科学合理使用含有硫元素的物质有什么重要性?
硫是非常重要的一种元素,是生命体必不可少的一种元素,很多的矿物也都是硫化物。二氧化硫又是大气污染的罪魁祸首之一。因此,科学合理的使用硫元素具有非常重要的意义。
硫元素在适宜的条件下能与除惰性气体、碘、分子氮以外的元素直接反应,硫容易得到或与其他元素共用两个电子,形成氧化态位-2、+6、+4、+2、+1的化合物。-2价的硫具有较强的还原性。
世界上每年消耗大量的硫,其中一部分用于制造硫酸,另一部分用于橡胶制品、纸张、硫酸盐、硫化物等的生产,还有一部分硫用于农业和漂染、医药等。科学合理的开发利用好硫资源,不仅不会造成环境污染,还可以创造大量的经济效益。例如,利用含硫的矿物冶炼金属,可以同时生产硫酸,炼油行业利用脱硫生产硫磺,发电厂将煤炭燃烧产生的二氧化硫用石灰吸收,生成的石膏生产建材,都是非常科学合理的利用硫元素的例子。
氧,元素符号O,于元素周期表第二周期ⅥA族。1774年英国科学家约瑟夫·普里斯特利(JJoseph Priestley)用透镜把太阳光聚焦在氧化汞上,发现一种能强烈帮助燃烧的气体。安托万-洛朗·拉瓦锡(Antoine-Laurent de Lavoisier)研究了此种气体,并正确解释了这种气体在燃烧中的作用。氧是地壳中最丰富、分布最广的元素,也是构成生物界与非生物界最重要的元素,在地壳的含量为486%。单质氧在大气中占21%。
硫是一种非金属化学元素,化学符号S,原子序数16。硫是氧族元素之一,属周期系VIA族,在元素周期表中位于第三周期。
硫的英文名为Sulfur,源自拉丁文的“surphur”,传说是来自印度的梵文“sulvere”,原义是鲜**。指示硫的英文词头为“thio-”起源于希腊语中的“theion”(即硫磺),拼音:liú,笔画:12,释义;一种非金属元素,普通称“硫磺”或“硫黄”,可用以制火药、火柴、杀虫剂等,亦可用来治皮肤病。
通常单质硫是**的晶体,又称作硫磺。硫单质的同素异形体有很多种,有斜方硫、单斜硫和弹性硫等。硫元素在自然界中硫元素以硫化物、硫酸盐或单质硫形式存在。硫是人体内蛋白质的重要组成元素,对人的生命活动具有重要意义。硫主要用于肥料、火药、润滑剂、杀虫剂和抗真菌剂生产。硫及含硫矿石燃烧生成的二氧化硫(S+O2==点燃==SO2)在空气中与水结合形成亚硫酸,亚硫酸与空气中的氧气反应生成硫酸,从而造成硫酸型酸雨。
硒是一种化学元素,化学符号是Se,在化学元素周期表中位于第四周期VI A族,是一种非金属。可以用作光敏材料、电解锰行业催化剂、动物体必需的营养元素和植物有益的营养元素等。硒在自然界的存在方式分为两种:无机硒和植物活性硒。无机硒一般指亚硒酸钠和硒酸钠,从金属矿藏的副产品中获得;后者是硒通过生物转化与氨基酸结合而成,一般以硒蛋氨酸的形式存在。
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碲(di),TELLURIUM,源自tellus意为“土地”,1782年缪勒(Muller von Reichenstein)发现。碲为斜方晶系银白色结晶。 溶于硫酸、硝酸、王水、氰化钾、氢氧化钾;不溶于冷水和热水、二硫化碳。以碲粉为原料,用多硫化钠抽提精制而得,制得高纯碲纯度为99999%。供半导体器件、合金、化工原料及铸铁、橡胶、玻璃等工业作添加剂用。
物理性质:
1、分子量:32065
2、熔点:128℃
3、沸点:4446℃
4、水溶性:硫不溶于水但溶于二硫化碳
5、密度:236g/cm³
6、外观:纯硫是浅**固体,质地柔软、轻,粉末有臭味
化学性质:
1、与金属反应,表现为氧化性,例如,硫与金属钠反应生成硫化钠,与铁反应生成硫化亚铁;
2、与非金属反应,表现为还原性,例如,硫与氧气反应生成二氧化硫,与氢气反应生成硫化氢;
3、与强碱溶液发生反应,既表现氧化性,例如,氢氧化钠与硫反应生成硫化钠、硫酸钠和水;
4、与浓硫酸和浓硝酸反应,硫与浓硫酸反应生成二氧化硫和水,与浓硝酸反应生成二氧化氮、硫酸和水。
扩展资料:
单质硫的用途:
1、硫矿物最主要的用途是生产硫酸和硫磺。硫酸是耗硫大户,中国约有70%以上的硫用于硫酸生产。硫酸除用于化学肥料外,还用于制作苯酚、硫酸钾等90多种化工产品;
2、高品位硫铁矿烧渣可以回收铁等;低品位的烧渣可作水泥配料。烧渣还可以回收少量的银、金、铜、铝、锌和钴等。
3、硫磺除为生产硫酸的原料之外,还广泛用来生产化工产品,如硫化铜、焦亚硫酸钠等。
4、在农药生产中也直接或间接使用硫磺;粘胶纤维生产中需用二硫化碳作溶剂;硫化金属矿浮选用的药剂要以二硫化碳为原料;除以上应用外,消费硫磺的行业还有火柴制造、水泥枕轨处理、医药等。
5、硫被用来制造黑色火药、火柴等。硫也是生产橡胶制品的重要原料。硫还被用来杀真菌,用做化肥。硫化物在造纸业中用来漂白。
——硫
硫酸是最常见的酸,它具有强酸性、不挥发性和稳定性,浓H2SO4还具有吸水性、脱水性和强氧化性。在一些反应中仅是硫酸某种性质的单一表现,在另一些反应中则是硫酸某几种性质的综合体现。
(1)硫酸的酸性
硫酸具有酸类的通性,其水溶液能够使石蕊试液变红、与活泼金属反应可放出H2、与碱性氧化物、碱反应时生成盐和水,这些性质都体现硫酸的酸性,实际上是硫酸中H+离子性质的体现。如
Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑
CuO+H2SO4==CuSO4+H2O
