硫及其硫的化合物

加热加热加热点燃 加热加热智能考点二十一 硫及其硫的化合物Ⅰ.课标要求1．通过实验了解硫及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。

2．认识硫及其重要化合物对生态环境的影响。

Ⅱ.考纲要求1．了解硫及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。

2．了解硫及其重要化合物对环境质量的影响。

Ⅲ.教材精讲一、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） 2Na+S===Na 2S （剧烈反应并发生爆炸）2Al+3S Al 2S 3（制取Al 2S 3的唯一途径）Fe+S FeS （黑色）2Cu + S Cu 2S （黑色） ②与非金属反应S+O 2 SO 2S+H H 2S （说明硫化氢不稳定）③与化合物的反应S+6HNO 3（浓） H 2SO 4+6NO 2↑+2H 2OS+2H 2SO 4（浓） 3SO 2↑+2H 2O3S+6NaOH 2Na 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。

2．硫的氢化物 ①硫化氢的制取：Fe+H 2SO 4（稀）=FeSO 4+H 2S ↑（不能用浓H 2SO 4或硝酸，因为H 2S 具有强还原性） ——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。

加热②硫化氢的化学性质 A ．可燃性：当22/O S H n n ≥2/1时，2H 2 2S+2H 2O （H 2S 过量）当22/O S H n n ≤2/3时，2H 2S+3O 2 2SO 2+2H 2O （O 2过量）当23222<<O SH n n 时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有SO 2B ．强还原性：常见氧化剂Cl 2、Br 2、Fe 3+、HNO 3、KMnO 4等，甚至SO 2均可将H 2S 氧化。

C ．不稳定性：300℃以上易受热分解 ③H 2S 的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。

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 + 2HCl④SO 2也有一定的氧化性 2H 2S + SO 2 == 3S ↓ +2H 2O⑤SO 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 + 2H 2SO 4(浓) === CuSO 4 + 2H 2O + SO 2↑（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 2与CO 2、SO 3（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 2、NO x （NO 、NO 2）是酸雨形成的主要起始物，因为大气中的SO 2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H 2SO 4，而NO 被空气中氧气氧化为NO 2，NO 2直接溶于水形成HNO 3，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：2SO 2+O 2=2SO 3、SO 3+H 2O=H 2SO 4；液相反应：SO 2+H 2O=H 2SO 3、2H 2SO 3+O 2=2H 2SO 4。

总反应：232522224222Mn Fe Cu VSO H O O H SO ++++++−−−−−−−→、、、硝酸型酸雨的形成过程为：2NO+O 2=2NO 2、3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO 。

引起硫酸型酸雨的SO 2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SO 2，这种方法称为“钙基固硫”，其反应方程式为：SO 2+CaO=CaSO 3，2CaSO 3+O 2=2CaSO 4；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循环，吸收烟气中的SO 2，其反应方程式为：SO 2+Ca(OH)2=CaSO 3+H 2O ，SO 2+CaCO 3=CaSO 3+CO 2，2CaSO 3+O 2=2CaSO 4。

在冶金工业的烟道废气中，常混有大量的SO 2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：SO 2+2CO==S+CO 24．硫酸①稀H 2SO 4具有酸的一般通性，而浓H 2SO 4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 2OS 、△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 2OZnSO 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 2OC 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 1700②SO 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 3SO 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/mol2SO 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:易使催化剂反应条件—— 实际用98.3%的浓硫酸吸2．尾气处理： 氨水 (NH 4)2SO 3 (NH 4)2SO 4+SO 2↑NH 4HSO 3三、氧族元素 1．氧族元素比较： 原子半径 O ＜S ＜Se ＜Te 单质氧化性 O 2＞S ＞Se ＞Te单质颜色 无色 淡黄色 灰色 银白色 单质状态 气体 固体 固体 固体 氢化物稳定性 H 2O ＞H 2S ＞H 2Se ＞H 2Te 最高价含氧酸酸性 H 2SO 4＞H 2SeSO 4＞H 2TeO 4 2．O 2和O 3比较3．比较H 2O 和H 2O 2 −−→−42SO H −−−−−→−),(222等含O N SO2H2O2H2↑+O2↑2H2O22H2O+O2↑氧化性较弱（遇强还原剂反应）2Na+2H2O==2NaOH+H2↑较强（遇还原剂反应）SO2+H2O2===H2SO4还原性较弱（遇极强氧化剂反应）2F2+2H2O===4HF+O2较强（遇较强氧化剂反应）2MnO4—+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2 O作用饮用、溶剂等氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等Ⅳ.典型例题例1：A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物，它们各由两种无素组成，甲、乙是两种单质。

这些化合物和单质之间存在如下的关系：据此判断：(1)在A、B、C这三种化合物中，必定含有乙元素的是(用A、B、C字母填写)。

(2)单质乙必定是(填“金属”或“非金属”)，其理由是。

(3)单质乙的化学式可能是，则化合物B的化学式是。

【解析】本题不仅考查学生对非金属元素的单质及化合物性质的综合认识水平，同时也是对学生思维能力，特别是推理能力的综合检验。

题目中的三问，由易到难，考查层次由低到高，着重考查学生的分析、推理、正向思维与逆向思维、从抽象思维到具体运用等能力，第(3)问又在前两问的基础上考查了学生将元素及其化合物知识进行归纳整理的能力。

(1)根据框图所示，单质甲+单质乙−→−化合物A，所以A中一定含乙元素；甲+B−→−A+C，由于甲、乙为两不同种元素的单质，所以A中含有的乙元素一定来自于B。

(2)由于A、B中都含有乙元素，A+B−→−乙+C，乙为单质。

说明A、B中乙元素发生氧化还原反应之后生成零价乙元素。

据同种元素不同价态间氧化还原反应的价态归中原理，可知乙元素在A、B介于0价两端，即为正价和负价。

而只有非金属元素才可能表现正价和负价。

所以乙为非金属元素。

(3)在中学化学中，显正、负价的非金属元素有Cl、S、N、C、H。

在此围中依题进行筛选。

S和N2均合适。

本题可排出下列关系：【答案】(1)A、B−乙+C，且乙为单质，可知乙元素在A、B中分别呈正、负，(2)非金属，因为A+B−→所以乙是非金属。

(3)S，H2S(或N2，NH3)。

例2.硫酸铜在加热条件下发生分解反应，生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。