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化工生产中的重要非金属元素
模块一硫及其化合物
考点硫单质
1、存在:
(1)游离态:火山口以及地壳的岩层中。
(2)化合态:硫化物(黄铁矿、黄铜矿)、硫酸盐(石膏、芒硝)、化石燃料(煤、石油、天然气)
2、硫的物理性质:
黄色晶体,质脆,易研成粉,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
3、化学性质:金属,H2,O2,NaOH
由核外电子排布可知,易得到电子形成-2价硫离子,与氧原子相比,得电子能力较弱,失电子能力较强,故可形成+4、+6价化合物,因此硫的化学性质活泼,可以和许多金属单质和非金属单质。
0-2
氧化性:S S,发生在与金属反应之时;
①与Fe的反应:Fe+SFeS(结合NA考)
②与Cu的反应:2Cu+SCu2S
注意:S与Cl2相比虽然在同一周期,但是氧化性相差较大,S与多价金属反应时只能将金属氧化到最低价,Cl2可以将多价金属氧化到最高价。
③与H2的反应:H2+SH2S
0 +2、+4
点燃(2)还原性:S S,发生在与非金属的反应之时;
点燃
①与O2的反应:O2+SSO2
现象:在空气中燃烧产生淡蓝色火焰;在纯氧中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。
(3)与NaOH反应:3S+6NaOH(浓)2Na2S+Na2SO3+3H2O
洗S:用二硫化碳或热碱
考点二氧化硫★★★★★
在考试命题时主要以SO2中+4价的硫的氧化性、还原性,SO2的漂白作用;主要以实验探究的形式考察SO2性质的多样性,同时考察CO2和SO2的区别与检验。
1、SO2的物理性质:
SO2是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大;易溶于水。(1体积水可溶解40体积的SO2)
2、SO2的化学性质:
酸性氧化物的通性:
①与碱性氧化物反应生成盐:CaO+SO2 CaSO3
②与碱反应:2NaOH+SO2(少量)Na2SO3+H2O
NaOH+SO2(过量)NaHSO3(类比CO2)
③与盐反应:SO2+Na2CO3 Na2SO3+CO2
④与水反应:SO2+H2O?H2SO3
氧化性:与H2S的反应:2H2S+SO2 3S+2H2O
催化剂还原性:
催化剂
①与氧气反应:2SO2+O2 2SO3
②与氯气反应:SO2+2H2O+Cl2 H2SO4+2HCl。还有哪些氧化剂:
漂白性:
可使品红溶液等有机质褪色,生成无色不稳定的化合物,加热可恢复原色。
工业上用来漂白纸浆、毛、丝、草帽等。不能漂白酸碱指示剂。
注:要与次氯酸的漂白性进行区分。
检验CO2与SO2同时存在的实验流程设计:
二者性质相似,但CO2无还原性,SO2有还原性。
流程设计
检验SO2→除去SO2→检验SO2是否除尽→检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性高锰酸钾溶液
品红溶液
澄清石灰水
预期现象
褪色
褪色或颜色变浅
不褪色
变浑浊
制备:
原理:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
干燥:浓硫酸
收集:向上排空气法
验满:湿润品红试纸(褪色)/湿润蓝色石蕊试纸(变红)
尾气处理:氢氧化钠溶液,不用澄清石灰水。
考点硫酸
1、硫酸的物理性质:
纯硫酸是一种无色油状液体。质量分数为98.3%的浓硫酸的沸点是338℃。硫酸是一种难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。浓硫酸稀释时放出大量的热。
注:浓硫酸的稀释应将浓硫酸缓慢地注入水中并不断地搅拌,防止液滴飞溅。
2、化学性质:
浓硫酸(1)强酸性:H2SO42H++SO42-
浓硫酸
(2)浓硫酸的吸水性:吸收自由水或结晶水。CuSO4·5H20CuSO4+5H20
注意:由于浓硫酸有强氧化性、酸性,所以不可干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢、氨气等气体。
(3)浓硫酸的脱水性:
将有机物中的氢氧元素按照水的比例脱去,生成黑色的炭。
C12H22O1112C+11H2O
(4)浓硫酸的强氧化性
①与金属单质反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
②与非金属单质反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2S02↑+2H2O
③常温下,铁、铝遇浓硫酸钝化,故可用铁罐、铝槽车运输浓硫酸。
考点硫酸根离子的检验
硫酸根作为常见酸根离子在考试命题中常考察离子共存以及难溶物质的生成。
硫酸根的检验方法:
(1)检验SO42-时要防止其他离子的干扰。
①Ag+的干扰。
先用盐酸酸化,能防
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