第三部分 元素及化合物
第一单元 卤 素
第一节 氯气
1、 氯原子结构:氯原子的原子结构示意图为______由于氯原子最外层有____个电子,
2、 容易___(得或失)___个电子而
3、 形面8个电子稳定结构,
4、 因此氯元素是活泼的非金属元素。
5、 氯元素的性质
1、氯气是___色有___气味的气体,___毒,可溶于水,密度比空气__。
2、氯气的化学性质
与金属反应 2Na Cl2===2NaCl (___色烟)
Cu Cl2===CuCl2 (_______色烟)
H2+Cl2===2HCl (_______色火焰)
与非金属反应 2P+3Cl2===2PCl3
PCl3 Cl2===PCl5 (________色烟雾)
Cl2 H2O===HCl HClO(有强氧化性的弱酸,漂白性)
与化合物反应 2Cl2 2Ca(OH)2===CaCl2 Ca(ClO)2 2H2O
(漂白粉,有效成份是____)
Ca(ClO)2 CO2 H2O==CaCO3↓ 2HClO
(这个反应证明HClO是弱酸的事实)
Cl2 2NaOH====NaCl NaClO H2O
氯气的用途:消毒、制盐酸、漂白粉、农药等
AgBr用作感光片AgI用作人工降雨
6、 氯气的制法
1、药品:浓盐酸和二氧化锰
2、原理:MnO2 4HCl===MnCl2 2H2O Cl2↑
(求氧化剂和还原剂的物质的量之比为______,当有2mol氯气生成时,有_____HCl被氧化,有___mol电子转移)
3、装置类型:固+液――气体
4、收集方法:用___排空气法或排饱和食盐水法收集。
5、检验:使湿润的KI淀粉试纸变蓝(思考其原因是什么)
6、余气处理:多余的氯气通入____溶液中处理吸收,以免污染环境。
第二节 氯化氢
一、 氯化氢的性质
1、物理性质:是一种___色有____气味的氯体,___溶于水(1 :500 体积比)密度比空气大。
2、化学性质:HCl 溶于水即得盐酸,盐酸是一种强酸,具有挥发性和腐蚀性。
3、氯化氢的实验室制法
药品:食盐(NaCl)和浓H2SO4
原理:用高沸点(或难挥发性)酸制低沸点酸(或易挥发性)(与制硝酸的原理相同)
NaCl H2SO4=====NaHSO4 HCl↑
总式:2NaCl H2SO4====Na2SO4 2HCl↑
NaCl NaHSO4====Na2SO4 HCl↑
(上述说明了条件不生成物不同,要注意反应条件)
装置类型:固+液――气体
收集方法:用向上排空法收集
检验:用湿润的蓝色石蕊试纸
余气处理:将多余的气体通入水中即可
第四节 卤族元素
1、原子结构特征:最外层电子数相同,均为7个电子,由于电子层数不同,原子半径不,从F――I原子半径依次增大,因此原子核对最外层的电子的吸引能力依次减弱,从外界获得电子的能力依次减弱,单质的氧化性减弱。
2、卤素元素单质的物理性质的比较(详见课本24面页)
物理性质的递变规律:从F2→I2,颜色由浅到深,状态由气到液到固,熔沸点和密度都逐渐增大,水溶性逐渐减小。
3、卤素单质化学性质比较(详见课本28页)
相似性:均能与H2发生反应生成相应卤化氢,卤化氢均能溶于水,形成无氧酸。
H2+F2===2HF H2 Cl2===2HCl
H2 Br2===2HBr H2 I2====2HI
均能与水反应生成相应的氢卤酸和次卤酸(氟除外)
2F2+2H2O==4HF+O2
X2 H2O====HX HXO (X表示Cl Br I)
递变性:与氢反应的条件不同,生成的气体氢化物的稳定性不同,
HF>HCl>HBr>HI,无氧酸的酸性不同,HI>HBr>HCl>HF.。与水反应的程度不同,从F2 → I2逐渐减弱。
4、卤离子的鉴别:加入HNO3酸化的硝酸银溶液,
Cl—:得白色沉淀。
Ag Cl- ===AgCl↓
Br—:得淡黄色沉淀
Ag Br- ====AgBr↓
I—: 得黄色沉淀
Ag I- ====AgI↓
第三章 硫 硫 酸
一、 硫的物性
淡黄色的晶体,质脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
