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高中化学
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一、考点:

1.以硫元素为代表,了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质;理解氧族元素的性质递变规律;

2.了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义;

3.掌握工业上接触法制硫酸的反应原理及有关的多步反应的计算;

4.了解硫酸的性质、用途及硫酸根离子的检验;了解几种常见的硫酸盐。

5.掌握离子反应、离子反应发生的条件及离子方程式的书写。

二、知识结构:

1.氧族元素原子结构、单质性质

元素名称和符号

氧(O)

硫(S)

硒(Se)

碲(Te)

原子

结构

原子序数

8

16

34

52

结构示意图

电子式

·

·

·

·

主要化合价

-2

-2,+4,+6

-2,+4,+6

-2,+4,+6

相同点

最外层电子数相同,都是6个电子

不同点

原子核外电子层数不同,依次增大

原子半径

理性

颜色和状态

无色无味气体

淡黄固体

灰色固体

银白色固体

密度

熔点(℃)

沸点(℃)

水、有机溶济溶解度

化学反

与金属反应

易与金属反应

易与金属反应

反应较难

多数不反应

与非金属反应

易与H 2 、C、P、S等反应

能与H 2 、C、O 2 反应

反应难

一般不反应

与化合物应

能与许多物质反应

能与氧化性酸、强碱反应

反应少

反应很少

一、硫

1、  游离态——自然界存在于火山喷口、地壳岩层。人类在远古时代发现并使用硫。

存在

化合态——存在形式有:FeS 2 (非盐)、CuFeS 2 (复盐)、石膏、芒硝、煤和石油

中含少量硫——污染大气物主要来源。

2、物理性质:硫有多种同素异开体。如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。不同温度硫分子含硫原子数不同、常温是S 8 、高温蒸气主要是S 2 。常温为淡黄色晶体(淡黄色固体有:Na 2 O 2 、AgBr、黄铁矿、T、N、T等)。

注意:①在溶液中通过化学反应生成少量硫时,有时称乳白色。

②硫的溶解性:不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS 2 。因此用物理方法洗去试管壁上的硫,只能用CS 2 作溶剂。

3、化学性质——硫原子最外层6个电子,较易得电子,表现较强的氧化性。

(1)与金属反应    Na+S——Na 2 S (剧烈反应并发生爆炸)

(Na+S——Na 2 S x

Al+S Al S 2 (制取Al 2 S 3 的唯一途径)

Fe+S FeS(黑色)

思考:①21g铁粉跟8g硫粉混合加热,冷却后将所得固体溶于足量盐酸,在标准状况下可得气体多少升?

(据Fe~FeS~H 2 S↑可知,不论谁过量,有1molFe,必须生成1mol气体,则所得气

Fe~H 2

体体积为:

②若为21g硫粉和8g铁粉混合,在空气中加热,冷却后,所得固体质量为多少克?

(解:Fe + S FeS

56g  32g

8g   21g

则硫过量,但由于在空气中加热,过量的硫与O 2 反应生成了SO 2 气体,因此,所得固体只能为FeS。其质量为:

2Cu + S Cu 2 S(黑色)

思考 :①进行该实验时,将硫固体加热熔化至变成蒸气,再将光亮的铜丝放入硫蒸气中发生反应。实验时间较长,能否改成将铜丝加热后插入硫粉中?

(不能,若将铜丝在酒精灯上加热,Cu+O 2 CuO(黑色),铜转化为氧化铜,反应将不再发生)

②对铜,铁与硫的反应产物进行分析,硫与Cl 2 的氧化性哪个更强?理由是什么?

(氯气更强,因为S只将铜,铁氧化到低价,而氯气则将它们氧化到高价)

(2)与非金属的反应   S+O 2 点燃 SO 2

思考: 已知2SO 2 +O 2 2SO 3 +Q(Q>0)反应温度对SO 3 的产率影响更大。硫在空气中和纯氧中燃烧,均能产生少量SO 3 ,问在空气中或纯氧中燃烧哪个产生更多的SO 3 ?为什么?

