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硫及其化合物

硫单质​

物理性质​

  • 淡黄色的固体
  • 难溶于水，微溶于酒精，易溶于 CS2\bf{CS_2}

化学性质​

  • H2+S=△H2S\rm{H_2+S\xlongequal{\triangle}H_2S}
  • S+O2=点燃SO2\rm{S+O_2\xlongequal{点燃}SO_2}（无论如何都不生成 SO3\rm{SO_3}）
  • 与金属：
    • Fe+S=△FeS\rm{Fe+S\xlongequal{\triangle}FeS}
    • 2Cu+S=△Cu2S\rm{2Cu+S\xlongequal{\triangle}Cu_2S}
    • Hg+S=HgS\bf{Hg+S=HgS}

硫酸​

物理性质（浓）​

  • 无色粘稠油状液体
  • 沸点高，难挥发
  • 吸水性：可做干燥剂
    • 不能干燥 NH3,H2S,HI,HBr\bf{NH_3,H_2S,HI,HBr}​ 等 碱性或还原性 气体

化学性质（浓）​

  • 难挥发性：

    • 实验室制氯化氢：NaCl+H2SO4(浓)=△NaHSO4+HCl↑\rm{NaCl+H_2SO_4(浓)\xlongequal{\triangle}NaHSO_4+HCl\uparrow}

  • 强酸性：

    • 实验室制二氧化硫：Na2SO3+H2SO4(70%浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O\rm{Na_2SO_3+H_2SO_4(70\%浓)=Na_2SO_4+SO_2\uparrow+H_2O}

  • 强氧化性：

    • C+2H2SO4(浓)=△CO2↑+2SO2↑+2H2O\rm{C+2H_2SO_4(浓)\xlongequal{\triangle}CO_2\uparrow+2SO_2\uparrow+2H_2O}

    • Cu+2H2SO4(浓)=△CuSO4+SO2↑+2H2O\rm{Cu+2H_2SO_4(浓)\xlongequal{\triangle}CuSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O}

  • 脱水性：

    • C12H22O11=浓H2SO412C+11H2O\rm{C_{12}H_{22}O_{11}\xlongequal{浓H_2SO_4}12C+11H_2O}（碳会继续和浓硫酸反应）

    • 实验室制一氧化碳：HCOOH=浓H2SO4,△CO↑+H2O\rm HCOOH\xlongequal{浓H_2SO_4,\triangle}CO\uparrow+H_2O

    • 使蓝色石蕊试纸先变红后变黑

  • 常温下遇 Fe,Al\rm{Fe,Al} 钝化

    • 本质是反应生成致密的氧化膜，不是不反应

硫酸根离子的检验​

  1. 取样，加足量盐酸酸化（排除 SO32−,CO32−,Ag+\rm{SO_3^{2-},CO_3^{2-},Ag^+} 等）
  2. 取上层清液，滴加 BaCl2\rm{BaCl_2} 溶液

注意：

  • 不能只加 BaCl2\rm{BaCl_2}，且 BaCl2\rm{BaCl_2} 和 HCl\rm{HCl} 滴加顺序不能颠倒

  • 不能引入 NO3−\rm{NO_3^-}，因为 NO3−\rm{NO_3^-} 在酸性条件下会将 SO32−\rm{SO_3^{2-}} 氧化成 SO42−\rm{SO_4^{2-}}

二氧化硫​

物理性质​

  • 无色、有刺激性气味的气体
  • 易溶于水（1:401:40）
  • 密度比空气大

化学性质​

  • 酸性氧化物

  • 还原性：使卤素溶液褪色 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl\rm{SO_2+Cl_2+2H_2O=H_2SO_4+2HCl}

  • 氧化性：SO2+H2S=3S↓+2H2O\rm{SO_2+H_2S=3S\downarrow+2H_2O}

  • 漂白性：使品红等有机色素溶液褪色，加热后复原；不能漂白指示剂

  • 毒性：作食品添加剂，消毒杀菌，如红酒可添加少量 SO2\rm SO_2 消毒

  • 制备：

    • Na2SO3+H2SO4(70%浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O\rm{Na_2SO_3+H_2SO_4(70\%浓)=Na_2SO_4+SO_2\uparrow+H_2O}
    • Cu+2H2SO4(浓)=△CuSO4+SO2↑+2H2O\rm{Cu+2H_2SO_4(浓)\xlongequal{\triangle}CuSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O}

    考试时根据器材和条件选反应即可

  • 工业制硫酸：

    1. 4FeS2+11O2=△2Fe2O3+8SO2\rm 4FeS_2+11O_2\xlongequal{\triangle}2Fe_2O_3+8SO_2
    2. 2SO2+O2\longrightleftharpoons△催化剂2SO3\rm{2SO_2+O_2\overset{催化剂}{\underset{\triangle}\longrightleftharpoons }2SO_3}
    3. 98.3%98.3\% 的 浓硫酸 吸收 SO3\rm{SO_{3}}

二氧化硫、三氧化硫与二氧化碳​

可以用 BaSO4\rm{BaSO_4} 鉴别 SO2\rm{SO_2} 和 CO2\rm{CO_2}

可以用饱和 NaHCO3\rm{NaHCO_3} 溶液除去 CO2\rm{CO_2} 中混有的 SO2\rm{SO_2}

检验这三种气体（按顺序连接器材）：

  1. 用 BaCl2\rm{BaCl_2} 溶液检验并除去 SO3\rm{SO_3}
  2. 用品红溶液检验 SO2\rm{SO_2}
  3. 用KMnO4\rm{KMnO_4} 溶液除尽 SO2\rm{SO_2}
  4. 用品红溶液检验 SO2\rm{SO_2} 是否除尽
  5. 用 Ca(OH)2\rm{Ca(OH)_2} 溶液（澄清石灰水）检验 CO2\rm{CO_2}