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文档简介
1、硫及其化合物一、硫及其重要化合物的主要性质及用途:1 .破:(1)物理性质:磕为淡黄色固体:不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2 (用于洗去试管壁上的硫): 硫有多种同索异形体: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。与金属反应(与变价金属反应,均是金属乳化成低价态) 2Na+S=Na2s (剧烈反应并发生爆炸)2AI+3s 理 Al2s3 (制取Al2s3的唯一途径) Fe+S久热FeS (黑色) 2Cu + S 些 Cu2s (黑包)与非金属反应S+02 辔 S02S+&aH2s (说明硫化氢不稳定)与化合物的反应S+6HNO3
2、 (浓)加般 H2SO4+6NO2T+2H力S+2H2s0d (浓)蛙2sO2T+2H2。3S+6NaOH 蚂 2Na?S+Na2so3+3也0 (用热碱溶液清洗流)(3)用途:大量用于制造硫酸、硫化蕊底胶,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:硫化氮的物理性质:H2s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。硫化氢的化学性质A.可燃性:当22/1 时,2H2s+。2 亘您 2s+2HQ (H2s 过量)当N。” W2/3 时,2H2S+302 点燃 2so2+2&0 (02过量)2 nH c当二V v 2时,两种反应物全部反
3、应完,而产物既有硫又有S023 %B.强还原性:常见氧化剂CL、Br2. hy Fe3 HNO3、浓H2s0«、KMrA等,甚至SO?均可将H2s氧化。 C.不稳定性:300以上易受热分解H2s的水溶液叫氮硫酸,是二元弱酸。硫化氢的制取:Fe+H2S04(H> =FeS04+H2ST不用浓硫酸、浓盐酸制H2s的原因浓H2s0,有强氧化性,能氧化HZS:浓盐酸有挥发性,使产生的 H2s气体中混有HCI气体。不用CuS (黑)、Ag2s (黑)、PbS (黑)的原因是它们不溶于稀强酸。不溶于水也不溶于稀酸的金属硫化物有CuS (黑)、Ag2s (黑)、PbS (黑)它们可溶于浓硝酸
4、。 所以 CuSOa Pb (NO3) 2可以与 H2s 反应生成沉淀:Pb(NO3)2+H2S=PbSI+2HNO3.检验:用湿润的 Pb (CH3COO) 2试纸检脸 H2S: Pb (CH3COO) 2+H2S=PbS I +2 CH3COOH:除杂:用 CuSO,溶液除去 MS: CuSCh+H2s=CuS 1+H2SO43.碱的氧化物:(1)二氧化硫:S02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。S02是酸性氧化物,能跟水反应生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸。S02有强还原性 常见氧化剂(见上)均可与S02发生氧化一还原反应如:S02 + Cl 2+2H2O =
5、H2SO4 + 2HCISOz也有一定的氧化性 2H2s + SO: = 3Si +2H2OSO2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)实验室制法:Na2s。3 + H2sOK浓)=Na2s。3 + H2O +S02T或 Cu + 2H2s0J浓)= CuS04 + 2H2O + SO2 T(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?与 CO?、S03S02CO:SO3主要物 性无包、有刺激性气体、易液化易溶于水 (1:40)无包、无气味气体能溶于水 (1:
6、1)无色固体.熔点 (16. 8)与水反 应SO2+H2O - H2SO3 中强酸CO2+H2O H2c。3 弱酸S03+H20=H2S04 (强酸)与碱反 应Ca (0H) 2-> CaSO31Ca (HSO3) 2清液白清液Ca (0H) 2CaCO31Ca (HCO3) 2清液白】清液SOs+Ca (OH) F=CaS04 (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 在能使品红褪包 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S02+2H2S=2S i +2H20C02+2Mg = 2MgO+CCO2+C = 2C0还原性有无与 Na2O2作用NazOz
