Личные инструменты

2168
з математики

132
учня

168
для 11 класу

443
відкореговано


Вашій увазі

24638
уроків


Соединения серы

Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 9 класс>> Химия: Соединения серы

Сероводород и сульфиды. Сероводород H2S — бесцветный газ с резким запахом. Очень ядовит, вызывает отравление даже при незначительном содержании в воздухе (около 0,01%). Сероводород тем более опасен, что он может накапливаться в организме. Он соединяется с железом гемоглобина крови, что может привести к обморочному состоянию и смерти от кислородного голодания. В присутствии паров органических веществ токсичность HgS резко возрастает.

Вместе с тем H2S имеет лечебное значение, он является составной частью некоторых минеральных вод (Пятигорск, Сер-новодск, Мацеста).

Сероводород содержится в вулканических газах и постоянно образуется на дне Черного моря. До верхних слоев сероводород не доходит, так как на глубине 150 м взаимодействует с проникающим сверху кислородом и окисляется им до серы. Сероводород образуется при гниении белка, поэтому, например, тухлые яйца пахнут сероводородом.

При растворении сероводорода с воде образуется слабая сероводородная кислота, соли которой называются сульфидами. Сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов, а также сульфид аммония хорошо растворяются в воде, сульфиды остальных металлов нерастворимы и окрашены в различные цвета, например ZnS — белый, PbS — черный, MnS — розовый.

Сероводород горит. При охлаждении пламени (внесении в него холодных предметов) осаждается свободная сера:

2H2S + 02 = 2НгО + 2Si

Если же пламя не охлаждать и обеспечить избыток кислорода, то получается оксид серы(1У):

2H2S + 302 = 2Н2О + 2SО2

Химические свойства серной кислоты в значительной степени зависят от ее концентрации.

Разбавленная серная кислота проявляет все характерные свойства кислот: взаимодействует с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода, с выделением Н2, с оксидами металлов (основными и амфотерными), с основаниями и солями. Поскольку серная кислота двухосновна, она образует два ряда солей: средние — сульфаты и кислые — гидросульфаты, например NaHS04.

Реактивом на серную кислоту и ее соли является хлорид бария ВаС12; сульфат-ионы SO с ионами Ва 2+ образуют белый нерастворимый сульфат бария, выпадающий в осадок:

Ва2+ + SO = BaS04

Концентрированная серная кислота по свойствам сильно отличается от разбавленной кислоты. Так, при взаимодействии концентрированной Н^С^ с металлами водород не выделяется, поскольку окислителем выступают уже не катионы водорода Н+, как в случае разбавленной кислоты, а сульфат-ионы S0|~. С металлами, стоящими правее водорода в ряду напряжений (медью, ртутью и др.), реакция протекает следующим образом:

Си + 2H2S04(KOH4) = CuS04 + S02+ 2Н20

Процессы окисления и восстановления, происходящие при этом, можно записать так:

химия 9 класс

При взаимодействии с металлами, находящимися в ряду напряжений до водорода, концентрированная H2S04 восстанавливается до S, S02 или H2S в зависимости от положения металла в ряду напряжений и условий протекания реакции, например:

4Zn + 5H2S04(KOH4) = 4ZnS04 + H2St + 4НгО

Теперь вам понятно, что с H2S04(KOH) взаимодействуют металлы, стоящие в ряду напряжений как до водорода, так и после него. При этом водород не образуется, так как окислителем в такой реакции являются не катионы водорода Н+, как у разбавленной кислоты, а сульфат-ионы S0.

Железо и алюминий пассивируются концентрированной серной кислотой, т. е. покрываются защитной пленкой, поэтому концентрированную кислоту можно перевозить в стальных и алюминиевых цистернах.

Будучи нелетучей сильной кислотой, Н2SO4(конц) способна вытеснять другие кислоты из их солей. Вы уже знаете такую реакцию, например получение хлороводорода:

2NаС1 + Н28O4(конц) = Nа2S04 + 2НСl

Серная кислота — один из важнейших продуктов, используемых в различных отраслях промышленности. Основными ее потребителями являются производство минеральных удобрений, металлургия, очистка нефтепродуктов. Серная кислота применяется также в производстве других кислот, моющих средств, взрывчатых веществ, лекарств, красок, в качестве электролита для свинцовых аккумуляторов (рис. 25).

серная кислота


Из солей серной кислоты наибольшее значение имеют уже известные вам кристаллический сульфат натрия, или глауберова соль Na2SO4 • 10Н20, гипс СаSO4 • 2Н2О и сульфат бария ВаSO4 (где они применяются?).

Медный купорос СuS04 • 5Н2О используется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями растений.

Производство серной кислоты. Получают серную кислоту в три стадии:

1.    Получение SO2. В качестве сырья применяют серу, колчедан или сероводород.

