实验十七 p区非金属元素(一)(卤素、氧、硫)

实验十六p区非金属元素（一）（卤素、氧、硫）[实验目的]

1、学习氯气、次氯酸盐的制备方法。

2、掌握次氯酸盐、氯酸盐强氧化性的区别。

3、掌握H2O2的某些重要性质。

4、掌握不同氧化态硫的化合物的主要性质。

5、掌握气体发生的方法和仪器安装。

6、了解氯、溴、氯酸钾的安全操作。

[实验内容]

一、KClO3和NaClO的制备

1、制备Cl2

药品：15g MnO2 (或KMnO4)＋30 ml浓HCl

MnO2＋4HCl（浓）＝MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

2KMnO4＋16HCl（浓）＝2MnCl2＋8H2O ＋2KCl ＋5Cl2↑

2、制备KClO3

A试管：15 ml 30％KOH＋Cl2热水加热

6KOH（30％）＋3Cl2 KClO3＋5KCl＋3H2O

A试管由无色变为黄色，产生小气泡，当由黄色变无色后，将A试管冷却，即有KClO3晶体析出。

3、制备NaClO

B试管: 15ml 2 mol?l-1NaOH＋Cl2冷水

2NaOH＋Cl2 NaCl＋NaClO＋H2O

4、制备Cl2水

C试管：15ml 蒸馏水＋Cl2

5、吸收尾气：

D试管：2 mol?l-1 NaOH＋NaS2O3+Cl2

注意事项：

（1）A、B、C可以分步进行，

（2）装置气密性要完好

（3）浓HCl要缓慢滴加

（4）反应完毕,先向烧瓶中加入大量水,然后拆除装置

（5）反应开始时要加热，反应开始后，可停止加热。

二、Cl2、Br2、I2的氧化性

及Cl－1、Br－、I－1的还原性

同学们自行设计实验：

（1）、卤素单质的氧化性顺序

（2）、卤素离子的还原性顺序

三、卤素含氧酸盐的性质

1、NaClO的氧化性

①0.5ml NaClO＋5滴0.2mol·L-1KI＋2滴1mol·L-1H2SO4

ClO－＋I－＋3H+＝HCl+I2＋H2

溶液由无色变成黄色，I－→I2

ClO－→Cl－

②0.5ml NaClO＋5滴0.2mol·L-1MnSO4溶液

ClO－＋H2O＋Mn2+＝Cl－＋2H+＋MnO2

现象：产生棕褐色沉淀

ClO－被还原为Cl－

Mn2+被氧化为MnO2

③0.5ml NaClO＋5滴浓HCl

ClO－＋2HCl＝Cl－＋Cl2＋H2O

有黄绿色气体产生，ClO－被还原为Cl－，

HCl中的Cl－被氧化为Cl2

④0.5ml NaClO＋2滴品红

NaClO具有氧化性，使品红褪色。

2、KClO3的氧化性

向盛有0.1mol·L-1KI滴加5滴KClO3，观察：几乎无现象

再滴加10滴3 mol·L-1H2SO4，观察：

2ClO3-+10 I－＋12H＋＝5I2＋Cl2＋6H2O

溶液由无色变为黄色，I－被氧化成I2

有黄绿色的气体生成，ClO3-被还原成Cl2

再滴加10滴KClO3 ，观察：

2ClO3-+2I2＋2H＋＝Cl2＋2HIO3

溶液由黄色变为无色，I2被氧化成IO3－

有黄绿色的气体生成，ClO3-被还原成Cl2

四、过氧化氢的性质

１．设计实验

①. H2O2的分解性

2H2O2＝2H2O＋O2

在碱性中比在酸性中分解快，Fe2＋、

Mn2+、Cu2+、Cr3+能加快分解速度。

②H2O2的氧化性

a.在酸性介质中：

0.5ml 0.2mol·L-1KI＋2滴3mol·L-1 H2SO4＋2滴3％的H2O2

2I-＋2H+ ＋H2O2=I2+2H2O 溶液由无色变为黄色

b．10滴0.2 mol·L-1 Pb（NO3）2＋10滴硫代乙酰胺＋2滴3％的H2O2

Pb2++S2-＝PbS↓黑色

PbS＋4H2O2= PbSO4↓+4H2O

黑色沉淀消失，生成白色沉淀

在碱性介质中，也具有氧化性，如：

3H2O2＋2CrO2-+2OH-＝2CrO4－＋4H2O

③还原性

在酸性介质中，只有遇到强氧化剂时才能被氧化.

