必修一专题四硫氮和可持续发展知识点.docx
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必修一专题四硫氮和可持续发展知识点
专题四硫、氮和可持续发展
一、含硫化合物的性质和应用：
1、S02的性质及其应用：
（1）物理性质：
通常为无色、具有刺激性气味的有毒气体，，密度比空气大，易溶于水（常温常压下一体
积水能溶解40体积SO2）,易液化（沸点为-10C）。
是严重的大气污染物。
备注：
大气污染物通常包括：
S02、C0、氮的氧化物、烃、固体颗粒物（飘尘）等。
（2）化学性质：
1SO2是酸性氧化物:
SO2+HiSOi
SO；+Ca（OH）2=CaSO詁CaSO34SO.4-H>O一Ca（HSO3）2
SO,-n2NaOH=N址召6十HQ（实脸室用NaOlI溶蔽來吸收SO?
尽气）
SQjf^2NaHCO3^NaiSO^十COi十H3O厂常用饱和NiiHCOm除去CO2中的SO^）
2还原性：
SO2中S为+4价，可与强氧化剂（如氧气等）反应生成+6价的S:
1）
催化剂
S。
2+02<加===>2SO
2）能使溴水褪色：
SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
3）与H202反应：
SO2+H202===H2SO4
4）S02在水溶液中能被KMnO4（H+）、CgFe3+、HNO3等氧化，归纳如下（都在通常条件下进行）
KMnO4（H+）、CI2、Fe3+、Br2、H2O2、HNO3
SO2►H2SO4
KMnO4（H+）
3氧化性：
S02中S为+4价，可以降低，表现出氧化性，但氧化性很弱：
S02+2H2S===3SJ+2H20
4漂白性：
S02可与某些有色物质反应，生成不稳定的无色物质，加热时这些无色物质又会发生分解，从
而恢复原来的颜色，即漂白作用是可逆的（S02不能漂白酸碱指示剂）。
常用于实验室对SO2气体的检验
（品红溶液）
备注：
漂白原理类型：
①吸附型：
活性炭漂白一一活性炭吸附色素（包括胶体）②强氧化型：
HCI0、03、
H202、Na202等强氧化剂漂白——将有色物质氧化，不可逆
③化合型：
S02漂白一一与有色物质化合，可逆
（3）酸雨一一硫酸型酸雨：
1）硫酸型酸雨的形成：
PH值小于5.6（酸雨的pHV5.6）的雨水叫酸雨。
含硫酸的酸雨称硫酸型酸雨；含硝酸的酸雨称硝酸型酸雨。
（正常的雨水由于溶解C02形成弱酸H2C03，pH约为5.6。
）
硫酸型酸雨的形成途径：
1空气中的二氧化硫，在光照、烟尘中的金属氧化物等作用下，和氧气生成三氧化硫，溶于水后形
成硫酸：
催化剂
SO2+O2<====>2SO3SO3+H2O===H2SO4
加热
2空气中的二氧化硫直接溶于水并生成亚硫酸，亚硫酸具有较强的还原性，在空气中的氧气作用下
生成硫酸：
S02+H20一■H2S032H2S03+02==2H2S04
1
2）空气中二氧化硫的来源：
主要是化石燃料的燃烧。
另外还来源于含硫金属矿石的冶炼、硫酸工厂释放的尾气等，SO2直接危害
人体健康，发生呼吸道疾病，直至人死亡。
3）脱硫措施：
1石灰石-石膏法脱硫（钙基固硫法）：
CaO+SO2=CaSO3,SO2+Ca（OH）2=CaSO3+H2O,
2CaSO3+02=2CaSO4
2氨水脱硫：
S02+2NH3+H20=（NH4）2SO3,2（NH4）2SO3+02=2（NH4）2SO4
上述方法既可除去二氧化硫，还可以得到副产品石膏（CaS04•2H2O）和硫酸铵（一种化肥）
2、硫酸的制备和性质：
（1）硫酸的工业制法：
接触法制硫酸
三原料、三阶段、三反应、三设备：
三原料
三阶段
三反应
三设备
黄铁矿或S
造气：
SO2
高温
4FeS+1102===2FeO3+8SQ
点燃
S+02===SQ
沸腾炉
空气
SO2接触氧化
催化剂
S6+02<=加=热=>2SQ
接触室（含热交换器）
98.3%浓硫酸
吸收SO3
S03+H2O==H2SC4
吸收塔
热交换器的作用：
预热S02和。
2,降低S03的温度，便于被吸收。
98.3%浓硫酸的作用：
如果直接用水吸收S03，SO3与水反应放热，会形成酸雾，不利于SO3的吸收。
所以
用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到发烟硫酸。
尾气中SO2的处理：
用氨水处理后，再用硫酸处理：
S02+2NH3+h20=（NH4）2S03，SO2+NH3+H20=NH4HS03
古代制硫酸的方法是：
用绿矶（FeS04・7H2O）为原料，放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸.在煅烧过程中，绿矶发生分解，放出二氧化硫和三氧化硫，其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝，便可得到硫酸。
2（FeSO4•7H2O）===Fe2O3
A
+SO2+SO3+14H?
