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第三章 硫·硫酸.doc

上传人:scg750829 文档编号:7263927 上传时间:2019-05-11 格式:DOC 页数:39 大小:495.50KB
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资源描述

1、第三章 硫硫酸一、氧及其化合物 O2、O 3、H 2O2二、硫 S三、硫化氢H 2S四、硫的氧化物 SO2、SO 3五、硫酸及其盐六、离子反应和离子方程式第一部分 氧及其化合物一、O 31、结构结构特殊极性分子O 2 的同素异形体不满足 8(或 2)电子稳定结构的如:NO2、SO 2、NO、CO、BF 3、PCl 5、IF 5、XeF 6 2、物理性质常 T. P 下:特殊臭味的淡蓝色气体,液态呈深蓝色,固态呈紫黑色。O 3 O 2比 O2 易溶于水存在距地面 15km50km 的大气平流层中(P115)(虽然 O3 的含量不高,却可以吸收来自太阳的大部分紫外线,使地球上生物免遭伤害人类和生物

2、的保护伞)(若将大气中所有臭氧压缩到相当于地球表面大气压力,则臭氧层只有 3mm 厚)OO OOO OSH HO O 3、化学性质(1)不稳定性:2O3 = 3O2+Q放热反应说明臭氧比氧气有更大的化学活性。常温分解,升温速率加快,遇催化剂(氟里昂、NO、 NO2 等)加快。(2)氧化性(极强)2Ag + O 3 = Ag2O + O2(如 Ag、Hg 等在空气中或 O2 不易被氧化的金属可被 O3 氧化)O 3 + 2KI + H2O = 2KOH + I2 + O2a. 可使湿润的 KI 淀粉试纸变蓝。b. 可用来检验 O3 的存在。漂白和消毒优质消毒剂(3)生成3O2 = 2O3(eg:

3、 家用消毒碗柜中的臭氧发生器)(打雷、激光器、复印机、高压电机)(一)氧形成化合物的成键特征1、氧原子夺取电子形成 O2 离子生成离子型氧化物。 eg : Na2O、CaO2、氧原子通过共用电子对形成两个共价单键O eg: H2O、Cl 2O3、氧原子以一个双键同另外元素原子相联。 eg: CH2O、(NH 2)2CO4、氧原子与其它原子以特殊(三重)键结合。 eg: CO、NO5、O 中孤对电子成配位键。 eg : 氢键(二)O 3 分子可以结合电子形成 O3 离子,即臭氧化合物。 eg: KO3(三)1、O 2 可以结合两个电子,形成 O22 离子或共价的过氧链O O得离子型过氧化物或共价

4、型过氧化物。 eg: Na2O2、H 2O22、O 2 可以结合一个电子形成 O2 离子化合物,为超氧化物。 eg: KO23、O 2 可以失去一个电子,生成二氧基 O2+ 阳离子的化合物。 eg: O2+ PtF6二、H 2O21、结构 H O O H HOOH极性分子2、物性O OH|H无色,粘稠液体,易 比溶于水(水溶液俗称双氧水) ,沸点比水高(氢键)任意比(市售双氧水中 H2O2 的质量分数约为 30%,医疗上广泛使用稀双氧水(3%) ,工业用 10%的用于漂白)3、化学(1)不稳定性:2H 2O2 = 2H2O + O2+Q (歧化反应)贮存分解加 MnO2 催化迅速分解棕色瓶,阴

5、凉处(2)极弱的酸性H2O2 HO2 + H+ K1 = 1.551012(3)氧化性(酸性介质时氧化性更强,H 2O2 不论在酸性介质,还是碱性介质,氧化性强于还原性,主要用作氧化剂。 )H 2O2 + SO2 = H2SO4H 2O2 + 2I + 2H+ = I2 + H2OH 2O2 + 2Fe3+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2OPbS + 4H 2O2 = PbSO4 + 4H2O(油画)4H 2O2 + Cr2O72 + 2H+ = 2CrO(O2) 2 + 5H2O(非氧化还原反应)N 2H4 + 2H2O2 = N2 + 4H2O(火简箭推进器无污染)(4)还原性(H

