21硫化氢
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五、硫的氢化物
无色
H2S
1、硫化氢的物理性质: 有臭鸡蛋气味的气体 标准状况下硫化氢的密度 =34g/22.4L = 1.52 g/L 可溶于水(1 2.6) 可溶于水(1︰2.6) 剧毒 (头痛、头晕、恶心、昏迷、死亡)
注 意
制取和使用硫化氢时必须在密闭或 通风橱中进行
2、硫化氢的化学性质: 弱酸 弱电解质
(完全燃烧) 完全燃烧)
点燃
2H2S+3O2
2H2O+2SO2↑ 火焰浅蓝色
有关燃烧的讨论 2H2S+O2 2H2S+3O2
n(H2S) n(H2S)
点燃 点燃
2H2O+2S↓ 2S↓ 2H2O+2SO2↑
≥ n(O2)
2 1 2 3
氧化产物是 S 氧化产物是 SO2
≤ n(O2)
2 3
<
n(H2S) n(O2)
2e
H2S+2FeCl3→2FeCl2+S↓+2HCl S↓+
8e
浅绿色
淡黄色
H2S+8HNO3(浓)→H2SO4+8NO2↑+4H2O 红棕色气体 6e 3H2S+2HNO3(稀)→3S↓+2NO↑+4H2O 3S↓+2NO↑ 无色遇空气转化为红棕色
2e
H2S+H2SO4(浓)→S↓+SO2↑+2H2O S↓+ 刺激性气味
二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一
(2)化学性质: ① SO2称为亚硫酐, 具有酸性氧化物(酸酐) 具有酸性氧化物(酸酐)的通性
SO2 + H2O → H2SO3 H2SO3 → SO2 + H2O
正反应
SO2 + H2O
逆反应
H2SO3
在同一条件下, 正反应和逆反应同时进 行的反应叫可逆反应。
用高锰酸钾( 可否?( ④用高锰酸钾(H+)可否?(
√ )
例2
lL 0.1mol/L 的 NaOH 溶液吸收 0.08 mol SO2, 求所得溶液中溶质的成分及物质的量。 【解法一】 设生成 NaHSO3物质的量x mol. Na2SO3 为ymol
NaOH + SO2 → NaHSO3
x x x
(4)氢硫酸具氧化性: 氢硫酸具氧化性:
H+ 的氧化性
2e
Zn+ Zn+ H2S → ZnS + H2↑
氧化剂
(5)酸性
使紫色石蕊试液变红。 。
H2S
H++HS-
部分电离 显示弱酸性
H2S+NaOH→NaHS+H2O NaOH→NaHS+
此时酸过量
H2S+2NaOH→Na2S+2H2O
此时碱过量
3、实验室制法:
氢硫酸具酸性、氧化性和还原性, 氢硫酸具酸性、氧化性和还原性, 氢硫酸用时现制,不能长期存放。 (1)原理 利用金属硫化物与稀硫酸或稀盐酸反应
FeS+ FeS+H2SO4(稀)→FeSO4+H2S↑ FeS+ FeS+2HCl → FeCl2+H2S ↑
(2)装置:启普发生器
(3)收集方法:向上排空气法 (4)检验:使湿润的醋酸铅试纸变黑 (5)尾气吸收:NaOH溶液 )尾气吸收:NaOH溶液 讨论:能否用浓硫酸制取硫化氢? 用浓盐酸制取硫化氢好不好?
解:设NaI质量为Xg 2NaI+Cl2→2NaCl+I2 + + 300g X 300 = X 117g 183 3.35 △m
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
300-117=183g - 10 -6.65=3.35g X =5.49g
C% =(5.49÷10) ×100%=54.9% ÷ = 质量百分数为54.9% 答:设NaI质量百分数为 质量百分数为
19、 (1) Ar 、 )
(2) Cl- )
(3)K+ (4) S2- ) ) - 20、 (1) 放出 、 ) (3)放出 ) 92 Kj
(2) 放出 30.6 Kj ) 46 Kj
21、 、
H2O
H2S
H2S
22、 NH4Cl 、
产生相同热效应, 产生相同热效应,
氯化铵成本最低,最经济。 氯化铵成本最低,最经济。
氯
水
氯水中的次氯酸将有色 物质氧化成无色物质
非氧化还原反应 可逆
漂白某些有色物质, 漂白某些有色物质,
氧化还原反应 不可逆
漂白大多数有色物质, 漂白大多数有色物质,
其他具有漂白作用的物质有: 其他具有漂白作用的物质有:Na2O2
H2O2
活性炭
(3)SO2的制法: ①工业制法:
催化剂
4FeS2+11O2 → 2Fe2O3+8SO2↑
⑴ S→H2SO4
途径2 途径2
点燃
S+O2→ SO2 2SO2+O2 → 2SO3 (空气中粉尘催化) SO3+H2O → H2SO4(硫酸) 总化学反应方程式: 2SO2+O2+2H2O→ 2H2SO4(硫酸)
