硫、硫化氢及硫的氧化物
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硫属化合物
一氧化硫,简称SO,是无色、有毒气体,是一种易溶于水的无机双原子化合物,化学公式为SO2。
它参与大气、水体、土壤之间的物质循环,也是完成硫元素化学反应的重要
介质,是构成硫化合物的基本单元。
硫的一氧化物有SO2、SO3和H2S。
其中,SO2是二价阴离子,即δ+δ-,SO3是三价
阴离子,即δ+δ+δ-,H2S则是一种单质气体,分子式为H2S,可转化为多价离子形式
H+δ-,其中“δ”代表硫离子。
在水溶液中,一氧化硫会缓慢地氧化成硫酸根,即SO4-,当硫酸根、硝酸根和氯离子共存时,可由硫酸和硝酸反应生成硫酸铵,即NH4+SO42-,也可和氢氧化钙反应形成聚硫
酸钙。
此外,硫的一氧化物还会反应形成硫化氢、碘酸硫酸和苯硫醚等硫属化合物。
硫化氢是无色气体,H2S,化学性质极性,可溶于水,与氨、碳酸碱、金属酸等混合
反应,产物以硫酸盐为主,常用于染料、塑料、硝基苯、电镀、农药制备等领域。
碘酸硫酸,也称硫酸碘酸,分子式为 H2SO3I2,是典型硫酸盐,是碘和硫酸反应生成的,溶解度低,它是重要的中间体,用于合成硫酸钠、硫酸铁和其它重要中间体,在钙钛矿、偏硅酸钠等光学材料的制备中,它也有重要的作用。
苯硫醚,简称BSE,分子式为C6H5SO2,是珠光烯烃和硫酸的反应生成的无机化合物,含硫量约78%,多以液态存在,是生产聚硅氧烷、硫酯硅胶、硅胶、氟橡胶等化学试剂的重要原料。
硫属化合物在我们InfDay生活中十分常见,可以用于染料、塑料、硝基苯、电镀、
农药等工业领域,广泛应用于日常生活中,可以有效地改善生活和环境质量。
硫以及硫的化合物的知识点汇总硫是一种非金属元素,原子符号为S,原子序数为16、它在化学中有着广泛的应用和重要的地位。
硫及其化合物是很多工业和生物过程中的关键组分,对环境和人类的生活具有重要影响。
以下是关于硫及其化合物的一些知识点的汇总。
1.硫的性质:-硫是一种黄色固体,具有特殊的臭味。
-硫是一种不活泼的非金属元素,常见的物理状态是固体。
-在常温下,硫容易形成S8分子,即八元环硫。
-硫的化学反应速度相对较慢,但它可以与许多元素和化合物反应。
2.硫的自然存在和提取:-硫在地壳中以多种形式存在,常见的矿石有黄铁矿、方铅矿和方解石。
-黄铁矿是最常见的硫矿石,通常用于硫的提取。
-硫可以通过在矿石中提取和还原的过程中得到,或者通过升华纯化硫来获得。
3.硫的用途:-硫是制造硫酸的重要原料,在农业、工业和药品制造中广泛应用。
-硫是制造橡胶和塑料的重要成分。
-硫广泛用于制备农药、杀虫剂和杀菌剂。
-硫还用于制备一些重要的化学品,如二硫化碳、硫化氢和亚硫酸盐。
4.硫化物:-硫与许多其他元素形成化合物,被称为硫化物。
-一些常见的硫化物包括硫化氢(H2S)、二硫化碳(CS2)和二硫化锡(SnS2)。
-硫化物常以固体形式存在,具有特殊的物理性质和化学性质。
5.硫酸及其盐类:-硫酸是一种重要的无机化合物,广泛用于矿山提取、蓄电池、肥料和化学制造等领域。
-硫酸可以与许多金属和非金属反应形成相应的硫酸盐。
-硫酸盐是重要的化学品,在农业和工业中有广泛的应用。
6.硫化氢:-硫化氢是一种强烈的臭酸性气体,有强烈的腐蚀性。
-硫化氢是一种有毒气体,对人体和环境有害。
-硫化氢常用于工业生产中,如石油加工和药品制造。
7.硫在环境和生物中的角色:-硫是地球大气中的重要成分之一,参与了地球的生物循环。
-硫是生物体中的重要元素之一,常以硫氨酸和半胱氨酸等形式存在,参与蛋白质的合成。
-硫通过微生物氧化和还原反应参与地球的气候和环境变化。
