资源描述
硫及硫的氧化物
一、硫单质
1、在自然界中的存在
硫是一种重要的非金属元素,广泛存在于自然界,游离态的硫存在于 附近或地壳的岩层里,火山喷出物中含有大量含硫化合物,如硫化氢(H2S)、二氧化硫和三氧化硫等。化合态的硫主要以硫化物和 的形式存在,如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏( )和芒硝( )。硫还是一种生命元素,组成某些蛋白质时离不开它。这也正是石油、天然气、煤等化石燃料中经常含硫的原因。
2、性质
硫俗称 ,在通常状况下,它是一种 的固体,质脆,易研成粉末;不溶于 ,微溶于 ,易溶于 ,硫或含硫物质在空气中燃烧时首先生成 ,反应方程式为:
由于硫原子最外层有6个电子,在化学反应中既能得也能失,既体现氧化性,又体现还原性。当硫与还原性比它强的物质(如金属、某些非金属单质)反应时,易得两个电子,体现出氧化性(非金属性)。另一方面,当硫与氧化性(非金属性)比它强物质发生化学反应时,硫又体现出还原性。 (火山口的硫单质)
有关硫的化学方程式:
Fe+SFeS 2Na +SNa2S
C +2SCS2 H2+SH2S
S+O2SO2 S+6HNO3(浓)==H2SO4+6NO2↑+2H2O
3S+4HNO3==3SO2↑+4NO↑+2H2O
知识点二:二氧化硫
一、SO2的性质
实验操作
实验现象
结论
SO2的水溶性
试管中液面
SO2 溶于水
酸性氧化物的性质
溶液颜色
SO2的水溶液显
性
SO2的漂白性
溶液先 ,振荡后 ,再加热后,溶液颜色
SO2具有 性,但生成的化合物不稳定
1.物理性质(一无二有二易)
SO2是 色、有 的有 气体,容易 ,易 于水(1体积水可溶解40体积)。密度比空气 ,收集SO2用 方法。
2.化学性质
(1)从组成分析——具有酸性氧化物的通性:
①与水反应
SO2溶于水时生成亚硫酸(H2SO3)溶液显酸性。亚硫酸不稳定,容易分解成水和二氧化硫,因此该反应是一个可逆反应,用“
”表示。
②与碱反应,如 SO2+NaOH : 或
③与碱性氧化物反应,如 SO2+CaO-
(2)SO2中硫元素为 价,既有 性又有 性,一般表现为 性。
弱氧化性:将SO2通入到氢硫酸(H2S)溶液中:
强还原性:
①在催化剂作用下,SO2被O2氧化成SO3
②SO2的水溶液能被X2(Cl2、Br2、I2)氧化,如SO2能使氯水褪色,
③使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去。因此常用KMnO4来除去CO2中的SO2。
(3)漂白性:SO2可使 或其他有色物质褪色,其褪色原理主要是
,加热或日久又会复原。SO2不能漂白酸碱指示剂。常用此性质鉴别SO2和Cl2。
大气中二氧化硫的来源:煤的燃烧、含硫金属矿石的冶炼、石油的燃烧、硫酸生产中的尾气等。
煤和石油的燃烧所产生的二氧化硫是大气中二氧化硫最主要的来源。
知识点三: 三氧化硫
1. 物理性质:常温为有刺激性气味的无色液体,在标况下,三氧化硫为无色晶体,易挥发。
2. 化学性质:主要体现酸性氧化物的性质和氧化性。
酸性氧化物
(1) 与水的反应:SO3+H2O==H2SO4
(2) 与碱的反应:SO3+Ca(OH)2==CaSO4↓+H2O
(3) 与碱性氧化物的反应:SO3+CaO==CaSO4
三氧化硫是硫酸的酸酐,所谓酸酐:就是指含氧酸脱去水分子后形成的对应的氧化物。常见的酸酐有:
常见的酸
酸酐
常见的酸
酸酐
H2SO4
SO3
H2SO3
SO2
HNO3
N2O5
HNO2
N2O3
HClO4
Cl2O7
CH3COOH
H3PO4
P2O5
知识点四: 硫化氢
1、硫化氢的性质
( 1 )物理性质:
①硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大.
②硫化氢有剧毒,是一种大气污染物.在制取和使用H2S气体时,必须在密闭系统如通风橱中进行.
③在常温、常压下,1体积水中能溶解2.6体积的硫化氢.
( 2 )化学性质:
①不稳定性:H2S受热(隔绝空气)能分解:H2S H2 + S
②可燃性:H2S气体能在空气中燃烧:
2H2S + 3O2(充足) 2H2O + 2SO2 2H2S + O2(不足) 2H2O + 2S
(发出淡蓝色火焰) (析出黄色固体)
③强还原性:H2S中的硫为-2价,处在最低价态,当遇到氧化剂时,硫被氧化为0价、+4价或+6价.如:
H2S +X2 =2HX + S↓ (X=Cl、Br、I)
H2S + H2SO4(浓) =S↓+ SO2 + 2H2O
2、硫化氢的制法:
反应原理:FeS + 2H+=Fe2+ + H2S↑(因H2S有强还原性,故不能用HNO3或浓H2SO4制取H2S气体)发生装置:固 + 液 → 气体型装置
干燥剂:用P2O5或CaCl2(不能用浓H2SO4或碱性干燥剂).
