5.2硫及其化合物

高中化学必修一，帮助构建知识体系，知识点全面，易错点清晰标注，助力记忆，一图在手考试高分我有。

硫及其化合物

• 硫单质
  • 物理性质：黄色固体，质脆，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
  • 存在
    • 游离态：火山喷口及地壳的岩层中
    • 化合态：主要以硫化物、硫酸盐的形式存在
  • 化学性质
    • 与变价金属反应（须在加热下进行）（硫的氧化性）
      • 与铁反应生成硫化亚铁
      • 与铜反应生成硫化亚铜
      • S+Hg=HgS;该反应比较特别在常温下就可发生，生成汞的高价化合物，用于除汞，防止汞中毒。
    • 与非金属反应
      • 与氧气点燃生成二氧化硫（硫的还原性）。现象：硫在空气中安静的燃烧，发出淡蓝色火焰，同时有刺激性的气味产生，在氧气中产生蓝紫色火焰
      • 与氢气在加热条件下生成硫化氢（硫的还原性），现象：生成臭鸡蛋气味的无色有毒气体
• 化合物
  • 二氧化硫
    • 物理性质：无色有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，（1体积水约溶解40体积二氧化硫）
    • 化学性质
      • 还原性
        • 与氧气在加热催化剂条件下生成三氧化硫，
        • +Br+H2O=硫酸+氢溴酸
        • 与过氧化氢反应生成硫酸
        • 与高锰酸根反应生成锰离子+硫酸根
      • 氧化性
        • +H2S=S+水
      • 酸性氧化物的性质
        • 与碱反应生成盐和水
          • 少量与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀，
          • 过量与氢氧化钙反应生成亚硫氢钙
          • 二氧化硫二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，气体过量又变澄清
        • 与碱性氧化物反应生成盐
        • 向氯化钡中通入二氧化硫，反应生成亚硫酸，亚硫酸与氯化钡不反应，没有沉淀产生，在强氧化条件中二氧化硫会被氧化为硫酸根此时有沉淀产生。
      • 漂白性
        • 与有色物质生成不稳定的无色物质，无色物质受热会分解而恢复原来的颜色
        • 特点：暂时性漂白
        • 应用：用品红检验二氧化硫（能使品红溶液褪色的不止有二氧化硫）
      • 二氧化硫使紫色石蕊溶液变红是由于二氧化硫溶于水生成酸；二氧化硫使酸性高锰酸钾、氯水、溴水、I2的淀粉溶液褪色是由于二氧化硫的还原性
    • 用途：用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂
  • 三氧化硫
    • 物理性质：标准状况下，无色易升华的经题，易溶于水，常温下为液体
    • 化学性质
      • 酸性氧化物的通性
  • 硫酸
    • 工业制备（接触法制硫酸）
      • 二氧化硫的制取、净化、干燥；原料：硫铁矿或者硫磺；反应：硫化亚铁+氧气高温下生成三氧化铁+二氧化硫（或S+氧气生成二氧化硫）；设备：沸腾炉
      • 二氧化硫的催化氧化；原料：空气；反应：二氧化硫加氧气催化剂加热条件下生成三氧化硫；设备：接触室
      • 三氧化硫的吸收和硫酸的形成；原料：98.3%的硫酸；反应：三氧化硫加水生成硫酸；设备：吸收塔
    • 物理性质：纯净的硫酸是一种无色、粘稠的油状液体，沸点高、难挥发
    • 化学性质
      • 吸水性
        • 浓硫酸能吸收空气或其他物质中的水分
        • 浓硫酸做干燥剂就体现了这一性质
        • 浓硫酸也可以吸收结晶水合物中的水使之变为无水盐，如使胆矾失去结晶水变为白色粉末
      • 脱水性
        • 浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去，使之炭化。
        • 向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体，产生的气体主要是二氧化硫、二氧化碳
      • 强氧化性
        • 与金属反应
          • 金属+浓硫酸=（加热）高价金属硫酸盐+二氧化硫+水
            • 刚开始生成的气体使二氧化硫，最后浓硫酸变成稀硫酸，如果活泼金属（如镁）过量最后生成的气体是氢气，不活泼金属（铜）不反应
          • 钝化：常温下，Fe、Al等在浓硫酸中会产生钝化现象，在金属表面形成一层致密的氧化薄膜。从而阻止浓硫酸与内层金属进一步反应，钝化是化学变化
        • 与非金属反应
          • 与碳在加热下形成二氧化碳+二氧化硫+水
          • 与硫生成二氧化硫和水
        • 与还原性较强的物质比如：硫化氢、溴化氢和碘化氢：硫化氢和浓硫酸在加热下形成硫单质、二氧化硫和水
  • 硫酸盐
    • 2水合硫酸钙:生石灰 2个1水合硫酸钙：熟石灰
    • 硫酸钡：重晶石；医疗上用作钡餐，工业上做颜料
    • 7水合硫酸铁：绿矾；做补铁剂
    • 5水合硫酸铜胆矾、蓝矾
    • 12水合硫酸铝钾：明矾；净水剂