当前位置:文档之家› 硫及其化合物知识点

硫及其化合物知识点

加热 加热 加热 点燃 加热 点燃加热 硫及其化合物一、硫及其重要化合物的主要性质及用途: 1.硫:(1)物理性质:硫为淡黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS 2(用于洗去试管壁上的硫);硫有多种同素异形体:如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。

(2)化学性质:硫原子最外层6个电子,较易得电子,表现较强的氧化性。

①与金属反应(与变价金属反应,均是金属氧化成低价态)2Na+S===Na 2S (剧烈反应并发生爆炸)2Al+3S Al 2S 3(制取Al 2S 3的唯一途径) Fe+SFeS 2Cu + S Cu2S (黑色) ②与非金属反应2 SO 2 2H 2S (说明硫化氢不稳定)③与化合物的反应S+6HNO 3(浓) H24+6NO 2↑+2H 2O S+2H 2SO 4(浓) 2SO 2+2H 2O 3S+6NaOH 2Na 2S+Na 2SO 3+3H 2O (用热碱溶液清洗硫)(3)用途:大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶,也用于制药和黑火药。

三药一柴:医药、火药、农药、和火柴的原料。

2.硫的氢化物:①硫化氢的物理性质:H 2S 是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体;能溶于水,密度比空气略大。

②硫化氢的化学性质A .可燃性:当22/O S H n n ≥2/1时,2H 2S+O 2 2S+2H 2O (H 2S 过量)当22/O S H n n ≤2/3时,2H 2S+3O 2 点燃2SO 2+2H 2O (O 2过量)当23222<<O SH n n 时,两种反应物全部反应完,而产物既有硫又有SO 2B .强还原性:常见氧化剂Cl 2、Br 2、I 2、Fe 3+、HNO 3、浓H 2SO 4、KMnO 4等,甚至SO 2均可将H 2S 氧化。

C .不稳定性:300℃以上易受热分解 ③H 2S 的水溶液叫氢硫酸,是二元弱酸。

④硫化氢的制取:Fe+H 2SO 4(稀)=FeSO 4+H 2S ↑不用浓硫酸、浓盐酸制H 2S 的原因浓H 2SO 4有强氧化性,能氧化H 2S ;浓盐酸有挥发性,使产生的H 2S 气体中混有HCl 气体。

不用CuS (黑)、Ag 2S (黑)、 PbS (黑)的原因是它们不溶于稀强酸。

⑤不溶于水也不溶于稀酸的金属硫化物有CuS (黑)、Ag 2S (黑)、 PbS (黑)它们可溶于浓硝酸。

所以CuSO 4、Pb (NO 3)2可以与H 2S 反应生成沉淀: Pb(NO 3)2+H 2S===PbS ↓+2HNO 3。

⑥检验:用湿润的Pb (CH 3COO )2试纸检验H 2S : Pb (CH 3COO )2+H 2S===PbS ↓+2 CH 3COOH ; 除杂:用CuSO 4溶液除去H 2S : CuSO 4+H 2S===CuS ↓+H 2SO 4 3.硫的氧化物: 加热SO 2 SO 2CO 2CO 2 (1)二氧化硫:①SO 2是无色而有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,容易液化,易溶于水。

②SO 2是酸性氧化物,能跟水反应生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸。

③SO 2有强还原性 常见氧化剂(见上)均可与SO 2发生氧化一还原反应 如:SO 2 + Cl 2 +2H 2O == H 2SO 4 + 2HCl④SO 2也有一定的氧化性 2H 2S + SO 2 == 3S ↓ +2H 2O⑤SO 2具有漂白性,能跟有色有机化合物生成无色物质(可逆、非氧化还原反应)⑥实验室制法:Na 2SO 3 + H 2SO 4(浓) == Na 2SO 3 + H 2O +SO 2↑ 或Cu + 2H 2SO 4(浓) === CuSO 4 + 2H 2O + SO 2↑(2)三氧化硫:是一种没有颜色易挥发的晶体;具有酸性氧化物的通性,遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。