[经典例题讲解]
类型一: 二氧化硫
1.能鉴别CO2和SO2的试剂是( )
A.品红溶液
B.澄清石灰水
C.紫色石蕊试液
D.氯化钡溶液和氯水混合液
习题一:有一瓶无色气体可能有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一种或几种(H2S具有还原性,与氧化剂相遇可被氧化生成硫单质),将其通入氯水,得无色透明溶液。把所得溶液分两份:一份加入用盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀;另一份加入用HNO3酸化的AgNO3溶液也有白色沉淀生成。从实验可知,原气体中肯定有____________;肯定没有__________;不能肯定是否有_____________。
习题二:下列说法中不正确的是 ( )
A.SO2和CO2均有毒
B.SO2和CO2均能跟石灰水反应,并有白色沉淀生成
C.SO2具有漂白性,但遇石蕊试液却不能使之漂白
D.SO2和Cl2均能使品红溶液褪色
类型二: 二氧化硫与三氧化硫的比较
1.下列对SO2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.都可使品红溶液褪色
D.都能与碱溶液反应有关
习题一:下列说法正确的是 ( )
A.SO2能使酸性KMnO4溶液迅速褪色
B.可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D.少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀
习题二:将硫化氢、二氧化硫和三氧化硫各0.01 mol依次溶解于1L水中,则所得溶液不会具有的性质是( )
A 使紫色石蕊试纸变红色 B 使品红溶液褪色
C 加热挥发出臭鸡蛋气味的气体 D 加入氯化钡溶液,产生白色沉淀
类型三:二氧化硫性质的探究
1、某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验.
(1)实验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SO2气体通入下列C溶液中,请回答下列问题:
①少量SO2通入紫色石蕊试液,现象是________,继续通入过量SO2气体,现象是
________________.
②SO2通入紫色KMnO4溶液,现象是________,其反应的离子方程式为
________________________________________________________________________.
③过量SO2慢慢地通入澄清石灰水中,现象是__________________________
________________________________________________________________________.
④若C为双氧水,则通入SO2后,请判断所得溶液是什么________(填溶质的化学式),
若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体,产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有
__________.要证明气体中既有SO2又有CO2,应该选用的试剂依次为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
习题一:研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(固)+H2SO4(浓)→ Na2SO4 + SO2↑+ H2O,制备SO2气体。
带孔橡胶塞 锥形瓶 集气瓶 分液漏斗 导管 液体 固体
①用上列简图,在方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
②实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是_____________________________。
(2)将SO2气体分别通入下列溶液中:①品红溶液,现象是________________ ;
②溴水溶液,现象是_____________________;③硫化钠溶液,现象是___________________。(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因_____________________;验证方法______________________ 。
②原因_____________________;验证方法_____________________ 。
③原因__________ ________;验证方法______________________ 。
练 习
1.SO2溶于水后所得溶液的性质是( )
A.有氧化性,无还原性,无酸性 B.有氧化性,有还原性,有酸性
C.有还原性,无氧化性,无酸性 D.有还原性,无氧化性,有酸性
2.下列物质均有漂白性,其中一种与另外三种的漂白原理是不同的。这种物质是( )
A.HClO B.Na2O2 C.SO2 D.NaClO
3.下列反应中,SO2起还原剂作用的是( )
A.2H2S+SO2
3S↓+2H2O B.2SO2+O2催化剂
△
2SO3
C.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O D.SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
4.全社会都在倡导诚信,然而总是有一部分不法商贩却在背道而驰。如有些商贩为了使银耳增白,就用硫磺(燃烧硫磺)对银耳进行熏制,用这种方法制取的洁白的银耳对人体是有害的。这些不法商贩所制取银耳利用的是( )
A.S的漂白性 B.S的还原性 C.SO2的漂白性 D.SO2的还原性
5.能鉴别SO2和CO2的试剂是( )
A.湿润的蓝色石蕊试纸 B.澄清石灰水 C.品红试液 D.氯化钡溶液
6、有关SO2说法错误的是( )
A.单质硫在空气中燃烧可生成SO2
B.SO2能使品红溶液褪色是因为它具氧化性,加热可恢复原本红色
C.SO2能使加酚酞的NaOH溶液褪色是因为它能与NaOH反应
D.SO2和Cl2都具有漂白作用,所以将两种气体同时作用于潮湿有色物,可大大增强漂白作用
7、下列物质中,能使品红溶液褪色的是( )
1、干燥的Cl2 2、Na2O2 3、NaClO 4、活性碳 5、HClO 6、SO2
A.除1以外 B.除3以外 C.1235 D.全部可以
8、Cl2和SO2都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后,再通入品红与BaCl2的混合溶液,能观察到的现象是
1、溶液很快褪色 2、溶液不褪色 3、出现沉淀 4、不出现沉淀
A.1、2 B.1、3 C.2、3 D.2、4
9.实验室制取下列气体,既可用浓硫酸制取,又可以用浓硫酸干燥的是( )
A 二氧化碳气体 B 氢气 C 硫化氢气体 D 氯化氢气体
10..取三张蓝色石蕊试纸置于表面皿上,然后按顺序滴加二氧化硫的水溶液、98.3%的硫酸和新制氯水,三张试纸最终呈现的颜色是( ) A 白 红 白 B 红 黑 白 C 白 黑 白 D 红 红 红
11、X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以和碱液吸收,已知识X是化石燃料燃烧的产物,是形成酸雨的主要物质,Y是一种单质,它的水溶液具有漂白作用,请写出下列反应的化学方程式:
(1)X在一定条件下与氧气反应:
(2)Y与氢氧化钠溶液的反应:
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