2 硫、硫化氢
一、硫
1、从硫的原子结构认识硫的化学性质
(1)硫元素的核电荷数为16, 硫原子核外有16个电子, 分3个电子层, 最外层上有6个电子; 原子半径较小。在化学反应中易获得2个电子(或共用电子对偏近于硫原子)而达到稳定结构, 显－2价, 表现出硫的氧化性。
①在一定条件下, 硫能与Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ag、Hg等金属反应, 生成金属硫化物。
Mg + S
? MgS
?2Al + 3S
Hg + S
Al2S3
? HgS
②在加热条件下, 硫蒸气与H2反应生成硫化氢。 H2 + S
? H2S
?(3)硫元素有－2、0、+4、+6等多种价态 S + 2Cl2 S + O2
SCl4 SO2
点燃SO2在一定温度和催化剂存在的条件下, 可与O2进一步反应生成SO3。
3S + 6KOH
? 2K2S + K2SO3 + 3H2O
2、硫的非金属性比氧和氯都弱 (1)从原子结构上比较
氧、硫、氯三种元素的原子结构示意图分别为:
(2)从S、O2、Cl2与变价金属Cu、Fe反应生成物中金属的化合价来分析 2Fe + 3Cl2 Cu + Cl2
点燃 2FeCl3
?2?3点燃 CuCl2
Fe3O4 (Fe3O4中2 / 3的铁显+3价, 1 / 3的铁显+2价)
?2 3Fe + 2O2 2Cu + O2
点燃? 2CuO
Fe + S
? FeS
?2 2Cu + S
? Cu2S
?1 (3)从S、O2、Cl2与H2反应的难易来分析
Cl2与H2的混合气见强光或点燃时发生爆炸, 生成的HCl很稳定; O2与H2的混合气在点燃或放电时发生爆炸, 生成的H2O也很稳定; S蒸气与H2在加热的条件下, 发生不完全反应, 生成的H2S不稳定。可知硫的非金属性比氧和氯都弱。
(4)Cl2、O2都可把氢硫酸中的硫置换出来。
Cl2?H2S?2HCl?S?
氧化性Cl2 > S
O2?2H2S?2H2O?2S? 氧化性O2 > S
可知硫的非金属性比氧和氯都弱。
二、硫化氢
1、硫化氢的物理性质
硫化氢是无色, 有臭鸡蛋气味的气体, 密度比空气大, 有剧毒, 是大气污染物, 能溶于水(通常情况下溶解度为1∶2.6)。
2、硫化氢的化学性质 (1)不稳定性
H2S
? H2 + S (300℃时分解)
点燃(2)可燃性 2H2S + 3O2 2H2S + O2 (3)还原性
H2S中的硫元素为－2价, 是硫的最低价态, 在化学反应中S的化合价只能
?2 2H2O + 2SO2(完全燃烧)
点燃 2H2O + 2S(不完全燃烧)
升高, 不能降低, 因此H2S有强还原性。如:
H2S + Cl2 = 2HCl + S (Br2、I2有类似反应)
H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + 2HCl + S?
(4)特殊性
CuSO4?H2S?CuS??H2SO4
(黑色)
?CH3COO?2Pb?H2S?PbS??2CH3COOH(黑色)
Pb?NO3?2?H2S?PbS??2HNO3 2AgNO3?H2S?Ag2S??2HNO3
利用这一现象可以检验硫化氢气的存在。
3、氢硫酸
(1)硫化氢的水溶液叫氢硫酸。氢硫酸是易挥发的二元弱酸, 其酸性比碳酸还弱。
(2)硫化氢和氢硫酸的化学式都可用H2S表示, 但它们却是两种不同的物质, 有着许多不同的性质。
(3)氢硫酸具有酸类的通性(H+的性质)、还原性(S2?的性质)和弱氧化性(H+的氧化性)。
H2S?NaOH?NaHS?H2O
(NaOH不足量)
H2S?2NaOH?Na2S?2H2O (H2S不足量)
H2S(溶液) + Mg = MgS + H2?
2H2S(溶液) + O2 = 2S? + 2H2O (氢硫酸不宜在空气中长久存放)
4、实验室用FeS与稀硫酸或盐酸反应制取H2S气 FeS + H2SO4(稀) = FeSO4 + H2S? FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S?
填空
1.硫单质俗称 ，它有多种同素异形体，常见的有 等，它 溶于水， 溶于酒精， 溶于CS2，熔点和沸点不高。 2. 硫单质既有 性，又有 性。硫单质与金属铁的反应（化学方程式为 ），生成黑色的 （填名称）体现了硫单质的 性。硫单质在氧气中燃烧（化学方程式为 ），火焰呈 色，生成二氧化硫，体现了硫单质的 性。硫的氧化性比氧气和氯气的 。另外，硫蒸气与红热的铜丝反应与铁相似，反应的化学方程式为 ；硫也可被热的浓氢氧化钾溶液溶解生成硫化钾、亚硫酸钾，试写出反应的化学方程式 。
3．硫通常是一种淡黄色晶体。有橙色、无色、红棕色三种颜色的硫蒸气，它们也都是硫的单质，但每种蒸气的一个分子中硫原子的个数不同，可用Sx表示。对三种蒸气的测定结果是：
（1）橙色蒸气的密度折算到标准状况下是11.42g·L-1，则它的化学式是_________。
（2）红棕色蒸气的质量是相同体积空气的6.62倍，则它的化学式是____________。 （3）无色蒸气相对氢气的密度是64，则它的化学式是_______________，此事实说明，硫有______________
_
4. 24 mL H2S在30 mL O2中燃烧，在同温同压下得到SO2的体积为（ ） A. 24 mL B. 30 mL C. 20 mL D. 18 mL
（1）S8 （2）S6 3）S4 多种同素异形体
（