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集气瓶内壁有淡黄色固体颗粒生成,原本黄绿色逐渐褪色。
H2S与Cl2不共存
③2H2S+SO2→3S+2H2O(反歧化反应又称归中反应)
ⅰ有淡黄色固体生成,ⅱ有小水珠生成H2S与SO2不共存
④H2S+H2SO4(浓)→S↓+SO2↑+2H2O浓H2SO4可干燥N2,O2,H2,CO2,HCl,Cl2
不能用浓H2SO4干燥H2S气体,可用CaCl2
⑤氢硫酸(H2S)在空气中放置会变浑浊
2H2S+O2→H2O+2S↓S‹Cl2O2›S
综上所述:
H2S是强还原性,能与Fe3+,HNO3,KMnO4等反应
2、酸性H2S——ⅰ弱酸ⅱ二元酸
H2SO4→2H++SO42-
H2SH++HS-H2CO3(CO32-,HCO3-)
HS-H++S2-酸根
练习:
H2S+2NaOH→2H2O+Na2S
H2S+NaOH→H2O+NaHS
H2S+CuSO4→CuS↓+H2SO4
注:
CuS溶解度特别小作用:
用CuSO4(aq)吸收H2S
[类似]H2S+Pb(NO3)2→PbS↓+2HNO3
H2S+Pb(Ac)2→PbS↓+2HAc
Pb(Ac)2试纸检验H2S的存在
四、H2S的实验完制法
FeS(黑色块状)+H2SO4(稀)→FeSO4+H2S↑
发生:
启普发生器(H2,CO2,H2S)
收集:
向上排空气
尾气:
NaOH/CuSO4吸收
五、氢硫酸的盐——金属硫化物
可溶于水:
所有钾钠铵盐(K2S,Na2S,(NH4)2S),MgS,BaS
难溶于水可溶于强酸FeS黑色
难溶于强酸CUS,PbS,Ag2S
(Ⅲ)二氧化硫
一、物性:
无色,刺激性气味,易溶于水,1体积水可溶解40体积的二氧化硫
二、化性
1、酸性氧化性与CO2相似
SO2(酸酐)+H2OH2SO3
SO2+Na2O→Na2SO3
SO2+CaO→CaSO3
CO2(少)+Ca(OH)2(过)→CaCO3↓+H2O
2CO2(过)+Ca(OH)2(少)→Ca(HCO3)2
HS-HSO3-
S2-SO32-
SO2(H2SO3)+NaOH(少)→NaHSO3
SO2+Ca(OH)2(少)→Ca(HSO3)2
SO2+Ca(OH)2(足)→CaSO3↓+2H2O
2、氧化性
①SO2+2H2S→3C+2H2O
3、还原性
2SO2+O22SO3(V2O5实验室使用催化剂)
催化剂参加反应!
!
纯净SO2,O2,几乎不反应
V2O5的作用:
V2O5+SO2→V2O4+SO3,2V2O4+O2→2V2O5
不能共存:
H2S和SO2,H2S和Cl2,NH3和HCl
②SO2+Cl2+H2O→H2SO4+2HCl
1、生成两大强酸,2、可将Cl2改为Br2,I2
其他:
SO2有较强还原性能与许多强氧化剂反应
eg:
HNO3,KMnO4等
4、漂白性(HClO,Na2O2,SO2,活性炭)
原理:
SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质
思考:
1、向溴水中通入SO2,溴水褪色,故SO2具有漂白性(⨯)
SO2还原性的体现
2、新制氯水具有漂白性,向新制氯水中通入SO2气体,则漂白性会增强吗?
为什么?