6、 2O2O 2)2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 + 5O2+8H 2O(5)用途漂白、消毒(无公害)涤棉、丝绸、棉、麻织物及纸浆所指双氧水,纯过氧化氢稳定。第二部分 硫一、存在及物性1、存在(1)主要化合态:蛋白质、煤(2)少量游离态:天然硫(火山口附近)“S”代表硫单质(分子晶体)2、组成: 硫单质不是单原子分子常见硫单质:S 2、S 4、S 6、S 8(互为同素异形体)3、物性淡黄色晶体,俗称硫磺,质脆(可研成细粉) (淡黄色:AgBr、Ag 3PO4、Na 2O2)不溶于 H2O。溶液中析出 S 形成淡黄色沉淀或乳白色浑浊。微溶于酒精。在工

7、业生产或实验室制备其它物质,若使用硫粉与水溶液体系反应时,常用酒精浸润,以增大反应接触面积,加快反应速率,提高产量。易溶于 CS2二、化学性质1、与非金属反应S + O2 = SO2 (a.空气 b.纯氧)S + H2 N2S2S + C = CS2 (g)(无色挥发性液体)2、与金属反应:y S + x M = MxSy + Q(强氧化性)(1)反应条件Ag、Hg 等与 S 反应在常温下可发生,其余反应均需加热引发。 (但 Ag、Hg不化合)2Cu + S = Cu2S石膏:CaSO 4 2H2O 2CuSO4 H2O芒硝:Na 2SO4 10H2O硫化物硫酸盐硫铁矿:FeS 2FeS2 +

8、 2HCl = FeCl2 + H2S2 , H2S2 = H2S + S黄铜矿 CuFeS2(晶体类型类似 CuGaS2)CuFeS2 最主要的铜矿,全世界 2/3 的铜由它提炼(-H 2O)a. CS2 洗涤试管等仪器b. 热碱洗涤常温O2(2)产物特例:Hg + S = HgS(不是 Hg2S)2Na + S = Na2S(爆炸)(比较硫氯的非金属性强弱? Cl2 S) P78 视野拓展(3)颜色K2S、 Ca2S、Na 2S、Al 2S3、ZnS / FeS、SnS、PbS 、CuS (Cu2S)、HgS、Ag 2S白色 黑色特殊颜色:CdS黄色 MnS粉红色(4)溶解性K 2S、Na

9、 2S 溶于水水解 S2 + H2O HS + OHCaS、MgS 部分水解 2CaS + 2H2O = Ca(OH)2 + Ca(HS)2Al 2S3 彻底水解 Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2OZnS、FeS、SnS、PbS 可溶于稀酸(盐酸、稀 H2SO4)CuS 可溶于浓 HNO3HgS、Ag 2S 可溶于水。3、其它反应(1)S + 2KNO 3 + 3C = K2S + N2+3CO 2黑火药比例a. CS2 溶解后过滤后,蒸发滤液,得晶体硫。分离三成分 b. 水溶解,过滤得木炭。c. 滤液蒸发,浓缩得 KNO3 。(2)3S + 6NaOH(浓) = 2

10、Na 2S + Na2SO3 + 3H2O(歧化反应)注:碱金属或碱土金属硫化物的溶液能溶解单质硫生成多硫化物。eg: Na2S + (x 1)S = Na2SX(多硫化物的溶液一般显黄色,随着 x 值增加由黄色、橙色而至红色)(3)S + 2H 2SO4 浓 = 3SO2+2H2O(归中反应)S + 6HNO3 浓 = H2SO4 + 6NO2+3H 2O三、用途(1)制硫酸(2)制硫化橡胶(增加橡胶强度)(3)黑火药、医药、农药无变价:金属硫化物:Na 2S 有变价:低价硫化物:Cu 2S、FeS思考如何制备(4)火柴例:下列事实能说明硫元素的非金属性小于氯元素的是(填序号) 通常情况下硫

11、单质为固体,氯单质为气体S 原子最外层有 6 个电子而 Cl 原子最外层有 7 个电子H 2S 的稳定性小于 HClS、Cl 2 分别与 Fe 或 Cu 单质反应时产物分别为 FeS、FeCl 3 和 Cu2S、CuCl 2在自然界中存在硫单质而不存在氯单质酸性 HClO4 H2SO4硫有多种同素异形体而氯气没有Na 在 Cl2 中安静燃烧,而 Na 与硫化合时甚至发生爆炸H 2S + Cl2 = 2HCl + S原子核对最外层电子的吸引能力:Cl S解析 元素的非金属强弱主要体现在原子核对外层电子的吸引能力上,由此引发的 “单质的氧化能力” “单质与 H2 等反应的条件高低及对应氢化物的稳定

