硫和硫化氢

硫代硫酸钠和硫化氢
硫代硫酸钠和硫化氢是两种与硫元素有关的化合物。

硫代硫酸钠，化学式为Na2S2O3，也称为亚硫酸钠，是一种白色结晶性固体。

它由Na2SO3（亚硫酸钠）和硫粉混合并加热获得。

硫代硫酸钠可溶于水，可以与酸反应产生亚硫酸，并且可以被氧化剂还原。

硫化氢，化学式为H2S，是一种无色有刺激性气味的气体，具有明显的硫化氢气味。

它是一种常见的硫化物产生的气体，可以通过硫与氢化学反应产生，也可以由生物过程产生。

硫化氢是一种有毒气体，具有麻醉和腐蚀性，有爆炸性，在高浓度下有生命威胁。

脱硫原料气中的硫化物主要是硫化氢,此外还有二硫化碳、氧硫化碳、硫醇、硫醚和吩等有机硫。

其含量因原料及其产地不同,差异很大。

脱硫方法根据脱硫剂的物理形态分为干法和湿法两大类。

干法脱硫剂有:①活性炭,可脱除硫醇等有机硫化物及少量的硫化氢;②钴钼或镍钼加氢催化剂,可将有机硫化物全部转化成硫化氢,然后再用其他脱硫剂(如氧化锌),将生成的硫化氢脱除,能将总硫含量脱除到0.5ppm以下,此法广泛用于烃类蒸汽转化法生产的合成氨原料气的脱硫;③氧化锌,除吩外,能脱除硫化氢及各种有机硫化物。

湿法脱硫是指用各种溶液脱除硫化物,通常采用下列两种方法。

①物理吸收法吸收剂有甲醇、碳酸丙烯酯、聚乙二醇二甲醚等,不仅能脱除硫化氢,氧硫化碳、二硫化碳等,溶液可以再生,并将硫化氢回收,而且也能选择性地吸收二氧化碳。

②化学吸收法常用的有氨水催化法及改良蒽醌二磺酸法(砷碱法因溶液有毒已较少采用)。

前者以氨水作脱硫剂,对苯二酚作催化剂;后者以碳酸钠作脱硫剂,并使用2,6-蒽醌二磺酸或2,7-蒽醌二磺酸(简称ADA)作为溶液催化剂,此外还加有偏钒酸钠、酒石酸钾钠和三氯化铁等。

这些方法不仅脱硫效果好,而且通过催化剂将溶液中所吸收的硫化氢氧化成单质硫,脱硫溶液可以再生。

由于氧化是化学吸收法的特点,因而也可称为氧化法。

硫化氢的氧化反应为:湿法脱硫优点是能脱除大量的硫化氢;脱硫剂是液体物料,便于输送,可以再生;可回收硫;流程是一个连续脱硫的封闭循环系统,在操作中只需补加少量物料补偿损失。

脱碳脱除原料气中二氧化碳方法很多,分为三类。

①物理吸收法最早采用加压水脱除二氧化碳,经过减压将水再生。

此法设备简单,但脱除二氧化碳净化度差,出口二氧化碳一般在2%(体积)以下,氢气损失较多,动力消耗也高,新建氨厂已不再用此法。

近20年来开发有甲醇洗涤法、碳酸丙烯酯法、聚乙二醇二甲醚法等。

与加压水脱碳法相比,它们具有净化度高、能耗低、回收二氧化碳纯度高等优点,而且还可选择性地脱除硫化氢,是工业上广泛采用的脱碳方法。

5.1从黑火药到酸雨（1）知识要点一、硫1．自然界中硫的存在：含量低（硫元素在地壳中含量0.05%），分布广游离态——火山口附近化合态——芒硝、石膏、硫铁矿、黄铜矿等含硫化合物，生物体内蛋白质中2．硫的物理性质淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。

