《氧族元素》PPT課件

第 三 講 氧 族 元 素 一 、 硫1、 物 理 性 質(zhì) 硫 通 常 是 一 種 淡 黃 色 的 晶 體 ， 俗 稱 硫 黃 。它 的 密 度 大 約 是 水 的 兩 倍 。 硫 很 脆 ， 容 易研 成 粉 末 ， 不 溶 于 水 ， 微 溶 于 酒 精 ， 容 易溶 于 二 硫 化 碳 。 硫 的 熔 點(diǎn) 是 112.8 ， 沸 點(diǎn)是 444.6 。 2、 化 學(xué) 性 質(zhì)（ 1） 與 金 屬 反 應(yīng) 2Cu+S = Cu2S Fe+S = FeS加 熱加 熱 （ 3） 與 氫 氧 化 鈉 溶 液 的 反 應(yīng)3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O（ 2） 與 非 金 屬 反 應(yīng) H2 + S H2S S + O2 SO2 二 、 硫 化 氫1、 物 理 性 質(zhì) 硫 化 氫 是 一 種 沒 有 顏 色 而 有 臭 雞 蛋 氣 味 的氣 體 。 它 的 密 度 比 空 氣 略 大 。 能 溶 于 水 （ 1：2.6） ,硫 化 氫 有 劇 毒 ， 是 一 種 大 氣 污 染 物 ?？?氣 里 如 果 含 有 微 量 的 硫 化 氫 ， 就 會(huì) 使 人感 到 頭 痛 、 頭 暈 和 惡 心 。 吸 入 較 多 的 硫 化氫 ， 會(huì) 使 人 昏 迷 甚 至 死 亡 。 2、 化 學(xué) 性 質(zhì)（ 1） 不 穩(wěn) 定 性 H2S H2 + S（ 2） 與 非 金 屬 反 應(yīng) 2H2S + O2 （ 少 量 ） 2H2O + 2S 2H2S + O2 （ 足 量 ） 2H2O + 2S 2H2S+SO2 = 3S+2H2O H2S+Cl2 = S+2HCl 在 空 氣 充 足 條 件 下 ， 硫 化 氫 能 完 全 燃 燒 而 發(fā)生 淡 藍(lán) 色 的 火 焰 ， 并 生 成 水 和 二 氧 化 硫 。 （ 3） 其 它 反 應(yīng) H2S + CuSO4=CuS+ H2SO4 H2S +2NaOH=Na2S+2H2ONa2S+H2S=2NaHS 3、 實(shí) 驗(yàn) 室 制 法 在 實(shí) 驗(yàn) 室 里 ， 硫 化 氫 通 常 是 由 硫 化 亞鐵 跟 稀 鹽 酸 或 稀 硫 酸 反 應(yīng) 而 制 得 的 。 FeS+2H Cl=FeCl2+H 2S FeS+H 2SO4=FeSO4+H 2S 三 、 二 氧 化 硫1、 物 理 性 質(zhì) 二 氧 化 硫 是 沒 有 顏 色 而 有 刺 激 性 氣 味 的 有毒 氣 體 。 它 的 密 度 比 空 氣 大 ， 容 易 液 化 (沸點(diǎn) 是 -10 )， 易 溶 于 水 ， 在 常 溫 常 壓 下 ， 1體 積 水 大 約 能 溶 解 40體 積 二 氧 化 硫 。 2、 化 學(xué) 性 質(zhì)（ 1） 酸 性 SO2 + H2O H2SO3 SO2 + 2NaOH=Na2SO3 + H2O Na2SO3 + H2O SO2 =2NaHSO3 Na2SO3 +S Na2S2O3 SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3+ H2O 帶 有 五 個(gè) 結(jié) 晶 水 的 硫 代 硫 酸 鈉 (Na 2S2O35H2O)，俗 稱 大 蘇 打 或 海 波 。 它 是 無 色 晶 體 ， 溶 于 水 ， 在照 相 業(yè) 中 常 用 作 定 影 劑 。 （ 2） 與 氧 氣 反 應(yīng) SO2 + O2 2 SO3 三 氧 化 硫 是 一 種 沒 有 顏 色 的 固 體 ， 熔點(diǎn) 16.8 ， 沸 點(diǎn) 44.8 。 三 氧 化 硫 遇 水立 即 起 劇 烈 的 反 應(yīng) 而 生 成 硫 酸 ， 同 時(shí)放 出 大 量 的 熱 。 因 此 ， 三 氧 化 硫 又 叫硫 酐 。 