7、+ SO2=Na2sO42Na202+2C02=2Na2C03+022Na202+2S03=2NaS04+02 T(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SO2、NO. (NO、N02)是酸雨形成的主要起始物,因为大气中的 SO?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HzSOa,而NO被空气中氧气 氧化为NO2, NO?直接溶于水形成HNO3,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:2so2+O2=2SO3、SO3+H力二H2sO4:液相
8、反应:SO2+H2O=H2SO3>2H2so3+02=2H2so4。总反应:2soi+2Hg + o1 >2“2sq硝酸型酸雨的形成过程为:2N(H)2=2N02、3N0:+H20=2HN03+N0o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。酸雨危害:直接引起人的呼吸系统疾病:使土壤酸化,损坏森林: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
9、源、城市原气化、 提高热屎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。,页脚在含硫矿物燃料中加生石灰,及时吸收燃烧过程中产生的S02,这种方法称为“钙基固硫”,其反 应方程式为:SO2+CaO=CaSO3, 2CaS03+0F2CaS04: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S02,其反应方程式为:SO2+Ca (0H)2=CaS03+H20, SOz+CaCCh二CaSOj+CO?, 2CaS03+02=2CaS04o在冶金工业的烟道废气中,常混有大量的S(h和CO,它们都是大气的污染物,在773 K和催化剂(铝研土)的作用
10、下,使二者反应可收回大量的硫黄,其反应原理为:SO2+2CO=S+COz 4.硫酸:稀H2s。4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:C+H2O <r-脱水性CM+H9 港无水CuS。,%吸水性作干燥剂 中性气体若刘浓 H2SO4氧化性S、> SOz+HzOC,> SO2+CO2+H2OHBrlHI. HS>' BrML、S)+SO2+H2O学鸟钝化一运装浓h2so4只表现强 氧化性足量<!、'一> CUSO4+SO2+H2O2% ZnSCh+SO2(后有 H2)+H2O-卜> FW+SO2+H2O就有标性无强还
11、原性气体 非碱性气体SO/一的鉴定(干扰离子可能有:CO/; SO3*、s* Ag P0«A等”待测液澄清液白色沉淀(说明待测液中含有SO尸离子)/sq硫酸的用途:制过磷酸钙、硫酸铁、硫酸铜、硫酸亚铁、医药、炸药,用于铅蓄之池,作干燥三阶段S02制取和净化S02转化为S03S03吸收和H2s的生成三方程4FeS2 (s) 4- 1102(g)= 2Fe203(s)+8S02(g);H=-3412 kJ/mo I2s。2 (g)+02(g)2S03 (g):H=-196. 6 kJ/molSOs (g) + 比0 =H2so4 (I):H=-130. 3 kJ/mo I三设备沸腾炉接触
12、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S02、6、m被预热, 而热的 SO3、S02、。2、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 排出的 气体炉气:SO2.N2. 02,矿尘(除 尘).碑硒化合物(洗涤). h20气(干燥)净化气:s8 n2. 02SO2、O2、N2、SO3尾气:SO2及Nz、O2 不能直接排入大气中说明矿尘.杂质:易使催化剂 “中毒”用0气:腐蚀设备、影响生 产反应条件一理论需要:低温、高压、 催化剂:实除应用
13、: 400500、常压、催 化剂实际用98.3舟的浓硫酸吸收S03,以免形成酸雾不利于气 体三氧化硫被进一步吸收剂、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:sq(含 N?。?等),页脚2.尾气处理:氨水(NHJ2SO3(NHO2SO4+ SO2TNH4HSO3三、兔族元素:1 .氧族元素比较:原子半径 OVSVSeVTe单质氧化性02>S>Se>Te单质颜包 无色淡黄色 灰包 银白包单质状态气体 固体 固体固体氧化物稳定性H2O > hkS > HzSe > HzTe最高价含氧酸酸性H2SO4> HzSeSOH2TeO4
14、2 .彷和03比较:0203颜色无色气态一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(5+2KI +H2O=2KOH+12+O2)(易氧化Ag、Hg等不活泼金属)漂白性无有(极强氧化性一作消毒剂和脱包剂)稳定性302 庖压-威型 20326=302 一-常温:缓慢J加热:迅速相互关系臭氧和氧气是氧的同素异形体3 .比较HQ和HGh2oH2O2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2H2。2H2 T +O2 T不稳定2H2O2 iH2O+O2 T氧化性较弱(遇强还原剂反应)2Na+2H2O=2NaOH+H2 T较