答:
不增强,向新制氯水中通入SO2气体,它们反应生成没有漂白性物质的H2SO4和HCl,它们的漂白性减弱或消失。
三、亚硫酸及其盐
1、H2SO3中强酸——挥发性、不稳定——二元酸——还原性
H2SO3在空气中放置会缓慢氧化生成H2SO4
2、NaHSO3,Ca(HSO3)2
Na2SO3,CaSO3↓(白色)
Na2SO3在空气中被氧化生成Na2SO4
(Ⅳ)三氧化硫
SO3无色针状晶体
SO3+H2O→H2SO4,SO3又称硫酐
浓H2SO4,SO3,CaO,NaOH,NaO溶于水放出大量热
(Ⅴ)酸雨
一般雨水因CO2的溶解而是酸性PH≥5.6(5.6是饱和H2CO3情况)
酸雨:
PH<
5.6
酸雨成分:
H2SO4,HNO3,H2SO3
酸雨的成因:
①含硫的矿物燃料的燃烧:
S+O2→SO2
②H2SO4,HNO3工厂尾气含SO2,NOx(氮氧化物)
③汽油尾气含NOx(N2+O2电火花2NO)
防止酸雨形成:
①燃烧含硫的矿物时进行脱硫,即:
燃烧的同时加入CaO。
S+O2
SO2,CaO+SO2→CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4
②工厂的尾气充分吸收利用
另外:
已形成酸雨:
酸化的土壤撒CaO
5.4硫酸
一、硫酸的通性
1、物性:
无色液体,不挥发
稀H2SO4<
95%
浓H2SO498.3%1。
84g/cm3油状
纯H2SO4H2SO4
发烟H2SO4H2SO4中吸收了大量SO3
2、化性——酸性——二元强酸H2SO4→2H++SO42-
3、酸性,不挥发性的应用
NaCl(S)+H2SO4(浓)→NaHSO4+HCl↑H2SO4的酸性,不挥发性
Na2SO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+SO2↑H2SO4的强酸性
FeS+H2SO4→FeSO4+H2S↑H2SO4的强酸性
二、浓H2SO4的特性
A、吸水性——吸收“H2O”分子
①浓H2SO4放置m↑,c↓
②干燥剂除了NH3,H2S,HI,HBr外
B、脱水性——使有机物分子中的H,O原子以2:
1之比脱出形成水
①C12H22O11浓H2SO412C+11H2O碳化变黑
②浓H2SO4使纸张变黑
③浓H2SO4因脱水性而成为许多有机反应的催化剂
eg:
HCOOH(甲酸)浓H2SO4CO↑+H2O
CH3CH2OH浓H2SO4C2H4↑(乙烯)+H2O
[思考]:
1、制取下列气体,用到H2SO4的哪种性质?
H2S,HCl,H2,SO2,CO,C2H4
2、浓H2SO4使胆矾晶体变白是浓H2SO4的什么性质?
吸水性
④皮肤溅到浓H2SO4处理:
干布擦——大量水冲洗
C、浓H2SO4的强氧化性
浓H2SO4具有强氧化性
稀H2SO4没有强氧化性
浓H2SO4有氧化性
稀H2SO4有氧化性
Zn+H2SO4(稀)→ZnSO4+H2↑H+的弱氧化性
氧化性酸——强氧化性:
浓H2SO4,HNO3,HClO
非氧化性酸——
1、与金属反应
Cu与浓H2SO4共热:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
现象:
①立刻有气泡②溶液变兰③铜片逐渐消耗,溶解
ⅰn氧化剂:
n还原剂=1:
1ⅱ浓H2SO4的作用1mol氧化剂,1mol酸
金属与浓H2SO4反应规律
ⅰ>
浓H2SO4能与“金属活动顺序表中Ag和Ag位以前的金属反应
ⅱ>
金属被浓H2SO4氧化成高价硫酸盐
ⅲ>
浓H2SO4被还原为SO2
2Ag+2H2SO4(浓)Ag2SO4+2H2O+2O2↑
Zn+2H2SO4(浓)→ZnSO4+SO2↑+2H2O(不加热也进行,但稍慢)
下列金属放入浓H2SO4中,溶解最快的是(A)最慢(DE)
A、ZnB、CuC、PBD、AlE、Fe
钝化(是一种现象)
——铁、铝在冷的浓H2SO4、HNO3中,不溶解的现象
原因:
Al、Fe在浓H2SO4中因为迅速反应产生一层致密的氧化膜,阻止了内部金属与浓H2SO4继续反应。
(Fe+H2SO4(浓)→Fe3O4,(AL2O3))
打铁:
Fe+H2O(g)Fe3O4+H2
运输浓H2SO4、浓HNO3——铁槽车
2、与非金属反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
[了解]:
2P+5H2SO4(浓)2H3PO4+5SO2↑+2H2O
3、浓H2SO4与低价化合物有还原性
H2S+H2SO4(浓)→S↓+SO2↑+2H2O
2HBr+H2SO4(浓)→Br2+SO2↑+2H2O
1、浓H2SO4使蔗糖碳化时常闻到刺激性气味,为什么?