SO3+H2O=H2SO4 （ 3） 漂 白 性 把 二 氧 化 硫 氣 體 通 入 盛 有 品 紅 溶 液 的 試 管 里 ，觀 察 品 紅 溶 液 顏 色 的 變 化 。 把 試 管 加 熱 ，再 觀 察 溶 液 發(fā) 生 的 變 化 。 原 理 ： 二 氧 化 硫 跟 某 些 有 色 物 質(zhì) 化合 生 成 的 無 色 物 質(zhì) 不 穩(wěn) 定 ， 容 易 分解 而 恢 復(fù) 原 來 有 色 物 質(zhì) 的 顏 色 。 因此 ， 用 二 氧 化 硫 漂 白 過 的 草 帽 辮 日久 又 漸 漸 變 成 黃 色 。 此 外 ， 二 氧 化硫 還 能 夠 殺 滅 霉 菌 和 細(xì) 菌 ， 可 以 用作 食 物 和 干 果 的 防 腐 劑 。 Cl2 + SO2 + 2H2O=H2SO4+2HCl (Br2、 I2 類 似 )Na2SO3+ H2O +Cl2= Na2SO4 +2HCl 3、 實(shí) 驗(yàn) 室 制 法Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O 四 、 硫 酸 1、 物 理 性 質(zhì) 純 硫 酸 是 一 種 無 色 油 狀 液 體 。 H2SO4的 質(zhì) 量 分 數(shù) 為 98.3 的 濃 硫 酸 的 沸 點(diǎn)是 338 。 硫 酸 是 一 種 難 揮 發(fā) 的 強(qiáng) 酸 ，易 溶 于 水 ， 能 以 任 意 比 與 水 混 溶 。 濃硫 酸 溶 解 時(shí) 放 出 大 量 的 熱 。 2、 性 質(zhì)（ 2） 吸 水 性 和 脫 水 性 濃 硫 酸 能 吸 收 空 氣 中 的 水 分 ， 因 此 ， 在 實(shí)驗(yàn) 室 中 常 用 濃 硫 酸 來 干 燥 不 與 它 起 反 應(yīng) 的氣 體 。 【 實(shí) 驗(yàn) 】 在 200 mL燒 杯 中 放 入 20 g蔗 糖 ， 加入 幾 滴 水 ， 攪 拌 均 勻 。 然 后 再 加 入 15 mL溶 質(zhì) 的 質(zhì) 量 分 數(shù) 為 98 的 濃 硫 酸 ， 迅 速 攪拌 后 。 觀 察 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 。（ 1） 高 沸 點(diǎn)2NaCl+H2SO4(濃 ) Na2SO4+2HCl 濃 硫 酸 對(duì) 有 機(jī) 物 有 強(qiáng) 烈 的 腐 蝕 性 ， 如 果皮 膚 沾 上 濃 硫 酸 ， 會(huì) 引 起 嚴(yán) 重 的 灼 傷 。所 以 ， 當(dāng) 不 慎 在 皮 膚 上 沾 上 濃 硫 酸 時(shí) ，不 能 先 用 水 沖 洗 ， 而 要 用 干 布 迅 速 拭 去 ，再 用 大 量 水 沖 洗 。 （ 3） 與 單 質(zhì) 的 反 應(yīng) 2H2SO4(濃 )+Cu CuSO4+2H2O +SO2 2H2SO4(濃 ) + C CO2+ 2H2O + 2SO2 思 考 ： 如 何 檢 驗(yàn) 碳 與 濃 硫 酸 反 應(yīng) 的 產(chǎn) 物 ？混 合 氣 體 無 水 CuSO4 品 紅高 錳 酸 鉀（ 濃 溴 水 ） 品 紅 澄 清 石 灰 水 在 常 溫 下 ， 濃 硫 酸 跟 某 些 金 屬 ， 如 鐵 、鋁 等 接 觸 時(shí) ， 能 夠 使 金 屬 表 面 生 成 一薄 層 致 密 的 氧 化 物 薄 膜 ， 從 而 阻 止 內(nèi)部 的 金 屬 繼 續(xù) 跟 硫 酸 發(fā) 生 反 應(yīng) 。 因 此 ，冷 的 濃 硫 酸 可 以 用 鐵 或 鋁 的 容 器 貯 存 。但 是 ， 在 受 熱 的 情 況 下 ， 濃 硫 酸 不 僅能 夠 跟 鐵 、 鋁 等 起 反 應(yīng) ， 還 能 夠 跟 絕大 多 數(shù) 金 屬 起 反 應(yīng) 。 3、 用 途 4、 硫 酸 鹽（ 1） 硫 酸 鈣 （ CaSO4） 硫 酸 鈣 是 白 色 固 體 。 