12、性” “最高价氧化物对应水化物的酸性强弱” “单质的置换能力”等,都可以用来比较元素非金属性的相对强弱(如) ,而单质的物理性质及音质分子结构的特点等一般不能用作比较依据(如) 。再如原子结构特征,在没有限定“同周期”或“同主族”等条件下,一般不作为参比依据(如) ,只体现出硫单质比 Cl2 稳定,属于分子结构范畴。O 2 也有单质存在,却不可说 “氧的非金属性小于氯” 。中 Na与硫粉混合研磨时,由于硫粉单位体积的硫原比 Cl2 多许多倍,反应速率大,故反应强烈。若相同条件下的硫蒸气及 Cl2 分别与 Na 反应时,应该是 Cl2 比硫蒸气剧烈。答案:评注 比较物质的非金属性强弱的常见方法有

13、: 比较与 H2 化合的难易;比较与 H2 的化合产物的稳定性; 比较其单质与同一物质反应的难易程度;比较与同一变价元素反应产物的价态;比较形成酸的强弱程度;比较相互间的置换规律;比较其原子核对最外层电子的引力等等。练习:能说明氧的非金属性比硫强的事实是 。 (填序号)(1)氧的氢化物通常状况下为液态,而硫的氢化物为气态(2)硫的熔点比氧高(3)硫和氧气反应,生成物中硫显正价,氧显负价(4)硫的相对原子质量比氧大练 习1、0.05 mol 某单质与 0.8 g 硫在一定条件下完全反应,该单质可能是( )A、H 2 B、O 2 C、K D、Zn E、CunS = 0.025mol n 单质 :

14、nS = 2 : 138.02、已知 2.1 克 KOH 和 1.6 克硫粉混合后加热,恰好相互完全反应,反应的化学方程式为a KOH + b S = c K2SX + d K2S2O3 + e H2O,则 x 值为 3 参加反应的 KOH 和 S 的物质的量之比 故 a : b = 3 : 44:6.:5若取 a=6,b=8,则 6KOH + 8S = c K2SX + d K2S2O3 + eH2O“H”守恒 e = 3 ; “K”守恒 c = 2“O”守恒 d = 1 ; “S”守恒 x = 33、将 m g 铁粉和 n g 硫粉混和,在隔绝空气的情况下加热,将反应后全部投入到足量稀盐酸

15、中可产生多少升气体?(标况)将气体通入足量的苛性钠溶液中,生成物是什么?质量为多少?(1)Fe + S = FeS FeS + 2HCl = H2S+FeCl 2Fe + 2HCl = H2+FeCl 2V(g) = 22.4=0.4m (L) n(Fe) = n (g)56(2)Fe + S = FeS56 32m n32m 56n32m56n 生成物 Na2S m = 78322nSH3n32m n(S) ,m = 44gC、n (Fe) = n(S) ,m 44g D、n (Fe) n(S) ,28g S2S+2H2|S+O2|第三部分 硫化氢及盐一、实验室制法1、原理强酸制弱酸(复分解

16、反应原理)(1)金属硫化物()K 2S、Na 2S 等溶于水(非启普发生器原理装置)()ZnS、FeS 等不溶于水(可取用启普发生器)()其它硫化物一般不用(2)H +()不用浓盐酸(挥发性)()不用浓 H2SO4(强氧化性)()不用 HNO3(不论浓稀)FeS + 4HNO3 稀 = Fe(NO3)3 + NO+ S+ 2H 2OFeS + 12HNO3 稀 = Fe(NO3)3 + 9NO2+ H 2SO4 + 5H2O()可用稀 HCl、稀 H2SO4(不宜用 CH3COOH、弱酸,反应较慢)FeS + H2SO4 稀 = FeSO4 + H2SFeS + 2HCl 稀 = FeCl2

17、+ H2S2、装置(1)固 + 液 气启普发生器启普发生器简单装置其它装置(2)启普发生器使用条件a. 反应物:块状(粉状不行) 、固体和液体b. 生成物:难溶性气体(反应液)c. 条件:不需加热d. 反应情况:放热不能太多,反应易控制,不能太猛(CaC 2+H2OC 2H2)优点:随开随用,随关随停。注意事项a. 气密性检查(液差法)b. 点燃前验纯(3)简单装置(4)其它装置3、收集(1)向上排空气法(注意尾气吸收)(2)排泡和 NaHS 溶液(不能排 Na2S (aq))作用:a. 减少 H2S 的溶解b. 除 HCl 杂质4、检验(1)湿润的醋酸铅试纸(或蓝色石蕊试纸变红)Pb(Ac)