2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
硫酸是一种强酸,可与弱酸盐反应,在制一些弱酸时常利用硫酸的强酸性。如
FeS+H2SO4(稀)==FeSO4+H2S↑
Ca3(PO4)2+3H2SO43CaSO4↓+2H3PO4
2CH3COONa+H2SO4(浓)==Na2SO4+2CH3COOH
(2)硫酸的不挥发性(或称高沸点性)
可以用硫酸与易挥发酸的盐反应来制取易挥发的酸,或者说可以用硫酸与低沸点酸的盐反应来制取低沸点的酸。由于硫酸具有不挥发性,反应时生成的气体或蒸气中只含有较少的酸雾,便于得到较纯的气体。如:
NaCl(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
NaNO3(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3↑
在这些反应中是硫酸的难挥发性与酸性的共同表现。
(3)硫酸的稳定性
硫酸对热的稳定性强,可以用硫酸与不稳定酸的盐反应来制取不稳定酸。如:
Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑
Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
不稳定酸分解后可得到相应的气体。
(4)浓H2SO4的吸水性
浓H2SO4有很强的吸收水分的性质,是硫酸分子与现成的水分子(自由水)或结晶水结合成硫酸的水合物。利用这种性质可以用浓H2SO4做干燥剂,但不能干燥NH3等碱性气体,也不能干燥H2S、HI等还原性气体。
把少量研细的胆矾放入浓H2SO4中,会逐渐变为白色,就是由于浓H2SO4吸收了胆矾(CuSO4·5H2O)中的结晶水,而使其变为白色的无水硫酸铜。
(5)浓H2SO4的脱水性
浓H2SO4还可以把有机物中的氢、氧元素按2∶1的原子个数比(即水的组成)从有机物中脱出,这就是浓H2SO4的脱水性。必须清楚,在有机物中氢、氧两种元素并不是以水分子形式存在的,只是被浓H2SO4脱出时符合水分子的组成。可见脱水性与吸水性是不相同的。常见的浓H2SO4脱水性的表现有以下几种:
①使有机物脱水,有碳游离出来,如糖类脱水。
C12H22O1112C+11H2O
(C6H10O5)n6nC+5nH2O
②使有机物脱水,没有碳游离出来,如甲醇制一氧化碳,酒精制乙烯。
HCOOHCO↑+H2O
C2H5OHC2H4↑+H2O
在这些反应中浓H2SO4是脱水剂,浓H2SO4所起的作用是脱水作用。
(6)浓H2SO4的氧化性
在浓H2SO4中,硫酸以分子状态存在。硫酸分子中的硫元素显+6价,是硫元素的最高价态,有较强的氧化性,可以氧化多种物质。
①浓H2SO4与不活泼金属Cu、Hg、Ag反应时,一般放出SO2和有硫酸盐生成。在反应中浓H2SO4既表现出氧化性,
又表现出酸性。如:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
2Ag+2H2SO4(浓)Ag2SO4+SO2↑+2H2O
Hg+2H2SO4(浓)HgSO4+SO2↑+2H2O
②浓H2SO4与某些低价元素化合物(具还原性的化合物)反应,有SO2或其它低价态的硫酸还原产物和硫酸盐生成时,也是浓H2SO4的氧化性与酸性的共同体现。如:
2NaBr+3H2SO4(浓)==2NaHSO4+Br2↑+SO2↑+2H2O
2FeS+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+2S↓+3SO2↑+6H2O
③浓H2SO4与某些非金属或某些气态氢化物反应时,一般没有盐生成,则只是浓H2SO4氧化性的表现。如:
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2↑+2H2O
H2S+3H2SO4(浓)4SO2↑+4H2O
2HBr+2H2SO4(浓)==2SO2↑+Br2↑+2H2O
④常温时浓H2SO4能使Fe、Al钝化,也是浓H2SO4氧化性的表现。
在生产、生活中,硫黄也是人们常接触的化学物质之一。地下温泉水中四溢出的硫黄气刺激着人们的感官,认识到它对皮肤病有特别的疗效。冶炼中常分解和析出二氧化硫气体,它使人感到刺鼻的气味,后来又发现可以采集它。据考在南北朝以前,人们使用的硫黄主要是天然的,后来,特别是在宋代之后,硫黄逐以硫铁矿中冶炼出的硫黄为主。(张运明:《火药是用天然硫黄制成吗?》,《中国科技史料》1982年1期)长期接触和使用硫黄的实践,使人们认为:“石硫黄,味酸温,主妇人阴蚀疽痔恶血,坚筋骨除头秃,能化金银铜铁,奇物。”(清·黄爽辑:《神农本草经》中经,第4页,中医古籍出版社,1982)具有金**的硫黄的这些性质,特别是它能与水银相化合的本事,备受金丹家的重视,我国最早一本金丹著作《周易参同契》描述硫黄与水银的化学反应说:“河上姹女,灵而最神,得火则飞,不见尘埃。……将欲制之,黄芽为根。”(魏伯阳:《周易参同契,商务印书馆》,《丛书集成》本,1937)由此硫黄也成为丹家制炼“金液”、“还丹’的常药。
本文2023-08-05 05:56:33发表“古籍资讯”栏目。
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