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文档简介
第13沸琉及其重要化合物(解析板)
©知识精讲•
知识主线:H2s2--S--S02—►SO5(H2SO4)
02,燃烧
与品红化合(检验)
CaSO3
。2,燃烧M催化剂so粤生
H2OBaCI2
3<
2口H2SO4^^BaSO4
一、硫单质的性质
1.硫元素在自然界中的存在形式
(1)游离态:存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
(2牝合态:主要以硫化物和硫酸盅的形式存在。在岩层深处和海底的无氧环境下,硫元素与铁、铜等金属
元素形成的化合物通常以硫化物的形式存在,如硫铁矿(FeS?)、黄铜矿(CuFeS?)等。在地表附近,硫化物
转化为硫酸盐,如石膏(CaSCU・2H2O)、芒硝(Na2s0410H2O)等
2.硫单质的物理性质:硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微溶于酒精,易
溶于二硫化碳。因此可以用CS2洗涤内壁附着硫的试管
3.硫单质的化学性质
流的原子结构示意图为,位于元素周期表的第三周期、第VIA族,硫原子的最外电子层有6
个电子,在化学反应中容易得到2个电子,形成一2价硫的化合物,表现较强的氧化性:
(■化住g还睨性r&),
(1)与金属反应(与变价金属反应,均是金属被氧化成最低价态)一体现硫的氧化性
①硫粉与钠研磨爆炸:2Na+S=Na2s
△
②硫与铝共热:2A1+3S=A12s3(制取AI2S3的唯一途径)
△
③铁与硫粉共热:Fe+S^FeS(黑色固体,不溶于水)
△
④铜与硫粉共热:2CU+S^CU2S(黑色固体,不溶于水)
⑤硫与银反应:2Ag+S=Ag2S(银器变黑)
⑥硫与汞反应:Hg+S=HgS(汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理)
(2)与非金属反应
①硫在氧气中燃烧:S+O2史签SO?(硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰;在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰)
【注意】①该反应体现了单质硫具有还原性
②硫在过量、纯净的02中燃烧的产物是SO2而不是S03
△
②硫与氢气共热:S+H2^H2s(该反应体现了单质硫具有氧化性)
(3)与强氧化性酸(如:浓硫酸、硝酸)反应——休现硫的还原性
△
①硫与浓H2s。4反此:S+2H2§。4(浓)=3S()2T+2H2。
一、△
②硫与浓HNCh反应:S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2f+2H2。
(4)与强碱的反应——既体现氧化性,乂体现还原性
△
3s+6NaOH=2Na2S+Na2so3+3H2O(用热碱溶液清洗硫)
①Na2s与稀H2sCh反应:Na2S+H2SO4=H2St+Na2SO4
②Na2sO3与稀H2sCh反应:Na2SO34-H2SO4=Na2SO4+SOz:+H2O(实验室制SO2的方法)
③向Na2s和Na2s03的混合溶液中加入稀H2so4:2NazS+Na2so3+3H2so4==3S[+3Na2so4+3H2O
4.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(S+2KNO3+3Cq=K2s+3CCM+
N2D
5.实验室除去试管内壁附着硫的两种方法
①物理法:加二硫化碳(CS*溶解;②化学法:加氢氧化钠溶液溶解
二、硫的氧化物
(一)二氯化硫(SCh)
1.物理性质:SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易液化,易溶于水。在通常情况
下,1体积的水可以溶解约40体积的S02
2.化学性质
(1后。2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性
①S02与H20反应:SOz+HzOniH2s03。SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸,因此溶液显酸性,
亚硫酸不稳定,同时可以分解为SO2和HzO,所以SO2溶于水是一个可逆反应,用表示
