二、 硫及其化合物
1、 硫 硫化物 硫铁矿(FeS2)黄铜矿 (CuFeS2)
A.主要是化合态: 硫酸盐 石膏、芒硝
① 存在 B.少量游离态:――天然硫(火山口附近)
② 物理性质: 淡黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2, 熔点112.8℃,沸点444.6℃
A.与非金属反应:S + O2 SO2 H2 + S H2S
硫: B.与金属反应:2Na + S == Na2S, Fe + S FeS, 2Cu + S Cu2S
③ 化学性质: C.特殊性质:S+2Ag====Ag2S, S+Hg===HgS
D与碱溶液反应:3S + 6NaOH(热)== 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
(用于实验室中清洗有S残留的仪器);
E浓硫酸反应:S + 2H2SO4(浓) 3SO2 + 2H2O。
④硫的用途:三药一柴即是制医药、火药、农药和火柴的原料;在化工工业中是生产硫酸等的原料。
2.硫的氧化物
A.物理性质:无色有刺激性有毒气体,易溶于水(1:40),易液化。
①酸性氧化物的通性:H2O + SO2 H2SO3亚硫酸是二元弱酸,不稳定,易分解,易被氧化),
SO2 + 2NaOH == Na2SO3 + H2O,SO2 + NaOH == NaHSO3,
SO2 ②氧化性:SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O;
B.化学性质: ③还原性:2SO2 + O2 2SO3,SO2 + Cl2 + H2O ==H2SO4 + 2HCl
(以还原性为主,与O2\Cl2\NO2\Br2水、酸性高锰酸钾反应)
④漂白性:SO2 使某些有色物质褪色,但不能漂白酸碱指示剂。 (漂白性与氯气相对比)
C. SO2的 实验室制法:Na2SO3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2↑+ H2O.
SO3: 色的晶体,熔点12.8℃,极易于水反应,同时放出大量的热。SO3 + H2O == H2SO4.
3. 硫酸
⑴物理性质:无色粘稠状液体,沸点338℃,难挥发,浓度高于98%的又称“发烟硫酸”
①稀硫酸的性质:酸的通性。
a 吸水性,浓硫酸具有很强的吸水性,常作为干燥剂。
b 脱水性,浓硫酸能按水的组成脱去有机物中的氢氧。如使蔗糖炭化。
⑵化学性质: ②浓硫酸的特性 c氧化性:常温下,能使Fe 、Al钝化;加热时能溶解大多数金属(除Au、Pt外)
Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;
C+H2SO4 CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
A.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.
B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。
S + O2 SO2 或 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2(沸腾炉)
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。
;2SO2 + O2 2SO3,(接触室)
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。SO3 + H2O == H2SO4.(吸收塔)
④尾气处理:因此尾气中仍然含有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.
4. 硫酸的用途:用于化肥、农药、医药、金属矿的处理等生产中
4. 几种常见的硫酸盐
(1)CaSO4:自然界中 是石膏(CaSO4•2H2O)的形式存在,加热到150时会失去部分结晶水,生成熟石膏(2CaSO4•H2 O).用于各种模型和医疗的石膏绑带,水泥生产的原料之一。
(2)BaSO4:重晶石,不容易被X射线透过,医疗上作为“钡餐”,也可作为白色颜料,可用于油漆、油墨、造纸、塑料、橡胶的原料及填充剂。
(3)FeSO4:FeSO4•7H2O俗称绿矾,医疗上用于生产治贫血的药剂,工业上是生产净水剂和颜料的原料。
三、氮及其化合物
1、氮气的性质
(1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水,是空气的主要成分。
①通常情况氮气的性质比较稳定,常用作保护气
②放电条件下与氧气反应:N2 + O2 2NO,