2020高中化学硫的含氧化合物课件.ppt

1、第 4 节 硫的含氧化合物一、SO21、结构：S：sp2杂化，OSO119.5，SO键长143.2pm，SO2是极性分子。等电子原理：原子数目相同，电子总数相等的分子或离子互为等电子体（扩展为价电子数相同时，也为等电子体，但不严格），等电子体具有相同的结构，许多性质也有相似之处。O3与NO2-互为等电子体，依据扩展定义SO2与二者也为等电子体，故其结构相同。依据扩展定义，SO42-、PO43-、SiO42-互为等电子体，中心原子均采用sp3杂化，正四面体构型。但是，SiO2和CO2是等电子体，二者性质却大不相同。2、性质：气体、无色，有强烈刺激性气味，易溶于水(a)还原性(b)氧化性(c)漂白

2、作用 能和一些有机色素结合成无色有机化合物。3、制备：(a)还原法(b)氧化法(工业制法)(c)置换法(实验室制法)二、亚硫酸（H2SO3）及其盐亚硫酸（H2SO3）二元弱酸：1、亚硫酸及其盐的氧化还原性：2、亚硫酸及其盐的不稳定性：3、亚硫酸根的检出：三、焦亚硫酸NaHSO3受热，分子间脱水得焦亚硫酸钠。焦(一缩二)亚硫酸钠的意思是两个分子亚硫酸钠缩一个分子水，缩水时不变价，Na2S2O5中的S仍为IV价。四、三氧化硫（SO3）1、气态SO3的结构S:3s23p4，sp2杂化,OSO120,SO键长143 pm。46型晶体：与石棉链状结构相似的纤维(SO3)n 分子，是由SO4四面体连成一个

3、无限长链分子。2、SO3的性质纯净的SO3是无色、易挥发的固体。SO3极易与水化合生成硫酸，SO3溶于H2SO4得发烟硫酸，H2SO4xSO3。SO3是一种强氧化剂，如：五、硫酸 接触法生产硫酸：接触法生产硫酸：S或或FeS2 SO2 SO3 H2SO4O2燃烧燃烧O2V2O5H2O吸收吸收1、H2SO4的结构其键角分别为：104度 和119度 S：sp3杂化，在S与非羟基氧原子之间除存在 键外还存在pd 反馈配键。2、浓H2SO4的性质A、高沸点酸(能置换挥发性酸)B、强酸性(二元强酸)C、强吸水性和脱水作干燥剂：干燥不与浓硫酸起反应的各种物质，如氯气、氢气和二氧化碳等气体。有机物炭化：从纤

4、维、糖中提取水。有机物炭化：从纤维、糖中提取水。C12H22O11 12 C 11 H2OD、强氧化性 3 Zn 4 H2SO4(浓浓)3 ZnSO4 S H2O 4 Zn 5 H2SO4(浓浓)4 ZnSO4 H2S H2O 与活波金属作用：与活波金属作用：与不活波金属：与不活波金属：C 2 H2SO4(浓浓)CO2 2 SO2 2 H2O 2 P 5 H2SO4(浓浓)P2O5 5 SO2 5 H2O S 2 H2SO4(浓浓)3 SO2 2 H2O 与非金属：与非金属：Cu 2 H2SO4 CuSO4 2 SO2 2 H2O六、硫酸盐 在酸式盐中，只有碱金属元素(Na，K)能形成稳定的固

5、态盐。酸式盐易溶于水，其水溶液因HSO4部分解离而使溶液显酸性。固态酸式盐受热脱水生成焦硫酸盐：2 NaHSO4=Na2S2O7 H2OA、溶解性在普通硫酸盐中，硫酸盐一般较易溶于水，SrSO4、BaSO4、PbSO4 难溶，CaSO4、Ag2SO4微溶：B、易带结晶水C、易形成复盐生成“阴离子结晶水”,如SO4(H2O)2-。复盐是由两种或两种以上的简单盐类所组成的结晶化合物，常见的组成有两类：M2ISO4MIISO46 H2O：MI：NH4+,Na+,K+,Rb+,Cs+；MII：Fe2+,Co2+,Ni2+,Zn2+,Cu2+,Hg2+；如摩尔盐 (NH4)2SO4FeSO46 H2O镁

6、钾矾 K2SO4MgSO46 H2O。MISO4M2III(SO4)324H2O:MIII：V3+,Cr3+,Fe3+,Co3+,Al3+,Ga3+等，如明矾 K2SO4A12(SO4)324H2O、铬矾 K2SO4Cr2(SO4)324 H2O。D、热稳定性 硫酸盐热分解的基本形式是产生金属氧化物和SO3。MgSO4=MgO SO3若金属离子有强的极化作用，其氧化物在强热时也可能进一步分解。如 4 Ag2SO4=8 Ag 2 SO3 2 SO2 3 O2(其中金属氧化物Ag2O分解为单质Ag和O2，SO3部分分解为SO2和O2)。若阳离子有还原性，则能将SO3部分还原为SO2。2 FeSO4