总结:硫及其化合物在人类生活和工业中扮演着重要角色。
高一化学第二册硫的知识点硫是化学元素周期表中的第16号元素,原子序数为16,原子量为32.06。
它的化学符号是S,属于非金属元素。
在自然界中,硫以多种形式存在,如黄磷、硫化铁、硫酸盐等。
硫在人类的生活中有着广泛的应用,同时也是地球上存在量较多的元素之一。
1. 硫的物理性质硫是一种黄色固体,常温下呈脆性结晶,无定形硫呈黄色蜡状。
硫具有特殊的气味,可引起眼睛和呼吸道不适。
硫的熔点为112.8°C,沸点为444.6°C。
纯度极高的硫能够燃烧,产生具有刺激性气味的二氧化硫。
2. 硫的化学性质2.1 氧化性:硫在氧气中可以燃烧,生成二氧化硫。
反应方程式为:S(s) + O2(g) → SO2(g)。
2.2 还原性:硫具有一定的还原性,在适当条件下可以还原金属氧化物,生成金属和硫化物。
例如,硫可以还原铜氧化物,生成纯铜和二氧化硫。
反应方程式为:CuO(s) + S(s) → Cu(s) + SO2(g)。
2.3 酸性:硫的氧化物二氧化硫在水中溶解,生成亚硫酸。
亚硫酸具有一定的还原性,在条件适宜时可以进一步被氧气氧化为硫酸。
反应方程式为:SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq)。
3. 硫的重要化合物3.1 硫酸:硫酸是硫的重要化合物之一,化学式为H2SO4。
硫酸是一种无色、无味、具有强酸性和强腐蚀性的液体。
它是一种重要的工业原料,在冶金、石油、化肥等众多行业中有着广泛的应用。
3.2 二氧化硫:二氧化硫是硫的氧化物之一,化学式为SO2。
它是一种无色气体,在大气中存在量很少。
二氧化硫是导致大气污染和酸雨形成的主要因素之一,具有刺激性气味。
3.3 硫化氢:硫化氢是硫的化合物,化学式为H2S。
它是一种有刺激性气味的无色气体,具有强烈的毒性。
硫化氢在工业和实验室中被广泛应用,同时也是一种重要的能源源,可以用于生产硝酸等。
3.4 硫酸盐:硫酸盐是硫酸的盐类,由硫酸基离子(SO4)2-和阳离子组成。
正六价硫的氧化物
正六价硫(sulfur)的氧化物有:
1. SO2(二氧化硫):
二氧化硫(SO2)是正六价硫(sulfur)的氧化物,它是无色的、具有
刺鼻气味的气体。
它能够溶于水,并会产生新的化合物,如硫酸等,
这会形成一种类似于矿酸的强酸性溶液。
在室温下,它是不稳定的,
可以在加热条件下轻易地氧化至硫酸(H2SO4)。
2. H2S(硫化氢):
硫化氢(H2S)也是正六价硫(sulfur)的氧化物,它是一种淡黄色的、具有腐臭气味的气体。
它能够溶于水,产生硫酸(H2SO4),并可以
与钴、锰以及铁等金属结合,形成相应的酸性溶液,具有强大的溶解力。
3. S8(八价硫):
八价硫(S8)是正六价硫(sulfur)的氧化物,它是白色的晶体,可以
溶于沸石,饱和钠水等水性溶剂,也能稀释的溶于水。
它是稳定的,
对温度和光线不敏感,不像二氧化硫一样轻易分解。
4. SO3(三氧化硫):
三氧化硫(SO3)是正六价硫(sulfur)的氧化物,它是白色臭气刺鼻
的粉末状物质,溶解性很差,但可以溶于水硫酸,它是不稳定的,只
要加热或放电就能够轻易地氧化到泥硫酸或硫酸(H2SO4)。
5. H2SO4(硫酸):
硫酸(H2SO4)是正六价硫(sulfur)的最终氧化物,它是无色的、有
强酸性的、水溶液,并能够发生一系列的反应。
它的分子量为98,也
就是说每克硫酸含有6毫克正六价硫(sulfur)。
硫酸有很强的氧化性,它可以氧化元素、金属、有机物等,具有重要的工业应用。
硫及其化合物知识点讲解硫是一种常见的化学元素,位于周期表的第16组,原子序数为16,简写为S。
