2020高中化学硫的含氧化合物课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,4,节 硫的含氧化合物,一、,SO,2,1,、结构：,S,：,sp,2,杂化，,OSO,119.5,，,S,O,键长,143.2,pm,，,SO,2,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。,O,3,与,NO,2,-,互为等电子体，依据扩展定义,SO,2,与二者也为等电子体，故其结构相同。,第 4 节 硫的含氧化合物一、SO21、结构：S：sp,依据扩展定义，,SO,4,2-,、,PO,4,3-,、,SiO,4,2-,互为等电子体，中心原子均采用,sp3,杂化，正四面体构型。,但是，,SiO,2,和,CO,2,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),漂白作用,能和一些有机色素结合成无色有机化合物。,依据扩展定义，SO42-、PO43-、SiO42-互为等电子,3,、制备：,(a),还原法,(b),氧化法,(,工业制法,),(c),置换法,(,实验室制法,),3、制备：(a)还原法(b)氧化法(工业制法)(c)置,二、亚硫酸,（,H,2,SO,3,）及其盐,亚硫酸,（,H,2,SO,3,）二元弱酸：,1,、亚硫酸及其盐的氧化还原性：,二、亚硫酸（H2SO3）及其盐亚硫酸（H2SO3）二,2,、亚硫酸及其盐的不稳定性：,3,、亚硫酸根的检出：,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,NaHSO,3,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，,Na,2,S,2,O,5,中的,S,仍为,IV,价。,三、焦亚硫酸NaHSO3受热，分子间脱水得焦亚硫酸钠。焦(一,四、三氧化硫（,SO,3,）,1,、气态,SO,3,的结构,S:3s,2,3p,4,，,sp,2,杂化,OSO,120,S,O,键长,143,pm,。,4,6,型晶体：与石棉链状结构相似的纤维,(SO,3,),n,分子，是由,SO,4,四面体连成一个无限长链分子。,四、三氧化硫（SO3）1、气态SO3的结构S:3s23p4,2,、,SO,3,的性质,纯净的,SO,3,是无色、易挥发的固体。,SO,3,极易与水化合生成硫酸，,SO,3,溶于,H,2,SO,4,得发烟硫酸，,H,2,SO,4,x,SO,3,。,SO,3,是一种强氧化剂，如,：,2、SO3的性质纯净的SO3是无色、易挥发的固体。SO3极,五、硫酸,接触法生产硫酸：,S,或,FeS,2,SO,2,SO,3,H,2,SO,4,O,2,燃烧,O,2,V,2,O,5,H,2,O,吸收,1,、,H,2,SO,4,的结构,其键角分别为：,104,度 和,119,度,S,：,sp,3,杂化，在,S,与非羟基氧原子之间除存在,键外还存在,p,d,反馈配键。,五、硫酸 接触法生产硫酸：S或FeS2,2,、浓,H,2,SO,4,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。,2、浓H2SO4的性质A、高沸点酸(能置换挥发性酸)B、强酸,有机物炭化：从纤维、糖中提取水。,C,12,H,22,O,11,12 C,11 H,2,O,有机物炭化：从纤维、糖中提取水。C12H2,D,、,强氧化性,3 Zn,4 H,2,SO,4,(,浓,)3 ZnSO,4,S,H,2,O,4 Zn,5 H,2,SO,4,(,浓,)4 ZnSO,4,H,2,S,H,2,O,与活波金属作用：,与不活波金属：,C,2 H,2,SO,4,(,浓,)CO,2,2 SO,2,2 H,2,O,2 P,5 H,2,SO,4,(,浓,)P,2,O,5,5 SO,2,5 H,2,O,S,2 H,2,SO,4,(,浓,)3 SO,2,2 H,2,O,与非金属：,Cu,2 H,2,SO,4,CuSO,4,2 SO,2,2 H,2,O,D、强氧化性 3 Zn 4 H2SO,六、硫酸盐,在酸式盐中，只有碱金属元素,(Na,，,K),能形成稳定的固态盐。,酸式盐易溶于水，其水溶液因,HSO,4,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 NaHSO,4,=Na,2,S,2,O,7,H,2,O,A,、,溶,解,性,在普通硫酸盐中，硫酸盐一般较易溶于水，,SrSO,4,、,BaSO,4,、,PbSO,4,难溶，,CaSO,4,、,Ag,2,SO,4,微溶：,六、硫酸盐 在酸式盐中，只有碱金属元素(Na,B,、,易带结晶水,C,、,易形成复盐,生成“阴离子结晶水”,如,SO,4,(H,2,O),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：,M,2,I,SO,4,M,II,SO,4,6 H,2,O,：,M,I,：,NH,4,+,Na,+,K,+,Rb,+,Cs,+,；,M,II,：,Fe,2+,Co,2+,Ni,2+,Zn,2+,Cu,2+,Hg,2+,；,如摩尔盐,(NH,4,),2,SO,4,FeSO,4,6 H,2,O,镁钾矾,K,2,SO,4,MgSO,4,6 H,2,O,。,M,I,SO,4,M,2,III,(SO,4,),3,24H,2,O:M,III,：,V,3+,Cr,3+,Fe,3+,Co,3+,Al,3+,Ga,3+,等，如明矾,K,2,SO,4,A1,2,(SO,4,),3,24H,2,O,、铬矾,K,2,SO,4,Cr,2,(SO,4,),3,24 H,2,O,。,B、易带结晶水C、易形成复盐生成“阴离子结晶水”,如S,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,SO,3,。