单质硫

硫元素及其化合物

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。相对原

子质32.065。

通常单质硫是黄色的晶体，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)在空气中与水和氧结合形成亚硫酸，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。

含量分布

硫在自然界中分布较广，在地壳中含量为0.048%（按质量计）。

在自然界中硫的存在形式有游离态和化合态。单质硫主要存在于火山

周围的地域中。以化合态存在的硫多为矿物，可分为硫化物矿和硫酸

盐矿。硫化物矿有黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、方铅矿（PbS）、

闪锌矿（ZnS）等。硫酸盐矿有石膏（CaSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）、

重晶石（BaSO4）、天青石（SrSO4）、矾石[(AlO)2SO4·9H2O]、明矾石

[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]等。

物理性质

纯的硫呈浅黄色，质地柔软、轻，粉末有臭味。硫不溶于水但溶

于二硫化碳。硫在所有的物态中（固态、液态和气态），硫都有不同

的同素异形体，这些同素异形体的相互关系还没有被完全理解。晶体

的硫可以组成一个由八个原子组成的环：S8。

导热性和导电性都差。性松脆，不溶于水。无定形硫主要有弹性

硫，是由熔态硫迅速倾倒在冰水中所得。不稳定，可转变为晶状硫。

晶状硫能溶于有机溶剂如二硫化碳（而弹性硫只能部分溶解）、四氯

化碳和苯。化合价有4种，为-2(硫化氢)、+2(硫代硫酸钠)、+4(亚

硫酸钠)和+6(硫酸)价。第一电离能10.360电子伏特。结晶形硫不溶

于水，稍溶于乙醇和乙醚，溶于二硫化碳、四氯化碳和苯。可转变为

晶状硫（正交硫），正交硫是室温下唯一稳定的硫的存在形式。

化学性质

硫可与变价金属反应生成低价态金属硫化物，

例如硫粉与铁粉：Fe+S=△=FeS

硫粉与铜粉：2Cu+S=△=Cu2S

硫可与强氧化性酸反应：

S+2H2SO4（浓）=△=3SO2+2H2O

6HNO3(浓)+S=△=H2SO4+6NO2↑+2H2O

硫与强碱反应3S+6NaOH=△=2Na2S+Na2SO3+3H2O

制取方法

1.往二氧化硫中通入氢硫酸，可以制取硫。

化学方程式：SO2+2H2S=3S↓+2H2O（氧化还原反应）

2.往酸性高锰酸钾中通入氢硫酸。

化学方程式：2KMnO4+5H2S+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O

3.往亚硫酸中通入硫化氢。

化学方程式：2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O

作用用途

硫在工业中很重要，比如作为电池中或溶液中的硫酸。硫被用来

制造火药。在橡胶工业中做硫化剂。硫还被用来杀真菌，用做化肥。

硫化物在造纸业中用来漂白。硫酸盐在烟火中也有用途。硫代硫酸钠

和硫代硫酸氨在照相中做定影剂。肥料。

制造硫酸、亚硫酸盐、杀虫剂、塑料、搪瓷、合成染料。橡胶硫

化。漂白。药物。油漆。

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。化肥是消费硫酸的最大户，消费量

占硫酸总量的70%以上，尤其是磷肥耗硫酸最多，增幅也最大。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；

轻工系统的自行车、皮革行业；纺织系统的粘胶、纤维、维尼纶等产

品；冶金系统的钢材酸洗、氟盐生产部门；石油系统的原油加工、石

油催化剂、添加剂以及医药工业等都离不开硫酸。随着中国经济的发

展，各行业对硫酸的需求量均呈缓慢上升趋势，化肥用项是明显的增

长点。

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。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。

另外，在食糖生产中，要把硫磺氧化为二氧化硫气体用于漂白脱色。

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、火药等。

比如作为电池中或溶液中的硫酸。硫被用来制造火药。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。硫还可用于制造黑色火药、焰火、火柴等。硫代硫

