内容正文:
第四章 非金属及其化合物
第3讲 硫及其重要化合物
1.能依据物质类别和元素价态列举硫元素的典型代表物。
2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
3.结合实例认识硫及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点一 硫单质
一、自然界中硫元素的存在形态
1.游离态:硫单质俗称硫黄,主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。
2.化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,有关化学式如下:
黄铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
二、硫单质的物理性质
色、态
溶解性
黄色晶体
难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
三、硫单质的化学性质
1.S的氧化性
(1)S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为Fe+SFeS、2Cu+SCu2S、S+Hg=HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
(2)S与H2反应的化学方程式为S+H2H2S
2.S的还原性
(1)S与O2反应的化学方程式为S+O2SO2,在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
(2)与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O。
3.S与NaOH溶液反应
S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,该反应中硫既是氧化剂,又是还原剂,此反应可用于除去试管内黏附的S。
【特别提醒】①硫单质燃烧时,产物只能是SO2,无论O2的量是否充足,均不会生成SO3。
②汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理(Hg+S=HgS)。
③实验室中,残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去。
④黑火药反应的化学方程式为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,记忆为“一硫二氮三碳”。
考点二 硫的氢化物——硫化氢及氢硫酸
一、硫化氢
1.物理性质
(1)无色,有臭鸡蛋气味的有毒气体。
(2)密度比空气大(H2S:34>空气:29)
(3)微溶于水(1:2.6),水溶液叫氢硫酸,显弱酸性。
2.化学性质
(1)不稳定性:H2SS+H2
(2)还原性(已知:氧化性:KMnO4>Cl2>O2>Br2>I2>S>H2S)
A.与O2反应(可燃性:淡蓝色火焰), 产物:S或S,SO2或SO2
O2不足:2H2S+O22S+H2O
O2足量:2H2S+3O22SO2+H2O
B.与卤素单质的反应: H2S+X2=S↓+2HX(X=Cl、Br、I)
现象:溴水/碘水褪色且生成淡黄色沉淀。
C.与酸性KMnO4反应:2KMnO4+5H2S+3H2SO4=5S↓+K2SO4+2MnSO4+8H2O
KMnO4的强氧化性体现:+7价Mn
现象:酸性KMnO4溶液的颜色变浅(MnO4-:紫红色)
二、氢硫酸的化学性质
1.还原性:同H2S气体。H2S还原性的体现:-2价S;H2S氧化性的体现:+1价H。
2.弱酸性
(1)与碱反应
(2)与活泼金属反应(氧化性)
3.与某些盐反应(复分解反应)
H2S+CuSO4=CuS(黑色)↓+H2SO4,CuS不溶于水,不溶于酸
H2S+Pb(Ac)2=PbS(黑色)↓+2HAc,PbS不溶于水,不溶于酸
检验H2S气体:上述溶液或湿润的Pb(Ac)2试纸。
4.实验室制H2S
(1)原理:强酸制弱酸
FeS+H2SO4=H2S↑+FeSO4
(2)发生装置:固+液,不加热
(3)干燥装置:无水CaCl2或P2O5,不能用浓硫酸(强氧化性)。
(4)收集装置:向上排空气法
(5)尾气吸收装置:NaOH溶液
考点三 硫的氧化物
一、二氧化硫(SO2)
1.物理性质
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一;易溶于水,通常状况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。
2.化学性质
按要求完成下列化学方程式:
(1)酸性氧化物的通性
与水反应:SO2+H2OH2SO3
与NaOH(足量)反应:2NaOH+SO2 =Na2SO3+H2O
(2)氧化性(如与H2S溶液反应):SO2+2H2S=3S↓+2H2O。
(3)还原性
与O2反应:2SO2+O22SO3
与氯水反应:SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl
(4)漂白性:可使品红溶液等有机色质褪色,生成不稳定的化合物。
3.用途:漂白剂、防腐剂、抗氧化剂。
【特别提醒】 ①SO2不能漂白酸碱指示剂,如SO2只能使紫色石蕊溶液变红,不能使其褪色。
②SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性而不是漂白性