1、2021/4/91氧氧 O 硫硫 S 硒硒 Se 碲碲 Te 钋钋 Po2021/4/92一、一、O O2 21 1、存在、存在氧是地壳中含量最多的元素氧是地壳中含量最多的元素空气中氧气占体积分数为空气中氧气占体积分数为21%21%2 2、物理性质、物理性质无色无色 无味无味 气体气体 难溶于水难溶于水3 3、化学性质、化学性质(1 1)与金属反应)与金属反应AuAu、PtPt外,金属性越强的金属与氧气反应越易外,金属性越强的金属与氧气反应越易氧气是一种活泼的非金属单质氧气是一种活泼的非金属单质2021/4/933 3、化学性质、化学性质(2 2)与非金属反应)与非金属反应S+O2SO2点燃点
2、燃N2+O22NO放电放电(3 3)与化合物反应)与化合物反应4Fe(OH)2+O2+2H2O 4 Fe(OH)34FeCl2+O2+4HCl 4FeCl3+2H2O 2Na2SO3+O2 2Na2SO42H2S+O2 2S+2H2O2021/4/944 4、制法、制法(1 1)工业制法)工业制法分离液态空气分离液态空气空气空气加压加压 降温降温液化液化液态空气液态空气-197-197分馏分馏氮气氮气液态氧气液态氧气电解水电解水2H2O 2H2+O2电解电解(2 2)实验室制法)实验室制法2KClO3 2KCl+3O2MnO22KMnO4 K2MnO4+MnO2+O22021/4/95(2 2
3、)实验室制法)实验室制法2H2O2 2H2O+O2MnO2发生装置:发生装置:干燥装置:干燥装置:收集装置:收集装置:检验:检验:固液常温型固液常温型 不可用启普不可用启普浓硫酸、碱石灰、无水浓硫酸、碱石灰、无水CaClCaCl2 2排水收集法排水收集法使带火星的木条复燃使带火星的木条复燃2021/4/96二、硫二、硫1 1、物理性质、物理性质 黄色或淡黄色固体(俗称硫磺)黄色或淡黄色固体(俗称硫磺)难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CSCS2 2)2 2、化学性质、化学性质 (1 1)与金属反应)与金属反应 Fe+S FeS 2Cu+SCu2S Hg
4、+S HgS 2Na+SNa2S 2Al+3SAl2S3 研磨、加热时爆炸研磨、加热时爆炸黑色黑色黑色黑色只能用干法制只能用干法制AlAl2 2S S3 3用于除去撒落的汞用于除去撒落的汞2021/4/972 2、化学性质、化学性质 (2 2)与非金属反应)与非金属反应 S +O2 SO2 点点空气中:空气中:淡蓝色火焰淡蓝色火焰纯氧中:纯氧中:明亮的蓝紫色火焰明亮的蓝紫色火焰 H2+SH2S(臭鸡蛋气味)(臭鸡蛋气味)2021/4/982 2、化学性质、化学性质 (3 3)与某些化合物反应)与某些化合物反应3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O 附着在容器壁上的硫可用热的强碱溶液
5、洗涤附着在容器壁上的硫可用热的强碱溶液洗涤S+2H2SO4(浓浓)3SO2+2H2OS+2KNO3+3C K2S+3CO2+N2点燃点燃黑火药黑火药3、用途、用途黑火药、火柴、焰火、制硫酸、黑火药、火柴、焰火、制硫酸、医药、农药、橡胶的硫化剂等医药、农药、橡胶的硫化剂等2021/4/99三、硫化氢和氢硫酸三、硫化氢和氢硫酸(一)硫化氢(一)硫化氢1、分子式、分子式 电子式电子式H2SH S H2、物理性质、物理性质无色,臭鸡蛋气味,有剧毒,密度比空气略大无色,臭鸡蛋气味,有剧毒,密度比空气略大常温下,常温下,1体积水可溶解约体积水可溶解约2.5体积的体积的H2S2021/4/9103、化学性质