酸钠和硫代硫酸氨在照相中做定影剂。硫又是制造某些农药(如石灰

硫黄合剂)的原料。

硫的主要化合物

1.二氧化硫

二氧化硫是最常见的硫氧化物。大气主要污染物之一。火山爆发

时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石

油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶

于水中，会形成亚硫酸（酸雨的主要成分）。若把二氧化硫进一步氧

化，通常在催化剂存在下，便会迅速高效生成硫酸。

物理性质

二氧化硫为无色透明气体，有刺激性臭味。溶于水、乙醇和乙

醚。

液态二氧化硫比较稳定，不活泼。气态二氧化硫加热到2000℃不

分解。不燃烧，与空气也不组成爆炸性混合物。

化学性质

在常温下，潮湿的二氧化硫与硫化氢起反应析出硫。在高温及催

化剂存在的条件下，可被氢还原成为硫化氢，被一氧化碳还原成硫。

强氧化剂可将二氧化硫氧化成三氧化硫，仅在催化剂存在时，氧才能

使二氧化硫氧化为三氧化硫。具有自燃性，无助燃性。液态二氧化硫

能溶解如胺、醚、醇、苯酚、有机酸、芳香烃等有机化合物，多数饱

和烃不溶解。有一定的水溶性，与水及水蒸气作用生成有毒及腐蚀性

蒸气。

二氧化硫化学性质极其复杂，不同的温度可表现出非质子溶剂、

路易氏酸、还原剂、氧化剂、氧化还原试剂等各种作用。液态二氧化

硫还可作自由基接受体。如在偶氮二异丁腈自由基引发剂存在下与乙

烯化合物反应得到聚砜。液态二氧化硫在光照下，可与氯和烷烃进行

氯磺化反应，在氧存在下生成磺酸。液态二氧化硫在低温表现出还原

作用，但在300℃以上表现出氧化作用。

二氧化硫可以使品红溶

液褪色，加热后颜色还原，

因为二氧化硫的漂白原理

是二氧化硫与被漂白物反

应生成无色的不稳定的化

合物，破坏了起到品红中起

发色作用的对醌式，加热

时，该化合物分解，恢复原

来颜色，所以二氧化硫的漂白又叫暂时性漂白。能使酸性高锰酸钾溶

液褪色。

二氧化硫具有漂白性。工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、

草帽等。二氧化硫的漂白作用是由于它（亚硫酸）能与某些有色物质

生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原

来的颜色，因此用二氧化硫漂白过的草帽辫日久又变成黄色。二氧化

硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食

品，以使食品增白等。食用这类食品，对人体的肝、肾脏等有严重损

伤，并有致癌作用。

反应方程式：

SO2+H2O=（可逆）=H2SO3（亚硫酸）

SO2可以自偶电离：2SO2===（可逆）===SO2++SO3

2-

2SO2+O2===2SO3（加热，五氧化二钒做催化剂，可逆；在大自

然中，也可由空气中尘埃催化）

2H2S+SO2===3S↓+2H2O（归中反应）

SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4

SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O（SO2少量）

SO2+NaOH===NaHSO3（SO2过量）

Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3

CaO+SO2====CaSO3，2CaSO3+O2====2CaSO4（加热）

SO2+2FeCl3+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl

SO2+H2O2===H2SO4

SO2+Na2O===Na2SO3

Na2O2+SO2=Na2SO4