它的原子结构包含16个质子和16个电子。
硫存在于自然界中,以多种形式出现,包括自由元素、矿石和天然气等。
硫的物理性质:硫是一种黄色的非金属元素,它的晶体结构与钻石非常相似,是正交晶系。
硫的常见形式包括黄磺、火山硫和针硫。
它的熔点为115.2℃,沸点为444.674℃。
硫具有相对较高的电负性,属于半金属元素。
硫的化学性质:硫是一种化学活性较高的元素,它可以与许多其他元素发生反应。
硫可以与氧气反应形成二氧化硫(SO2),这是一种有毒气体,主要产生于燃烧过程中。
硫还可以与氢气反应生成硫化氢(H2S),这是一种具有强烈恶臭的气体。
硫还可以与金属反应生成硫化物,如铜与硫反应生成黄铜(Cu2S)。
硫还可以与氯反应生成硫氯化物,如硫与氯气反应生成硫四氯化物(SCl4)。
此外,硫还与氮、磷、碳等元素反应生成相应的硫化物、亚磷酸和硫醇等。
硫的化合物:硫化物是硫的主要化合物之一,它包括许多不同的化合物。
常见的硫化物包括硫化氢(H2S)、二硫化碳(CS2)和硫化铁(FeS)等。
硫化氢是一种无色有毒气体,广泛用于工业生产中。
硫化铁是一种黑色固体,是黄铁矿的主要成分。
硫醇是与硫原子直接连接的有机化合物,具有类似于醇的性质。
除了硫化物,硫还可以与氧形成氧化物。
最常见的氧化物是二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)。
二氧化硫是一种无色有毒气体,广泛用于工业生产和环境保护。
三氧化硫是一种无色液体或白色固体,具有强烈的腐蚀性。
硫在工业生产和农业中具有重要的应用。
硫化氢用于制造化学品、合成药品和硫化汞等。
硫在农业中用于制造硫肥,可以改善土壤的肥力。
总之,硫及其化合物是一种重要的元素和化学品,广泛应用于工业和农业领域。
了解硫的性质和化合物,有助于我们更好地理解和利用它们。
硫各个价态转化方程式一、硫的 -2价转化硫的 -2价常见于硫化物中,比如硫化氢(H₂S)。
硫化氢和氧气反应可以转化为硫单质,化学方程式为2H₂S + O₂ = 2S + 2H₂O。
这就像是硫化氢这个小调皮,碰到氧气这个厉害的家伙,就被氧化成了硫单质。
硫化氢还可以和一些氧化剂反应,像二氧化硫(SO₂),它们反应会生成硫单质和水,方程式是2H₂S + SO₂ = 3S + 2H₂O。
这个反应就像是两个硫家族的成员在互相作用,一个是 -2价的硫化氢,一个是 +4价的二氧化硫,最后变成了0价的硫单质。
二、硫的0价转化硫单质在加热的情况下可以和氧气反应生成二氧化硫,化学方程式为S + O₂ = SO₂。
这就像是硫单质自己跑到氧气这个大火炉里,然后变成了二氧化硫。
硫单质还可以和浓硫酸反应,生成二氧化硫,反应方程式为S +2H₂SO₄(浓) = 3SO₂ + 2H₂O。
这里的硫单质就像是勇敢地冲进了浓硫酸这个强酸的包围圈,然后产生了新的二氧化硫。
三、硫的 +4价转化二氧化硫可以和氧气在催化剂的作用下反应生成三氧化硫,化学方程式为2SO₂ + O₂⇌ 2SO₃。
这就像是二氧化硫这个小角色,在催化剂这个小助手的帮助下,和氧气手拉手变成了三氧化硫。
二氧化硫还可以和氯水反应,生成硫酸和盐酸,化学方程式为SO₂+ Cl₂ + 2H₂O = H₂SO₄ + 2HCl。
这就像是二氧化硫和氯水来了一场大混合,然后变成了另外两种酸。
四、硫的 +6价转化三氧化硫和水反应可以生成硫酸,化学方程式为SO₃ + H₂O =H₂SO₄。
这就像是三氧化硫这个小颗粒掉进了水这个大池子里,然后就变成了硫酸。