②能使指示剂变色:SO?能使紫色石蕊试液变红
③SO?与碱性氧化物反应:S(h+CaO通丝CaSCh
④SO2与碱溶液反应(注意少量、过量)
a.与NaOH溶液反应
SO2少量:2NaOH+SO2(少量)=Na2sO3+H2O
SO2过量:NaOH+SCM过量)=NaHS(h
b.与NH3H2O溶液反应
SO2少量:2NH3・H2O+S()2(少量)=(NH4)2SO3+H2O
SO2过量:NH3H2O+SO式过量)=NH4HSO.3
c.与Ca(OH)2溶液反应
SO2少量:SO2(少量)+Ca(OH)2-CaSCM+H2O
SO2过量:2s。2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2
@SO2与某些盐溶液反应:(与酸性比H2s。3弱的酸所对■应的盐反应)
a.少量二氧化硫与碳酸钠溶液反应:Na2c(h+SOK少量)=Na2sO3+CO2
b.过量二氧化硫与碳酸钠溶液反应:Na2co3+2SO2(过量)+H2O=2NaHSO3+CO2
c.二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应:NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2
【拓展】分析除杂问题(括号内物质为杂质)
饱和溶液
CO2(SO2)NaHC03
饱和溶液
CO2(HC1)NaHCCh
⑥SCh与BaCL溶液:二氧化硫与氯化领溶液不反应,违背了弱酸制取强酸
@SO2与Ba(NO3)2溶液:生成的BaSO3能和HNO3继续发生氧化还原反应生成BaSO4和NO
(3度原性:SO?中硫元素的化合价为+4价,属于中间价态,因此SO?既有氧化性又有还原性,一般表现为
较强的还原性,可被多种氧化剂(Ch、Cl2,湿水、KMnO4>F7+、HN03>H2O2、NazCh等)氧化为+6价
的硫
①SO?可以被氧气氧化成三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸,工业上利用这一原理生产硫酸
反应方程式:2so2+O2与*2SO3;SO34-H2O=H2SO4
②S0?能使氯水、滨水褪色:C12+SO2+2H2O=2HC1+H2SO4,B「2+SO2+2H2O=2HBr+H2s。4_
22++
③SO?能使KMnCh溶液褪色:5SO2+2MnO4+2H2O=5SO4+2Mn+4H
3+22++
④SO2与Fe3+反应:SO2+2Fe4-2H2O=SO4~+2Fe+4H
-2-+
⑤SO?与稀HN03反应的离子方程式:3SO2+2NO3+2H2O=3SO4+2NO1+4H
⑥SCh与H2O2反应:SO2+H2O2=H2SO4
⑦SO2与Na?。?反应:SO2+Na2O2=Na2SO4
(3)弱氧化性:SO2+2H2S=3S14-2H2O
(4)漂白性
①漂白原理:二氧化硫具有漂白作用,能使品红溶液等有色物质褪色。其作用机理是二氧化硫与某些有
色物质结合生成了不稳定的无色物质。加热后又显红色,是由于不稳定的无色物质又分解为原来物质
的缘故。利用品红溶液可检验SO2气体
②应用:S02在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等;此外SO?可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂
【注意】
①S02虽具有漂白性,但不能漂白指示剂,如:SO2通入紫色的石蕊试液中,溶液只变红不褪色,而氧
化类漂白剂(氯水、Na2O2)则能漂白酸碱指示剂
②SO2使淡水、KMnOj溶液褪色,是利用SO2的还原性,而不是漂白性
3.SOZ的用途
①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;用于杀菌消毒
②食品中的二氧化硫:食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如,在葡萄
酒酿制过程中,葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用。二
氧化硫又是一种抗氧化剂,能防止葡萄酒中的一些成分被氧化,起到保质作用,并有助于保持葡萄酒
的天然果香味
4.二氯化硫的制备
工△
原理
NaiSOj+H2sOK浓)——Na2SO4+SO2T+H2O
