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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.1.P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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