无机7高一学生版 硫.docx
- 文档编号:7074436
- 上传时间:2023-01-17
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:88.56KB
无机7高一学生版 硫.docx
《无机7高一学生版 硫.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《无机7高一学生版 硫.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
无机7高一学生版硫
硫的氧化物
一、硫
(1)物理性质
俗称
硫黄
颜色
状态
固体
硬度
很脆,易研成粉末
溶解度
水
酒精
CS2(用于洗去试管壁上的硫)
易溶
熔、沸点
较低
(2)化学性质(硫原子最外层6个电子,较易得电子,表现较强的氧化性。
)
①与金属反应
②与非金属反应
与化合物的反应
(3)存在和用途
①存在
游离态的自然硫存在于火山口附近及地壳岩层中,化合态的硫主要以硫化物、硫酸盐的形式存在。
蛋白质、煤、石油中也含有硫元素。
②用途
工业上主要用于制造硫酸、化肥、黑火药、火柴、烟花爆竹、硫磺橡胶等。
点睛:
(1)当硫与强还原剂(金属,氢气、谈等)反应时,表现氧化性(硫元素化合价降低)。
但是硫的氧化性较弱,表现在铁、铜等变价金属反应时只能得到其低价化合物。
(2)当硫与氧气强氧化剂反应时,表现还原性(硫元素化合价升高)。
硫无论是在空气中还是在纯氧中燃烧均生成SO2
二、H2S
(1)物理性质
颜色
状态
气味
密度
水溶性
毒性
(2)化学性质
A.可燃性:
当
≥2/1时
当
≤2/3时,
当
时,两种反应物全部反应完,而产物既有硫又有SO2
B.强还原性:
常见氧化剂Cl2、Br2、Fe3+、HNO3、KMnO4等,甚至SO2均可将H2S氧化。
(1)
(2)
C.不稳定性:
300℃以上易受热分解
(3)H2S的水溶液叫氢硫酸,是二元弱酸。
弱酸性
④特性(弱酸与强碱盐反应)
⑤硫化氢的制取:
Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑(不能用浓H2SO4或硝酸,因为H2S具有强还原性)
点睛:
(1)不能用浓硫酸或任何浓度的硝酸等氧化性酸来制备H2S。
(2)H2S有剧毒,制备和使用时必须在通风较好的状况下进行。
3.硫的氧化物:
(1)二氧化硫:
1物理性质
颜色
状态
气味
密度
水溶性
特性
毒性
无色
气体
刺激性气味
比空气大
易溶于水
易液化
有毒
②、化学性质
1)、酸性氧化物SO2是酸性氧化物,能跟水反应生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸。
能和碱反应生成盐和水:
;
;
;
(该反应用于除去CO2中的SO2)
能与水反应生成相应的酸:
SO2+H2O===H2SO3(二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红)
二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中,它很不稳定,容易分解成水和二氧化硫,故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。
SO2+H2O
H2SO3
可逆反应:
在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫可逆反应。
2)、氧化性:
SO2气体通过氢硫酸,溶液变浑浊,有淡黄色不溶物出现。
(气体或液体中均可进行)
3)、还原性:
SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色
;
(SO3+H2O===H2SO4,SO3是无色固体SO3是一种无色固体,熔点是16.80C,沸点也只有44.8℃,易溶于水,溶于水时放出大量的热。
)
遇强氧化剂〔HNO3、KMnO4(H+)溶液、O2、Cl2、Br2、Fe3+等〕表现还原性,S被氧化到+6价
4)、漂白性:
SO2使品红溶液褪色
SO2能使某些有色物质褪色,是由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质,而化合成的无色物质却是不稳定的,易分解而恢复原来有色物质的颜色。
(如用SO2漂白的草帽时间久了又变黄)
漂白性的比较
具有漂白性的物质
物质
HClO、O3、H2O2、Na2O2
SO2
木炭
原理
将有色物质氧化分解
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质的分子吸附在其表面
实质
非氧化还原反应
效果
范围
可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色
