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第十一章 重要的非金属元素 氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼

第十一章 重要的非金属元素 氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼. 第二节 硫及其化合物. 1. 了解 S 的存在 2. 掌握硫化氢、硫酸的重要性质 3. 掌握硫酸根的检验方法. 本节基本要求. 重点： H 2 S 、 H 2 SO 4 的主要性质 难点： H 2 SO 4 的强氧化性和脱水性. 一、单质硫. 1. 概述

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第十一章 重要的非金属元素 氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼

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Presentation Transcript

  1. 第十一章 重要的非金属元素氧 硫 氮 磷 碳 硅 硼 第二节 硫及其化合物

  2. 1. 了解S的存在 2. 掌握硫化氢、硫酸的重要性质 3. 掌握硫酸根的检验方法 本节基本要求 重点： H2S、H2SO4的主要性质 难点： H2SO4的强氧化性和脱水性

  3. 一、单质硫 1. 概述 硫，俗称硫磺，在自然界中有单质存在,在空气中可以燃烧，并产生有强烈刺激气味的气体。硫能够和多种金属反应，特别是能起到固定水银的作用，史前时期，硫就被人们知晓和使用，是古代炼丹家常用的元素之一。18世纪法国化学家拉瓦锡确定了硫的不可分割性，认为它是一种元素。硫的拉丁名称为sulphur，英文名称sulfur，传说来自印度的的梵文sulvere，原意为鲜黄色。硫在地壳中的含量为0.048%。

  4. 硫为黄色晶状固体，主要硫同素异形体是斜方硫(α-硫)和单斜硫(β-硫) 。其中斜方硫的熔点是112.8℃,密度为2.07克/厘米3; 单斜硫的熔点是119℃，密度是1.96克/厘米3; 沸点是444.674℃。固体硫具有多种晶型，斜方硫是室温下唯一稳定的硫的存在形式。 硫是一个很活泼的元素，在适宜的条件下能与除惰性气体、碘、分子氮以外的元素直接反应硫容易得到或与其他元素共用两个电子，形成氧化态位-2、+6、+4、+2、+1的化合物。-2价的硫具有较强的还原性。 世界上每年消耗大量的硫，其中一部分用于制造硫酸，另一部分用于橡胶制品、纸张、硫酸盐、硫化物等的生产，还有一部分硫用于农业和漂染、医药等。

  5. 2.单质硫 的化学性质(1)和金属反应 此时S表现为氧化性。 S+2Cu=Cu2S Fe + S=FeS 注：由于S的氧化性不如O2所以只能把上面的单质氧化为各自的亚离子形态。 (2)S和非金属的反应 S(固)+O2(气体）=SO2+296.6KJ S+H2=H2S S一般不与化合物发生直接的反应。 要记住硫的一些用途：例如制造硫酸，生产橡胶制品，制造黑色火药，烟火，火柴等。还是制造某些农药的原料。

  6. 二、硫化氢 1. 物理性质 硫化氢是一种无色、具腐蛋臭味的气体，比空气略重。硫化氢分子是极性分子，但极性比水弱。由于分子间形成氢键的倾向很小，所以硫化氢的熔点(187K)和沸点(202K)都比水的低得多。硫化氢气能溶于水。在293K时，一体积水能溶解2.58体积的硫化氢气，浓度约为0.1mol/L。这个溶液叫氢硫酸。 2. 化学性质 干燥的硫化氢在室温下不与空气中的氧发生作用，但点燃时能在空气中燃烧，产生蓝色火焰，方程式如下：2H2S + 3O2== 2SO2 + 2H2O          2H2S + O2 == 2S + 2H2O(氧不足时)

  7. 在酸性溶液中，它能使Fe3+、Br2、I2、MnO4-、Cr2O72-、HNO3等还原，本身一般被氧化成单质硫。但当氧化剂很强、用量又多时，也能被氧化到SO42-：H2S + I2 ==== 2HI + S↓          H2S + 4Br2 + 4H2O ==== H2SO4 + 8HBr 实验室常用硫化亚铁与稀盐酸或稀硫酸反应制取硫化氢。 FeS + 2H＋==== Fe2＋+ H2S↑ 可以用PbAc2试纸来检验H2S，生成黑色的PbS使试纸变色： PbAc2 + H2S ==== PbS↓+ 2HAc

  8. 三、硫的氧化物和含氧酸 1.SO2和H2SO3 (1)二氧化硫的物理性质 a 无色、有刺激性气味的有毒气体。 b 密度比空气大。 c 易液化。 d 易溶于水，在常温常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2。 (2)二氧化硫的化学性质 a 酸性氧化物的通性 SO2 + H2O == H2SO3 SO2 + CaO == CaSO3 SO2 + 2NaOH == Na2SO3

  9. (3)较强的还原性 2SO2 + O2 == 2SO3 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O == K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 (4)很弱的氧化性 SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O (5)漂白性 小结：氯水、漂白精、O3、H2O2、Na2O2、SO2、活性炭等，都具有漂白性，是常用的漂白剂。 活性炭吸附有色物质是物理变化。

  10. SO2是由于它溶于水后生成的H2SO3与有色物质结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色。SO2是由于它溶于水后生成的H2SO3与有色物质结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色。 氯水、Ca(ClO)2、O3、H2O2、Na2O2的漂白性，都是基于它们的强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原色。 (6) 二氧化硫的制法 a 工业制法 硫磺燃烧法：S + O2 === SO2 煅烧硫铁矿法：4FeS2 + 11O2 === 2Fe2O3 + 8SO2 b 实验室制法： Na2SO3(s) + H2SO4(浓) === Na2SO4 + SO2↑ + H2O

  11. (7) 亚硫酸：二元弱酸；不稳定易分解；具有酸的通性；有较弱的氧化性；有较强的还原性；有暂时漂白性。 H2SO3 == SO2↑ + H2O H2SO3 + 2H2S == 3S↓ + 3H2O 2H2SO3 + O2 == 2H2SO4（缓慢） (8)亚硫酸盐(SO32-)：具有盐的通性；具有较强的还原性，在空气中极易被氧化，应密封保存。 2SO32- + O2 == 2SO42-（迅速） SO32- + 2H+ == SO2↑ + H2O SO32- + Ba2+ == BaSO3↓

  12. 2. 三氧化硫：一种无色固体，具有酸性氧化物的通性。 SO3 + H2O == H2SO4 SO3 + Na2O == Na2SO4 SO3 + 2OH- == SO42- + H2O 3. 硫酸：H2SO4 (1) 物理性质：无色、无味、粘稠的油状液体，密度大 (1.84 g.cm-1)，沸点高，难挥发，与水任意比互溶。 (2) 浓硫酸的特性：吸水性、脱水性和强氧化性 与金属Fe和Al的钝化作用

  13. △ Cu + 2H2SO4 （浓） = CuSO4 + SO2 + 2H2O △ C + 2H2SO4 （浓） = CO2 + SO2 + 2H2O ① 加热时浓硫酸能与大多数金属反应，但不生成氢气。 常温下使铁铝钝化 (在铁、铝的表面形成致密的氧化膜) ② 与某些非金属反应

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