18、2 + H2S = PbS( 黑)+ 2HAc(复分解反应)Pb(Ac) 2 可溶性难电离盐。(2)亦可用 CuSO4 (aq)(主要用于吸收)CuSO4 + H2S = CuS(黑) + H2SO4说明:弱酸一般不能以复分解反应制备强酸,但 H2S 例外,主要由于 S2可与某些盐金属离子形成难溶性沉淀!5、尾气碱液或 CuSO4 (aq)6、干燥(1)不使用:CuSO 4、浓 H2SO4、碱石灰(2)可使用:P 2O5、无水 CaCl2二、性质1、物性无色,臭鸡蛋气味,比空气重,剧毒,能溶于水 1 : 2.6密闭系统或通风橱中进行部分气体溶解性NH3 : 700 Cl2 : 2.0 N2 :

19、 0.02HCl : 500 CO2 : 1.0 CO : 0.02SO2 : 40 O2 : 0.032、化性(1)热不稳定性H2S = H2 + S (T: 300)(2)可燃性(点燃前要验纯)2H2S + O2 = 2S + 2H2OV=3 S + O2 = SO2(连续反应)2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2OV=3 (平行反应)注:H 2S 水溶液在空气中久置可浑浊。“量”(3)还原性(H 2S)2H 2S + SO2 = 3S + 2H2O2S2 + SO22 + 6H+ = 3S+ 3H 2O2Na2S + Na2SO3 + 6HCl = 3S+3H 2O + 6Na

20、Cl2Na2S + 3SO2 = 3S+ 2Na 2SO32Na2S + 2SO2 + 2H2O = 2Na2SO3 + 2H2O () (H 2SO3H2S)2H2S + SO2 = 3S + 2H2O () H2S + I2 = S + 2HIH2S + Cl2 稀 = S + 2HClH2S + 4Cl2 浓 + 4H2O = H2SO4 + 8HCl H2S + 8HNO3 浓 = H2SO4 + 8NO2+4H 2O3H2S + 2HNO3 稀 = 3S + 2NO + 4H 2O H2S + 3H2SO4 浓 = 4SO2+4H 2O(干燥?)H2S + H2SO4 浓 = S+S

21、O 2+ 2H2O H2S +2FeCl3 = 2FeCl2 + S+2HCl (FeCl 2 + H2Sx)H2S + 8KMnO4 + 7H2SO4 = 8MnSO4 + 4K2SO4 + 2H2O3Na2S(过)+2FeCl 3=6NaCl+2FeS+ S; 2FeCl 3 + Na2S = 2FeCl2 + 2NaCl + S小结:H 2S 的氧化产物( S、SO 2、H 2SO4)与氧化剂的量、浓度、强弱及反应条件温度有关。6402(4)酸性(还原性)具有酸的通性H2S 的水溶液即氢硫酸,二元弱酸(酸性 H2S2/1 S,H 2ONa2S / Na2SO32.5 时,有 H2S 完全

22、反应。23a2H2S 3V1 (1+a) V 余 V 余 = a 0 .5(L)2、若只知 H2S、O 2 混合气体的总体积,则先假设,找反应,再计算,还检验。18O212O2 451331例:常温常压下 100ml H2S、 O2 的混合气,点燃后恢复到原状态,体积变为 25mL,求原混合气中 H2S、 O2 各多少?剩余气体成分是多少?解:由 VH2S : V=2 : 3 和 V=100 25 =75ml若余气全为 SO2,VH 2S = 75=50ml , VO2 = 50ml若余气全为 H2S,VH 2S = 75+25=75ml , VO2=25ml若余气为 SO2、O 2,VH 2

23、S = VO2=50ml , 但 50mlO2 并不能对 50ml H2S 过量。练习:将 a mol H2S 和 1 mol O2 置于一容积可变容器中进行反应,维持容器内气体压强不变(101KPa) ,在 120下测得反应前后容器的气体密度分别为 1 和 2,若 a 的取值不同,则 H2S 的氧化产物可能有如下三种情况。(1)全部是 SO2,此时 a 的取值范围 3a(2)全部是 S,此时 a 的取值范围 a2 ,且 1 2。(3)部分是 S,部分 SO 2,a 的取值范围 ,反应后 SO2mol,容气内气1a体物质的量之和 mol。1第四部分 硫的氧化物一、SO 2 的制备1、工业制法:

24、4FeS 2 + 11O 2 = Fe 2O 3 + 8SO 2S + O 2 = SO 2(纯度高)2、实验室制法:(1)原理:()Na 2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2+H 2O()Cu + 2H 2SO4 = CuSO4 + SO2+2H 2O(2)装置()S + L g()S + L g均不能使用启普发生器()原因:Na 2SO3 粉末()原因:需加热两方案均需浓 H2SO4 ()优点:反应速率快水分含量少(SO 2 溶解量少)()稀 H2SO4 不反应(3)收集:排空法(向上) ;排饱和 NaHSO3 溶液(不能用排水法) (1 : 40)(4)尾气:碱液吸收(

25、注意防倒吸倒置漏斗)(5)检验:通入品红溶液中然后加热先褪色,加热复原。Ca(OH) 2 (aq) 白(区别 CO2)(6)可用 H2SO4、P 2O5、CaCl 2、CuSO 4不可用:碱石灰、硅胶硅胶(原硅酸失去部分结晶水,形成的)一种表面积极大的疏松多孔状物。SiO2xH2O 能吸附极性分子,如 H2O、HCl,常用来干燥非极性分子组成的气体。在硅胶中加入无水 CoCl2 作显色剂CoCl2 CoCl2 6H2O 失去干燥能力的硅胶通过加热,失水蓝色 粉红色 可获得再生。+H2O-H2O二、性质1、物性无色刺激性气味,有毒气体,大气污染物,易溶于 H2O(1 : 40)发散:(1)空气中

26、 SO2 的来源主要来自化石燃料的燃烧。含硫矿石的冶炼,硫酸、磷肥、纸浆生产等产生的工业废气。(2)空气中 SO2 的危害直接危害是引起人体的呼吸道疾病,严重时还会使人死亡。形成酸雾、酸雨。SO2 SO 3 H 2SO4 SO2 + H2O = H2SO3NOX HNO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4正常雨水 PH 值约为 5.6(H 2CO3)酸雨的 PH 值小于 5.6 (酸性降雨就是酸雨?)2、化性极性 非极性(1)酸酐(H 2SOSO 2 酸性氧化物)辨析:酸性氧化物一定是酸酐。 ()酸酐一定是酸性氧化物。 ()酸性氧化物一定是非金属氧化物。 ()Mn 2O7非金属氧化物一

27、定是酸性氧化物。 ()CO、NO、 NO2、H 2O碱性氧化物一定是金属氧化物。 ()金属氧化物一定是碱性氧化物。 ()Al 2O3、Na 2O2a. SO2 + H2O H2SO3能使石蕊试液变红。H2SO3 是二元中强酸,不稳定,只能在水中少量存在(类似于 H2CO3)H2SO3 H+ +HSO3 ,HSO 3 H+ + SO32(酸式亚硫酸盐水溶液显酸性)b . SO2 + CaO = CaSO32CaSO3 + O2 = CaSO4Na2O2 + SO2 = Na2SO42Na2O2 + 2SO2 = 2Na2SO3 + O2 ; ( Na2O2 + CO2 = Na2CO3 + 1/

28、2 O2)O2 H2OSO O O=C=O-H2OCH3CCH3C OO|O“固硫”2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4(亚硫酸盐强还原性)c. SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2OSO2 + NaOH = NaHSO3SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 +H2O(类似于 CO2) (SO 2 尾气治理, Ca(OH)2 悬浊液)CaSO3 + H2O +SO2 = Ca(HSO3)2所有的酸性亚硫酸盐均易溶于水。d. SO2 + NaSO3 + H2O = 2NaHSO3(与酸性比亚硫酸弱的酸对应的盐反应)SO2 + Na2CO3 = Na2SO3 + CO2

29、SO2 + 2NaHCO3 = Na2SO3 + 2CO2 + H2O(可用饱和 NaHCO3 aq 除 CO2(SO 2) )(2)弱氧化性(SO 2S)SO 2 + 2H2S = 3S + H2OSO 2 + 2Mg = 2MgO + S(比 2Mg + CO2 = 2MgO + C 反应剧烈)Mg + S = MgS(3)强还原性(SO 2S)2SO 2 + O2 = 2SO3催化剂:V 2O5(400500)NO 2(SO 2 + NO2 = SO3 + NO)2H2O + 2SO2 + O2 = 2H2SO42Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4说明:还原性:SO 2 漂白性)