二、硫的化学性质
1、 与金属的反应
2Cu S===Cu2S(黑色不溶于水) Fe S=====FeS(黑色不溶于水)
(多价金属与硫单质反应,生成低价金属硫化物)
2、 与非金属的反应
S+O2=====SO2 S+H2=====H2S
第2节 硫的氢化物和氧化物
一、 硫的氢化物―――硫化氢
1、硫化氢的的理性质
H2S是一种具有臭鸡蛋气味、无色、有剧毒的气体,能溶于水,常温常压1体积水能溶解2.6体积的硫化氢。
2、硫化氢的化学性质
热不稳定性 H2S====H2 S
可燃性 2H2S+3O2===2H2O 2SO2 (完全燃烧)(火焰淡蓝色)
2H2S+O2===2H2O 2S (不完全燃烧)
还原性 SO2+2H2S=2H2O+3S
3、氢硫酸
硫化氢的水溶液是一中弱酸,叫氢硫酸,具有酸的通性和还原性。
二、硫的氧化物
1、 物理性质:二氧化硫是一种无色有刺激性气味有毒的气体,2、 易溶于水,3、 常温常压1体积水可溶解40体积的二氧化硫;三氧化硫是一种没有颜色易挥发的晶体,4、 熔沸点低。
5、 化学性质
二氧化硫是一种酸性氧化物,与水直接化合生成亚硫酸,是亚硫酸的酸酐,二氧化硫具有漂白作用,可以使品红溶液腿色,但漂白不稳定。
SO2+H2O ==== H2SO3 (这是一个可逆反应,H2SO3是一种弱酸,不稳定,容易分解成水和二氧化硫。)
6、 二氧化硫的制法 Na2SO3 H2SO4===Na2SO4 H2O SO2↑
第3节 硫酸的工业制法――接触法
一、方法和原料
方法:接触法
原料:黄铁矿(主要成份是FeS2)、空气、水和浓硫酸
二、反应原理和生产过程
步骤 主要反应 主要设备
二氧化硫制取和净化 4FeS2 11O2===2Fe2O3 8SO2 沸腾炉
二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO2+O2===2SO3 接触室
三氧化硫氧吸收硫酸生成 SO3+H2O=H2SO4 吸收塔
思考:1、为什么制得二氧化硫时要净化?(为了防止催化剂中毒)
2、为什么吸收三氧化硫时用浓硫酸作吸收剂而不用水呢?(用水吸收时易形酸雾,吸收速度慢,不利于吸收,而用浓硫酸吸收时不形成酸雾且吸收干净,速度快。)
第四节 硫酸 硫酸盐
一、浓硫酸的物理性质
98.3%的硫酸是无色粘稠的液体,密度是1.84g/mL,难挥发,与水以任意比互溶
二、浓硫酸的特性
脱水性――与蔗糖等有机物的炭化
吸水性――用作干燥剂
强氧化性
2H2SO4(浓) Cu===CuSO4 2H2O SO2↑(此反应表现H2SO4(浓)具有氧化性又有酸性)
H2SO4(浓)+C=CO2↑+H2O+2SO2↑(此反应只表现H2SO4(浓)的氧化性)
注:H2SO4(浓)可使铁、铝发钝化,故H2SO4(浓)可铁或铝容器贮存
7、 硫酸盐
1、硫酸钙CaSO4 石膏CaSO4.2H2O 熟石膏2CaSO4.H2O(用作绷带、制模型等)
2、硫酸锌ZnSO4 皓矾ZnSO4.7H2O(作收敛剂、防腐剂、媒染剂 )
3、硫酸钡BaSO4,天然的叫重晶石,作X射线透视肠胃内服药剂,俗称钡餐。
7、 CuSO4.5H2O, 蓝矾或胆矾,8、 FeSO4.7H2O,绿矾
8、 硫酸根离子的检验
先加盐酸酸化后加氯化钡溶液,如果有白色沉淀,则证明有硫酸根离子存在。
第六节 氧族元素
一、氧族元素的名称和符号
氧(O) 硫(S) 硒(Se) 碲(Te) 钋(Po)
二、原子结构特点
相同点:最外层都有6个电子;
不同点:核电荷数不同,电子层数不同,原子半径不同
三、性质的相似性和递变性(详见课本91页)
1、 从O→Po单质的熔点、沸点、密度都是逐渐升高或增大
2、 从O→Po金属性渐强,3、 非金属性渐弱。
3、 与氢化合通式:H2R,4、 气体氢化物从H2O→H2Se的稳定性渐弱
5、 与氧化合生成RO2型或RO3型的氧化物,6、 都是酸酐,7、 元素最高价氧化物水化物的酸性渐弱。
硫的用途:制硫酸、黑火药、农药、橡胶制品、硫磺软膏
SO2用于杀菌消毒、漂白