反应原料Na2so3固体、70%的浓H2s04
u
4/!\无硫酸劭
实验装置
A
发生装置“固+液二~>气”型
净化装置通入浓H2s04(除水蒸气)
收集装置向上排气法
尾气处理用强碱溶液吸收多余SO?,防止污染空气(2NaOH+S(h=Na2sO3+H2O)
检睢方法先通入品红试液,褪色,加热后又恢复原红色
5.常见漂白剂的归类分析
(1)常见漂白剂的漂白原理及特点
型
比较工灌氧化型加合型吸附型
漂白剂与与有机色质内有些固体物质疏松、多
漂白剂本身是氧化剂,利用其氯化
部“生色团”化合成无色孔,具有较大的比表面
原理性将有机色质内部“生色团”氧化
物质,使之失去原来的积,可以吸附有色物质使
破坏掉,使之失去原有的颜色
颜色之失去原来的颜色
实例Cb、Ca(C10)sCIO2、H2O2、O3活性炭
2so2
加热时不能恢复原有的颜色,不可加热时能恢复原来的颜部分吸附剂可以重复使
特点
逆、持久色,可逆、不持久用
变化化学变化化学变化物理变化
备注无选择性有选择性吸附色素
(2)二氧化硫与氯气的漂白性比较
通入802辿4加热到沸脚、一才“小,立
品灯--------->褪色----------»密液恢复红色
:农海一通入。2加热到沸腾…文丁”住&/,
»褪色----------►溶液不恢复红色
通入SO2
紫色石A溶液很快变成红色•但不褪色
蕊溶液—I__空外溶液立即变红,随后褪色
【注意】当。2与SO2(体积比为1:1)混合后通入品红溶液时,品红溶液不褪色,因为SO2+CI2+
2H2O=H2SO44-2HCI
6.SO2和CO2性质的比较与鉴别
(1)802和CO2的性质比较
物质
比较加SO2CO2
无色、有刺激性气味、易液化、易溶于水
物理性质无色、无味、能溶于水(1:1)
(I:40)
与水
SO+HO^^HSO(中强酸)CO+2c。3(弱酸)
反应22232
与碱
Ca(OH)2-5^CaSO3-^=->Ca(HSO3)2Ca(OH)2-^>CaCO3-^^Ca(HCO3)2
反应
化学氧化性(高温
SCh+2H2s=3SJ+2H2OCO2+C=^=2CO
性质
能被酸性高镒酸钾溶液、HNO3、NO2、氧
还原性气、氯水、汲水、碘水、Na2O2>H2O2、无
Ca(CIO)2等氧化剂氧化
能与某些有色物质生成不稳定的无色物
漂白性无
质而使有色物质褪色
能使品红溶液褪色,又能使澄清石灰水变不能使品红溶液褪色,但能使澄清石灰
鉴定存在
浑浊水变浑浊
对环境的影响形成酸雨引起温室效应
(2后。2和CO2的鉴别方法:S02和C02都能使澄清的石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可消失。
所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2o通常可用以下方法:
①利用物理性质鉴别
a.根据气味婆另M用标准的闻气体气味法):有刺激性气味的气体是SCh,无气味的是CO?
b.根据溶解性鉴别:同温同压下,将两种气体充满相同的试管,分别倒置于水槽中,试管内进水多
的是so2
②利用化学性质鉴别
a.用品红溶液鉴别:能使品红溶液褪色,加热颜色乂恢复的是SO?;不能使品红溶液褪色的是CCh
b.用淡水或氯水鉴别:能使氯水、滨水褪色的是SO?:无明显现象的是CO?
化学方程式为:C124-SO2+2H2O=2HCH-H2SO4,Br24-SO24-2H2O=2HBr+H2SO4
c.用酸性高锈酸钾溶液鉴别:能使酸性KMnCh溶液褪色的是SCh;无明显现象的是C6
-22++
离子方程式为:5SO2+2MnO4+2H2O=5SO4"+2Mn+4H
d.用FeCh溶液鉴别:能使氯化铁溶液由黄色变成浅绿色是SCh;无明显现象的是CO2
3+22++
离子方程式为:SOz+2Fe+2H2O=SO4-+2Fe+4H
e.用硝酸领溶液塞别:产生白色沉淀的是S02;无明显现象的是CCh
化学方程式为:3so2+3Ba(NO3)2+2H2O=3BaSO41+2NOf+4HNO3
f.用氢硫酸溶液鉴别:将两种气体分别通入H2s溶液中,出现淡黄色浑浊的是SCh,无明显现象的是
C02
化学方程式为:2H2S+SO2=3S1+2H2。
(3月。2、COz共同存在时,二者的检险装置的设计过程
SO?和CO?都可使澄清的石灰水变浑浊,证明混合气体中含有CO?和SO?时通常按照以下思路进行设
计
①流程设计的思路