2滴0.01 mol·L-1KMnO4+ 3滴1 mol·L-1H2SO4＋2滴3％H2O2

2KMnO4+ 3H2SO4＋5H2O2＝K2SO4+2MnSO4+5O2↑＋8H2O

五、硫的化合物的性质

1、硫化物的溶解性

三支试管：

a.0.5ml0.2mol·L-1MnSO4＋0.2mol·L-1Na2S

b.0.5ml0.2mol·L-1Pb（NO3）2＋0.2mol·L-1Na2S

c.0.5ml0.2mol·L-1CuSO4＋0.2mol·L-1Na2S

观察现象。离心分离，洗涤沉淀，并实验在2mol·L-1HCl、浓HCl和浓HNO3中得溶解情况。

a. Mn2+＋S2－＝MnS↓肉色溶于2mol·L-1HCl

b. Pb2＋＋S2－＝PbS↓黑色溶于浓HCl

c. Cu2+＋S2－＝CuS↓黑色溶于浓HNO3

PbS ＋4HCl浓＝[PbCl4]2－＋4H+

CuS+8HNO3 ＝Cu(NO3)2+6NO2↑+SO2+H2O

结论：除碱金属硫化物易溶于水，碱土金属硫化物微溶于水外，其他金属硫化物难溶于水。

2、亚硫酸盐的性质

在试管中，2ml0.5mol·L-1Na2SO3＋5滴0.2mol·L-1 H2SO4酸化，观察现象并检验产物。

SO32-＋2H+＝SO2＋2H2O

SO2气体具有具有酸性，使湿润的PH试纸显酸性,PH<7。

分成两份，一份加0.1mol·L-1硫代乙酰胺，另一份加0.5mol·L-1K2Cr2O7

C2H5NS＋SO32-→S↓有黄色沉淀生成，溶液变浑浊。

Cr2O72-＋SO32-+8H+＝3SO42++2Cr3++4H2O

溶液由橙红色变成绿色，Cr2O72-被还原成Cr3+

由实验可知，SO32-中的S为Ⅵ，既可失去电子作还原剂，又可得电子作氧化剂。

3、硫代硫酸盐的稳定性

①Na2S2O3在酸中的稳定性

0.5ml0.2mol·L-1Na2S2O3＋5滴3mol·L-1 H2SO4，

观察是否有气体生成，并检验气体的酸碱性。

Na2S2O3＋H2SO4＝Na2SO4＋S↓＋SO2↑+ H2O

SO2使PH试纸呈酸性，溶液变浑浊。

②Na2S2O3还原性和氧化剂强弱对产物的影响

a. 0.5ml0.2mol·L-1Na2S2O3＋0.5 ml氯水：

Na2S2O3＋Cl2+5H2O＝NaCl＋2H2SO4+6HCl

b. 0.5ml 0.2mol·L-1Na2S2O3＋0.5 ml碘水：

Na2S2O3+I2＝Na2S4O6+2NaI

③Na2S2O3的配位性

Na2S2O3具有很强的的配位能力

0.5ml0.2mol·L-1 Na2S2O3＋0.5ml0.2mol·L-1 AgNO3溶液，

S2O32-＋2Ag+＝Ag2S2O3↓白色

Ag2S2O3不稳定，→Ag2S↓黑色

S2O32-＋Ag+＝[Ag（S2O3）2]3-更稳定

结论：硫代硫酸盐在酸中易分解，具有较强的还原性和较强的配位性。

4、过二硫酸盐的氧化性

3ml 1mol·L-1 H2SO4＋3ml蒸馏水＋3滴0.002mol·L-1MnSO4 ,混匀．分两份，

一份＋少量K2S2O8固体

一份＋少量K2S2O8固体＋1滴0.2mol·L-1 AgNO3观察现象

第一份与第二份相比较，反应速度慢，这是因为在第二份中加入了AgNO3后，银离子具有催化作用，所以第二份反应速度加快。

5S2O82-＋2Mn2+＋8H2O＝2MnO4-＋10SO42-＋16H＋

溶液颜色由无色变为紫红色。

化学人教版九年级上册硫在氧气中燃烧实验改进

硫在氧气中燃烧实验改进的探究 南宁市邕宁区那楼中学玉小艳 一、实验目的 硫在氧气中燃烧实验是氧气重要性质的实验之一。但是硫燃烧生成二氧化硫是污染物，课本上的教师演示实验是需要在通风橱内进行的。我们农村学校没有见过通风橱，为了减少演示实验时二氧化硫的污染，特别是在空气中燃烧所产生的二氧化硫。所以才对这个实验进行了微改进。 网络上已经有很多对该实验的改进，有的改进为密闭容器中进行，但是装置变得复杂，操作也不简便，成功率很低。所以我本次改进试着从实验的微型化入手，以图减少对环境的污染，同时也可以利用身边的废物进行再利用。 二、实验仪器及试剂 1.实验仪器 集气瓶、橡胶塞、废旧饮用水瓶、燃烧匙、酒精灯、火柴、滤纸、大烧杯、药匙。 2.实验药品 硫粉、NaOH溶液、氧气、水。 三、实验仪器装置图及仪器的组装说明 1.仪器装置图（见附图） 2. 组装说明 先将废旧的1.555升的饮用纯净水瓶按比例从瓶口下部分剪开（瓶口到裁剪处要比集气瓶高出2-3厘米）。找出一个合适该瓶口的橡胶塞，打孔，插入燃烧匙。调整高度（滤纸要放置在集气瓶口），再拿出燃烧匙在燃烧匙杆上插入3-5层的厚滤纸（滤纸先按瓶子大小裁剪好）。最后把燃烧匙组装在已经剪好的废旧瓶口上。为了方便加入药品，可在燃烧匙药勺处剪开塑料瓶，等加入药品后再封上。 四、实验操作部分（教学过程） 1.收集一瓶氧气，注意先在集气瓶内加入少量氢氧化钠溶液（约占集气瓶总体积的1/8）。 2、在大烧杯中加入少量的水，同时把收集好氧气的集气瓶放在大烧杯中。往滤纸中滴加氢氧化钠溶液（要加入足够的氢氧化钠溶液，使之能更好的吸收二氧化硫） 3、将塑料瓶剪开处打开，加入药品，封好。点燃酒精灯加热药品，等硫燃烧后观察现象。再慢慢的伸入氧气瓶中，观察现象并与氧气中现象相比较。 4、最后液封起来，防止二氧化硫泄露污染空气。 五、装置改进的意义 装置简单，并且实验中现象明显，并用NaOH溶液吸收生成的二氧化硫气体，使在空气中燃烧反应生成的二氧化硫尽可能的被吸收。最后液封起来更完全吸收二氧化硫，杜绝了二氧化硫对空气的污染。改进之后使得二氧化硫燃烧的性质实验微型化、绿色化。同时用生活中废旧塑料瓶，变废为宝，使物品再利用，从经济角度上也更符合我们农村学校。

第十一章 卤素和氧族元素

第十一章卤素和氧族元素 11.1 p区元素综述 p区元素指ⅢA～ⅦA和零族元素，具有如下特点： 1）同族元素自上到下原子半径逐渐增大，元素的金属性 逐渐增强，非金属性逐渐减弱； 2）除零族外，原子的价电子层构型为n s2n p1 ～5，n s、 电子均可参与成键，由此它们具有多种氧化数，并且随着n p电子的增多，失电子趋势减弱，逐渐变为共用电子，甚至变为得电子。因此p区非金属除有正氧化数外，还 有负氧化数。 ⅢA ～ⅤA族同族元素从上到下低氧化数化合物的稳定 性增强，高氧化数化合物的稳定性减弱，这种现象称为“惰性电子对效应”。如Pb的化合物以Pb2+为主， Pb4+化合物有强的氧化性

3）P区金属的熔点一般较低 Ga/29.78℃,In/156.6℃,Sn/231.88℃,Pb/327.5℃,Bi/271.3℃,这些金属可作为低熔点合金。 4）某些金属是制造半导体重要材料，如超纯锗、砷化镓、锑化镓。 11.2 卤素元素 11.2.1卤素通性 结构：价电子构型：n s2n p5与8电子构型差1个电子 核电荷是同周期元素中最多(除稀有气体外) 原子半径是同周期元素中最小 → 最容易得到电子，非金属性是同周期中最强的 卤素之间比较：从氟→碘，非金属性下降 原因：从氟→碘，电负性下降

11.2.2 卤素单质 1 物理性质 皆为双原子分子 固态时为分子晶体，其熔、沸点都比较低 熔、沸点依F--Cl--Br–I 增大 在有机溶剂中的溶解度比在水中（除氟与水激烈反应外）的大得多（为什么？） 碘难溶于水，易溶于碘化物中 (s) + I-(l) ?I3(l) I 2 其它物理性质见书

卤族元素和氧族元素

14．卤族元素和氧族元素 第一课时 教案目标 知识技能：使学生充分认识以氯元素为核心的卤族元素的性质及其递变规律，进一步加深对“结构决定性质”的理解；掌握卤族元素的单质、卤化氢的制备方法，进一步认识氧化还原反应；认识卤族元素的单质及其重要化合物的特殊性。 能力培养：通过卤族元素及其重要化合物的转化关系的教案，培养学生的归纳能力；通过卤族元素的“结构—性质”关系的教案，培养学生分析问题的能力和归纳能力；通过卤族元素的“性质—制备”关系的教案，培养学生解决实际问题的综合能力。 科学思想：通过认识卤族元素的原子结构与其性质的关系，使学生感悟到事物的现象与本质的辩证关系；通过卤族元素及其重要化合物的特殊性的归纳，认识事物的一般与特殊的关系；通过分析卤单质的制备，认识事物间普遍联系与制约的观点。 科学品质：通过学生讨论、归纳、设计实验、探索结论，激发学生的学习兴趣，培养学生的严谨求实、团结、合作的精神。 科学方法：培养学生研究事物和探究事物规律的科学方法。 重点、难点卤族元素的性质及其递变规律。用氧化还原的观点分析认识卤族元素的单质及其化合物的性质。 教案过程设计 教师活动 【引言】卤族元素和氧族元素是典型的非金属元素族。在复习这部分内容时建议以元素周期律和氧化还原理论为指导思想。 学生活动 倾听、了解本部分内容的复习方法。 【过渡】下面我们复习卤族元素的知识。 【板书］一、卤族元素