0
（2）硫酸的物理性质：
无色、黏稠、油状液体。
硫酸易溶于水，溶解时放出大量的热。
98.3%的浓硫酸沸点为338'C,属于典型的
难挥发性酸，密度为1.84g•cm3。
浓硫酸稀释方法：
把浓硫酸沿杯壁倒进水中，并用玻璃棒搅拌，因为浓硫酸密度大，若把水倒进浓硫酸中，稀
释放岀的热量回使水沸腾，水喷溅岀来危险.
浓硫酸难挥发，故可以制取易挥发性酸，如：
力口热
2NaCI+H2SO4===Na2S04+HClf
（1）稀硫酸的化学性质：
具有酸的通性：
使指示剂变色、与碱、碱性氧化物、活泼金属、盐都能反应。
女口：
Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3出0可用于酸洗除锈
（2）浓硫酸的特性：
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如何稀释浓H2SO4
在稀释浓H2SO4时,,应将浓H2SO4沿玻璃棒缓缓地倒入烧杯的水中，并不断搅拌，使产生的热量迅速地扩散.（若将水倒入浓H2SO4中，浓H2SO4密度比水大，溶解时的放热作用使水沸腾而使H2SO4溅出）。
1吸水性：
浓硫酸具有吸水性，通常可用作中性气体和酸性气体的干燥剂，如H2、02、CO2、CI2、HCI
等。
还可以夺取结晶水合物中的水。
备注：
浓硫酸不能干燥碱性气体（如氨气）和还原性气体（如H2s、H2I、HBr等）。
浓硫酸能干燥三类气体：
一、中性气体，如出、O、2、CO、NO、CH4等；二、酸性气体：
SO3、S02、CO2、HCI、HF等；三、氧化性气体：
O3、F2、CI2.不能干燥两类气体：
一、碱性气体，如氨气（NH3）；二、还原性气体，如HBr、HI、H2S等.因为浓硫酸有强氧化性和酸性，所以不能干燥还原性气体和碱性气体.
2脱水性：
浓硫酸能将有机物中H、O按照2:
1的比例脱出，生成水，是有机物变黑。
浓硫酸可用作许多有机反应的脱水剂和催化剂。
C12H22O1112C+11H2O
3强氧化性：
1）浓硫酸可以将许多金属氧化（铝、铁、铂、金除外）：
金属+浓硫酸-硫酸盐+S02f+H20
浓硫酸的氧化性比稀硫酸强：
其强氧化性由+6价的S引起，而稀硫酸的氧化性由H+引起（故只能
氧化金属活动顺序表中H前面的金属）。
Cu+2H2SO4（浓）CuSO44-SO2t+2HjO
备注：
上述反应中，Cu是还原剂，H2SO4是氧化剂。
H2SO4既表现了氧化性，又表现了酸性，表现氧化性和酸性H2SO4的分子个数比为1:
1。
随着反应进行浓硫酸变为稀硫酸后反应就停止。
2）浓硫酸在一定条件下，也可以和一些非金属反应，如C、S、P等。
C+2H2SO4（浓）=三=CO2T+2S（hT+2H2O
浓h2so4的还原产物通常为so2。
正是由于浓h2so4的氧化性，所以浓h2so4与金属反应均没有h2产生，也不能用浓H2SO4制备（或干燥）一些还原性气体，如：
HI、H2S等。
3）与低价非金属元素的化合物反应：
H2S+H2SO4（浓）==SJ+S02^+2H2O
2HI+H2SO4（浓）==12J+SO2T+2H2O
2HBr+H2SO4（浓）==Br2+SO2T+2H20
（5）几种重要的硫酸盐：
硫酸盐
俗名
颜色
用途
|2CaS0A-雷0
熟石膏
白色
CaS04・2H70
生石膏
白色
塑像.模型.粉笔r医疗绷带等
ZnSO4・7H90
皓矶
无色
医疗上收敛剂、白色颜料（锌顿白）等
FeSO4-7H?
