硫

硫的存在

硫在自然界既能以单质形式存在又能以化合物形式存在。

游离态

自然界中游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳岩层中。

化合态

化合态的硫多以矿物的形式存在，可将这些物质分为硫化物矿和硫酸盐矿。

• 硫化物矿主要形成于岩层深处和海底无氧环境下，如硫铁矿（$\ce{FeS2}$），黄铜矿（$\ce{CuFeS2}$）等。
• 硫酸盐矿主要存在于地表附近，由硫化物长期受水和氧气的作用而形成。目前已知的硫酸盐矿种类有300余种，常见的有生石膏（$CaSO_4\cdot2H_2O$）、熟石膏（$2CaSO_4\cdot H_2O$）、芒硝（$Na_2SO_4\cdot10H_2O$）等。
• 另外，化石燃料如：煤、石油、天然气中含硫元素，组成生命体的蛋白质中也含有硫元素。

物理性质

硫俗称硫黄，是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。硫的密度比水大，为$\ce{2.06g•cm^-^3}$，熔点为113℃，沸点为445℃，难溶于水，微溶于酒精，易溶于$\ce{CS2}$（可用$\ce{CS2}$清洗附着在试管内壁上的硫固体）。

化学性质

$\ce{S}$元素位于元素周期表中第3周期Ⅵ A族，最外层有6个电子，容易得到2个电子变成$\ce{S^2-}$；单质$\ce{S}$元素的化合价为0，处于中间价态，既能得电子，表现氧化性，又能失电子，表现还原性，故既可以作氧化剂，又可以作还原剂。

氧化性

• 与非金属反应：$S+H_2\xlongequal{△}H_2S$

  （生成有臭鸡蛋气味的气体）

• 与大多数金属单质反应

  $Fe+S\xlongequal{△}FeS$

  $2Cu+S\xlongequal{△}Cu_2S$

  $S+Hg\xlongequal{}HgS$

  $3S+2Al\xlongequal{△}Al_2S_3$

   

注意：

汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可以撒上一些硫粉进行处理。

硫的氧化性比较弱，与变价金属反应时往往生成低价态的金属硫化物。

而$\ce{Cl2}$比$\ce{S}$的氧化性更强，故变价金属与$\ce{Cl2}$反应与上面不同。例：

$2Fe+3Cl_2\xlongequal{△}2FeCl_3$

$Cu+Cl_2\xlongequal{△}CuCl_2$

还原性

• 与非金属反应

  $S+O_2\xlongequal{点燃}SO_2$

  注意：硫在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色，在纯氧中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，但无论$\ce{O2}$量多少，都只能生成$\ce{SO_2}$。

• 与强氧化性酸反应:

  $S+6HNO_3(浓)\xlongequal{△}$$H_2SO_4+6NO_2↑+2H_2O$

  $S+2H_2SO_4(浓)\xlongequal{△}$$3SO_2↑+2H_2O$

既表现出氧化性，又表现出还原性

• $3S+6NaOH\xlongequal{△}$$2Na_2S+Na_2SO_3+3H_2O$

  (可用热碱液清洗附着在试管中残留的硫)。

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硫的用途：

硫是一种极为重要的化工原料，可以用来制造硫酸，药物，杀虫剂等，还可以用来制造火药。

黑火药，其配方为“一硫二硝三木炭”，其中”硫“俗称硫黄，”硝“是火硝（$\ce{KNO3}$），爆炸时反应的化学方程式为：

$S+2KNO_3+3C\xlongequal{点燃}$$K_2S+3CO_2↑+N_2↑$