内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
知识梳理
硫及其化合物
第1节
一、硫单质
1、存在形态:
· 游离态:在火山口附近或地壳的岩层例存在;
· 化合态:以硫化物和硫酸盐的形式存在,
2、物理性质:硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。
3、化学性质:
化合价角度认识:
· 与非金属反应
· 与金属反应 表现氧化性
· 与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液):
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,既表现氧化性,又表现还原性。
4、应用:汞洒落在地面,一般会用硫粉来处理,原理是 S+Hg == HgS
二、二氧化硫
1、物理性质
无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,易液化、易溶于水。(1体积水约溶解40体积SO2)
2、化学性质
(1)酸性氧化物的通性:
①与水反应:SO2+H2OH2SO3
②与碱性氧化物反应:SO2 + CaO = CaSO3
③与碱反应:SO2(少量)+2NaOH====Na2SO3+H2O
SO2(少量)+Ca(OH)2====CaSO3↓+2H2O
2SO2(过量)+Ca(OH)2====Ca(HSO3)2
④与某些盐反应:SO2+Na2CO3====NaSO3+CO2
(2)氧化性:2H2S +SO2 = 3S↓ + 2H2O
(3)还原性:2SO2+O22SO3
SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I)
(4)漂白性:品红无色溶液品红+SO2↑通入SO2
加热
SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质,这些无色物质容易分解而恢复原色。
【若Cl2与SO2等物质的量混合,则二者都失去漂白Cl2+SO2+H2O=2HCl+H2SO4】
三、浓硫酸
1、吸水性:是指浓H2SO4吸收游离水的性能。
应用:浓H2SO4是一种理想的干燥剂,但不能干燥的气体有:NH3、H2S、HI、HBr等。
2、脱水性:是指浓H2SO4将有机物中氢氧元素按氢氧原子个数比2:1夺出。
应用:浓H2SO4是很多有机反应的脱水剂。
3、强氧化性:是指硫酸分子中+6价的硫易得电子,通常被还原为SO2。
铜与浓硫酸反应:Cu+2H2SO4 (浓) CuSO4 +2H2O+SO2 ↑
浓硫酸与木炭反应:C+2H2SO4(浓) 2H2O+CO2↑+2SO2↑
四、硫酸根离子的鉴别
先加盐酸,无现象后再加氯化钡,若产生白色沉淀则证明有硫酸根。
五、除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质)
杂质
加入的试剂
离子方程式
可溶性
硫酸盐
过量BaCl2溶液
SO42-+Ba2+=== BaSO4↓
CaCl2
过量Na2CO3溶液
Ca2++CO32-=== CaCO3↓、Ba2++CO32-=== BaCO3↓
MgCl2
过量NaOH溶液
Mg2++2OH-=== Mg(OH)2↓
多余的
NaOH、Na2CO3
适量稀盐酸
OH-+H+=== H2O、CO32-+2H+=== H2O+CO2↑
六、硫及其化合物的相互转化及应用
【考点一 硫单质】
下列有关单质硫的说法中,不正确的是
A.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
B.单质硫燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时可通过一步反应生成SO3
C.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
D.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
【考点二 二氧化硫】
双碱法脱硫过程如图所示,下列说法错误的是
A.过程I中,SO2未被氧化
B.双碱法脱硫过程中,Ca(OH)2可以循环利用
C.过程II中,1molO2可氧化2molNa2SO3
D.总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2O
【考点三 浓硫酸】
下列浓硫酸的叙述错误的是
A.浓硫酸可用作种干燥剂,能够干燥氢气、氧气等气体,但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.1 mol铜粉投到足量浓硫酸中,加热得到气体体积标准状况下为22.4 L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸能使铁、铝钝化
【考点四 硫酸根离子的检验】
下列实验,能证明溶液中一定含有SO42-的是
A.某溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