流程设计
检验SO2T除去S02—检验S02是否被除尽T检验co2
选用试剂品红溶液酸性KMnCh溶液品红溶液澄清石灰水
实验现象褪色褪色(或变浅)不褪色变浑浊
②实验装置
混合行苔A
实脸装置
ABCI)
装置ABCD
所选试剂选用试剂品红溶液酸性KMnCh溶液品红溶液澄清的石灰水
及其作用预期现象褪色褪色不褪色变浑浊
作用检验SO2除去S02检验S02是否除尽检验C02
【注意】
①有时为简化装置,可将除去SCh(B)和检验S02是否除尽(C)合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4
溶液,现象是酸性KMn(h溶液颜色变浅
②当S02中混有C02时,不会影响S02的检验;当C02中混有SCh时会干扰C02的检验,应先检验并
除去SO2,再用澄清石灰水检验CO2气体
7.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等
(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)
△
(3)治理:燃煤脱硫(脱硫剂:CaO、CaCO3),改进燃烧技术,脱硫反反:CaO+SO2^=CaSO3
(4)硫酸型酸雨的形成途径有:SO2+H2O^=iH2SO^2H2so3+O2=2H2s。4
(5)常见的SO2尾气处理方法
①钙基固硫法(常用与燃煤脱硫):为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、
生石灰、共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为
△△△
::=
CaO+SO2^=CaSO3,2CaSO3+O2=^=2CaSO4,总反应方程式为2CaO+2so2+Ch^2CaSO4
②氨水脱硫法((常用与硫酸厂处理尾气):该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的S02直接接
触吸收502,其反应的化学力程式为:2NH.1+5O2+H2O=(NH4)25O3.2(NH4)2bO3+O2=(NH4)2bO4。
(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)
③钠碱脱硫法:钠碱脱硫法是用NaOH/Na2cCh吸收烟气中的SCh,得到Na2sCh和NaHSQ,,发生反应
的化学方程式为2NaOH+SCh=Na2sO3+H2O,Na2cCh+SCh=Na2sO3+CO2,Na2sO3+SO2+
H2O=2NaHSO3o
④双碱脱硫法:先利用烧碱吸收S02,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,
化学反应原理为a.吸收反应:2NaOH+SO2=Na2sCh+HzOZNa2so3+Ch=2Na2SOj
b.Na2sO3+Ca(OH)2-CaSOH+2NaOH,Na2SO4+Ca(OH)2=CaSO41+2NaOH
(二)三氧化硫(SO3)
1.物理性质:通常情况下,S03是一种无色易挥发的晶体,熔点为16.8C,沸点为44.8C,常温下为液态,
在标准状况下为固态
2.化学性质:SCh是硫酸的酸酊,具有酸性氧化物的通性
(1)能溶于水形成硫酸:SO3+H2O=H2SO4
SO3能强烈的吸水,在空气中发“烟”,与水剧烈反应生成H2s04,同时放出大量热,形成酸雾
(2)能与碱(石灰乳)反应:SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
(3)与碱性氧化物反应:SO3+Ca0=CaSO4
(4)与某些盐溶液反应:Na2c€)3+SO3=Na2sO4+CO2T
三、硫酸及硫酸根离子的检验
1.硫酸的物理性质
流酸是一-种无色、黏稠的油状液体,密度比水大。浓H2s04与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,
浓H2s04稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
2.稀硫酸——具有酸的通性
流酸是强电解质,在水溶液中发生电离的化学方程式为H2so4=2H,+SCr,因此,硫酸具备酸的通性,