【复习提问】请画出卤素及其重要化合物之间的转化关系网络图，并完成有关的化学方程式。 回忆、再现曾经学过的卤族元素知识，建立起以氯、溴、碘为核心的知识网络图，书写相关的化学方程式。 【讲评】指导学生完成知识网络图，对学生归纳情况给予评价。最终建立如下页关系： 【板书】1．卤族元素及其重要化合物间的转化关系 【投影】 【板书】 2．卤族元素的“原子结构—性质”的关系 【投影】写出下列反应的离子方程式： （1）在NaBr溶液中滴入氯水 （2）在FeSO4溶液中滴入溴水 （3）在FeCl3溶液中滴加KI溶液 【提问】比较Cl2、Br2、I2、Fe3+的氧化性强弱。比较I-、Br-、Fe2+的还原性强弱。 思考并书写离子方程式： Cl2+2Br-=Br2+2Cl- Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br- 2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+ 思考并根据书写的离子方程式得出结

炭,铁,磷,硫在氧气中燃烧的实验及现象12146教学提纲

初中化学常见物质在氧气中燃烧的实验 一．红磷在氧气中燃烧 一．实验操作 ①用记号将集气瓶中的水面上方的容积分为5等分； ②点燃燃烧匙中过量的红磷，迅速插入到集气瓶中，塞好胶塞； ③冷却至室温后，松开弹簧夹。 二．实验现象 ①红磷燃烧，发出白光，产生大量白烟，放出热量； ②冷却后松开弹簧夹，水流入集气瓶且流入水的体积约占集气瓶内原空气体积的三．实验结论 氧气约占空气体积的。同时也得出氮气不燃烧，也不支持燃烧，难溶于水 四．集气瓶中水的作用 ①防止生产物溅落而炸裂瓶底 ②为了吸收生成的白烟 ③吸收热量，有助于装置冷却

五．实验误差分析 因数影响 测定结果小于装置漏气反应后外界空气进入 红磷量不足氧气未被完全消耗 未到装置冷却到室温就打开弹簧 夹 温度较高，气体膨胀，剩余气体占 了较大的体积 测定结果大于点燃红磷插入到瓶中后未立即塞 上胶塞 空气受热膨胀，部分逸出最初弹簧夹未夹紧空气受热膨胀，部分逸出 六．注意 实验过程中不可以硫粉，炭粉代替红磷测定空气中氧气的含量，这是因为红磷燃烧后产生的是固体，而硫，炭粉燃烧后产生的是气体，会占用一定的气体空间，但是如果在能将生成的二氧化硫和二氧化碳吸收掉的话就可以了，选用的试剂可以是氢氧化钠 二．铁丝在氧气中燃烧

一．实验现象 ①在空气中加热铁丝只能烧到发红，不燃烧 ②在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生产黑色固体 二．实验操作 ①为了达到铁丝燃烧的温度而采取的两个主要措施是： a．铁丝绕成螺旋状（目的：增大铁丝的受热面积） b．系一根火柴棍（目的：引燃火柴给铁丝预热） ②等火柴快要燃尽时再将铁丝放入集气瓶的原因是： a．充分给铁丝预热 b．减少未燃尽的火柴对瓶内氧气的消耗 ③使铁丝与氧气充分反应，操作方法是：把铁丝由上而下缓慢插入集气瓶 ④底部放水或砂石的目的： a．防止铁丝燃烧后产生的高温熔融物溅落炸裂瓶底 ⑤注意：铁丝不能用生锈的，若用生锈的铁丝，使用前需要打磨 三．硫在氧气中燃烧

氧族元素通性

氧族元素通性 王振山 氧族元素指周期系第ⅥA 族元素，它包括氧（O ）、硫（S ）、硒（Se ）、碲（Te ）、钋(Po)五个元素。除O 之外的S ，Se ，Te ，Po 又称硫族元素。其中氧是地壳中含量最多的元素，约占总质量的48.6%；硫在地壳中的含量只有0.052%，居元素丰度第16位，但在自然界的分布很广。 氧元素在地球上的丰度最高，达58%(以mol 计)，16O(993759%)，17O(0.037%)， 18 O(0.204%)；14O ，15O ，19O 为人工合成的同位素，t 1/2为数十秒。 元素在地壳中的存在形式比较复杂，只有少数能以单质存在，例如，氧和硫在自然界大量以游离态单质状态存在，其余均为化合物。化合物主要有氧化物和硫化物两大类。地质学上称前者为亲石元素，后者为亲硫元素。硒、碲则有稀有元素，单质为准金属，通常以硒化物，碲化物存在硫化矿床中；钋则是典型金属元素，是一种放身性元素，存在于含铀和钍的矿床中。（S 有四种同位素: 32, 33, 34, 35） 氧族元素通性 氧族元素（ⅥA 族）：O 、S 、Se 、Te 、Po ，非金属、准金属、金属。 氧族元素的一些基本性质表 从表可以看出，氧族元素的性质变化趋势与卤素相似。氧族元素的金属性、原子半径、离子半径、熔点、沸点随原子序数增加而增大；电负性、电离能随原子序数增加而减小。 氧族元素原子的价层电子构型均为ns 2np 4，有获得2个电子达到稀有气体稳定结构的趋势。当氧族元素原子和其他元素化合时，如果电负性相差很大，则可以有电子的转移。例如，氧可以和大多数金属元素形成二元离子化合物，硫、硒、碲只能和低价态的金属形成离子型的化合物。当氧族元素和高价态的金属或非金属化合时，所生成的化合物主要为共价化合物。 氧和硫的性质相似，都活泼。氧能与许多元素直接化合，生成氧化物，硫也能与氢、卤素及几乎所有的金属起作用，生成相应的卤化物和硫化物。不仅氧和硫的单质的化学性质相似，它们的对应化合物的性质也有很多相似之处。

氧族元素知识点总结

2H 2O 2===2H 2O+O 2 ↑ MnO 2 氧族元素 1．复习重点 1．氧族元素的物理性质和化学性质的递变规律； 2．硫单质、臭氧、过氧化氢、硫化氢的物理性质与化学性质； 3．重点是硫的化学性质及氧族元素性质递变规律。 2．难点聚焦 元素 氧（O ） 硫（S ） 硒（Se ） 碲（Te ） 核电荷数 8 16 34 52 最外层电子数 6 6 6 6 电子层数 2 3 4 5 化合价 -2 -2，+4，+6 -2，+4，+6 -2，+4，+6 原子半径 逐渐增大 密度 逐渐增大 与H 2化合难易 点燃剧烈反应 加热时化合 较高温度时化合 不直接化合 氢化物稳定性 逐渐减弱 氧化物化学式 —— SO 2 SO 3 SeO 2 SeO 3 TeO 2 TeO 3 氧化物对应水化物化学式 —— H 2SO 3 H 2SO 4 H 2SeO 3 H 2SeO 4 H 2TeO 3 H 2TeO 4 最高价氧化物水化物酸性 逐渐减弱 元素非金属性 逐渐减弱 臭氧和氧气是氧的同素异形体，大气中臭氧层是人类的保护伞 过氧化氢不稳定分解，可作氧化剂、漂白剂。 归纳知识体系。 2.1.1．与氧气有关的反应 （1）有氧气参加的反应方程式 ① 与绝大多数金属单质作用 4Na+O 2=2Na 2O ② 与绝大多数非金属单质作用

