自然界的硫
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一、自然界的硫
1、硫元素的存在形态:
①游离态(单质):天然硫,火山口附近或地壳岩层里。(硫单质由分子构成)
同素异形体(单质硫有多种同素异形体),最常见的是斜方硫和单斜硫
②化合态:主要有硫化物、硫酸盐;煤、石油和蛋白质里都含有少量的硫。(例:石膏,黄铜矿CuFeS2,
黄铁矿FeS2)
硫元素在地壳中含量不高但分布很广。
2.物理性质
通常是淡黄色的晶体,俗称硫磺。质脆,容易研成粉末,不溶于水,微溶于酒精,容易溶于二硫化碳。硫的熔点是112.8℃,沸点是444.6℃。
二、硫的化学性质
既有氧化性又有还原性
硫与氧气的反应
取少量的硫粉放入燃烧匙中,将燃烧匙放在酒精灯上加热至硫粉呈熔化状态后,迅速伸入底部有少量水的盛满氧气的集气瓶中。
实验现象:
1、空气中:淡蓝色火焰;纯氧中:产生明亮的蓝紫色火焰
2、生成一种有刺激性气味的气体
(1)与非金属反应
还原剂
氧化剂
探究硫粉和铁粉的反应
实 验: 将铁粉与硫粉的混合物平铺在一石棉网上,用一根加热后的玻璃棒去引燃药品的一端.
现象:剧烈反应,反应物保持红热状态,放出大量热, 生成黑褐色的硫化亚铁。
反应放出的热能使反应继续进行
探究硫粉和铜粉的反应
实 验:给盛着硫粉的大试管加热到硫沸腾产生蒸气时,用坩埚钳夹住一束擦亮的细铜丝伸入管口。
现象:铜丝在硫蒸气中燃烧发红,变成黑色物质。
硫与钠的反应
实 验: 在研钵中研磨钠与硫粉的混合物
现象:燃烧,火星四射并爆炸
.
硫粉与铝、汞等反应
Hg+S →HgS (黑色) ——可以用硫粉来处理散落的汞滴。
硫与其它物质的反应
黑火药的成份是硝酸钾、硫黄、木炭,燃烧时发生如下反应:
(既表现氧化性又表现还原性)
硫的非金属性比氧和氯都弱
(1)从原子结构上比较
氧、硫、氯三种元素的原子结构示意图分别为:
硫原子比氧原子多1个电子层; Cl原子与硫原子电子层数相同, 但Cl原子最外电子层上比氧原子多1个电子。其原子半径的大小为S > 0, S > Cl。因此氧原子和氯原子得电子能力都大于硫, 即氧和氯的氧化性都比硫强。也就是说, 硫的非金属性比氧和氯都弱。
二、令人生厌的硫化氢
1.硫化氢的物理性质
无色有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气略大,能溶于水(常温常压下 1 : 2. 6 ),剧毒(头痛、头晕、恶心、昏迷、死亡,是一种大气污染物)
在制取和使用硫化氢时,必须在密闭系统或通风橱中进行!
二、硫化氢(H2S)
能溶于水(水溶液叫氢硫酸)
2.硫化氢的化学性质
氢硫酸是硫化氢的水溶液,是一种易挥发的二元弱酸。使紫色石蕊试液变红
在H2S中S处于最低价,在化学变化中容易失去电子变成单质硫或硫的高价化合物,所以H2S具有强还原性,能与多种氧化剂发生反应。H2S 电离出的氢离子和其他酸一样具有弱氧化性。
常见硫化物的溶解性
3.硫化氢的实验室制取
原理:FeS + H2SO4 →FeSO4 + H2S
装置:固液不加热装置(与制氢气、二氧化碳相同)或启普发生器
净化:无水CaCl2
弱酸强弱顺序:
亚硫磷酸氢氟酸
亚硝甲酸冰醋酸
碳酸氢硫氢氰酸
三、全球性的环境问题——酸雨
(一)酸雨
1、定义:国际上把PH值小于5.6的雨水称为酸雨
1.开发新能源,如氢能,太阳能,水能,潮汐能,地热能等
2.使用燃煤脱硫技术,减少二氧化硫排放
3.工业生产排放气体处理后再排放
4.少开车,多乘坐公共交通工具出行
5.使用天然气等较清洁能源,少用煤
三、二氧化硫的性质
(一) 物理性质:
状态:气体
颜色:无色
气味:有刺激性
毒性:有毒
沸点:-10℃
密度:比空气大
溶解度:易溶于水(在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的SO2 。
1、具有酸性氧化物的通性:
⑴SO2与H2O 的反应:
实验现象:
试管中的水面上升,滴入紫色石蕊试液后,溶液变红。
实验结论:
SO2溶于水后形成的溶液显酸性。
反应方程式:
结论:SO2是亚硫酸的酸酐
H2SO3是一种二元酸,与碱反应时:
NaOH 比较少,生成NaHSO3 ;
NaOH 比较多,生成Na2SO3
酸性:H2SO3(中强酸)> H2CO3(弱酸)
(2)能与碱反应生成盐和水。
n(SO2) :n(NaOH) = 1 : 2
SO2 + 2 NaOH →Na2SO3 + H2O
n(SO2) : n(NaOH) = 1 : 1
SO2 + NaOH → NaHSO3
SO2 + 2Ca(OH)2 → CaSO3↓ + H2O
CaSO3 + SO2+ H2O → Ca(HSO3)2
CO2 + 2Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
CaCO3 + CO2+ H2O → Ca(HCO3)2
不能用澄清石灰水来鉴别二氧化硫和二氧化碳
实验室制取SO2时,常选择碱液吸收尾气,防止空气污染
(3)跟碱性氧化物的反应
SO2+Na2O →Na2SO3
SO2 +CaO →CaSO3(钙基固硫)
2. SO2的氧化还原反应:
①弱氧化性:
SO2 + 2H2S → 3S ↓ + 2H2O
②较强还原性:
催化剂
2SO2 + O2 2SO3
SO2 + X2 +2H2O → H2SO4 + 2HX
*5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O →K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
SO2还可使酸性KMnO4溶液褪色。
3.SO2的漂白性:(特殊化学性质)
SO2能与有色色素结合成不稳定的无色物质而具有漂白性.它可以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。 受热或长期放置颜色会恢复