5SO2+2KMnO4+2H2O===2MnSO4+K2SO4+2H2SO4

3SO2+2NaNO3+2H2O===Na2SO4+2NO↑+2H2SO4

若和稀硝酸反应：

3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO↑

现象为：产生无色气体，与空气变为红棕色。

若和浓硝酸反应：

SO2+2HNO3=H2SO4+2NO2↑

现象为：产生红棕色气体。

制取方法

工业制备

二氧化硫（SO2）制取二氧化硫的方法有：焚烧硫磺；焙烧硫铁

矿或有色金属硫化矿；焚烧含硫化氢的气体；煅烧石膏或磷石膏；加

热分解废硫酸或硫酸亚铁；以及从燃烧含硫燃料的烟道气中回收（见

硫酸原料气）。

三氧化硫-硫磺法。使液体硫磺与三氧化硫在反应器中进行反应，

制得纯二氧化硫气体。

S(l)+SO3===SO2

冷冻法。用硫酸分解亚硫酸铵-亚硫酸氢铵母液，分解产生的二

氧化硫气体经干燥后送至低温冷凝器，在常压下进行冷凝，用氨冷冻

维持温度在液化点-10℃以下。制得液体二氧化硫成品。其

(NH4)2SO3+H2SO4===(NH4)2SO4+SO2(l)+H2O

2NH4HSO3+H2SO4===(NH4)2SO4+SO2(l)+2H2O

纯氧燃烧法将硫黄与纯氧在焚硫炉内燃烧，生成的高浓度二氧化

硫气体，经净化、干燥、压缩液化、冷凝，制得液体二氧化硫成品。

S2+2O2===2SO2

实验室制备

实验室通常用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫：

Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2(g)+H2O

或用铜与浓硫酸加热反应：

Cu+2H2SO4=△=CuSO4+SO2(g)+2H2O

尾气处理：通入氢氧化钠溶液：

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

其他方法制备

二氧化硫可以在硫磺燃烧的条件下生成：

S(s)+O2(g)=点燃=SO2(g)

硫化氢可以燃烧生成二氧化硫：

2H2S(g)+3O2(g)=点燃=3H2O+2SO2(g)

加热硫铁矿，闪锌矿，硫化汞，可以生成二氧化硫：

4FeS2(s)+11O2(g)===2Fe2O3(s)+8SO2(g)

2ZnS(s)+3O2(g)===2ZnO(s)+2SO2(g)

HgS(s)+O2(g)===Hg(l)+SO2(g)

应用领域

1.用作有机溶剂及冷冻剂，并用于精制各种润滑油。

2.主要用于生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐，也用

作熏蒸剂、防腐剂、消毒剂、还原剂等。

3.二氧化硫是中国允许使用的还原性漂白剂。对食品有漂白和对

植物性食品内的氧化酶有强烈的抑制作用。中国规定可用于葡萄酒和

果酒，最大使用量0.25g/kg，残留量不得超过0.05g/kg。

4.农药、人造纤维、染料等工业部门。

5.用于生产硫以及作为杀虫剂、杀菌剂。

2.硫化氢

硫化氢，分子式为H2S，分子量为34.076，标准状况下是一种易

燃的酸性气体，无色，低浓度时有臭鸡蛋气味，有剧毒。硫化氢是一

种重要的化学原料。

理化性质

分子结构：中心原子S原子采取sp3杂

化（实际按照键角计算的结果则接近于p3杂

化），电子对构型为正四面体形，分子构型为

V形，H—S—H键角为92.1°，偶极矩0.97D，是极性分子。由于H—S

键能较弱，300℃左右硫化氢分解。

燃点：260℃，饱和蒸气压：2026.5kPa/25.5℃，溶解性：溶于

水（溶解比例1:2.6）、乙醇、二硫化碳、甘油、汽油、煤油等[2]。

临界温度：100.4℃，临界压力：9.01MPa。[2]

