Сера и её соединения

12 заданий

Сера — элемент VIА группы; её важнейшие степени окисления −2, 0, +4 и +6. По ним удобно строить всю химию серы: сероводород и сульфиды (−2) — только восстановители, сера и соединения серы(IV) — двойственные, серная кислота и сульфаты (+6) — окислители (концентрированная кислота) или устойчивые соли.

Сера

Жёлтое кристаллическое вещество, не смачивается водой. С кислородом сгорает голубым пламенем до \(\ce{SO2}\), с водородом при нагревании даёт сероводород, с металлами — сульфиды (с ртутью — уже при растирании), с сильными окислителями — сернистый газ или серную кислоту, со щелочами диспропорционирует:

\[ \ce{S + O2 -> SO2}; \qquad \ce{H2 + S ->[t^\circ] H2S}; \qquad \ce{Fe + S ->[t^\circ] FeS}; \qquad \ce{S + 6HNO3(\text{конц.}) -> H2SO4 + 6NO2 ^ + 2H2O} \]

\[ \ce{3S + 6KOH ->[t^\circ] 2K2S + K2SO3 + 3H2O}; \qquad \ce{Na2SO3 + S ->[t^\circ] Na2S2O3} \ (\text{тиосульфат}) \]

Сероводород и сульфиды

Сероводород — ядовитый газ с запахом тухлых яиц, в воде — слабая двухосновная кислота, сильный восстановитель (раздел «Особенности отдельных кислот»). Сульфиды по растворимости делят на три группы: растворимые в воде (натрия, калия, аммония — сильно гидролизуются); нерастворимые в воде, но растворимые в соляной кислоте (\(\ce{FeS}\), \(\ce{ZnS}\), \(\ce{MnS}\)); нерастворимые и в кислотах-неокислителях (\(\ce{CuS}\), \(\ce{PbS}\), \(\ce{Ag2S}\), \(\ce{HgS}\)) — их растворяет только азотная кислота. Сульфиды алюминия и хрома(III) водой разлагаются полностью. При обжиге сульфиды дают оксид металла и \(\ce{SO2}\).

\[ \ce{FeS + 2HCl -> FeCl2 + H2S ^}; \qquad \ce{CuSO4 + H2S -> CuS v + H2SO4}; \qquad \ce{2ZnS + 3O2 ->[t^\circ] 2ZnO + 2SO2} \]

Оксид серы(IV) и сульфиты

Сернистый газ \(\ce{SO2}\) — бесцветный газ с резким запахом, кислотный оксид: с водой даёт сернистую кислоту, со щелочами — сульфиты и гидросульфиты. Как восстановитель он обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата, как окислитель — реагирует с сероводородом:

\[ \ce{SO2 + Br2 + 2H2O -> H2SO4 + 2HBr}; \qquad \ce{5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O -> K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4}; \qquad \ce{SO2 + 2H2S -> 3S v + 2H2O} \]

Его получают обжигом пирита, горением серы, действием кислот на сульфиты: \(\ce{Na2SO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + SO2 ^ + H2O}\).

Оксид серы(VI), серная кислота, сульфаты

Оксид серы(VI) получают каталитическим окислением \(\ce{SO2}\); с водой он даёт серную кислоту с большим выделением теплоты, поэтому в производстве его поглощают концентрированной серной кислотой, получая олеум. Свойства серной кислоты разобраны в разделе о кислотах-окислителях. Сульфаты кальция, бария, свинца нерастворимы; качественная реакция на сульфат-ион — белый осадок \(\ce{BaSO4}\), нерастворимый в кислотах.

Лайфхак. Чтобы определить роль соединения серы в ОВР, посмотрите на степень окисления: −2 — восстановитель (до \(\ce{S}\) или \(\ce{SO4^{2-}}\)), +4 — восстановитель с сильными окислителями (до \(\ce{SO4^{2-}}\)) и окислитель с \(\ce{H2S}\) (до \(\ce{S}\)), +6 — окислитель (концентрированная кислота).

Ловушка ЕГЭ. Сульфид меди не образуется при действии соляной кислоты на медь и не растворяется в ней. Сернистая кислота — слабая и неустойчивая, а серная — сильная. Сульфит натрия при нагревании диспропорционирует до сульфата и сульфида.

Закрепите теорию: 12 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Пройти урок arrow_forward