气态:具有强刺激性臭味有毒气体。

(3)比较SO 2与CO 2、SO 3 SO 2CO 2SO 3主要物性 无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40)无色、无气味气体能溶于水(1:1)无色固体.熔点(℃)与水反应 SO 2+H 2O H 2SO 3 中强酸CO 2+H 2O H 2CO 3 弱酸SO 3+H 2O==H 2SO 4(强酸)与碱反应 Ca(OH)2 CaSO 3↓ Ca(HSO 3)2 清液 白 清液 Ca(OH)2 CaCO 3↓Ca(HCO 3)2 清液 白↓ 清液SO 3+Ca(OH)2==CaSO 4(微溶) 紫色石蕊 变红 变红 变红 品红 褪色不褪色不褪色鉴定存在 能使品红褪色又能使清石灰变浑浊 不能使品红褪色但能使清石灰水变浑浊 氧化性 SO 2+2H 2S=2S ↓+2H 2OCO 2+2Mg = 2MgO+C CO 2+C = 2CO还原性 有无与Na 2O 2作用Na 2O 2+SO 2==Na 2SO 42Na 2O 2+2CO 2==2Na 2CO 3+O 22Na 2O 2+2SO 3 ==2NaSO 4+O 2↑(4)酸雨的形成和防治:酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程。

酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质,其中又以硫酸为主。

从污染源排放出来的SO 2、NO x (NO 、NO 2)是酸雨形成的主要起始物,因为大气中的SO 2在光照、烟尘中的金属氧化物等的作用下,经氧化、溶于水等方式形成H 2SO 4,而NO 被空气中氧气氧化为NO 2,NO 2直接溶于水形成HNO 3,造成了雨水pH 值降低,便形成了酸雨。

硫酸型酸雨的形成过程为:气相反应:2SO 2+O 2=2SO 3、SO 3+H 2O=H 2SO 4;液相反应:SO 2+H 2O=H 2SO 3、2H 2SO 3+O 2=2H 2SO 4。

总反应:232522224222Mn Fe Cu V SO H O O H SO ++++++−−−−−−−→、、、硝酸型酸雨的形成过程为:2NO+O 2=2NO 2、3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO 。

引起硫酸型酸雨的SO 2人为排放主要是化石燃料的燃烧、工业尾气的排放、土法炼硫等。

引起硝酸型酸雨的NOx 人为排放主要是机动车尾气排放。

酸雨危害:①直接引起人的呼吸系统疾病;②使土壤酸化,损坏森林;③腐蚀建筑结构、工业装备,电信电缆等。

酸雨防治与各种脱硫技术:要防治酸雨的污染,最根本的途径是减少人为的污染物排放。

因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用、采取排烟脱硫技术回收二氧化硫、寻找替代能源、城市煤气化、浓H 2SO 4 氧化性 Br 2(I 2、S)+SO 2+H 2OS 、△C 、△Al(或Fe)冷足量Cu 、△足量Zn 、△Fe 2+HBr(HI 、H 2S)SO 2+H 2O SO 2+CO 2+H 2O钝化→运装浓H 2SO 4 CuSO 4+SO 2+H 2O ZnSO 4+SO 2(后有H 2)+H 2O Fe 3++SO 2+H 2O只表现强 氧化性兼有酸性脱水性吸水性 C 2H 5OH 去结晶水 胆矾作干燥剂C+H 2OC 2H 4+H 2O 糖等无水CuSO 4中性气体 无强还原性气体 非碱性气体 可干燥 1700提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途径。

目前比较成熟的方法是各种脱硫技术的应用。

在含硫矿物燃料中加生石灰,及时吸收燃烧过程中产生的SO 2,这种方法称为“钙基固硫”,其反应方程式为:SO 2+CaO=CaSO 3,2CaSO 3+O 2=2CaSO 4;也可采用烟气脱硫技术,用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔内循环,吸收烟气中的SO 2,其反应方程式为:SO 2+Ca(OH)2=CaSO 3+H 2O ,SO 2+CaCO 3=CaSO 3+CO 2,2CaSO 3+O 2=2CaSO 4。

在冶金工业的烟道废气中,常混有大量的SO 2和CO ,它们都是大气的污染物,在773K和催化剂(铝矾土)的作用下,使二者反应可收回大量的硫黄,其反应原理为:SO 2+2CO==S+CO 2 4.硫酸:①稀H 2SO 4具有酸的一般通性,而浓H 2SO 4具有酸的通性外还具有三大特性:②SO 42—的鉴定(干扰离子可能有:CO 32-、SO 32-、SiO 32-、Ag +、PO 43-等): 待测液澄清液白色沉淀(说明待测液中含有SO 42-离子)③硫酸的用途:制过磷酸钙、硫酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、医药、炸药,用于铅蓄电池,作干燥剂、制挥发性酸、作脱水剂和催化剂等。