可漂白某些有色物质,不能使石蕊试液褪色
可吸附某些有色物质的分子
3.SO2与CO2的相互鉴别
鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液,看能否使其褪色,有时还需再加热看能否再复原。
鉴别CO2气体的常用方法是用澄清石灰水,看能否使其变浑浊,足量时再变澄清。
当混有CO2时,不会影响SO2的鉴别;
当混有SO2时会干扰CO2的鉴别,应先除去SO2后再用澄清石灰水鉴别CO2气体。
除去CO2中的SO2,常用方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(吸收SO2),再通过品红溶液(检验SO2是否被除尽)。
4、用途:
(1)制硫酸;
(2)漂白纸浆、毛、丝、草帽等;(3)杀菌消毒
5.制备方法
①实验室制法
实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸,也可用浓硫酸。
不能用很稀的硫酸,因为SO2在水中的溶解度较大,常温常压下1体积水能溶解40体积的SO2
反应原理
制气装置
检验方法
尾气处理
②工业制法
1.硫磺燃烧法
煅烧硫铁矿法
6、二氧化硫的污染
(1)pH小于5.6的雨水,称之为酸雨。
(2)一般认为,酸雨是由于人为排放的SO2和氮氧化物等酸性气体进入大气,当这些气体达到一定浓度后,在水凝结过程中溶于水形成硫酸和硝酸,使雨水酸性变大,pH变小。
其转化可简单表示如下:
2SO2+2H2O+O2
2H2SO4
NOx
HNO3
酸雨的危害:
(1)对人体健康造成危害。
(2)破坏森林、草原和农作物。
(3)使土壤酸性增强、湖泊酸化、生态环境受损。
(4)破坏建筑物、工业装备,电信电缆(5)直接引起人的呼吸系统疾病等。
形成酸雨(PH<5.6),酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质,其中又以硫酸为主。
从污染源排放出来的SO2、NOx(NO、NO2)是酸雨形成的主要起始物,因为大气中的SO2在光照、烟尘中的金属氧化物等的作用下,经氧化、溶于水等方式形成H2SO4,而NO被空气中氧气氧化为NO2,NO2直接溶于水形成HNO3,造成了雨水pH值降低,便形成了酸雨。
酸雨的形成过程如下:
气相反应:
液相反应:
总反应:
硝酸型酸雨的形成过程为:
引起硫酸型酸雨的SO2人为排放主要是化石燃料的燃烧、工业尾气的排放、土法炼硫等。
引起硝酸型酸雨的NOx人为排放主要是机动车尾气排放。
酸雨防治与各种脱硫技术:
要防治酸雨的污染,最根本的途径是减少人为的污染物排放。
因此研究煤炭中硫资源的综合开发与利用、采取排烟脱硫技术回收二氧化硫、寻找替代能源、城市煤气化、提高燃煤效率等都是防止和治理酸雨的有效途径。
目前比较成熟的方法是各种脱硫技术的应用。
在含硫矿物燃料中加生石灰,及时吸收燃烧过程中产生的SO2,这种方法称为“钙基固硫”,其反应方程式为:
也可采用烟气脱硫技术,用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔内循环,吸收烟气中的SO2,其反应方程式为:
在冶金工业的烟道废气中,常混有大量的SO2和CO,它们都是大气的污染物,在773K和催化剂(铝矾土)的作用下,使二者反应可收回大量的硫黄,其反应原理为:
SO2+2CO==S+CO2
点睛:
(1)SO2以还原性为主,与其反应常见的氧化剂有:
(2)SO2使有色溶液变色的原理。
1使紫色石蕊溶液变红,SO2与水反应生成H2SO3(SO2不能漂白酸碱指示剂);②使高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水褪色,SO2有还原性,与以上溶液中有色氧化剂发生氧化还原反应;③使品红溶液褪色,SO2有漂白性(中学阶段唯一一个既能使品红溶液褪色,加热后又能恢复原色的气体)
例1.二氧化硫中的硫元素是+4价,它既有氧化性,又有还原性。
现有下列试剂:
溴水、氢氧化钠溶液、品红溶液、硫化钠溶液、稀硫酸。
要证明二氧化硫具有氧化性,应选用的试剂有_____,看到的现象是______。
要证明二氧化硫具有还原性,应选用的试剂有_______,看到的现象是_______。
例2.能鉴别CO2和SO2的试剂是()
A、品红溶液B、澄清石灰水
C、紫色石蕊试液D、氯化钡溶液和氯水混合液
解析:
例3.为降低SO2对大气的污染,工业用煤可伴入少量生石灰,可减少污染,另一种方法是将烟道气通入石灰乳中,既起到“固硫”的作用,防治酸雨,又能制得石膏,请写出有关化学方程式。
解析:
例4.SO2通入下列溶液中,溶液褪色或变浅.说明SO2具有漂白作用的组合是( )
①KMnO4(H+,aq) ②溴水 ③碘水 ④氯水 ⑤Fe3+(aq)
A.①⑤B.②③④C.全部D.都不是
