第二節(jié) 二氧化硫等

第二節(jié) 二氧化硫等

一、SO₂ 及O₃

1、二氧化硫

（1）強(qiáng)還原性、氧化性（與H₂S）。常見(jiàn)氧化劑均可與SO₂發(fā)生氧化一還原反應(yīng)

（2）酸性氧化物通性

（3）漂白性

例1、為降低SO₂對(duì)大氣的污染，工業(yè)用煤可伴入少量生石灰，可減少污染，另一種方法是將煙道氣通入石灰乳中，既起到“固硫”的作用，防治酸雨，又能制得石膏，請(qǐng)寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)方程式。

 解析：SO₂+CaO=CaSO₃     SO₂+Ca (OH)₂= CaSO₃+H₂O

       2CaSO₃+O₂+4H_2­O=2CaSO₄·2H₂O

例2、白色的亞銅化合的Cu（NH₄）SO₃難溶于水，若與足量的10mol·L^-1的硫酸溶

液混合并微熱，生成銅和SO₂氣體及溶液。

（1）完成并配平化學(xué)方程式：Cu（NH₄）SO₃+H₂SO_4­-Cu+SO₂+CuSO₄+_________

（2）按上述操作，銅的最高轉(zhuǎn)化率是多少_______________

（3）有人設(shè)計(jì)讓上述實(shí)驗(yàn)在密閉容器中進(jìn)行，結(jié)果銅的轉(zhuǎn)化率大大提高，問(wèn)在密閉

容器中進(jìn)行反應(yīng)，銅的最高轉(zhuǎn)化率是多少？請(qǐng)說(shuō)明理由。

解析：（1）上述反應(yīng)打用逆向配平（歧化反應(yīng)，銅元素化合價(jià)既升高又降低）缺項(xiàng)顯然為(NH₄)₂SO₄ ，各計(jì)量系數(shù)依次為2，2，1，2，1，2，1。

（2）2molCu (NH₄)SO₃中的銅1mol轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銅，1mol轉(zhuǎn)化為CuSO₄，因此，轉(zhuǎn)化率為50%。

（3）若在密閉容器中進(jìn)行，為何銅的轉(zhuǎn)化率會(huì)提高？顯然Cu（I）自身岐化轉(zhuǎn)化率只能為50%，必有其它還原劑才能提高其轉(zhuǎn)化率。由于產(chǎn)物中含SO₂，SO₂具有強(qiáng)還原性，能將Cu（II）還原為零價(jià)。其最高轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%，原因是：每生成1molCuSO₄可生成2molSO₂，它可提供4mol電子，完全可將CuSO₄還原且SO₂仍過(guò)量。

2.臭氧

    (1)同素異形體

    由同一種元素形成的幾種性質(zhì)不同的單質(zhì)叫做這種元素的同素異形體，臭氧和氧氣是氧的同素異形體。

    (2)性質(zhì)、用途

    ①物理性質(zhì)

    在常溫常壓下，臭氧是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體，它的密度比氧氣的大，也比氧氣易溶于水。液態(tài)臭氧呈深藍(lán)色，沸點(diǎn)為-112.4℃，固體臭氧呈紫黑色，熔點(diǎn)為 -251℃。

  ②化學(xué)性質(zhì)

  臭氧的化學(xué)性質(zhì)比氧氣活潑。

  a.不穩(wěn)定性

  20₃=30₂

  但在空氣中高壓放電就能產(chǎn)生臭氧

  30₂=2O₂

  b.強(qiáng)氧化性

  Ag、Hg等金屬在空氣或氧氣中不易被氧化，但可以被臭氧氧化。

    ③用途

    臭氧是一種很好的漂白劑和消毒劑�？諝庵械奈⒘� 0₃，能刺激中樞神經(jīng)加快血液循環(huán)，令人產(chǎn)生爽快的感覺(jué)但當(dāng)空氣中臭氧的含量超過(guò)10-5％(體積分?jǐn)?shù))時(shí)，就會(huì)對(duì)人體、動(dòng)植物以及暴露空氣中的物質(zhì)造成危害，臭氧可以吸收來(lái)自太陽(yáng)的大部分紫外線(xiàn)，是人類(lèi)和生物的保護(hù)傘。   