危险标记：2.1类易燃气体，2.3类毒性气体，有剧毒。

颜色与气味：硫化氢是无色、剧毒、酸性气体。有一种特殊的

臭鸡蛋味，嗅觉阈值：0.00041ppm，即使是低浓度的硫化氢，也会损

伤人的嗅觉。浓度高时反而没有气味（因为高浓度的硫化氢可以麻痹

嗅觉神经）。用鼻子作为检测这种气体的手段是致命的。

相对密度：1.189（15℃，0.10133MPa）。它存在于地势低的地

方，如地坑、地下室里。如果发现处在被告知有硫化氢存在的地方，

那么就应立刻采取自我保护措施。只要有可能，都要在上风向、地势

较高的地方工作。

爆炸极限：与空气或氧气以适当的比例（4.3%～46%）混合就会

爆炸。因此含有硫化氢气体存在的作业现场应配备硫化氢监测仪。

可燃性：完全干燥的硫化氢在室温下不与空气中的氧气发生反

应，但点火时能在空气中燃烧，钻井、井下作业放喷时燃烧，燃烧率

仅为86%左右。硫化氢燃烧时产生蓝色火焰，并产生有毒的二氧化硫

气体，二氧化硫气体会损伤人的眼睛和肺。在空气充足时，生成SO2

和H2O。

2H2S(g)+3O2(g)=点燃=3H2O+2SO2(g)

