内容正文:
第三章 硫、氮及其循环
3.1硫及其重要化合物
学习聚焦:
了解硫的化学性质
理解二氧化硫的化学性
理解浓硫酸的特性
1.纯净的硫是一种黄色或淡黄色的固体,俗称硫黄。硫很脆,容易研磨成粉末,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
2.硫与铁的反应:在试管口塞上带长导管的橡皮塞,并在导管末端放入一小团蘸有氢氧化钠溶液的棉花。加热试管,待混合物开始出现红热现象后,立即移开热源,观察现象。
现象:移开酒精灯后,反应仍能继续进行,并放出光和热。
3.硫与其他物质之间的化学反应:
与硫反应的物质
化学方程式
铁
S + Fe FeS
铜
S + 2Cu Cu
汞
S + Hg HgS
氧气
S + O2 SO2
氢气
S + H2 H2S
4.二氧化硫能使品红试液褪色,但在加热情况下,又恢复成红色。
5.二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水,通常情况下,1体积的水可溶解40体积的二氧化硫。溶于水的二氧化硫与水反应生成亚硫酸。
6.亚硫酸是一种不稳定的弱酸,易分解成二氧化硫和水。这个可逆反应可表示为:
SO2+H2OH2SO3
7.二氧化硫有漂白作用,能漂白品红等某些有色物质。这是由于它能与这些有色物质反应生成不稳定的无色物质,这种无色物质受热后容易分解,从而使有色物质恢复至原来的颜色。
8.二氧化硫的漂白作用和氯水相比有何不同?为什么?
二氧化硫的漂白为化合漂白加热可恢复,氯水的漂白为氧化漂白,不可逆。
9.二氧化硫具有杀菌防腐和漂白作用,故可用作食品加工的防腐剂和漂白剂。
10.工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等,但时间久了,纸张、草帽又会发黄,这就是因为二氧化硫漂白后的生成物不稳定,加热或经过一段时间后又会恢复原色。
11.二氧化硫与硫化氢反应:SO2 + 2H2S=3S + 2H2O
12. 取一支试管,向其中加入5 mL二氧化硫水溶液,滴加氯化钡溶液和0.5 mL3%的过氧化氢溶液。振荡,静置片刻后,滴加稀盐酸。
实验现象:放置片刻后,有白色沉淀;滴加稀盐酸,白色沉淀不溶解。
反应方程式:SO2+BaCl2+H2O2 = BaSO4↓+2HCl
13.二氧化硫被氧气氧化的方程式:2SO2+O22SO3
三氧化硫与水反应的方程式:SO3+H2O H2SO4
14.纯硫酸是一种难挥发的无色油状液体,可与水以任意比例混合,并释放出大量热。市售硫酸的质量分数有92.5%和98%两种。
15.浓硫酸有强烈的吸水性,常被用来干燥不与它起反应的气体。由于浓硫酸也会吸收空气中的水分,使酸的浓度下降,因此使用浓硫酸后需将瓶盖拧紧。
16.浓硫酸具有脱水性,能把棉花、纸屑、蔗糖等有机化合物中的氢、氧元素按水的组成脱去,使其发生炭化。
17.写出浓硫酸与铜反应的化学方程式,并指出反应中的氧化剂和还原剂。
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 +SO2↑+2H2O 氧化剂:H2SO4 还原剂:Cu
18.在加热条件下,多数金属(除铂、金外)可以与浓硫酸反应,生成相应的硫酸盐、二氧化硫和水。
19.常温下,浓硫酸还可以“钝化”铁、铝等金属,在这些金属的表面形成一层致密氧化物,从而阻止金属内部继续与浓硫酸反应。利用“钝化”现象,冷的浓硫酸可用铁或铝制的容器进行贮存。
20.木炭与浓硫酸反应的化学方程式: C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
21.
常见硫酸盐的用途
名称
化学式
用途
重晶石
BaSO4
白色颜料、胃肠镜的内服药剂等。
石膏
CaSO4·2H2O
医学、工业、建筑等使用的材料
胆矾
CuSO4·5H2O
媒染剂、杀虫剂、消毒剂、饲料添加剂和镀铜电解液等
明矾
KAl(SO4)·12H2O
净水剂、灭火剂、膨化剂、药物等
22.某化学兴趣小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法时,设计了如下表所示几种方案。
组别
操作
结论
甲
分别滴在火柴梗上
变黑者为浓硫酸
乙
分别加入金属铝片
产生刺激性气味者为浓硫酸
丙
分别加入盛水的试管中
剧烈放热者为浓硫酸
丁
用湿润的蓝色石蕊试纸靠近装酸的瓶口
快速变红者为浓硫酸
(1)评价甲、乙、丙、丁四组方法的可行性。
(2)请再给出两种鉴别方法。
分析:(1)我们需要了解稀硫酸和浓硫酸在性质上的差异,才能找到鉴别的方法。甲方案利用的是浓硫酸的脱水性;丙方案利用的是浓硫酸遇水放热的特点。乙方案想要利用浓硫酸的强氧化性来生成二氧化硫,但没有考虑到铝在浓硫酸中会钝化;丁方案想要利用挥发性来鉴别酸性气体,但硫酸沸点高,不具有挥发性。所以,乙、丁方案不可行。
(2)我们可以利用浓硫酸的一些特殊性质,如密度大、粘稠等物理性质或与铜、碳反应等化