内容正文:
第一节 硫及其化合物
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第1课时
思考与讨论:写出硫的结构示意图及回顾硫在元素周期表中的位置,猜测硫的性质。
原子结构示意图
+16
2
8
6
第三周期VIA族
硫原子的最外层有6个电子,在化学反应中容易得到2个电子,形成-2价的硫的化合物。
与同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一个电子层,得电子的能力相对较弱,而失电子能力则相对较强。地表找到含硫化合物中,硫常常为+4价或+6价,而氧为-2价的原因。
自然界中的硫单质
火山爆发
黄铜矿(CuFeS2) 硫铁矿(FeS2) 石膏(CaSO4•2H2O)
自然界的硫化合物
硫
游离态
化合态
火山喷口
地壳岩层
硫化物:硫铁矿(FeS2)等
硫酸盐:芒硝(Na2SO4·10H2O)
石膏(CaSO4·2H2O)
煤、石油和天然气中
蛋白质中
重晶石(BaSO4)
一、硫
1.存在形式
俗称 颜色状态 硬度 溶解性
水 酒精 CS2
硫黄 ___色晶体 质___、易研成粉末 ___溶 ___溶 ___溶
黄
脆
难
微
易
【思考1】若试管内壁附着有单质硫时,如何洗涤除去?
用CS2洗
2.物理性质
3、化学性质:
点燃
S+O2== SO2
(1)与金属反应(Na、Fe等)
Fe + S = FeS
△
0
-2
2Na + S = Na2S
研磨
0
-2
硫与变价的金属单质反应时,只能把金属单质氧化到低价态。
2Cu + S = Cu2S
△
-2
0
Hg + S = HgS
△
0
-2
H2 + S = H2S
点燃
0
-2
硫的化合价为0价,中间价,既有氧化性又有还原性
汞洒落在地面可撒些硫磺覆盖,这样可以防止汞蒸气中毒
(2)与非金属反应
+4
(3)与强碱反应
【应用】热的强碱溶液去除试管内壁附着的硫。
3S+6NaOH =
2Na2S+ Na2SO3+3H2O
硫的用途
制造硫酸
硫化橡胶
农药
(石灰
硫黄合剂)
黑火药
焰 火
火 柴
医药
(硫黄软膏)
8
8
9
SO2、NO2、可吸入的颗粒物
颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性
___色 气体 _______气味 有毒 比空气___
无
刺激性
大
二、硫的氧化物
(一) SO2
来源:煤等含硫燃料的燃烧、工业 废气、火山喷发等.
1、物理性质
探究一:二氧化硫是否溶解于水,是否与水反应?
【实验5-1】把充满SO2,塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升。待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度(保留该溶液供实5-2使用)
现象 结论
试管内液面上升;
经测量二氧化硫的水溶液pH<7
①SO2易溶于水(1 : 40)
②溶液呈酸性:
SO2 + H2O = H2SO3
H2SO3是二元中强酸(酸性:亚硫酸>醋酸>碳酸);
不稳定,易分解。
SO2+H2O H2SO3(亚硫酸)
2、SO2的化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性(类似于CO2)
a、 与H2O反应
可逆反应: 在同一条件下,向正反应方向进行,同时又向逆反应方向进行的反应。
(1)2H2O ═ 2H2↑+O2↑ 2H2+O2 ═ 2H2O
(2)CO2+H2O═H2CO3 H2CO3═CO2↑+H2O
(3)2SO2+O2 ═ 2SO3 2SO3 ═ 2SO2+O2
判断下列反应是否为可逆反应:
通电
点燃
高温
V2O5
高温
V2O5
√
√
b. 与碱反应
(SO2少量) SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(SO2过量) SO2+NaOH=NaHSO3
c. 与碱性氧化物反应
SO2+Na2O=Na2SO3 (亚硫酸钠)
SO2 +CaO=CaSO3 (亚硫酸钙)
实验室制取SO2时,可用吸氢氧化钠溶液收尾气,防止空气污染。
三氧化硫具有酸性氧化物的通性
SO3+H2O=H2SO4(放出大量的热)
SO3+CaO=CaSO4
SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
SO2+Ca(OH)2=Ca