解放军文职招聘考试硫的氧化物、含氧酸及其盐

 硫的氧化物、含氧酸及其盐
1 、硫的氧化物
硫的氧化物有 S ₂ O 、 SO 、 S ₂ O ₃ 、 SO ₂ 、 SO ₃ 、 S ₂ O ₇ 、 SO ₄ 等，其中最重要的是 SO ₂ 和 SO ₃ 。
① 二氧化硫
结构特点
SO ₂ 分子是弯曲形的， S 原子 sp 2 杂化，其中两个杂化轨道与氧成键，另一杂化轨道中有一对孤电子对。 ∠ OSO 为 119.5 ° ，键长为 143pm 。
物理性质
SO ₂ 是一种无色有刺激臭味的气体，比空气重 2.26 倍，它是一种大气污染物。 SO ₂ 的职业性慢性中毒会引起食欲丧失，大便不通和气管炎症。空气中 SO ₂ 的含量不得超过 0.02mg/L 。
SO ₂ 是极性分子，常压下， 263K 就能液化，易溶于水，常况下每立方分米水能溶解 40L 的 SO ₂ ，相当于质量分数为 10% 的溶液。 SO ₂ 是造成酸雨的主要因素之一。
化学性质
SO ₂ 中 S 的氧化数为 +4 ，所以 SO ₂ 既有氧化性又有还原性，但还原性是主要的。只有遇到强还原剂时， SO ₂ 才表现出氧化性。
I 还原性
            3SO ₂ ( 过量 ) + KIO ₃ +3H ₂ O = 3H ₂ SO ₄ + KI
                    SO ₂ + Br ₂ + 2H ₂ O = H ₂ SO ₄ + 2HBr
催化剂
                   2SO ₂ + O ₂ == 2SO ₃
II 氧化性
                             SO ₂ + 2H ₂ S = 3S + 2H ₂ O
773K
                          SO ₂ + 2CO ===S + 2CO ₂
铝矾土
III SO ₂ 可做配体，以不同的方式与过渡金属生成配合物。
SO ₂ 能和一些有机色素结合成为无色化合物，因此可用作纸张、草帽等的漂白剂。 SO ₂ 主要用于制造硫酸和亚硫酸盐，还大量用于制造合成洗涤剂、食物和果品的防腐剂、住所和用具的消毒剂。
制备方法
硫在空气中燃烧生成 SO ₂ ：
                         S + O ₂ = SO ₂
金属硫化物矿灼烧时生成氧化物，同时放出 SO ₂ ：
                        3FeS ₂ + 8O ₂ = Fe ₃ O ₄ + 6SO ₂ ↑
                                  2ZnS + 3O ₂ = 2ZnO + 2SO ₂ ↑
② 三氧化硫
结构特点
气态 SO ₃ 分子构型为平面三角形， S 原子杂化，键角为 120 ， S — O 键长 143pm ，具有双键特征 (S — O 单键长约为 155pm) 。
固态的 SO ₃ 主要以两种形式存在。一种 (SO ₃ ) n 是石棉形的，结构与石棉相似，是由许多 SO ₃ 基团通过氧原子互相连结起来的长链，在链中 S — O 键长为 161pm ，端梢的 O 与 S 的键长为 141pm 。在这种结构形式中 S 原子杂化，除生成 4 个σ键外，还生成了 2 个π键。
另一种固态 SO ₃ 是冰状结构的三聚体 (SO ₃ ) ₃ 。三个 S 原子通过 O 原子以单键连结成环状，在这种结构中 S 原子也是杂化。
物理性质
纯净的 SO ₃ 是无色易挥发的固体，熔点 289.9K ，沸点 317.8K ， 263K 时密度为， 293K 时为。
化学性质
SO ₃ 中 S 原子处于最高氧化态 +6 ，所以 SO ₃ 是一种强氧化剂，特别在高温时它能氧化磷、碘化物和铁、锌等金属：
                        5SO ₃ + 2P = 5SO ₂ + P ₂ O ₅
                                  SO ₃ + 2KI = K ₂ SO ₃ + I ₂
SO ₃ 极易吸收水分，在空气中强烈冒烟，溶于水即生成硫酸并放出大量热。
制备方法
SO ₃ 是通过 SO ₂ 的催化氧化来制备的，工业上常用的催化剂是 V ₂ O ₅ ：
V₂O₅
                           2SO ₂ + O ₂ ===== 2SO ₃
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