从黑火药到酸雨.ppt

《从黑火药到酸雨.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《从黑火药到酸雨.ppt（89页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、从黑火药到酸雨 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望硫硫的的史史话话硫是人类最先知道的化学元素之一，具体时期则很难确定。地中海沿岸好多地方都有硫，古代的希腊和罗马人都很注意它。每次火山爆发都带出大量的硫；当时人们把二氧化硫气和硫化氢的臭味当做地下的火山神活动的标志。早在公元前几世纪，人们就注意到西西里大硫矿里所产的纯净而透明硫晶。特别引起人们兴趣的是这种石块会燃烧生成窒息性的气体。怪不得古代的自然研究者，尤其是炼金术士特别重视硫的作用。他们看来，硫的性质

2、很神秘，一燃烧就生成新物质，所以他们联想到硫一定是哲人石的一个组成部分，因而拼命地炼制这种哲人石，总想用人工方法制造金子，但是，结果一无所得。俄罗斯化学家罗蒙诺索夫（Lomonosor,M.V.17111765）在1763年发表了论地层的文章，其中描述了硫：“一提起地下的火是那么多，念头马上就转到地下的火里含的是什么物质。”“还有什么东西比硫更容易发火呢？火里还有什么比它更有力的呢？”“因为不但火山喷出的气体里面在硫，地底下滚汤沸腾的矿泉里和陆地底下的通气口里也聚结有大量的硫，而且没有一块矿石，几乎没有一块石块，彼此摩擦之后不产生硫的气味，不显露它们的成分里含硫的大量的硫在地球中心燃烧成沉重的

3、气体，在深坑里膨胀起来，顶着地球的上层，使它升高，向四下做出不同程度的运动，产生各式各样的地震，而地面抵抗力最小的地方就最先断裂开来，破坏了的地面的碎块有些比较轻的给抛到高空，再落下来掉在附近；别的碎块因为太大太笨蛋，飞不起来，就变成山。”罗蒙诺索夫这段话，把地球中硫的运动描写得多么生动、多么科学。火山喷出物的气味不一定相同，意大利南部的火山喷出窒息性气体，勘察加半岛上火山爆发时生成云雾状的二氧化硫气。硫不但可以生成气体喷出，还能溶解在地下水里或在地下裂缝里构成矿物。人们从远古时代，就知道从硫的矿物里开采锌、铅、银和金等。大约在一、两千年前，这个在大约在一、两千年前，这个在常温下呈黄色的固体，

4、就活跃在常温下呈黄色的固体，就活跃在炼丹家的炼丹炉里。炼丹家惊异炼丹家的炼丹炉里。炼丹家惊异地发现，硫不但能和铜、铁发生地发现，硫不但能和铜、铁发生化学反应，而且居然还能把那神化学反应，而且居然还能把那神奇的水银制服，所以很受器重，奇的水银制服，所以很受器重，用它来作为制造长生不老的仙丹用它来作为制造长生不老的仙丹妙药的原料和点石成金的药物。妙药的原料和点石成金的药物。在中国在中国:炼丹家抱着幻想在深山古洞里探索，炼丹家抱着幻想在深山古洞里探索，没有制造出长生不老的仙丹，也没没有制造出长生不老的仙丹，也没能点石成金，但是却摸到了一些硫能点石成金，但是却摸到了一些硫的脾气秉性，并把他们观察的结果

5、的脾气秉性，并把他们观察的结果写入史册。在世界炼丹术的最古老写入史册。在世界炼丹术的最古老的著作，写于一千七、八百年前的的著作，写于一千七、八百年前的周易参同契周易参同契里，记载了硫与汞里，记载了硫与汞化合生成不挥发的红色固体硫化汞化合生成不挥发的红色固体硫化汞的现象。汉代的的现象。汉代的神农本草经神农本草经中，中，也把硫黄列入重要药材。也把硫黄列入重要药材。一、硫一、硫1.1.硫在自然界的存在硫在自然界的存在游离态游离态:火山口火山口化合态化合态:矿物等矿物等硫在自然界的存在（游离态）硫在自然界的存在（游离态）硫磺晶体硫磺晶体同素异形体同素异形体单质硫有多种同素异形体，单质硫有多种同素异形体

6、，最常见的是斜方硫和单斜硫最常见的是斜方硫和单斜硫 硫单质硫单质2.2.物理性质物理性质 通常是淡黄色的通常是淡黄色的晶体，俗称硫磺。它晶体，俗称硫磺。它的密度大约是水的两的密度大约是水的两倍。质脆，容易研成倍。质脆，容易研成粉末，不溶于水，微粉末，不溶于水，微溶于酒精，容易溶于溶于酒精，容易溶于二硫化碳。硫的熔点二硫化碳。硫的熔点是是112.8112.8，沸点是，沸点是444.6444.6。单质硫是由分子构成的单质硫是由分子构成的兴趣实验兴趣实验倒入冷水倒入冷水S-2S0S+4S+63.3.化学性质：化学性质：思考思考:由硫的化合价推断硫具由硫的化合价推断硫具有哪些化学性质有哪些化学性质?实