可利用硫易溶于CS2的特点分离或除去硫，如可用CS2洗涤沾有硫粉的试管。

3．化学性质硫是比较活泼的非金属元素。

硫的原子结构示意图：，S原子最外层有6个电子，能得到2个电子成为-2价的硫，最高正价为+6价，此外硫的常见化合价还有+4价等。

硫单质中硫为0价，在化学反应中，其化合价既能降低又能升高，因此硫既能作氧化剂又能作还原剂。

（1）与金属反应S作氧化剂，与钠、铝、铁、铜、汞等金属单质都能反应，S被还原为S。

具有可变价态的金属（如铁、铜）只能被硫氧化到较低价态。

①2Na + S→Na2S，常温下研磨即可剧烈反应。

②Fe + S Δ→ FeS，加热条件下反应。

停止加热后，混合物仍保持红热状态（说明反应放热），生成黑褐色固体硫化亚铁。

③2Cu + S Δ→ Cu2S，Cu在S蒸气中燃烧，生成黑色固体硫化亚铜。

④Hg + S → HgS，实验室可利用此反应处理洒落的汞滴。

（2）与非金属反应①与氢气，硫作氧化剂H2 + S Δ→H2S②与氧气，硫作还原剂S + O2点燃→SO2硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。

在点燃条件下，即使O2过量反应产物也是SO2，S和O2单质间化合产物不能写成SO3。

（3）黑火药反应该反应中，S和KNO3为氧化剂，C为还原剂。

二、硫化氢无色，有臭鸡蛋气味有毒气体，比空气重（标准状况下密度ρ=3422.4=1.52g/L），能溶于水，水溶液为氢硫酸。

1．化学性质硫化氢气体具还原性，具体表现为能在O2中燃烧，能被Cl2、SO2等氧化，能使酸性高锰酸钾褪色等。

0-2（1）可燃性→2SO2 + 2H2O氧气充足时，硫化氢气体完全燃烧：2H2S + 3O2点燃→2S↓ + 2H2O氧气不足时，硫化氢气体不完全燃烧：2H2S + O2点燃（2）与SO2反应2H2S + SO2→ 3S↓ + 2H2OH2S与SO2在集气瓶内混合后，可在瓶壁观察到有水珠和淡黄色粉末出现。

一、自然界的硫1、硫元素的存在形态：①游离态(单质)：天然硫，火山口附近或地壳岩层里。

(硫单质由分子构成)同素异形体(单质硫有多种同素异形体)，最常见的是斜方硫和单斜硫②化合态：主要有硫化物、硫酸盐；煤、石油和蛋白质里都含有少量的硫。

(例:石膏,黄铜矿CuFeS2,黄铁矿FeS2)硫元素在地壳中含量不高但分布很广。

2.物理性质通常是淡黄色的晶体，俗称硫磺。

质脆，容易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，容易溶于二硫化碳。

硫的熔点是112.8℃，沸点是444.6℃。

二、硫的化学性质既有氧化性又有还原性硫与氧气的反应取少量的硫粉放入燃烧匙中，将燃烧匙放在酒精灯上加热至硫粉呈熔化状态后，迅速伸入底部有少量水的盛满氧气的集气瓶中。

实验现象:1、空气中：淡蓝色火焰；纯氧中：产生明亮的蓝紫色火焰2、生成一种有刺激性气味的气体(1)与非金属反应还原剂氧化剂探究硫粉和铁粉的反应实 验: 将铁粉与硫粉的混合物平铺在一石棉网上，用一根加热后的玻璃棒去引燃药品的一端.现象：剧烈反应，反应物保持红热状态，放出大量热， 生成黑褐色的硫化亚铁。

反应放出的热能使反应继续进行探究硫粉和铜粉的反应实 验:给盛着硫粉的大试管加热到硫沸腾产生蒸气时，用坩埚钳夹住一束擦亮的细铜丝伸入管口。

现象：铜丝在硫蒸气中燃烧发红，变成黑色物质。

硫与钠的反应实 验: 在研钵中研磨钠与硫粉的混合物现象：燃烧，火星四射并爆炸.硫粉与铝、汞等反应Hg+S →HgS (黑色) ——可以用硫粉来处理散落的汞滴。

硫与其它物质的反应黑火药的成份是硝酸钾、硫黄、木炭，燃烧时发生如下反应：（既表现氧化性又表现还原性）硫的非金属性比氧和氯都弱(1)从原子结构上比较氧、硫、氯三种元素的原子结构示意图分别为:硫原子比氧原子多1个电子层; Cl原子与硫原子电子层数相同, 但Cl原子最外电子层上比氧原子多1个电子。

