资源简介

硫
一、含硫物质之间的转化
硫单质的物质性质
硫单质的化学性质
实验内容 现象 化学方程式 价态变化
汞与硫黄反应 有黑色固体生成 Hg＋S===HgS →
硫黄在氧气中点燃 硫黄在O2中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰 S＋O2SO2 →
Na2SO3被空气中的氧气氧化 无明显现象 2Na2SO3＋O2===2Na2SO4 →
2．下表中的实验可完成相同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：
实验内容 现象 化学方程式 价态变化
Na2SO3与H2SO4反应制SO2 产生有刺激性气味的气体 Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O →， →
过量NaOH溶液吸收SO2 无明显现象 SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O →
现代工业上制备硫酸的过程如下所示：
[问题1]　利用含硫物质制备硫酸的过程就是含硫物质转化的过程。接触法制硫酸的三部分装置中发生的主要化学反应是什么？Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的反应都是氧化还原反应吗？
[问题2]　将0.5 g硫粉和1 g铁粉均匀混合，放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒。预测你能看到什么现象？最终可能生成什么物质？
1．硫及其化合物的转化关系
SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是酸，物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如
2．当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降。
3．相邻价态的微粒不发生氧化还原反应
如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
4．含硫物质的连续氧化
二、硫酸的工业制备
1．以硫铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的主要设备和流程
根据上图回答下列问题：
(1)填写下列各进口或出口物质的名称：
A含硫矿石(如FeS2)；B炉渣；C二氧化硫、氧气；D尾气(SO2、O2)。
2．接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表：
三原料 硫黄或含硫矿石(硫铁矿) 空气 98.3%的浓硫酸
三阶段 造气(生成SO2) 接触氧化(生成SO3) SO3被吸收(生成H2SO4)
三设备 沸腾炉 接触室 吸收塔
三反应(均放热) S＋O2SO2；4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 2SO2＋O2 SO3＋H2O===H2SO4
注：用98.3%的浓硫酸吸收SO3，可以避免形成酸雾(腐蚀设备)，并能提高吸收效率。
3、浓硫酸的性质
吸水性
(1)浓硫酸可吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。
(2)常用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体(如H2、Cl2、SO2、CO等)，不能干燥碱性气体(如NH3等)和强还原性气体(如H2S等)。
脱水性
(1)浓硫酸能把有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭。
(2)实验探究。
现象1：蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有脱水性：
C12H22O1112C＋11H2O
现象2：蔗糖体积膨胀，形成黑色疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。原因是浓硫酸具有强氧化性，把炭氧化成CO2，并有SO2气体放出。
强氧化性
(1)与金属铜的反应
实验装置
实验现象 a试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；b试管中的品红溶液逐渐变为无色；c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；冷却后，将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色。
实验结论 铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(2)与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式： C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
　C、Cu分别与浓硫酸反应时，浓硫酸各表现出什么性质？
化学兴趣小组的同学设计改进了蔗糖与浓硫酸反应的“黑面包”实验，并验证反应过程中的产物，实验装置如下所示：
[问题1]　猜想品红1溶液褪色的原因吗？高锰酸钾溶液褪色起怎样的作用？为什么要用品红2溶液？
[问题2]　实验中为什么要加水？
[问题3]　该实验主要体现了浓硫酸的哪些特性？
1．浓硫酸吸水性和脱水性的区别
由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。
2．浓硫酸的强氧化性
(1)本质：浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。
(2)反应规律：
①常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸变稀后，生成的气体为H2。
②与不活泼金属和非金属反应的规律
a．反应需要加热，否则不反应。
b．还原产物一般是SO2，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。
c．浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。
d．随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。
③与具有还原性的化合物反应，如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。
三.比较法全面认识物质的性质
1．SO2的重要性质
(1)物质漂白性的比较
漂白类型 漂白原理 常见代表物 漂白特点
加合型 与有机色质结合，形成不稳定的无色化合物 SO2 一定条件下，SO2放出，又恢复原色
氧化型 将有色物质氧化为无色物质 氯水、HClO、Ca(ClO)2、O3、H2O2、Na2O2 褪色后不能恢复原色
吸附型 吸附作用物理变化 活性炭 通过一定的处理可以重复使用
(2)SO2和CO2性质的比较(常温下)
二氧化硫 二氧化碳
物理性质 气味 有刺激性气味 无味
毒性 有毒 无毒
溶解性 易溶(与水的体积比1∶40) 可溶(与水的体积比1∶1)
化学性质 与水反应 SO2＋H2OH2SO3 CO2＋H2OH2CO3
与碱[Ca(OH)2]反应 SO2和CO2通入澄清石灰水中，都先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解（酸多酸式盐、酸少成正盐）
Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓＋H2O、CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2 Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O、CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
与碱性氧化物(CaO)反应 SO2＋CaO===CaSO3 CO2＋CaO===CaCO3
弱氧化性 SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O CO2＋C===2CO
还原性 SO2能被KMnO4(H＋)、X2(X＝Cl、Br、I)、Fe3＋等氧化剂氧化 无
漂白性 有，不稳定 无
对环境的影响 形成酸雨 引起温室效应
鉴别 ①利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、溴水、FeCl3溶液、H2O2等鉴别②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别

展开更多......

收起↑