11.4硫的含氧酸及其盐（课件）——中职《无机化学》（化工版）

第十一章 氧和硫 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 学习目标 第一节 氧族元素的通性 第二节 臭氧及过氧化氢 第三节 硫化氢和金属硫化物 第四节 硫的含氧酸及其盐 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 能力目标： 1. 能根据氧族元素的价电子构型比较说明其非金属性。 2. 会保存H2O2。 3. 会检验H2S气体。 4. 能正确书写有关浓H2SO4性质的化学方程式，会检验SO42- 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 知识目标： 1. 了解氧族元素的通性。 2. 了解O3和H2O2的性质和应用。 3. 了解H2S和金属硫化物的性质和应用。 4. 了解SO2、SO3、硫代硫酸盐的性质和应用，掌握浓H2SO4的特性及应用。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 * 一、亚硫酸及其盐 1. 亚硫酸的性质 SO2 与水反应生成亚硫酸(H2SO3) 上述反应可逆，因此H2SO3很不稳定，只能存在于稀溶液中。它是二元中强酸，具有酸的通性，在水溶液中存在平衡。 H2SO3中S的氧化数为+4，处于S的中间氧化态，因此H2SO3既有氧化性又有还原性，主要显还原性。Cl2、Br2、I2 及KMnO4 等都可将其氧化，甚至空气中的O2 也能将其氧化为H2SO4，因此它不能长期保存。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 如果遇上很强的还原剂，则H2SO3显出氧化性。例如它可将H2S氧化： 2H2S+H2SO3=3S +3H2O H2SO3 (或SO2)能和色素结合成无色不稳定的化合物，因此可用于漂白羊毛、蚕丝、麦秆等。但这种化合物容易分解，过一段时间后，又逐渐恢复原色。 2. 亚硫酸盐 亚硫酸盐的特性之一是遇酸会分解,产生SO2 气体。例如： Na2SO3+H2SO4(稀）=Na2SO4+SO2 +H2O 这是实验室制备SO2 常用的方法。 ↓ ↑ H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI 2H2SO3+O2=2H2SO4 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 亚硫酸盐具有较强的还原性，其晶体或水溶液易被氧化为硫酸盐。 在碱性溶液中，亚硫酸盐还原性更强，可被I2 这样的弱氧化剂氧化为硫酸盐。 因此，当溶液中不存在其他还原性物质时，用I2-淀粉蓝色溶液可检验SO32- 的存在。 亚硫酸盐几乎没有氧化性，只有在酸性溶液中，它们才可将很强的还原剂氧化。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 写出下列化学反应方程式 (1)H2SO3+I2+ H2O → (2)Na2SO3+ H2SO4 (稀) → (3)Na2SO3+ KMnO4+ H2SO4 → 二、硫酸和硫酸盐 1. 硫酸的性质 SO2 与水反应生成亚硫酸(H2SO3)。 SO2 + H2O H2SO3 上述反应可逆，因此H2SO3很不稳定，只能存在于稀溶液中。它是二元中强酸,具有酸的通性,在水溶液中存在下列平衡: ↔ 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 H2SO3既有氧化性又有还原性,主要显还原性。Cl2、Br2、I2 及KMnO4 等都可将其氧化，甚至空气中的O2 也能将其氧化为H2SO4，因此它不能长期保存。 如果遇上很强的还原剂，则H2SO3显出氧化性。例如它可将H2S氧化. H2SO3 (或SO2)能和色素结合成无色不稳定的化合物，因此可用于漂白羊毛、蚕丝、麦秆等。但这种化合物容易分解， 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 过一段时间后，又逐渐恢复原色。 2. 亚硫酸盐 H2SO3 可形成酸式盐和正盐，其酸式盐均易溶，其正盐除钾、钠、铵盐外均难溶。 