一、硫
化学式:S
游离态:火山口、地壳岩层。
化合态:硫化物、硫酸盐。
硫矿:黄铁矿(二硫化亚铁FeS2)、芒硝(十水硫酸钠Na2SO4·10H2O)、黄铜矿(二硫化铁铜CuFeS2)、石膏(生石膏:二水硫酸钙CaSO4·2H2O,熟石膏:一水二硫酸钙2CaSO4·H2O)。
同素异形体:同种元素组成的性质不同的单质。
白磷P4、红磷P。
氧气O2、臭氧O3。
金刚石、石墨、足球烯C60。
单斜硫、斜方硫。
化合价:
-2:硫离子S2-、硫氢根离子HS-、硫化氢H2S、硫化物。
-1:二硫化亚铁FeS2。
0:硫S。
+2:硫代硫酸H2S2O3、硫代硫酸盐。
+4:二氧化硫SO2、亚硫酸H2SO3、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐。
+6:三氧化硫SO3、硫酸H2SO4、硫酸盐、硫酸氢盐。
物理性质:淡黄色固体(硫S、溴化银AgBr、过氧化钠Na2O2),质脆,易研磨,不溶于水H2O,微溶于酒精C2H5OH,易溶于二硫化碳CS2。
分类:非金属单质。
化学性质:
与金属单质反应:
Fe + S =△= FeS
2Cu + s =△= Cu2S
2Na + S =△= Na2S
Hg + S = HgS
与非金属单质反应:
H2 + S =△= H2S
S + O2 =点燃= SO2
现象:
发出微弱的淡蓝色火焰(空气)。
发出明亮的蓝紫色火焰,放出大量的热,生成具有刺激性气味的气体(纯氧)。
与碱反应:
3S + 6NaOH =△= 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
二、二氧化硫
化学式:SO2
物理性质:无色具有刺激性气味气体,密度大于空气,易溶于水H2O(能与水H2O以1:40的体积比互溶,1体积的水H2O中能溶解40体积的二氧化硫SO2,防倒吸)。
分类:酸性氧化物。
化学性质:
酸性:
与水H2O反应:
SO2 + H2O ⇌ H2SO3
与碱性氧化物反应:
SO2 + CaO + CaSO3
与碱反应:
SO2(少量) + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
SO2(过量) + NaOH = NaHSO3
SO2(少量) + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O
2SO2(过量) + Ca(OH)2 = Ca(HSO3)2
亚硫酸H2SO3 > 碳酸H2CO3
与碳酸钠Na2CO3反应:
SO2 + Na2CO3 = Na2SO3 + CO2
与碳酸氢钠NaHCO3反应:
SO2 + 2NaHCO3 = Na2SO3 + 2H2O + 2SO2
还原性:
与卤素反应的通式:X2 + SO2 + 2H2O = 2HX + H2SO4
还原性顺序:S2- > SO2/SO32- > I- > Fe2+ > Br- > Cl- > F-
氧化性:
与硫化氢H2S反应:SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
漂白性(品红溶液、植物、纸张):
永久性漂白(强氧化性):臭氧O3、过氧化钠Na2O2、次氯酸HClO、二氧化氯ClO2。
暂时性漂白:二氧化硫SO2。
物理性漂白:活性炭C。
实验室制法:
原理:Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO4 + H2O + SO2↑
注:浓硫酸浓度在70%左右。
收集方法:向上排空气法、排饱和亚硫酸氢钠NaHSO3溶液法。
三、三氧化硫
化学式:SO3
STP下为固体。
分类:酸性氧化物。
化学性质:
酸性:
与水H2O反应:
SO3 + H2O = H2SO4
与碱性氧化物反应:
SO3 + CaO = CaSO4
二氧化硫SO2转化为三氧化硫SO3:
2SO2 + O2 =催化剂=△= 2SO3