6、、化学性质(1)热不稳定性)热不稳定性H2SH2+S(2)可燃性)可燃性2H2S+O2 2S+2H2O 点燃点燃2H2S+3O2 2SO2+2H2O 点燃点燃O2不足不足O2充足充足淡黄色固体附着淡黄色固体附着在反应器内壁,在反应器内壁,并有水珠产生并有水珠产生V(H2S)V(O2)21V(H2S)V(O2)23V(H2S)V(O2)2123H2CO3SO2+2NaOH Na2SO3+H2O SO2+Ca(OH)2 CaSO3+H2O CaSO3+SO2+H2O Ca(HSO3)2 先白色沉淀先白色沉淀后又澄清后又澄清不能用不能用Ca(OH)2鉴别鉴别SO2与与CO2亚硫酐亚硫酐硫酐:硫酐:S
7、O3SO2+2NaHCO3Na2SO3+2CO2+H2O2021/4/9163、化学性质、化学性质(2)弱氧化性弱氧化性2H2S+SO2 3S+2H2O H2S 与与 SO2不共存不共存黄色粉末、小水珠黄色粉末、小水珠(3)强还原性)强还原性 2SO2+O2 2SO3 V2O5SO2+Cl2+2H2O 2HCl+H2SO4(Cl2、Br2、I2)SO2使氯水褪色使氯水褪色SO2+I2+2H2O 2HI+H2SO4 SO2使遇碘变蓝的淀粉褪色使遇碘变蓝的淀粉褪色2021/4/917(3)强还原性)强还原性SO2+2FeCl3+2H2O2FeCl2+H2SO4+2HClSO2+2Fe3+2H2O2
8、Fe2+SO42-+4H+3SO2+2HNO3(稀稀)+2H2O3H2SO4+2NO5SO2+2KMnO4+2H2O2MnSO4+K2SO4+2H2SO4 5SO2+2MnO4-+2H2O2Mn2+5SO42-+4H+SO2能使酸性能使酸性KMnO4溶液褪色溶液褪色2021/4/918(4)漂白性)漂白性品红溶液品红溶液(产物不稳定,受热分解,颜色恢复)(产物不稳定,受热分解,颜色恢复)SO2化合漂白化合漂白 漂白对象:漂白对象:注:注:SO2能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色 SO2表现的是还原性,而不是漂白性表现的是还原性,而不是漂白性SO2不能漂白指示剂不能漂白
9、指示剂与指示剂作用,只变色,不漂白(石蕊变红)与指示剂作用,只变色,不漂白(石蕊变红)Cl2HClO氧化漂白氧化漂白(产物稳定产物稳定)漂白对象:漂白对象:品红、湿润的色布,品红、湿润的色布,石蕊指示剂等有色溶液石蕊指示剂等有色溶液2021/4/9194、制法、制法(1)工业制法)工业制法煅烧硫铁矿煅烧硫铁矿4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2高温高温硫磺在空气中燃烧硫磺在空气中燃烧S+O2SO2点燃点燃2021/4/9204、制法、制法(2)实验室制法实验室制法反应原理:反应原理:Na2SO3+H2SO4(浓浓)Na2SO4+SO2+H2O 发生装置:发生装置:洗气装置:洗气装置:N
10、a2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H2O SOSO2 2易溶于水,制取时一般用较浓的硫酸易溶于水,制取时一般用较浓的硫酸(70%70%以上),稍加热有利于以上),稍加热有利于SOSO2 2的逸出的逸出Cu+2H2SO4(浓)(浓)CuSO4+SO2+2H2O 固液加热(可不加热)固液加热(可不加热)与制与制Cl2相似相似不可用启普(不可用启普(Na2SO3为粉末状固体)为粉末状固体)浓硫酸浓硫酸2021/4/921尾气处理:尾气处理:收集装置:收集装置:检验:检验:向上排空气法向上排空气法 品红溶液品红溶液NaOHNaOH溶液溶液 思考:思考:1、SO2通入通入BaCl2溶液中,有