可与酸碱指示剂作用,也可与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应
(1)与酸碱指示剂发生显色反应:遇紫色石蕊变红,遇酚配不变色
(2)与活泼金属反应产生氢气:Fe十H2SO4=FeSO4十H2|
(3)与碱性氧化物反应生成盐和水:MgO+H2SO4=MgSO4+H20
(4)与碱发生中和反应:Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4l+2H2O
(5)与某些盐反应生成新盐和新酸:BaCl2+H2SO4=BaSO41+2HCI
3.浓硫酸的特性
⑴吸水性:浓H2s04能吸收物质(气体、结晶水化物)中湿存的水分,利用此性质可用浓H2s0』作干燥剂,
干燥一些不与浓硫酸反应的气体(中性或酸性气体且无还原性的气体)
①能干燥的气体:%、02、N2、CO2、。2、HCKSO2、CO、CH」等
②不能干燥的气体:碱性气体(NH?等):还原性气体(如H2S.HBr、HI等)
(2)脱水性:浓硫酸能将组成有机物的H、0元素按原了个数比2:1以“bCr的形式脱去的性质
(3)强氧化性
①与金属铜的反应:Cu+2H2sOK浓)^^CuSO4+SO2T+2H2。
在带有导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入卜.端卷成螺旋状的铜丝。在试管中
加入2mL浓硫酸,塞好橡胶塞,使铜丝与浓硫酸接触。加热,将产生的气体先后
实验过程
通入品红溶液和石蕊溶液中,观察实验现象。向外拉铜丝,终止反应。冷却后,
将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一只试管里,观察溶液的颜色
1),可抽动的铜&t
浸簸
__棉团
实险装置口舞
_晶1黑4
3巴溶液
①a试管中铜丝表面有气泡产生;b试管中的溶液逐渐变为无色;c试管中的紫色
实脸现象石蕊溶液逐渐变为红色
②将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液显蓝色
△
实验结论Cu与浓硫酸反应的化学方程式为:Cu+2H2sOK浓)----C11SO4+SO2T+2H2。
a.通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止
实验说明b.浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO予以防止污染环境
c.Cu与浓硫酸的反应中,浓H2s0」的作用:强氧化性和酸性
②与其他金属反应的规律
a.除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,在这些氧化还原反应中,浓HzSO,还原产物为
S02
b.与铁、铝的反应:常温下,铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化(化学变化),从而阻止
了酸与内层金属的进•步反应,所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸。加热时,浓硫酸能
与铁反应
A
浓硫酸与铁共热:2Fe+6H2s。4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2l+6H2O
c.与活泼金属反应:与活泼金属(Zn)反应,开始产生SO2,硫酸浓度变稀后,成成的气体为Hz
Zn+2H2s0虱浓)=ZnSO4+SCM+2H2。,Zn+H2so4(稀)=ZnSC)4+H2T
d.与不活泼金属反应:随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止
△
Cu+2H2s。4(浓)=CuSO4+SO2T+2H2。
如:1molCu与含2molH2so4的浓硫酸充分反应,生成的SO2的物质的量小于1mol
③与非金属的反应——反应需要加热,否则不反应
△
a..与木炭反应:C+2H2sOK浓)^=CO4+2sO2T+2H2。
△
b.与硫的反应:S+2H2s04浓)=~3SO2t+2H2O
_△
c.与红磷反应:2P+5H2s。4(浓)=2H3Po4+5SO2T+2H2。
④与具有还原性的化合物反应,与H2S、FeSCh、HI、HBr等物质反应
HzS+H2sO£浓)=Sl+SOzT+2H2。
2FeSO4+2H2sOK浓)=Fe2(SOj)3+SO2T+2H2O
