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1、知识总结氧硫第二节 氧、硫一、知识储备1氧、臭氧11 氧的结构和性质(1)氧的分子结构O2：KK(2s)2(2s*)2(2px)2(2py)2(2pz)2(*2py)1(*2pz)1，有两个单电子，应为顺磁性，这与实际相符。 (2)氧的性质氧化性 配位性12 臭氧氟氯烃对臭氧层的破坏机理：CF2Cl2+h( 221nm)CF2Cl+ Cl NO2+h( 氧化性 H2S2 H2O2化合物组成、性质的相似性 H2S2 H2S Na2S2 NaHS Na2S As2S3 As2S5 H2O2 H2O Na2O2 NaOH Na2O As2O3 As2O5 A A B B B AB A同周期、同族、同

2、种元素的硫化物的酸碱性变化与氧化物类同。6硫的氧化物常见：SO2、SO3不稳定：SO4、SO、S2O、S2O2环氧簇氧化物：S5O、S6O、S7O、S7O2、S8O61 二氧化硫SO2(1)制备：3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2 实验室中则主要用亚硫酸盐与酸反应来制取SO2： Na2SO3 H2SO4 Na2SO4 SO2 H2O(2)结构：sp2杂化 含一个(3)物理性质：无色有刺激性气味的气体，大气污染物，易溶于水。(4)化学性质氧化性：2H2S+SO2=3S+2H2O SO2+2CO S+2CO2还原性： 3SO2 (过量) +KIO3 +3H2O= 3H2SO4+KI SO2+

3、 Br2 +2H2O= H2SO4+ HBr 2SO2+O22SO3可做配体以不同方式与过渡金属形成配合物(5)SO2常做消毒杀菌剂和漂白剂漂白作用能和某些有色物质形成无色加合物。可用于漂白纸浆、草编制品。 SO2与CI2漂白性区别：SO2 CI2 还原性 氧化性 可逆性 不可逆(6)治理：SO2+2CO S+2CO2Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2O62 三氧化硫SO3(1)制备：工业上制备SO3是用O2催化氧化SO2来实现： 2SO2 O2 2SO3(2)结构：气态SO3 分子构型为平面三角形，含一个46。 在斜方SO3中环状的S3O9 (1)=162pm,(2)=137pm,(3)

4、=143pm,SOS=121.5 石棉状的无限长链分子，链中S-O键长161pm,未共享的S-O键长141pm。(3)性质：溶于液态的SO2： SO2+ SO3 = SO2+SO42- SO2+ 2SO3 = SO2+S2O72-SO3是酸性氧化物，溶于水生成硫酸。高温下具有强氧化性：2P+5SO3P2O5+ 5SO27硫的含氧酸及其盐硫的含氧酸名称化学式存在形式次硫酸亚硫酸一缩二亚硫酸连亚硫酸硫酸焦硫酸硫代硫酸连多硫酸过硫酸H2SO2H2SO3H2S2O5H2S2O4H2SO4H2S2O7H2S2O3H2SXO6H2SO5或H2S2O8盐Na2SO2水溶液和盐Na2SO3、NaHSO3盐Na

5、2S2O5盐Na2S2O4纯酸，盐和水溶液纯酸（熔点35C)，盐盐Na2S2O3x=26，盐和水溶液盐和水溶液71 亚硫酸及其盐(1)亚硫酸结构： sp3杂化，三角锥型性质：亚硫酸是一个二元中强酸。 (2)亚硫酸盐：酸式盐MHSO3和M2SO3 热稳定性低：2NaHSO3 Na2S2O5 +H2O 4Na2SO3 = 3Na2SO4 +Na2S氧化还原性： 2Na2 SO3 + O2 = 2Na2SO4 H2O + NaHSO3 + Cl2 = NaHSO4 + 2HCl 2NaHSO3 + Zn = Na2S2O4 + Zn(OH)2 2NaHg + 2SO2 = Na2S2O4 + 2Hg

6、72 连二亚硫酸钠（Na2S2O4保险粉）常温下，Na2S2O4是白色粉末状固体，存在形式为Na2S2O42H2O，俗称保险粉。(1)结构：S原子sp3杂化，可以看成两个亚硫酸各去掉一个羟基(-OH)后 S原子直接相连： (2)性质：不稳定：受热、水溶液中易分解：2S2O42-+H2O=S2O32-+2HSO3-强还原剂： 2SO32-+2H2O+2e- S2O42-+4OH- B= -1.12V2S2O42- + O2 + 2H2O = 4HSO3-73 硫酸及其盐(1)结构：硫酸根离子SO42-是正四面体结构中心原子硫采用sp3杂化，形成四个键，其SO键长为144pm，比单键的键长（149

