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化学必修第二册
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
一、硫
硫的存在：
有游离态也有化合态。游离态的硫存
在于火山喷口附近和地壳的岩层里。
化合态的硫存在于硫化物和硫酸盐
等物质中。
物理性质：
1、硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体，
质脆，易研成粉末。
2、硫难溶于水，微溶于酒精，易溶
于二硫化碳。
化学性质：
硫的化学性质比较活泼，能与许多金
属单质、非金属单质及化合物反应。
1、和金属反应
S +Fe = FeS
△
S +2Cu = Cu2S
△
(黑色沉淀)
(黑色沉淀)
S +Hg = HgS
(可用硫粉回收水银)
S +2Ag = Ag2S
4Ag+ 2H2S+O2 = 2Ag2S+2H2O
(银器皿在空气中会变黑)
硫的氧化性较弱，
只能将变价金属铁
和铜氧化成低价态。
2、和非金属反应
S +H2 = H2S
△
S +O2 = SO2
点燃
现象：
硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，
在纯氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。
3、和浓热的强碱溶液反应
3S +6NaOH(浓) = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
△
问题：试管壁上有硫，可用什么将其洗去？
二硫化碳(CS2)或浓热的NaOH溶液。
4、和酸反应
S+2H2SO4( 浓) = 3SO2↑+2H2O
S+6HNO3( 浓) = H2SO4+6NO2 ↑ +2H2O
▲
▲
二、二氧化硫
物理性质：
1、二氧化硫是一种无色、有刺激性
气味的有毒气体。
2、密度比空气的大。
3、易溶于水。在通常情况下，1体积
的水可以溶解约40体积的SO2。
化学性质：
1、SO2是一种酸性氧化物，能够与水、碱、碱性
氧化物及某些盐反应。
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。
向NaOH溶液中不断地通入SO2，发生的反应
依次为：
SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O
SO2+Na2SO3 +H2O= 2NaHSO3
少量SO2和NaOH溶液反应的化学方程式为：
过量SO2和NaOH溶液反应的化学方程式为：
SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O
SO2+NaOH = NaHSO3
SO2和碱溶液反应的规律：
1、向碱溶液中通入SO2时，先生成正盐，后生成
酸式盐。2、SO2少量时，生成正盐，过量时，生
成酸式盐。
SO2+Na2O = Na2SO3
SO2+CaO = CaSO3
SO2+Na2CO3 =Na2SO3+CO2
由于亚硫酸(H2SO3)的酸性比碳酸的强，所以SO2可和Na2CO3、NaHCO3等碳酸盐溶液反应。
(SO2少量时)
2SO2+Na2CO3 +H2O =2NaHSO3+CO2
(SO2过量时)
问题：向20mL1.0mol/L的NaHCO3溶液中通入一定量的SO2，二者恰好完全反应，在反应后的溶液中，Na＋离子和化合态的硫的物质的量之比为4∶3。求通入的SO2在标况下的体积。
（0.336L）
2、具有弱氧化性
SO2+2H2S = 3S(↓)+2H2O
3、具有强还原性(可被O2、Cl2、Br2、I2、Fe3＋、
HNO3、KMnO4、Na2O2等氧化)
2SO2+O2 2SO3
▲
SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl
SO2+Br2+2H2O = H2SO4+2HBr