11、无白色沉淀?溶液中,有无白色沉淀?为什么?若有沉淀,分析该沉淀成分。为什么?若有沉淀,分析该沉淀成分。2、SO2通入通入Ba(NO3)2溶液中,有无白色沉淀?溶液中,有无白色沉淀?为什么?若有沉淀,分析该沉淀成分。为什么?若有沉淀,分析该沉淀成分。2021/4/9225、SO2的污染的污染酸雨酸雨 pH 5.6正常的雨水由于溶解正常的雨水由于溶解CO2形成弱酸形成弱酸H2CO3,pH5.65.62SO2+O2 2SO3400500500 催催SO3+H2OH2SO4或或 SO2+H2O H2SO32H2SO3+O22H2SO4酸性酸性增强增强2021/4/923(二)亚硫酸(二)亚硫酸H2SO
12、3为二元弱酸,仅存在于溶液中为二元弱酸,仅存在于溶液中H2SO3 H+HSO3-HSO3-H+SO32-不稳定性不稳定性H2SO3SO2+H2O2H2SO3+O22H2SO4H2SO3易被空气中的易被空气中的O2氧化,不易久存氧化,不易久存其余性质同其余性质同SO22021/4/924(三)亚硫酸盐(三)亚硫酸盐亚硫酸盐可形成正盐和酸式盐两类亚硫酸盐可形成正盐和酸式盐两类酸式盐均易溶于水酸式盐均易溶于水正盐中除碱金属和铵盐外,均难溶于水正盐中除碱金属和铵盐外,均难溶于水在空气中易被氧化在空气中易被氧化2Na2SO3+O22Na2SO42021/4/925五、三氧化硫、硫酸、硫酸盐五、三氧化硫、
13、硫酸、硫酸盐(一)(一)SO31、物理性质、物理性质常温时,常温时,SO3是一种无色、易挥发的液体是一种无色、易挥发的液体熔点为熔点为16.8,沸点为,沸点为44.844.8在在S.T.P下为固体下为固体极易溶于水,形成硫酸极易溶于水,形成硫酸能溶于浓硫酸,形成发烟硫酸能溶于浓硫酸,形成发烟硫酸容易与水蒸气结合为酸雾容易与水蒸气结合为酸雾S.T.P下,下,1mol SO2、SO3所占体积所占体积相同吗?相同吗?2021/4/9262、化学性质、化学性质SO3+H2OH2SO4SO3与水剧烈反应,放出大量热,形成酸雾与水剧烈反应,放出大量热,形成酸雾SO3是硫酐是硫酐SO3具有酸性氧化物的性质具
14、有酸性氧化物的性质SO3+2NaOHNa2SO4+H2O2021/4/927(二)硫酸(二)硫酸1 1、物理性质、物理性质 纯硫酸:无色、粘稠的油状液体纯硫酸:无色、粘稠的油状液体密度比水大密度比水大 1.84g/cm3 高沸点、难挥发高沸点、难挥发二元强酸二元强酸2021/4/9282、化学性质、化学性质(1)酸的通性)酸的通性H2SO42H+SO42 与酸碱指示剂反应与酸碱指示剂反应(2)强酸性)强酸性制弱酸制弱酸Zn+H2SO4ZnSO4+H2Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2OCu(OH)2+H2SO4CuSO4+2H2OBa(OH)2+H2SO4BaSO4+2H2OF
15、eS+H2SO4FeSO4+H2S Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H2O 2021/4/929(3)难挥发性(高沸点)难挥发性(高沸点)制挥发性酸制挥发性酸NaNO3+H2SO4(浓)(浓)NaHSO4+HNO3 微热微热微热微热NaCl+H2SO4(浓)(浓)NaHSO4+HCl CaF2+H2SO4(浓浓)CaSO4+2HF回忆:回忆:HBr、HI的实验室制法的实验室制法(4)浓硫酸的腐蚀性)浓硫酸的腐蚀性腐蚀衣物、腐蚀有机物腐蚀衣物、腐蚀有机物 2021/4/930(5)浓硫酸的稀释)浓硫酸的稀释放出大量热放出大量热稀释时:先加水,再沿容器壁缓缓地加入稀释时:先加水,再