③与非还原性化合物作用 2NO+O 2=2NO 2 4FeS 2+11O 2 2Fe 2 O 2 +8SO 2 ④与有机物作用 ⑤在空气中易被氧化而变质的物质 a.氢硫酸或可溶性硫化物：2H 2S+O 2 =2S↓+2H 2 O b.亚硫酸及其可溶性盐2H 2SO 3 +O 2 =2H 2 SO 4 ，2Na 2 SO 3 +O 2 =2Na 2 SO 4 c.亚铁盐、氢氧化亚铁4Fe(OH) 2+O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 d.苯酚 e.氢碘酸及其可溶性碘化物4HI+O 2=2H 2 O+2I 2 ⑥吸氧腐蚀（如：铁生锈） 负极：2Fe—4e—=2Fe2+正极：O 2+4e—+2H 2 O=4OH— Fe2++2OH—=Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2+O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 2Fe(OH) 3 =Fe 2 O 3 +3H 2 O （2）生成氧气的反应方程式

第11章 卤素和氧族元素 习题参考答案

第11章 卤素和氧族元素 习题参考答案 1. 解：(1) 2NaCl + 2H2O 电解2↑+Cl2↑ (2)2Br?+Cl22 + 2Cl?; 3 Br2+3CO32??+ BrO3?+3CO2↑; 5Br?+ BrO3?+ 6H+2+3H2O 2. 解：(1) 2Br?+Cl22+ 2Cl? (2) 6Ca(OH) 2(热) +6Cl2 Ca(ClO3)2+ 5 CaCl2+ 2H2O (3) I2+ 2HClO32+ 2HIO3 (4) 4KClO4+KCl 3. 解：（1）以食盐为基本原料制备Cl2、NaOH、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、HClO4； 2NaCl + 2H2O 电解2↑+Cl2↑ Cl2 + 2NaOH(冷) NaClO + NaCl + H2O 2Cl2 + 2Ca(OH)2(冷) 2 + CaCl2 + 2H2O 3Cl2 + 6KOH(热) KClO3 + 5KCl + 3H2O 4KClO3 3KClO4 + KCl KClO4 + H2SO4(浓) 减压蒸馏4 + HClO4 （2）以萤石(CaF2)为基本原料制备F2。 CaF2 + H2SO4(浓) CaSO4 +2HF↑ KOH + 2HF KHF2 + H2O 2KHF2电解2↑+ F2↑ (3) 2KI+Cl2I2+ KCl 3I2 KIO3 + 5KI + 3H2O 4. 解：（1）Cl2 + 2KOH(冷) KClO + KCl + H2O （2）3Cl2 + 6KOH(热) KClO3 + 5KCl + 3H2O （3）KClO3 KCl+3Cl2↑+ 3H2O （4）2KClO3 2KCl+ 3O2↑ （5）I2+ 5H2O23+ 4H2O

化学创新实验：硫在空气或氧气里燃烧的实验改进

化学创新实验： 硫在空气或氧气里燃烧的实验改进 一、实验名称硫在空气或氧气里燃烧的实验改进 二、实验目的 １、认识到“硫在空气或氧气里燃烧的实验非常重要，但生成的二氧化硫是一种典型的有毒气体，污染空气，危害师生健康，危害人类。”需要改进。 ２、学会发现九年级（人教版）化学实验中需要改进的问题，学会进行实验改进与创新。 ３、教师学会在教学工作中保护学生和自我保健。 三、实验仪器及试剂 一端有突出像平勺状的玻璃棒、双孔橡皮塞、井穴板、酒精灯、集气瓶、玻璃管、小气球、火柴、硫粉、ＮaＯＨ溶液、空气、氧气 四、实验仪器装置图及仪器的制作、组装和改进说明 图１ 图２

图３图４ 改进问题的提出和说明 １．如图１装置的缺点：人教版《化学》九年级上册34页[实验2-３]是硫在空气或氧气里燃烧，书中操作是：在燃烧匙内放少量的硫，加热，直至发生燃烧，观察硫在空气里燃烧时发生的现象。然后把有燃着的硫的燃烧匙伸入充满氧气的集气瓶里，再观察硫在氧气里燃烧时发生的现象。比较硫在空气里和在氧气里燃烧有什么不同。 对于书中的实验方法在演示时存在着一些缺点： ①若用燃烧匙盛药品用量大则污染大，对师生毒害强；若药品用量太少，火苗可能被燃烧匙挡着，台下的学生不易观察现象。若想办法在燃烧匙底部放些如沙土等填充物垫高些再取少量硫进行实验，但到下节课在另一班里马上难以清洗，还有些学生误认为填充物发出的现象。 ②硫在空气中燃烧尽管时间短，但放出二氧化硫多；硫在氧气中燃烧玻璃片与瓶间隙较大，又放出二氧化硫；教师和学生吸入多，对师生毒害强，笔者和个别学生表现为刺激咳嗽、气喘、头痛（九年级化学教师每学年代三个班毒害就更大），笔者咽喉过敏，每次服用药物日久方癒。 ③“比较硫在空气里和在氧气里燃烧有什么不同”演示实验，很难达到有效，凭借教师的语言描述实验现象。 ④教材中瓶内装少量水，目的是吸收反应生成的有毒气体二氧化硫，防止空气污染，但水的吸收效果远不如碱溶液，二氧化硫能和碱发生反应，既然是改进装置，液体应是碱溶液，如氢氧化钠溶液（或氢氧化钾溶液等可溶性碱溶液）。

卤素、氧族元素 化学竞赛题库

卤素、氧族元素练习 第2题 (5分) 化合物X 是产量大、应用广的二元化合物，大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达300万吨的氯酸钠是生产X 的原料，92%用于生产X —在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外，将亚氯酸钠固体装柱，通入用空气稀释的氯气氧化，也可生产X 。X 有极性和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反应。 2-1 写出X 的分子式和共轭π键（m n π）。 ClO 2 53π (各1分，共2分) 2-2 分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X 的反应方程式。 2ClO 3+ H 2C 2O 4 + 2H + = 2ClO 2 + 2CO 2 + 2H 2O (1分) 或 2NaClO 3 + H 2C 2O 4 + H 2SO 4 = 2ClO 2 + 2CO 2 + Na 2SO 4 + 2H 2O 2NaClO 2 + Cl 2 = 2ClO 2 + 2NaCl (1分)NaClO 2是固体，写成ClO 2，不得分。 2-3 写出上述X 歧化反应的化学方程式。 2ClO 2 + 2NaOH = NaClO 2 + NaClO 3 + H 2O (1分)或 2ClO 2 + 2OH = ClO 2+ ClO 3+ H 2O 第6题（8分）化合物A, 俗称“吊白块”，年产量上万吨，主要用于染色工艺，具还原性和漂白性, 对热不稳定，有毒。近年报道，我国一些不法商人违章地将A 添加到米、面、腐竹、食糖等食品中增白，导致多起严重食物中毒事件，如某地曾发生五所学校400余名学生食用含A 食品一次性中毒事件。已知： ● 固体A·2H 2O 的摩尔质量为154 g/mol ； ● A 的晶体结构及其水溶液的电导证实A 是钠盐，每摩尔A 含1摩尔钠离子。 ● A 在水中的溶解度极大，20o C 饱和溶液A 的质量分数达45％。 ● A 的制备方法之一是在NaOH 溶液中令甲醛与Na 2S 2O 4（连二亚硫酸钠）反应（摩尔比1：1）， 反应产物为A 和亚硫酸钠。 ● A 在化学上属于亚磺酸的衍生物，亚磺酸的通式为RSO 2H ，R 为有机基团。 6－1、画出A 的阴离子的结构（简）式。 6－2、写出上述制备A 的“分子方程式”。 6－3、给出A 的化学名称。 1. M A = 32+3x16+3x1+12+23 = 118 118+36 = 154 HO CH 2S O -O 或HOCH 2SO 2-或HO CH 2O - 或O S O C H H O H -等。 （3分）