7、验给盛着硫粉给盛着硫粉的大试管加热到的大试管加热到硫沸腾产生蒸气硫沸腾产生蒸气时，用坩埚钳夹时，用坩埚钳夹住一束擦亮的细住一束擦亮的细铜丝伸入管口。铜丝伸入管口。硫与铜的反应氧化剂氧化剂现象：铜丝在硫蒸气中现象：铜丝在硫蒸气中燃烧发红，变成黑色物质。燃烧发红，变成黑色物质。注意：注意：生成硫化亚铜生成硫化亚铜Cu2S（铜为（铜为+1价）价）不生成硫化铜不生成硫化铜CuS!2Cu+S=Cu2S0-2与金属反应与金属反应实验将铁粉与硫将铁粉与硫粉的混合物平铺粉的混合物平铺在一石棉网上，在一石棉网上，用一根加热后的用一根加热后的玻璃棒去引燃药玻璃棒去引燃药品的一端。品的一端。硫与铁的反应氧化剂氧化剂

8、现象：红热，生成黑色现象：红热，生成黑色固体。固体。注意：注意：生成生成硫化亚铁硫化亚铁FeS（铁为（铁为+2价）价），不生成，不生成硫化铁硫化铁Fe2S3Fe+S=FeS0-2反应放出的热能使反应继续进行反应放出的热能使反应继续进行实验在研钵中研在研钵中研磨钠与硫粉的混磨钠与硫粉的混合物合物硫与钠的反应氧化剂氧化剂现象：燃烧，火星四射现象：燃烧，火星四射并爆炸并爆炸.2Na+S=Na2S研磨研磨0-2硫和氯气都能分别与铜、铁反应，试比较反应有何异同。2Cu+S=Cu2SFe+S=FeSCu+Cl2=CuCl2点燃点燃2Fe+3Cl2=2FeCl3硫是氧化剂硫是氧化剂化合反应化合反应生成低价的

9、金属硫化物生成低价的金属硫化物氯气是氧化剂氯气是氧化剂化合反应化合反应生成高价的金属氯化物生成高价的金属氯化物结论：氯气氯气的氧化性比的氧化性比硫硫强强1 12 22 23 3硫与非金属的反应硫与非金属的反应H2+S=H2SC+2S=CS2S+O2=SO2点燃点燃高温高温0-2-200+4硫作为氧化剂，具氧化性。硫作为氧化剂，具氧化性。硫作为还原剂，具还原性。硫作为还原剂，具还原性。划火柴时常闻到的一股呛鼻的气味，就是划火柴时常闻到的一股呛鼻的气味，就是火柴头成份中的硫燃烧后产生的二氧化硫。火柴头成份中的硫燃烧后产生的二氧化硫。硫与其它物质的反应硫与其它物质的反应S+2KNO3+3C=K2S+

10、N2+3CO23S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O黑火药的成份是硝酸钾、硫黄、木炭，燃烧黑火药的成份是硝酸钾、硫黄、木炭，燃烧时发生如下反应：时发生如下反应：硫能与强碱溶液反应硫能与强碱溶液反应0-2+4氧化产物与还原产物的物质的量之比为（Na2SO3）（Na2S）1:2另一角度另一角度-硫的化学性质硫的化学性质(1)(1)氧化性氧化性:Na+S=NaNa+S=Na2 2S S（剧烈反应并发生爆炸）（剧烈反应并发生爆炸）2Al+3S=Al2Al+3S=Al2 2S S3 3 （制取（制取AlAl2 2S S3 3的唯一途径）的唯一途径）Fe+S=FeS Fe+S=FeS（黑色）

11、（黑色）2Cu+S=Cu2Cu+S=Cu2 2S(S(黑色黑色 ,并同氯气与铜并同氯气与铜,铁反应作对比铁反应作对比 Hg+S=HgS(Hg+S=HgS(撒落水银的处理撒落水银的处理,古代的炼丹术古代的炼丹术)H H2 2+S=H+S=H2 2S(S(可逆可逆)C+2S=CS C+2S=CS2 2(高温高温)(2)(2)还原性还原性:S+OS+O2 2 =SO=SO2 2 S+6HNOS+6HNO3 3（浓）（浓）=H=H2 2SOSO4 4+6NO+6NO2 2+2H+2H2 2O OS+2HS+2H2 2SOSO4 4（浓）（浓）=3SO=3SO2 2+2H+2H2 2O O 3S+6Na