【注意】
①浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性,而浓疏酸在与非金属的反应中只表现氧化性
②浓硫酸可将碳、磷等非金属单•质氧化成高价态的氧化物或含乳酸,本身被还原为S02
③常温下与活泼金属反应表现强氧化性和酸性,生成硫酸盐和S02,硫酸变稀后,生成的气体为H2
④加热与不活泼金属反应时,即使金属过量也不能使H2s04完全反应,也不会产生H2
⑤与不活泼金属和非金属反应时,反应需要加热,否则不反应
4.浓硫酸和稀硫酸的鉴别
f—物质
浓硫酸稀硫酸
方法
加水放出大量热无明显变化
物理
观状态油状液体液态
性质
密度p浓H2so4>p稀H2so4
铁片无明显变化(钝化)铁片逐渐溶解,并产生无色气体
化学铜片(加热)铜片溶解,产生无色气体不反应
性质白纸变黑无明显变化
胆研蓝色变白胆研溶解形成蓝色溶液
5.硫酸的工业制法
硫黄或燃
黄铁矿七一El983%的
工业制硫酸的原理示意图V。(催化树匕山浓破酸吸收曰一:
点燃一高温
①S+O2=SO2或4FeS2+1lO2*=2Fe2Ch+8SO2
上述流程涉及的化学方程式V2O5
②2so2+024()。〜500c2sO3
③SO3+H2O=H2sO4
6.SO「与SOT检验
(l)sor的检验(干扰离子可能有:CO32-.SO?2-.SiO.F、Ag\PO43一等)
操作方法:被检液加足量稀盐酸酸”无明显现象(若有沉淀,静置后取上层清液)滴加Ba。?溶咚有无白色
沉淀(若有白色沉淀产生,则说明待检验溶液中含有SO「;若无白色沉淀产生,则说明待检验溶液中不
含SOF)
【注意】
①先加稀盐酸的目的是防止C0「、SOr、Ag+干扰,再加BaCh溶液,有白色沉淀产生
②可能发生反应的离子方程式有
+2+
COf4-2H=CO2?+H2O>SOf+2H*=SO2t+H2O.Ag'+Cr=AgClbBa+SOr=BaSO4l
③答题模板:取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCL溶液,若有白色沉淀
产生,则证明有SOU
(2)SO5的检验,被检液一如随遗巡沉淀加盆酸>气体一胆邈一>品红溶液褪色,说明含SOM
+2+2+
①原理:SOf+2H=SO2t+H20;SOr+Ca*=BaSOs|;CaSO3+2H=Ca+SO2t4-H2O
②操作方法:取少量溶液于试管中,加入CaCL溶液生成白色沉淀,再加入稀盐酸,将产生的气体通入
品红溶液,红色褪去,则含有SOH
四、基于价类二维图理解硫及其化合物的转化
1.理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
⑴硫及其化合物的转化关系
价态
SO2、SO3是酸性氧化物,H2so3、H2SO4
是酸,物质的类别可以帮助我们理解它们
的性质。相同价态的不同含硫化合物间是
通过酸碱反应规律联系在一起的
酸单底或氧化物盐物质类别
■H2O4NaOH溶液NaOH溶液
NaHS3
如:SO2△H2sO3稀HSO40稀H2sO42sO3
(2)不同价态硫元素之间的相互转化
不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实
现。上述转化中,从左到右,硫元素化合价升高,需加入氧
化剂。从右到左,硫元素化合价降低,需加入还原剂
(3)相同价态硫元素之间的转化
■,I
NaHS一।Nn.S
左图两种转化关系均属于相同价态硫元素之间的转化,从左到
右的转化,加入碱可以实现;从右到左的转化,加入酸可以实
1
现
SI—*NaHS03U^Na£0、|
'’1
(4)相邻价态的微粒不发生氧化还原反应,如:S和H2S、S和SO2、SCh和浓硫酸之间不发生氧化还原反应
(5)含硫物质的连续氧化
足量0,0,HQ
H2S^-HTSO^―2sCh
磕元素,。…。02,。生。…
---->S(J2--------------2bo4
2.重要的硫酸盐
化学式俗名颜色用途
2CaSO4H2O热石膏白色塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
CaSO4-2H2O生石膏白色水泥添加剂
FCSO4-7H2O绿矶浅绿色用于配制蓝黑墨水,补加剂
胆帆、蓝矶蓝色配制波尔多液、镀铜液
CUSO4-5H2O
Na2s0410H2O芒硝白色造纸,制缓泻剂、合成洗涤剂