若空气不足或温度较低时，则生成游离态的S和H2O。

2H2S(g)+3O2(g)=点燃=2H2O+2S

除了在氧气或空气中，硫化氢也能在氯气和氟气中燃烧。

H2S+Cl2===2HCl+S

H2S+F2===2HF+S

溶解性：可溶性硫化氢气体能溶于水、乙醇及甘油中，化学性质

不稳定。

硫化氢可微溶于水，形成弱酸，称为“氢硫酸”。其水溶液包含了

氢硫酸根HS（在摄氏18度、浓度为0.01-0.1摩/升的溶液里，pKa=

6.9）和离子硫S（pKa=11.96）。一开始清澈的氢硫酸臵放一段时

间后会变得混浊，这是因为氢硫酸会和溶解在水中的氧起缓慢的反

应，产生不溶于水的单质硫。

硫化氢是一种二元弱酸。在20℃时1体积水能溶解2.6体积的

硫化氢，生成的水溶液称为氢硫酸，浓度为0.1mol/L。硫化氢在水

中的第二级电离程度相当低，以至于硫化钠水溶液的碱性仅比等浓度

的氢氧化钠略低一些，可以充当强碱使用：

硫化氢在溶液中存在如下平衡：

氢硫酸比硫化氢气体具有更强的还原性，易被空气氧化而析出

硫，使溶液变混浊。在酸性溶液中，硫化氢能使Fe3+还原为Fe2+，Br2

还原为Br－，I2还原为I－，MnO4

-还原为Mn2+，CrO7

2-还原为Cr3+，HNO3

还原为NO2，而它本身通常被氧化为单质硫。H2S也能还原溶液中的

铜离子（Cu2+）、亚硒酸（H2SeO3）、四价钋离子（Po4+）等，如：

硫化氢气体可以和金属产生沉淀，通常运用沉淀性被除去，一般

的实验室中除去硫化氢气体，采用的方法是将硫化氢气体通入硫酸铜

溶液中，形成不溶解于一般强酸（非氧化性酸）的硫化铜：

但硫化氢与硫酸铁反应时，若硫化氢量少，只能生成单质硫，因

为Fe3+与S2－会发生氧化还原反应：

注意：硫化氢的硫是－2价，处于最低价。但氢是+1价，能下降

到0价，所以仍有氧化性，如：

硫化氢能发生归中反应：

其中硫化氢是还原剂，二氧化硫是氧化剂，硫是氧化产物。

硫化氢与高锰酸钾反应

中性环境主要发生以下反应

2KMn04+3H2S==2MnO2+2KOH+3S+2H20

我们一般用的高锰酸钾是用硫酸酸化过的，因为酸性环境下高锰

酸钾的氧化性更强些：酸性条件下会发生如下反应：

8KMnO4+5H2S+7H2SO4==8MnSO4+4K2SO4+12H2O

硫化氢与硝酸反应

稀硝酸能将硫化氢氧化为硫单质

3H2S+2HNO3（稀）=4H2O+3S↓+2NO↑

H2S+2HNO3(浓)=S↓+2NO2↑+2H2O

制备方法

制法1用非氧化性的强酸与弱酸盐（FeS）反应，可生成硫化氢

（H2S溶于水即得弱酸氢硫酸）：

FeS+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S↑

FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑

收集方法

硫化氢能溶于水形成氢硫酸，因此不能用排水法收集。因硫化氢

的密度比空气大，可用瓶口向上的排空气集气法收集。

用品

启普发生器或简易气体发生装臵、集气瓶、玻璃片、FeS、稀盐

酸（或稀H2SO4）溶液、乙酸铅试纸。

操作

制取H2S可以使用启普发生器或制气体的简易装臵。把FeS放入

启普发生器的球形体内，漏斗里注入稀HCl。需用H2S时，打开导气

管活塞，FeS与稀HCl接触产生H2S，停止用气时，只需关闭活塞反

应既可停止。

用蘸有乙酸铅（或硝酸铅）溶液的试纸，放在集气瓶口试验，如

果试纸变黑则证明集气瓶里已充满了H2S气：

备注

所用硫化亚铁应是新购臵的，若存放时间过久，FeS中Fe和S

都会被氧化，从而影响实验效果。

放入气体发生器中的硫化亚铁要砸成蚕豆粒大小的块状。

不能用浓盐酸，因浓盐酸挥发出氯化氢，使硫化氢不纯。

不能用HNO3或浓H2SO4，因为它们都是氧化性酸，与FeS发生氧

化还原反应，而不能生成硫化氢：

2FeS+8H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+5SO2↑+2S↓+8H2O

FeS+8HNO3(浓)=Fe(NO3)3+5NO2↑+S↓+4H2O

H2S有毒，实验时应注意通风，多余的H2S应及时通入NaOH溶液

（或金属盐溶液）中进行吸收。

制法2

将20%～30%磷酸慢慢地从分液漏斗滴到Na2S·9H2O浓水溶液中，

将所产生的气体经无水氯化钙与五氧化二磷干燥，制得硫化氢气体，

经液化压入钢瓶。

2H3PO4+3Na2S===2Na3PO4+3H2S↑

制法3

用硫磺和氢直接合成制得硫化氢纯度高纯氢减压后进入干燥器

进一步纯化，然后经计量进入反应器底部与硫黄直接接触反应，生成

硫化氢，硫化氢经洗涤器洗涤，再进入硫蒸气冷凝器将其中剩余的硫

蒸气冷凝下来。纯净的硫化氢气体经压机压缩后进入硫化氢冷凝器，

液体硫化氢收集在贮罐中。

用硫化钙与氯化镁反应制备液态硫化氢的反应装臵如图所示，全

部操作应在通风橱中进行。

制备硫化氢的装臵

A为臵于水浴中的烧瓶；B，C，D，E，F为250mL玻璃瓶，分别

装有水、饱和Ba(OH)2（外面用冰盐冷浴）、氯化钙、五氧化二磷、玻

璃棉（外面以干冰冷却）；G为50mL试管，杜瓦瓶中为干冰乙醚冷冻