浓硫酸具有强氧化性,可以和铜反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为Cu + 2H₂SO₄(浓) = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O。
这里的铜就像是一个小战士,闯进了浓硫酸这个大阵营,然后发生了一系列的反应。
硫离子构成的物质
硫离子主要存在于硫化物中,硫化物是指含有硫离子(S²⁻)的化合物。
以下是一些常见的由硫离子构成的物质:
1.硫化氢(H₂S):这是一种无色气体,具有刺激性臭味,是臭
鸡蛋和腐败物质的主要成分。
硫化氢常用于制造硫酸。
2.硫化铁(FeS):这是一种黑色固体,常存在于火山活动和矿物
矿床中,主要用于制造电池。
3.硫化锌(ZnS):这是一种白色或黄色固体,用于制造石英钟
和夜视仪。
4.金黄铁矿(FeS₂):这是一种常见的黄铁矿石,用于制造硫酸
和孕育器等。
5.硫化铜(CuS):这是一种深灰色固体,可用于制造化学品和
催化剂。
6.硫化镉(CdS):这是一种黄色固体,用于制造带有光敏性设
计的材料。
7.硫化汞(HgS):这是一种红色固体,用于制造乘用车的制动
器以及挥发油中的添加剂。
硫、硫化氢及硫的氧化物一、硫1、从硫的原子结构认识硫的化学性质(1)硫元素的核电荷数为16, 硫原子核外有16个电子, 分3个电子层, 最外层上有6个电子; 原子半径较小。
在化学反应中易获得2个电子(或共用电子对偏近于硫原子)而达到稳定结构, 显-2价, 表现出硫的氧化性。
①在一定条件下, 硫能与Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ag、Hg等金属反应, 生成金属硫化物。
Mg + S ∆MgS2Al + 3S ∆Al2S3Hg + S ∆HgS②在加热条件下, 硫蒸气与H2反应生成硫化氢。
H2 + S ∆H2S(2)硫原子最外电子层上的6个电子或其中的4个电子在与某些非金属结合时, 形成的共用电子对偏远于硫原子, 从而使硫显+6价或+4价, 表现出硫的还原性。
如硫与氧、氯、氟等非金属的反应:S + 2Cl2∆SCl4S + O2点燃SO2SO2在一定温度和催化剂存在的条件下, 可与O2进一步反应生成SO3。
(3)硫元素有-2、0、+4、+6等多种价态硫单质是硫的0价态, 在一些反应中其价态可以升高变为+4价或+6价, 在另一些反应中其价态可以降低为-2价。
所以硫单质既有氧化性又有还原性。
但必须清楚, 硫的氧化性和还原性并不是均等的, 硫是较活泼的非金属单质, 在一般情况下主要表现出氧化性, 只有跟强氧化剂反应时才表现出还原性。
在特殊情况下, 如硫与KOH溶液共热时, 硫本身既是氧化剂又是还原剂, (通常称为歧化反应)。
3S + 6KOH ∆2K2S + K2SO3 + 3H2O2、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:可知硫原子比氧原子多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。
也就是说, 硫的非金属性比氧和氯都弱。
(2)从S、O2、Cl2与变价金属Cu、Fe反应生成物中金属的化合价来分析2Fe + 3Cl2点燃2Fe Cl33+Cu + Cl2点燃Cu Cl22+3Fe + 2O 2点燃 Fe 3O 4 (Fe 3O 4中2 / 3的铁显+3价, 1 / 3的铁显+2价) 2Cu + O 2 ∆ 2CuO 2+Fe + S ∆ FeS 2+2Cu + S ∆ Cu S 12+可知, Cl 2、O 2能把Fe 、Cu 氧化到高价态, 而S 只能把Fe 、Cu 氧化到低价态。
说明S 原子得电子能力比氧原子、氯原子都差, 即硫的非金属性比氧和氯都弱。
