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文档简介
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CS2(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)
2Na+S===Na2s(剧烈反应并发生爆炸)
2A14^^—A12s3(制取A12s3的唯一途径)
Fe与—FeS(黑色)
2Cu4圣八Cu2s(黑色)
②与非金属反应
S+0,点燃so2
s0.H2S(说明硫化氢不稳定)
③与化合物的反应
S+6HN03(浓)一「H2S04+6N021+2H20
S+2H2S04(逊=△2s0?T+2H2。
3s+6NaOH—△2Na2S+Na2S03+3H20(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。
2、硫的氢化物
①硫化氢的制取:
Fe+H2sO,(稀产FeSO"+H2sT(不能用浓MSO”或硝酸,因为H2S具有强还原性)
——H2s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:2H2S+0,点燃2S+2H2。(H?S过量)
2HS+30,点燃2SO2+2H2O①过量)
B.强还原性:常见氧化剂CI2、Br2v。2、Fe\HNO3、KMnO,等,甚至SO,均可
将H2s氧化成So
C.不稳定性:300℃以上易受热分解
③H?S的水溶液叫氢硫酸,是二元弱酸。
3、硫的氧化物
(1)二氧化硫:
①SO2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。
②S02是酸性氧化物,能跟水反应生成亚硫酸,亚硫酸是中强酸。
③S0?有强还原性常见氧化剂(见上)均可与S0,发生氧化一还原反应
如:S02+Cl2+2H20==H2s。4+2HCI
④SO?也有一定的氧化性2Hzs+SO,==3sl+2H20
⑤SO,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:Na2sth+H2s5==Na2s&+H20+S02T
或Cu+2H2sO4懒△CuS04+2H20+S02T
(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。
(3)比较SO?与世、S03
so2co2so3
主要物无色、有刺激性气体、易液化易无色、无气味气体能溶于无色固体.熔点
性溶于水(1:40)水(1:1)(16.8℃)
中
SO+HOHSO中强酸CO+HOHCO弱酸S0+H0==HS0(强
应222322223224
酸)
与
SOs+Ca(OH)2==CaS
应CaCaCOT^
Ca(OH)2~~>—>CaSO3IOX微溶)
Ca(HSO3)2Ca(HC03)2
清液白清液白】
清液清液
紫色石变红变红变红
蕊
品红褪色不褪色不褪色
鉴定存能使品红褪色不能使品红褪色
在又能使清石灰变浑浊但能使清石灰水变浑浊
C0+2Mg点热2MgO+C
氧化性S02+2H2s=2S1+2H202
2C0
还原性有无
与Na202Na202+SO2二二Na2sO42Na2()2+2cO2二二2Na2c。3+。22NaA+2S03==2NaS
作用O4+O2T
(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SO?、NO,(NO、N0?)
是酸雨形成的主要起始物,因为大气中的SO?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HzSO",而NO被空气中氧气氧化为NO?,N02
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=2SO3XS03+H20=H2S04;液相反
应:SO2+H2O=H2SO3\2H2so3+0Z=2H2so4。总反应:
2SO2+2H2O+O2M"\Q">2H他
硝酸型酸雨的形成过程为:2N0+02=2N02V3N02+H20=2HN03+N0O
引起硫酸型酸雨的S0?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S02,这种方法称
为“钙基固硫",其反应方程式为:S02+Ca0=CaS03,2CaS03+0F2CaS04;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S02,
+++
其反应方程式为:SO2Ca(OH)2-CaSO3H2O,SO2CaCO3-CaSO3+CO2,2CaS03+02-2CaS04O
在冶金工业的烟道废气中,常混有大量的S0?和CO,它们都是大气的污染物,在
773K和催化剂(铝矶土)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H2so,具有酸的一般通性,而浓H£0,具有酸的通性外还具有三大特性:
S、△
----------->SO2+H2O只表现强
C+HOC糖笠CA
2氧化性
脱水利SO2+CO2+H2O
HBr(HLHS)
C2H4+H2O?2H5OH------------->2
170°氧化性,
浓
H2SO4A啜与钝化f运装浓H2s04
无水CO。,带吸水忖
足量cu、g
----------->CUSO4+SO2+H2O兼有
足量Zn、△>
»ZnSO4+SO2(后有H2HH2Of酸性
作干燥剂
3+
中性气体《可;;圾!生一^Fe+SO2+H2O
无强还原性气体
非碱性气体
222
②S(v一的鉴定(干扰离子可能有:C03\S03\SiO3\Ag\PO;一等):
加过量盐酸酸化、—加氯化银溶液、-C
待测液------------>澄清液〉白色沉淀(说明待测液中含有so1离子)
③硫酸的用途:制过磷酸钙、硫酸筱、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。
5、硫酸的工业制法——接触法
1、生产过程:
三阶段so,制取和净化S02转化为so3S03吸收和H2s0”的生成
三方程
2so2+O2明化剂a2SO
4FeS24-110&3S0+H0=HS0
△3224
2Fe203+8S02
三设备沸腾炉接触室吸收塔
逆流原理(热交换器)
有逆流原理(98.3%的浓硫
矿石粉碎,以增大矿石目的:冷热气体流向
关酸从塔顶淋下,气体由
与空气的接触面,加快相反,冷的SOz、。2、N2
原下往上,流向相反,充
反应速率被预热,而热的S03'
理分接触,吸收更完全)
S02v。2、N2被冷却.