卤素和氧族元素

第十一章卤素 1. 写出盐酸与下列各物质反应的化学方程式： (1) MnO2(2) KMnO4(3) Na2Cr2O7 2. 写出下列各反应的化学方程式： (1) 硫在氯气中燃烧 (2) PCl3水解 (3) 在碱性溶液中，ClO2的歧化反应 (4) 碘溶于KI溶液中 (5) 氟气与二氧化硅反应 3. 用食盐为基本原料，制备下列各物质： (1) NaClO (2) KClO3(3) KClO4(4) Ba(ClO3)2 (5) HClO4(6) Ca(ClO)2(7) HClO3 4. 画出下列各物种的几何构型(分子中的孤电子对也要表示出来，并说明中心原子的轨道如何杂化，是等性杂化还是不等性杂化) (1) ClF2-(2) BrF3(3) IF5(4) ClF4-(5) BrF4+(6) ICl2+(7) OF2(8) H4IO6- 5. 为什么ClO-歧化成Cl-和ClO3-？ 6. 试解释：HI的酸性比HCl强，但HIO3的酸性比HClO3弱。 7. 根据电极电势表，写出HClO作为: (1) 氧化剂、(2) 还原剂、(3) 酸的化学反应方程式。 8. 为什么不能用浓硫酸与溴化物和碘化物反应，制得纯的HBr和HI？写出有关的反应方程式。 9. 为什么F2和I2的离解能的数值会相近？ 10. 在碱性溶液中(SCN)2水解得到硫酸根离子，氰根离子和硫氰根离子，写出此水解的离子方程式。根据此反应，能否把(SCN)2分类在假卤素中？说明理由。 11. 氯的含氧酸[Cl(OH)O n，n = 0，1，2，3]中随氯的化合价升高，为什么酸性增强，而氧化性却反而减弱？ 12. 为什么AlF3的沸点高达1290℃，而AlCl3沸点却只有160℃？ 13. 试解释金属Fe与盐酸作用，产物是FeCl2，而与氯气作用，产物是FeCl3。 14. 试解释：I2溶于CS2中呈紫色，但它的水溶液却是棕色的。 15. 为什么一氯化碘(ICl)比一溴化碘更容易极化？ 16. 当HF、HCl、HBr和HI作还原剂时，分子中哪种元素被氧化？排出它们作为还原剂能力的大小。 17. 为什么把OF2称为二氟化氧而不称为氧化二氟？ 18. 试叙述氯的含氧酸的酸性、热稳定性、氧化性的递变规律。并加以解释。 19. 氢氟酸与其它氢卤酸相比有何特性？怎样解释？ 20. 为什么氟比其他卤素更活泼？(试从结构特点来回答) 21. 某一学生设计实验，制得一种盐溶液A，加入NaCl溶液，有白色沉淀B析出，B可溶于氨水，所得溶液为C，向溶液C中加入NaBr溶液，则又有另一种浅黄色沉淀D析出，D

武汉大学版无机化学课后习题答案 13氧族元素

第十三章 氧族元素 1. 试用分子轨道理论描述下列各物种中的键、键级和磁性（顺磁性、逆磁性）和相对稳定 性。 （1） O 2+ （二氧基阳离子） （2） O 2 （3） O 2-（超氧离子） （4） O 22-（过氧离子） 解：见下表 2. 重水和重氧水有何差别？写出它们的分子式。它们有何用途？如何制备？ 答：重水：D 2O ；重氧水：O H 182；重水是核能工业常用的中子减速剂，重氧水是研究化 学反应特别是水解反应机理的示踪剂。 3. 解释为什么O 2分子具有顺磁性，O 3具有反磁性？ 答：(1)O 2的分子轨道式为 1 * 21 * 22222222*222Z Y Z Y X P P p p p S S KK ππππσσσ 可见O 2分子中有2个单电子,因而具有顺磁 性。而O 3为反磁性,因O 3分子中无单电子，分之中存在4 3π的大π键。 4. 在实验室怎样制备O 3？它有什么重要性？ 答：在实验室里制备臭氧主要靠紫外光(<185nm)照射氧或使氧通过静电放电装置而获得臭氧 与氧的混合物,含臭氧可达10%。臭氧发生器的示意图见图13-10。它是两根玻璃套管所 组成的,中间玻璃管内壁镶有锡锚,外管外壁绕有铜线,当锡箔与铜线间接上高电压时,两管的管壁之间发生无声放电(没有火花的放电),02就部分转变成了03 5. 油画放置久后为什么会发暗、发黑？为什么可用H 2O 2来处理？写出反应方程式。 答：油画放置久后会变黑，发暗，原因是油画中的白色颜料中含PbSO 4，遇到空气中的H 2S 会生成PbS 造成的。 PbSO 4+H 2S=PbS （黑）+H 2SO 4 用H 2O 2处理又重新变白，是因为发生以下反应

卤素知识点

第十一讲卤素 1．复习重点 1．卤素单质在物理性质和化学性质上的主要差异及递变规律； 2．卤族元素的化合物性质的递变性； 3．卤化银的性质、用途及碘与人体健康的关系。 4．重点考查卤素性质的变化规律。 2．难点聚焦 1.卤族元素 卤族元素包括：F、Cl、Br、I、At。它们的原子最外电子层都有7个电子，因此它们的化学性质相似，都具有强氧化性。由于原子核外电子层数不同，因此它们的性质也存在着差异。 (1)相似性 ①与金属反应：2Fe+3Br2＝2FeBr3，Fe+I2=FeI2 ②与非金属反应：H2+F2＝2HF，2P+3Br2＝2PBr3 ③与水反应：H2O+Br2=HBr+HBrO(程度更小)；2F2+2H2O＝4HF+O2↑(剧烈、完全) ④与碱反应：2NaOH+Br2＝NaBr+NaBrO+H2O；2NaOH+I2＝NaI+NaIO+H2O(注：也可生成NaI和NaIO3) (2) 相异性(变化规律)注意点： ①F2的氧化性特别强，因此F-的还原性特别弱。 ②Br-、I- 都有较强的还原性，都能被浓H2SO4和HNO3氧化，因此用NaBr和浓H2SO4反应制HBr时，其中含有Br2蒸气和SO2气体，应用浓H3PO4代替浓H2SO4制HBr。用浓H2SO4几乎不能制取HI，所以必须用浓H3PO4和KI等反应制HI。 ③HX都极易溶于水，在空气中形成白雾。 2．两类置换反应 (1)金属间的置换：活泼金属置换不活泼金属。 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应意义：①说明金属活动性强弱；②制备金属。 (2) 非金属间的置换：活泼非金属置换不活泼非金属。 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；2KI+Br2=2KBr+I2；2F2+2H2O＝4HF+O2↑意义：①比较非金属单质活泼性强弱；②制备非金属单质。溴和碘在水中溶解性均很弱，而在某些有机溶剂中(如：苯、汽油、四氯化碳)则易溶。

