硫及其化合物的性质

硫及其化合物第一部分基础知识一、硫（一）结构和存在1、结构(1)硫位于第三周期第ⅥA族电子排布式为 [Ar]3s23p4(2)结构式 S8 (斜方硫和单斜硫的化学式均为S8,除此之外还有其他分子种类,如S2、S3、S4、S5、S6、S7……S20和其他硫链等。

)2、存在形式（1）游离态：存在火山喷口附近或地壳岩层里。

原因：气体中还有的SO2与H2S气体相遇生成硫单质沉积在火山口附近。

（2H2S+SO2＝3S↓+2H2O）（2）化合态：硫化物：硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）硫酸盐：芒硝（Na2SO4·10H2O）、石膏（CaSO4·2H2O）其他：蛋白质、化石燃料（煤、石油、天然气）（二）物理性质1、颜色状态：黄色晶体、质脆、易研成粉末。

俗称：硫磺2、溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2）。

可以用二硫化碳洗涤内壁附着硫单质的试管。

（三）化学性质1、氧化性（1）与Na反应 2Na + S Na2S将硫粉和金属钠混合在研钵中研磨，可以听到轻微的爆炸声。

（2）与比价金属反应时生成低价金属硫化物Fe + S FeS ， 2Cu + S CuS研磨（3）硫蒸气与H2反应 H2+ S H2S2、还原性（1）与O2反应S + O2 SO2硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰，都产生刺激性气味的气体。

（2）与浓硫酸反应S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑ + 2H2O 归中反应3、既表现氧化性，又表现还原性——与NaOH反应3S + 6NaOH 2Na2S + Na2SO3+ 3H2O（四）用途1、制农药：如硫合剂(石灰、硫磺)，可用于杀死果树的害虫。

2、制黑火药：“一硫二硝三木炭”S + 2KNO3 + 3C K2S + N2↑ +3CO2↑3、消除汞蒸气：实验室里不慎洒落一些汞，可以撒上硫粉处理。

二、硫的化合物（一）二氧化硫 SO21、物理性质无色、具有刺激性气味的气体，密度大于空气，易溶于水（1：40），沸点较低，易液化，有毒2、化学性质（1）酸性氧化物与H2O反应 H2O + SO2＝ H2SO3与碱反应SO2 + NaOH ＝ NaHSO3SO2过量SO2 + 2NaOH ＝ Na2SO3+ H2O SO2少量SO2 + Ca(OH)2＝ CaSO3↓ + H2OSO2 + Ba(OH)2＝ BaSO3↓ + H2O与碱性氧化物反应 SO2 + CaO ＝ CaSO3与某些盐反应 SO2(少) + 2NaHCO3＝ Na2SO3 + H2O +2CO2点燃点燃SO2(过) + NaHCO3＝ NaHSO3 + CO2 （2）氧化性与H2S反应 2H2S+SO2＝3S↓+2H2O（3）还原性①使卤族单质水溶液褪色Cl2 + SO2+ 2H2O ＝ H2SO4+ 2HClBr2 + SO2+ 2H2O ＝ H2SO4+ 2HBrI 2 + SO2+ 2H2O ＝ H2SO4+ 2HI②使KMnO4（H+）褪色2KMnO4 + 5O2+2H2O ＝ K2SO4+ 2MnSO4+ 2H2SO4③使FeCl3由黄色变为浅绿色2FeCl3 + SO2+ 2H2O ＝ FeCl2+ FeSO4+ 4HCl④催化氧化2SO2 + O22SO3（4）漂白性SO2与某些有色物质化合成不稳定的无色物质，这种无色物质受热易分解，而使有色物质恢复原来的颜色。

可以用品红溶液来检验SO2，先褪色加热后恢复原色。

3、用途（1）漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等；（2）用于杀菌消毒；二氧化硫在红酒中可以杀死有害的细菌，防止微生物污染红酒，还可以防止红酒里的单宁、色素等物质氧化，达到防腐保鲜的作用。

