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人教版化学必修二 第五章 化工生产中的重要非金属元素读书资料
第一节 硫及其化合物
(一)硫
1、硫元素的存在:硫元素是一种生命元素,最外层电子数为6个,化学性质较活泼,容易得到2个电子呈-2价或者与其他非金属元素结合成呈+4价、+6价化合物。硫元素在自然界中既有游离态又有化合态。(如火山口中的硫就以单质存在)
2、硫单质:
⑴ 物质性质:单质硫是黄色固体,俗称硫磺,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2),熔点112.8℃,沸点444.6℃。自然界中的火山喷口和岩石夹缝中有游离态的硫;自然界中也存在许多化合态的硫。硫粉对某些疾病有防治作用。
⑵ 化学性质:
①可燃性:S+O2 === (点燃) SO2(空气中点燃淡蓝色火焰,纯氧中蓝紫色)
②与氢气反应:H2 + S H2S ;
③与金属反应:2Na + S == Na2S(研磨爆炸), Fe + S FeS, 2Cu + S Cu2S;
总结:Fe、Cu在加热条件下与Cl2、Br2反应生成高价化合物,与I2、S反应生成低价化合物。
④与碱溶液反应:3S + 6NaOH(热)== 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O(用于实验室中清洗有S残留的仪器);
⑤与浓硫酸反应:S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑ + 2H2O。
(二)二氧化硫(SO2)
⑴ 物理性质:无色、有刺激性气味有毒的气体,易溶于水(1:40),密度比空气大,易液化。
⑵ SO2的制备:S+O2 === (点燃) SO2(工业制法)或Na2SO3(s)+H2SO4(浓)= Na2SO4 + SO2↑ + H2O
或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
⑶ 化学性质:
①SO2能与水反应SO2+H2OH2SO3(亚硫酸是二元弱酸,不稳定,易分解,易被氧化),
此反应为可逆反应。可逆反应定义:在相同条件下,正逆方向同时进行的反应。
② SO2为酸性氧化物,是亚硫酸(H2SO3)的酸酐,可与碱反应生成盐和水。
a、与NaOH溶液反应:SO2(少量)+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO2(过量)+NaOH=NaHSO3 SO2+OH-=HSO3-
b、与Ca(OH)2溶液反应:SO2(少量)+Ca(OH)2=CaSO3↓(白色)+H2O
2SO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HSO3) 2 (可溶)
对比CO2与碱反应:CO2(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓(白色)+H2O
2CO2(过量)+Ca(OH)2=Ca(HCO3) 2 (可溶)
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。能使石灰水变浑浊的无色无味的气体一定是二氧化碳,这说法是对的,因为SO2是有刺激性气味的气体。
③ SO2具有强还原性,能与酸性KMnO4溶液、Cl2、Br2、I2、O2、硝酸、HClO、ClO-、Fe3+等反应。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色,显示了SO2的强还原性(不是SO2的漂白性)。
(催化剂:粉尘、五氧化二钒)△
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(将SO2气体和Cl2气体混合后作用于有色溶液,漂白效果将大大减弱或消失。)
④ SO2的弱氧化性:如2H2S+SO2=3S+2H2O(如在溶液中反应则有黄色沉淀生成)
⑤ SO2的漂白性:SO2能使品红溶液褪色,加热会恢复原来的颜色,用此可以检验SO2的存在(注:SO2不能漂白石蕊)。
SO2
Cl2
漂白的物质
漂白某些有色物质
使湿润有色物质褪色
原理
与有色物质化合生成不稳定的无色物质
与水生成HClO,HClO具有漂白性,将有色物质氧化成无色物质
加热
能恢复原色(无色物质分解)
不能复原
⑥SO2的用途:漂白剂(不能用于漂白食品)、杀菌消毒、在葡萄酒中微量添加、生产硫酸等。
4、SO2的危害:SO2是硫酸型酸雨形成的主要物质。它主要来自于化石燃料的燃烧排放的尾气,汽车的尾气,硫酸工业生产的尾气的排放等方面。SO2进入大气后在大气中的某些灰尘的催化下被O2氧化成SO3,SO3易溶于水,形成H2SO4,同时,SO2溶于水形成H2SO3,也易被氧化为H2SO4,当大气中的这些酸达到一定值时,下降的雨水的pH就会小于5.6,即形成了酸雨。酸雨的危害非常严重。如:直接危害的首先是植物,植物对酸雨反应最敏感的器官是叶片,叶片受损伤后光合作用降低,抗病虫害能力减弱,林木生长缓慢或死亡,农作物减产甚至绝收。其次,酸雨可破坏水土环境,危及生态平衡。酸雨被冠之