“硫在氧气中燃烧”实验的改进

一、创新实验名称 “硫在氧气中燃烧”实验的改进 盛强潍坊外国语学校潍坊261021 二、创新实验目的 1. 观察“硫在氧气中燃烧”的实验现象。 2. 对实验产生的空气污染物二氧化硫进行处理。 3. 熟练“过氧化氢溶液制取氧气”的操作。 4. 培养环保意识，提高解决问题能力。 5. 简单了解“中和反应”与处理二氧化硫的原理。 三、实验仪器及用品 仪器：分液漏斗、带双孔瓶塞的导管、锥形瓶、硬质玻璃管、酒精灯、带玻璃片的导管、集气瓶、瓶塞、橡胶管 药品：过氧化氢溶液、二氧化锰、硫粉、氢氧化钠溶液 四、实验装置图及说明 装置由三部分组成。 第一部分是由分液漏斗、锥形瓶、带双孔瓶塞的导管组成的“过氧化氢溶液制取氧气”装置，原理为 第二部分是由硬质玻璃管、酒精灯组成的“硫在氧气中燃烧”装置，原理为 第三部分是由集气瓶和导管组成的“处理二氧化硫气体”装置，原理为

各部分间均使用橡胶管连接。 五、实验操作 1. 按照装置图连接好装置。 2. 检验装置的气密性。 3. 装入药品。在锥形瓶内装入足量二氧化锰，在硬质玻璃管中装入足量硫粉，在分液漏斗内加入过氧化氢溶液，在集气瓶中加入足量氢氧化钠溶液。（注意事项：氢氧化钠溶液应使导管下端浸没。） 4. 进行实验。 ①打开分液漏斗的活塞，使过氧化氢溶液与二氧化锰接触，在二氧化锰的催化作用 下生成氧气。（注意事项：过氧化氢溶液应使分液漏斗下端浸没。） ②待氧气流均匀稳定后，点燃酒精灯，使硫粉被点燃，与氧气反应生成二氧化硫， 可以观察到明亮的蓝紫色火焰。 5 . 收集并处理气体。将二氧化硫气体通入集气瓶内的氢氧化钠溶液，两者发生反应，生成亚硫酸钠与水。 6. 整理仪器。 六、实验创新点及其意义 1. 将“过氧化氢溶液制取氧气”实验装置与“硫在氧气中燃烧”实验装置相结合。原实验中，实验者需要将带有硫粉的燃烧匙伸入氧气中，本实验避免了这一操作，提高了实验的安全性；因为有持续稳定的氧气流，硫粉可以持续燃烧至恰好完全反应，实验现象持续时间长，有利于观察。 2. 利用氢氧化钠溶液来处理二氧化硫气体。通过将二氧化硫气体通入氢氧化钠溶液中，生成了水和污染相对较小的亚硫酸钠，实现了对空气污染物二氧化硫的处理，进一步提高了实验的安全性，避免了二氧化硫对空气的污染，绿色、环保、安全。

硫在空气和氧气中的燃烧实验

教育科学与技术学院 《硫在空气和氧气中燃烧实验》模拟型课件设计方案 专业： 班级： 姓名： 指导老师：

硫在空气和氧气中燃烧的实验 一、计划 1.确定项目范围 确定九年级学生通过观看模拟性课件《硫在空气和氧气中燃烧实验》，观察硫分别在空气和氧气中燃烧时的不同现象，并且掌握硫在氧气中燃烧生成二氧化硫的化学反应。 2.分析学习者特征 表1 学习者特征分析

3.明确项目限制条件 要求制作者具有以下操作技术： ●流程结构的设计 ●图片、文字等素材的添加 ●设计图标及过度方式的使用与设置 ●操作方式的选择与设置 ●文件的打包 4.项目标准 （1）课件总体印象 ●文本的字体：宋体 ●颜色：白色和黄色 ●字号：18号 ●屏幕的整体布局：图片和文字混合使用 （2）规范和惯例 ●语言规范：符合化学实验语言的表达 （3）功能要求 ●每屏信息量：符合Flash及初中生学习要求 ●功能键和控制键使用符合常规 ●鼠标可以用于任何键盘作用区域 5.确定课件总体印象 本课件主要是通过观看模拟型课件，学会描述实验过程及其现象，从中归纳出硫在氧气中燃烧生成二氧化硫的化学方程式，体会实验中观察、比较、分析和归纳的学习方法。 二、设计 1.分析学习内容 通过观看模拟型课件，观察硫在空气和氧气中燃烧后的不同现象，

从而掌握硫的化学反应，能正确描述实验现象，并学会相应的化学方程式。 2.确定课件结构 （1）学习类型 表2 学习类型分析表 （2）选择课件类型：模拟型课件 （3）决定课件教学因素的使用：语言和图像的使用 （4）描述课件顺序：

3.创作流程图

4.创作故事板 （1）编制故事板列表 表3 故事板序列表 （2）创作故事板 表4 故事板01

第11章卤素和氧族元素

《无机化学》第十一章（卤素）学习要点和练习题 学习要点： 1. 卤素单质的化学性质； 2. 卤素单质的制备； 3. 卤化氢和氢卤酸的制备； 4. 卤化氢和氢卤酸的化学性质； 5. 用元素电势图判断卤素及其化合物的氧化还原性以及它们之间的相互转化关系； 6. 氯的含氧酸及其盐的制备。 练习题： 1. 溴能从含碘离子的溶液中还原出碘，碘又能从KBrO3溶液中还原出溴，这两个反应有无矛盾？为什么？写出反应式。（提示：根据各个电对的标准电极电势进行说明） 2. 今有三份固体试剂，分别可能是KClO、KClO3或KClO4，如何加以鉴别。 3. 解释现象：1）CaF2难溶，而其他CaX2易溶于水； 2）AgF易溶于水，而其他AgX难溶于水。 4. 完成并配平下列反应方程式： （1）Cl2 + Ba(OH)2→ （2）Cl2 + CN- + OH-→ （3）NaBr + NaBrO3 + H2SO4→ （4）HClO4（加热分解）→ 5. 电解制氟时，为何不用KF水溶液？液态氟化氢为何不导电，而氟化钾的无水氟化氢溶液却能导电？ 6. 单质碘在水中的溶解度很小，为什么在KI的溶液中溶解度增大？ 7. 排列出氢卤酸酸性从强到弱的顺序。 8. 排列出卤化氢酸热稳定性从强到弱的顺序。 9. 判断下列说法的正确与否，错误的加以改正。 ①金属卤化物均为离子型化合物。 ②非金属卤化物都是共价型化合物。 ③高氯酸钾在水溶液中溶解度很小。 ④铁与盐酸作用产物和铁与氯气作用产物不同。 ⑤氯的含氧酸及其盐随着氯原子氧化数的增高，氧化能力依次减弱。 ⑥卤素含氧酸及其盐的氧化能力强的，热稳定性也强。 10. 排列出HClO、HClO2、HClO3、HClO4酸性从强到弱的顺序。 11. 排列出HClO3、HBrO3、HIO3酸性和氧化性从强到弱的顺序。 12. 排列出HClO、HBrO、HIO酸性和氧化性从强到弱的顺序。 13. 将Cl2不断通入无色的KI溶液中，为什么开始时溶液呈黄色，继而棕色，最后又呈无色？ 14. 比较氟与其他卤素的特殊性：①氧化数；②与水的反应。 15. 不同卤化氢的制备方法有何不同？用方程式说明原因。 16. 为何AlF3的熔点高达1563K，而AlCl3的熔点却只有463K？ 17. 如何对含氰离子废水进行处理，并注明反应方程式。

