14.卤族元素和氧族元素
元素化合物方程式
一、卤族元素:F 2+H 2===2HF (阴暗处爆炸)2F 2+2H 2O===4HF+O 2 (水是还原剂) Cl 2+H 22HCl (将H 2在Cl 2点燃;混合点燃、加热、光照发生爆炸) 3Cl 2+2P2PCl 3 Cl 2+PCl 3PCl 5 Cl 2+2Na 2NaCl3Cl 2+2Fe 2FeCl 3 Cl 2+Cu CuCl 2 Cl 2+2FeCl 2===2FeCl 3 (在水溶液中:Cl 2+2Fe 2+===2Fe 3++3Cl -)Cl 2+2NaBr===2NaCl+Br 2 Cl 2+2Br -=2Cl -+Br 2Cl 2+2KI===2KCl+I 2 Cl 2+2I -=2Cl -+I 2Cl 2+Na 2S===2NaCl+S ↓ Cl 2+S 2–=2Cl –+S ↓Cl 2+H 2S===2HCl+S ↓ (水溶液中:Cl 2+H 2S=2H ++2Cl –+S ↓)Cl 2+SO 2+2H 2O===H 2SO 4+2HCl Cl 2+SO 2+2H 2O=4H ++SO 42–+2Cl – Cl 2+H 2O==HCl+HClO (加碱或光照促进歧化) Cl 2+H 2O H ++Cl –+HClOCl 2+2NaOH==NaCl+NaClO+H 2O Cl 2+2OH –=Cl –+ClO –+H 2OCl 2+2Ca(OH)2==CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O Cl 2+2OH –=Cl –+ClO –+H 2O3Cl 2+6KOH(浓)5KCl+KClO 3+3H 2O 3Cl 2+6OH –5Cl –+ClO 3–+3H 2O4HCl(浓)+MnO 2MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 4H ++2Cl –+MnO 2Mn 2++Cl 2↑+2H 2O 16HCl+2KMnO 4===2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O 16 H ++10Cl -+2MnO 4–=2Mn 2++5Cl 2↑+8H 2O 6HCl+KClO 3==KCl+3Cl 2↑+3H 2O 6H ++5Cl –+ClO 3–=3Cl 2↑+3H 2O14HCl+K 2Cr 2O 7===2KCl+2CrCl 3+3Cl 2↑+7H 2O 14H ++6Cl –+Cr 2O 72–=2Cr 3++5Cl 2↑+7H 2O 3HClO+HI===HIO 3+3HCl 3HClO+I -=IO 3–+3H ++Cl –HClO+H 2SO 3===H 2SO 4+HCl HClO+H 2SO 3=3H ++SO 42–+Cl – 2HClO 2HCl+O 2↑(保存在棕色瓶中)二、氧族元素:S+O 2SO 2 S+H 2SO 4(浓)3SO 2↑+2H 2OS+6HNO 3(浓)H 2SO 4+6NO 2↑+2H 2O S+4H ++6-3NO ==6NO 2↑+2H 2O+-24SO3S+4HNO 3(稀)3SO 2+4NO ↑+2H 2O 3S+4H ++4-3NO 3SO 2+4NO ↑+2H 2O 2H 2S+3O 2(足量)2SO 2+2H 2O 2H 2S+O 2(少量)2S ↓+2H 2O 2H 2S+SO 2===3S ↓+2H 2O H 2S+H 2SO 4(浓)===S ↓+SO 2↑+2H 2O 3H 2S+2HNO 3(稀)===3S ↓+2NO ↑+4H 2O 3H 2S+2H ++2NO 3–=3S ↓+2NO ↑+4H 2O 5H 2S+2KMnO 4+3H 2SO 4===2MnSO 4+K 2SO 4+5S ↓+8H 2O 5H 2S+2MnO 4–+6H +=2Mn 2++5S ↓+8H 2O 3H 2S+K 2Cr 2O 7+4H 2SO 4===Cr 2(SO 4)3+K 2SO 4+3S ↓+7H 2O 3H 2S+Cr 2O 72–+8H +===2Cr 3++3S ↓+7H 2O 3Na 2S+8HNO 3(稀)===6NaNO 3+2NO ↑+3S+4H 2O 3S 2-+8H ++2NO 3-=2NO ↑+3S+4H 2O Na 2S+Cl 2==2NaCl+S ↓(在水溶液中) S 2-+Cl 2=2Cl -+S ↓H 2S+CuCl 2===CuS ↓+2HCl (弱酸制强酸的典型反应) H 2S+Cu 2+=CuS ↓+2H +2SO 2+O 2+2H 2O===2H 2SO 4(这是SO 2在大气中缓慢发生的环境化学反应)2SO 2+O 2催化剂 加热 2SO 3SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2Cl–SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr Br2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2Br–SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI I2+SO2+2H2O=4H++SO42–+2I–SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3SO2+(NH4)2SO3+H2O===2NH4HSO32NH4HSO3+H2SO4===(NH4)2SO4+2H2O+2SO2↑(硫酸工业尾气处理)SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O (不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2.