解析:
四、SO3
(1)物理性质
标准状况下,是无色易升华的晶体,熔点为16.8℃,沸点44.8℃(常温下为液态,易挥发);SO3极易溶于水,遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热,也能溶解在浓硫酸中,形成发烟硫酸。
(2)化学性质---酸性氧化性的性质。
点睛:
SO3极易吸收水分,在空气中强烈冒烟,溶于水剧烈反应生成H2SO4及一系列化合物,同时放出大量的热。
因此,工业制备硫酸时用浓硫酸吸收SO3,以防止生成酸雾,降低吸收效果。
比较SO2与CO2、SO3
SO2
CO2
SO3
主要物性
无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:
40)
无色、无气味气体能溶于水(1:
1)
无色固体.熔点(16.8℃)
与水反应
与碱反应
紫色石蕊
品红
鉴定存在
能使品红褪色
又能使清石灰变浑浊
不能使品红褪色
但能使清石灰水变浑浊
氧化性
还原性
有
无
与Na2O2作用
Na2O2+SO2==Na2SO4
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
2Na2O2+2SO3
==2NaSO4+O2↑
五、硫酸:
①稀H2SO4具有酸的一般通性,而浓H2SO4具有酸的通性外还具有三大特性:
②硫酸的用途:
制过磷酸钙、硫酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、医药、炸药,用于铅蓄电池,作干燥剂、制挥发性酸、作脱水剂和催化剂等。
③、硫酸的工业制法──接触法:
1)生产过程:
三阶段
SO2制取和净化
SO2转化为SO3
SO3吸收和H2SO4的生成
三方程
三设备
沸腾炉
接触室
吸收塔
有
关
原
理
矿石粉碎,以增大矿石与空气的接触面,加快反应速率
逆流原理(热交换器)目的:
冷热气体流向相反,冷的SO2、O2、N2被预热,而热的SO3、SO2、O2、N2被冷却.
逆流原理(98.3%的浓硫酸从塔顶淋下,气体由下往上,流向相反,充分接触,吸收更完全)
设备中排出的气体
炉气:
SO2.N2.O2.矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤).H2O气(干燥)……
净化气:
SO2.N2.O2
SO2、O2、N2、SO3
尾气:
SO2及N2、O2
不能直接排入大气中
说明
矿尘.杂质:
易使催化剂“中毒”
H2O气:
腐蚀设备、影响生产
反应条件——
理论需要:
低温、高压、催化剂;实际应用:
400℃~500℃、常压、催化剂
实际用98.3%的浓硫酸吸收SO3,以免形成酸雾不利于气体三氧化硫被进一步吸收
2)尾气处理:
氨水
六、氧族元素:
1.氧族元素比较:
原子半径
单质氧化性
单质颜色
单质状态
氢化物稳定性
最高价含氧酸酸性
2.O2和O3比较:
O2
O3
颜色
无色
气态—淡蓝色
气味
无
刺激性特殊臭味
水溶性
臭氧密度比氧气的大
密度
臭氧比氧气易溶于水
氧化性
强
(不易氧化Ag、Hg等)
极强
(易氧化Ag、Hg等不活泼金属)
漂白性
无
有(极强氧化性—作消毒剂和脱色剂)
稳定性
相互关系
臭氧和氧气是氧的同素异形体
3.比较H2O和H2O2
H2O
H2O2
电子式
化学键
分子极性
稳定性
稳定
2H2O2H2↑+O2↑
不稳定
2H2O22H2O+O2↑
氧化性
较弱(遇强还原剂反应)
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
较强(遇还原剂反应)
还原性
较弱
(遇极强氧化剂反应)
较强
(遇较强氧化剂反应)
作用
饮用、溶剂等
氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等
【实例分析】
【例1】(2009广东化学
17)常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+下列说法正确的是()
A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱
B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
【解析】
【例2】(2010广东理综卷33)某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:
SO2+2NaOH=________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl
、OH
和SO
.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).