亚硫酸盐的特性之一是遇酸会分解，产生SO2 气体。这是实验室制备SO2 常用的方法。 亚硫酸盐具有较强的还原性，其晶体或水溶液易被氧化为硫酸盐。 在碱性溶液中，亚硫酸盐还原性更强，可被I2 这样的弱氧 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 化剂氧化为硫酸盐。 因此，当溶液中不存在其他还原性物质时，用I2-淀粉蓝色溶液可检验SO32- 的存在。 亚硫酸盐几乎没有氧化性，只有在酸性溶液中，它们才可将很强的还原剂氧化。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 二、硫酸和硫酸盐 1. 硫酸的性质 纯硫酸是无色难挥发的油状液体，熔点10.5℃，热至约340℃分解为SO3 和H2O。H2SO4 的密度和熔点随质量分数的下降而下降。市售浓硫酸的质量分数约为98%，沸点338℃，密度1.84g·cm-3，浓度约为18mol·L-1。 用纯硫酸吸收SO3 制得发烟硫酸，它暴露在空气中时，挥发出的SO3 能与空气中的水蒸气结合形成“酸雾”而“发烟”。发烟硫酸的组成可表示为H2SO4·xSO3，它比普通浓硫酸具有更强的腐蚀性和氧化性。 H2SO4 能以任意比例与水互溶，形成一系列稳定的水合物(如H2SO4 ·H2O、H2SO4 ·2H2O、H2SO4 ·4H2O)，同时放出大量 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 的热，可使水局部沸腾而飞溅。因此稀释浓硫酸时切不可将水倒入浓硫酸中，应该将浓硫酸沿玻璃棒缓慢注入水中并不断搅拌。 H2SO4 是强酸，它的第一步电离较完全 因此，HSO4- 相当于中强电解质，但在一般计算时可视其全部电离。 稀硫酸具有酸的通性。浓硫酸除了与活泼金属不发生置换反应外，具有酸的其他通性。此外，浓硫酸还具有以下特性。 (1)吸水性 由于H2SO4 可与水形成稳定的水合物，因此浓硫酸能吸收游离的水分。利用这一性质可用浓硫酸干燥不与它 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 它反应的各种气体(如Cl2、CO2、HCl)。 (2)脱水性 浓硫酸能从许多有机化合物(如糖类、木材、棉布、纸张等)中按水的组成夺走氢和氧，这种作用通常叫做脱水作用。因脱水而留下游离炭的现象，称为有机物的炭化。例如蔗糖(C12H22O11)的炭化： 因此，浓硫酸能严重破坏动植物组织，具有强烈的腐蚀性,使用时应注意安全。万一溅到皮肤上，应立即用布拭去，再用大量水冲洗，最后用质量分数20%NaHCO3 溶液或质量分数2%NH3·H2O 溶液冲洗。 (3)氧化性 浓硫酸具有强氧化性，浓度越高或温度越高， 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 其氧化性越强。热的浓硫酸几乎能将所有金属(Os、Ir、Pt、Au等除外)氧化，生成硫酸盐。在与不太活泼的金属作用时，浓硫酸被还原为SO2。 生成硫酸盐。在与不太活泼的金属作用时,Fe、Al等金属在冷的浓硫酸(质量分数＞92.5%)中因表面生成致密的氧化膜而钝化，因此可以用铁制容器贮运浓硫酸。 热的浓硫酸还能将一些非金属单质氧化成含氧酸或氧化物，本身被还原为SO2。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 (1)稀释浓H2SO4 时，应将其沿_____缓慢注入水中，并不断_________。 (2)浓H2SO4 具有_____、______和_______三个特性。 2. 硫酸盐 H2SO4 可形成硫酸盐(正盐)和硫酸氢盐(酸式盐)。最活泼的碱金属可形成稳定的固态硫酸氢盐。在碱金属硫酸盐溶液中加入过量的H2SO4 即析出其酸式盐晶体。例如： K2SO4 +H2SO4=2KHSO4 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 酸式硫酸盐大多易溶于水。 硫酸盐中，常见的难溶或微溶盐有BaSO4、CaSO4、PbSO4、SrSO4、Ag2SO4，其他一般易溶于水。由于BaSO4 的溶解度很小，一般用可溶性钡盐来检验溶液中SO42- 的存在。 [演示实验11-2] 在4支试管中分别加入1mL0.1mol·L-1 H2SO4 、0.1mol·L-1Na2SO4、0.1mol·L-1Na2CO3、0.1mol·L-1 Na2SO3 溶液，各加入1mL0.1mol·L-1BaCl2溶液，观察白色沉淀的生成。然后向各试管中滴加稀盐酸或稀HNO3， 观察沉淀的溶解情况。 加入BaCl2 溶液时，4支试管中均产生白色沉淀。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 当加入盐酸或HNO3 后，BaSO4 不溶解，而BaCO3 与BaSO3 均溶解。 因此，如果向溶液中加入可溶的钡盐后有白色沉淀生成，再加稀HNO3 沉淀不溶，则可证明原溶液中有SO42- 存在。 活泼金属(K、Na、Ba、Ca、Mg)的硫酸盐热稳定性很高，高达1100℃时仍不分解。 较不活泼的金属(Al、Zn、Fe、Cu)的硫酸盐高温下分解为相应的金属氧化物和SO3。 如果金属活泼性更差(如Ag)，其硫酸盐分解为金属单质、SO3 和O2。例如： 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 如何检验溶液中是否有Ba2+ 存在? 三、硫的其他含氧酸盐 1. 硫代硫酸钠 将硫粉溶于沸腾的碱性Na2SO3 溶液，可制得硫代硫酸钠(Na2S2O3) Na2SO3 +S Na2S2O3 Na2S2O3 晶体热稳定性较高， 在中性或碱性水溶液中也很稳定， 但在酸性溶液中易分解。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 [演示实验11-3] 在试管中加入1mL0.1mol·L-1Na2S2O3 溶液，再加5滴1mol·L-1H2SO4 溶液，振荡，观察现象。用润湿的蓝色石蕊试纸检验生成的气体。 可以观察到溶液中产生乳白色物质而变浑浊，石蕊试纸变红。 Na2S2O3 中硫的氧化数为+2，因此它具有还原性，是中等强度的还原剂。较强的氧化剂(Cl2、Br2 等)可将硫代硫酸盐氧化为硫酸盐。 因此Na2S2O3 可用于纺织、造纸等工业中作除氯剂。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 较弱的氧化剂(如碘水)可将硫代硫酸盐氧化为连四硫酸盐。 [演示实验11-4] 在盛有1mL碘水的试管中加入2滴淀粉试液，然后滴加0.1mol·L-1Na2S2O3 溶液，振荡试管，观察现象。可以观察到溶液的蓝色逐渐褪去。 分析化学中可利用此反应测定碘的含量。 Na2S2O3 在印染和造纸工业中用作纤维、棉织物和纸浆漂白后的脱氯剂，在照相行业作定影剂，采矿业中用来从矿石中萃取银，“三废”治理中用于处理含NaCN 的废水等。 *2. 过二硫酸盐 H2S2O8 是无色晶体，有极强的氧化性和脱水性,是强酸。因为它的稳定性差，常用它的钾盐或铵盐。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 过二硫酸钾(K2S2O8)是无色或略带浅绿色的晶体，溶于水,遇潮或受热分解放出O2，与有机物混合后会发生爆炸。过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]是无色晶体或粉末，易溶于水，具有强氧化性和腐蚀性，稳定性比K2S2O8 强。 H2S2O8及其盐都有强氧化性。 因此，过二硫酸盐不仅可以将I- 氧化为I2，还可以在有催化剂时将Mn2+ 氧化为MnO4- 。 后一反应常用在钢铁分析中测定锰的含量。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 K2S2O8可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂等，也可用作制H2O2 的原料和作分析试剂。 化合物Na2S2O8、K2S2O8分别命名为________、_______，其中S元素在两化合物中的氧化数分别为______、______。 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 谢谢观看 第十一章 氧和硫 帮助 返回 下页 上页 第四节 硫的含氧酸及其盐 $$