    近年來(lái)，臭氧層受到氟氯烴等氣體的破壞，形劇“臭氧空洞”，危害地球環(huán)境，各國(guó)應(yīng)采取共同行動(dòng)保護(hù)，氧層，維護(hù)人類(lèi)和生物的生存環(huán)境。

1.過(guò)氧化氫

    (1)結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì) 

    過(guò)氧化氫的分子式為H₂0₂，結(jié)構(gòu)式是H-0-0-H。在該分子中H是+1價(jià)O是-1價(jià)。

    過(guò)氧化氫在通常狀況下是一種無(wú)色粘稠狀的液體它的水溶液俗稱(chēng)雙氧水。

    (2)化學(xué)性質(zhì)

    ①弱酸性

    ②不穩(wěn)定性   

    過(guò)氧化氫在貯存時(shí)會(huì)分解為水和氧氣。如在它叫溶液里加入少量的Mn0₂，可以極大促進(jìn)它的分解，

    MnO₂催化H₂O₂ 分解的化學(xué)方程式是2H₂0₂=2H₂0+O₂↑，因此，在實(shí)驗(yàn)里，常用過(guò)氧化氫制取少量氧氣。 

    (3)用途

    過(guò)氧化氫可作氧化劑、漂白劑、消毒劑、脫氯劑，也可用作火箭燃料及生產(chǎn)過(guò)氧化物的原料。   

 

一、             選擇題（每小題有1～2個(gè)正確答案）

1、下列物質(zhì)既能跟濃H₂SO₄反應(yīng)，又能燒堿反應(yīng)的是（ ）

  ①M(fèi)gCl₂        ②NaH₂PO₄        ③(NH₄)₂ S       ④Al (OH)₃

 A、只有④       B、除①外       C、除①③       D、全部都可以

2、下列各組混合物中，加入過(guò)量的稀H₂SO₄有氣泡并有沉淀的是（  ）

 A、FeS、Fe₂O₃                           B、Na₂CO₃、AgCl

 C、Pb (NO₃)₂、FeS                        D、Na₂CO₃、NaHCO₃

3、Na₂SO₃和濃H₂SO₄作用產(chǎn)生氣體X，碳酸氫銨熱分解生成的氣體依次通過(guò)硅膠

Na₂O₂、濃H₂SO₄，最后得到氣體Y，將X、Y分別適入氫硫酸中產(chǎn)生的現(xiàn)象是（  ）

 A、通入X溶液渾濁，通入Y無(wú)明顯現(xiàn)象 B、通入X現(xiàn)象不明顯，通入Y溶液渾濁

 C、通入X和Y溶液均無(wú)明顯現(xiàn)象       D、通入X和Y溶液均渾濁

4、下列變化中證明硫酸是強(qiáng)酸的是（  ）

 A、和銅反應(yīng)                          B、和鋅反應(yīng)放出H₂  

 C、與NaCl反應(yīng)制HCl                 D、與Ca₃(PO₄)₂反應(yīng)制H₃PO₄

5、化學(xué)上鑒定S₂O₃^2-的方法之一是使用AgNO₃作試劑。將AgNO₃溶液逐漸滴

入含有S₂O₃^2-的溶液中時(shí)，會(huì)有以下反應(yīng)發(fā)生：Ag⁺+2S₂O₃^2-= [Ag (S₂O₃)₂ ]^3-，3 Ag⁺+[Ag (S₂O₃)₂ ]^3-=2 Ag ₂S₂O₃↓（白），Ag ₂S₂O₃+H₂O=Ag₂S↓（黑）+ H₂SO₄對(duì)于鑒定S₂O₃^2-的下列敘述不正確的是（  ）

