【正文】
。 2)吸收塔里產(chǎn)生的 NO 重新回到熱交換器中被氧化成 NO2,這種循環(huán)操作過程可提高原料利用率。 ( 2)不穩(wěn)定性 : HNO3見光或加熱會分解釋放出 NO2氣體 ,故硝酸應(yīng)保存在避光、低溫處?!鞍l(fā)煙硝酸”是指含 HNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 98%以上的濃硝酸,揮發(fā)出的 HNO3在空氣中產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象。 2) 堿石灰法:待檢物必須為固體 取少量待檢樣品固體與堿石灰混合,在研缽中研磨,若產(chǎn)生刺激性氣味的其他或能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則為銨鹽。 2 N H 4 C l + C a ( O H ) 2 = = = C a C l 2 + 2 N H 3 + 2 H 2 O ↑△ N H 4 C l + N a O H = = = = N H 3 ↑ + N a C l + H 2 O△ ③ NH4+的檢驗(yàn): 1) NaOH 溶液法:待檢物為固體液體均可。 ( 2)銨鹽: ① 物理性質(zhì): 易溶于水,大多數(shù)是無色晶體。 2)將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,產(chǎn)生白煙。 ( 4) NH3的制備: ① 工業(yè)上合成氨 : ② 實(shí)驗(yàn)室制取氨氣 : 2 N H 4 C l + C a ( O H ) 2 = = = C a C l 2 + 2 N H 3 + 2 H 2 O ↑△ 化學(xué)藥品: 氯化銨晶體,熟石灰固體。 H2O,以及少量的 NH3 結(jié)論:氨氣在水中溶解又多又快,使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)小于外界大氣壓,從而形成噴泉;酚酞試液顯紅色說明氨氣的水溶液顯堿性。 H 2 O = = = N H 4 + + O H 噴泉實(shí)驗(yàn):在干燥的燒瓶內(nèi)充滿氨氣,塞上待遇玻璃管和膠頭滴管的膠塞,玻璃管的下端插入滴有酚酞的水溶液中,打開橡皮管上的止水夾,擠壓膠頭滴管。雨天、烈日下不宜施用氨態(tài)氮肥。液態(tài)氨汽化時吸收大量的熱,使其周圍物質(zhì)的溫度急劇下降,故液氨常用作制冷劑。 ② 防治措施: 1) 為汽車安裝尾氣轉(zhuǎn)換裝置,將汽車尾氣中的 NO 和 CO 轉(zhuǎn)化成 N2 和 CO2: 2 N O + 2 C O = = = = N2 + 2 C O2催 化 劑 2) 對生產(chǎn)氮肥、硝酸的工廠尾氣處理: 2 NO2 + 2NaOH == NaNO3 + NaNO2 + H2O NO + NO2+ 2NaOH ===2 NaNO2 + H2O 氮肥的生產(chǎn)和使用 ( 1) 氨氣的 物理 性質(zhì) : 常態(tài)下是無色、有刺激性氣味的氣體 ,極 易溶于水 ( 1:700) ,溶于水顯堿性,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán) 。 ) 氮氧化物有: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4, N2O5,其中 N2O3 是 HNO2(亞硝酸)的酸酐,N2O5 是 HNO3 的酸酐。在通常情況下易被氧氣氧化為 NO2: 2NO + O2==2NO2 ② NO2: 紅棕色的具有刺激性氣味的有毒氣體 , 密度比空氣大 , 能溶于水 。 化學(xué)性質(zhì) : N2 分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,化學(xué)性質(zhì)不活潑,但在特定條件下會發(fā)生化學(xué)反應(yīng): 放 電 N2 + O2 = = = 2 N O N2 + 3 H2 = = = = = = 2 N H3 N2 + 3 M g = = = M g3N2高 溫 高 壓點(diǎn) 燃催 化 劑 所以雷雨會生成 NO。 二、生產(chǎn)生活中的含氮化合物: 氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化 ( 1)氮?dú)猓? 