（3）用于工业制备三氧化硫。

4、SO2的实验室制法（1）实验原理：Na2SO3+ H2SO4＝ SO2↑ + Na2SO4+ H2O（2）实验装置：该反应为强酸制弱酸的反应，不涉及氧化还原（二）三氧化硫 SO31、物理性质常温常压下，三氧化硫是一种无色液体，熔点为16.8℃、沸点为44.8℃，标准状况下为固体。

2、化学性质SO3是一种酸性氧化物，是硫酸的酸酐，具有酸性氧化物的性质。

（1）能是紫色石蕊试液变红SO3 + H20 ＝ H2SO4H 2SO4＝ 2H+ + SO42-（2）与碱性氧化物反应CaO + SO3＝ CaSO4Na2O + SO3＝ Na2SO4（3）能与碱反应Ca(OH)2 + SO3＝ CaSO4+ H2O4、工业制法2SO2 + O22SO35、硫的氧化物的污染与治理（1）污染来源：化石燃料的燃烧，含硫矿石的冶炼。

（2）危害：污染大气，形成酸雨。

（3）防治：开发新能源，冶炼脱硫，处理工业废气2CaO + 2SO2 + O22CaSO4（三）硫化氢 H2S1、物理性质无色具有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染物，其水溶液叫氢硫酸，是一种二元弱酸。

2、化学性质（1）与碱反应H2S + OH-(少) ＝ HS- + H2OH2S + 2OH-(过) ＝ S2- + 2H2O（2）具有强还原性2FeCl3 + H2S ＝ 2FeCl2 + S↓ + 2HCl（3）具有可燃性2H2S + 3O22SO2+ 2H2O O2过量2H2S + O22S + 2H2O O2少量（4）酸性①H2S和H2SO3都是二元弱酸，在水中分步电离，能使紫色石蕊试液变红；②酸性H2S<H2SO3,S2-、SO32-、HS-、HSO3-都可以发生水解，其中S2-、HS-可与Al3+发生相互促进的水解反应。

3S2- + 2Al3+ + 6H2O ＝ 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑（四）硫酸1、稀硫酸的性质——酸的通性（1）使指试剂变色（2）与活泼金属反应（3）与碱反应（4）与碱性氧化物反应（5）与某些盐反应2、浓硫酸的特性浓硫酸俗称坏水，指H2SO4的质量分数大于或者等于70%的硫酸溶液，密度大于1.8g·cm-3，物质的量浓度大于18mol·L-1的一般都称作浓硫酸。

（1）吸水性浓硫酸具有吸收现成水（如气体、液体的水，固体中的结晶水）的性质，原因是H2SO4分子与水分子形成一系列的稳定水合物。

浓硫酸常用来干燥中性、酸性气体，不可干燥碱性气体（NH3）和常温下具有还原性的气体，如HI、HBr、H2S等。

（2）脱水性按水的组成比脱去某些有机物中的氢、氧元素，使有机物脱水。

（3）强氧化性①与绝大多数的金属反应其中冷的浓硫酸、浓硝酸使铁和铝等金属钝化。

钝化使化学变化，可以用铁罐来贮运浓硫酸。

对于其他金属有金属 + H2SO4(浓)高价态金属硫酸盐 + SO2↑ + H2O②与非金属反应非金属 + H2SO4(浓)高价态氧化物或含氧酸 + SO2↑ + H2OC + 2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2OS + 2H2SO4(浓) 3SO2↑ + 2H2OP + 5H2SO4(浓) 2H3PO4+ 5SO2↑ + 2H2O③与其他还原性物质反应H 2S + H2SO4(浓) ＝ SO2+ S↓ + 2H2OHI+ H2SO4(浓) ＝ SO2+ I2+ 2H2O④难挥发性浓硫酸是一种高沸点、难挥发性的酸，能够用于制取易挥发的HCl、HNO3等，如H2SO4(浓) + NaCl（s）NaHSO4+ HCl↑3、工业制备浓硫酸（接触法制硫酸）4、用途（1）化工原料，化学实验室中的必备试剂；（2）制化肥、农药、炸药和染料等；（3）用于石油精炼、金属加工前的酸洗和制取各种挥发性酸等。