剂；H为汞封；I为出口。

在发生瓶A中装入500mL饱和氯化镁溶液，并加入10g固体氯化

镁和50g优质硫化钙。当混合物加热到60℃时，即可平稳和连续地

产生硫化氢气体。C瓶中的氢氧化钡吸收最初产生的硫化氢，转变为

硫氢化钡后，硫化氢即可通过，而其他挥发性酸性杂质则被吸收。系

统中空气未排尽前可使气体不通过汞封H，以加快排空气的过程。反

应一段时间后在试管G中即有液态硫化氢凝聚。

制法4

硫化铝水解法：在烧瓶中放入适量硫化铝固体，从滴液漏斗中慢

慢滴入水，即可顺利地产生十分纯的硫化氢气体。

主要用途

用于合成荧光粉，电放光、光导体、光电曝光计等的制造。有机

合成还原剂。用于金属精制、农药、医药、催化剂再生。通用试剂。

制取各种硫化物。

用于制造无机硫化物，还用于化学分析如鉴定金属离子。[

3.硫酸

硫酸（化学式：H₂SO₄），硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无色

油状液体，10.36℃时结晶，通常使用的是它的各种不同浓度的水溶

液，用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸，质量分数一般

在75%左右；后者可得质量分数98.3%的纯浓硫酸，沸点338℃，相

对密度1.84。

硫酸是一种最活泼的二元无机强酸，能和许多金属发生反应。高

浓度的硫酸有强烈吸水性，可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织

物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时，亦会放出大量热

能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性，故需谨慎使用。是一种重要的工

业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，

也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试

剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。

物理性质

纯硫酸一般为无色油状液体，密度

1.84g/cm³，沸点337℃，能与水以任意

比例互溶，同时放出大量的热，使水沸

腾。加热到290℃时开始释放出三氧化硫，

最终变成为98.54%的水溶液，在317℃

时沸腾而成为共沸混合物。硫酸的沸点

及粘度较高，是因为其分子内部的氢键

较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高，因此它是电解质的良好溶剂，

而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃，加水或

加三氧化硫均会使凝固点下降。

化学性质

浓硫酸化学性质

1.脱水性

脱水指浓硫酸脱去非游离态水分子或按照水的氢氧原子组成比

脱去有机物中氢氧元素的过程。脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸

的性质，浓硫酸有脱水性且脱水性很强，脱水时按水的组成比脱去。

物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化，反应时，浓硫酸按水分子中氢

氧原数的比(2:1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子或脱去非游离态

的结晶水，如五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)。

可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、

木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物，被脱水后生成了黑色的炭，这

种过程称作炭化。一个典型的炭化现象是蔗糖的黑面包反应。在200mL

烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，水加适量，搅拌均匀。然后再加

入15mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。可以

看到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，反应放

热，还能闻到刺激性气体。

C12H22O11==浓硫酸==12C+11H2O

同时进行碳与浓硫酸反应：

C+2H2SO4(浓)==加热==CO2↑+2SO2↑+2H2O

2.强氧化性

(1)与金属反应

①常温下浓硫酸能使铁、铝等金属钝化。②加热时，浓硫酸可以

与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被

还原成二氧化硫。

Cu+2H2SO4(浓)==加热==CuSO4+SO2↑+2H2O