2.    Получение SO3. Этот процесс вам уже известен — окисление кислородом проводят с помощью катализатора.

3.    Получение Н2SO4. А вот здесь, в отличие от известной вам реакции, описываемой уравнением SO3 + Н2O - Н2SO4, процесс растворения оксида серы(VI) проводят не в воде, а в концентрированной серной кислоте, при этом получается знакомый вам олеум.

Химические процессы производства серной кислоты можно представить в виде следующей схемы:
химия 9 класс

Схема производства серной кислоты представлена на рисунке 26.

Первую стадию проводят в печи для обжига в кипящем слое, так как обжиг колчедана — процесс гетерогенный. Перед обжигом колчедан размалывают и подают в печь ленточными транспортерами. В обжиговой печи через размолотый колчедан пропускают сильную струю воздуха. Частицы колчедана оказываются во взвешенном состоянии, создавая иллюзию кипящей жидкости, что и дало название — метод кипящего слоя.

Полученный оксид серы(IV) направляют на очистку от крупной пыли в циклон, от мелкой пыли — в электрофильтр, затем осушают в сушильной башне, промывая его серной кислотой. После этого очищенный и осушенный газ подогревают в теплообменнике.
производство серной кислоты


Вторую стадию — получение SO3 — проводят в контактном аппарате. В нем на специальных полочках-решетках размещают слоями катализатор, созданный на основе оксида ванадия(V) — V2O5. Между слоями катализатора располагают трубки теплообменника, по которым подается обжиговый газ для подогрева. При этом одновременно решается проблема нагревания SO2 и охлаждения до необходимой температуры SO3. Такой принцип — принцип теплообмена широко применяется на химическом производстве. Выходящий из контактного аппарата газ направляется в трубки теплообменника для дальнейшего охлаждения и передачи теплоты очищенному и осушенному SO2.

Для третьей стадии — поглощения SO3 — воду не применяют, так как из-за выделяющейся теплоты вода превращается в пар и серная кислота образуется в виде капелек тумана. Поэтому SO3 в поглотительной башне растворяют в концентрированной серной кислоте. Поглощение SO3 серной кислотой — процесс гетерогенный, и для создания большей поверхности соприкосновения поглотительную башню заполняют кольцами из огнеупорной керамики. Кислота, стекая сверху, омывает большое число колец (принцип противотока), создавая тем самым большую площадь соприкосновения с SO3. Полученный олеум направляется на склад готовой продукции.

Производство серной кислоты создает немало экологических проблем. Выбросы и отходы сернокислотных заводов вызывают крайне негативное воздействие на окружающую среду: увеличение заболеваний дыхательной системы у человека и животных, гибель растительности и подавление ее роста, повышение коррозионного износа материалов, разрушение сооружений из известняка и мрамора, закисление почв и др.


1. Сероводород и сульфиды.

2. Сернистый газ, сернистая кислота, сульфиты.

3. Серная кислота, разбавленная и концентрированная.

4. Получение серной кислоты.

5. Применение сериой кислоты.

6. Соли серной кислоты: глауберова соль, гипс, сульфат бария, медный купорос.

7. Научные принципы производства.

Какое из веществ проявляет только восстановительные, только окислительные или и окислительные и восстановительные свойства: сера, сероводород, оксид серы(IV), серная кислота? Почему? Подтвердите свой ответ уравнениями соответствующих реакций.

К следующему уроку приготовьте задание, в котором вы должны охарактеризовать а) сернистый газ; б) оксид серы(VI) по плану: получение, свойства, применение. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Напишите уравнения реакций, характеризующих свойства разбавленной серной кислоты как электролита. Какое свойство проявляется в окислительно-восстановительных реакциях? Какие реакции можно отнести к реакциям ионного обмена? Рассмотрите их с позиций представлений об окислительно-восстановительных процессах и теории электролитической диссоциации.

Напишите уравнения реакций, лежащих в основе получения серной кислоты, согласно приведенной в параграфе схеме.

В 400 мл воды растворили 11,2 л сернистого газа. Какова массовая доля сернистой кислоты в полученном растворе?

Дайте характеристику реакции синтеза оксида серы(VI), используя все известные вам классификации химических реакций, и рассмотрите условия смещения химического равновесия вправо.

В 5 л воды растворили 500 г медного купороса. Какова массовая доля сульфата меди(II) в полученном растворе?

Почему серную кислоту называют «хлебом промышленности»?

словарь терминов по химии 9 класса, шпаргалки по химии, исправления и дополнения к урокам

Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока                       
1236084776 kr.jpg опорный каркас  
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg акселеративные методы 
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg самопроверка
1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы
1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы
1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 
1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год  
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Интегрированные уроки


Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.