含硫物质的转化

含硫物质的转化一、自然界中硫的存在和转化
（一）硫的存在
（二）硫的转化
自然界的含硫物质在一定条件下能够进行转化，这种转化在人工的条件下也能发生，例如工业制硫酸。

二、不同价态含硫物质的转化
（一）不同价态之间的转化基本规律
硫元素化合价不同的物质之间的转化，属于氧化还原反应，主要试剂是氧化剂和还原剂。

（二）价态变化规律
（1）2
S -是硫元素的最低价态，只有还原性；
（2）0S 、4
S +处于中间价态，既有氧化性，又有还原性； 6S +是硫元素的最高价态，只有氧化性。

（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。

()222
222
4
6
O O O 223H H S
H S
S
S O S O -++−−→不足、△
例如：()242222H SO C
2SO CO 2H O +↑+↑+△
浓
（3）有时硫的化合价发生跳位转化。

如2
S -、0
S 遇到强氧化剂时可被氧化为+6价：
3
HNO 24S H SO −−−→、26
S S -+−−−→浓硝酸。

（4）硫元素相邻价态的微粒之间不发生氧化还原反应。

如S 和2H S 、S 和2SO 、2
SO
H SO之间不发生氧化还原反应。

和24
（三）氧化还原反应转化关系
三、同种价态含硫物质的转化
（一）转化基本规律
硫元素的化合价相同的物质之间的转化，属于非氧化还原反应，主要试剂是酸、碱、盐、氧化物等。

（二）重要的转化关系
1．含−2价硫元素的化合物之间的转化
（1）H2S的制备
【制备原理】
根据强酸制弱酸的原理，可采用非氧化性的强酸（稀硫酸或稀盐酸）与弱酸盐（FeS）反应，可生成硫化氢气体。

FeS + 2HCl====FeCl2 + H2S↑；FeS + H2SO4====FeSO4 + H2S↑由于盐酸具有挥发性，所以制得的气体中含有较多的氯化氢杂质。

【制取装置】
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HCl。

需用H2S时，打开导气管活塞，FeS与稀HCl接触产生H2S，停止用气时，只需关闭活塞反应既可停止。

【气体收集】
H2S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。

【气体检验】
用蘸有硝酸铅（或醋酸铅）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)2Pb + H2S====PbS↓+ 2CH3COOH （2）H2S与NaOH的反应
【反应原理】
H2S为二元弱酸，NaOH为一元强碱，两者发生酸碱中和反应。

NaOH+H2S(足量)====NaHS+H2O
2NaOH+H2S(少量)====Na2S+2H2O
书写方程式时，一定要注意H2S和NaOH的相对多少。

【主要应用】
硫化氢有毒，在实验室中常用氢氧化钠溶液除去杂质气体硫化氢，洗气装置如下：
（3）金属硫化物
金属硫化物即为硫化某的形式，例如CuS 、Na 2S 、FeS 、K 2S 等。

金属硫化物可由硫与金属生成二元化合物，也可由硫化氢（或氢硫酸）与金属氧化物或氢氧化物作用生成。

2．含+4价硫元素的化合物之间的转化
224
24
H O NaOH NaOH 2
23
3
23H SO H SO SO H SO NaHSO Na SO 溶液溶液△
稀稀
（1）SO 2的制备
Na 2SO 3+H 2SO 4=Na 2SO 4+H 2O+SO 2↑
（2）SO 2与NaOH 的反应
SO 2+2NaOH =Na 2SO 3+H 2O （少量SO 2）
SO 2+NaOH =NaHSO 3（过量SO 2）
（三）二元弱酸与一元碱的计算
SO 2与碱反应的有关计算分析
⎩
⎪⎨⎪⎧
SO 2＋2NaOH===Na 2SO 3＋H 2O……①SO 2＋NaOH===NaHSO 3……① SO 2与强碱NaOH 发生反应时，产物是Na 2SO 3还是NaHSO 3，取决于二者的用量，遇
到类似这样的问题，设SO 2的物质的量为n (SO 2)，NaOH 的物质的量为n (NaOH)，数轴代表n NaOH
n SO 2
，如下列数轴所示：
若NaOH 与SO 2按1：1反应时，发生反应：NaOH ＋SO 2===NaHSO 3。

