自然界的硫.docx
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自然界的硫
一、自然界的硫
1、硫元素的存在形态:
①游离态(单质):
天然硫,火山口附近或地壳岩层里。
(硫单质由分子构成)
同素异形体(单质硫有多种同素异形体),最常见的是斜方硫和单斜硫
②化合态:
主要有硫化物、硫酸盐;煤、石油和蛋白质里都含有少量的硫。
(例:
石膏,黄铜矿CuFeS2,黄铁矿FeS2)
硫元素在地壳中含量不高但分布很广。
2.物理性质
通常是淡黄色的晶体,俗称硫磺。
质脆,容易研成粉末,不溶于水,微溶于酒精,容易溶于二硫化碳。
硫的熔点是112.8℃,沸点是444.6℃。
二、硫的化学性质
既有氧化性又有还原性
硫与氧气的反应
取少量的硫粉放入燃烧匙中,将燃烧匙放在酒精灯上加热至硫粉呈熔化状态后,迅速伸入底部有少量水的盛满氧气的集气瓶中。
实验现象:
1、空气中:
淡蓝色火焰;纯氧中:
产生明亮的蓝紫色火焰
2、生成一种有刺激性气味的气体
(1)与非金属反应
还原剂
氧化剂
探究硫粉和铁粉的反应
实验:
将铁粉与硫粉的混合物平铺在一石棉网上,用一根加热后的玻璃棒去引燃药品的一端.
现象:
剧烈反应,反应物保持红热状态,放出大量热,生成黑褐色的硫化亚铁。
反应放出的热能使反应继续进行
探究硫粉和铜粉的反应
实验:
给盛着硫粉的大试管加热到硫沸腾产生蒸气时,用坩埚钳夹住一束擦亮的细铜丝伸入管口。
现象:
铜丝在硫蒸气中燃烧发红,变成黑色物质。
硫与钠的反应
实验:
在研钵中研磨钠与硫粉的混合物
现象:
燃烧,火星四射并爆炸.
硫粉与铝、汞等反应
Hg+S→HgS(黑色)——可以用硫粉来处理散落的汞滴。
硫与其它物质的反应
黑火药的成份是硝酸钾、硫黄、木炭,燃烧时发生如下反应:
(既表现氧化性又表现还原性)
硫的非金属性比氧和氯都弱
(1)从原子结构上比较
氧、硫、氯三种元素的原子结构示意图分别为:
硫原子比氧原子多1个电子层;Cl原子与硫原子电子层数相同,但Cl原子最外电子层上比氧原子多1个电子。
其原子半径的大小为S>0,S>Cl。
因此氧原子和氯原子得电子能力都大于硫,即氧和氯的氧化性都比硫强。
也就是说,硫的非金属性比氧和氯都弱。
二、令人生厌的硫化氢
1.硫化氢的物理性质
无色有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气略大,能溶于水(常温常压下1:
2.6),剧毒(头痛、头晕、恶心、昏迷、死亡,是一种大气污染物)
在制取和使用硫化氢时,必须在密闭系统或通风橱中进行!
二、硫化氢(H2S)
能溶于水(水溶液叫氢硫酸)
2.硫化氢的化学性质
氢硫酸是硫化氢的水溶液,是一种易挥发的二元弱酸。
使紫色石蕊试液变红
在H2S中S处于最低价,在化学变化中容易失去电子变成单质硫或硫的高价化合物,所以H2S具有强还原性,能与多种氧化剂发生反应。
H2S电离出的氢离子和其他酸一样具有弱氧化性。
常见硫化物的溶解性
3.硫化氢的实验室制取
原理:
FeS+H2SO4→FeSO4+H2S
装置:
固液不加热装置(与制氢气、二氧化碳相同)或启普发生器
净化:
无水CaCl2
弱酸强弱顺序:
亚硫磷酸氢氟酸
亚硝甲酸冰醋酸
碳酸氢硫氢氰酸
三、全球性的环境问题——酸雨
(一)酸雨
1、定义:
国际上把PH值小于的雨水称为酸雨
1.开发新能源,如氢能,太阳能,水能,潮汐能,地热能等
2.使用燃煤脱硫技术,减少二氧化硫排放
3.工业生产排放气体处理后再排放
4.少开车,多乘坐公共交通工具出行
5.使用天然气等较清洁能源,少用煤
三、二氧化硫的性质
(一)物理性质:
状态:
气体
颜色:
无色
气味:
有刺激性
毒性:
有毒
沸点:
-10℃
密度:
比空气大
溶解度:
易溶于水(在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的SO2。
1、具有酸性氧化物的通性:
⑴SO2与H2O的反应:
实验现象:
试管中的水面上升,滴入紫色石蕊试液后,溶液变红。
实验结论:
SO2溶于水后形成的溶液显酸性。
反应方程式:
结论:
SO2是亚硫酸的酸酐
H2SO3是一种二元酸,与碱反应时:
NaOH比较少,生成NaHSO3;
NaOH比较多,生成Na2SO3
酸性:
H2SO3(中强酸)>H2CO3(弱酸)
(2)能与碱反应生成盐和水。
n(SO2):
n(NaOH)=1:
2
SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
n(SO2):
n(NaOH)=1:
1
SO2+NaOH→NaHSO3
SO2+2Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2O→Ca(HSO3)2
CO2+2Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2
不能用澄清石灰水来鉴别二氧化硫和二氧化碳
实验室制取SO2时,常选择碱液吸收尾气,防止空气污染
(3)跟碱性氧化物的反应
SO2+Na2O→Na2SO3
SO2+CaO→CaSO3(钙基固硫)
2.SO2的氧化还原反应:
①弱氧化性:
SO2+2H2S→3S↓+2H2O
②较强还原性:
催化剂
2SO2+O22SO3
SO2+X2+2H2O→H2SO4+2HX
*5SO2+2KMnO4+2H2O→K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
SO2还可使酸性KMnO4溶液褪色。
的漂白性:
(特殊化学性质)
SO2能与有色色素结合成不稳定的无色物质而具有漂白性.它可以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。
受热或长期放置颜色会恢复
二氧化硫的化学性质
漂白性的比较
4、二氧化硫的制法:
实验室制法
Na2SO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+SO2↑
工业制法
4FeS2+11O2高温→2Fe2O3+8SO2+Q
既具有氧化性又具有还原性,请你判断能否用浓硫酸来干燥SO2说明你的理由.(浓硫酸具强氧化性)
能。
因为硫元素在+4和+6价之间无其它的化合价,因此这两者之间不能发生氧化还原反应.
即含同种元素两种物质间若不存在中间价态时,它们就不能发生氧化还原反应.
亚硫酸和亚硫酸盐
1.亚硫酸
⑴弱酸性
⑵不稳定性
⑶还原性
2H2SO3+O2=2H2SO4
2.亚硫酸盐
2Na2SO3+O2=2Na2SO4
亚硫酸和亚硫酸盐比二氧化硫有更强的还原性
三氧化硫
标准状况下1molSO3所占的体积不为22.4L。
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