(3)从S 、O 2、Cl 2与H 2反应的难易来分析Cl 2与H 2的混合气见强光或点燃时发生爆炸, 生成的HCl 很稳定; O 2与H 2的混合气在点燃或放电时发生爆炸, 生成的H 2O 也很稳定; S 蒸气与H 2在加热的条件下, 发生不完全反应, 生成的H 2S 不稳定。
可知硫的非金属性比氧和氯都弱。
(4)Cl 2、O 2都可把氢硫酸中的硫置换出来。
Cl H S 2HCl S 22+=+↓ 氧化性Cl 2 > SO 2H S 2H O 2S 222+=+↓ 氧化性O 2 > S 可知硫的非金属性比氧和氯都弱。
二、硫化氢1、硫化氢的物理性质硫化氢是无色, 有臭鸡蛋气味的气体, 密度比空气大, 有剧毒, 是大气污染物, 能溶于水(通常情况下溶解度为1∶2.6)。
2、硫化氢的化学性质(1)不稳定性H 2S ∆ H 2 + S (300℃时分解)(2)可燃性2H 2S + 3O 2 点燃 2H 2O + 2SO 2(完全燃烧)2H 2S + O 2点燃 2H 2O + 2S(不完全燃烧)(3)还原性 H 2S 中的硫元素为-2价, 是硫的最低价态, 在化学反应中S 2-的化合价只能升高, 不能降低, 因此H 2S 有强还原性。
如:H 2S + Cl 2 = 2HCl + S (Br 2、I 2有类似反应)H 2S + 2FeCl 3 = 2FeCl 2 + 2HCl + S ↓(4)特殊性 大量事实说明, H 2S 与FeSO 4、MgSO 4、NaNO 3、AlCl 3、ZnCl 2等强酸盐的溶液不能发生反应, 这是符合弱酸不能与强酸盐反应规律的。
但H2S能与CuSO4、(CH3COO)2Pb、Pb(NO3)2、AgNO3等溶液反应。
这是因为FeS、ZnS虽然不溶于水, 但却易溶于酸; Al2S3在溶液中不存在; 故FeSO4、ZnCl2、AlCl3不能与H2S反应。
但PbS、CuS、Ag2S等既难溶于水, 又难溶于酸(如稀H2SO4、HCl等), 因而出现了这些金属的可溶性强酸盐溶液(金属活动性顺序中Pb以后金属的盐溶液)能够与H2S这种弱酸发生反应的“特殊”情况。
如: +=↓+CuSO H S CuS H SO4224(黑色)()+=↓+CH COO Pb H S PbS2CH COOH3223(黑色)()+=↓+Pb NO H S PbS2HNO3223+=↓+2AgNO H S Ag S2HNO3223(黑色)利用这一现象可以检验硫化氢气的存在。
3、氢硫酸(1)硫化氢的水溶液叫氢硫酸。
氢硫酸是易挥发的二元弱酸, 其酸性比碳酸还弱。
(2)硫化氢和氢硫酸的化学式都可用H2S表示, 但它们却是两种不同的物质, 有着许多不同的性质。
(3)氢硫酸具有酸类的通性(H+的性质)、还原性(S2-的性质)和弱氧化性(H+的氧化性)。
H S NaOH NaHS H O+=+(NaOH不足量)22+=+(H2S不足量)H S2NaOH Na S2H O222H2S(溶液) + Mg = MgS + H2↑2H2S(溶液) + O2 = 2S↓ + 2H2O (氢硫酸不宜在空气中长久存放)4、实验室用FeS与稀硫酸或盐酸反应制取H2S气FeS + H2SO4(稀) = FeSO4 + H2S↑FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑三、二氧化硫1、二氧化硫的物理性质二氧化硫是一种无色有刺激性气味的气体, 密度比空气大, 有毒, 易液化(沸点-10℃), 易溶于水(通常情况下溶解度为1∶40)。
2、二氧化硫的化学性质SO2溶于水并与水反应生成亚硫酸, 故SO2是亚硫酸的酸酐。
