硫及其硫的化合物
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智能考点二十一 硫及其硫的化合物
Ⅰ.课标要求
1.通过实验了解硫及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。 2.认识硫及其重要化合物对生态环境的影响。
Ⅱ.考纲要求
1.了解硫及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。 2.了解硫及其重要化合物对环境质量的影响。
Ⅲ.教材精讲
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+S FeS (黑色)
2Cu + S Cu 2S (黑色) ②与非金属反应
S+O 2 SO 2
S+H H 2S (说明硫化氢不稳定)
③与化合物的反应
S+6HNO 3(浓) H 2SO 4+6NO 2↑+2H 2O
S+2H 2SO 4(浓) 3SO 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。 2.硫的氢化物 ①硫化氢的制取:
Fe+H 2SO 4(稀)=FeSO 4+H 2S ↑(不能用浓H 2SO 4或硝酸,因为H 2S 具有强还原性) ——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。
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②硫化氢的化学性质 A .可燃性:当2
2/O S H n n ≥2/1时,2H 2 2S+2H 2O (H 2S 过量)
当22/O S H n n ≤2/3时,2H 2S+3O 2 2SO 2+2H 2O (O 2过量)
当2322
2< H n n 时,两种反应物全部反应完,而产物既有硫又有SO 2 B .强还原性:常见氧化剂Cl 2、Br 2、Fe 3+、HNO 3、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。 3.硫的氧化物 (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 + 2HCl ④SO 2也有一定的氧化性 2H 2S + SO 2 == 3S ↓ +2H 2O ⑤SO 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。 (3)比较SO 2与CO 2、SO 3 (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、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: