硫元素及其化合物

1、硫元素及其化合物硫是一种非金属化学元素，化学符号S,原子序数16。硫是氧族元素之一，属周期系 VIA 族，在元素周期表中位于第三周期。相 对原子质 32.065 。通常单质硫是黄色的晶体， 又称作硫磺。 硫单质的同素异形体有 很多种，有斜方硫、单斜硫和弹性硫等。硫元素在自然界中硫元素以 硫化物、硫酸盐或单质硫形式存在。 硫是人体内蛋白质的重要组成 元素，对人的生命活动具有重要意义。硫主要用于肥料、火药、润滑 剂、杀虫剂和抗真菌剂生产。硫及含硫矿石燃烧生成的二氧化硫 （S+O 2= 点燃 =SO 2）在空气中与水和氧结合形成亚硫酸，亚硫酸 与空气中的氧气反应生成硫酸，从而造成硫酸型酸雨。含量分布

2、硫在自然界中分布较广，在地壳中含量为 0.048% （按质量计）。 在自然界中硫的存在形式有游离态和化合态。 单质硫主要存在于火山 周围的地域中。 以化合态存在的硫多为矿物， 可分为硫化物矿和硫酸 盐矿。硫化物矿有黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、方铅矿（PbS ）、 闪锌矿（ZnS）等。硫酸盐矿有石膏（CaS04 2H2O ）、芒硝 （Na2SO4 IOH2O ）、重晶石（BaSO4）、天青石（SrSO4）、矶石 （AIO） 2SO49H2O、明矶石K2SO4 Al2（SO4）3 24H2O等。物理性质 纯的硫呈浅黄色，质地柔软、轻，粉末有臭味。硫不溶于水但溶 于二硫化碳。硫在所有

3、的物态中（固态、液态和气态） ，硫都有不同 的同素异形体， 这些同素异形体的相互关系还没有被完全理解。 晶体 的硫可以组成一个由八个原子组成的环： S8。导热性和导电性都差。性松脆，不溶于水。无定形硫主要有弹性 硫，是由熔态硫迅速倾倒在冰水中所得。不稳定，可转变为晶状硫。 晶状硫能溶于有机溶剂如二硫化碳（而弹性硫只能部分溶解） 、四氯 化碳和苯。化合价有 4 种，为-2（硫化氢）、 +2（硫代硫酸钠）、 +4（亚 硫酸钠）和+6（ 硫酸）价。第一电离能 10.360 电子伏特。 结晶形硫不溶 于水，稍溶于乙醇和乙醚，溶于二硫化碳、四氯化碳和苯。可转变为 晶状硫（正交硫），正交硫是室温下唯一稳定

4、的硫的存在形式。化学性质 硫可与变价金属反应生成低价态金属硫化物， 例如硫粉与铁粉： Fe+S= =FeS 硫粉与铜粉： 2Cu+S= =Cu 2S 硫可与强氧化性酸反应：S+2H 2SO4 （浓）二 =3SO 2+2H 2O6HN0 3（浓）+S= pH 2SO4+6NO 2 >2H 2O 硫与强碱反应 3S+6NaOH= =2Na 2S+Na 2SO3+3H 2O 制取方法1. 往二氧化硫中通入氢硫酸，可以制取硫。化学方程式：SO2+2H 2S=3S決2H 2O （氧化还原反应）2. 往酸性高锰酸钾中通入氢硫酸。化学方程式： 2KMnO 4+ 5H 2S+3H 2SO4=K2SO4+

5、2MnSO 4+ 5 S > 8H 203. 往亚硫酸中通入硫化氢。化学方程式：2H2S+H2SO3=3S J+3H 2O 作用用途硫在工业中很重要， 比如作为电池中或溶液中的硫酸。 硫被用来 制造火药。在橡胶工业中做硫化剂。硫还被用来杀真菌，用做化肥。 硫化物在造纸业中用来漂白。 硫酸盐在烟火中也有用途。 硫代硫酸钠 和硫代硫酸氨在照相中做定影剂。肥料。制造硫酸、亚硫酸盐、杀虫剂、塑料、搪瓷、合成染料。橡胶硫 化。漂白。药物。油漆。硫矿物最主要的用途是生产硫酸和硫磺。 硫酸是耗硫大户， 中国 约有 70% 以上的硫用于硫酸生产。化肥是消费硫酸的最大户，消费 量占硫酸总量的 70% 以上

6、，尤其是磷肥耗硫酸最多，增幅也最大。 硫酸除用于化学肥料外，还用于制作苯酚、硫酸钾等 90 多种化工产 品；轻工系统的自行车、皮革行业；纺织系统的粘胶、纤维、维尼纶 等产品；冶金系统的钢材酸洗、 氟盐生产部门； 石油系统的原油加工、 石油催化剂、 添加剂以及医药工业等都离不开硫酸。 随着中国经济的 发展，各行业对硫酸的需求量均呈缓慢上升趋势， 化肥用项是明显的 增长点。高品位硫铁矿烧渣可以回收铁等；低品位的烧渣可作水泥配料。 烧渣还可以回收少量的银、金、铜、铝、锌和钴等。硫磺除为生产硫 酸的原料之外， 还广泛用来生产化工产品， 如硫化铜、焦亚硫酸钠等。 另外，在食糖生产中，要把硫磺氧化为二氧化

7、硫气体用于漂白脱色。 在农药生产中也直接或间接使用硫磺； 粘胶纤维生产中需用二硫化碳 作溶剂；硫化金属矿浮选用的药剂要以二硫化碳为原料； 除以上应用 外，消费硫磺的行业还有火柴制造、水泥枕轨处理、医药、火药等。比如作为电池中或溶液中的硫酸。 硫被用来制造火药。 硫也是生 产橡胶制品的重要原料。硫还被用来杀真菌，用做化肥。硫化物在造 纸业中用来漂白。硫还可用于制造黑色火药、焰火、火柴等。硫代硫 酸钠和硫代硫酸氨在照相中做定影剂。硫又是制造某些农药（如石灰硫黄合剂 ）的原料。硫的主要化合物1. 二氧化硫二氧化硫是最常见的硫氧化物。 大气主要污染物之一。 火山爆发 时会喷出该气体， 在许多工业过程中

8、也会产生二氧化硫。 由于煤和石 油通常都含有硫化合物， 因此燃烧时会生成二氧化硫。 当二氧化硫溶 于水中，会形成亚硫酸（酸雨的主要成分） 。若把二氧化硫进一步氧 化，通常在催化剂存在下，便会迅速高效生成硫酸。物理性质二氧化硫为无色透明气体，有刺激性臭味。 溶于水、乙醇和乙液态二氧化硫比较稳定，不活泼。气态二氧化硫加热到2000 °C不分解。不燃烧，与空气也不组成爆炸性混合物。化学性质在常温下，潮湿的二氧化硫与硫化氢起反应析出硫。 在高温及催 化剂存在的条件下，可被氢还原成为硫化氢，被一氧化碳还原成硫。 强氧化剂可将二氧化硫氧化成三氧化硫， 仅在催化剂存在时，氧才能 使二氧化硫氧化为三

9、氧化硫。具有自燃性，无助燃性。液态二氧化硫 能溶解如胺、醚、醇、苯酚、有机酸、芳香烃等有机化合物，多数饱 和烃不溶解。有一定的水溶性，与水及水蒸气作用生成有毒及腐蚀性 蒸气。二氧化硫化学性质极其复杂，不同的温度可表现出非质子溶剂、 路易氏酸、还原剂、氧化剂、氧化还原试剂等各种作用。液态二氧化 硫还可作自由基接受体。如在偶氮二异丁腈自由基引发剂存在下与乙 烯化合物反应得到聚砜。液态二氧化硫在光照下，可与氯和烷烃进行 氯磺化反应，在氧存在下生成磺酸。液态二氧化硫在低温表现出还原 作用，但在300 C以上表现出氧化作用。二氧化硫可以使品红溶 液褪色，加热后颜色还原, 因为二氧化硫的漂白原理 是二氧化

10、硫与被漂白物反 应生成无色的不稳定的化合物，破坏了起到品红中起发色作用的对醌式，加热时，该化合物分解，恢复原来颜色，所以二 氧化硫的漂白又叫暂时性漂白。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。二氧化硫具有漂白性。工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、 草帽等。二氧化硫的漂白作用是由于它（亚硫酸）能与某些有色物质 生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原 来的颜色，因此用二氧化硫漂白过的草帽辫日久又变成黄色。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品，以使食品增白等。食用这类食品，对人体的肝、肾脏等有严重损 伤，并有致癌作用。反应方程式：S02+H 20 =（可逆）

11、二H 2SO3 （亚硫酸）S02 可以自偶电离：2SO2=（可逆）=S0 2+ +S0 32-2S02+02 = 2S0 3（加热，五氧化二钒做催化剂，可逆；在 大自然中，也可由空气中尘埃催化）2H2S+SO2 = 3S >2H 2O （归中反应）S02+Cl2+2H 20 = 2HCl+H 2S04SO2+2NaOH = Na 2SO3+H 2O （SO2 少量）S02+Na0H = NaHSO3（SO2 过量）Na2SO3+SO2+H2O = 2NaHSO3CaO+SO 2=CaSO 3 ，2CaSO3+O 2=2CaSO4（加热）SO2+2FeCl3+2H 2O=2FeCl 2+H

12、2SO4+2HClSO2+H 2O2=H 2SO4SO2+Na 2O=Na 2SO3Na 2O2+SO 2=Na 2SO45SO2+2KMnO 4+2H 2O=2MnSO 4+K2SO4+2H 2SO4 3SO2+2NaNO 3+2H 20=Na 2SO4+2NO 1+2H 2SO4 若和稀硝酸反应：3SO2+2HNO 3+2H 2O=3H 2SO4+2NO f 现象为：产生无色气体，与空气变为红棕色。 若和浓硝酸反应：SO2+2HNO 3=H 2SO4+2NO 2f现象为：产生红棕色气体。制取方法工业制备二氧化硫（S02 ）制取二氧化硫的方法有：焚烧硫磺；焙烧硫铁矿或有色金属硫化矿；焚烧含硫

13、化氢的气体；煅烧石膏或磷石膏；加 热分解废硫酸或硫酸亚铁；以及从燃烧含硫燃料的烟道气中回收(见硫酸原料气)。三氧化硫-硫磺法。使液体硫磺与三氧化硫在反应器中进行反应， 制得纯二氧化硫气体。S(I)+SO 3=S0 2冷冻法。用硫酸分解亚硫酸铵-亚硫酸氢铵母液，分解产生的二 氧化硫气体经干燥后送至低温冷凝器， 在常压下进行冷凝，用氨冷冻 维持温度在液化点-10 C以下。制得液体二氧化硫成品。其(NH 4)2SO3 + H 2SO4= = = (NH 4)2SO4+SO 2(I) + H 2O2NH 4HSO3+H2SO4=(NH 4)2SO4+SO 2(I)+2H 2O纯氧燃烧法将硫黄与纯氧在焚

14、硫炉内燃烧，生成的高浓度二氧化硫气体，经净化、干燥、压缩液化、冷凝，制得液体二氧化硫成品。S2+2O 2=2SO 2实验室制备实验室通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫：Na2SO3+H 2SO4=Na 2SO4+SO 2(g)+H 2O或用铜与浓硫酸加热反应：Cu+2H 2SO4二 A=CuSO 4+SO 2(g)+2H 2O尾气处理：通入氢氧化钠溶液：2NaOH+SO 2二Na 2SO3+H 2O其他方法制备二氧化硫可以在硫磺燃烧的条件下生成：S(s)+O 2(g)=点燃=SO 2(g)硫化氢可以燃烧生成二氧化硫：2H2S(g)+3O 2(g)=点燃=3H 2O+2SO 2(g)加热硫铁

15、矿，闪锌矿，硫化汞，可以生成二氧化硫：4FeS2(s)+11O 2(g) = 2Fe2O 3(s)+8SO 2(g)2ZnS(s)+3O 2(g) = 2ZnO(s)+2SO2(g)HgS(s)+O 2(g) = Hg(l)+SO 2(g)应用领域1. 用作有机溶剂及冷冻剂，并用于精制各种润滑油。2. 主要用于生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐，也用 作熏蒸剂、防腐剂、消毒剂、还原剂等。3. 二氧化硫是中国允许使用的还原性漂白剂。 对食品有漂白和对 植物性食品内的氧化酶有强烈的抑制作用。 中国规定可用于葡萄酒和 果酒，最大使用量0.25g/kg，残留量不得超过0.05g/kg。4. 农药

16、、人造纤维、染料等工业部门。5. 用于生产硫以及作为杀虫剂、杀菌剂。2. 硫化氢硫化氢，分子式为H2S，分子量为34.076，标准状况下是一种易 燃的酸性气体，无色，低浓度时有臭鸡蛋气味，有剧毒。硫化氢是一 种重要的化学原料。理化性质分子结构：中心原子S原子采取sp3杂化(实际按照键角计算的结果则接近于p3杂化)，电子对构型为正四面体形，分子构型为V形，H S H键角为92.1 °，偶极矩0.97 D，是极性分子。由于H S键能较弱， 300 C左右硫化氢分解。燃点：260 C,饱和蒸气压：2026.5kPa/25.5 C,溶解性：溶于 水(溶解比例1:2.6 )、乙醇、二硫化碳、甘

17、油、汽油、煤油等2。 临界温度：100.4 C,临界压力：9.01MPa。危险标记：2.1类易燃气体，2.3类毒性气体，有剧毒。颜色与气味：硫化氢是无色、剧毒、酸性气体。有一种特殊的臭鸡蛋味，嗅觉阈值：0.00041ppm，即使是低浓度的硫化氢，也会 损伤人的嗅觉。浓度高时反而没有气味(因为高浓度的硫化氢可以麻 痹嗅觉神经)。用鼻子作为检测这种气体的手段是致命的。相对密度：1.189 (15 C, 0.10133MPa )。它存在于地势低的地方，如地坑、地下室里。如果发现处在被告知有硫化氢存在的地方， 那么就应立刻采取自我保护措施。只要有可能，都要在上风向、地势 较高的地方工作。爆炸极限：与空

18、气或氧气以适当的比例(4.3% 46% )混合就 会爆炸。因此含有硫化氢气体存在的作业现场应配备硫化氢监测仪。可燃性：完全干燥的硫化氢在室温下不与空气中的氧气发生反 应，但点火时能在空气中燃烧，钻井、井下作业放喷时燃烧，燃烧率 仅为86%左右。硫化氢燃烧时产生蓝色火焰，并产生有毒的二氧化 硫气体，二氧化硫气体会损伤人的眼睛和肺。在空气充足时，生成 SO2 和 H2O。2H2S(g)+3O 2(g)=点燃=3H 2O+2SO 2(g)若空气不足或温度较低时，则生成游离态的S和H2O。2H2S(g)+3O 2(g)=点燃=2H 2O+2S除了在氧气或空气中，硫化氢也能在氯气和氟气中燃烧。H2S+C

19、I2 =2HCI+SH2S+F2 =2HF+S溶解性：可溶性硫化氢气体能溶于水、乙醇及甘油中，化学性质 不稳定。硫化氢可微溶于水，形成弱酸，称为“氢硫酸”。其水溶液包含 了氢硫酸根HS (在摄氏18度、浓度为0.01-0.1摩/升的溶液里， pKa = 6.9 )和离子硫S (pKa = 11.96 )。一开始清澈的氢硫酸置放 一段时间后会变得混浊，这是因为氢硫酸会和溶解在水中的氧起缓慢 的反应，产生不溶于水的单质硫。硫化氢是一种二元弱酸。在 20 C时1体积水能溶解2.6体积的 硫化氢，生成的水溶液称为氢硫酸，浓度为O.1mol/L。硫化氢在水中的第二级电离程度相当低，以至于硫化钠水溶液的碱

20、性仅比等浓度 的氢氧化钠略低一些，可以充当强碱使用：2NaOH + H2S 二 Na2S + 2H2O硫化氢在溶液中存在如下平衡:（1）H2S-H+ 4-HS-pK = 6.88（2JHT = H* 4-S2_jPKa? = 1190氢硫酸比硫化氢气体具有更强的还原性，易被空气氧化而析出硫，使溶液变混浊。在酸性溶液中，硫化氢能使Fe3+还原为Fe2+，Br2还原为Br; 12还原为厂，MnO 4-还原为Mn 2+, CrO72-还原为 Cr3+, HN0 3还原为NO 2，而它本身通常被氧化为单质硫。H2S也能还原溶液中的铜离子（Cu2+ ）、亚硒酸（H2SeO3）、四价钋离子（Po4+ ）等

21、，如:Po + 2H3S tPoS 1 +S I+4H+硫化氢气体可以和金属产生沉淀， 通常运用沉淀性被除去，一般 的实验室中除去硫化氢气体，采用的方法是将硫化氢气体通入硫酸铜 溶液中，形成不溶解于一般强酸（非氧化性酸）的硫化铜：CL1SO4 + HjS = CuS J +H2SO4但硫化氢与硫酸铁反应时，若硫化氢量少，只能生成单质硫，因为Fe3+与S2 -会发生氧化还原反应：HjS + FejfSOJj 2FeSO4 + H3SO4 + Sl注意：硫化氢的硫是-2价，处于最低价。但氢是+1价，能下 降到0价，所以仍有氧化性，如：2Na + H2SNa2S+H2 ?硫化氢能发生归中反应：2H3

22、S + SO22H2O + 3SX其中硫化氢是还原剂，二氧化硫是氧化剂，硫是氧化产物。硫化氢与高锰酸钾反应中性环境主要发生以下反应2KMn0 4+3H 2S=2MnO 2+2KOH+3S+2H2O我们一般用的高锰酸钾是用硫酸酸化过的，因为酸性环境下高锰酸钾的氧化性更强些：酸性条件下会发生如下反应：8KMnO 4+5H 2S+7H 2SO4=8MnSO 4+4K2SO4+I2H 2O硫化氢与硝酸反应稀硝酸能将硫化氢氧化为硫单质3H2S+2HNO 3 （稀）二 4H 2O+3S J+2N0 fH2S+2HNO 3（浓）=S >2NO 2 f+2H 2O制备方法制法1用非氧化性的强酸与弱酸盐（

23、FeS）反应，可生成硫化氢（H2S溶于水即得弱酸氢硫酸）：FeS+H 2SO4 （稀）二FeSO 4+H 2S fFeS+2HCI二FeCI 2+H 2S f收集方法硫化氢能溶于水形成氢硫酸，因此不能用排水法收集。因硫化氢 的密度比空气大，可用瓶口向上的排空气集气法收集。用品启普发生器或简易气体发生装置、集气瓶、玻璃片、FeS、稀盐酸（或稀H2SO4）溶液、乙酸铅试纸。操作制取H2S可以使用启普发生器或制气体的简易装置。把 FeS放 入启普发生器的球形体内，漏斗里注入稀 HCI。需用H2S时，打开 导气管活塞，FeS与稀HCI接触产生H2S,停止用气时，只需关闭活 塞反应既可停止。用蘸有乙酸铅

24、（或硝酸铅）溶液的试纸，放在集气瓶口试验，如 果试纸变黑则证明集气瓶里已充满了 H2S气：（CH3COO）3Pb + H3S = PbS 14-2CH3COOH;Pb（NO3）3 + H2S = PbS X +2HNO3.备注所用硫化亚铁应是新购置的，若存放时间过久，FeS中Fe和S都会被氧化，从而影响实验效果。放入气体发生器中的硫化亚铁要砸成蚕豆粒大小的块状。不能用浓盐酸，因浓盐酸挥发出氯化氢，使硫化氢不纯。不能用HN0 3或浓H2SO4，因为它们都是氧化性酸，与 FeS发 生氧化还原反应，而不能生成硫化氢：2FeS+8H 2SO4（浓）=Fe 2（SO4）3+5SO 21+2S J+8H

25、2OFeS+8HN0 3（浓）=Fe（NO 3）3+5NO 2 t+S >4H 2OH2S有毒，实验时应注意通风，多余的 H2S应及时通入NaOH 溶液（或金属盐溶液）中进行吸收。制法2将20%30%磷酸慢慢地从分液漏斗滴到 Na2S 9H2O浓水溶 液中，将所产生的气体经无水氯化钙与五氧化二磷干燥， 制得硫化氢 气体，经液化压入钢瓶。2H3PO4+3Na 2S=2Na 3PO4+3H 2S t制法3用硫磺和氢直接合成制得硫化氢纯度高纯氢减压后进入干燥器 进一步纯化，然后经计量进入反应器底部与硫黄直接接触反应，生成硫化氢，硫化氢经洗涤器洗涤，再进入硫蒸气冷凝器将其中剩余的硫 蒸气冷凝下来

26、。纯净的硫化氢气体经压机压缩后进入硫化氢冷凝器， 液体硫化氢收集在贮罐中。用硫化钙与氯化镁反应制备液态硫化氢的反应装置如图所示，全部操作应在通风橱中进行。制备硫化氢的装置A为置于水浴中的烧瓶；B, C, D , E, F为250mL玻璃瓶，分 别装有水、饱和Ba（OH） 2 （外面用冰盐冷浴）、氯化钙、五氧化二磷、 玻璃棉（外面以干冰冷却）；G为50mL试管，杜瓦瓶中为干冰乙醚 冷冻剂； H 为汞封； I 为出口。在发生瓶 A 中装入 500mL 饱和氯化镁溶液，并加入 10g 固体 氯化镁和50g优质硫化钙。当混合物加热到60 C时，即可平稳和连 续地产生硫化氢气体。 C 瓶中的氢氧化钡吸收

27、最初产生的硫化氢， 转 变为硫氢化钡后， 硫化氢即可通过，而其他挥发性酸性杂质则被吸收。 系统中空气未排尽前可使气体不通过汞圭寸 H，以加快排空气的过程。 反应一段时间后在试管 G 中即有液态硫化氢凝聚。制法 4硫化铝水解法： 在烧瓶中放入适量硫化铝固体， 从滴液漏斗中慢 慢滴入水，即可顺利地产生十分纯的硫化氢气体。主要用途 用于合成荧光粉，电放光、光导体、光电曝光计等的制造。有机 合成还原剂。用于金属精制、农药、医药、催化剂再生。通用试剂。 制取各种硫化物。用于制造无机硫化物，还用于化学分析如鉴定金属离子。 3.硫酸硫酸（化学式：H?SO?）,硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无 色油状液体，1

28、0.36 C时结晶，通常使用的是它的各种不同浓度的水 溶液，用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸，质量分数一 般在75%左右；后者可得质量分数98.3%的纯浓硫酸，沸点338 C, 相对密度 1.84 。硫酸是一种最活泼的二元无机强酸， 能和许多金属发生反应。 高 浓度的硫酸有强烈吸水性，可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织 物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。 与水混合时， 亦会放出大量热 能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性，故需谨慎使用。是一种重要的工 业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等， 也广泛应用于净化石油、 金属冶炼以及染料等工业中。 常用作化学试 剂，在有机

29、合成中可用作脱水剂和磺化剂。物理性质纯硫酸一般为无色油状液体，密度1.84 g/cm 3，沸点337 C,能与水以任H 意比例互溶，同时放出大量的热，使水 沸腾。加热到290 C时开始释放出三氧 化硫，最终变成为98.54%的水溶液，在317 C时沸腾而成为共沸混合物。硫酸的沸点及粘度较高，是因为其 分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高，因此它是电 解质的良好溶剂，而作为非电解质的溶剂则不太理想。 硫酸的熔点是 10.371 C，加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。化学性质浓硫酸化学性质1. 脱水性脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或按照水的氢氧原子组成比 脱去有机物中氢氧元素的过程。脱

30、水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸 的性质，浓硫酸有脱水性且脱水性很强，脱水时按水的组成比脱去。 物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化，反应时，浓硫酸按水分子中氢氧原数的比(2:1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子或脱去非游离态 的结晶水，如五水硫酸铜(CuSO4 5H2O)。可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、 木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭，这 种过程称作炭化。一个典型的炭化现象是蔗糖的黑面包反应。在 200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，水加适量，搅拌均匀。 然后再加入15mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验 现象。可以看到蔗糖逐渐

31、变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的 炭，反应放热，还能闻到刺激性气体。C12H22°11=浓硫酸=12C+11H 2O同时进行碳与浓硫酸反应：C+2H 2SO4（浓）=加热=CO 2 1+2S0 2 1+2H 2O2. 强氧化性（1）与金属反应常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。加热时，浓硫酸可以 与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被 还原成二氧化硫。Cu+2H 2SO4（浓）=加热=CuSO 4+SO2 1+2H2O2Fe+6H 2SO4（浓）=加热=Fe 2（SO4）3+3SO 2 卄6H 2O在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。（2）与非金属反应

32、热的浓硫酸可将碳、 硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化 物或含氧酸，本身被还原为二氧化硫。在这类反应中，浓硫酸只表现 出氧化性。C+2H 2SO4（浓）=加热=CO 2 什2S0 2 卄2H 2OS+H 2SO4 （浓）=加热=2SO 2 1+2H 2O2P+5H 2SO4（浓）=加热=2H 3PO4+5SO 2 1+2H 2O（3）与其他还原性物质反应 浓硫酸具有强氧化性，实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原性气体不能选用浓硫酸。H 2S+H 2SO4 （浓）=S 快SO 2 1+2H 2O2HBr+H 2SO4 （浓）=Br 2 仟SO 2 >2H 2O2HI+H 2SO4 （

33、浓）=I 2 >SO 21+2H 2O稀硫酸特性性质可与多数金属（比铜活泼）和绝大多数金属氧化物反应，生成相 应的硫酸盐和水；可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应， 生成相 应的硫酸盐和弱酸；可与碱反应生成相应的硫酸盐和水；可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气； 加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解； 能与指示剂作用，使紫色石蕊试液变红， 使无色酚酞试液不变色。 检验所需药品：经过盐酸酸化的氯化钡溶液，镁粉。检验方法：使用经过盐酸（HCI）酸化的的氯化钡（BaCI2）。向待测 物溶液滴入几滴经过盐酸酸化的氯化钡溶液， 震荡，如果产生白色沉 淀；向溶液中加入镁粉后生成可燃性气体，则待测溶液中含有硫酸。 但此方法仅限中学阶段。常见误区稀硫酸在中学阶段， 一般当成 H2SO4=2H +SO 42-，两次完全电 离，其实不是这样的。 根据硫酸酸度系数 pKa1=-3.00 ，pKa2=1.99 ， 其二级电离不够充分，在稀硫酸中HS04- =可逆二H+SO42-，并未完 全电离， 1moI/L 的硫酸一级电离完全，二级电离约电离 10% ，也就 是溶液中仍存在大量的 HSO4-。而即使是NaHS0 4溶液O.1mol/L