硫及其化合物 高等无机化学PPT.ppt

完全干燥的气态硫化氢在室温下不同空气中的氧发生作用，但在高温时却能在空气中燃烧，产生蓝色火焰并生成二氧化硫和水： 2H2S (g) + 3O2(g) 2SO2(g) + 2H2O(g) △H298= — 1036kJ/mol 在空气供应不足的情况下，则生成单质硫和水： 2H2S(g) + O2(g) 2S(s) + 2H2O(g) △H298= — 442.4kJ/mol 这表明气态硫化氢在高温下具有一定的还原性。 硫化氢中的氢原子能被大多数较活泼的金属元素所取代。例如： H2S(g) + Pb(s) H2(g) + PbS(s) △H298= — 79.9kJ/mol 气态硫化氢的化学性质 硫化氢的临界温度为373.6K，极易液化为无色的液体。由于硫化氢分子的极性比水弱得多，因此液态硫化氢对离子型和极性化合物来说，都不是一种良好的溶剂，相反，它却能溶解许多非极性的物质。 硫化氢能溶于水，但溶解度并不大。在常温常压下，硫化氢的饱和水溶液的浓度约为0.1mol g-1左右，通常把硫化氢的水溶液叫做硫化氢水溶液或者氢硫酸，溶液中存在着如下平衡： H2S ? H+ + HS- pKa1=6.88 HS- ? H+ + S2- pKa2=14.15 因此，硫化氢的水溶液显微酸性。 氢硫酸的化学性质 硫化氢溶液除了显示微酸性外，还表现出较气态硫化氢为强的还原性，其饱和溶液的氧化还原电位如下： S +2H+ + 2e- ? H2S(0.1 mol/L) Eθ= 0.141V 如果将硫化氢溶液曝置在空气中，它便逐渐被氧氧化而析出单质硫： 2H2S + O2 2H2O + 2S 当硫化氢溶液遇到其他氧化剂时，则依氧化剂的强弱不同而被氧化为单质硫或硫(VI)的含氧酸。例如： H2S + I2 2HI + S 5H2S + 2H3AsO4 2S + As2S3 + 8H2O H2S + 2FeCl3 S + 2FeCl2 + 2HCl 氢硫酸的还原性 H2S + 4Br2 + 4H2O H2SO4 + 8HBr H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl 硫化氢在溶液中所能提供硫离子S2-的多寡，取决于溶液的pH值。在某一pH范围内，它可把某一或某些金属离子沉淀为硫化物。 硫的氧化物 二氧化硫 二氧化硫为无色透明气体，有刺激性臭味。 溶于水、乙醇和乙醚。 液态二氧化硫比较稳定，不活泼。气态二氧化硫加热到2000℃不分解。不燃烧，与空气也不组成爆炸性混合物。 无机化合物如溴、三氯化硼、二硫化碳、三氯化磷、磷酰氯、氯化碘以及各种亚硫酰氯化物都可以任何比例与液态二氧化硫混合。碱金属卤化物在液态二氧化硫中的溶解度按I－Br－Cl－的次序减小。金属氧化物、硫化物、硫酸盐等多数不溶于液态二氧化硫。 分子结构与极性：V形分子，极性分子。 二氧化硫的用途 1.用作有机溶剂及冷冻剂，并用于精制各种润滑油。 2.主要用于生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐，也用作熏蒸剂、防腐剂、消毒剂、还原剂等。 3.二氧化硫是中国允许使用的还原性漂白剂。对食品有漂白和对植物性食品内的氧化酶有强烈的抑制作用。中国规定可用于葡萄酒和果酒，最大使用量0.25g/kg，残留量不得超过0.05g/kg。 4.农药、人造纤维、染料等工业部门。[1]? 5.用于生产硫以及作为杀虫剂、杀菌剂。 6.按照Claude Ribbe在《拿破仑的罪行》一书中的记载，二氧化硫在19世纪早期被一些在海地的君主当作一种毒药来镇压奴隶的反抗。 二氧化硫的工业制备 工业生产二氧化硫（SO2） 制取二氧化硫的方法有：焚烧硫磺；焙烧硫铁矿或有色金属硫化矿；焚烧含硫化氢的气体；煅烧石膏或磷石膏；加热分解废硫酸或硫酸亚铁；以及从燃烧含硫燃料的烟道气中回收（主要是硫酸原料气）。 S + O2 SO2 3FeS2 + 8O2 6SO2 + Fe3O4 生产液体二氧化硫时通常先制得纯二氧化硫气体，然后经压缩或冷冻将其液化。 二氧化硫的实验室制备 实验室通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫： Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2(g)+H2O 或用铜与浓硫酸加热反应: Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2(g)+2H2O?　 　 尾气处理：通入氢氧化钠溶液吸收多余SO2? 2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O 二氧化硫的化学性质 ? 液态的二氧化硫只能和水有限的混溶，但它却能和苯完全混溶。 由于二氧化硫中硫的氧化数为+4，介于S(0)和S(VI)之间，故二氧化硫既