KA1(SO4)2-12H2O明研白色净水剂
3.亚硫酸(H2so3):是SO2对应的水化物
+
⑴弱酸性:二元中强酸,是弱电解质,在水溶液中分步电离,H2SO3^=iH4-HSO7,HSO3=IH++SOF
△
(2)稳定性差(易分解,温度越高,浓度越大,分解越快):HzSOj^SOzT+HzO
(3)弱氧化性:H2so3+2H2s=3S1+3H2。
(4)还原性:H2sOa是既有氧化性又有还原性的酸,其氧化性、还原性与SO?很相似,但以还原性为主
2H2SO3+O2=2H2SO4
4.硫化氢(H2S)
(1)H2s的物理性质:无色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体,大气污染物,能溶于水(126),密度比空气大
(2)H2S的化学性质
△
①不稳定性:H2S--S+H2
②可燃性:2H2S+OX少量)亶签2H2O+2S2H2§+30乂过量)述签2H2O+2SO2
③还原性:硫元素为一2价,具有很强的还原性,能被多种氧化剂(如:02、C3澳水、浓琉酸、KMn
O4、HNO3、Fe3\H2O2、NazCh等)氧化为单质硫
a.与CI2反应:H2S4-CI2=S1+HC1
b.与Bn反应:H2S+Br2=S1+HBr
c.与浓硫酸反应:WS+H2sOK浓)=S[+SO2+2H2。
d.与FeCh反应:2Fe3++H?S=2Fe2++2H++Sl
(3)H2S的制法
原理FeS+2HCI=FeCl2+H2StFeS+H2sOa—FeSCh+thST
反应原料硫化亚铁和稀盐酸或稀硫酸
仁A球形漏斗
得孔富容器&导气管
T
实验装置
L启普发生器
发生装置“固+液——^气”型
净化装置先通入饱和NaHS溶液(除HCI),再通入固体CaCb或P?05(除水蒸气)
收集装置向上排气法
尾气处理用强碱溶液吸收多余H2S,H2S+2NaOH=Na2S+H2O或H2S+NaOH=NaHS+H2O
检验方法能使湿润的醋酸铅试纸变黑
(4>硫化氢的水溶液叫做氢硫酸,是一种弱酸,具有酸的通性,但氢硫酸露置在空气中容易变质,溶液呈浑
浊
五、多硫含氨酸盐
1.硫代硫酸钠(Na2s2O3):Na2s2。3・5比0俗名海波或大苏打,易溶于水,溶于水后呈碱性。S元素的化合
价为+2价,具有还原性
(1)制备:2NazS+Na2co3+4SO2—3Na2s2O3+CO2;Na2SO3+S-------Na2s2O3
(2)化学性质
①遇酸不稳定:Na2s2O3+2HCl=2NaCl+S[+SO2T+H20S20r+2H'=SJ+SO2t+H2O
②还原性:中等强度的还原剂,能被L、。2、KMnOj等氧化剂氧化
a.2Na2s2Ch+L=Na2sQ»+2NaI,“碘量法”定量测定碘的重要反应
b.Na2S2O5+4C12+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCL在纺织和造纸工业上作脱氯剂
c.5Na2s2O3十8KMi104十7H28O4=8MnSO4+5Na2SO4+4K2so4+7H2O
2.连二亚疏酸钠(Na2s2O4):俗称保险粉,能溶于冷水,在热水中分解,不溶于乙醇。S元素的化合价为
+3价,具有还原性
(1)制备:在无氧条件下,用锌粉还原亚硫酸氢钠可制得连二亚硫酸钠
(2)还原性:在空气分析中常用来吸收氧气
2Na2S2O4+02+2H2O=4NaHSO3或Na2S2O4+02+H2O=NaHSO3+NaHSO4
3.焦亚硫酸钠(Na2s2O5):S元素的化合价为+4价,与亚硫酸盐一样具有还原性
(1)物理性质:白色或微黄结晶粉末,溶于水、甘油,微溶于乙醇,露置在空气中易被氧化成硫酸钠,与强
酸接触放出二氧化硫而生成相应的盐类,加热到150℃分解
(2)制备:2NaHSChT=Na2s2O5+H2O
+
(3)还原性:S2Or+2I2+3H2O=2SOr+4r+6H
4.过二硫酸钠(Na2s2O8)
(1)不稳定性:过二硫酸钠不稳定,受热分解生成Na2so小SO3和。2
2Na2s208T=2Na2so4+2so3T+02T
(2)氧化性:Na2s2。8中S元素的化合价是+6价,其阴离子S?0g结构中含有1个过氯键(一0—0—),性
质与过氧化氢相似,具有氧化性。所以Na2s2。8是一种强氧化剂
①2Mn2++5S2O1+8H2O=^=2MnO4+10SOV+16H+
@S20f+2r=S=2SOf+12
史典例剖析.