1提出合理假设.
假设1:
只存在SO32-;假设2:
既不存在SO32-也不存在ClO
;假设3:
_____________.
2设计实验方案,进行实验。
请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:
3moL
L-1H2SO4、1moL
L-1NaOH、0.01mol
L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少量吸收液于试管中,滴加3moL
L-1H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.
[来源:
Z*xx*k.Com]
步骤2:
步骤3:
五、亚硫酸和亚硫酸盐
(1)亚硫酸的性质
①不稳定性
2弱酸性
3氧化性
4还原性
(2)亚硫酸盐的性质
颜色
状态
水溶性
还原性
(3)SO32-的检验
加入盐酸有无色刺激性气味气体放出,该气体可使品红溶液褪色,可证明溶液中存在SO32-或HSO32-,若可能存在HSO32-,则需先加入CaCl2或BaCl2溶液将SO32-转化沉淀,将沉淀过滤,洗涤,在沉淀中再加入稀盐酸按上述方法处理。
点睛:
检验SO32-或HSO32-时,不能用硝酸,因为硝酸有强氧化性,能够将SO32-或HSO32-氧化成SO42-,影响实验。
(4)SO42—的鉴定(干扰离子可能有:
CO32-、SO32-、SiO32-、Ag+、PO43-等):
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)
1.(河南省内乡一高2010届高三第一次月考)二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构与双氧水分子相似。
常温下,S2Cl2是一种橙黄色液体,遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体。
下列说法中错误的是()
A.S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl
B.S2Cl2为含有极性键和非极性键的极性分子
C.S2Br2与S2Cl2结构相似,熔沸点S2Cl2>S2Br2
D.2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
2.(河南省内乡一高2010届高三第一次月考)下列对SO2和SO3的叙述正确的是( )
A.通常条件下都是无色气体,都易溶于水
B.都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸
C.都可使品红溶液褪色
D.都能与碱溶液反应有关
3.(山西省太原五中2010届高三4月月考)把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,这时候若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀,在上述一系列变化过程中,最终被还原的是
A.SO2B.Cl-C.Fe3+D.NO3-
4.SO2是常见的大气污染物之一,下列措施中能够减少SO2排放量的是( )
①用天然气代替煤炭作民用燃料 ②使用水煤气或干馏煤气作燃料 ③硫酸厂使用V2O5作催化剂,加快SO2的转化速率 ④将块状煤粉碎,提高其燃烧效率 ⑤在煤中加入生石灰后燃用 ⑥循环处理吸收塔放出的尾气
A.①②③④⑤B.①③⑤⑥C.①②⑤⑥D.②③④⑥
【解析】
5.(2010·皖南模拟)下列说法正确的是( )
A.SO2能使酸性KMnO4溶液迅速褪色
B.可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D.少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀
【解析】
6.(2009·北京高考)下列叙述正确的是( )
A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SO2,产生沉淀
B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入过量NaHSO4溶液,沉淀消失
D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢;再加入少量CuSO4固体,速率不改变
【解析】
7.有一瓶Na2SO3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:
取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀.对此实验下列叙述正确的是()
A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4
C.加硝酸后的不溶沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物
D.此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
【解析】
8.在下图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,观察到的现象不正确的是( )
A.苹果块会干瘪B.胆矾晶体表面有“白斑”
C.小试管内有晶体析出D.pH试纸变红
【解析】
9.(2010·南京模拟)检验某未知溶液中是否含有SO
的下列操作中最合理的是( )
A.加入硝酸酸化的Ba(NO3)2
B.先加HNO3酸化,再加Ba(NO3)2溶液
C.先加盐酸酸化,再加BaCl2溶液
D.加入盐酸酸化了的BaCl2溶液
【解析】
10.对某酸性溶液(可能含有Br-、SO
、H2SO3、NH
)分别进行如下实验:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;
②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝;
③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸.
对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是( )
A.Br-B.SO
C.H2SO3D.NH
【解析】
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 无机7高一学生版 无机 学生