1、5.1 从黑火药到酸雨（1） 知识要点 一、 硫 1 自然界中硫的存在：含量低（硫元素在地壳中含量 0.05%） ，分布广 游离态火山口附近 化合态芒硝、石膏、硫铁矿、黄铜矿等含硫化合物，生物体内蛋白质中 2 硫的物理性质 淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于 CS2。 可利用硫易溶于 CS2的特点分离或除去硫，如可用 CS2洗涤沾有硫粉的试管。 3 化学性质 硫是比较活泼的非金属元素。硫的原子结构示意图：，S 原子最外层有 6 个电 子，能得到 2 个电子成为-2 价的硫，最高正价为+6 价，此外硫的常见化合价还有+4 价等。 硫单质中硫为 0 价，在化学反应中，其化合价既能降低又能升高
2、，因此硫既能作氧化剂 又能作还原剂。 （1） 与金属反应 S 作氧化剂，与钠、铝、铁、铜、汞等金属单质都能反应，S 被还原为 S。 具有可变价态的金属（如铁、铜）只能被硫氧化到较低价态。 2Na + SNa2S，常温下研磨即可剧烈反应。 Fe + S FeS，加热条件下反应。停止加热后，混合物仍保持红热状态（说明反应 放热） ，生成黑褐色固体硫化亚铁。 2Cu + S Cu2S，Cu 在 S 蒸气中燃烧，生成黑色固体硫化亚铜。 Hg + S HgS，实验室可利用此反应处理洒落的汞滴。 （2） 与非金属反应 与氢气，硫作氧化剂 H2 + S H2S 与氧气，硫作还原剂 S + O2 点燃 SO2
3、 硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰， 在纯氧中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。 在点燃 条件下，即使 O2过量反应产物也是 SO2，S 和 O2单质间化合产物不能写成 SO3。 （3） 黑火药反应 该反应中，S 和 KNO3为氧化剂，C 为还原剂。 二、 硫化氢 无色，有臭鸡蛋气味有毒气体，比空气重（标准状况下密度 = 34 22.4 = 1.52g/L） ，能溶 于水，水溶液为氢硫酸。 1 化学性质 硫化氢气体具还原性，具体表现为能在 O2中燃烧，能被 Cl2、SO2等氧化，能使酸性高 锰酸钾褪色等。 0 -2 （1） 可燃性 氧气充足时，硫化氢气体完全燃烧： 2H2S + 3O2 点燃 2SO
4、2 + 2H2O 氧气不足时，硫化氢气体不完全燃烧： 2H2S + O2 点燃 2S + 2H2O （2） 与 SO2反应 2H2S + SO2 3S + 2H2O H2S 与 SO2在集气瓶内混合后，可在瓶壁观察到有水珠和淡黄色粉末出现。 （3） 与卤素单质反应 H2S + Cl2 S + 2HCl，其他卤素单质，如 Br2、I2等，也能与 H2S 有相似反应。 （4） 不稳定性 H2S H2 + S 2 氢硫酸性质 H2S 的水溶液为氢硫酸，为二元弱酸。 （1） 酸的通性 表现为能使酸碱指示剂变色；与活动性顺序在 H 前的活泼金属的单质反应，置换出 H2；与碱反应；与碱性氧化物反应；与某些
5、盐反应。 如：H2S + 2NaOH Na2S + 2H2O，H2S + NaOH NaHS + H2O； H2S + CuSO4 CuS + H2SO4，H2S + Pb(NO3)2 PbS + 2HNO3 CuS、PbS 均为不溶于酸的黑色沉淀，该性质可用于 H2S 和 S2-的检验。 （2） 强还原性 氢硫酸露置于空气中容易出现浑浊变质：2H2S + O2 2S + 2H2O 氢硫酸能使溴水褪色：H2S + Br2 S + 2HBr 3 实验室制法 （1） 反应原理：FeS + H2SO4(稀) H2S + FeSO4 或 FeS + 2HCl(稀) H2S + FeCl2 盐酸有挥发性
6、，所以一般不宜选用浓盐酸制备 H2S；由于 H2S 有还原性，不宜选用强氧 化性的酸，如硝酸、浓硫酸。 （2） 气体发生装置 根据制备 H2S 的反应原理和条件，可用固液不加热型装置制取气体，与实验室制 H2、 CO2等气体采用的气体发生装置相同。 （3） 检验：能使湿润的醋酸铅试纸变黑。也可将气体通入硫酸铜溶液或硝酸铅溶液，有 黑色沉淀生成。 （4） 净化和干燥 除去 H2S 气体中可能混有的 HCl 气体，可采用饱和的 NaHS 溶液： HCl + NaHS H2S + NaCl 除去 H2S 气体中的水蒸气， 可选无水 CaCl2或 P2O5作干燥剂， 不能选用碱石灰 （碱性） 或浓硫酸
7、（强氧化性） ：H2S + H2SO4(浓) S + SO2 + 2H2O （5） 收集方法：向上排气法 （6） 尾气吸收：H2S 有毒，多余的 H2S 气体可用 NaOH 或 CuSO4溶液吸收。 例题解析 例1. 下列化合物中能由单质直接化合而得到的是（ ） 。 AFe2S3 BCu2S CFeCl3 D FeCl2 例2. 某容器可能含有 H2S、Cl2、HCl 三种气体中的若干种，用湿润的蓝色石蕊试纸检验时， 试纸先变红， 后褪色。 这种气体中一定含有 ， 可能含有 ， 一定没有 。 +1 例3. 把 70 mL H2S 和 90 mL O2（标准状况）混合，在一定条件下点燃，使之完全