⑵氮的氧化物溶于水形成酸雨: N2+O2→2NO a. NO→HNO3(硝酸) 2NO+O2 → 2NO2 3NO2+H2O → 2HNO3+NO 总的化学反应方程式: 4NO+ 4NO+3O2+2H2O → 4HNO3 b、NO2→HNO3 4NO2+O2+2H2O → 4HNO3
NaOH + SO2 → NaHSO3 2NaOH + SO2
→
Na2SO3 + H2O
据题意 n(NaOH) ︰n(SO2) =0.1︰0.08=5︰4 0.1︰0.08= NaOH) 得:
5NaOH + 4SO2 → 3NaHSO3 + Na2SO3 + H2O 5 0.1 4 0. 08 3 x 1 y
⑤与某些盐反应 CaSO3 +SO2 + H2O → Ca(HSO3)2 ⑥SO2的漂白作用:可使品红溶液褪色 (使有机物形成无色不稳定的化合物, 加热后又复原成原来的颜色) 此反应用于SO2的鉴别 反应用于SO
SO2与Cl2漂白性比较
名称 原理 实质 程度 范围 二氧化硫
二氧化硫溶于水产生的 亚硫酸与有色物质直接结合 生成不稳定的无色物质
2NaOH + SO2 2y y x +2y = 0.1×1 x + y = 0.08
→
Na2SO3 + H2O y x = 0.06 mol y = 0.02 mol
0.02mol。 答: NaHSO3为0.06mol, Na2SO3为0.02mol。
【解法二】 设NaHSO3 和Na2SO3物质的量分别为 x、y
(2)化学性质 具有酸性氧化物通性 SO3+H2O→H2SO4(硫酐) SO3+2NaOH→Na2SO4+H2O 具有强氧化性 (3)制法: 2SO2+O2
V2O5
450
2SO3
硫及其化合物小结
测验一 一、选择题
1 D 7 B 13 B 2 A 8 BC 14 B 3 D 9 B 15 C 4 D 10 B 16 AC 5 C 11 D 17 A 6 D 12 CD 18 AC
不能用浓硫酸 H2S+H2SO4 不能用盐酸 浓盐酸有挥发性,使硫化氢中混有 氯化氢
(浓)
→S↓+ →S↓+SO2↑ +2H2O
酸
雨
酸雨的形成
pH < 5.6的降水 5.6的降水
饱和二氧化碳溶液pH= 饱和二氧化碳溶液pH=5.6 pH
大气污染
水污染
土壤污染
环境污染
食品污染
固体废弃物 污染
放射线污染
(6)复分解反应 (与盐反应) H2S+CuSO4 → CuS↓+H2SO4 CuS↓ H2S+Pb(NO3)2 → PbS↓+2HNO3 常见硫化物的溶解性
能溶于水、能溶于酸:Na2S, K2S,(NH4)2S : 不溶于水、能溶于酸:FeS, ZnS : 不溶于水、不溶于酸:CuS, PbS, Ag2S HgS
△
称为: 煅烧黄铁矿制二氧化硫
② 实验室制法: 原理 Na2SO3+H2SO4 →Na2SO4+H2O+SO2↑
(较浓) 较浓)
亚硫酸盐与较浓硫酸反应 装置: 圆底烧瓶,分液漏斗 收集: 向上排空气法 检验: 使品红溶液褪色 尾气处理: 使用氢氧化钠溶液吸收
为什么不用稀硫酸制取二氧化硫? 因SO2易溶于水,用稀硫酸不利于SO2逸出。
<
2 1
氧化产物是S和SO2
(3)还原性
2H2S+SO2→2H2O+3S↓(淡黄色沉淀) 3S↓ 淡黄色沉淀) (两者不能共存的气体) 氧化产物和还原产物的质量比是 2:1 H2S + Cl2 → 2HCl + S↓ H2S+Br2→2HBr+S↓(溴水褪色) 2HBr+ H2S + I2 → 2HI + S↓ 单质氧化性: Cl2 > Br2 > I2 > S - - - 2- 离子还原性 Cl < Br < I < S
硫化氢
井喷 2003年12月23日晚,重庆开县高桥 2003年12月23日晚,重庆开县高桥 镇,四川石油管理局属下川东石油钻探公 司承钻的川东北气矿罗家16H井在起钻时 司承钻的川东北气矿罗家16H井在起钻时 突然发生井喷,大量含有高浓度硫化氢的 突然发生井喷,大量含有高浓度硫化氢的 天然气喷出并扩散,造成243人死亡、 天然气喷出并扩散,造成243人死亡、 2142人中毒住院治疗、65000名居民被紧 2142人中毒住院治疗、65000名居民被紧 急疏散,各种经济损失达6432万元。这是 急疏散,各种经济损失达6432万元。这是 我国石油行业类似事故伤亡人数最多的一 次。
H++ HSO3- H++ SO32-
⑶ 还原性 2H2SO3 + O2 → 2H2SO4 可被空气中O2氧化 2. 亚硫酸盐 2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4
亚硫酸和 亚硫酸盐 比 二氧化硫 有更强的 还原性
2、SO3的性质 (1)物理性质 ①白色晶体 ②熔点:16.8℃沸点为44.8℃ 熔点:16.8℃沸点为 沸点为44.8℃ ③易挥发 (保存在磨口塞的玻璃瓶中)
为什么不用启普发生器? Na2SO3为粉末状固体,SO2易溶于水。
例1 如何鉴别SO 如何鉴别SO2和CO2?