(浓H2SO4与蔗糖碳化时,温度升高,碳与浓H2SO4在高温时反应生成SO2)
2、能否用NaBr固体与浓H2SO4共热制取HBr气体,为什么?
三、硫酸盐
(7个CuSO45H2O……)
5.5溶液中的离子反应
问题:
溶液中各个物质以什么形式存在?
一、电解质——在溶于水或熔化状态下能导电的化合物
1、电解质分类强电解质——能完全电离“→”
弱电解质——不能完全电离“”
酸强酸——完全电离(H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、HClO4)以H+和酸根离子形式存在
弱酸—不完全电离(HF、HAc、H2CO3、H2S、H2SO3……)‹10%主要以酸的分子形式存在
例:
HF(主要)H+(少)+F-(少)
碱强碱:
NaOH、KOH、Ba(OH)2完全电离OH-,Mn+
弱减:
Mg(OH)2、Fe(OH)3、Fe(OH)2、NH3·
H2O不完全电解
Mg(OH)2(S)Mg2++2OH-
特殊:
一水和氨NH3·
H2OOH-+NH4+
盐易(可)溶于水:
K+、Na+、NH4+、NO3-、HCO3-、AC-
在水中完全电离,以离子形式存在
难溶于水:
在水中溶解很少,但溶解了的那部分完全电离为离子
没有溶解的以固体形式存在
BaCO3(s)(多)Ba2+(少)+CO32-(少)
2、电解方程式的书写
HNO3→H++NO3-
HClOH++ClO-
Fe(OH)2Fe2++2OH-
Ba(OH)2→Ba2++2OH-
Na2SO4→2Na++SO42-
KHCO3→K++HCO3-
NaHSO4→Na++H++SO42-
AgCl→Ag++Cl-
H2OOH-+H+1*10-7mol一升水55、5mol
3、导电性比较
向100mol的下列溶液中通入等电压的电流,测得电流强度由大到小的顺序应是D>
C>
B>
A>
E
A0.02mol/LNaClB0.015mol/LH2SO4C0.02mol/LMgSO4
D0.02mol/LAl2(SO4)3E0.1mol/LHAc(1.离子浓度2.离子所带电荷)
二、溶液中的反应——离子反应
HCl+NaOH→H2O+NaCl
H++Cl-+Na++OH-→Na++Cl-+H2O
H++OH-→H2O(强酸和强碱)
H2SO4+2KOH→2H2O+K2SO4
2H++SO42-+2K++2OH-→2H2O+2K++SO42-
H++OH-→H2O
BaCO3+2HCl→BaCl2+H2O+CO2↑
BaCO3+2H++2Cl-→Ba2++2Cl-+H2O+CO2↑
BaCO3+2H+→H2O+CO2↑+Ba2+(BaCO3和强酸)
Na2SO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+SO2↑
2Na++SO32-+2H++SO42-→2Na++SO42-+H2O+SO2↑
SO32-+2H+→H2O+SO2↑(可溶性盐和强酸)
1、书写步骤
写:
正确写出反应的化学方程式,配平
改:
把化学式改成离子
删:
把两边都有的离子删除
查:
将上反应整理,检查
2、要改写成离子的物质:
易溶于水的强电解质强酸:
盐酸、硫酸、硝酸等
强碱:
NaOH、KOH、Ba(OH)2
易溶于水的盐:
3、不能改写成离子的物质
①单质、氧化物
②难溶的盐:
BaSO4、PbSO4、AgCl、AgBr、AgI、CaCO3、BaCO3等
③弱电解质:
弱酸:
HAc、HClO、H2CO3、HF、H2SO3、H3PO4
弱碱:
NH3•H2O、Fe(OH)3、Mg(OH)2、Cu(OH)2、
水
④气体:
H2、O2、CO2、SO2、NH3等
4、离子方程式正误判断的关键
三看四查
看反应的可能性化学符号书写正误
看反应环境:
是否在溶液中进行“→”、“↑、↓”是否运用恰当
看物质的溶解性质量守恒和电荷守恒
电子得失总数是否相等
5、错题类型
(1)强弱电解质不分,易溶与难溶不分
(2)不符合反应事实