炉气:SO2.N2.02,矿尘
设备中(除尘).碑硒化合物
尾气:S0?及心、0
排出的(洗涤).HQ气(干S0\O2、N\so2
223不能直接排入大气中
气体燥)
净化气:so2,N2.O2
矿尘.杂质:易使催化反应条件——实际用98.3%的浓硫酸
剂“中毒”理论需要:低温'局压'吸收so3,以免形成酸雾
说明%0气:腐蚀设备、影响催化剂;实际应用:不利于气体三氧化硫被
生产400℃~500℃x常压'进一步吸收
催化剂
$。2(含'2.。2等))
2、尾气处理:氨水(NH4)2S03>(NH4)2SO4+SO2
T
NH4HSO3
硫及其化合物练考题(九)
1.下列化合物中不能由单质直接化合而制成的是:()
A.FeS.B.C112S.C.SO3D.AI2S3.
2.下列试剂在空气中放置,溶液质量会增加的是(双选)()
A.浓盐酸.B.浓氢氧化钠溶液.C.浓硫酸.D.稀硫酸
3.在下列反应中H2SO4既表现氧化性,又表现酸性的是()
A.C+HzSO,(浓)B.Cu+H2sol(浓)
C.Ba(0H)2+H2S0lD.照+H2soi(浓)
4.0.Imol某金属与足量的硫反应时,生成物的质量比原金属质量增加了1.6g,
则此金属可能是(双选)()
A.NaB.CuC.FeD.Al
5.把SO?通入Fe(NO,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.S02B.ClC.Fe"D.NO:;
6.SO2是常见的大气污染物之一,下列措施中能够减少SO?排放量的是
()
①用天然气代替煤炭作民用燃料②使用水煤气或干偏煤气作燃料③硫酸厂
使用VQ作催化剂,加快S02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
7.下列叙述正确的是()
A.将C0,通入BaCL溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入S0”产生沉淀
B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(N0,固体,铜粉仍不溶解
C.向A1CL溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入过量NaHSOi溶液,沉淀消
失
D.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成S03
8.将SO?和SQ,两种气体的混合物通入BaCk溶液,其结果是()
A.两种气体都被吸收,并有BaSO,沉淀生成
B.生成BaSOs和BaSOi两种沉淀
C.只有BaSO,沉淀,SO?通入溶液中无沉淀生成
D.只生成BaSQ,沉淀,SO,从溶液中逸出
9.下列离子方程式中不正确的是(双选)()
A.H2s气体通入CuSOt溶液中:Cu②++S2-=CuSI
B.Cl2通亚硫酸溶液中:S()3"+C1z+2HQ=4H++S0/-+2C1一
C.氢硫酸与亚硫酸混合:H2so3+2H2s=3SI+3HQ
D.氢氧化钢溶液和硫酸钠溶液混合:Ba?++S0J=BaS0j
10.下列溶液中通入SO?后,最终一定会出现沉淀的是()
A.HC1和Ba(N03)2的混合溶液B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液D.Ca(OH)?溶液
11.下列各组离子能在水溶液中同时大量存在的是()
A.H+Na+SO3"K+B.S"NH「H+SO/-
+2-2++-2-
C..HS03S-K-D.NaKHC03C03.
12.①氯气②二氧化硫③活性碳④漂白粉都能使品红溶液褪色,但褪色过程不
属于氧化-还原反应的是()
A.①②B.②③C.②④D.①③④
13.将24毫升硫化氢在30毫升氧气中燃烧,在同温同压下得到S02的体积是()
A.24毫升B.30毫升C.20毫升D.18毫升
14.硫蒸汽折合标况下的密度是2.857克/升,所以硫蒸汽的分子式应该是:()
A.S.B.S2.C.S4.D.S6..
15.H?S、SO2、SO3共同具有的性质是:()
A还原性.B.氧化性.C.水溶液显酸性.D.标准状态下都是气体.
二、非选择题
2-
16.有A、B、C、D四种化合物,分别由K+、Ba?+、SO:,C03.SO:r、OH一中的
两种组成。它们具有下列性质:
①A不溶于水和盐酸②B不溶于水但溶于盐酸并放出无刺激性气味的气
体③C的水溶液呈碱性,与ILSO,反应生成A@D可溶于水,与H2soi
作用时放出的气体E可使漠水褪色。
试回答以下问题(1)推断A〜E的化学式:A、;C、;D、o
(2)有关反应的离子方程式:
(DB与盐酸反应;
②c与硫酸反应;
③D与硫酸反应;
④E与澳水反应o
17.分析下图装置,回答问题:
(1)装置A的烧瓶中发生的反应的化学方程式
为,
(2)装置C的直玻管中发生的反应的化学方程式
为,
(3)在装置D的U形管中有无色晶体生成,此晶体的化学式是,
(4)装置E中NaOH的作用是,反应的离子
方程式为;
(5)B装置的作用很多,除了可以混匀气体外,
还可以:;。
18.有一瓶储存时间较长的Na2s03试剂,部分被氧化为Na2so4,试样中还含有
质量分数为5.3%的Na2co3。取此试样2
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