无机化学习题解答第十一章 卤素和氧族元素

第十一章 卤素和氧组元素 习题 1． 解：工业制Cl 2： M gCl 2(熔融)电解Cl 2 工业制Br 2: Cl 2 ＋ 2NaBr → 2NaCl ＋ Br 2 3CO 32－ ＋3Br 2 → 5Br － ＋ BrO 3－ ＋ 3CO 2↑ 5Br － ＋ BrO 3－ ＋ 6H ＋ → 3Br 2 ＋ 3H 2O 2.解：（1）Cl 2 ＋ 2Br － → Br 2 ＋ 2Cl － (2) 6Cl 2 ＋ 6Ca(OH)2 （热）→ Ca(ClO 3)2 ＋ 5CaCl 2 ＋ 6H 2O (3) 2HClO 3 ＋ I 2 → Cl 2 ＋2HIO 3 (4) KClO KClO 4KCl 34 3.解：（1） 电解 2NaCl ＋ 2H 2O → 2NaOH ＋ H 2↑ ＋ Cl 2↑ Cl 2 ＋ 2NaOH → NaClO ＋ NaCl ＋ H 2O 2Cl 2 ＋ 2Ca(OH)2 → Ca(ClO)2 ＋ CaCl 2 ＋2H 2O △ 3Cl 2 ＋ 6NaOH → NaClO 3 ＋ 5NaCl ＋ 3H 2↑ 冷却 NaClO 3 ＋ KCl → KClO 3 ＋ NaCl 电解 NaClO 3 ＋ H 2O → NaClO 4 ＋ H 2↑ NaClO 4 ＋ HCl → HClO 4 ＋ NaCl (2) CaF 2 ＋ 2H 2SO 4(浓) → Ca(HSO 4)2 ＋ 2HF ↑ 2HF ＋ KOH → KHF 2 ＋ H 2O 电解 2KHF 2 → 2KF ＋ H 2↑＋ F 2 ↑ (3) 2KI ＋ Cl 2 → 2KCl ＋ I 2 I 2 ＋ 5Cl 2 ＋ 6H 2O → HClO 3 ＋ 10HCl KOH ＋ HIO 3 → KIO 3 ＋ H 2O 4. 解：（1） Cl 2 ＋ 2KOH(冷) → KClO ＋ KCl ＋ H 2O （2）3Cl 2 ＋ 6KOH(热) → KClO 3 ＋5 KCl ＋3 H 2O （3）KClO 3 ＋ 6HCl → 3 Cl 2↑＋ KCl ＋ 3 H 2O (4) KC lO KC l 3222O 2 (5) I 2 ＋ 5H 2O 2 → 2 HIO 3 ＋ 4 H 2O (6) KClO 3 ＋ 6KI ＋ 3H 2SO 4 → KCl ＋ 3I 2 ＋3 H 2O ＋ 3K 2SO 4 5.解：（1）FeCl 3与Br 2能共存。

无机化学复习 卤素 氧族 氮族

?2011年第二学期化学期中复习? 编号07 （元素化学引论、卤素、氧族、氮族） 10级化一李海波 一、卤素 1、卤素单质与冷碱反应不生成XO-的是（C）A\Br2B\Cl2C\I2D\都不会 卤素单质歧化 ．．．．．． 卤素单质在进行条件下歧化，酸性条件下逆歧化。（这点很重要，要想变为卤素单质，加酸，注意加酸的氧化性。）低温下生成相应的次卤酸盐，升高到一定温度后： ClO-→ClO3-、Cl- 常温下歧化慢，75℃以上将快速反应； HBrO、HIO只有在碱性介质中发生歧化； Br2→BrO3-、Br-室温下反应； Br2→BrO-、Br- 0℃时反应； I2→IO3-、I-不管什么温度都发生这个反应。 2、能以游离态酸的形式存在的含氧酸是（A）A\HClO4 B\HClO3 C\HClO2 D\HClO 卤素含氧酸的稳定性、存在形式和分解．．．．．．．．．．．．．．．．． HXO仅存在于溶液中，不存在纯HXO，均不稳定，尤其是次碘酸。它们的分解方式有三种，以HClO为例。①室温或阳光作用2HClO==2HCl+O2↑②加热3HClO==2HCl+HClO3③脱水剂作用2HClO==Cl2O+H2O HClO2，已知的亚卤酸仅有亚氯酸，在卤素含氧酸中最不稳定，迅速分解，

放出ClO2,8HClO2==6ClO2+Cl2+H2O。亚氯酸盐较稳定，但加热或敲击固体亚氯酸盐会爆炸。 HXO3，氯酸（强酸）、溴酸（强酸）和碘酸（中强酸），碘酸三者中最稳定，氯酸最不稳定。HClO3和HBrO3只存在于溶液中，碘酸是一种白色固体，受热脱水成I2O5，继续加热分解成为I2和O2。 HClO4，高氯酸、高溴酸、高碘酸。高氯酸中ClO4-为正四面体结构，对称性高，较稳定，存在无水HClO4，是无色粘稠，震动易分解的不稳定液体。高溴酸，溶液中较稳定，浓度可达55%，高于此浓度时不稳定，空气中加热易分解。高碘酸，存在两种形式——正高碘酸（H5IO6，强酸下的存在形式）和偏高碘酸（HIO4）。 3、当将F、Cl、Br、I的钠盐与浓硫酸作用时，下面哪一组产物最合理（C）A\F2 Cl2 Br2 I2B\HF HCl HBr HI C\HF HCl Br2 I2D\F2 Cl2 HBr HI E\F2 HCl HBr HI 4、下列关于氰的反应论述中，与卤素的性质不相似的是（B）A\与碱反应生成CN-和OCN-B\可以在空气中燃烧C\与氯气反应生成CNCl D\与银离子反应生成难溶沉淀 拟卤素和卤素、拟卤素化物的性质比较如下：①在游离状态时皆为二聚体，具有挥发性，并具有特殊的刺激性气味，聚体拟卤素不稳定，许多二聚体还会发生聚合反应，x(CN)2==2(CN)x。②与金属反应都能生成盐。③拟卤素和卤化物的溶解性相似，如它们的Ag（Ⅰ）、Hg（Ⅰ）Pb（Ⅱ）盐都难溶于水，相应的两类盐同晶。④与氢形成氢酸，但拟卤素形成的酸一般比氢卤酸弱，期中氢氰酸最弱。⑤易形成配合物。⑥氧化还原性相似。 二、元素化学引论

