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: 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 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 + 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 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) = 2Na 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： 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 : 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