16、沿容器壁缓缓地加入 浓硫酸,并用玻棒不断搅拌浓硫酸,并用玻棒不断搅拌(6)浓硫酸的吸水性)浓硫酸的吸水性作干燥剂作干燥剂用洗气装置用洗气装置碱性气体:碱性气体:NH3 强还原性气体:强还原性气体:H2S、HBr、HI 不能不能干燥的气体干燥的气体2021/4/931(7)浓硫酸的脱水性浓硫酸的脱水性指浓硫酸将指浓硫酸将有机物有机物里的里的H、O元素按元素按2:1的比例的比例脱去后形成水,使有机物发生脱去后形成水,使有机物发生炭化炭化(生成炭)(生成炭)白色蔗糖颜色逐渐变黑白色蔗糖颜色逐渐变黑体积膨胀,形成疏松多孔的炭体积膨胀,形成疏松多孔的炭闻到刺激性气味的气体闻到刺激性气味的气体实验:浓硫酸
17、滴在蔗糖里(加少量水)实验:浓硫酸滴在蔗糖里(加少量水)现象:现象:反应:反应:C12H22O11 12C+11H2O 浓浓H2SO4C+2H2SO4(浓)(浓)CO2+2SO2+2H2O 2021/4/932(8)强氧化性强氧化性a、与金属反应、与金属反应Cu+2H2SO4(浓)(浓)CuSO4+SO2+2H2O 规律:金属规律:金属+浓浓H H2 2SOSO4 4 硫酸盐硫酸盐+SO2+H2O 常温常温 铁或铝(片状、块状)铁或铝(片状、块状)浓硫酸或浓硝酸浓硫酸或浓硝酸钝化钝化 致密的氧化物致密的氧化物保护膜,阻止保护膜,阻止了反应进行了反应进行 冷的浓硫酸可用铁桶或铝桶盛装冷的浓硫酸可
18、用铁桶或铝桶盛装但钝化后如再加热,表面氧化膜被破坏,但钝化后如再加热,表面氧化膜被破坏,金属仍会与浓硫酸反应金属仍会与浓硫酸反应2Fe+6H2SO4(浓浓)Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O2021/4/933(8)强氧化性强氧化性b、与非金属反应、与非金属反应C+2H2SO4(浓)(浓)CO2+2SO2+2H2O S+2H2SO4(浓)(浓)3SO2+2H2O c、与还原性化合物反应、与还原性化合物反应H2S+H2SO4(浓)(浓)S+SO2+2H2O 2HBr+H2SO4(浓)(浓)Br2+SO2+2H2O 2HI+H2SO4(浓)(浓)I2+SO2+2H2O(9)催化剂(有机反应中)
19、催化剂(有机反应中)C2H5OH CH2=CH2+H2O170浓浓H2SO4催化剂、脱水剂催化剂、脱水剂2021/4/9343、用途、用途重要的化工原料、制化肥、洗涤剂重要的化工原料、制化肥、洗涤剂制挥发性酸,如制挥发性酸,如HF HF 制药物、农药、染料制药物、农药、染料精炼石油精炼石油2021/4/935(三)硫酸盐(三)硫酸盐化学式化学式俗称俗称特性特性用途用途胆矾胆矾蓝矾蓝矾绿矾绿矾明矾明矾皓矾皓矾泻盐泻盐CuSO45H2OFeSO47H2OKAl(SO4)212H2OZnSO47H2OMgSO47H2OCuSO4+5H2O CuSO45H2O白色粉末白色粉末蓝色晶体蓝色晶体无水无水C
20、uSO4检验少检验少量水、制波尔多液量水、制波尔多液(CuSO4、CaO、H2O)蓝墨水、还原剂、蓝墨水、还原剂、净水剂净水剂KAl(SO4)2K+Al3+2SO42-Al3+3H2O Al(OH)3+3H+净水剂净水剂木材防腐剂木材防腐剂收敛剂等收敛剂等在医疗上用于消炎、在医疗上用于消炎、解毒剂、轻泻剂等解毒剂、轻泻剂等2021/4/936(三)硫酸盐(三)硫酸盐化学式化学式俗称俗称特性特性用途用途石膏石膏熟石膏熟石膏重晶石重晶石钡餐钡餐芒硝芒硝CaSO42H2O2CaSO4H2OBaSO4Na2SO410H2OCaSO42H2O2CaSO4H2O+H2O粉笔、石膏、粉笔、石膏、绷带等绷带等
