二氧化硫過量:SO2+NH3H2O=NH4HSO3;少量二氧化硫:2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O;總的反應方程式:SO2+2NH3+H20=(NH4)2SO3。
反應條件
二氧化硫和氨水的反應需要在一定的條件下才能發生。一般來說,反應的溫度范圍為0-50℃,壓力為常壓。當溫度升高時,反應速率加快,但同時也會生成更多的副產物,如硫酸銨、硫代硫酸銨等。當壓力升高時,反應速率也會加快,但對生成產物的種類影響不大。
反應機理
二氧化硫和氨水的反應是一個兩步反應。第一步是二氧化硫和氨水生成亞硫酸銨:
SO2 + NH3 + H2O → NH4HSO3
第二步是亞硫酸銨與氨水進一步反應生成硫酸銨:
NH4HSO3 + NH3 → (NH4)2SO4
二氧化硫(化學式SO2)是最常見、最簡單、有刺激性的硫氧化物。大氣主要污染物之一?;鹕奖l時會噴出該氣體,在許多工業過程中也會產生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃燒時會生成二氧化硫。當二氧化硫溶于水中,會形成亞硫酸。
1、二氧化硫與水的反應
SO2+H2O=H2SO3 (這是一個可逆反應)
H2SO3是不穩定的二元弱酸(具有弱酸性)
2、二氧化硫具有酸性氧化物的通性
與堿性氧化物反應:SO2+Na2O=Na2SO3
與堿反應:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2+NaOH=NaHSO3 (SO2過量)
3、二氧化硫的催化氧化
SO3+H2O==H2SO4
(SO3是一種無色固體,熔點(16.8℃)和沸點(44.8℃)都較低。SO3與H2O反應生成H2SO4,同時放出大量的熱。)
在工業生產上,常利用上面兩個反應制造硫酸。
4、二氧化硫的漂白性
SO2能漂白某些有色物質。
使品紅溶液褪色(化合生成不穩定的化合物加熱后又恢復為原來的紅色)
利用這一現象來檢驗SO2的存在。
5、二氧化硫既有氧化性又有還原性(以還原性為主)
(1)較強的還原性:
二氧化硫能使氯水、溴水、KMnO4溶液褪色,體現了SO2強還原性而不是漂白性。
(2)弱氧化性:
(氧化產物與還原產物物質的量之比為2:1)
SO3的物理性質
SO3是無色易揮發的晶體,熔點為16.8℃,沸點為44.8℃。
一、成分的多樣性:氨水中含有三分子:一水合氨分子,水分子,氨分子;三離子:銨根離子,氫氧根離子,氫離子。
這是因為氨氣通入水中后,大部分與水反應生成一水合氨。
二、氣味的特殊性:氨水具有特殊的強烈刺激性臭味,吸入后對鼻、喉和肺有刺激性會引起咳嗽、氣短和哮喘等;氨水濺入眼內,可造成嚴重損害,甚至導致失明;皮膚接觸可致灼傷,因此使用氨水時要小心。
三、易揮發性:濃氨水易揮發,因此保存氨水要密閉,置于陰冷處。
四、密度變化特殊性:氨水的密度小于1,最濃的氨水含氨35.28%,密度是0.88g/cm3。在氨水中,含氨越多,密度越小。如氨水的質量分數為10%時,密度為0.958g/cm3,氨水的質量分數為30%時,密度為0.892g/cm3。
五、不穩定性:—水合氨不穩定,見光受熱易分解而生成氨和水。
實驗室中,可用加熱濃氨水制氨,或常溫下用濃氨水與固體燒堿混合的方法制氨,其裝置與操作簡便,且所得到的氨氣濃度較大,可以用做“噴泉”實驗。由于氨水具有揮發性和不穩定性,故氨水應密封保存在棕色或深色試劑瓶中,放在冷暗處。
六、弱堿性:氨水中一水合氨能電離出OH-,所以氨水顯弱堿性,具有堿的通性:
1能使無色酚酞試液變紅色,能使紫色石蕊試液變藍色,能使濕潤紅色石蕊試紙變藍。實驗室中常見此法檢驗NH3的存在。
2能與酸反應,生成銨鹽。濃氨水與揮發性酸(如濃鹽酸和濃硝酸)相遇會產生白煙。(實驗室中可用此法檢驗來檢驗氨氣、氨水的存在)
遇不揮發性酸(如硫酸、磷酸)無此現象。
工業上,利用氨水的弱堿性來吸收硫酸工業尾氣,防止污染環境。
七、沉淀性:氨水是很好的沉淀劑,它能與多種金屬離子反應,生成難溶性弱堿或兩性氫氧化物。
Al(OH)3沉淀不溶于過量氨水。 利用此性質,實驗中可制取Al(OH)3等。
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