,MgSO,4,=MgO,SO,3,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 Ag,2,SO,4,=8 Ag 2 SO,3,2 SO,2,3 O,2,(,其中金属氧化物,Ag,2,O,分解为单质,Ag,和,O,2,，,SO,3,部分分解为,SO,2,和,O,2,),。,若阳离子有还原性，则能将,SO,3,部分还原为,SO,2,。,2 FeSO,4,=Fe,2,O,3,SO,3,SO,2,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,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,:,Mn,2,(SO,4,),3,(300),MnSO,4,(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,:,MgSO,4,(895),CaSO,4,(1 149),SrSO,4,(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：,CdSO,4,(816),CaSO,4,(1 149),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,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：,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,H,2,S,2,O,7,为无色晶体，吸水性、腐蚀性比,H,2,SO,4,更强。焦硫酸与水反应又生成硫酸：,2,S,2,O,7,H,2,O=2,2,SO,4,焦硫酸盐可作为熔剂熔化矿物：,-Al,2,O,3,3 K,2,S,2,O,7,=Al,2,(SO,4,),3,3 K,2,SO,4,TiO,2,K,2,S,2,O,7,=TiOSO,4,K,2,SO,4,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,HSO,4,-,离子。,H2S2O7为无色晶体，吸水性、腐蚀性比H2SO4更强。焦硫,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。,S,O,O,O,O,H,2,S,2,O,3,SO,4,2,S,2,O,3,2,H O S O H,S,O,S,201.3 pm,146.8 pm,O,S,O,O,硫代硫酸,(H,2,S,2,O,3,),：极不稳定，尚未制得纯品。,硫代硫酸盐：如,Na,2,S,2,O,3,5H,2,O,，海波，大苏打。,八、硫代硫酸（thiosulphates）及其盐,A,、制备,沸腾温度下，亚硫酸钠溶液与粉混和：,B,、,S,2,O,3,2-,中两种硫是不等价的,C,、不稳定，在酸性条件下分解，只有,pH,4.6,时才不分解,A、制备沸腾温度下，亚硫酸钠溶液与粉混和：B、S2O32,D,、是一种还原剂，也是一种络合剂,现象：由白色经黄色、棕色，最后生成黑色的,Ag,2,S,用此反应也可鉴定,S,2,O,3,2,的存在。,D、是一种还原剂，也是一种络合剂 现象：由,碘可将硫代硫酸钠氧化成连四硫酸钠,Na,2,S,4,O,6,：,S,2,O,3,2,I,2,S,4,O,6,2,2 I,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：,O,S,S,2 I,2,2,S,O,O,S,O,O,O,S,2-,O,O,O,S,O,O,O,S,S,碘可将硫代硫酸钠氧化成连四硫酸钠Na2S4O,九、过硫酸及其盐,九、过硫酸及其盐,过二硫酸,H,2,S,2,O,8,的制备,:,实验室,氯磺酸,HSO,3,Cl,和无水过氧化氢反应。,工业,电解冷硫酸溶液。,HSO,3,Cl,HOOH HSO,3,OOH,HCl,2 HSO,3,Cl,HOOH HSO,3,OO,SO,3,H,HCl,2 HSO,4,H,2,S,2,O,8,2,e,过二硫酸H2S2O8的制备:,过二硫酸盐：如,K,2,S,2,O,8,(NH,4,),2,S,2,O,8,强氧化剂,:,Cu,K,2,S,2,O,8,CuSO,4,K,2,SO,4,E,(S,2,O,8,2,/SO,4,2,),2.01 V,2 Mn,2,5 S,2,O,8,2,8 H,2,O,2 MnO,4,10 SO,4,2,16 H,Ag,稳定性差,:,2 K,2,S,2,O,8,2 K,2,SO,4,2 SO,3,O,2,过二硫酸盐：如K2S2O8,(NH4)2S2O8 强氧化,十、连二亚硫酸及其盐,S,S,S,O,OH,O,HO,连二亚硫酸,亚硫酸,OH,O,HO,二元弱酸,:,K,a1,4.510,1,K,a2,3.510,3,通式：,H,2,S,x,O,6,（,x,=2 6,）,十、连二亚硫酸及其盐 SSSOOHOHO连二亚硫酸亚硫酸OH,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：,2 NaHSO,3,Zn Na,2,S,2,O,4,Zn(OH),2,Na,2,S,2,O,4,.,2 H,2,O,是染料工业上常用的还原剂，,称为保险粉。,H,2,S,2,O,4,S,H,2,SO,3,2 H,2,S,2,O,4,H,2,O,H,2,S,2,O,3,2 H,2,SO,3,(,歧化,),连二亚硫酸不稳定,:,遇水分解,:,在无氧条件下，用锌粉还原亚硫酸氢钠即可制得连,连二亚硫酸盐的稳定性比连二亚硫酸强：,E,B,(SO,3,/S,2,O,4,2,),1.12 V,可作还原剂，能把,MnO,4,、,IO,3,、,I,2,、,H,2,O,2,等还原，还能把,Cu(),、,Ag(),、,Pb(),、,Bi(),、,Sb(),等还原为金属单质。,2 Na,2,S,2,O,4,H,2,O Na,2,S,2,O,3,2 NaHSO,3,2 Na,2,S,2,O,4,(s),Na,2,S,2,O,3,Na,2,SO,3,SO,2,2 Na,2,S,2,O,4,O,2,2 H,2,O 4 N