若NaOH 与SO 2按2：1反应时，发生反应：2NaOH ＋SO 2===Na 2SO 3＋H 2O 。

若n NaOH n SO 2
＝2时，发生反应①，反应后的物质为Na 2SO 3。

(2)若
n NaOH
n SO 2
≤1时，发生反应①，反应后的物质为NaHSO 3。

(3)若1<n NaOH
n SO 2<2，同时发生反应①、①，反应后的物质为Na 2SO 3与NaHSO 3。

(4)若
n NaOH
n SO 2
>2，发生反应①，反应后的物质为NaOH 与Na 2SO 3。

还可以根据反应前后的Na 、S 元素守恒来进行计算
①若产物只有Na 2SO 3，可以根据Na 2SO 3的化学式可知钠原子和硫原子之比为2：1，则可以反推参加反应的NaOH 与SO 2中的钠原子和硫原子之比为2：1，则可以反推参加反应的n(NaOH)：n(SO 2)=2：1。

②若产物只有NaHSO 3，可以根据NaHSO 3的化学式可知钠原子和硫原子之比为1：1，则可以反推参加反应的NaOH 与SO 2中的钠原子和硫原子之比为1：1，则可以反推参加反应的n(NaOH)：n(SO 2)=1：1。

③若产物成分复杂，那也不过只有以下几种情况：a.SO 2与NaHSO 3；b.Na 2SO 3与NaHSO 3；c.NaOH 与Na 2SO 3，均可以先设未知量列，再根据钠元素和硫元素守恒来列等式进行计算。

四、陌生的含硫化合物
近几年高考对硫及其化合物的考查，除了常见的二氧化硫、硫酸、亚硫酸盐等物质外，还涉及硫代硫酸钠(Na 2S 2O 3)、焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)、陌生的含硫化合物等。

下面介绍几种含硫化合物的性质，理解这些物质的性质主要从S 元素的化合价入手。

（一）硫代硫酸钠(Na 2S 2O 3)
其结晶水合物俗称海波或大苏打，S 元素的化合价为＋2价，具有还原性。

①遇酸不稳定：Na 2S 2O 3＋2HCl===2NaCl ＋S↓＋SO 2↑＋H 2O ；
②还原性：2Na 2S 2O 3＋I 2===Na 2S 4O 6＋2NaI ，这是分析化学中“碘量法”定量测定碘的一个重要反应。

（二）焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)
S 元素的化合价为＋4价，与亚硫酸盐一样具有还原性。

①制备：2NaHSO 3=====△
Na 2S 2O 5＋H 2O 。

②还原性：S 2O 2－5＋2I 2＋3H 2O===2SO 2－
4＋4I －＋6H ＋。

（三）连二亚硫酸钠(Na 2S 2O 4)
Na 2S 2O 4俗称保险粉，S 元素的化合价为＋3价，具有还原性，在空气分析中常用来吸收氧气。

（四）过二硫酸钠(Na 2S 2O 8)
Na 2S 2O 8中S 元素的表观化合价为＋7价，实质上S 的化合价依然是＋6价，其阴离子
S 2O 2－
8结构中含有过氧链，其中2个O 原子为－1价，其余6个O 原子为－2价。

因为有过
氧链的结构，所以Na 2S 2O 8是一种强氧化剂，在Ag ＋催化下，能将Mn 2＋氧化为MnO －4，反应的离子方程式为2Mn
2＋
＋5S 2O 2－8＋8H 2O=====Ag ＋
2MnO －4＋10SO 2－
4＋16H ＋。