(3)没有遵守质量守恒和电荷守恒
(4)漏写离子
(5)系数化简出错
(6)没有参加反应的离子没有删除
(7)不是溶液中的反应写出了离子方程式
6、错例分析:
指出下列离子方程式属于哪种错误,并改正
(1)氢氧化铁与盐酸反应:
H++OH-→H2O
应为:
Fe(OH)3+3H+→Fe3++3H2O
(2)石灰石与盐酸反应:
CO32-+2H+→CO2↑+H2O
CaCO3+2H+→Ca2++CO2↑+H2O
(3)纯碱与醋酸反应:
CO32-+2H+→CO2↑+H2O
CO32-+2CH3COOH→2CH3COO-+CO2↑+H2O
(4)铁和稀硫酸反应:
2Fe+6H+→2Fe3++3H2↑
Fe+2H+→Fe2++H2↑
(5)铁粉放入硫酸铁溶液中:
Fe+Fe3+→2Fe2+
Fe+2Fe3+→3Fe2+
(6)铜和浓硫酸反应:
Cu+4H++SO42-→Cu2++SO2↑+2H2O
浓硫酸参加的反应不写离子方程式
(7)硫酸与氢氧化钡溶液的反应:
H++SO42-+OH-+Ba2+→BaSO4↓+H2O
(8)硫酸与氢氧化钡溶液的反应:
Ba2++SO42-→BaSO4↓
均应为:
2H++SO42-+2OH-+Ba2+→BaSO4↓+2H2O
(9)氯化钠固体和浓硫酸强热制氯化氢:
H++Cl-→HCl↑
该反应没有离子方程式
7、离子反应的应用
(i)离子共存问题
1、下列各组离子,在溶液中能大量共存的是(C)
A、Ag+、Na+、NO3-、Br-B、H+、K+、Cl-、SO32-
C、Ca2+、Na+、HCO3-、Cl-D、Cu2+、Na+、SO42-、S2-
2、下列各组离子,在强酸性溶液中能大量共存的是(A)
A、Al3+、Na+、SO42-、Cl-B、Na+、K+、NO3-、Ac-
C、Ba2+、K+、NO3-、AlO2-D、Mg2+、K+、SO42-、HCO3-
(ii)认识参加反应的离子,同时还要认识未参加反应的离子
例:
有甲、乙、丙个烧杯,均盛有等体积等物质的量浓度的硫酸,先将甲加水一倍,乙加入足量氯化钡溶液,丙不做任何改变,再分别与NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的量(B)
A、丙>
甲>
乙B、甲=乙=丙C、甲>
乙>
丙D、无法确定E、甲=丙>
乙
(iii)在计算题中的应用
将10克CaCO3粉末投入400mL1.0mol/L盐酸中,充分反应。
(1)求产生二氧化碳气体体积(S.T.P)
(2)在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,能生成多少克沉淀?
(1)CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2O
1mol2mol22.4升
0.1mol0.4mol(过量)V
∴V=2.24升
(2)上述反应实质是:
CaCO3+2H+→Ca2++CO2↑+H2O
∴Cl-没有参加反应,∴nCl–=0.4×
1=0.4mol
∴nAgCl=0.4mol
∴mAgCl=0.4×
143.5=57.4克
三、硫酸根离子的检验
Ba2++SO42–→BaSO4↓且BaSO4不溶于稀酸
操作:
在待测溶液中滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴入稀盐酸或稀硝酸,沉淀不溶解。
SO42–白色沉淀(BaSO4↓)沉淀不溶解
SO32–+BaCl2溶液白色沉淀(BaSO3↓)+稀盐酸沉淀溶解(SO2↑)
CO32–白色沉淀(BaCO3↓)或稀硝酸沉淀溶解(CO2↑)
PO43–白色沉淀(Ba3(PO4)2↓)沉淀溶解(无)
Ag+
[Ba3(SO4)2+HCl→BaCl2+H3PO4]
在某溶液中加入BaCl2产生不溶于稀HCl的白色沉淀,说明原溶液中一定含有SO42-
答:
错,Cl-与Ag+也能生成AgCl沉淀
严格的检验方法是:
在待测溶液中加入足量稀盐酸,若无沉淀产生,则在溶液中继续滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀即有SO42–离子,否则无SO42–离子。
[练习]1、下列反应的离子方程式正确的是()
A、碳酸钙与盐酸反应CaCO3+2H+→Ca2++CO2↑+H2O
B、氢氧化钡溶液与硫酸反应Ba2++SO42-→BaSO4↓
C、氯水滴入碘化钾溶液中Cl2+I-→Cl-+I2
D、铁与稀硫酸反应2Fe+6H+→2Fe3++3H2↑
2、下列反应的离子方程式不正确的是()
A、氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应Ba2++SO42-→BaSO4↓
B、铁屑放入氯化铁溶液中Fe+2Fe3+→3Fe2+
C、硝酸银溶液滴入氯化钠溶液中AgNO3+Cl-→AgCl↓+NO3-
D、氢氧化钠溶液与盐酸反应OH-+H+→H2O
3、下列离子方程式中,正确的是(C)
A、稀硫酸滴在铜片上Cu+2H+→Cu2++H2↑
B、盐酸滴在石灰石上CO32-+2H+→H2O+CO2↑
C、氧化铜放入稀硫酸中CuO+2H+→Cu2++H2O
D、氯气通入氯化亚铁溶液中Fe2++Cl2→Fe3++2Cl-
4、下列反应的离子方程式中,正确的是(C)
A、氨气通入稀盐酸溶液中NH3+H++Cl-→NH4Cl
B、氢氧化铝和硫酸反应H++OH-→H2O
C、镁和稀盐酸反应Mg+2H+→Mg2++H2↑
D、金属钠与水反应Na+H2O→Na++OH-+H2↑
5、写出符合离子反应“H++OH-→H2O”的三个化学方程式:
6、写出下列反应的离子方程式:
(1)向稀氨水中加入稀盐酸;
(2)碳酸钙溶于盐酸中
(3)向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钡溶液;
(4)醋酸铵溶液与KOH溶液共热
(5)在小苏打溶液中加入稀硫酸;
(6)氯化镁溶液与氢氧化钡溶液混合
(7)氯化铝溶液与氨水混合;
(8)烧碱与碳酸氢钠溶液反应
(9)铁溶入稀硫酸中;
(10)在硫酸氢钠溶液中加入小苏打
7、将17.4克MnO2固体与100mL浓盐酸(12mol/L)混合加热,充分反应。
(1)该反应能产生多少升氯气(S.T.P)?
(2)向反应后的溶液中加水稀释至500mL,再加入足量的硝酸银溶液,求产生沉淀的质量。
5.6氧族元素
一、原子结构特点
氢化物
化学式
H2O
H2S
H2Se
H2Te
稳定性逐渐减弱,酸性逐渐增强,还原性逐渐增强
2H2S+O2→2H2O+2S↓
SO2,SO3
SeO2,SeO3
TeS2,TeS3
水化物
H2SO3,H2SO4
H2SeO3,H2SeO4
H2TeS3。
H2TeS4
酸性依次减弱
二、S,Cl性质比较
元素
S
Cl
原子半径/nm
0.102
0.099
电子层数相同,而半径rS>
rCl,∴核对最外层电子的吸引力Cl>
300℃
∴Cl的非金属性比S强,Cl2的氧化性比S强
与H2反应难易
S+H2H2S(难)
Cl2+H2
2HCl(易)
气态氢化物
稳定性
不稳定
稳定(与H2O差不多)
酸性
弱酸
强酸
还原性
H2S>
HCl(H2S+Cl2→S+2HCl)还原性,还原产物
最高价的含氧酸
H2SO4强酸
HClO4最强酸
与Fe,Cu金属化合难易
Fe+SFeS
2Fe+3Cl2
2FeCl3
S与Cu反应较难(2Cu+SCu2S)
Cu+Cl2
CuCl2
[练习]举例说明氧的非金属性比硫强,并用原子结构的知识加以解释(Cu,Fe,H2,H2S,S+O2)
5.2化学反应速率化学平衡
化学反应要解决两个问题
1、反应进行快慢——反应速率问题
2、反应进行程度(反应转化率)——化学平衡问题
研究:
Θ如何表示反应的快慢
Θ反应为什么有的快有的慢
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