30、SO 2 不能漂白酸碱指示剂。紫色石蕊 立即变红,随即褪色(酸性作用m 时,则反应后氧化产物与还原产物的质量差为 。mg163)(若 5n=m 时,且反应后氧化产物与还原产物质量和为 48g,则 m+n= 3 。3、某混和液中含 Na2S x mol,含 NaS2O3 y mol,向其中加入足量的稀硫酸,求生成物中 S、SO 2、H 2S 的物质的量。2S2 + 4H+ = 2H2SS2O32 +2H+ = SO2+S + H 2O2H2S + SO2 = 3S + 2H2O2S2 + S2O32 + 6H+ = 4S+ 3H 2O2 1 4x yx 2y() x=2y 时,n S = 2x

31、mol ; nSO2=nH2S=0() x2y 时,n S = 4y mol ; nSO2=0 ; nH2S=(x 2y )mol() x2y 时,n S = 2x+y mol ; nSO2=0 ; nH2S= molxy3)(xy4、白色粉末 A 由 Na2S、Na 2SO3、Na 2S2O3、Na 2SO4、NaCl 等物质中的三种混合而成,取一定量 A 样品投入 100ml、 2.2mol/L 盐酸中,充分反应后过滤,最终得到 100ml PH 为 0 的溶液,将此溶液蒸干得 8.19 克纯净物 B。(1)B 的化学式为 NaCl 。(2)请通过计算推断 A 中是否含有 NaCl。(3)

32、若反应中还生成 VL(SPT)气体,且该气体不会使品红溶液褪色,则取出 A 样品中含有 Na2S mol678V(4)A 中各组成的物质的量之比不同,所产生的沉淀物的量亦不同,上述 A 样品与盐酸反应可生成沉淀物最大值 2.56 g。5、向 w 克由 NaHS、Na 2SO3、CuSO 4 组成的混合物中加入一定量的水,充分反应后过滤知滤液中只含有 Na2SO4,滤渣不溶于稀盐酸,且反应过程中无气体逸出。(1)滤渣的成分: S、CuS (2)用离子方程式表示滤渣的形成过程: Cu 2+ + HS = CuS + H + 2HS + SO32 + 4H+ = 3S + 3H2O (3)原混合物中

33、 NaHS、Na 2SO3、CuSO 4 的物质的量之比是 4 :1 :6 。6、某固体粉末含有:A、NaHSO 4,B 、NaCl,C 、 Na2S,D、NaAlO 2,E、NaNO 3,F、Na 2CO3 中的三种,将固体溶于水中,有沉淀生成,同时有气体产生。第一种情况 A、C、E ;第二种情况 A、D 、F ;第三种情况 A、C 、D 。第五部分 硫酸及其盐一、硫酸1、结构H O S O H HO SOH 或 HOSOH发散:1、其它酸的结构焦硫酸 HOSOSOH 亚硫酸 HOSOHH2S2O7连二硫酸 HOSSOH 连多硫酸 HOSSSSSOHH2S2O6 H2SxO6(x=25)过一

34、硫酸 HOSOOH 过二硫酸 HOSOOSOH(H 2S2O8)HOCl ;HON = O HOCOHHOPOH H3PO4 HOP = O偏磷酸OO OOO|O OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO|O|O|H三元+5HOPH H3PO3亚磷酸HOPH H3PO2次磷酸2、酸根SO42 OSO2 (以硫原子为中心的正四面体结构)S2O32 OSO23、多硫根Sx2 :S SSS22、物性无色液状液体,密度比水大,易溶于水,难挥发(高沸点)发散:1、H 2SO4 的浓度,乙醇、氨水的浓度,2、浓 H2SO4 的稀释放出大量热 注意溶解操作3、高沸点的应用CaF2 + H2SO4 浓 =

35、 CaSO4 + HF(HCl 、HNO 3)3、稀 H2SO4 的强酸性H2SO4 = 2H+ + SO42强酸的通性:Ca 3(PO4)2 + H2SO4 浓 = CaSO4+H3PO4弱氧化性:2H + + Zn = Zn2 + H 2发散:NaHSO 4 (aq)相当于强酸,难挥发性酸。NaHSO4 + NaCl = Na 2SO4 + HCl+3O|OH二元O|H一元O|OOSx4、浓 H2SO4 的特性1)吸水性(吸收现成的水分子)(浓 H2SO4 中 H2SO4 分子能够强烈地和水分子结合,生成稳定的水合物)H2SO4 + nH 2O = H2SO4 nH 2O发散:1、作气体干