 A、該鑒定可在酸性或堿性或中性溶液中進(jìn)行  B、該鑒定只能在中性溶液中進(jìn)行

 C、AgNO₃必須過(guò)量                        D、S^2-對(duì)該鑒定有干擾

6、標(biāo)況11.2LH­₂S燃燒用樣O₂100.8L，燃燒后恢復(fù)至原狀況，剩余氣體體積縮小為原

混合氣體體積的21.05%，則充分燃燒的H₂S占H­₂S總體積的（  ）

     A、40%         B、32%          C、74%          D、80%

二、             填空

1、298k時(shí)，向VL真空容器內(nèi)通入nmolSO₂和mmolH₂S

（1）若n=2，當(dāng)m= ______時(shí)，反應(yīng)后容器內(nèi)氣體密度最��；

（2）若2n>m，則反應(yīng)后氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量差為 ______g；

（3）若5n=m，且反應(yīng)后氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量差為48g，則m+n= ______。

2、  同族元素的單質(zhì)及其化合物在性質(zhì)上有許多相似之處，硫化物類(lèi)似于氧化物也有

堿性、酸性之分和氧化性還原性之分，也以能發(fā)生類(lèi)似于氧化物與氧化物之間的反應(yīng)，根據(jù)上述敘述，完成下列化學(xué)方程式。

（1）Na₂S+As₂S₅——

（2）Na₂S₂+SnS——

（3）Na₂S+CS₂——

3、  把密度為1.68g·cm^-3的液態(tài)S₂Cl₂10mL溶于石油醚中，得到100mL溶液，把它

慢慢加入到50mL3.2mol·L^-1的SO₂水溶液中，振蕩使之充分反應(yīng)，當(dāng)加入的S₂Cl­₂溶液為64.3mL時(shí)，反應(yīng)恰好完全，生成物用KOH中和后，完全轉(zhuǎn)化為KCl水溶液和一種二元含氧酸的鉀鹽晶體，試通過(guò)計(jì)算確定S₂Cl­₂和SO₂在水溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________________。

三、             計(jì)算題：

1、某黃鐵礦中含F(xiàn)eS₂85%及惰性雜質(zhì)15%，在給定溫度下發(fā)生下述反應(yīng)：4FeS₂ (s)+11O₂

(g)=2Fe₂O₃(s)+8SO₂ (g)+3319kJ，又知反應(yīng)后的固體殘?jiān)�中含�?%的FeS₂，試計(jì)算燃燒1kg，這種黃鐵礦時(shí)放出的熱量。

   

    2、將H₂S和O₂的混合氣體通入溫度為220℃的密閉容器中，在高溫下使之燃燒反應(yīng)后再恢復(fù)到原來(lái)溫度，測(cè)得此時(shí)容器中氣體的壓強(qiáng)比起起時(shí)減小28.6%，若再向密閉容器中通入80gO₂，高溫下使之燃燒，反應(yīng)后冷卻至220℃，測(cè)得容器中壓強(qiáng)有為起始時(shí)的1.43倍，又知反應(yīng)容器O₂有剩余，計(jì)算原混合氣體中H₂S和O₂的物質(zhì)的量。

 

答案

  一、1、D   2、BC   3、D    4、D    5、A   6、A

  二、1、（1）4    （2）16m     （3）9

      2、（1）3Na₂S+As₂S₅=2Na₃AsS₄

        （2）Na₂S₂+SnS=Na₂SnS₃

             （3）Na₂S+CS₂=Na₂CS₃

      3、S₂Cl₂+2SO₂+2H₂O=2HCl+H₂S₄O₆

  三、1、5674.8kJ

      2、H₂S2mol，O₂1.5mol或H­₂S為2.25mol，O₂為0.9mol

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