硫

一、硫

化学式：S

游离态：火山口、地壳岩层。

化合态：硫化物、硫酸盐。

硫矿：黄铁矿（二硫化亚铁FeS₂）、芒硝（十水硫酸钠Na₂SO₄·10H₂O）、黄铜矿（二硫化铁铜CuFeS₂）、石膏（生石膏：二水硫酸钙CaSO₄·2H₂O，熟石膏：一水二硫酸钙2CaSO₄·H₂O）。

同素异形体：同种元素组成的性质不同的单质。

　　白磷P₄、红磷P。

　　氧气O₂、臭氧O₃。

　　金刚石、石墨、足球烯C₆₀。

　　单斜硫、斜方硫。

化合价：

　　-2：硫离子S^2-、硫氢根离子HS^-、硫化氢H₂S、硫化物。

　　-1：二硫化亚铁FeS₂。

　　0：硫S。

　　+2：硫代硫酸H₂S₂O₃、硫代硫酸盐。

　　+4：二氧化硫SO₂、亚硫酸H₂SO₃、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐。

　　+6：三氧化硫SO₃、硫酸H₂SO₄、硫酸盐、硫酸氢盐。

物理性质：淡黄色固体（硫S、溴化银AgBr、过氧化钠Na₂O₂），质脆，易研磨，不溶于水H₂O，微溶于酒精C₂H₅OH，易溶于二硫化碳CS₂。

分类：非金属单质。

化学性质：

　　与金属单质反应：

　　　　Fe + S =△= FeS

　　　　2Cu + s =△= Cu₂S

　　　　2Na + S =△= Na₂S

　　　　Hg + S = HgS

　　与非金属单质反应：

　　　　H₂ + S =△= H₂S

　　　　S + O₂ =点燃= SO₂

　　　　　　现象：

　　　　　　　　发出微弱的淡蓝色火焰（空气）。

　　　　　　　　发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热，生成具有刺激性气味的气体（纯氧）。

　　与碱反应：

　　　　3S + 6NaOH =△= 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O

 

二、二氧化硫

化学式：SO₂

物理性质：无色具有刺激性气味气体，密度大于空气，易溶于水H₂O（能与水H₂O以1:40的体积比互溶，1体积的水H₂O中能溶解40体积的二氧化硫SO₂，防倒吸）。

分类：酸性氧化物。

化学性质：

　　酸性：

　　　　与水H₂O反应：

　　　　　　SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃

　　

　　　　与碱性氧化物反应：

　　　　　　SO₂ + CaO + CaSO₃

　　

　　　　与碱反应：

　　　　　　SO₂（少量） + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O

　　　　　　SO₂（过量） + NaOH = NaHSO₃

　　　　　　SO₂（少量） + Ca(OH)₂ = CaSO₃↓ + H₂O

　　　　　　2SO₂（过量） + Ca(OH)₂ = Ca(HSO₃)₂ 

　　　　亚硫酸H₂SO₃ > 碳酸H₂CO₃

　　　　　　与碳酸钠Na₂CO₃反应：

　　　　　　　　SO₂ + Na₂CO₃ = Na₂SO₃ + CO₂

　　　　　　与碳酸氢钠NaHCO3反应：

　　　　　　　　SO₂ + 2NaHCO₃ = Na₂SO₃ + 2H₂O + 2SO₂

 

　　还原性：

　　　　与卤素反应的通式：X₂ + SO₂ + 2H₂O = 2HX + H₂SO₄

　　　　还原性顺序：S^2- > SO₂/SO₃^2- > I^- > Fe²⁺ > Br^- > Cl^- > F^-

　　

　　氧化性： 

　　　　与硫化氢H₂S反应：SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O

 

　　漂白性（品红溶液、植物、纸张）：

　　　　永久性漂白（强氧化性）：臭氧O₃、过氧化钠Na₂O₂、次氯酸HClO、二氧化氯ClO₂。

　　　　暂时性漂白：二氧化硫SO₂。

　　　　物理性漂白：活性炭C。

实验室制法：

　　原理：Na₂SO₃ + H₂SO₄（浓） = Na₂SO₄ + H₂O + SO₂↑

　　　　注：浓硫酸浓度在70%左右。

　　收集方法：向上排空气法、排饱和亚硫酸氢钠NaHSO₃溶液法。

 

三、三氧化硫

化学式：SO₃

STP下为固体。

分类：酸性氧化物。

化学性质：

　　酸性：

　　　　与水H₂O反应：

　　　　　　SO₃ + H₂O = H₂SO₄

　　　　与碱性氧化物反应：

　　　　　　SO₃ + CaO = CaSO₄

　　二氧化硫SO2转化为三氧化硫SO3：

　　　　2SO₂ + O₂ =催化剂=△= 2SO₃