不同价态含硫物质的转化

自然界中硫的转化

不同价态含硫物质的转化

各价态典型物质

• -2价（最低价态，只有还原性）

  $\ce{H_2S}$、$\ce{FeS}$、$\ce{CuS}$、$\ce{Na_2S}$、$\ce{NaHS}$

  $H_2S+2FeCl_3\ce{=}$$S↓+2HCl+2FeCl_2$

• 0价（中间价态，既有氧化性，又有还原性）

  $3S+6KOH\xlongequal{△}$$2K_2S↓+K_2SO_3+3H_2O$

  歧化反应，发生$S$自身氧化还原反应

  $H_2S\ce{<=>[O_2(不足)][H_2(△)]}S\ce{<=>[O_2][H_2S]}$$SO_2\ce{->[O_2][或NO_2]}SO_3$

• +4价（中间价态，既有氧化性，又有还原性）

  $\ce{SO_2}$、$\ce{H_2SO_3}$、$\ce{NaHSO_3}$、$\ce{Na_2SO_3}$

• +6价（最高价态，只有氧化性）

  $\ce{SO_3}$、$\ce{Na_2SO_4}$、$\ce{NaHSO_4}$、$\ce{H_2SO_4}$

  $Cu+H_2SO_4(浓)\xlongequal{△}$$CuSO_4+2H_2O+SO_2↑$

价态转化规律

• 同价态的$\ce{S}$的转化，不是通过氧化还原反应实现的，主要试剂是酸、碱、盐、氧化物等。

  $SO_2\ce{->[H_2O]}H_2SO_3\ce{->[NaOH]}Na_2SO_3$$\ce{->[SO_2]}NaHSO_3$

  $\ce{Na_2SO_3}$与$\ce{H_2SO_4}$反应生成$\ce{H_2SO_3}$和$\ce{Na_2SO_4}$，但$\ce{H_2SO_3}$易分解生成$\ce{SO_2}$与$\ce{H_2O}$

• 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻价态，即台阶式升降。

  

• 相邻价态的两物质间不发生氧化还原反应。

  如$\ce{S}$和$\ce{FeS}$，$\ce{SO_2}$和$\ce{Na_2SO_4}$之间都不会发生。

  含硫物质的归中反应：

  $2H_2S+SO_2\ce{=}3S+2H_2O$

  $2Na_2S+3H_2SO_4+Na_2SO_3\ce{=}$$3S↓+3Na_2SO_4+3H_2O$

• 含硫物质的连续转化：

  $H_2S、S\ce{->[O_2(充足)]}SO_2\ce{->[O_2][催化剂]}$$SO_3\ce{->[H_2O]}H_2SO_4$