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无机化学实验——氧族.doc

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无机化学实验——氧族.doc

实验七氧族元素一、实验目的1掌握过氧化氢、硫化氢及硫的不同价态含氧化物的主要性质;2掌握实验室制备二氧化硫和硫化氢的方法;3掌握金属硫化物的生成和溶解条件;4掌握S2、SO32、S2O32及SO42的分离和检出方法1P区元素的性质P区非金属元素的价电子构型为NS2NP16,包括卤族、氧族、氮族、碳族、硼族及稀有气体6族共22种元素。P区非金属元素的价电子在原子最外层的NSNP轨道上。这些元素随价电子数的增多,由失电子的倾向逐渐过渡为共享电子,以致被得电子倾向所取代。同周期系中同周期元素,从左到右随着原子序数的增加,非金属活泼性逐渐增强;同族元素,从上至下,得电子能力依次减弱。2氧族元素的性质氧族元素的价电子构型为NS2NP4,氧和硫为较活泼的非金属元素。H2O2是一种淡蓝色的粘稠液体,通常所用为含H2O230的水溶液。H2O2不稳定,易分解放出O2。光照、受热、增大溶液酸碱度或痕量重金属的存在都会加速H2O2的分解。H2O2中氧的氧化态居中,既有氧化性又有还原性。H2O2的鉴定反应在酸性溶液中,H2O2能使CR2O72生成深蓝色的CROO22。CROO22不稳定,在水溶液中与H2O2进一步反应生成CR3,蓝色消失。反应式如下4H2O2CR2O722H2CROO225H2O2CROO227H2O26H2CR37O210H2OCROO22能与某些有机溶剂如乙醚、戊醇等形成较为稳定的蓝色配合物,故此反应常用来鉴定H2O2。硫的化合物中,H2S、S2具有强还原性,而浓H2SO4、H2S2O8及其盐具有强氧化性。氧化数为62之间的硫的化合物既有氧化性又有还原性,但以还原性为主。如2S2O32I2S4O62IS2O324CL25H2O8CL10H2SO42NA2S2O3遇热和酸性环境下易分解S2O32HSO2↑S↓H2O现象呢大多数金属硫化物溶解度小,且具有特征的颜色(提问典型金属硫化物的颜色)。除碱金属硫化物和硫化铵外,碱土金属硫化物微溶于水,其余硫化物都难溶于水,并呈特征颜色。在酸性溶液中通H2S,溶液中H浓度大,S2浓度低,所以只能沉淀出溶度积小的金属硫化物。而在碱性溶液中通H2S,溶液中H浓度小,S2浓度高,可以将多种金属离子沉淀成硫化物。因此,控制适当的酸度,利用H2S能将溶液中的不同金属离子按组分离。金属硫化物的溶解性能取决于其溶度积常数和其本性。溶解条件M2S2<KSP(1)加稀盐酸溶解,如硫化锌、硫化锰(2)加浓盐酸溶解,如硫化铅、硫化镉(浓盐酸的作用)(3)加浓硝酸溶解,如硫化铜(浓硝酸的作用)(4)同时加入浓硝酸和浓盐酸,如硫化汞(浓硝酸和浓盐酸各自的作用)3氧族元素的性质SO2无色有刺激性气体,比重较大,易溶于水;是大气污染中危害较大的一种,主要来源于石油和煤中硫化物的燃烧;(酸雨)可将烟道气中的SO2还原为单质硫或用碱液(碱厂白泥)吸收,以减小SO2的污染;既有还原性,又有氧化性,但以还原性为主。NA2S2O3性质(1)性质A.I2S2O32S4O622I-碘水褪色B.S2O324CL25H2O2SO428CL10H+BA2SO42BASO4C.S2O322H+SO2↑S↓H2O刺激味气体+乳白色沉淀(2)硫代硫酸盐的鉴定2AG+S2O32适量=AG2S2O3↓白AG2S2O3H2OAG2S↓黑H2SO4颜色变化白-黄-棕-黑1硫化氢的生成和性质(1)FES减半量进行,黄豆粒大小即可(2)用湿润的醋酸铅试纸检验气体的原理(3)硫化氢的还原性和硫离子鉴定试验中,硫化氢溶液可用硫代乙酰胺溶液代替。2过二硫酸盐的氧化性S2O82HMN2比较有无AG反应速率3亚硫酸盐的性质与鉴定SO32S2SO32MNO4硫代硫酸盐的性质与鉴定S2O32I2S2O32CL2如何证明有SO42生成S2O32HS2O32AG5过氧化氢的性质与鉴定(1)检验H2O2CR2O72H戊醇(2)催化分解H2O2(MNO2存在下,检验有无氧气生成)(讨论反应结束后,如何检验溶液中是否还存在H2O2)(3)氧化性H2O2PB2S2H2O2IH(4)还原性H2O2MNO4H6.设计实验有4瓶无色溶液,可能是NA2S、NA2SO3、NA2S2O3、NA2SO4,用最简便的方法鉴定出各是什么溶液(课堂讨论)四、注意事项1浓硫酸的取用安全(1)沾到皮肤上的处理;(2)易吸水,应及时盖好瓶盖;(3)浓硫酸的倾倒;(4)含浓硫酸残液的处理2.二氧化硫具有刺激性气味,对人体和环境带来毒害和污染,对人体呼吸系统损害较大。因此凡涉及二氧化硫的反应都要采取相应措施,减少二氧化硫逸出并在通风橱中进行。3硫化氢具有强烈的臭鸡蛋气味,毒性较大,主要引起中枢神经系统中毒。因此凡涉及二氧化硫的反应都要在通风橱中进行五、思考题1根据实验比较S2O32和I还原性强弱,S2O82与MNO4氧化性强弱,为何后一实验中MN2用MNSO4能否用MNCL2代替为何两个反应要在酸性介质中进行2为何亚硫酸盐中常含有硫酸盐怎样检验亚硫酸盐中的SO42怎样检验SO32

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