21、不溶于水、不溶于酸不溶于水、不溶于酸不能被不能被X射线透过射线透过钡餐钡餐白色颜料白色颜料缓泻剂缓泻剂2021/4/937SO42-的检验的检验试剂:试剂:HClHCl酸化的酸化的BaClBaCl2 2溶液溶液 先加先加HCl HCl 排除排除Ag+、CO32、SO32的干扰的干扰 Ag+Cl-AgCl CO32-+2H+CO2+H2O SO32-+2H+SO2+H2O 再加再加BaClBaCl2 2 Ba2+SO42-BaSO4 原理:原理:Ba2+SO42-BaSO4 不溶于酸的白色沉淀不溶于酸的白色沉淀注意:注意:不能用不能用HNO3酸化酸化,因为,因为SO32-、HSO3-、SO2 会
22、被溶液中的会被溶液中的HNO3氧化为氧化为SO42-同理,所用钡盐同理,所用钡盐不能用不能用Ba(NO3)2,在酸性条件下,在酸性条件下,NO3-变为变为HNO32021/4/938(四)工业制硫酸(四)工业制硫酸接触法制硫酸接触法制硫酸三阶段三阶段三反应三反应原料原料三设备三设备1 1、SOSO2 2的制取的制取 和净化和净化2 2、SOSO2 2的催化的催化 氧化氧化3 3、SOSO3 3的吸收的吸收 H H2 2SOSO4 4的生成的生成4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO22SO2+O2 2SO3催化剂催化剂SO3+H2OH2SO4工业生成用工业生成用98.3%的浓硫酸吸收,的浓
23、硫酸吸收,防止形成不利于防止形成不利于吸收的酸雾吸收的酸雾黄铁矿黄铁矿(硫铁矿硫铁矿)空气空气催化剂催化剂V2O540e4e沸腾炉沸腾炉接触室接触室吸收塔吸收塔注意:注意:世界上制造硫酸主要以硫磺为原料,我国硫磺资源少,主要用黄铁矿世界上制造硫酸主要以硫磺为原料,我国硫磺资源少,主要用黄铁矿尾气的处理:工业上用氨水尾气的处理:工业上用氨水原料气要净化,为了防止杂质使催化剂中毒原料气要净化,为了防止杂质使催化剂中毒接触室中用热交换器:利用逆流原理,将反应放出的热量传递给原料气接触室中用热交换器:利用逆流原理,将反应放出的热量传递给原料气 充分利用反应热,节约能源充分利用反应热,节约能源2021/
24、4/939六、氧族元素六、氧族元素原子结构原子结构元素名称元素名称和符号和符号核电核电荷数荷数核外电子核外电子排布排布原子原子半径半径主要化合价主要化合价非金非金属性属性减减 弱弱增增 大大氧氧 O硫硫 S硒硒 Se碲碲 Te81634522,62,8,62,8,18,62,8,18,18,6-2-2,+4,+6-2,+4,+6-2,+4,+62021/4/940单质物理性质单质物理性质化学式化学式颜色状态颜色状态密度密度熔沸点熔沸点同素异形体同素异形体O2SSeTe无色气体无色气体淡黄色固体淡黄色固体灰色固体灰色固体银白色固体银白色固体增增 大大升升 高高O2、O3有有2021/4/941化学性质化学性质单质单质化学化学式式单质单质氢化物(氢化物(H2R)氧化物氧化物最高价氧化物最高价氧化物对应水化物对应水化物跟跟H2反应反应 稳定性稳定性酸性酸性还原性还原性 化学式化学式化学式化学式酸性酸性O2SSeTe燃烧或燃烧或爆炸爆炸加热时加热时能化合能化合加热时加热时能化合能化合不直接不直接化合化合减减 弱弱减减 弱弱增增 强强增增 强强中性中性SO2SO3SeO2SeO3TeO2TeO3H2SO4H2SeO4H2TeO42021/4/942感谢您的阅读收藏,谢谢!