SO2+I2+2H2O = H2SO4+2HI
SO2可使氯水、溴水、碘水褪色。
SO2+2Fe3＋+2H2O = SO42— +2Fe2＋+4H＋
SO2+2HNO3(浓) = H2SO4+2NO2↑
3SO2+2HNO3(稀)+2H2O = 3H2SO4+2NO↑
5SO2+2KMnO4+2H2O =2H2SO4+K2SO4+2MnSO4
SO2可使酸性高锰酸钾溶液（紫色）褪色。
Na2O2+SO2 = Na2SO4
SO2+H2O2 = H2SO4
4、具有漂白性
工业上常用SO2来漂白（ ）
纸浆、毛、丝等
资料：食品中的二氧化硫
1、在蜜饯、干果、食糖、果酒的加工过程中，都
可使用适当量的SO2。（我国在食品添加剂使用标
准中规定了二氧化硫在食品中的使用范围和最大使
用量，如二氧化硫用于葡萄酒的最大使用量为0.25
g/L）
2、食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐、
抗氧化、杀菌消毒等作用。例如，在酿制葡萄酒的
过程中就添加了适量的SO2，它起到了杀菌和抗氧
化的作用。
二氧化硫的实验室制法：
方法1：
Na2SO3+H2SO4(浓) = Na2SO4+H2O+SO2↑
（原料：亚硫酸钠固体和质量分数为70%的浓硫酸）
方法2：
Cu+2H2SO4(浓) = CuSO4+2H2O+SO2↑
▲
三、三氧化硫
物理性质：
SO3是一种无色易挥发的固体。
化学性质：
SO3是一种酸性氧化物，能和水剧烈反应，还能和碱、碱性氧化物及某些盐反应。
SO3+H2O = H2SO4(剧烈反应，放热)
SO3+Na2O = Na2SO4、SO3+CaO = CaSO4
SO3+2NaOH = Na2SO4+H2O
四、硫酸
物理性质：
1、纯硫酸是一种无色粘稠的油状液体，沸点
较高，难挥发，密度比水的大。
2、能和水以任意比混溶，并放出大量的热。
3、有很强的腐蚀性。
4、常用的浓硫酸质量分数为98.3%，密度为
1.84g/cm3，物质的量浓度约为18.4mol/L。
化学性质：
稀硫酸具有酸的通性，浓硫酸除具有酸的部分通性外，还具有三个特性：强烈的吸水性、脱水性和氧化性。
吸水性：
浓硫酸可吸收现成的水，这个性质就是吸水性。
脱水性：
浓硫酸可将某些有机物中的H、O两种原子按照水的组成比夺取下来，这就是脱水性。
蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体和大量热。
浓硫酸与蔗糖反应的现象：
即：黑胀多孔海绵状，刺激气味放热量。
强氧化性：
实质：+6价的S原子得电子
⑴氧化金属(Mg、Zn、Fe、Al、Cu)：
除铂和金外，金属活动性顺序表中的其它金属都能被浓硫酸氧化。
Mg+2H2SO4(浓) = MgSO4+2H2O+SO2↑
Zn+2H2SO4(浓) = ZnSO4+2H2O+SO2↑
Fe遇常温或冷的浓硫酸时，铁被钝化；
在加热的条件下，铁和浓硫酸能持续反应。
2Fe+6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 +3H2O+3SO2↑
▲
当铁过量时，还会发生下列反应：
Fe+Fe2(SO4)3 = 3FeSO4
Fe+H2SO4(稀) = FeSO4+H2 ↑
铝遇到常温或冷的浓硫酸时，铝被钝化；
在加热的条件下，铝和浓硫酸能持续反应。
2Al+6H2SO4(浓) = Al2(SO4)3 +3H2O+3SO2↑
▲
铜和稀硫酸不反应，在加热的条件下，可和浓硫酸反应。
Cu+2H2SO4(浓) = CuSO4+2H2O+SO2↑
▲
现象：
铜溶解，产生有刺激性气味的气体，溶液变蓝。
铜和浓硫酸反应的实验装置
⑵氧化非金属(C、S)：
C+2H2SO4(浓) = CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓) = 3SO2↑+2H2O
▲
▲
⑶氧化化合物
①含－ 2价硫的化合物(如H2S、Na2S、NaHS)；
S (－2价) →S (0价)
②含+2价铁的化合物(如FeO、FeSO4)；
Fe(+ 2价)→Fe(+ 3价)
③含－1价碘的化合物(如HI、KI)；I(－ 1)→I(0)
④含－1价溴的化合物(如HBr、KBr)；
Br(－ 1)→Br(0)
硫酸的工业制法
硫黄或
黄铁矿
空气
SO2
SO3
H2SO4
燃烧
400—500℃
V2O5(催化剂)
98.3%的
浓硫酸吸收
有关的化学方程式：
S+O2 = SO2
点燃
或4FeS2+11O2 = 2Fe2O3+8SO2
高温
2SO2+O2 2SO3
V2O5
▲
SO3+H2O = H2SO4
五、硫酸根离子(SO42—)的检验
试剂：
盐酸和BaCl2溶液
操作：
先向溶液中加入盐酸至过量，若无沉淀生
成，再加入BaCl2溶液；若有沉淀生成，则
取上层的清液，向其中加入BaCl2溶液。
现象和结论：
若加入BaCl2溶液后，有白色沉淀生
成，则原溶液中含有SO42—，否则不
含SO42—。
六、硫化氢
物理性质：
H2S是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，可溶于水，有剧毒。
化学性质：
⑴不稳定，受热可分解
H2S = H2+S
▲
⑵有可燃性
在氧气充足时，H2S会完全燃烧：
2H2S+3O2 = 2SO2+2H2O
在氧气不足时，H2S会不完全燃烧：
2H2S+O2 = 2S+2H2O
点燃
点燃
⑶H2S的水溶液有酸的通性，能和NaOH、NH3·H2O、AgNO3、Pb(NO3)2、 (CH3COO)2Pb、CuSO4等溶液反应。
①H2S的水溶液是一种二元酸，所以它和NaOH、NH3·H2O等碱溶液反应都可生成两种盐。
H2S+2NaOH = Na2S+2H2O H2S+NaOH = NaHS+H2O
H2S+2NH3·H2O = (NH4)2S+2H2O H2S+NH3·H2O = NH4HS+H2O
若向氢氧化钠溶液中不断地通入H2S气体，则发生的反应依次为：
H2S+2NaOH = Na2S+2H2O、
H2S+Na2S = 2NaHS
②尽管氢硫酸的酸性比硝酸、硫酸、醋酸的都弱，但在AgNO3、Pb(NO3)2、 (CH3COO)2Pb、CuSO4的水溶液中通入H2S气体，均可发生复分解反应，产生黑色沉淀。
2AgNO3+H2S = Ag2S↓+2HNO3
Pb(NO3)2+H2S = PbS↓+2HNO3
(CH3COO)2Pb+H2S = PbS↓+2CH3COOH
CuSO4+H2S = CuS↓+H2SO4
需要注意的是H2S不能和FeCl2或FeSO4 溶液发生反应。
⑷具有还原性(可被O2、Cl2、Br2、I2、SO2、SO3、FeCl3、HNO3、浓H2SO4、H2O2、KMnO4等氧化)。
2H2S+O2 = 2S↓+2H2O
(氢硫酸在空气中会变浑浊)
H2S+X2 = 2HX+S↓ (X=Cl、Br、I)
2H2S+SO2 = 3S(↓)+2H2O
3H2S+SO3 = 4S+3H2O
H2S+2FeCl3 = 2FeCl2+2HCl+S↓
(在FeCl3溶液中通入H2S，溶液由棕黄色变为浅绿色，同时有浅黄色沉淀生成。)
H2S+HNO3→S↓+H2O+NO2(或NO)↑
H2S+H2SO4(浓) = S↓+2H2O+SO2
(不可用浓硫酸制取或干燥H2S气体)
H2S+H2O2 = 2H2O+S↓
5H2S+2KMnO4+3H2SO4=5S↓+K2SO4+2MnSO4+8H2O
实验室制法：
⑴反应原理：
FeS+H2SO4(稀) = FeSO4+H2S↑
FeS+2HCl(稀) = FeCl2+H2S↑
即： FeS+2H＋ = Fe2＋+H2S↑
⑵装置：
启普发生器或其简易装置
检验方法：
⑴根据气味检验；
⑵使用AgNO3、Pb(NO3)2、 (CH3COO)2Pb、
CuSO4等溶液检验；
⑶使用醋酸铅试纸检验。
七、本章知识结构图

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