例1.二氧化硫在食品工业中可用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等。某研究小组利用如图所示装置制备并
A.装置甲中反应时70%的硫酸表现出氧化性
B.装置乙中溶液颜色变化:先变红后褪色
C.装置丙中发生的最终总反应为5so2+2S"+2H2O=3SJ+4HSO;
D.装置丁中酸性KMnO,溶液褪色的原理与SO?用于食品漂白剂的原理相同
【答案】C
【分析】由题干实验装置图可知,装置甲为SCh的制备,原理为:NazSCh+H2s04二Na2sO4+H2O+SO2T,将
制得的SO?通入装置乙中的紫色石蕊试液中,观察到溶液变为红色,体系SO2酸性氧化物的通性,装置丙
中可观察到溶液变浑浊,通入过量的SO?最终生成NaHSO3,SO2通入到装置丁中的酸性高锌酸钾溶液中,
观察到溶液褪色,体现S02的还原性,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,装置甲中发生的反应方程式为:Na2sCh+H2sO4=Na2sO4+H2O+SO1该反应为
非氧化还原反应,故反应时70%的硫酸不表现出氧化性,仅表现出强酸性,A错误;
B.已知S02不能漂白酸碱指示剂,SO2溶于水生成H2s使溶液呈酸性,故装置乙中溶液颜色变为红色,
B错误;
C.SO2与水先生.成H2s03,H2s()3与Na2s反应生成S单质和NaHSCh,故装置丙中发生的最线总反应为
5S0,+2S--+2H,0=3S4<+4HS0;,C正确;
D.S02具有还原性,则装置丁中酸性KMnO«溶液褪色的原理是S02的还原性,而SCh用于食品漂白剂的
原理是SO2具有漂白性,二者原理不相同,D错误;
故答案为:Co
例2.氨基磺酸(也NSO7H)可作漂白助剂,可减少或消除漂白液中重金属离子的催化作用,从而使漂白液
质量得到保证。软基磺酸在常温下稳定,高温时能完全分解:
高温人小不小
2H2NSO3H_so2T+so3T+2H2T+N2?+H2O。下列说法正确的是
A.64gxsO?在标准状况下的体积为22.4L
B.该反应生成ImolH?时转移2niol电子
C.可用BaCl?溶液检验分解所得混合气体中是否含有SO、
D.相同条件下,32g按V(HJ:V(N2)=2:1组成的混合气体与32go2所含原子数相同
【答案】C
【详解】A.64gMs0?在标准状况下的体积为就器x22.4L/mol=21.7L,故A错误;
B.H?NSOJ{中N为-3价、S为+6价、H为+1价,生成1molSCh得2moi电子、生成2m0吐得4moi电
子、生成lmolN2失6mol电子,则该反应生成ImolH2时转移3moi电子,故B错误;
C.BaCl2溶液和S02不反应,BaCl2溶液和SO?反应生成硫酸钢沉淀,可用BaCl2溶液检验分解所得混合
气体中是否含有SO,,故C正确:
D.相同条件下,按V(HJ:V(2)=2:1组成的混合气体的平均摩尔质量为
2吧区警个;28陋1=1m°]/L,32g按V(H,):V(N,)=2:1组成的混合气体中原子数为
2mol+lmol3
-32g_xox/V=6N32s
32,.AA,32go2所含原子数为行号X2XNA=2NA,故D错误;
—g/mol32g/mol
选C。
例3.下列方案设计、现象和结论正确的是
选实验目的实验方案现象或结论
项
判断KC1的化学键将KC1固体溶于水,进行导电
A溶液可导电,说明KC1中含有离子犍
类型性实验
向鸡蛋清溶液中滴加饱和溶液变浑浊,再加水浑浊消失说明鸡蛋清溶
B检验蛋白质性质
(NH4)2SO4溶液液发生了盐析
检验溶液中是否含取少量该溶液于试管中,滴加有白色沉淀生成,说明该溶液中一定含有
C
有so:BaCL溶液sof
探究不同价态硫元向Na2s与Na2s03的混合溶液溶液变浑浊,说明Na2s与Na2s03之间发
D
素的转化中加入硝酸生了氧化还原反应
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【详解】A.KCI为强电解质,不管K与Cl之间存在离子键还是共价键,在水中都可发生完全电离,生成
K+和C匕所以不能证明KQ中含有离子键,A错误;
B.蛋白质中加入盐,出现盐析现象,B
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