内容正文:
第5章 化工生产中的重要非金属元素
1、 硫及其化合物
1,硫
物理性质:俗称硫黄,硫磺、黄色晶体、质脆,易研成粉末。难溶于水,微溶于酒精(可用酒精提高硫在水中的溶解度),易溶于二硫化碳(CS2 :难溶于水的有机试剂)。
注意:存在形式:自然界中主要以化合态存在,在火山口地壳中有少量游离态存在。
化学性质:(1)与金属单质(铁或铜)反应生成低价硫化物
Fe+S== FeS Cu+S==CuS
(2)与非金属单质(氢气或氧气)反应点燃
点燃
S+O2==SO2 S+H2= = H2S(臭鸡蛋味气体)
硫的用途:做火柴、火药的原料。
2、SO2
物理性质:无色、有刺激性气味的有毒气体,
密度比空气大(用向上排空气法收集),易溶于水(1:40)。
化学性质:(1)SO2是酸性氧化物
SO2+H2O H2SO3 (可逆反应)
SO2+Na2O == Na2SO3
SO2+NaOH == Na2SO3+H2O
(2) 与氧气反应高温高压
SO2+O2⇌==⇌SO3 (可逆反应)催化剂
(3)二氧化硫与硫化氢反应(体现SO2的氧化性)
SO2+2H2S==3S + 2H2O
漂白性:SO2能漂白纸浆、毛、丝等;能使品红溶液褪色。
特别注意:(1)二氧化硫的漂白性原理是发生了短暂的化合反应,并且时间一长或者加热就会恢复物质原来的颜色。
(2) 区分氯气和二氧化硫通入石蕊试剂和品红溶液的现象变化。
石蕊试剂变红(石蕊不褪色)
石蕊
SO2
品红
品红溶液褪色,加热后品红恢复原来的颜色
溶液变为红色(品红不褪色)
石蕊试剂先变红,后褪色
石蕊
品红溶液褪色,加热后品红不会恢复颜色
品红
Cl2
用途:工业制硫酸;食品添加剂(葡萄酒和干果蜜饯)
注意:区分三种漂白剂的原理。
可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能逆反应方向进行的反应。
正反应:向生成物方向进行的反应
逆反应: 向反应物方向进行的反应
还原性:可与酸性高锰酸钾(溴水,氯水,碘水等强氧化剂)反应;
5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 —书写其离子方程式
SO₂+Br₂+ 2H2O ===H2SO₄+2HBr —书写其离子方程式
鉴别:SO2,CO2的常用方法,(1)用品红检测,
(2)用酸性高锰酸钾溶液(或溴水,氯水,碘水等强氧化剂)
(3)用H2S溶液鉴别:出现淡黄色浑浊的是SO2
3、SO3
物理性质:通常状况下为油状液体、标况下为固态、易升华
化学性质:SO3是酸性氧化物
SO3+H2O==H2SO4
SO3+Na2O==Na2SO4 SO3+NaOH==Na2SO4+H2O
工业制法;二氧化硫的催化氧化
1. H2SO4
回收工业废气生产制备硫酸:93%的浓硫酸吸收
燃烧
400-500℃
硫磺或黄铁矿
空气
SO2
SO3
H2SO4
V2O5 /催化剂
2. 化学性质:
· 稀H2SO4(酸性)
什么是酸性?
是指一种物质在溶剂中能向
其他物质提供氢离子的能力。
· 浓H2SO4的特性:
(1)吸水性
吸收水分子(包括气态水、液态水和结晶水)
(2)脱水性
以氢氧元素2:1的比率除去(如蔗糖的碳化)
(3)强氧化性(与不活泼金属或非金属在加热条件下反应)
2H2SO4+Cu==CuSO4+SO2 +2H2O (H2SO4既表现酸性又表现强氧化性)
2H2SO4+C==CO2 +SO2 +2H2O (H2SO4表现强氧化性)
注意;Fe,Al在冷的或室温下与浓硫酸发生钝化。
用途:硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。
常见硫酸盐;石膏(CaSO4 ▪ 2H2O)、熟石膏(2CaSO4 ▪ H2O)、重晶石又称钡餐(BaSO4),
胆矾(蓝矾):(CuSO4),明矾(KAl(SO4)2 ▪12H2O)、绿