01
绿矶
浅绿色
用于配制蓝黑墨水等，补血剂
CuSO4・5H90
胆矶蓝矶
蓝色
配踣波尔多液”、镀铜液
BaS04
重晶石
白色
白色颜料、医疗上做扉领餐"
Na9S04*10H?
0
芒硝
白色
制玻璃、造纸、染色、缓泻剂
KAnSO^^-12H?
0
明矶
白色
浄水剂
（6）浓硫酸和稀硫酸的鉴别方法：
1）:
取等重量的样品，放置在天平两端，并暴露在空气中，下沉一端为浓硫酸。
因为浓硫酸具有吸水性,吸收空气中的水
2）：
取样，将样品倒入水中，并插入温度计，升温的一个是浓硫酸。
3）：
插入铁片，没什么现象的是浓硫酸，持续冒气泡的是稀硫酸。
因为浓硫酸有强氧化性，使铁钝化，阻止两者反应，稀硫酸则不能。
所以可用铁器装浓硫酸。
3
4）:
放入炭块，膨胀的是浓硫酸，没反应的是稀硫酸。
因为浓硫酸具有吸水性。
5）:
插入铜片，反应并生成刺激性气味的是浓硫酸，没反应的是稀硫酸。
同样因为浓硫酸有强氧化性。
6）：
取等体积样平，密封放在天平两端，重的是浓硫酸。
因为浓硫酸密度较大。
7）：
晃动观察，稠的是浓硫酸，透明均一的是稀硫酸。
8）:
放入5水硫酸铜，颜色退去的是浓硫酸，没反应的是稀硫酸。
同样因为浓硫酸具有吸水性。
3、硫和含硫化合物的相互转化：
（1）硫的存在及物理性质：
硫以游离态（火山口附近或地壳的岩层里）和化合态（硫化物和硫酸盐）存在。
硫是淡黄色松脆的晶体，俗名硫磺，熔点112.8'C，沸点444.6'C,不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2.
（2）不同价态的硫的化合物
-2价：
H2S、Na2S、FeS;
+4价：
SO2、H2SO3、Na2SO3
价：
S03、H2SO4、Na2SO4、BaSO4、CaSO4、FeSO4
通过氧化还原反应实现含不同价态硫元素的物质之间的转化
反应举例：
1）-2价硫到0价硫
点燃
硫化氢不完全燃烧：
H2S+02===2SJ+2H20
硫化氢通入卤水中：
H?
S+X2==SJ+2HX（X代表CL、Br、I）现象：
卤水溶液褪色，产生淡黄色沉淀。
向Na2S溶液中通入氯气：
Na2S+Cl2==2NaCI+SJ
2）0价硫到-2价硫
与金属反应：
S+2Na==Na2S，将S和Na混合，研磨可爆炸。
S+Hg===HgS
与非金属反应：
在常温下进行，常用于除去撒落的汞，且汞显高价。
加热
H2+S（烝汽）===H2S
3）0价硫到+4价硫：
点燃
S+O2===SO2
4）+4价硫到0价硫：
SO2+H2S===3SJ+2H2O
5）+4价硫到+6价硫:
SO2+X2+H2O===H2SO4+2HX（（X代表CL、Br、I）
2H2SO2+O2===2H2SO4
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