高中化学硫性质.docx

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CS2(用于洗去试管壁上得硫);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,表现较强得氧化性。与金属反应(与变价金属反应,均就是金属氧化成低价态)2Na+S=Na2S (剧烈反应并发生爆炸) 2Al+3SAl2S3(制取Al2S3得唯一途径) Fe+S FeS(黑色)2Cu + S Cu2S(黑色)与非金属反应 S+O2 点燃 SO2 S+H2 H2S(说明硫化氢不稳定)与化合物得反应S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2+2H2OS+2H2SO4(浓) 2SO2+2H2O3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O(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,也用于制药与黑火药。2、硫得氢化物硫化氢得制取:Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S(不能用浓H2SO4或硝酸,因为H2S具有强还原性)H2S就是无色、有臭鸡蛋气味得有毒气体;能溶于水,密度比空气略大。硫化氢得化学性质A.可燃性: 2H2S+O2 点燃 2S+2H2O(H2S过量) 2H2S+3O2 点燃 2SO2+2H2O(O2过量)B.强还原性:常见氧化剂Cl2、Br2、O2、Fe3+、HNO3、KMnO4等,甚至SO2均可将H2S氧化成S。C.不稳定性:300以上易受热分解H2S得水溶液叫氢硫酸,就是二元弱酸。3、硫得氧化物(1)二氧化硫:SO2就是无色而有刺激性气味得有毒气体,密度比空气大,容易液化,易溶于水。SO2就是酸性氧化物,能跟水反应生成亚硫酸,亚硫酸就是中强酸。SO2有强还原性 常见氧化剂(见上)均可与SO2发生氧化一还原反应 如:SO2 + Cl 2 +2H2O = H2SO4 + 2HClSO2也有一定得氧化性 2H2S + SO2 = 3S +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:Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO3 + H2O +SO2 或Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O + SO2(2)三氧化硫:就是一种没有颜色易挥发得晶体;具有酸性氧化物得通性,遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量得热。(3)比较SO2与CO2、SO3SO2CO2SO3主要物性无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40)无色、无气味气体能溶于水(1:1)无色固体、熔点(16.8)与水反应SO2+H2O H2SO3 中强酸CO2+H2O H2CO2 弱酸SO3+H2O=H2SO4(强酸)与碱反应SO2 SO2 Ca(OH)2 CaSO3 Ca(HSO3)2清液 白 清液CO2 CO2 Ca(OH)2 CaCO3 Ca(HCO3)2清液 白 清液SO3+Ca(OH)2=CaSO4(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色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SO2+2H2S=2S+2H2O高温CO2+2Mg 点燃 2MgO+CCO2+C 2CO还原性有无与Na2O2作用Na2O2+SO2=Na2SO42Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+2SO3=2NaSO4+O2(4)酸雨得形成与防治酸雨得形成就是一个十分复杂得大气化学与大气物理过程。酸雨中含有硫酸与硝酸等酸性物质,其中又以硫酸为主。从污染源排放出来得SO2、NOx(NO、NO2)就是酸雨形成得主要起始物,因为大气中得SO2在光照、烟尘中得金属氧化物等得作用下,经氧化、溶于水等方式形成H2SO4,而NO被空气中氧气氧化为NO2,NO2直接溶于水形成HNO3,造成了雨水pH值降低,便形成了酸雨。硫酸型酸雨得形成过程为:气相反应:2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4;液相反应:SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4。总反应:硝酸型酸雨得形成过程为:2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。引起硫酸型酸雨得SO2人为排放主要就是化石燃料得燃烧、工业尾气得排放、土法炼硫等。引起硝酸型酸雨得NOx人为排放主要就是机动车尾气排放。酸雨危害:直接引起人得呼吸系统疾病;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:要防治酸雨得污染,最根本得途径就是减少人为得污染物排放。因此研究煤炭中硫资源得综合开发与利用、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、提高燃煤效率等都就是防止与治理酸雨得有效途径。目前比较成熟得方法就是各种脱硫技术得应用。在含硫矿物燃料中加生石灰,及时吸收燃烧过程中产生得SO2,这种方法称为“钙基固硫”,其反应方程式为:SO2+CaO=CaSO3,2CaSO3+O2=2CaSO4;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内循环,吸收烟气中得SO2,其反应方程式为:SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,SO2+CaCO3=CaSO3+CO2,2CaSO3+O2=2CaSO4。在冶金工业得烟道废气中,常混有大量得SO2与CO,它们都就是大气得污染物,在773与催化剂(铝矾土)得作用下,使二者反应可收回大量得硫黄,其反应原理为:SO2+2CO=S+CO24、硫酸浓H2SO4 氧化性 Br2 (I2、S)+SO2+H2O S、 C、 Al(或Fe) 冷 足量Cu、 足量Zn、 Fe2+ HBr(HI、H2S)SO2+H2O SO2+CO2+H2O 钝化运装浓H2SO4 CuSO4+SO2+H2O ZnSO4+SO2(后有H2)+H2O Fe3+SO2+H2O只表现强 氧化性 兼有 酸性 脱水性 吸水性 C2H5OH 去结晶水 胆矾 作干燥剂 C+H2O C2H4+H2O 糖等 无水CuSO4 中性气体 无强还原性气体 非碱性气体 可干燥 1700 稀H2SO4具有酸得一般通性,而浓H2SO4具有酸得通性外还具有三大特性:SO42得鉴定(干扰离子可能有:CO32-、SO32-、SiO32-、Ag、PO43等):待测液澄清液白色沉淀(说明待测液中含有SO42-离子)硫酸得用途:制过磷酸钙、硫酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、医药、炸药,用于铅蓄电池,作干燥剂、制挥发性酸、作脱水剂与催化剂等。5、硫酸得工业制法接触法1、生产过程:三阶段SO2制取与净化SO2转化为SO3SO3吸收与H2SO4得生成三方程高温4FeS211O2 2Fe2O38SO2催化剂2SO2O2 2SO3SO3H2O=H2SO4三设备沸腾炉接触室吸收塔有关原理矿石粉碎,以增大矿石与空气得接触面,加快反应速率逆流原理(热交换器)目得: 冷热气体流向相反,冷得SO2、O2、N2被预热,而热得SO3、SO2、O2、N2被冷却、逆流原理(98、3%得浓硫酸从塔顶淋下,气体由下往上,流向相反,充分接触,吸收更完全)设备中排出得气 体炉气:SO2、N2、O2、矿尘(除尘)、砷硒化合物(洗涤)、 H2O气(干燥)净化气:SO2、N2、O2SO2、O2、N2、SO3尾气:SO2及N2、O2不能直接排入大气中说 明矿尘、杂质:易使催化剂“中毒”H2O气:腐蚀设备、影响生产反应条件理论需要:低温、高压、催化剂;实际应用:400500、常压、催化剂实际用98、3%得浓硫酸吸收SO3,以免形成酸雾不利于气体三氧化硫被进一步吸收2、尾气处理: 氨水 (NH4)2SO3 (NH4)2SO4+ SO2 NH4HSO3