01 硫单质 + 硫酸

S 单质的物理性质

硫俗称硫磺，黄色晶体，质脆，易研成粉末。

硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（$C{S}_2$）。

S 单质的化学性质

硫单质既表现氧化性性，又表现还原性。

(1) 与 H2：

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+\mathrm{S}\stackrel{\mathrm{\Delta }}{=}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}$（硫化氢具有臭鸡蛋气味，也就是尸体腐烂的气味）

(2) 与 O2：

硫单质在空气中点燃，会生成明亮的蓝紫色火焰。最后生成 $S{O}_2$

$\mathrm{S}+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\stackrel{\mathrm{点}\mathrm{燃}}{=}\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2$

注意无论氧气是否过量，都只生成 $S{O}_2$，不会生成 $S{O}_3$。要生成 $S{O}_3$，需要特定的条件和催化剂才行。

(3) 与金属：

虽然 S 有氧化性，但是氧化性挺弱的，它只能将 $Fe$ 氧化到 $+2$ 价，只能将 $Cu$ 氧化到 $+1$ 价，没有办法向 $C{l}_2$ 或 $B{r}_2$，可以把 $Fe->F{e}^{3+},Cu->C{u}^{2+}$

所以说 S 单质的氧化性肯定比 $C{l}_2,B{r}_2$ 弱。

$\mathrm{Fe}+\mathrm{S}\stackrel{\mathrm{\Delta }}{=}\mathrm{FeS}$

$\mathrm{Cu}+\mathrm{S}\stackrel{\mathrm{\Delta }}{=}\mathrm{Cu}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}$

如果想得到 $CuS$，可以将 $H_{2}S$ 气体通入硫酸铜溶液中，制得 $CuS$（复分解反应）

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}+\mathrm{CuSO}{\phantom{A}}_4\stackrel{}{=}\mathrm{CuS}\downarrow +\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_4$

===

S 在常温下就可以与 $Hg$ 反应。所以实验室如果有洒落水银，可以立即用硫粉覆盖，避免 Hg 挥发，危害人健康。

$Hg+S\stackrel{}{=}HgS$

$H_{2}S$

溶解性：溶于水、乙醇。溶于水（溶解比例 1:2.6）称为氢硫酸（硫化氢未跟水反应）。 气体的溶解度一般随温度升高而减少。

硫酸的性质

物理性质：纯硫酸是无色、黏稠的油状液体，沸点高、难挥发。

常用的浓硫酸中 $H_{2}S{O}_4$ 的质量分数是 $98\mathrm{\%}$（物质的量浓度为 $18.4mol/L$）密度为 $1.84g/c{m}^3$。

物质的量与质量分数转换

$c=\frac{1000\rho \omega }{M}$

（注意密度单位是 $g/c{m}^3$）

比如这里的硫酸，

$c=\frac{1000\times 1.84\times 98\mathrm{\%}}{98}=10\times 1.84=18.4mol/L$

难挥发性：用于制挥发性酸（如 $HCl$、$HN{O}_3$）

$\mathrm{NaCl}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_4(\mathrm{浓})\stackrel{\mathrm{微}\mathrm{热}}{=}\mathrm{NaHSO}{\phantom{A}}_4+\mathrm{HCl}\uparrow$

强酸性：

$\mathrm{Ca}{\phantom{A}}_3(\mathrm{PO}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_4(\mathrm{浓})\stackrel{}{=}3\mathrm{CaSO}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{PO}{\phantom{A}}_4$ 制磷酸

$\mathrm{Na}{\phantom{A}}_2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_3+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_4(\mathrm{浓})\stackrel{}{=}3\mathrm{CaSO}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{+}\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2\uparrow +\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

这里的浓硫酸如果用 98% 质量分数的话，反应生成 $S{O}_2$ 的速率会非常慢，因为含水少，电离出来的 $H^{+}$ 也很少，不及 70% H2SO4 多，所以改用 70% 质量分数的浓硫酸。