7、pm）短，这说明在SO键中存在额外的d-p成分。H2SO4分子间存在氢键，使其晶体呈现波纹形层状结构。(2)浓硫酸强酸性：H2SO4的第一步电离是完全的，第二步电离常数为1.0102。吸水性：干燥剂，用于干燥酸性和中性且无还原性的气体（氯气，氢气和二氧化碳等）。浓硫酸溶于水产生大量的热，稀释时要把浓硫酸在搅拌下慢慢注入水中。脱水性：C12H22O11(蔗糖) 12C+11H2O强氧化性：能氧化许多金属和非金属，例如： C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2+ 2H2O Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2+ 2H2O冷的浓硫酸不与铁、铝作用，因为金属表面形成了一层致密的保

8、护膜（钝化）。自偶电离：H2SO4+H2SO4 H3SO4+ HSO4- (3)硫酸盐：有正盐和酸式盐两种类型。正盐：硫酸盐一般较易溶于水，Ag2SO4, CaSO4, SrSO4 , BaSO4和PbSO4等的溶解度较小。在几乎所有的含氧酸中，硫酸盐的热稳定性最高。大多数硫酸盐含结晶水：这些带有结晶水的硫酸盐通常称为矾。如CuSO45H2O(胆矾)、FeSO47H2O(绿矾)、 ZnSO47H2O(皓矾)等。CuSO45H2O脱水：CuSO4酸式盐:只有碱金属元素(Na,K)能形成稳定的固态盐。易溶于水，受热易熔化，加热时分解为焦硫酸盐，强热时分解为硫酸盐和三氧化硫。74 焦硫酸及其盐(1)

9、焦硫酸：将SO3溶于硫酸得到组成为H2SO4xSO3时的发烟硫酸，当x=1时，就形成焦硫酸H2S2O7。焦硫酸为无色晶状固体，酸性强于硫酸，吸水性、腐蚀性、氧化性比浓硫酸还要强，同水作用生成硫酸。(2)焦硫酸盐：将硫酸氢钠加热能制得焦硫酸钠： 2NaHSO4 = H2O+Na2S2O7焦硫酸钠水解：S2O72- +H2O = 2HSO4- 焦硫酸盐与某些难熔的碱性、两性氧化物共熔时，生成可溶性硫酸盐： Fe2O3+K2S2O7=Fe2(SO4)3+3K2SO4 Al2O3+K2S2O7=Al2(SO4)3+3K2SO475 硫代硫盐：Na2S2O3 5H2O俗名海波或大苏打。它是无色透明的晶体

10、，易溶于水，溶于水后呈弱碱性。在沸腾的温度下使亚硫酸钠溶液同硫粉反应，可制得Na2S2O3：Na2SO3+S=Na2S2O3 (1)遇酸立即分解：Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S+H2O+SO2 此反应可鉴定S2O32-的存在 (2)还原性：S4O62-+2e- 2S2O32- 与碘反应：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI 与较强的氧化剂如氯、溴等反应：Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl Na2S2O3+Cl2+H2O=Na2SO4+S+2HCl 因此纺织和造纸工业上用硫代硫酸钠做脱氯剂。(3)配合性：S2O32-和金属阳离子M形成单齿

11、配位或双齿配位的配离子。即：与Ag+反应1S2O32- 适量：2Ag+S2O32-=Ag2S2O3(白) 放置：Ag2S2O3 +H2O =Ag2S+H2SO4颜色变化：白黄棕黑，该反应用于S2O32-的鉴别。S2O32- 过量：2AgBr+Na2S2O3=Ag2S2O3(白) +2NaBr Ag2S2O3 +3Na2S2O3=2Na3Ag(S2O3)276 过硫酸及其盐(1)结构过硫酸可看成是过氧化氢中氢原子被HSO3- 取代的产物。若HO-OH中一个H被HSO3- 取代得HO-OSO3H，即过一硫酸；另一个H也被HSO3- 取代后得HSO3O-OSO3H ，即过二硫酸。结构式：(2)制备