(空气中。因为纯氧中燃烧,尽管O 2 浓度大,但产生的热量更多,而在空气中燃烧,速率较小,产生的热量能及时分散到空气中)

S+H 2 H 2 S(说明硫化氢不稳定)

(3)与化合物的反应

S+6HNO 3 (浓) H 2 SO 4 +6NO 2 ↑+2H 2 O

S+2H 2 SO 4 (浓) 2SO 2 ↑+2H 2 O

S+NaOH Na 2 S+Na 2 SO 3 +H 2 O

思考:由硫能溶于热碱溶液可知,用热碱溶液可洗去试管壁上的硫,实验室为何常用热Ca (OH) 2 溶液而不用热NaOH溶液除去试管内的硫?(因NaOH碱性强,腐蚀玻璃)

S + Na 2 S = Na 2 S x

S + Na 2 SO Na 2 S 2 O 3

例1 、硫与热强碱溶液可生成S 2- 和SO 3 2- ;生成物继续与硫作用得S z 2- 和S 2 O 3 2- 。过滤后除去过量硫,向滤液中加入一定量的强碱后,再适入足量的SO 2 ,SO 2 与S z 2- 也完全转化为S 2 O 3 2- 。问:

(1)S+SO 2 +OH - 完全转化为S 2 O 3 2- 的离子方程式____________________

(2)amolS最终转化为Na 2 S 2 O 3 ,需SO 2 、NaOH的物质的量分别为________

(3)若amolS最终转化为Na 2 S z 耗原热碱溶液6molNaOH,则Na 2 S x 中x值为

_________。

解析: 3S+6OH 2S 2- +SO 3 2- +3H 2 O  …………①

S 2- +(x+1)S       S x 2- ………………②

SO 3 2- +S S 2 O 3 2- ……………………③

由①②③迭加得:(2x+2)S+6OH - = 2S x 2- +S 2 O 3 2- +3H 2 O …………④

SO 2 +S x 2- +OH - ——S 2 O 3 2- +H 2 O   ………………⑤

由④⑤迭加得:S+SO 2 +2OH - =S 2 O 3 2- +H 2 O …………………………⑥

答:第(1)问时,实质不必要这么繁的过程,因S x 2- 、SO 3 2- 均为中间产物,只要抓住反应物为S和SO 2 及OH - ,生成物为S 2 O 3 2- 和水即可得反应⑥。

由⑥式可知每有1mol硫需1molSO 2 和2molOH - ,则SO 2 和OH - 分别为a、2amol。

(2)由④式可知 x=

例2 、工业上将硫黄混入Na 2 SO 3 溶液中共热至沸可制取Na 2 S 2 O 3 。制备Na 2 S 2 O 3 的另一种方法是把SO 2 通入Na 2 S和Na 2 CO 3 的混合液中,在反应过程中,先生成黄色沉淀,其量逐渐增多,然后又逐渐减少。当形成无色透明溶液时,反应完成:

(1)写出用上述反应制备Na 2 S 2 O 3 的化学方程式

①_________________________              ②____________________

③_________________________              ④Na 2 SO 3 +S Na 2 S 2 O 3

(2)原料中Na 2 CO 3 、Na 2 S、SO 2 的物质的量比最佳是___________________。

(3)若SO 2 过量,则又会有黄色沉淀出现,其原因是(用离子方程式表示)______________。

解析: 由于SO 2 溶于水生成H­­ 2 SO 3 ,而H­­ 2 SO 3 是中强酸,其酸性比H 3 PO 4 还要强。则

(1)①SO 2 +H 2 O+Na 2 S= Na 2 SO­ 3 +H 2 S

②SO 2 +Na 2 CO 3 = Na 2 CO 3 +CO 2

③SO 2 +2H 2 S= 3S↓+2H 2 O

(2)要求三种物质的最佳配比,必须牢牢抓住关键的反应式④,其反应物为S和

Na 2 SO 3 ,S由反应③生成,Na 2 SO 3 由反应①②形成,由反应③可知每生成3molS需2molH 2 S和1molSO 2 ,则反应④可改为3Na 2 SO­ 3 +3S=3Na 2 S 2 O 3 ,而生成2molH 2 S则需2molNa 2 S和2molSO 2 ,同时生成2mol Na 2 SO 3 ,现还差1mol Na 2 SO 3 ,由反应②提供。则Na 2 CO 3 、Na 2 S、SO 2 的最佳物质的量比为1:2:4。

(3)若SO 2 过量,又生成3H 2 SO 3 ,H 2 SO 3 +S 2 O 3 2- H 2 S 2 O 3 +SO 3 2- ,H 2 S 2 O 3 极不稳定,H 2 S 2 O 3 →H O+S+SO 2 ,SO 2 与SO 3 2- 又能继续转化为HSO 3 - ,因此,该反应的离子方程式为:

SO 2 +H­ 2 O+S 2 O 3 2- =S↓+2HSO 3 -

2e      10e

S + 3C +2KNO 点燃 2 S+N 2 ↑+3CO 2 (黑火药爆炸)

橡胶的硫化(化学变化,将橡胶从线型结构转化为体型网状结构,增强橡胶的强度和弹性)



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