36、燥剂O 2、H 2、Cl 2、N 2、CO、CO 2、SO 2 等不能干燥:NH 3、H 2S、HI、HBr、SO 3 (g) 等。2、浓 HCl 中滴入浓 H2SO4 制 HCl 气体。3、不能露置于空气中(增重)2)脱水性从有机物中以 H 2O 的组成脱去 H 和 O(碳化)C12H22O11 = 12C + 11H2OHCOOH = CO+ H 2OC2H5OH = CH2=CH2+H 2O发散:盐酸红HNO 3 稀红石蕊试纸 HNO 浓红白氯水红白H 2SO4 浓 红黑(碳化)思考:CuSO 45H2O CuSO 4 是 H2SO4 的吸水性或脱水性?3、强氧化性(H 2SO4)钝化a

37、. 金属 Fe、Al、Crb. 液态氧化性酸浓 HNO3、浓 H2SO4c. 常温钝化,若加热则可进一步反应d. 化学过程金属溶解:除 Au、Pt 外Cu + 2 H2SO4 浓 = CuSO4 + SO 2+2H 2O2Fe + 6H2SO4 浓 = Fe 2 (SO4)3+ 3SO 2+6H 2OFe 过 + 2H2SO4 浓 = FeSO4 + SO 2+ 2H 2O浓 H2SO4浓 H2SO4浓 H2SO4浓 H2SO4+6发散:1、在溶解金属时,H 2SO4 表现出酸性和氧化性。2、注意 Fe 的变价:Fe 少Fe ; Fe 过Fe3、随反应进行,H 2O 不断生成 H2SO4 变稀

38、若 Cu 足量,则反应一段时间, Cu、H 2SO4 均有剩余。(讨论量:实际量理论量)若为 Fe 足量,则 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2收集气体:SO 2、H 2SO2 FeH2 Fe思考:1、Na 投入浓 H2SO4 中(无水纯)如何反应?2、SO 2 + CuSO4+2H2O = Cu + H2SO4 稀eg: 白色的亚铜化合物 Cu(NH4)SO3 难溶于水,若 Cu(NH4)SO3 与足量的 10 mol/L 的硫酸溶液混合并微热,生成 Cu 和 SO2 气体。(1)完成并配平化学方程式:Cu(NH4)SO3 + H2SO4 Cu + SO2+ CuSO4+ H2O+ (

39、2)按上述操作,铜的最高转化率。(3)有人设计上述反应在密闭容器中进行,结果铜的转化率大大提高,问在密闭容器中反应,铜的转化率是 ,理由是 。非金属反应S + 2H2SO4 浓 = SO2+2H 2OC + 2H2SO4 浓 = CO2 + 2SO 2 + 2H2O思考:如何检验 C 与浓 H2SO4 反应的产物。g 与其它还原性物质反应H2S + H2SO4 浓 = S+SO 2+2H 2O2HBr + H2SO4 浓 = Br2 + SO2+2H 2O2FeSO4 + H2SO4 浓 = Fe2 (SO4) 3 + SO2+2H 2O2FeS + 3H2SO4 浓 = Fe2 (SO4)3

40、 + 2S+3SO2+H 2O与某些有机物反应+3 +2Fe g1mol 1mol品红 褪色(SO 2 存在)KMnO4 Ca(OH) 2+ H2SO4 浓 + H2O+ NONO2 + H2OC2H5OH C 2H4 + H2O二、硫酸盐1、含结晶水的硫酸盐叫矾。明矾:KAl (SO 4) 212H2O:净水剂皓矾:ZnSO 4 7H2O:收敛剂,白色颜料(锌钡 ZnSO4 + BaS = BaSO4+ZnS )绿矾:FeSO 4 7H2O:浅绿色,易被氧化,配制蓝黑墨水、补血剂。胆矾:CuSO 4 5H2O:配“波尔多液 ”。铝铵矾:NH 4Al (SO4) 2 12H2O铁铵矾:NH 4

41、Fe(SO4) 2 12H2ONa2SO4 10H2O:芒硝生石膏:2CaSO 4 2H2O = 2CuSO4 H2O + 3H2O熟石膏Na2S2O3 5H2O:大苏打、海波、定影剂。2、溶解性CaSO 4、Ag 2SO4、Hg 2SO4微溶BaSO 4、PbSO 4难溶其余易溶发散:1、BaSO 4 难溶于水和酸,不易被 x 射线透过, “钡餐” 。2、高温时某些硫酸盐可表现出氧化性。2CaSO4 + C = 2CaO + 2SO2 + CO2Na2SO4 + 4C = Na2S + 4CO3、SO 42的检验SO 42 SO3HNO2浓 H2SO4浓 H2SO4170高温高温Ba2+ B

