考查点8 含硫化合物的性质和应用
硫元素的存在:硫元素最外层电子数为 个,化学性质较活泼,容易得到 个电子呈 或
者与其他非金属元素结合成呈+ 4价、+6价化合物。硫元素在自然界中既有游离态又有化合态。
(如火山口中的硫就以单质存在)
物质性质:单质硫是 色固体,俗称 ,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2)。
考点1 (b)二氧化硫的性质
⑴ 物理性质: 色、有 气味有毒的气体,易溶于水(1:40),密度比空气大,易液化。
⑵ 化学性质:(写出相关方程式)
① SO2的制备:S+O2 ===(点燃) SO2或Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
② SO2能与水反应 (亚硫酸是二元弱酸,不稳定,易分解,易被氧化)【SO2为酸性氧化物,是亚硫酸(H2SO3)的酸酐,可与碱反应生成盐和水。】
③ 与氧气反应: ;
④ SO2具有强还原性,能与强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液、氯气、氧气等)反应。SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯水褪色,显示了SO2的强还原性(不是SO2的漂白性)。
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(将SO2气体和Cl2气体混合后作用于有色溶液,漂白效果将大大减弱。)
⑤ SO2的弱氧化性:如2H2S+SO2=3S↓+2H2O(有黄色沉淀生成)
⑥ SO2的漂白性:SO2能使品红溶液褪色,加热会恢复原来的颜色。用此可以检验SO2的存在。
SO2 Cl2
漂白的物质 漂白某些有色物质 使湿润有色物质褪色
原理 与有色物质化合生成不稳定的无色物质 与水生成HClO,HClO具有漂白性,将有色物质氧化成无色物质
加热 能恢复原色(无色物质分解) 不能复原
考点2 (a)酸雨的成因和防治
⑴大量硫的氧化物和氮的氧化物散发到空气中,被雨水吸收后就形成了酸雨,酸雨的PH<
(正常的雨水由于溶解CO2形成弱酸H2CO3,PH约为5.6)。
⑵酸雨的防治:
a.消除污染源,研究开发能替代化石燃料的新能源(如氢能、太阳能、核能等);
b.利用化学手段对含硫燃料预先进行脱硫处理,以降低二氧化硫的排放,对含SO2的废气进行处理或回收利用:CaO + SO2 == CaSO3 , CaO + H2O == Ca(OH)2 , SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3 +H2O , 2CaSO3 + O2 == 2CaSO4. 将硫元素转化成固体盐而减少排放;
c.提高全民的环境保护意识。
考点3 (a)硫酸的工业生产 (b)浓硫酸的特性
⑴接触法制硫酸
① 流程:S或含硫矿石煅烧生成SO2,将气体净化; 进入接触室进行催化氧化生成SO3; 将SO3进入吸收塔吸收生成H2SO4。
② 设备:沸腾炉:煅烧在沸腾炉中进行;产生的气体要进行除尘、洗涤、干燥等净化处理。
接触室:接触室中有多层催化剂,二氧化硫在催化剂的表面接触被氧化成三氧化硫;中间有热交换器,是为了充分利用能量而设计。
吸收塔:由于三氧化硫与水的反应放热大,形成酸雾,会降低吸收效率,因此改用98.3%的浓硫酸来吸收,同时采取逆流原理。
③ 主要反应式:S + O2 SO2 或 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 ;
2SO2 + O2 2SO3 ; SO3 + H2O == H2SO4
④ 尾气处理:尾气中仍然含有SO2气体,生产中常采用氨水吸收;
SO2 + 2NH3•H2O == (NH4)2SO3 + H2O, (NH4)2SO3 + SO2 + H2O == 2 NH4HSO3
⑵浓硫酸三大性质: 、 、 三大特性。
① 吸水性:浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气,可作干燥剂,可干燥H2、O2、SO2、CO2等气体,但不可以用来干燥NH3、H2S、HBr、HI、C2H4五种气体。
② 脱水性:能将有机物(蔗糖、棉花等)以水分子中H和O原子个数比2︰1脱水,炭化变黑。
③ 强氧化性:浓硫酸在加热条件下显示强氧化性(+6价硫体现了强氧化性),能与大多数金属反应,也能与非金属反应。