存在 :氮?dú)饧s占空氣總體積的 78%。 ③ Na2SO3 + H2SO4( 濃 ) === Na2SO4 + SO2↑ + H2O 實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)上制取 SO2 的原理。 H2S 有毒,有臭雞蛋氣味,易溶于水,其水溶液叫氫硫酸。 29 總結(jié):硫和含硫化合物相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律: ① 鄰位轉(zhuǎn)化規(guī)律: 2 價 S == 0 價 S == +4 價 S == +6 價 S ② 越位轉(zhuǎn)化的特例: 點(diǎn) 燃H 2 S + O 2 = = = 2 S O 2 + 2 H 2 O ③ 相鄰價態(tài)不發(fā)生氧化還原反應(yīng):如二氧化硫與濃硫酸不反應(yīng),故實(shí)驗(yàn)室可用濃硫酸干燥二氧化硫氣體。 加 熱F e + S = = = F e S 2 C u + S = = = C u2S加 熱 S + Hg ===HgS 在常溫下進(jìn)行,常用于除去撒落的汞,且汞顯高價。硫是淡黃色松脆的晶體,俗名硫磺,熔點(diǎn) ℃,沸點(diǎn) ℃,不溶于水,微溶于酒精,易溶于 CS2. ( 2) 不同價態(tài)的硫的化合物 2 價 : H2S、 Na2S、 FeS; +4 價 : SO H2SO Na2SO3 +6 價 : SO H2SO Na2SO BaSO CaSO4 、 FeSO4 ( 3) 通過氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含不同價態(tài)硫元素的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化 K M n O4( H+) 、 C l B r F e3 +、I B r2 、H2O2 、H N O OSH 2 、 C 、 金 屬 等 2S0C l B r F e3 +、 B r2 、H2O2 、H N O I OC 、 金 屬 等S+ 6O2H 2 SS+ 4 反應(yīng)舉例: 1) 2 價硫到 0 價硫 硫化氫不完全燃燒: 點(diǎn) 燃H 2 S + O 2 = = = 2 S↓ + 2 H 2 O 硫化氫通入鹵水中 : H2S + X2==S↓ + 2HX ( X 代表 CL、 Br、 I) 現(xiàn)象:鹵水溶液褪色,產(chǎn)生淡黃色沉淀。同樣因?yàn)闈饬蛩? 具有吸水性 。 7) :晃動觀察,稠的是濃硫酸,透明均一的是稀硫酸 。 6) :取等體積樣平,密封放在天平兩端,重的是濃硫酸。 5) :插入銅片,反應(yīng)并生成刺激性氣味的是濃硫酸,沒反應(yīng)的是稀硫酸。 4) :放入炭塊,膨脹的是濃硫酸,沒反應(yīng)的是稀硫酸。因?yàn)闈饬蛩嵊袕?qiáng)氧化性,使鐵鈍化,阻止兩者反應(yīng),稀硫酸則不能。因?yàn)闈饬蛩峋哂形?,吸收空氣中的? 2) :取樣,將樣品倒入水中,并插入溫度計,升溫的一個是濃硫酸。 2)濃硫酸在一定條件下,也可以和一些非金屬反應(yīng),如 C、 S、 P 等。 H2SO4 既表現(xiàn)了氧化性,又表現(xiàn)了酸性,表現(xiàn)氧化性和酸性 H2SO4 的分子格式比為 1:1。 ③ 強(qiáng)氧化性 : 1) 濃硫酸可以將許多金屬氧化 (鋁、鐵、鉑、金除外) : 金屬 + 濃硫酸 → 硫酸鹽 + SO2↑+ H2O 濃硫酸的氧化性比稀硫酸強(qiáng): 其 強(qiáng)氧化性由 +6 價的 S 引起,而稀硫酸的氧化性由 H+引起 ( 故 只能氧化金屬活動順序表中 H 前面的金屬)。 ② 脫水性 :濃硫酸 能 將 有機(jī)物中 H、 O 按照 2∶ 1 的比例 脫出,生成水 , 是有機(jī)物變黑。還可以奪取結(jié)晶水合物中的水。 濃硫酸難揮發(fā),故可以制取易揮發(fā)性酸,如: 加 熱 2 N a C l + H 2 S O 4 = = = N a 2 S O 4 + H C l↑ ( 3) 稀硫酸的化學(xué)性質(zhì) :具有酸的通性:使指示劑變色、與堿、堿性氧化物、活潑金屬、鹽都能反應(yīng)。 %的濃硫酸沸點(diǎn)為 338℃,屬于典型的難揮發(fā)性酸,密度為 尾氣中 SO2的處理: 用氨水處理后,再用硫酸處理: SO2 + 2NH3+H2O= (NH4)2SO3, SO2 + NH3+H2O= NH4HSO3 ( 2)硫酸的物理性質(zhì): 無色、黏稠、油狀液體。 %濃硫酸的作用 :如果直接用水吸收 SO3, SO3與水反應(yīng)放熱,會形成酸霧,不利于 SO3的吸收。 3)脫硫措施: ① 石灰石 石膏法脫硫 (鈣基固硫法) : CaO + SO2 = CaSO3, SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O, 2CaSO3 + O2 = 2CaSO4 ② 氨水脫硫: SO2 + 2NH3+H2O= (NH4)2SO3, 2(NH4)2SO3 + O2 = 2(NH4)2SO4 上述方法既可除去二氧化硫,還可以得到副產(chǎn)品石膏( CaSO4 硫酸型酸雨的形成途徑 : 26 ① 空 氣中的二氧化硫,在光照、煙塵中的金屬氧化物等作用下,和氧氣生成三氧化硫,溶于水后形成硫酸: S O2 + O2 = = = = 2 S O3 S O3 + H2O = = = H2S O4催 化 劑加 熱 ② 空氣中的二氧化硫直接溶于水并生成亞硫酸,亞硫酸具有較強(qiáng)的還原性,在空氣中的氧氣作用下生成硫酸: SO2 + H2O=== H2SO3 2H2SO3 + O2 == 2H2SO4 2)空氣中二氧化硫的來源 : 主要是化石燃料的燃燒。 常用于實(shí)驗(yàn)室對 SO2 氣體的檢驗(yàn) 備注: 漂白原理類型 : ① 吸附型 :活性炭漂白 ——活性炭吸附色素(包括膠體) ② 強(qiáng)氧化型 :HClO、 O H Na2O2 等強(qiáng)氧化劑漂白 ——將有色物質(zhì)氧化,不可逆 ③ 化合型 : SO2 漂白 ——與有色物質(zhì)化合,可逆 ( 3)酸雨 —— 硫酸型酸雨: 1)硫酸型酸雨的形成: PH 值小于 的雨水叫酸雨。 備注 : 大氣污染物通常包括: SO CO、氮的氧化物、烴、固體顆粒物(飄塵)等 。 專題四 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 一、含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用: SO2 的性質(zhì)及其應(yīng)用 : ( 1)物理性質(zhì): 通常為無色、有毒氣體,具有刺激性氣味,密度比空氣大,易溶于水(常溫常壓下一體積水能溶解 40 體積 SO2),易液化(沸點(diǎn)為 10℃)。 ( 2) SiO2 物理性質(zhì) :硬度 大,熔 沸 點(diǎn)高,難溶于溶劑 (水 )的固體 ,不導(dǎo)電 。 ( 4) 工 業(yè)生產(chǎn)硅: 1) 制粗硅: 用焦炭在高溫條件下還原 SiO2 : 高 溫S i O 2 + 2 C = = = S i (粗 硅 ) + 2 C O ↑ 2) 制純硅: 將粗硅在高溫下與氯氣反應(yīng)制得 SiCl4, SiCl4 經(jīng)提純后,再用氫氣還原,可得高純硅(硅含量可達(dá) %以上): 高 溫S i + 2 C l2 = = = S i C l4 ( 液 態(tài) ) S i C l4 + 2 H2 = = = S i ( 高 純 硅 ) + 4 H C l高 溫 二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì): ( 1) SiO2 在自然界中有較純的水晶、含有少量雜質(zhì)的石英和普遍存在的沙。性質(zhì)穩(wěn)定。 ( 2)化學(xué)性質(zhì) : 原子結(jié)構(gòu)最外層 4 個電子,在化學(xué)反應(yīng)中既難得到電子,也難失去電子。 硅單質(zhì) ( 1)物理性質(zhì) : 單質(zhì)硅有晶體硅和無定形硅兩種。 2SiO2如Na2O ( 2) 化學(xué)性質(zhì) : 硅酸比碳酸弱,所以水玻璃易跟碳酸( CO2+H2O)及更強(qiáng)的酸反應(yīng),生成難溶于水的硅酸。 2H2O)等。 3Al2O3 如鋯石( ZrO2硅酸鹽的結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 化學(xué)式 常用氧化物的形式表示。(約占地殼質(zhì)量的四分之一) ;無游 離態(tài),化合態(tài)主要存在形式是硅酸鹽和二氧化硅 。 銅及其化合物的應(yīng)用: 銅鹽能殺死某些細(xì)菌,并能抑制藻類生長,因此游泳館常用硫酸銅溶