《氧族元素》竞赛课堂讲义.doc

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（NH4）2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2电解2NH4HSO4=（NH4）2S2O8+H2，阴极 阳极 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+2HCl2、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Na2S2032、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）23、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：2HClH2SeO4H2SeO3H2OCl2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、Na2SO3S=Na2S2O3 B、3Na2SO44S十H2O3Na2S2O3H2SO4C4SO22H2S6NaOH3Na2S2O35H2O D2Na2SNa2CO34SO2=3Na2S2O3CO2例3、已知：AH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）DA： （2）GHNO3（稀）： 例4、取25.0g CuSO45H2O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。B组题：例1写出下列反应的化学方程式：（1）磁性材料Fe2O3可由FeSO4热分解反应制得。写出反应方程式。（2）硫和石灰乳反应得五硫化钙（CaS5）和硫代硫酸钙（CaS2O3），写出反应式。（3）矿物胆矾就是CuSO45H2O，当它溶于水渗入地下，遇到黄铁矿（FeS2），铜将以辉铜矿（Cu2S）的形式沉积下来；而反应得到的铁和硫则进入水溶液，该溶液无臭味，透明不浑浊，绿色，呈强酸性，在有的矿区常可见到这种具有强腐蚀性的地下水（俗称黑水）渗出地面，上述反应可以用一个化学方程式来表示，试写出配平的化学方程式。（4）制备硫代硫酸钠的方法之一是把二氧化硫通人硫化钠和碳酸钠（摩尔比21）的混合溶液。在反应过程中，先生成黄色的固体，其量先逐渐增多，然后又逐渐减少，溶液的pH值降到7左右时，溶液近于无色，反应已经完成。如果继续通入二氧化硫，溶液的pH值降到5，又会有固体物质出现。写出和以上现象有关的各个配平的化学方程式。例2、在开采硫铁矿（FeS2）地区，开采出的矿石暴露在空气和水中，逐渐被氧化。有关的反应可表示如下：1请写出反应的（配平的）方程式。2如果矿山中水流（或雨水）不断淋洗硫铁矿，总的趋势是什么？为什么？3在反应、中，什么物质被氧化？通过硫铁矿的水显酸或碱性？如果反应中途停止（断绝O2供给），但仍有FeS2剩余，将引起什么结果？答案思考题：一、1、金属和硫反应：FeSFeS 2金属和硫化氢反应：4Ag2H2SO22Ag2S2H2O3金属离子和氢硫酸反应：Hg2H2SHgS2H 4硫酸盐和碳反应：Na2SO44CNa2S4CO5碱和硫化氢反应：2NaOHH2SNa2S2H2O二、1金属和浓硫酸：Cu2H2SO4CuSO4SO22H2O2非金属和浓硫酸：S2H2SO43SO22H2O3硫和氧气：SO2SO2 4硫化氢和氧气：2H2S3O22SO22H2O5亚硫酸盐和强酸：Na2SO3H2SO4Na2SO4SO2H2O6硫酸盐热分解：2CaSO42CaO2SO2O2A组题；1、C 2、B 3、（12分）AS；B H2S；C SO2；D Na2SO3；E Na2SO4；F Aa2S2O3；G Aa2S；H Na2S（每空1分）Na2SO3SNa2S2O3（2分）3Ag2S8HNO32NO4H2O3S6AgNO3（2分）4、（12分）（1）可能（1分） 产物中有CuO（6g），CuSO4（4g）（2分）CuSO45H2OCuSO45H2O CuSO4CuOSO3（2）C；（1分）气体产物除去水后应大于0.125mol，原因如下：（l分）4CuO2Cu2OO2（1分） 2SO32SO2O2（1分）（3）7.2g（2分） 红色（1分） （4）Cu2O（3.6g），CuO（4g）（2分）B组题例1、 （1）2FeSO4=Fe2O3+SO2+SO3（2）3Ca（OH）2+12 S= 2CaS5+CaS2O33H2O（3）14CuSO45FeS212H2O7Cu2S5FeSO412H2SO4（4）2Na2S4SO2Na2CO33Na2S2O3CO2，固态物质逐渐增多是因为SO2Na2SH2ONa2SO3十H2S，2H2SSO23S2H2O，固态物质减少是因为SSO32S2O32，pH在5左右又产生固态物质是因为S2O32SO2H2O2HSO3S。例2、12FeS27O22H2O2Fe2