2Fe+6H2SO4(浓)==加热==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O

在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。

(2)与非金属反应

热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化

物或含氧酸，本身被还原为二氧化硫。在这类反应中，浓硫酸只表现

出氧化性。

C+2H2SO4(浓)==加热==CO2↑+2SO2↑+2H2O

S+H2SO4(浓)==加热==2SO2↑+2H2O

2P+5H2SO4(浓)==加热==2H3PO4+5SO2↑+2H2O

(3)与其他还原性物质反应

浓硫酸具有强氧化性，实验室制取硫化氢、溴化氢、碘化氢等还

原性气体不能选用浓硫酸。

H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2↑+2H2O

2HBr+H2SO4(浓)==Br2↑+SO2↑+2H2O

2HI+H2SO4(浓)==I2↓+SO2↑+2H2O

稀硫酸特性

性质

可与多数金属（比铜活泼）和绝大多数金属氧化物反应，生成相

应的硫酸盐和水；

可与所含酸根离子对应酸酸性比硫酸根离子弱的盐反应，生成相

应的硫酸盐和弱酸；

可与碱反应生成相应的硫酸盐和水；

可与氢前金属在一定条件下反应，生成相应的硫酸盐和氢气；

加热条件下可催化蛋白质、二糖和多糖的水解；

能与指示剂作用，使紫色石蕊试液变红，使无色酚酞试液不变色。

检验

所需药品：经过盐酸酸化的氯化钡溶液，镁粉。

检验方法：使用经过盐酸(HCl)酸化的的氯化钡(BaCl2)。向待测

物溶液滴入几滴经过盐酸酸化的氯化钡溶液，震荡，如果产生白色沉

淀；向溶液中加入镁粉后生成可燃性气体，则待测溶液中含有硫酸。

但此方法仅限中学阶段。

常见误区

稀硫酸在中学阶段，一般当成H2SO4=2H++SO4

2-，两次完全电离，

其实不是这样的。根据硫酸酸度系数pKa1=-3.00，pKa2=1.99，其二

级电离不够充分，在稀硫酸中HSO4

-=可逆=H++SO4

2-，并未完全电离，

1mol/L的硫酸一级电离完全，二级电离约电离10%，也就是溶液中仍

存在大量的HSO4-。而即使是NaHSO4溶液0.1mol/L时，硫酸氢根也只

电离了约30%。

制备方法

实验室制法

可以用FeSO4·7H2O加强热，用加冰水混合物的U型管冷凝即可，

用NaOH吸收SO2，理论可得29.5%的H2SO4。关键在于尾气吸收。

FeSO4.7H2O=FeSO4+7H2O

FeSO4=FeO+SO3

SO3+H2O=H2SO4

2FeO+SO3=Fe2O3+SO2

可将二氧化硫气体通入双氧水制取硫酸。

SO2+H2O2====H2SO4

另一种少为人知的方法是，先把摩尔浓度12.6mol/l的盐酸加入

焦硫酸盐（S2O5

2-），接着把所产生的气体打入硝酸，这会释出棕色/

红色的气体，当再无气体产生时就代表反应完成。

2H++S2O5

2-=2SO2↑+H2O（离子反应方程式）

2HCl+Na2S2O5

2-=2NaCl+2SO2↑+H2O

若和稀硝酸反应：

3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO↑

现象为：产生无色气体，与空气变为红棕色。

若和浓硝酸反应：

SO2+2HNO3=H2SO4+2NO2↑

现象为：产生红棕色气体。

工业制法

方法一

生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫

化氢、二氧化硫和废硫酸等。硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原

料。

制取二氧化硫（沸腾炉）

燃烧硫或高温处理黄铁矿，制取二氧化硫S+O2==点燃==SO2

4FeS2+11O2==高温=8SO2+2Fe2O3

接触氧化为三氧化硫（接触室）

2SO2+O2==五氧化二钒催化并加热==2SO3（可逆反应）

用98.3%硫酸吸收（吸收塔）

SO3+H2SO4==H2S2O7（焦硫酸）

加水

H2S2O7+H2O==2H2SO4

提纯

可将工业浓硫酸进行蒸馏，便可得到浓度95%～98%的商品硫酸。

二水法磷酸反应后，利用磷石膏，工业循环利用，使用二水法制

硫酸。

方法二

制取二氧化硫（沸腾炉）

4FeS2+11O2=高温=8SO2+2Fe2O3

将二氧化硫溶于水变成亚硫酸。

亚硫酸氧化得硫酸。

4.三氧化硫

三氧化硫是一种无色易升华的固体，有三种物相。（高中化学一

般认为其在常温下是液体，标况下是固体，加热后是气体。）α-SO3

丝质纤维状和针状，密度1.97g/cm3，熔点62.3℃；β-SO3石棉纤维状，

熔点62.4℃，在50℃可升华；γ-SO3玻璃状，熔点16.8℃，沸点

44.8℃。溶于水，并跟水反应生成硫酸和放出大量的热。因此又称硫

酸酐。溶于浓硫酸而成发烟硫酸，它是酸性氧化物，可和碱性氧化物

反应生成盐。三氧化硫是很强的氧化剂，特别是在高温时能氧化硫、

磷、铁、锌以及溴化物、碘化物等。