无机7高一学生版硫

高中化学加油站主讲：岳阿娟老师第1页共15页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福硫的氧化物一、硫（1）物理性质俗称硫黄颜色状态固体硬度很脆，易研成粉末溶解度水酒精CS2（用于洗去试管壁上的硫）易溶熔、沸点较低（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②与非金属反应态度决定高度细节决定成败高中化学加油站主讲：岳阿娟老师第2页共15页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福点燃③与化合物的反应（3）存在和用途①存在游离态的自然硫存在于火山口附近及地壳岩层中，化合态的硫主要以硫化物、硫酸盐的形式存在。蛋白质、煤、石油中也含有硫元素。②用途工业上主要用于制造硫酸、化肥、黑火药、火柴、烟花爆竹、硫磺橡胶等。点睛：（1）当硫与强还原剂（金属，氢气、谈等）反应时，表现氧化性（硫元素化合价降低）。但是硫的氧化性较弱，表现在铁、铜等变价金属反应时只能得到其低价化合物。（2）当硫与氧气强氧化剂反应时，表现还原性（硫元素化合价升高）。硫无论是在空气中还是在纯氧中燃烧均生成SO2二、H2S（1）物理性质颜色状态气味密度水溶性毒性(2)化学性质A．可燃性：当22/OSHnn≥2/1时当22/OSHnn≤2/3时，当23222OSHnn时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有SO2B．强还原性：常见氧化剂Cl2、Br2、Fe3+、HNO3、KMnO4等，甚至SO2均可将H2S氧化。（1）高中化学加油站主讲：岳阿娟老师第3页共15页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福（2）C．不稳定性：300℃以上易受热分解(3）H2S的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。弱酸性④特性（弱酸与强碱盐反应）⑤硫化氢的制取：Fe+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S↑（不能用浓H2SO4或硝酸，因为H2S具有强还原性）点睛：（1）不能用浓硫酸或任何浓度的硝酸等氧化性酸来制备H2S。（2）H2S有剧毒，制备和使用时必须在通风较好的状况下进行。3．硫的氧化物：（1）二氧化硫：①物理性质颜色状态气味密度水溶性特性毒性无色气体刺激性气味比空气大易溶于水易液化有毒②、化学性质1）、酸性氧化物SO2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。能和碱反应生成盐和水：；；；（该反应用于除去CO2中的SO2）高中化学加油站主讲：岳阿娟老师第4页共15页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福能与水反应生成相应的酸：SO2+H2O===H2SO3（二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红）二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中，它很不稳定，容易分解成水和二氧化硫，故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。SO2+H2OH2SO3可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫可逆反应。2）、氧化性：SO2气体通过氢硫酸，溶液变浑浊，有淡黄色不溶物出现。（气体或液体中均可进行）3）、还原性：SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色；（SO3+H2O===H2SO4，SO3是无色固体SO3是一种无色固体，熔点是16.80C，沸点也只有44.8℃，易溶于水，溶于水时放出大量的热。）遇强氧化剂〔HNO3、KMnO4（H＋）溶液、O2、Cl2、Br2、Fe3＋等〕表现还原性，S被氧化到＋6价4）、漂白性：SO2使品红溶液褪色SO2能使某些有色物质褪色，是由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质，而化合成的无色物质却是不稳定的，易分解而恢复原来有色物质的颜色。（如用SO2漂白的草帽时间久了又变黄）漂白性的比较具有漂白性的物质物质HClO、O3、H2O2、Na2O2SO2木炭原理将有色物质氧化分解与有色物质结合生成无色物质将有色物质的分子吸附在其表面实质非氧化还原反应效果范围可漂白大多数有色物质，可漂白某些有色物可吸附某些有高中化学加油站主讲：岳阿娟老师第5页共15页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福能使紫色石蕊褪色质，不能使石蕊试液褪色色物质的分子3.SO2与CO2的相互鉴别鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液，看能否使其褪色，有时还需再加热看能否再复原。鉴别CO2气体的常用方法是用澄清石灰水，看能否使其变浑浊，足量时再变澄清。当混有CO2时，不会影响SO2的鉴别；当混有SO2时会干扰CO2的鉴别，应先除去SO2后再用澄清石灰水鉴别CO2气体。除去CO2中的SO2，常用方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(吸收SO2)，再通过品红溶液(检验SO2是否被除尽)。4、用途:（1）制硫酸；（2）漂白纸浆、毛、丝、草帽等；（3）杀菌消毒5．制备方法①实验室制法实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸，也可用浓硫酸。不能用很稀的硫酸，因为SO2在水中的溶解度较大，常温常压下1体积水能溶解40体积的SO2反应原理制气装置检验方法尾气处理②工业制法1.硫磺燃烧法煅烧硫铁矿法6、二氧化硫的污染（1）pH小于5.6的雨水，称之为酸雨。高中化学加油站主讲：岳阿娟老师第6页共15页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福（2）一般认为，酸雨是由于人为排放的SO2和氮氧化物等酸性气体进入大气，当这些气体达到一定浓度后，在水凝结过程中溶于水形成硫酸和硝酸，使雨水酸性变大，pH变小。其转化可简单表示如下：2SO2+2H2O+O2催化剂尘埃2H2SO4NOxHNO3酸雨的危害:（1）对人体健康造成危害。（2）破坏森林、草原和农作物。（3）使土壤酸性增强、湖泊酸化、生态环境受损。（4）破坏建筑物、工业装备，电信电缆（5）直接引起人的呼吸系统疾病等。