42、aSO 4(难溶于酸)BaCl2、Ba(NO 3) 2H+ 排去干扰(PO 42、CO 32、SO 32) (Ag +、Pb 2+)HCl、HNO 3一般方法被检液取清液有无 有无 SO42注:BaCl2HClBa(NO3) 2H+三、硫酸的工业制法及环境保护1、硫酸工业制法(十个三)三原料:黄铁矿(FeS 2) 、空气、H 2O(浓 H2SO4)三反应、三阶段、三设备:4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 ; SO2 的制取和净化 沸腾炉2SO2 + O2 2SO3 SO2 的接触氧化 接触室SO3 + H2O = H2SO SO3 的吸收 吸收塔三杂质、三净化:矿尘 除

43、尘砷、硒化合物 催化剂中毒 洗涤水蒸气 干燥三原理(化工原理):增大接触面热交换逆流原流 冷凝管三注意:粉碎硫铁矿用 98%的 H2SO4 吸收 SO3(防形成酸雾) (发烟硫酸:H 2SO4 xH2O)SO2 回收利用三关系:FeS22SO 22SO 32H 2SO4(S 元素守恒)三条件:1 atm ; 400500 ;V 2O5 催化HCl 足 BaCl2Cl (防 Ag+、Pb 2+ 干扰)HNO 3(防 SO32 干扰)V2O52、环境保护五污染:大气、水、土壤、食品、噪音三 废:废水、废渣、废气3、H 2SO4 用途化肥、电镀、炸药、农药1、定义:当大气中某些有毒、有害物质的含量超

44、过正常值或大气的自净能力时,就发生了大气污染。2、污染物3、主要危害4、防止办法和措施主要有颗粒物、硫化物、氮化物、硫的氧化物、碳氧化合物以及含卤素化合物和放射性物质等大气污染 (1)危害人体健康(2)影响动植物生长(3)破坏建筑物和建筑材料(4)改变世界气候(1)立法(2)综合治理(3)调整能源结构1、定义:排放在污染物使水和水体的物理、化学性质发生变化或使生物群落组成发生变化,从而降低了水体的使用价值。2、污染物的种类3、防止和治理水污染 (1)重金属、酸、碱、盐等无机化合物(2)耗氧物质、石油和难降解的有机物以及洗涤剂等(1)控制污水的任意排放(2)用物理、化学、生物等方法综合治理1、定

45、义:进入土壤中的污染物的数量超过了土壤的自净能力就会引起土壤质量的下降。2、污染物3、防止的措施土壤污染(1)城市污水、工业废水、生活垃圾及工矿固体废弃物、化肥、农药等(2)大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体等(1)控制和减少污染物的排放(2)加强工矿固体废弃物及城市垃圾的处理和利用习 题1、化学上鉴定 S 2O 32的方法之一是使用 AgNO 3 溶液作试剂,将 AgNO 3 溶液逐渐滴入含 S 2O 32的溶液中时,会有以下反应发生:Ag+ + 2S 2O 32 = Ag(S2O3)23 ; 3Ag+ + Ag(S2O3)23 = 2Ag2S2O3(白) ;Ag2 S2O3 + H2O =

46、Ag2S(黑)+H 2SO4 ,对于鉴定 S 2O 32的下列叙述不正确的是:A、该鉴定可在酸性或碱性溶液中进行B、该鉴定只能在中性溶液中进行C、AgNO 3 必须过量D、S 2对该鉴定有干扰2、已知硫粉跟亚硫硫钠溶液共热可制得硫代硫酸钠。现以硫化亚铁为主要原料,按下图制取硫代硫酸钠。图中 A、B、C 和 D 是硫单质或硫的化合物,其它不含硫的反应产物已被略去。各步反应可以添加必要的试剂。请填写下列空白:(1)反应()的化学方程式是 ;(2)反应()的化学方程式是 ;(3)物质 D 的化学式是 。3、下图中每一方框表示有关的一种反应或生成物,方框中的字母是有关反应物或生成物的代号。硫化亚铁AB反应()焙烧反应() 反应() CD硫代硫酸钠反应()点燃 AgNO3 溶液稀 HNO3A 电解DE H2OFGH 白色沉淀点燃 XIJX点燃BKCH 的溶液X溶于水,蒸发,结晶芒硝溶于水,通入足量 D 气体蒸发,结晶适量硫酸,蒸发,结晶试推断并回答下列问题:(1)A

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