帶 兩 分 子 結(jié) 晶 水 的硫 酸 鈣 （ CaSO42H 2O） 叫 做 石 膏 。 石膏 在 自 然 界 以 石 膏 礦 形 式 存 在 。 將 石 膏加 熱 到 150 170 時(shí) ， 就 會(huì) 失 去 所 含大 部 分 結(jié) 晶 水 而 變 成 熟 石 膏（ 2CaSO4H 2O） 。 熟 石 膏 跟 水 混 合 成糊 狀 物 后 會(huì) 很 快 凝 固 ， 重 新 變 成 石 膏 。 （ 2） 硫 酸 鋇 （ BaSO4） 天 然 的 硫 酸 鋇 叫 做 重 晶 石 。 重 晶 石 是 制 造其 他 鋇 鹽 的 原 料 。 硫 酸 鋇 不 溶 于 水 ， 也 不溶 于 酸 。 因 此 ， 在 實(shí) 驗(yàn) 室 中 常 利 用 它 的 這一 性 質(zhì) 來 檢 驗(yàn) 硫 酸 根 離 子 的 存 在 。 利 用 它的 這 種 性 質(zhì) 以 及 它 不 容 易 被 X射 線 透 過 的 性質(zhì) ， 醫(yī) 療 上 常 用 硫 酸 鋇 作 X射 線 透 視 腸 胃 的內(nèi) 服 藥 劑 ， 俗 稱 “ 鋇 餐 ” 。 此 外 ， 硫 酸 鋇還 可 作 白 色 顏 料 。 （ 3） 硫 酸 鋅 帶 七 分 子 結(jié) 晶 水 的 硫 酸 鋅 （ ZnSO4 7H2O）是 無 色 的 晶 體 ， 俗 稱 皓 礬 。 硫 酸 鋅 在 醫(yī) 療上 用 作 收 斂 劑 ， 它 可 使 有 機(jī) 體 組 織 收 縮 ，減 少 腺 體 的 分 泌 。 硫 酸 鋅 還 可 作 為 木 材 的防 腐 劑 ， 用 硫 酸 鋅 溶 液 浸 泡 過 的 枕 木 ， 可延 長 使 用 時(shí) 間 。 在 印 染 工 業(yè) 上 用 硫 酸 鋅 作媒 染 劑 ， 能 使 染 料 固 著 于 纖 維 上 。 硫 酸 鋅還 可 用 于 制 造 白 色 顏 料 （ 鋅 鋇 白 等 ） 。 5、 硫 酸 根 離 子 的 檢 驗(yàn) 【 實(shí) 驗(yàn) 】 在 三 支 試 管 里 分 別 加 入 少 量 稀 硫 酸 、Na2SO4溶 液 和 Na2CO3溶 液 ， 然 后 各 滴 入 幾滴 BaCl2溶 液 。 觀 察 發(fā) 生 的 現(xiàn) 象 。 再 加 入 少量 稀 硝 酸 ， 振 蕩 。 繼 續(xù) 觀 察 并 把 觀 察 到 的現(xiàn) 象 記 錄 在 表 1中 。 方 法 ： 先 用 稀 硝 酸 把 溶 液 酸 化 ， 再 加Ba(NO3)2溶 液 ， 如 果 有 白 色 沉 淀 出 現(xiàn) ，則 說 明 原 溶 液 中 有 硫 酸 根 離 子 存 在 。 二 氧 化 硫 的 污 染 二 氧 化 硫 是 污 染 大 氣 的 主 要 有 害 物 質(zhì) 之 一 。它 對(duì) 人 體 的 直 接 危 害 是 引 起 呼 吸 道 疾 病 ，嚴(yán) 重 時(shí) 還 會(huì) 使 人 死 亡 。 空 氣 中 的 二 氧 化 硫會(huì) 部 分 被 氧 化 成 三 氧 化 硫 并 形 成 酸 霧 。 空氣 中 硫 的 氧 化 物 和 氮 的 氧 化 物 隨 雨 水 降 下就 成 為 酸 雨 。 正 常 雨 水 的 pH 約 為 5.6（ 這 是由 于 溶 解 了 二 氧 化 碳 的 緣 故 ） ， 酸 雨 的 pH小 于 5.6。 空 氣 中 的 二 氧 化 硫 主 要 來 自 化 石 燃 料 的 燃 燒 ， 以及 含 硫 礦 石 的 冶 煉 和 硫 酸 、 磷 肥 、 紙 漿 生 產(chǎn) 等 產(chǎn)生 的 工 業(yè) 廢 氣 。 因 此 ， 這 些 廢 氣 必 須 經(jīng) 過 處 理 后才 能 向 大 氣 中 排 放 ， 如 不 進(jìn) 行 凈 化 處 理 或 回 收 利用 就 直 接 排 放 到 空 氣 中 ， 不 但 浪 費(fèi) 硫 資 源 ， 而 且造 成 空 氣 的 污 染 ， 給 人 類 造 成 危 害 。