15、强(遇还原剂反应)S02+H20f=H2S04还原性较弱(遇极强氧化剂反应)2F2+2HzO=4HF+O2较强(遇较强氧化剂反应)2MnO4 +5H202+6H*=2Mn2 +502 T +8H2O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化学17)常温下,往HQ溶液中滴加少量FeS04溶液,可发生如下两个反应:2Fe2 +H2O2+2H4= 2Fe3+2H2O , 2Fe3+H2O2=2Fe2'+()2T +2H下列说确的是()A. HQ的氧化性比F-强,其还原性比Fe?弱B.在比。2分解过程中,溶液的pH逐渐下降C.在H2O2分解过程中,Fe?和F
16、e,的总量保持不变D.在。2生产过程要严格避免混入F/【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F的乳化性,田。2的还原性)F/的还原性,A错:2H202=2H20+02 ? t分解过程中,F1作催化剂,溶液pH值不变,B错,H2O2分解Fe”或Fe?作催化剂,所以总量不变,因为Fe”可导致HXh分解,所以山。2生产过程要避免 混入FJ, D正确。【答案】CD【例2】(2010理综卷33)某科研小组用MnOz和浓盐酸制备CL时,利用刚吸收过少量SO?的NaOH溶 液对其尾气进行吸收处理。(1)请完成SO?与过量NaOH溶液反应的化学方程式:S02+2Na
17、0H = .(2)反应 CL+Na2so3+2 NaOH二二二ZNaCI+NaCOd+HQ 中的还原剂为.(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在CL、OK和SO:.请设计实脸,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的C02的影响). 提出合理假设.假设1:只存在S03?.:假设2:既不存在S03?也不存在CI0-:假设3: . 设计实脸方案,进行实脸。请在答题卡上写出实脸步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂: 3moLL*2s0“、1moL-L1NaOH. 0. 0痴。1 KMnOa、淀粉-KI 溶液、紫色石蕊试液.实脸步骤预期现象和结论步腺1 :取少量吸收液于试管中,滴
18、加3 moLl/H2S0«至溶液呈酸性,然后将所得溶液 分优于A、B试管中.步骤2:步骤3:【解析】 NaOH过量,故生成的是正盐:S0z+2Na0H =Na2sO3+H2O。(2)S元素的价态从+4T+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为Na2s0。很明显,假设3两种离子都存在。加入硫酸的试管,若存在SO32-、CIO ,分别生成了 H2s。3和HCIO:在A试管中滴加紫色石苍试液,若 光变红后退电,证明有CIO,否则无:在BM, 滴加0.01molLkMn0 ,若紫红包退去,证明有 S0/,否则无o【答案】Na2s03用2。(2) Na2s0(3)SO3"、CIO都存在
19、实脸步骤预期现象和结论步骤1 :取少量吸妆液于试管中,滴加3 moLL H2s0,至溶液呈酸性,然后将所得溶液 分置于A、B试管中步骤2:在A试管中滴加紫色石蕊试液若先变红后退色,证明有CI0,否则无步骤3:在B试管中滴加O.OImol-LMnO4溶液若紫红叁退去,证明有SOJ ,否则无【一课一练】一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)1.(省乡一高2010届高三第一次月考)二氤化二硫(S2cL)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子 结构与双氧水分子相似。常温下,S2cL是一种橙黄色液体,遇水易水解,并产生能使品红褪包的气体。 下列说法中错误的是() *A. S2cI2的结构式为C
20、lssCIB. S2cL为含有极性键和非极性键的极性分子C. SB,与S2cL结构相似,熔沸点S2cLASzBrzD. 2s2cl2+2H20=S02 T+3S1+4HCI2.(省乡一高2010届高三第一次月考)下列对SO?和SO3的叙述正确的是( )A.通常条件下都是无色气体,都易溶于水B.都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸C.都可使晶红溶液褪色D.都能与碱溶液反应有关3.(省银河中学2010届高三3月月考)恒温25 c时,将两轴电极插入一定量硫酸钠饱和溶液中进 行电解。通电一段时间后,阳极析出了 a mol气体,同时有3g Na2s0, 10H力晶体析出。剩余溶液中 溶质的质量分数为()A.