12、OH=2Na3S+6NaOH=2Na2 2S+NaS+Na2 2SOSO3 3+3H+3H2 2O O -可除去试管壁的硫粉可除去试管壁的硫粉点燃点燃 在医药、农业、工业上有广泛在医药、农业、工业上有广泛的用途的用途4.4.硫的用途硫的用途黑火药黑火药S+2KNOS+2KNO3 3+3C K+3C K2 2S+3COS+3CO2 2+N+N2 2点燃点燃标明上述方程式中电子转移的方向和数目标明上述方程式中电子转移的方向和数目得到得到10e10e得到得到2e 2e失去失去12e12e黑火药黑火药黑火药是我国古代四大发明之一，它是用黑火药是我国古代四大发明之一，它是用硝酸钾、木炭粉和硫黄粉混合而制

13、成的。硝酸钾、木炭粉和硫黄粉混合而制成的。硝酸钾分解放出的氧气，使木炭和硫磺剧硝酸钾分解放出的氧气，使木炭和硫磺剧烈燃烧，瞬间产生大量的热和氮气、二氧烈燃烧，瞬间产生大量的热和氮气、二氧化碳等气体。由于体积急剧膨胀，压力猛化碳等气体。由于体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生了爆炸。据测，大约每烈增大，于是发生了爆炸。据测，大约每4 4 g g 黑火药着火燃烧时，可以产生黑火药着火燃烧时，可以产生280 L 280 L 气气体，体积可膨胀近万倍。由于爆炸时有体，体积可膨胀近万倍。由于爆炸时有K K2 2S S固体产生，往往有很多浓烟冒出，因此得固体产生，往往有很多浓烟冒出，因此得名黑火药。名黑火

14、药。硫在自然界的存硫在自然界的存在（化合态）在（化合态）石膏石膏黄铜矿黄铜矿黄铁矿黄铁矿二、硫化氢（二、硫化氢（H H2 2S S）无色、有臭鸡蛋气无色、有臭鸡蛋气味、有毒气体；味、有毒气体；能溶于水（水能溶于水（水溶液叫氢硫酸）溶液叫氢硫酸）空气中含空气中含0.1%0.1%就会感就会感到头疼，大到头疼，大量吸入会昏量吸入会昏迷或死亡迷或死亡思考：氢硫酸是一弱酸，能跟思考：氢硫酸是一弱酸，能跟哪些物质发生化学反应？哪些物质发生化学反应？常温下常温下,溶解溶解2.62.6体积体积H H2 2S/1S/1体积水体积水2、化学性质、化学性质硫化氢硫化氢-可燃性、还原性、可燃性、还原性、-不稳定性不稳

15、定性氢硫酸氢硫酸-弱酸性、还原性弱酸性、还原性噗H H2 2S S的化学性质的化学性质:(1)(1)燃烧燃烧2H2H2 2S+3OS+3O2 2 2SO 2SO2 2+2H+2H2 2O O完全燃烧完全燃烧2H2H2 2S+OS+O2 2 2S+2H 2S+2H2 2O O不完全燃烧不完全燃烧H2S H2+S（2）不稳定性：）不稳定性：可燃性：可燃性：2H2S+O2=2S+2H2O （不完全燃烧）（不完全燃烧）点燃点燃2H2S+3O2=2SO2+2H2O （完全燃烧）（完全燃烧）点燃点燃 练习练习1：把：把70mlH2S和和90mlO2气体混合燃烧，气体混合燃烧，反应后恢复原状况，可得到反应后

16、恢复原状况，可得到SO2体积是（体积是（）A.50ml B.55ml C.60ml D.70ml B 练习练习2：常温常压下，点燃：常温常压下，点燃100 ml H2S和和O2的的混合气体，充分反应恢复到原状况，气体的体积混合气体，充分反应恢复到原状况，气体的体积变为变为57ml,这这57ml气体的成分可能是（气体的成分可能是（）A.H2S B.SO2、C.SO2、O2 D.SO2、H2S A.C(2)(2)还原性还原性H H2 2S+ClS+Cl2 2 S+2HCl S+2HCl常见的还有常见的还有:O:O2 2、SOSO2 2、BrBr2 2水、水、KMnOKMnO4 4、浓浓H H2 2

17、SOSO4 4、FeFe3+3+等等还原性：还原性：H2S+SO2=H2S+Fe3+=练习练习1：在在H H2 2S S水溶液中通入过量的水溶液中通入过量的O O2 2 ，在在H2S水溶液中通入过量的水溶液中通入过量的SO2，PH怎样怎样变化，作出图像。变化，作出图像。PHO277PHSO22H2O+3S222Fe2+S+2H+2H2H2 2S+OS+O2 2=2H2H2 2O+2SO+2S写出氢硫酸跟写出氢硫酸跟NaOHNaOH、ClCl2 2 、FeClFeCl3 3、硝酸铅等物质反应的方程式：硝酸铅等物质反应的方程式：H H2 2S+2NaOHNaS+2NaOHNa2 2S+HS+H2

