内容正文:
第11讲 硫及其化合物
一、硫
硫位于元素周期表第三周期、第ⅥA族,硫原子结构示意图为。
1.硫的存在形态
游离态
化合态
火山口附近或地壳的岩层中
主要以硫化物[黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等]、硫酸盐[石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等]、蛋白质等形式存在
2.硫(俗称硫黄)的物理性质
颜色
状态
密度
熔点
沸点
溶解度
黄色
固体,
质脆
2.06
g·cm-3
113 ℃
445 ℃
难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
注意:因为硫易溶于CS2,常用CS2清洗试管内壁上附着的硫单质
3.硫的化学性质
(1)氧化性
①Fe+SFeS、2Cu+SCu2S
注意:硫与变价金属反应时,常生成低价金属的硫化物。
②H2+SH2S
(2)还原性
①S+O2SO2,在空气中燃烧火焰为______色,在纯氧中燃烧发出明亮的______色火焰。
注意:硫无论在空气中还是纯氧中燃烧,也无论氧气是否充足,都只能生成SO2,不能生成SO3。
②S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
(3)S与热的NaOH溶液反应:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,该反应中,硫既表现氧化性又表现还原性。可用热的氢氧化钠溶液除去试管内壁上附着的硫单质。
[典例1] 下列关于单质硫的说法,不正确的是( )
A.硫在过量纯氧中燃烧的产物是三氧化硫
B.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
C.硫跟铁反应生成硫化亚铁
D.单质硫既有氧化性,又有还原性
二、二氧化硫
1.物理性质
颜色、状态
密度
溶解度
无色、有刺激性气味的____气体
比空气大
易溶于水,通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫
2.化学性质
(1)酸性氧化物的通性
与水反应:SO2+H2OH2SO3与碱(如NaOH)反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O(氢氧化钠溶液足量)。
与碱性氧化物(如CaO)反应:SO2+CaO===CaSO3
(2)氧化性
与H2S反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O(溶液中)。
(3)还原性
与O2反应:2SO2+O22SO3(SO3也是一种酸性氧化物,溶于水时与水剧烈反应,生成硫酸)。
与氯水反应:Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4。
(4)漂白性
可使品红溶液等有色物质褪色,原理是生成不稳定的无色物质(二氧化硫的漂白具有可逆性)。
(5)二氧化硫可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂。
[概念辨析]
可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。正反应和逆反应必须在同一条件下进行。
[典例2] 下列关于二氧化硫气体性质的描述中,不正确的是( )
A.易溶于水
B.能与空气中氧气反应生成三氧化硫
C.能使品红溶液褪色
D.能与NaOH溶液反应
[名师点拨]
三、硫酸
1.物理性质
H2SO4是无色液体,能与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。
浓H2SO4稀释的方法:将浓H2SO4________________________并用玻璃棒不断搅拌。
2.硫酸的制备
(1)S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
(2)2SO2+O22SO3
(3)SO3+H2O===H2SO4
[点拨]
在实际生产中,用98.3%的浓硫酸吸收SO3,可以避免形成酸雾,并能提高吸收效率。
3.稀硫酸的性质(具有酸的通性)
(1)与指示剂作用:使紫色石蕊溶液变为红色,不能使无色酚酞溶液变色。
(2)与活泼金属反应:如Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑。
(3)与碱性氧化物反应:如CuO+H2SO4===CuSO4+H2O。
(4)与碱反应:如2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O。
(5)与某些盐反应:如BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl。
4.浓H2SO4的性质
(1)吸水性
浓硫酸可吸收周围环境中的水分;常用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体(如H2、Cl2、SO2等),不能干燥碱性气体(如NH3等)和强还原性气体(如H2S等)。
(2)脱水性
能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去。
现象:蔗糖逐渐变黑,蔗糖体积膨胀,形成黑色疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。
[点拨]
有机物中本身没有H2O,但有H、O元素,浓硫酸能把有机物中的H、O元素按H2O的组成比N(H)∶N(O)=2∶1脱去,使这些有机物发生化学变化。
(3)强氧化性
①能与绝大多数金属反应:如Cu+2H2SO4(浓)CuSO4↑+SO2↑+2H2O。
注意:常温下,铁、铝遇浓H2SO4钝化,可用铝槽