内容正文:
第五章
化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物(一)
高中化学人教版(2019)必修第二册
第一节 硫及其化合物(一)
硫的存在:
硫元素是一种重要的非金属元素,广泛存于自然界中,是植物生长不可缺少的元素。硫在自然界中既有游离态(单质),又有化合态(化合物)。
游离态硫
硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层中。
化合态硫
化合态硫
硫化物:硫铁矿(FeS2)
黄铜矿(CuFeS2)
硫酸盐: 石膏(CaSO42H2O)
芒硝(Na2SO410H2O)
石油、煤、蛋白质
一、硫(俗称硫黄)
1.物理性质:黄色晶体,质脆,易研成粉末。
硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2)。
硫的晶体
硫粉
硫的原子结构示意图:
最外层有6个电子,易得2个电子
硫元素的非金属性比氧元素弱
硫单质既有氧化性又有还原性
2.化学性质
(1)氧化性
S + Fe ≜ FeS(硫化亚铁)
S + 2Cu ≜ Cu2S(硫化亚铜)
S + H2 ≜ H2S
与金属反应的反应规律:硫单质的氧化性较弱,表现在与变价金属反应时,
一般只能生成低价态金属硫化物。
小常识:Hg与S常温下即可反应得到HgS。因此,实验室中若不小心打破水银
温度计,洒落的Hg可用硫粉来处理,防止汞蒸气中毒
【实验】硫和铁反应:将硫粉和铁粉混合,用灼热的玻璃棒加热粉末的一端。
现象:整个混合物都会保持红热状态。
(2)还原性
S + O2 SO2
硫在空气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰;在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,燃烧得到的氧化产物均为SO2,即硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3.
点燃
(3)即表现氧化性又表现还原性
3S + 6NaOH ≜ Na2SO3 + 2Na2S + 3H2O
应用:用热的烧碱溶液清洗试管内壁残留的硫单质
B
例1.下列说法正确的是( )
A.硫与金属或非金属反应均作氧化剂
B.试管内壁的硫可用热的烧碱溶液洗涤
C.过量的硫与铁反应生成Fe2S3,表现了硫单质的氧化性
D.硫只以化合态形式存在于自然界
二、SO2
1.SO2的物理性质
SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,
密度比空气的大,易溶于水。
在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的SO2。
【实验5-1 】把充有SO2、塞有橡胶塞的试管倒立于水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升。待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度
实验现象 实验结论
试管内液面上升 SO2易溶于水
pH试纸变为红色 SO2水溶液显酸性
【实验5-1 】把充有SO2、塞有橡胶塞的试管倒立于水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升。待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度
二、SO2
2.SO2的化学性质
SO2是一种酸性氧化物
SO2既有氧化性,又有还原性
SO2有漂白性
(1)酸性氧化物的通性
a.SO2与水反应
SO2 + H2O H2SO3
同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应,
叫做可逆反应。
SO2的水溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红
b.与碱反应
少量SO2通入NaOH溶液: SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
SO2 + 2OH- = SO32- + H2O
足量SO2通入NaOH溶液: SO2 + NaOH = NaHSO3