分析: (1)物理法 分析: (1)物理法: 物理法:
闻气味
)
(2)化学法: (2)化学法: 化学法
思考: 用品红溶液可否?( 思考:①用品红溶液可否?( √
用石灰水可否? ②用石灰水可否? ( X ) 用溴水可否? ③用溴水可否? (√ )
cl33还原性还原性2h2h22sssoso222h2h22oo3s3s淡黄色沉淀淡黄色沉淀两者不能共存的气体两者不能共存的气体氧化产物和还原产物的质量比是氧化产物和还原产物的质量比是hh22ssbrbr222hbr2hbrss溴水褪色溴水褪色离子还原性88223322淡黄色淡黄色浅绿色浅绿色2233浓224422222e8e红棕色气体红棕色气体2233稀22无色遇空气转化为红棕色无色遇空气转化为红棕色6e刺激性气味刺激性气味22224422222e9922222e氧化剂的氧化性的氧化性1010使紫色石蕊试液变红酸性酸性部分电离部分电离显示弱酸性显示弱酸性2222此时酸过量此时酸过量222222此时碱过量此时碱过量111166复分解反应复分解反应与盐反应与盐反应22442244常见硫化物的溶解性能溶于水能溶于酸42不溶于水能溶于酸不溶于水不溶于酸
H2S
H++HS-
复分解反应
酸性 氧化性
HS-
H+ + S2-
还原性 复分解反应
(1)不稳定性: )不稳定性: (2)可燃性:
H2S
300℃ ℃
H2+S
(硫化氢的还原性) (不完全燃烧) 点燃 2H2S+O2 2H2O+2S↓ 2S↓
如为氢硫酸,则易被空气中的氧气氧化, 如为氢硫酸,则易被空气中的氧气氧化,溶 液变浑浊。
噪声污染
二氧化硫
碳的氧化物
氮的氧化物
大气污染
碳氢化合物
粉尘
煤烟
酸雨大多形成于含硫化石燃料的燃烧: ⑴ S→H2SO4
点燃
S+O2→ SO2 SO2+H2O → H2SO3(亚硫酸) 2H2SO3+O2 → 2H2SO4(硫酸) 总化学反应方程式: 2SO2+O2+2H2O→ 2H2SO4(硫酸)
②具有还原性
V2O5
2SO2 + O2
△
2SO3
SO2+Cl2+2H2O → H2SO4+2HCl SO2+Br2+2H2O → H2SO4+2HBr SO2+I2+2H2O → H2SO4+2HI 可使KMnO4/H+溶液褪色
③具有氧化性 SO2+2H2S→3S↓+2H2O S→3S↓+ ④与碱反应 SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O 2SO2 + Ca(OH)2 → Ca(HSO3)2 使澄清石灰水先变浑浊后变澄清的气 体除二氧化碳外还可能是二氧化硫。
X=0.06mol =
y=0.02mol =
0.02mol。 答: NaHSO3为0.06mol, Na2SO3为0.02mol。
制造硫酸
漂白剂
SO2的用途
防腐剂
杀菌消毒 去污剂
致冷剂
七、亚硫酸和亚硫酸盐
1. 亚硫酸 ⑴ 中强酸 H2SO3 HSO3- ⑵ 不稳定性 H2SO3 H2O + SO2 受热可分解 可达成溶解平衡
每产生1KJ的热效应的价格 每产生 的热效应的价格: 的热效应的价格 NH4Cl KNO3 8.40÷(1000÷53,5×16.24 )=0.00255元 ÷ ÷ × = 元 16.00÷(1000÷101×35,67)=0.00565元 ÷ ÷ × = 元
NaNO3 11.00÷(1000÷85×21.06)=0.00273元 ÷ ÷ × = 元
放电
六、硫的氧化物:SO 六、硫的氧化物:SO2
SO3
1、SO2的性质 (1) 物理性质 无色有刺激性气味的气体 有毒(呼吸道疾病、浓度高令人死亡) 标准状况下的密度2.86 标准状况下的密度2.86 g/L 易溶于水(1 40) 易溶于水(1︰40)
沸点:-10℃(易液化 :-10℃( 可作制冷剂) 沸点:-10℃(易液化 -10 ℃ 可作制冷剂)