SO2中的硫元素显+4价, 是硫的中间价态, 其化合价既可以升高, 也可以降低; 所以SO2既有还原性, 又有氧化性, 但以还原性为主。
(1)酸性氧化物的通性SO2 + H2O H2SO3(可逆反应)SO2 + Na2O = Na2SO3SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O (SO2不足量)SO2 + NaOH = NaHSO3 (SO2过量)(2)弱氧化性只在少数反应中表现出来SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O (氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶1)(3)较强的还原性2SO2 + O22SO3SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl (Br2、I2有类似反应)5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4所以SO2能使溴水、氟水、碘水、KMnO4溶液褪色。
SO2 + 2FeCl3 + 2H2O = 2FeCl2 + 2HCl + H2SO4(4)漂白性SO2能跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质, 这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
如SO2可使品红溶液褪色, 加热后又恢复为原来的红色。
利用这一现象可以检验SO2的存在。
3、SO2与CO2的鉴别方法由于CO2、SO2都能与澄清的石灰水反应, 且都有白色沉淀析出:()CO Ca OH CaCO H O+=↓+2232()+=↓+SO Ca OH CaCO H O2232当通入的气体过量时, 生成的白色沉淀又都会溶解, 又变为澄清溶液:()++=CaCO CO H O Ca HCO32232()++=CaCO SO H O Ca HSO32232所以鉴别CO2和SO2时, 不宜用澄清的石灰水做试剂, 也不宜用Ba(OH)2溶液做试剂。
可根据SO2有漂白性, 能使品红溶液褪色; SO2有还原性, 能使KMnO4溶液或溴水褪色, 而CO2不具有这些性质。
因此可以用品红溶液, 或KMnO4溶液, 或溴水做试剂来鉴别SO2和CO2。
4、实验室制取SO2的方法在实验室常用亚硫酸钠的晶体与较浓的硫酸反应来制取SO2;Na2SO3(固) + H2SO4(较浓) = Na2SO4 + H2O + SO2↑因SO2的溶解度较大, 故应当用较浓的硫酸(常用1∶1或70%左右的H2SO4)。
其装置与制取Cl2、HCl的装置相同。
反应开始时不需要加热, 随反应的进行硫酸被冲稀, 反应速率减慢时, 可稍微加热以加快反应速率。
四、三氧化硫三氧化硫是一种无色、易挥发的晶体。
能与水剧烈反应生成硫酸, SO3具有酸性氧化物的通性。
SO3能够溶解在浓硫酸中, 形成发烟硫酸。
在一定条件下SO3会发生分解反应: 2SO32SO2 + O2五、不同价态的硫元素之间的转化关系1、价态相邻的硫元素组成的不同物质之间, 如H2S与S、S与SO2、SO2与浓H2SO4等, 一般不发生氧化还原反应。
2、存在中间价态的两种不同价态的硫元素组成的不同物质之间, 在一定条件下可以发生氧化还原反应, 生成中间价态的物质。
如H2S与SO2反应生成S单质; S与浓H2SO4在加热时反应生成SO2; H2S与浓硫酸反应生成S和SO2, 或只生成SO2。