第二節 二氧化硫等

一、SO₂ 及O₃

1、二氧化硫

（1）強還原性、氧化性（與H₂S）。常見氧化劑均可與SO₂發生氧化一還原反應

（2）酸性氧化物通性

（3）漂白性

例1、為降低SO₂對大氣的污染，工業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，請寫出有關化學方程式。

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

（2）按上述操作，銅的最高轉化率是多少_______________

（3）有人設計讓上述實驗在密閉容器中進行，結果銅的轉化率大大提高，問在密閉

容器中進行反應，銅的最高轉化率是多少？請說明理由。

解析：（1）上述反應打用逆向配平（歧化反應，銅元素化合價既升高又降低）缺項顯然為(NH₄)₂SO₄ ，各計量系數依次為2，2，1，2，1，2，1。

（2）2molCu (NH₄)SO₃中的銅1mol轉化為單質銅，1mol轉化為CuSO₄，因此，轉化率為50%。

（3）若在密閉容器中進行，為何銅的轉化率會提高？顯然Cu（I）自身岐化轉化率只能為50%，必有其它還原劑才能提高其轉化率。由于產物中含SO₂，SO₂具有強還原性，能將Cu（II）還原為零價。其最高轉化率可達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仍過量。

2.臭氧

    (1)同素異形體

    由同一種元素形成的幾種性質不同的單質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、用途

    ①物理性質

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

  ②化學性質

  臭氧的化學性質比氧氣活潑。

  a.不穩定性

  20₃=30₂

  但在空氣中高壓放電就能產生臭氧

  30₂=2O₂

  b.強氧化性

  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。空氣中的微量 0₃，能刺激中樞神經加快血液循環，令人產生爽快的感覺但當空氣中臭氧的含量超過10-5％(體積分數)時，就會對人體、動植物以及暴露空氣中的物質造成危害，臭氧可以吸收來自太陽的大部分紫外線，是人類和生物的保護傘。   

    近年來，臭氧層受到氟氯烴等氣體的破壞，形劇“臭氧空洞”，危害地球環境，各國應采取共同行動保護，氧層，維護人類和生物的生存環境。

1.過氧化氫

    (1)結構與物理性質 

    過氧化氫的分子式為H₂0₂，結構式是H-0-0-H。在該分子中H是+1價O是-1價。

    過氧化氫在通常狀況下是一種無色粘稠狀的液體它的水溶液俗稱雙氧水。

    (2)化學性質

    ①弱酸性

    ②不穩定性   

    過氧化氫在貯存時會分解為水和氧氣。如在它叫溶液里加入少量的Mn0₂，可以極大促進它的分解，

    MnO₂催化H₂O₂ 分解的化學方程式是2H₂0₂=2H₂0+O₂↑，因此，在實驗里，常用過氧化氫制取少量氧氣。 

    (3)用途

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

一、             選擇題（每小題有1～2個正確答案）

1、下列物質既能跟濃H₂SO₄反應，又能燒堿反應的是（ ）

  ①MgCl₂        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作用產生氣體X，碳酸氫銨熱分解生成的氣體依次通過硅膠

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

 A、通入X溶液渾濁，通入Y無明顯現象 B、通入X現象不明顯，通入Y溶液渾濁

 C、通入X和Y溶液均無明顯現象       D、通入X和Y溶液均渾濁

4、下列變化中證明硫酸是強酸的是（  ）

 A、和銅反應                          B、和鋅反應放出H₂  

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

5、化學上鑒定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，會有以下反應發生：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行  B、該鑒定只能在中性溶液中進行

 C、AgNO₃必須過量                        D、S^2-對該鑒定有干擾

6、標況11.2LH­₂S燃燒用樣O₂100.8L，燃燒后恢復至原狀況，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，向VL真空容器內通入nmolSO₂和mmolH₂S

（1）若n=2，當m=______時，反應后容器內氣體密度最小；

（2）若2n>m，則反應后氧化產物與還原產物質量差為 ______g；

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

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

堿性、酸性之分和氧化性還原性之分，也以能發生類似于氧化物與氧化物之間的反應，根據上述敘述，完成下列化學方程式。

（1）Na₂S+As₂S₅——

（2）Na₂S₂+SnS——

（3）Na₂S+CS₂——

3、  把密度為1.68g·cm^-3的液態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，當加入的S₂Cl­₂溶液為64.3mL時，反應恰好完全，生成物用KOH中和后，完全轉化為KCl水溶液和一種二元含氧酸的鉀鹽晶體，試通過計算確定S₂Cl­₂和SO₂在水溶液中反應的化學方程式______________________________________________________。

三、             計算題：

1、某黃鐵礦中含FeS₂85%及惰性雜質15%，在給定溫度下發生下述反應：4FeS₂ (s)+11O₂

(g)=2Fe₂O₃(s)+8SO₂ (g)+3319kJ，又知反應后的固體殘渣中含有4%的FeS₂，試計算燃燒1kg，這種黃鐵礦時放出的熱量。

    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后再恢復到原來溫度，測得此時容器中氣體的壓強比起起時減小28.6%，若再向密閉容器中通入80gO₂，高溫下使之燃燒，反應后冷卻至220℃，測得容器中壓強有為起始時的1.43倍，又知反應容器O₂有剩余，計算原混合氣體中H₂S和O₂的物質的量。

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