12、电解硫酸和硫酸铵混合溶液，可制得过二硫酸盐： 阳极： 2SO42-=S2O82-+2e- 阴极： 2H+2e-=H2 总反应： 2HSO4-S2O82-+H2(3)性质：酸、盐都有强氧化性：S2O82-+2e- 2SO42- A=2.01V。过二硫酸不仅能使纸炭化，还能烧焦石蜡。过二硫酸盐在Ag+的催化作用下，能把Mn()氧化至Mn()： 2Mn2+5S2O82-+8H2O = 2MnO4-+10SO42-+16H+ 酸、盐都不稳定，受热分解： 2K2S2O8 2K2SO4+2SO3 +O2 硫的含氧酸性质小结：8硫的含氧酸的卤素衍生物硫的含氧酸中的全部羟基被卤素取代后的衍生物叫硫酰卤或卤化硫

13、酰。亚硫酰基 亚硫酰氯或氯化亚硫酰硫酰基 硫酰氯或氯化硫酰部分羟基被卤素取代的产物叫卤磺酸，如 81 氯化亚硫酰（三角锥形）制备：SO2+PCl5=SOCl2+POCl3 水解：SOCl2+2H2O= H2SO3+2HCl82 氯化硫酰（四面体型）制备：SO2+Cl2=SO2Cl2 （无色发烟液体）结构：在SO2Cl2 和SOCl2 分子中硫原子结构都是sp3 杂化，不同的是在SOCl2 中硫原子还保留了一对孤对电子。 水解：SO2Cl2+2H2O= H2SO4+ 2HCl 83 氯磺酸制备：用干燥的HCl气与发烟硫酸作用制备氯磺酸，它是一种无色液体。 HCl+SO3=HSO3Cl 氯磺酸、氯

14、化硫酰和硫酸在结构上的关系：氯磺酸遇水发生爆炸性水解：(HO)SO2Cl+H2O=H2SO4+HCl它主要用于有机物的磺化反应。84 氟磺酸由于F的电负性大，使S-O键增强，H+更易电离，而酸性较硫酸更强，属于超酸（比硫酸强10倍）。SbF5溶于氟磺酸形成所谓的魔酸。（比100%硫酸强1011倍）。SbF5 + HSO3F = HSbF5(OSO2F)二、真题再现例题1（2005年全国化学初赛第十题）据世界卫生组织统计，全球约有8000万妇女使用避孕环。常用避孕环都是含金属铜的。据认为，金属铜的避孕机理之一是，铜与子宫分泌物中的盐酸以及子宫内的空气反应，生成两种产物，一种是白色难溶物S，另一种

15、是酸A。酸A含未成对电子，是一种自由基，具有极高的活性，能杀死精子。1写出铜环产生A的化学方程式。2画出A分子的立体结构。3给出难溶物S和酸A的化学名称。4A是一种弱酸，pK=4.8，问：在pH=6.8时，A主要以什么形态存在？解析：根据题意，A是一种弱酸，含未成对电子，是一种自由基，具有极高的活性；A来源于铜与子宫分泌物中的盐酸以及子宫内的空气反应，且生成两种产物，一种是白色难溶物S，另一种是酸A。由此不难分析出A为HO2(超氧酸)，S为CuCl。1CuHClO2CuClHO22 3A：超氧酸4几乎完全电离为超氧离子例题2（全国化学初赛2005B第一题）将H2O2慢慢加入到SbF5的HF溶液

16、中得一白色固体A，A是一种盐类，其阴离子呈八面体结构。1A的结构简式 ，生成A的化学方程式 。2A不稳定，能定量分解，B是产物之一，其中亦含有八面体结构，B的结构简式为 。3若将H2S气体通入SbF5的HF溶液中，则得晶体C，C中仍含有八面体结构，写出C的结构简式 。生成C的化学反应方程式是 。4将H2O2滴入液氨中得白色固体D，D是一种盐，含有正四面体结构，写出D的结构式 和生成反应方程式 。5比较H2O2和H2S的性质异同 。解析：此题关键在于弄懂SbF5的HF溶液是一种超酸体系，具有极强的给质子能力，其他物质在它面前往往呈现出质子碱的特性。1H3O2SbF6 H2O2HFSbF5H3O2SbF62H3OSbF63SH3SbF6 H2SHFSbF5SH3SbF64NH4HOO H2O2NH3NH4HOO5H2O2既是酸又是碱，H2S是一种碱