吸水性：浓硫酸具有强烈的吸水能力，能吸收空气中的水分，甚至能吸收结晶水合物的水，故浓硫酸常用作干燥剂，干燥一些不与浓硫酸反应的气体。

如用浓 $H_{2}S{O}_4$ 可干燥 $\mathrm{O}{\phantom{A}}_2、\mathrm{H}{\phantom{A}}_2、\mathrm{N}{\phantom{A}}_2、\mathrm{CO}{\phantom{A}}_2、\mathrm{Cl}{\phantom{A}}_2、\mathrm{HCl}、\mathrm{CO}{\phantom{A}}_2、\mathrm{CO}、\mathrm{CH}{\phantom{A}}_4$ 等气体，但不能干燥 $\mathrm{NH}{\phantom{A}}_3,\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S},\mathrm{HI},\mathrm{HBr}$ 气体。

浓 $H_{2}S{O}_4$ 与

• $N{H}_3$ 反应生成 $N{H}_{4}S{O}_4$
• $H_{2}S$ 反应生成 $S$ 单质
• $HI$ 气体反应生成 $I_2$ 单质
• $HBr$ 气体反应生产 $B{r}_2$ 单质

但注意浓硫酸是可以干燥 $HCl$ 气体、$CO$ 气体的。

还比如比如五水合硫酸铜是蓝色的晶体 $\mathrm{CuSO}{\phantom{A}}_4\cdot 5\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$，如果滴加浓 $H_{2}S{O}_4$ 后，就会变成白色粉末。如下图，左边是 $\mathrm{CuSO}{\phantom{A}}_4\cdot 5\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$，右边是滴加浓 $H_{2}S{O}_4$ 后的 $\mathrm{CuSO}{\phantom{A}}_4\cdot 5\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$。

脱水性：浓硫酸具有很强的腐蚀性，能按氢、氧原子 2:1 的比例脱去纸、棉布、木条等有机物中的氢、氧元素。

如 $\mathrm{C}{\phantom{A}}_{12}\mathrm{H}{\phantom{A}}_{22}\mathrm{O}{\phantom{A}}_{11}\stackrel{\mathrm{浓}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_4}{\to }12\mathrm{C}+11\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

在蔗糖的脱水实验，浓硫酸既体现 脱水性 又体现 强氧化性。浓硫酸具有强腐蚀性与脱水性有很大关系，如浓硫酸会使蓝色石蕊试纸先变红，后变黑。

$\mathrm{C}+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_4(\mathrm{浓})\stackrel{}{=}\mathrm{CO}{\phantom{A}}_2\uparrow +2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2\uparrow +2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

吸水性和脱水性的区别

吸水性：那个物质真的有水，比如五水合硫酸铜，湿润的气体。

脱水性：没有水，只是 H:O = 2:1 拔掉。

强氧化性：硫酸中的硫元素处于最高价态。浓硫酸能与许多物质发生氧化还原反应，是常见的氧化剂。

浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，

但是只有浓硫酸是氧化性酸，稀硫酸不是。

氧化性酸定义，一般是 含氧酸，是指酸中除了氢、氧元素 之外的中心元素在化学反应中表现出强氧化性

氧化性酸一般是含氧酸，是指酸中除了氢、氧元素 之外的中心元素在化学反应中表现出强氧化性。

与铜反应：

$\mathrm{Cu}+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_4(\mathrm{浓})\stackrel{\mathrm{\Delta }}{=}\mathrm{CuSO}{\phantom{A}}_4+\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2\uparrow +2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$（这里的硫酸体现了氧化性和酸性（铜离子与硫酸根结合成盐））

与木炭反应：

$\mathrm{C}+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_4(\mathrm{浓})\stackrel{}{=}\mathrm{CO}{\phantom{A}}_2\uparrow +2\mathrm{SO}{\phantom{A}}_2\uparrow +2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

1. 在常温下，浓 $H_{2}S{O}_4$ 与 $Fe，Al$ 反应，生成了致密、坚固的氧化膜，阻止金属与浓 $H_{2}S{O}_4$ 接触，从而保护了金属。因此常温下可用 $Fe，Al$ 制容器盛放浓 $H_{2}S{O}_4$。

2. 金属单质或低价金属的盐与浓 $H_{2}S{O}_4$ 反应时，浓 $H_{2}S{O}_4$ 既显氧化性又显酸性。

例题

题 1

解

A 错。硫磺难溶于水，微溶于酒精，易溶于 $C{S}_2$

B 对。

C 错。$FeS$

D 错。怎么都不行。

$B$

题 2

解

A 错。

B 对。随着反应进行，浓度会变稀。

C 对。

D 注意题目说的是被还原（做氧化剂）的硫酸，②方程做氧化剂的硫酸只有 1 份，所以正确。