二、硫酸的工业制法──接触法: 1.生产过程: 三阶段 SO 2制取和净化SO 2转化为SO 3SO 3吸收和H 2SO 4的生成 三方程4FeS 2(s)+11O 2(g) = 2Fe 2O 3(s)+8SO 2(g); △H=-3412 kJ/mol 2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g); △H = kJ/mol SO 3(g)+H 2O(l)=H 2SO 4(l);△H= kJ/mol 三设备 沸腾炉接触室吸收塔有 关 原 理矿石粉碎,以增大矿石与空气的接触面,加快反应速率逆流原理(热交换器)目的: 冷热气体流向相反,冷的SO 2、O 2、N 2被预热,而热的SO 3、SO 2、O 2、N 2被冷却. 逆流原理%的浓硫酸从塔顶淋下,气体由下往上,流向相反,充分接触,吸收更完全)设备中排出的气 体炉气:矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤). H 2O 气(干燥)…… 净化气:、O 2、N 2、SO 3尾气:SO 2及N 2、O 2 不能直接排入大气中说 明矿尘.杂质:易使催化剂“中毒”H 2O 气:腐蚀设备、影响生产反应条件——理论需要:低温、高压、催化剂;实际应用:400℃~500℃、常压、催实际用%的浓硫酸吸收SO 3,以免形成酸雾不利于气体三氧化硫被进一步吸收高压放电电解MnO 2化剂2.尾气处理: 氨水 (NH 4)2SO 3 (NH 4)2SO 4+ SO 2↑ NH 4HSO 3三、氧族元素: 1.氧族元素比较:原子半径 O <S <Se <Te 单质氧化性 O 2>S >Se >Te单质颜色 无色 淡黄色 灰色 银白色 单质状态 气体 固体 固体 固体 氢化物稳定性 H 2O >H 2S >H 2Se >H 2Te最高价含氧酸酸性 H 2SO 4>H 2SeSO 4>H 2TeO 4 23O 2 O 3颜色 无色 气态—淡蓝色 气味 无刺激性特殊臭味水溶性 臭氧密度比氧气的大 密度 臭氧比氧气易溶于水氧化性 强(不易氧化Ag 、Hg 等)极强(O 3+2KI+H 2O==2KOH+I 2+O 2) (易氧化Ag 、Hg 等不活泼金属) 漂白性 无有(极强氧化性—作消毒剂和脱色剂)稳定性>3O 2 2O 3 2O 3===3O 2 常温:缓慢加热:迅速相互关系臭氧和氧气是氧的同素异形体3.比较H 2O 和H 2O 2 H 2O H 2O 2 电子式化学键 极性键 极性键和非极性键 分子极性 有有稳定性 稳定2H 2O 2H 2↑+O 2↑ 不稳定2H 2O 2 2H 2O+O 2↑ 氧化性 较弱(遇强还原剂反应) 2Na+2H 2O==2NaOH+H 2↑ 较强(遇还原剂反应) SO 2+H 2O 2===H 2SO 4还原性较弱(遇极强氧化剂反应) 2F 2+2H 2O===4HF+O 2 较强(遇较强氧化剂反应)2MnO 4—+5H 2O 2+6H +==2Mn 2++5O 2↑+8H 2O 作用饮用、溶剂等氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等【实例分析】【例1】 (2009广东化学17)常温下,往H 2O 2溶液中滴加少量FeSO 4溶液,可发生如下两个反应:2Fe 2++H 2O 2+2H +=2Fe 3++2H 2O ,2Fe 3++H 2O 2=2Fe 2++O 2↑+2H +下列说法正确的是( )A .H 2O 2的氧化性比Fe 3+强,其还原性比Fe 2+弱 B .在H 2O 2分解过程中,溶液的pH 逐渐下降 −−→−42SO H −−−−−→−),(222等含O N SOC.在H2O2分解过程中, Fe2+和Fe3+的总量保持不变D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+【解析】结合A、B两个方程式根据氧化性、还原性强弱比较规律:得 H2O2的氧化性>Fe3+的氧化性, H2O2的还原性>Fe2+的还原性,A错;2H2O2=2H2O+O2↑,分解过程中,Fe2+作催化剂,溶液pH值不变,B错,H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化剂,所以总量不变。

相关主题