21、 一X100%3 + 18cB. -X100% C. co + 36a161(3 + 18。)4.(省五中2010届高三4月月考)把SO2通入Fe(N03)3溶液中,溶液由捺黄色变为浅绿色,但立即 又变为棕黄包,这时候若滴入BaCL溶液,会产生白色沉淀,在上述一系列变化过程中,最终被还原的是 A. S02 B. Cl C. Fe" D . N035. SOZ是常见的大气污染物之一,下列措施中能够减少SO2排放量的是()用天然气代替煤炭作民用燃料 使用水燥气或干馅煤气作燃料 硫酸厂使用VQ作催化剂,加 快SO2的转化速率 将块状煤粉碎,提高其热烧效率 在煤中加入生石灰后燃用 循环处理吸
22、收 塔放出的尾气A.B. C.D.6. (2010 皖南模拟)下列说确的是()A. SO?能使酸性KMnOJ容液迅速褪色B.可以用澄清石灰水鉴别SO?和C0?C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3D.少量S02通过浓的CaCL溶液能生成白色沉淀7. (2009 高考)下列叙述正确的是()A.将C02通入BaCL溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SOz,产生沉淀8. 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解C.向AICL溶液中滴加氯水,产生白包沉淀:再加入过量NaHSOa溶液,沉淀消失D.纯锌与稀硫酸反应产生氧气的速率较慢;再加入少量CuS(h固体,速率不改变9.
23、 有一瓶Na2sOs溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(N03)2 溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀.对此实验下列叙述正确 的是()A. Na2sOs已部分被空气中的氧气氧化B.加入Ba (NO,)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaS(hC.加硝酸后的不溶沉淀是BaS(L和BaS(h的混合物D.此实脸不能确定Na2s。3是否部分被乳化9 .在下图所示的实脸装置中,实脸开始一段时间后,观察到的现象不正确的是 ()B.胆矶晶体表面有“白斑”A.苹果块会干瘪C.小试管有晶体析出D. pH试纸变红10 . (2010 模拟)检验某未知溶液
24、中是否含有S0:的下列操作中最合理的是A.加入硝酸酸化的Ba (Nth) 2B.先加HNO3酸化,再加Ba(NO3)2溶液C.先加盐酸酸化,再加BaCL溶液D.加入盐酸酸化了的BaCL溶液11.对某酸性溶液(可能含有Br,SOf. H2SO3. NHj)分别进行如下实验:加热时放出的气体可以使品红溶液褪色:加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使涧湿的红包石蕊试纸变蓝;加入藏水时,溶液略显黄色,再加入BaCIz溶液,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸.对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是()A. Br"B. SO;C. H2sO3D. NH;12. (2008 高考)研究反应物的化学计
25、量数与产物之间的关系时,使用类似数轴的方法可以收到直 观形象的效果.下列表达不正确的是()A.密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物:!? mo)CO CO CO2 1(C)B. Fe在CL中的燃烧产物:CO2!1:5. /l(©2)EeCl2 FeCl2 FeCb n(Fe)FoCbC. AICI3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式: :?!. n(NaOn) AKOlDa 'A1(OH)3' AIO2 n(AlCL) AP, Ai。D.氨水与SO?反应后溶液中的镀盐: !2,NIhHSOa NHdlSO, (NH<)2SO3 n(S(h) (NHJSO3二、非
26、选择题(本题包括4小题,共52分)13. (12分)在通常状况下,A是固体单质.根据如困所示的转化关系, 回答下列问题:(1)写出AE的化学式:A, B,C, D, E.(2)写出指定反应的化学方程式:BTC:C-D:ETC.14. (12分)小刚同学探究二氧化硫分别与BaCI2溶液、Ba(0H)2溶液反应的实验.少量SO2通入到Ba (0H) 2溶液中的离子反应方程式为过量的S02通入到Ba (0H) 2溶液中的离子反应方程式为.(2)请回答有关问题.小刚同学将S02通入到BaCL溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:|所得悬浊洞出£焦曹加试剂A “观察现氮弃判断则操作的名称为 试剂A的化学式为.实脸表明,小刚加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,则该白色沉淀的成分是 (填化学式),则产生该白色沉淀的离子方程式是15. (14分)某同学用如图所示装置探究SO?的性质及其有关实验.(1)实脸室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸反应制备SO2气体,写出该反应的化学方程式:(2)分别将S02气体通入下列C溶液中,请回答下列问 少量S02通入紫色石蕊试液,现象是,继i£525£ tit 有题:续通入过量SO?气体,现象是SOZ通入紫色KMn(h溶液,现象是,其反应的离子方程式为过量S
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