形成酸雨(PH5.6)，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SO2、NOx（NO、NO2）是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的SO2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H2SO4，而NO被空气中氧气氧化为NO2，NO2直接溶于水形成HNO3，造成了雨水pH值降低，便形成了酸雨。酸雨的形成过程如下：气相反应：液相反应：总反应：硝酸型酸雨的形成过程为：引起硫酸型酸雨的SO2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、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SO2，这种方法称为“钙基固硫”，其反应方程式为：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SO2，其反应方程式为：高中化学加油站主讲：岳阿娟老师第7页共15页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福在冶金工业的烟道废气中，常混有大量的SO2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：SO2+2CO==S+CO2点睛：（1）SO2以还原性为主，与其反应常见的氧化剂有：（2）SO2使有色溶液变色的原理。①使紫色石蕊溶液变红，SO2与水反应生成H2SO3（SO2不能漂白酸碱指示剂）；②使高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水褪色，SO2有还原性，与以上溶液中有色氧化剂发生氧化还原反应；③使品红溶液褪色，SO2有漂白性（中学阶段唯一一个既能使品红溶液褪色，加热后又能恢复原色的气体）例1.二氧化硫中的硫元素是+4价，它既有氧化性，又有还原性。现有下列试剂：溴水、氢氧化钠溶液、品红溶液、硫化钠溶液、稀硫酸。要证明二氧化硫具有氧化性，应选用的试剂有_____，看到的现象是______。要证明二氧化硫具有还原性，应选用的试剂有_______，看到的现象是_______。例2.能鉴别CO2和SO2的试剂是（）A、品红溶液B、澄清石灰水C、紫色石蕊试液D、氯化钡溶液和氯水混合液解析：例3.为降低SO2对大气的污染，工业用煤可伴入少量生石灰，可减少污染，另一种方法是将烟道气通入石灰乳中，既起到“固硫”的作用，防治酸雨，又能制得石膏，请写出有关化学方程式。解析：例4.SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅．说明SO2具有漂白作用的组合是（）①KMnO4（H＋，aq）②溴水③碘水④氯水⑤Fe3＋（aq）A．①⑤B．②③④C．全部D．都不是解析：高中化学加油站主讲：岳阿娟老师第8页共15页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福CO2CO2四、SO3（1）物理性质标准状况下，是无色易升华的晶体，熔点为16.8℃，沸点44.8℃(常温下为液态，易挥发)；SO3极易溶于水，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热，也能溶解在浓硫酸中，形成发烟硫酸。（2）化学性质---酸性氧化性的性质。点睛：SO3极易吸收水分，在空气中强烈冒烟，溶于水剧烈反应生成H2SO4及一系列化合物，同时放出大量的热。因此，工业制备硫酸时用浓硫酸吸收SO3，以防止生成酸雾，降低吸收效果。比较SO2与CO2、SO3SO2CO2SO3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（16.8℃）与水反应与碱反应紫色石蕊品红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高中化学加油站主讲：岳阿娟老师第9页共15页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福浓H2SO4氧化性Br2(I2、S)+SO2+H2OS、△C、△Al(或Fe)冷足量Cu、△足量Zn、△Fe2+HBr(HI、H2S)SO2+H2OSO2+CO2+H2O钝化→运装浓H2SO4CuSO4+SO2+H2OZnSO4+SO2(后有H2)+H2OFe3++SO2+H2O只表现强氧化性兼有酸性脱水性吸水性C2H5OH去结晶水胆矾作干燥剂C+H2OC2H4+H2O糖等无水CuSO4中性气体无强还原性气体非碱性气体可干燥1700氧化性还原性有无与Na2O2作用Na2O2+SO2==Na2SO42Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O22Na2O2+2SO3==2NaSO4+O2↑五、硫酸：①稀H2SO4具有酸的一般通性，而浓H2SO4具有酸的通性外还具有三大特性：②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。③、硫酸的工业制法──接触法：1）生产过程：三阶段SO2制取和净化SO2转化为SO3SO3吸收和H2SO4的生成三方程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SO2、O2、N2被预热，而热的SO3、SO2、O2、N2被冷却.逆流原理(98.3%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)设备中炉气:SO2.N2.O2.矿尘(除SO2、O2、N2、SO3尾气：SO2及N2、O2高中化学加油站主讲：岳阿娟老师第10页共15页人生不可能永远幸福，也不可能长久地陷入不幸福排出的气体尘).砷硒化合物(洗涤).H2O气(干燥)……净化气:SO2.N2.O2不能直接排入大气中说明矿尘.杂质:易使催化剂“中毒”H2O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、催化剂实际用98.3%的浓硫酸吸收SO3,以免形成酸雾不利于气体三氧化硫被进一步吸收2）尾气处理：氨水六、氧族元素：1．氧族元素比较：原子半径单质氧化性单质颜色单质状态氢化物稳定性最高价含氧酸酸性2．O2和O3比较：O2O3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（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）稳定性相互关系臭氧和氧气是氧的同素异形体3