7、=Fe2O3 SO3 SO2 若同种元素能形成几种硫酸盐，则高氧化态硫酸盐 的分解温度低:Mn2(SO4)3(300)MnSO4(755)硫酸盐分解与温度的关系为：同族，等价金属硫酸盐的热分解温度从上到下升高:MgSO4(895)CaSO4(1 149)SrSO4(1 374)若金属阳离子的电荷相同、半径相近，则 8电子构型比18电子构型的阳离子硫酸盐的分解温度要高：CdSO4(816)CaSO4(1 149)七、焦硫酸及其盐冷却发烟硫酸时，可以析出焦硫酸晶体:焦硫酸也可以看做是有两分子硫酸之间脱去一分子水所得的产物：H2S2O7为无色晶体，吸水性、腐蚀性比H2SO4更强。焦硫酸与水反应又生成

8、硫酸：2S2O7 H2O=2 2SO4 焦硫酸盐可作为熔剂熔化矿物：-Al2O3 3 K2S2O7=Al2(SO4)3 3 K2SO4TiO2 K2S2O7=TiOSO4 K2SO4分析化学中处理难溶样品的一种重要方法。焦硫酸盐水解后生成HSO4-离子。八、硫代硫酸（thiosulphates）及其盐 凡含氧酸分子中的氧原子被硫原子取代而得的酸称为硫代某酸，其对应的盐称为硫代某酸盐。SOO OO H2S2O3,SO42,S2O32H O S O HSOS201.3 pm146.8 pmOS OO 硫代硫酸(H2S2O3)：极不稳定，尚未制得纯品。硫代硫酸盐：如Na2S2O35H2O，海波，大苏

9、打。A、制备沸腾温度下，亚硫酸钠溶液与粉混和：B、S2O32-中两种硫是不等价的 OHSOSSOSSOS223235H233235233235 沸腾C、不稳定，在酸性条件下分解，只有pH4.6时才不分解D、是一种还原剂，也是一种络合剂 2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+NaIAgBr+2Na2S2O3 Na3Ag(S2O3)2+NaBrAgBr Ag(S2O3)23-AgIAg(CN)2-Ag2SNa2S2O3S2CN-I-现象：由白色经黄色、棕色，最后生成黑色的Ag2S用此反应也可鉴定S2O32的存在。碘可将硫代硫酸钠氧化成连四硫酸钠Na2S4O6：S2O32 I2 S4O62 2 I

10、 分析化学中的“碘量法”就是利用这一反应来定量测定碘。从结构上看，这个反应按下式进行：OSS 2 I22SOOSOO OS2-OO OSOO OSS九、过硫酸及其盐 过二硫酸过二硫酸H2S2O8的制备的制备:实验室实验室氯磺酸氯磺酸HSO3Cl和无水过氧化氢反应。和无水过氧化氢反应。工业工业电解冷硫酸溶液。电解冷硫酸溶液。HSO3Cl HOOH HSO3OOH HCl 2 HSO3Cl HOOH HSO3OO SO3H HCl 2 HSO4 H2S2O82 e过二硫酸盐：如过二硫酸盐：如K2S2O8,(NH4)2S2O8 强氧化剂强氧化剂:Cu K2S2O8 CuSO4 K2SO4E(S2O8

11、2/SO42)2.01 V 2 Mn2 5 S2O82 8 H2O 2 MnO4 10 SO42 16 H Ag 稳定性差稳定性差:2 K2S2O8 2 K2SO4 2 SO3 O2十、连二亚硫酸及其盐 SSSOOHOHO连二亚硫酸连二亚硫酸亚硫酸亚硫酸OHOHO二元弱酸二元弱酸:Ka14.5101 Ka23.5103通式：通式：H2SxO6 （x=2 6）在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠即可制得连在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠即可制得连二亚硫酸钠二亚硫酸钠：2 NaHSO3 Zn Na2S2O4 Zn(OH)2 Na2S2O4.2 H2O是染料工业上常用的还原剂，是染料工业上常用的还原

12、剂，称为称为保险粉。保险粉。H2S2O4 S H2SO3 2 H2S2O4 H2O H2S2O3 2 H2SO3 (歧化歧化)连二亚硫酸不稳定连二亚硫酸不稳定:遇水分解遇水分解:连二亚硫酸盐的稳定性比连二亚硫酸强：连二亚硫酸盐的稳定性比连二亚硫酸强：EB(SO3/S2O42)1.12 V 可作还原剂，能把MnO4、IO3、I2、H2O2等还原，还能把Cu()、Ag()、Pb()、Bi()、Sb()等还原为金属单质。2 Na2S2O4 H2O Na2S2O3 2 NaHSO3 2 Na2S2O4(s)Na2S2O3 Na2SO3 SO22 Na2S2O4 O2 2 H2O 4 NaHSO3 Na2S2O4 O2 H2O NaHSO3 NaHSO4Na2S2O4在空气分析中常用来吸收氧气：在空气分析中常用来吸收氧气：