第二部分常见考点一、SO42-的检验检验SO42-的正确操作向待测液中加入稀盐酸酸化（排除Ag+和SO32-的干扰），取上层清液加入氯化钡溶液（不能是硝酸钡，硝酸根与氢离子具有氢氧化性，会将SO32-氧化为SO42-造成误差），若有白色沉淀证明待测液中含有硫酸根。

二、CO2和SO2的比较及鉴别（一）CO2和SO2的比较注：能使澄清石灰水变浑浊的除了二氧化碳还有二氧化硫（二）鉴别CO2 + C 2CO1、鉴别方法（1）利用SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别；（2）利用SO2的漂白性，用品红溶液鉴别；（3）将SO2、CO2分别通入BaCl2溶液中都不沉淀，再滴加氯水，通入SO2的溶液中产生白色沉淀。

（4）SO2中混有CO2A用来证明混合气体中混有SO2，可替换成品红溶液；B用来吸收SO2；C用来证明SO2被吸收干净，也可替换成品红；D用来证明有CO2。

注：若混合气体中混有水蒸气，应先用无水硫酸铜检验水蒸气是否存在。

（三）常见漂白剂和漂白原理的比较（四）环境污染的防治方法方法一：钙基固硫法为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、氧气共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中。

方法二：氨水脱硫法雾化的氨水与烟气中的二氧化硫直接接触并将其吸收。

NH3 + SO2+ H2O ＝ NH4HSO32NH3 + SO2+ H2O ＝ (NH4)2SO32(NH4)2SO3+ O2＝ (NH4)2SO4方法三：钠、碱脱硫法用NaOH/Na2SO3吸收烟气中的 SO2，得到Na2SO3和NaHSO3。

2NaOH + SO2＝ Na2SO3+ H2ONa2CO3+ SO2＝ Na2SO3+ CO2Na2SO3+ SO2+ H2O ＝ 2NaHSO3三、含硫化合物之间的转化第三部分拓展知识一、试题中常见的硫的化合物1、SOCl2（亚硫酰氯、氯化亚砜）常在实验题中出现（1）制备：SO3 + SCl2＝ SOCl2+ SO2（2）性质：不稳定，加热到140℃以上时分解成氯气、二氧化硫和一氯化硫；遇水剧烈反应：SOCl2 + H20 ＝ SO2↑ + 2HCl↑2、S2Cl2（二硫化二氯）（1）制备：由熔融硫经直接氯化得到（2）性质：分子结构与过氧化氢相似，在空气中强烈发烟，可与水反应生成二氧化硫、硫和氯化氢，2S2Cl2+ 2H20 ＝ SO2↑ + 4HCl↑ + 3S↓。

3、Na2S2O3（硫代硫酸钠）（1）制备：将Na2S和Na2CO3以物质的量之比为2:1配成溶液，然后通入SO2，发生的反应为2Na2S + Na2CO3+ 4SO2＝ 3Na2S2O3+ CO2（3）性质：①中等强度的还原剂，常用在碘量法中测定碘的含量，可被碘氧化为连四硫酸钠（Na2S4O6），反应原理为I2+ S2O32- = 2I- + S4O62-；②可被氯气、溴单质等氧化剂氧化为硫酸根；③与酸反应：2H+ + S2O32- = S↓+ SO2↑+ H20。

（4）用途：俗称海波、大苏打，是氰化物、腈的解毒物。

4、Na2S2O5（焦亚硫酸钠）（1）制备：由亚硫酸氢钠过饱和溶液结晶脱水而成。