氧族元素的性质

第四讲氧族元素 本章学习要求1．臭氧、过氧化氢的结构性质和用途2．氧化物的分类、离域π键的概念 3．SO2、SO3、H2SO3、H2SO4和它们相应的盐、硫代硫酸盐、过二硫酸及其盐的结构、性质、制备和用途以及它们之间的相互转化。 13.1 氧族元素的通性 13.1.1氧族元素的通性●氧族元素：VIA族氧、硫、硒、碲、钋 非金属准金属放射性 ●硫族元素：除氧以外其它元素统称：硒有多种同素异形体，其中灰硒为链状晶体，它的导电性在暗处很低，当受到光照时可升高近千倍，可用来做光电池和整流器的结构材料。红硒是分子晶体，常用于制造红玻璃。硒还用于生产不锈钢和合金。硒是人体必需的微量元素之一。 碲是银白色链状晶体，很脆，易成粉末。碲主要用来制造合金，以增加其硬度和耐磨性。 氧族元素原子最外层电子构型是n s2n p4，的非金属活泼性弱于卤素。 (1) 硫、硒、碲可以同电负性更大的元素化合，表现正氧化态，同时d轨道电子也参加成键，形成+II、+IV、+VI多种氧化态。 (2) 本族元素的原子半径、离子半径、电离能和电负性的变化趋势与卤素相似。随着电离能的降低，本族元素从非金属过渡到金属：氧和硫是典型的非金属；硒和碲是准金属；钋为金属。 (3) 本族元素的单键键能，随原子半径的增大而依次降低(氧除外)。 氧具有较低的键能的原因是：氧的原子半径很小，孤对电子之间的斥力较大，又没有空的d轨道，无法形成dπ-p键，所以O-O单键较弱。 单质的非金属活泼性：O > S > Se > Te顺序降低。氧和硫是比较活泼的，尤其氧几乎与所有元素化合生成相应的氧化物。单质硫与许多金属接触时都能发生反应，如室温时汞可以和单质硫化合，高温下活泼性增强。硒和碲也能与大多数元素反应而生成相应的硒化物。 氧易溶解在有机溶剂中，因此在有机试剂中测定对空气敏感物质的反应时，要考虑到这一点。 13.2 氧及其化合物 13.2.1 氧1．氧的存在和制备 2．氧的结构、性质和用途●氧是一种化学性质非常活泼的元素，几乎能和所有其它元素直接化合或间接反应生成不同类型的化合物。 13.2.2臭氧臭氧是氧的同素异形体。臭氧分子式为O3。臭氧是淡蓝色的气体，有一种鱼腥味。在161 K时凝聚成深蓝色液体，在80 K 时凝结成黑紫色固体。臭氧与液氧不能互溶，可通过分级液化的方法提纯。 1．臭氧的产生：臭氧在地面附近的大气层中含量极少，仅占1.0 ?10-3 mL/m3。在离地面20～40 km处有个臭氧层，臭氧浓度高达2?10-1 mL/m3。 ●臭氧层能吸收太阳光的紫外辐射，使地球上的生物免遭紫外线的伤害，成为保护地球上生命的天然屏障。 大气层中臭氧的形成与消除主要反应如下：O2 + hν(λ<242nm) O + O O + O2O3O3+ hν(λ=220-320nm)O2 + O 大气层中同时存在着臭氧的形成和分解的两种光化学过程，这两种过程最后达到动态平衡，形成了一个浓度相对稳定的臭氧层。 近来由于大气中污染物（如氯氟烃CFCl3、CF2Cl2和氮氧化物等）不断增加，使臭氧层遭到破坏，从而造成生态环境恶化。1985年和1989年分别在南极和北极的上空发现了臭氧层空洞，这意味着有更多的紫外线辐射到地面，对动植物造成伤害。长此以往也会使皮肤癌患者骤增。2．臭氧的制备：实验室对氧气进行无声放电来获得臭氧。简单臭氧发生器装置如图13-4所示。主要是由两个玻璃管所组成，其中一个玻璃管套在另一个中间。干燥的氧气在两管之间慢慢地通过。导线的两端和高压感应圈的两极相连接。无声放电发生在两管壁之间，从臭氧发生器中出来的气体中约含3%～5%的臭氧。可进一步利用氧和臭氧沸点相差较大（≈70 K）的特点，通过分级液化的方法制取更纯净、浓度较高的臭氧。 3．臭氧的分子结构：键角为116.8。，键长为127.8 pm（该键长正好介于氧原子间的单键键长148pm与双键键长112pm之间）。这说明氧原子 之间不是共价单键。符号为 4 3 ∏。离域π键也可用下图表示： 离域键是由三个或三个以上原子形成的π键，不同于两原子间的π键。离域π键的形成条 臭氧分子不稳定，在常温下分解较慢，437K以上迅速分解。存在催化剂MnO2、PbO2、铂黑或紫外线辐射都会促使臭氧分解，说明臭氧的化学活性比氧强，分解时放出热量：2O33O2Δr H m?-284kJ?mol-1 臭氧是最强的氧化剂之一，它能氧化除金和铂以外所有金属和非金属。例如： PbS + 2 O3PbSO4 + O2↑ 2 Ag + 2 O3Ag2O2 + 2 O2↑ 2 Co2+ + O3 + 2 H+ 2 Co3+ + O2↑ + H2O 2 NO2 + O3N2O5 + O2↑ 2 KI + H2SO4 + O3I2 + O2↑ + H2O + K2SO4 最后这个反应有重要的实用价值，可用碘化钾-淀粉试纸检验空气中是否含有臭氧。 利用臭氧的强氧化性可处理工业废水。 很微量的臭氧使人产生爽快和振奋的感觉，因微量的臭氧能消毒杀菌，并能刺激中枢神经，加速血液循环。但空气中的臭氧含量超过1×10-6 mL/m3时，不仅对人体有害，对庄稼及其它暴露在大气中的物质也有害。如，臭氧对橡胶和某些塑料有特殊的破坏性作用。 13.2.3氧的成键特征 氧的电负性仅次于氟，是一种化学性质非常活泼的元素。它几乎能同所有其它元素直接或间接的化合生成类型不同数量众多的化合物。1．氧原子形成化合物时的成键特征： (1) 获得两个电子形成O2-离子型氧化物。如碱金属氧化物等。(2) 形成两个共价单键，形成共价化合物。 2．臭氧分子O3结合一个电子，形成O3-离子。如臭氧化物KO3。 3．氧分子O2可以结合两个电子，形成O22-离子或共价的过氧链－O-O-,形成离子型化合物或氧化物。如Na2O2、BaO2或共价型过氧化物，如H2O2或过氧酸和盐等。 4．氧分子可以结合一个电子，形成O2-离子的化合物，为超氧化物如KO2。 5．O2分子还可以失去一个电子，生成二氧基O+2阳离子的化合物，如：O2+[PtF6]-。 13.2.4氧化物 1．氧化物按酸碱性的分类 ①酸性氧化物。CO2、SO3、P2O5、SiO2等，可与碱作用生成盐和水。 ②碱性氧化物。Na2O、CaO、MgO等，可与酸作用生成盐和水。 图13-5 臭氧分子结构