《氧族元素》竞赛课堂讲义
知识要点: 一、过氧化氢
纯过氧化氢是一种淡蓝色的黏稠液体,由于它不稳定,无实用价值。它的分子结构决定了它有很强的极性。H2O2分子间也发生强烈的缔合作用,比冰缔合程度大,其沸点比水高(423K)。H2O2水溶液称为双氧水,3%的双氧水有消毒杀菌作用。 1、性质: 氧化性: 还原性: 不稳定性: 弱酸性: 2、制备:
H2SO4 电解
2NH4HSO4=====(NH4)2S2O8+H2↑,(NH4)2S2O8+2H2O=====2NH4HSO4+H2O2
阳极
阴极
2NH4HSO4=====(NH4)2S2O8+H2↑,
得到的H2O2仅为稀溶液,经减压蒸馏可得质量分数较大的过氧化氢溶液。
二、硫化物 1、硫化氢和氢硫酸
氢硫酸为弱酸,它与NaCl、FeSO4等强酸盐不发生复分解反应,但与Cu2+、Hg2+、Pb2+、Ag+的强酸盐溶液发生复分解反应,析出相应的硫化物沉淀。 HgCl2+H2S==HgS↓+2HCl 2、硫化物和多硫化物
在硫化物中绝大多数是金属硫化物,而金属硫化物大多数是有颜色的不溶于水的固体,如ZnS(白色)、FeS(黑色)、PbS(黑色)、CuS(黑色)、Ag2S(黑色)、CdS(黄色)等。 只有碱金属的硫化物易溶,碱土金属硫化物微溶。硫化钠或硫化铵溶液能与单质硫生成多硫化物。
Na2S+(x-1)S==Na2Sx (NH4)2S+(x-1)S==(NH4)2Sx
多硫化物批溶液一般显黄色,随x的增加,由黄色、橙色而至红色。多硫化物在酸性溶液中很不稳定。
Sx2-+2H+===H2S+(x-1)S
它还具有氧化性,并能发生歧化反应:SnS+Na2S2== Na2SnS3
三、重要的硫的含氧化合物 1、硫代硫酸钠Na2S203 2、连二亚硫酸钠
制备:在无氧条件下用锌粉还原NaHSO3:Zn+2NaHSO3===Na2S2O4+Zn(OH)2 3、过二硫酸钾 脱水性: 氧化性: 热不稳定性: 思考题:
1、写出制备金属硫化物的几类方法(按:铜、铁……等分别和硫作用均归属金属和硫反应类)。
2、写出制备二氧化硫的几类方法(按:铜、锌……等分别和浓硫酸作用归为同一类反应)。
例题分析: A组题:
例1、硒(Se)是个导体材料,也是补硒保健品中的元素。工业上提取硒的方法之一是用H2SO4和NaNO3处理合Se的工业废料,而得到亚硒酸(H2SeO4)和少量硒酸(H2SeO4),并使之富集,再将它们与盐酸共热,H2SeO4转化为H2SeO3,主要反应为:
2HCl+H2SeO4=H2SeO3+H2O+Cl2
然后向溶液中通入SO2使硒元素还原为单质硒沉淀,据此正确的判断为 ( )
A、H2SeO4的氧化性比Cl2弱 B、SO2的还原性比SeO2弱
C、H2SeO4的氧化性比H2SeO3强 C、浓H2SeO4的氧化性比浓H2SO4弱
例2.下列生成Na2S2O3的反应中不可能实现的是 ( ) A、Na2SO3+S=Na2S2O3 B、3Na2SO4+4S十H2O=3Na2S2O3+H2SO4 C.4SO2+2H2S+6NaOH=3Na2S2O3+5H2O D.2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2
例3、已知:A-H中均含有A元素。它们的转化关系如下图所示
试写出下列物质的化学式:
A ;B ;C ;D ; E ;F ;G ;H 。 并写出下列反应的化学方程式:
(1)D+A: (2)G+HNO3(稀):
例4、取25.0g CuSO4·5H2O晶体,加热使之均匀、缓慢升温至1000℃并恒温l小时,试通过计算回答下列问题(如果是混合物,要算出混合物中各组分的质量):
(1)在某中间温度时,固体产物质量是否可能为10g?
(2)不考虑实验带来的误差,在反应条件下,反应气态产物除去水后,物质的量可能为 。
A、0mol B、0.1mol C、大于0.1mol
除以上三个选项外,你认为更准确的范围应是多少?解释原因。
(3)你认为最终固体产物为多少克?产物颜色如何?
(4)如果某同学做此实验时最后固体质量为7.6g,试计算其组成。
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