18、2O OH H2 2S+NaOHNaHS+HS+NaOHNaHS+H2 2O OH H2 2S+ClS+Cl2 2S+2HClS+2HClH H2 2S+2FeClS+2FeCl3 3S+2HCl+2FeClS+2HCl+2FeCl2 2H H2 2S S少量少量H H2 2S S过量过量H H2 2S+Pb(NOS+Pb(NO3 3)2 2PbS+2HNOPbS+2HNO3 3氢硫酸具有弱酸性氢硫酸具有弱酸性NaOH+H2S(过量）过量）=CuSO4+H2S=2NaHS+H2OCuS+H2SO4 练习：下列物质，既能跟练习：下列物质，既能跟H2S反应，又反应，又能使溴水褪色的是（能使溴水褪色

19、的是（）硫化硫化钾钾溶液溶液 二氧化硫二氧化硫 硫酸硫酸铜铜溶液溶液 硝酸硝酸银银溶液溶液 小小苏苏打溶液打溶液 烧烧碱溶液碱溶液 B B、C C、D D、H H2 2S+2NaOHNaS+2NaOHNa2 2S+HS+H2 2O O弱酸强弱顺序弱酸强弱顺序:亚硫亚硫 磷酸磷酸 氢氟酸氢氟酸亚硝亚硝 甲酸甲酸 冰醋酸冰醋酸碳酸碳酸 氢硫氢硫 氢氰酸氢氰酸动植物在腐败时会产生动植物在腐败时会产生H H2 2S S；3 3、实验室常用、实验室常用FeSFeS跟稀盐酸跟稀盐酸 或稀硫酸反应制取。或稀硫酸反应制取。FeS+2HCl HFeS+2HCl H2 2S+FeClS+FeCl2 2FeS+HF

20、eS+H2 2SOSO4 4HH2 2S+FeSOS+FeSO4 4思考思考1 1：能用浓硫酸吗？为什么？：能用浓硫酸吗？为什么？思考思考2:2:可用怎样的制备气体的可用怎样的制备气体的装置装置?怎样进行收集、除杂和怎样进行收集、除杂和尾气处理尾气处理?气体收气体收集装置集装置:气体发气体发生装置生装置:尾气吸尾气吸收装置收装置:2.8克铁粉和克铁粉和1.28克硫粉混合克硫粉混合均匀后加热均匀后加热,充分反应后将剩充分反应后将剩余固体冷却后放入足量稀硫酸余固体冷却后放入足量稀硫酸中中,求标况下可产生气体多少求标况下可产生气体多少升升?将一定量铁粉和硫粉的混合物共热,充分反应后冷却,加入足量稀盐

21、酸,得到标准状况下气体11.2L.则原混合物可能的组成是:A n(Fe)n(S),总质量=44克 C n(Fe)=n(S),总质量44克 D n(Fe)n(S),总质量 C C（OHOH-）2525时时,c(H,c(H+)+)110110-7-7mol/L pH mol/L pH 7 7碱性溶液中碱性溶液中:C C（H H+）C C（OHOH-）2525时时,c(H,c(H+)+)7 72.2.溶液酸碱性的测定溶液酸碱性的测定用酸碱指示剂判断(最方便,但酸碱指示剂测定溶液的pH值是很粗略。)用pH试纸测定(常用方法,不准确)用比色法或用pH计测定(常在科学实验和生产中，准确测定溶液的pH值)它

22、仅适用于它仅适用于C(H C(H+)或或 C(OH C(OH-)均小均小于于1molL1molL-1-1时的时的稀稀溶液。溶液。pH试纸测溶液酸碱性试纸测溶液酸碱性 3.pH 计算计算求下列各组溶液的求下列各组溶液的pHpH 标准状况下标准状况下112mLHCl112mLHCl溶于水溶于水配成配成5L5L溶液溶液,求所得溶液的求所得溶液的pH.pH.2.4gNaOH2.4gNaOH溶于水配成溶于水配成10L10L溶液溶液3.pH=103.pH=10的的Ba(OH)Ba(OH)2 2和和pH=12 pH=12 Ba(OH)Ba(OH)2 2等体积混合等体积混合4.pH=14.pH=1的的HClHCl和和pH=5pH=5的的H H2 2SOSO4 4 等体积混合等体积混合 pH=2 pH=2的的HNOHNO3 3和和pH=8pH=8的的NaOHNaOH pH=6 pH=6的的HClHCl和和pH=13pH=13的的KOHKOH