精品解析：第12讲 硫及其化合物

第12讲 硫及其化合物 1．掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2．了解硫及其重要化合物的制备方法。 3．了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。 考点一、硫和二氧化硫的性质 硫元素的原子序数为16，位于元素周期表第3周期ⅥA族，处于p区，价电子排布式为3s23p2，核外电子运动状态有16种，不成对电子数为2，原子半径小于磷原子(填大于或小于或等于，下同)，非金属性大于磷元素，第一电离能小于磷元素，电负性大于磷元素。 1．硫 硫元素广泛存在于自然界，游离态的硫存在于地壳附近或地壳的岩层里。化合物的硫主要以硫矿石和硫酸盐的形式存在。硫俗称硫黄，是一种淡黄色晶体，质脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2(用于洗涤沾有硫的容器)。 (1)硫与某些金属与氢气反应表现氧化性：Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S、S＋H2H2S (2)硫与氧气反应表现还原性：S＋O2SO2 2、二氧化硫 (1)分子结构：二氧化硫分子中中心原子的价层电子对数为3，孤对电子数为1，原子的杂化方式为sp2杂化，分子的VSEPR模型为平面三角形，空间构型为V形，属于极性分子，常见的等电子体为O3。 (2)性质：SO2是无色而有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。 化学性质 化学反应 化学方程式 备注 酸性氧化物 与水反应 SO2+H2OH2SO3 SO2溶于水的反应是一个可逆反应 与碱(NaOH)反应 SO2+2NaOH=Na2SO3+2H2O SO2+NaOH=NaHSO3 n(SO2)：n(NaOH)=1：2生成Na2SO3，n(SO2)：n(NaOH)=1：1生成NaHSO3，1：2<n(SO2)：n(NaOH)<1：1生成NaHSO3和Na2SO3 与碱性氧化物反应 CaO+SO2=CaSO3 在煤中加入少量生石灰对煤进行脱硫处理，少用原煤作燃料，开发新能源，都能减少SO2排放 还原性 与氧气反应 2SO2+ O22SO3 二氧化硫中硫元素呈+4价，为中间价态，可以表现氧化性和还原性，但以还原性为主 与氯水反应 Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 漂白性 SO2能使品红溶液褪色，加热会恢复原来的颜色 品红溶液可检验二氧化硫气体，但SO2不能漂白酸碱指示剂 ①SO2溶于水的反应是一个可逆反应。可逆反应就是指在相同的反应条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。可逆反应的特点是反应不能沿着一个方向进行到底的。 ②亚硫酸是一种弱酸，在水中部分电离：H2SO3H++HSO，HSOH++SO ③二氧化硫与碱反应的产物与两者的相对用量有关。如二氧化硫与氢氧化钠溶液反应，n(SO2)：n(NaOH)=1：2时，生成Na2SO3；n(SO2)：n(NaOH)=1：1时，生成NaHSO3；1：2<n(SO2)：n(NaOH)<1：1时，生成NaHSO3和Na2SO3。 ④将SO2逐渐通入Ca(OH)2溶液中先有白色沉淀生成，后沉淀消失，与CO2逐渐通入Ca(OH)2溶液实验现象相同，所以不能用石灰水来鉴别SO2和CO2。 ⑤酸雨产生的原因在工业城市中主要是由含硫煤的燃烧引起的，在煤中加入少量生石灰对煤进行脱硫处理，少用原煤作燃料，开发新能源，都能减少SO2排放。 ⑥实验室常用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有二氧化硫，有关化学方程式：SO2+NaHCO3=NaHSO3＋CO2，不能用饱和碳酸钠溶液的原因是碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠。 3、三氧化硫 (1)分子结构：三氧化硫分子中中心原子的价层电子对数为3，孤对电子数为0，原子的杂化方式为sp2杂化，空间构型为平面正三角形，属于非极性分子，键角大于(大于或小于或等于)二氧化硫的键角。 (2)性质：三氧化硫是一种没有颜色易挥发的晶体，具有酸性氧化物的性质，能与水、碱性氧化物和碱反应。 4．酸雨的形成和防治 (1)酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质，其中又以硫酸为主。从污染源排放出来的SO2、NOx(NO、NO2)是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的SO2在光照、烟尘中的金属氧化物等的作用下，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。 (2)酸雨危害：①直接引起人的呼吸系统疾病；②使土壤酸化，损坏森林；③腐蚀建筑结构、工业装备，电信电缆等。 (3)酸雨防治与各种脱硫技术：要防治酸雨的污染，最根本的途径是减少人为的污染物排放。因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用、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、提高燃煤效率等都是防止和治