8、反应后恢 复到原来状况，可得到 SO2的体积是（不考虑 SO2在水中的溶解） （ ） 。 A50 mL B55 mL C60 mL D 70 mL 例4. 在标准状况下， 将 3.36 L H2S 气体通入一定量的 NaOH 溶液中全部被吸收， 氢氧化钠也 完全反应。然后在低温下小心蒸干，得到不含结晶水的固体 10.6 g，问所得固体含什么 物质，质量各为多少？ 巩固练习 一、选择题 1. 下列关于硫的叙述中不正确的是 （ ）。 A粘附在试管壁上的硫可用 CS2或热的烧碱溶液清洗。 B硫既有氧化性也有还原性。 C硫在自然界中仅以化合态形式存在。 D硫粉和铜粉共热生成黑色的硫化亚铜。 2. 以下
9、能说明氯气氧化性比硫强的最主要事实是（ ）。 A在通常情况下，硫为浅黄色固体，而氯为黄绿色气体。 B硫不溶于水，而氯气溶于水。 C跟金属或氢气反应时，硫最终显-2 价，而氯最终显-1 价。 D跟同种变价金属（如铜或铁）反应时，金属被硫氧化到低价态，被氯氧化到高价态。 3. 比较氧和硫元素的下列性质，前者小于后者的有（ ）。 单质的沸点 单质的氧化性 阴离子的还原性 与 H2反应的能力 氢化物的稳定性 阴离子半径 A B C D 4. 某金属分别和足量的氯气及硫反应，与 0.1 mol 该金属反应时，消耗氯气为 0.15 mol， 消耗硫为 0.1 mol，则该金属可能是（ ）。 AFe BCu
10、 CNa D Al 5. 已知非金属性的强弱顺序为 IS，则下列各化学方程式中，错误的是（ ）。 ACl2 + 2KI 2KCl + I2 BH2S + Br2 2HBr + S CS + 2KI 2K2S + I2 DH2S + I2 2HI + S 6. 有关硫化氢的叙述正确的是（ ）。 A氢硫酸因含有-2 价的硫，所以只有还原性。 B硫化氢与硫酸亚铁溶液反应，有黑色沉淀硫化亚铁生成。 C实验室制取硫化氢时，只能用稀盐酸或稀硫酸，不能用浓硫酸或稀硝酸。 D硫化氢不能与硫化钠溶液反应。 二、填空题 7. 黑火药是我国古代四大发明之一，其组成可简单的称作：一硫、二硝、三炭。写出黑火 药爆炸的化
11、学方程式，并标出电子转移的方向和数目： 。 其中氧化剂是： ，还原剂是： 。如有 1mol 硝酸钾参加反应，被硝酸钾氧化的 C 的质量是 g。 8. H2S 的电子式： ，属于 （填“离子”或“共价”）化合物，例 举一个与 H2S 有相同电子数和质子数的微粒 ； Na2S 的电子式： ，属于 （填“离子”或“共价”）化合物。 9. 把 50 mL H2S 和 60 mL O2混合，在一定条件下点燃，使之反应。当反应完全后恢复到 原来状况时，产生 SO2的体积是（不考虑 SO2在水中溶解） mL。 10. (1)实验室制取 H2S 气体的化学方程式： 。 (2)为了除去中 H2S 气体的水蒸气，
12、应该选用下列方法中的： 。 A将混合气体通过盛氢氧化钠固体的干燥管 B将混合气体通过盛碱石灰的 U 型管 C将混合气体通过盛无水氯化钙的干燥管 D将混合气体通过盛浓硫酸的洗气瓶 (3)标准状况下，H2S 气体的密度 。用排空气法收集 H2S 气体，经测定知道混合 气体的平均式量为 33，则混合气体中 H2S 的体积分数为 。 (4) 既能检验又能吸收 H2S 气体的试剂是 ，写出相关反应的化学方程 式 。 11. 硫与 KOH 溶液共热时，生成硫化钾、亚硫酸钾和水。写出该反应的化学方程式： ； 该反应中，被氧化的硫与被还原的硫的质量比为 。 12. 某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件
13、下反应所得固体 M 的成分，设计了 如下图所示装置。倾斜 A 使稀硫酸(足量)与固体 M 充分反应，待反应停止后，B 装置 增重， C 装置中溶液无变化， 反应后进入量气管气体的体积为 VmL(己折算成标准状况)， 由上述实验事实可知： (1)固体 M 中一定有的物质是 (填化学式)，理由是 。 其中一种物质的质量可以确定为 g(用代数式表示)。 (2)B 装置的名称是 ，B 装置中反应的化学方程式为 。 (3)C 装置的作用是 。如果实验中没有 B 装置，则 C 装置中产生的现象是 。 (4)若稀硫酸和固体 M 反应后溶液中还残留淡黄色固体， 该固体是 ， 要分离出该固体， 在实验操作中，除
14、烧杯外还需要用到的玻璃仪器是 。 13. （1）写出下列反应的化学方程式： 少量 H2S 气体与 NaOH 溶液反应 ， 足量 H2S 气体与 NaOH 溶液反应 ， （2）填表：将 a mol H2S 气体通入含 x mol NaOH 的 V L 溶液中。当 a 与 x 为下列比值时， 溶液中各留下什么溶质（钠的化合物）。 a/x 溶液中溶质 a/x 溶液中溶质 2 1 0 x a 1 2 1 x a 2 1 x a 1 x a （3）含 8gNaOH 的溶液中通入一定量 H2S 后，将得到的溶液小心蒸干，称量得到的无水物 7.9 g。则该无水物中一定含有的物质是（ ）。 A Na2S B NaHS C Na2S 和 NaHS D NaOH 和 NaHS
