硫及其化合物知识点82881上课讲义

硫及其化合物

一、硫及其重要化合物的主要性质及用途： 1．硫：

（1）物理性质：硫为淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS 2（用于洗去试管壁上的硫）；硫有多种同素异形体：如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。

（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（与变价金属反应，均是金属氧化成低价态）

Al 2S 3的唯一途径） 2S （黑色） ②与非金属反应

2 （说明硫化氢不稳定）

③与化合物的反应 S+6HNO 34+6NO 2↑+2H 2O S+2H 2SO 4+2H 2O 2S+Na 2SO 3+3H 2O （用热碱溶液清洗硫）

（3）用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。三药一柴：医药、火药、农药、和火柴的原料。 2．硫的氢化物：

①硫化氢的物理性质：

H 2S 是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体；能溶于水，密度比空气略大。 ②硫化氢的化学性质

A ．可燃性：当22/O S H n n ≥2/1时，2H 2S+O 22O （H 2S 过量）

当22/O S H n n ≤2/3时，2H 2S+3O 2 点燃

2SO 2+2H 2O （O 2过量）

当

2322

2<

、HNO 3、浓H 2SO 4、KMnO 4等，甚至SO 2均可将H 2S 氧化。 ③H 2S 的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。

除杂：用CuSO 4溶液除去H 2S ： CuSO 4+H 2S===CuS ↓+H 2SO 4 3．硫的氧化物：

（1）二氧化硫：

①SO 2是无色而有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。 ②SO 2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。

③SO 2有强还原性 常见氧化剂（见上）均可与SO 2发生氧化一还原反应 如：SO 2 + Cl 2 +2H 2O == H 2SO 4 + 2HCl

④SO 2也有一定的氧化性 2H 2S + SO 2 == 3S ↓ +2H 2O

⑤SO 2具有漂白性，能跟有色有机化合物生成无色物质（可逆、非氧化还原反应）

⑥实验室制法：Na 2SO 3 + H 2SO 4(浓) == Na 2SO 3 + H 2O +SO 2↑

或Cu + 2H2SO4(浓) === CuSO4 + 2H2O + SO2↑

（2）三氧化硫：是一种没有颜色易挥发的晶体；具有酸性氧化物的通性，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。气态：具有强刺激性臭味有毒气体。

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（4）酸雨的形成和防治：

酸雨的形成是一个十分复杂的大气化学和大气物理过程。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、NO x（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。

硫酸型酸雨的形成过程为：气相反应：2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4；液相反应：SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4。

硝酸型酸雨的形成过程为：2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。

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。

酸雨危害：①直接引起人的呼吸系统疾病；②使土壤酸化，损坏森林；③腐蚀建筑结构、工业装备，电信电缆等。

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：SO2+CaO=CaSO3，2CaSO3+O2=2CaSO4；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：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4。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 4．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：

浓H 2SO 4 氧化性 Br 2(I 2、S)+SO 2+H 2O

S 、△

C 、△

Al(或Fe)

冷

足量Cu 、△

足量Zn 、△

Fe 2+

HBr(HI 、H 2S)

SO 2+H 2O SO 2+CO 2+H 2O

钝化→运装浓H 2SO 4 CuSO 4+SO 2+H 2O ZnSO 4+SO 2(后有H 2)+H 2O Fe 3++SO 2+H 2O

只表现强 氧化性

兼有

酸性

脱水性

吸水性 C 2H 5OH 去结晶水 胆矾

作干燥剂

C+H 2O

C 2H 4+H 2O 糖等

无水CuSO 4

中性气体 无强还原性气体 非碱性气体 可干燥 1700

②SO 42—

的鉴定（干扰离子可能有：CO 32-、SO 32-、SiO 32-、Ag ＋、PO 43－

等）： 待测液

澄清液

白色沉淀（说明待测液中含有SO 42-

离子）

③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。

二、硫酸的工业制法──接触法： 1．生产过程： 三阶段 SO 2制取和净化

SO 2转化为SO 3

SO 3吸收和H 2SO 4的生成 三方程

4FeS 2(s)＋11O 2(g) = 2Fe 2O 3(s)＋8SO 2(g)； △H=-3412 kJ/mol 2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)； △H ＝-196.6 kJ/mol SO 3(g)＋H 2O(l)=H 2SO 4(l)；△H=-130.3 kJ/mol 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

SO 2、O 2、N 2被预热，而热的SO 3、SO 2、O 2、N 2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:SO 2.N 2.O 2.矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤).

H 2O 气(干燥)……

净化气:SO 2.N 2.O 2

SO 2、O 2、N 2、SO 3

尾气：SO 2及N 2、O 2 不能直接排入大气中

说 明

矿尘.杂质:易使催化剂“中毒” H 2O 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SO 3,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 (NH 4)2SO 3 (NH 4)2SO 4+ SO 2↑ NH 4HSO 3

??→?42SO H ?????→

?),(222等含O N SO

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222

中学常见的强氧化性物质：卤族元素单质高锰酸根硝酸浓硫酸三价铁离子双氧水二氧化锰

次氯酸氧气臭氧

常见的还原性物质金属活动顺序表对应的金属单质亚铁离子碘离子 S2- SH-亚硫酸根亚硫酸氢根二氧化硫硫化氢

一、选择题

1.SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg/L，下列措施中不能够减少SO2排放量的是( )

A.使用水煤气或干馏煤气作燃料

B.在煤中加入石灰后燃用

C.将块状煤粉碎，提高其燃烧效率

D.循环处理吸收塔放出的尾气

2.下列关于实验中颜色变化的叙述正确的是( )

A.将二氧化硫通入品红溶液中，溶液显红色，加热后变为无色

B.向溶液中加入新制氯水，再滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则证明溶液中一定含有Fe2+