其原子半径的大小为S > 0, S > Cl。

因此氧原子和氯原子得电子能力都大于硫, 即氧和氯的氧化性都比硫强。

5.1 从黑火药到酸雨（1）知识重点一、硫1．自然界中硫的存在：含量低（硫元素在地壳中含量0.05%），散布广游离态——火山口邻近化合态——芒硝、石膏、硫铁矿、黄铜矿等含硫化合物，生物体内蛋白质中2．硫的物理性质淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。

可利用硫易溶于 CS2的特色分别或除掉硫，如可用 2CS 清洗沾有硫粉的试管。

3．化学性质硫是比较开朗的非金属元素。

硫的原子构造表示图：，S 原子最外层有 6 个电子，能获得 2 个电子成为 -2 价的硫，最高正价为+6 价，别的硫的常有化合价还有+4 价等。

硫单质中硫为 0 价，在化学反响中，其化合价既能降低又能高升，所以硫既能作氧化剂又能作复原剂。

（1）与金属反响0 -2S 作氧化剂，与钠、铝、铁、铜、汞等金属单质都能反响，S 被复原为 S。

拥有可变价态的金属（如铁、铜）只好被硫氧化到较廉价态。

①2Na + S Na2 S，常温下研磨即可强烈反响。

②Fe + S → FeS，加热条件下反响。

停止加热后，混淆物仍保持红热状态（说明反响放热），生成黑褐色固体硫化亚铁。

③2Cu + S → Cu2S， Cu 在 S 蒸气中焚烧，生成黑色固体硫化亚铜。

④Hg + SHgS，实验室可利用此反响办理洒落的汞滴。

（2）与非金属反响① 与氢气，硫作氧化剂H 2+ S →2 H S② 与氧气，硫作复原剂S+O2 点燃SO2 →硫在空气中焚烧产生轻微的淡蓝色火焰，在纯氧中焚烧产生光亮的蓝紫色火焰。

在点燃条件下，即便 O2过度反响产物也是SO2，S 和 O2单质间化合产物不可以写成 SO3。

（3）黑火药反响该反响中， S 和 KNO 3为氧化剂， C 为复原剂。

二、硫化氢无色，有臭鸡蛋气味有毒气体，比空气重（标准状况下密度ρ= 3422.4），能溶于水，水溶液为氢硫酸。

1．化学性质硫化氢气体具复原性，详细表现为能在 O2中焚烧，能被 Cl 2、SO2等氧化，能使酸性高锰酸钾退色等。

硫化氢(H2S)与硫(S)硫元素常见的化合价有（由低到高排序）：____________________________。

一、硫化氢(H2S)1.H2S的物理性质：_________色、____________气味的气体，有毒，能溶于水（1：2.6），H2S的水溶液显_________性（填“酸”或“碱”）。

2. H2S的化学性质：（1）弱酸性：________________________，________________________。

（2）不稳定性（受热易分解）：________________________。

（3）强还原性：________________________，________________________；________________________，________________________，________________________。

3.H2S实验室制法：（1）实验原理：______________________________。

（2）发生装置：与制取CO2的相同，可以用启普发生器。

（3）干燥装置：选___________作为干燥剂，不可用浓H2SO4，因为________________________。

（4）收集装置：用_____________法收集。

（5）尾气处理装置：常使用_________溶液，也可用_________溶液。

相关化学反应为：________________________，________________________。

（6）H2S的检验：可用____________溶液或____________试纸。

相关化学反应为：________________________，________________________。

二、硫(S)1.硫元素的存在形态：（1）游离态：天然硫，俗称__________，存在于火山口附近或地壳岩层里。