可用品红鉴别)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2OH2SO3+X2+H2O===H2SO4+2HX (X表示Cl2,Br2,I2) H2SO3+X2+H2O=4H++SO42-+X–2H2SO3+O2==2H2SO42H2SO3+O2=4H++SO42-H2SO3+H2O2===H2SO4+H2O H2SO3+H2O2=2H++SO42–+H2O5H2SO3+2KMnO4===2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O 5H2SO3+2MnO4–=2Mn2++4H++3SO42–+3H2O H2SO3+2FeCl3+H2O===H2SO4+2FeCl2+2HCl H2SO3+2Fe3++H2O=4H++2Fe2+ +SO42–3Na2SO3+2HNO3(稀)===3Na2SO4+2NO↑+H2O 3SO32-+2H++2NO3-=3SO42-+2NO↑+H2O2Na2SO3+O2===2Na2SO4 (Na2SO3在空气中易变质)2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2OH2SO4+Fe(Al)室温下钝化6H2SO4(浓)+2Fe Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2OH2SO4(浓)+2HBr===SO2↑+Br2+2H2O (不能用浓硫酸与NaBr制取HBr)H2SO4(浓)+2HI===SO2↑+I2+2H2O (不能用浓硫酸与NaI制取HI)H2SO4(稀)+Fe===FeSO4+H2↑2H++Fe=Fe2++H2↑三、氮族元素:N2+3H2催化剂2NH3N2+3Mg Mg3N2N2+O2 2NO高温高压2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O2NH3+3Cl2===N2+6HCl 8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl4NH3+3O2(纯氧)2N2+6H2O 4NH3+5O2催化剂4NO+6H2O△4NH3+6NO===5N2+6H2O (用氨清除NO)NH3+NaCl+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl(侯德榜制碱:用于工业制备小苏打,苏打)2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO (NO2不是硝酸的酸酐)NO2+2KI+H2O===NO+I2+2KOH(不能用淀粉KI溶液鉴别溴蒸气和NO2)4HNO3(浓)+C CO2↑+4NO2↑+2H2O6HNO3(浓足)+Fe===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O 6H++3NO3-+Fe=Fe3++3NO2↑+3H2O4HNO3(浓)+Fe(足)===Fe(NO3)2+2NO2↑+2H2O 4H++2NO3-+Fe=Fe2++2NO2↑+2H2O4HNO3(稀足)+Fe===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 4H++NO3-+Fe=Fe3++NO↑+2H2O4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O (保存在棕色瓶中)Ca(OH)2+2NH4Cl2CaCl2+2NH3↑+2H2O (实验室制NH3)NaOH+NH4Cl NaCl+NH3↑+H2O四、碳族元素:C+O2(足量)CO2 2C+O2(少量)2COC+CO22CO C+H2O(g)CO+H2(生成水煤气)2C+SiO2Si+2CO(制得粗硅) Si(粗)+2Cl2SiCl4(SiCl4+2H2===Si(纯)+4HCl)Si(粉)+O2SiO2Si+C SiC(金刚砂) 4HF+Si===SiF4+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑(Si+2OH-+H2O=-2SiO+2H2↑)34HF+SiO2===SiF4+2H2O(可测定矿样或钢样中SiO2的含量,玻璃雕刻)2CO+O22CO2CO+CuO Cu+CO2CO2+H23CO+Fe2O32Fe+3CO2CO+H2O催化剂加热CO2+2Mg2MgO+C (CO2不能用于扑灭由Mg,Ca,Ba,Na,K等燃烧的火灾)CO2+NH3+H2O===NH4HCO3CO2+2NH3(过量)+H2O===(NH4)2CO3CO2+2NaOH(过量)==Na2CO3+H2O 2OH-+CO2=CO32–+H2OCO2(过量)+NaOH==NaHCO3OH-+CO2=HCO3–CO2+Ca(OH)2(过量)==CaCO3+H2O Ca2++2-OH+CO2=CaCO3↓+H2O2CO2(过量)+Ca(OH)2==Ca(HCO3)2OH―+CO2=HCO3–CO2+CaCO3+H2O==Ca(HCO3)2CO2+CaCO3+H2O=Ca2++2HCO3–SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O(常温下强碱缓慢腐蚀玻璃)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2 (制取玻璃) SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2(制取玻璃)H2SiO3 SiO2↓+H2ONa2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+NaCl SiO32-+2H+=H2SiO3↓Na2SiO3+CO2+2H2O===H2SiO3↓+Na2CO3SiO32-+CO2+2H2O=H2SiO3↓+CO32-一、钠及其化合物:4Na+O2==2Na2O 2Na2O+O22Na2O22Na+O2Na2O22Na+S==Na2S(爆炸)2Na+2H2O==2NaOH+H2↑2Na+2H2O=2Na++2OH―+H2↑4Na+TiCl44NaCl+Ti 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑2Na2O2+2H2O=4Na++4OH–+O2↑2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O HCO3-+OH-=CO32–+H2ONa2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3CO32-+H2O+CO2=2HCO3-Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl CO32-+H+=HCO3-Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑CO32-+2H+=CO2↑+H2ONaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑HCO3-+H+=CO2↑+H2O二、铝及其化合物2Al+3Cl22AlCl34Al+3O2===2Al2O3 (常温生成致密氧化膜而钝化,在氧气中燃烧)3S+2Al Al2S3 (只能由单质制取,不能由离子制取)4Al+3MnO22Al2O3+3Mn 2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr (铝热反应)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 2Al+3FeO Al2O3+3Fe2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+6H2SO4(浓)Al2(SO4)3+3SO2+6H2O (Al,Fe在冷,浓的H2SO4,HNO3中钝化)Al+4HNO3(稀)===Al(NO3)3+NO↑+2H2O Al+4H++NO3–=Al3++NO↑+2H2O2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH–+2H2O=2AlO2–+3H2↑Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH―=2AlO2―+H2OAl(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH–=AlO2–+2H2OAlCl3+3NaOH==Al(OH)3↓+3NaCl Al3+ +3OH–=Al(OH)3↓AlCl3+4NaOH==NaAlO2+3NaCl +2H2O Al3+ +4OH–=AlO2–+2H2OAlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl Al3++3NH3·H2O=Al(OH)2↓+3NH4+NaAlO2+H2O+HCl===Al(OH)3↓+NaCl AlO2-+H2O+H+=Al(OH)3↓NaAlO2+4HCl===AlCl3+NaCl +2H2O AlO2-+4H+=Al3++2H2OCO2(不足)+2NaAlO2+3H2O===2Al(OH)3↓+Na2CO3CO2+3H2O+AlO2–=Al(OH)3↓+CO32–CO2(足)+NaAlO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3CO2+2H2O+AlO2–=Al(OH)3↓+HCO3–三、铁、铜及其化合物3Cl2+2Fe2FeCl33Fe+2O2 Fe3O4S+Fe FeS (既能由单质制取,又能由离子制取)S+2Cu Cu2S (只能由单质制取,不能由离子制取) Cl2+Cu CuCl23Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑6FeO+O2===2Fe3O4Fe+2HCl===FeCl2+H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+CuCl2===FeCl2+Cu Fe+Cu2+=Fe2++CuFeO+4HNO3===Fe(NO3)3+NO2+2H2O FeO+4H++NO3―=Fe3++NO2↑+2H2OFe2O3+3H22Fe+3H2O(制还原铁粉) Fe3O4+4H23Fe+4H2O CuO+H2Cu+H2O FeO+2HCl===FeCl2+H2O FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2OCl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O6Fe2+ + 3ClO- + 3H2O === 2Fe(OH)3↓ + 4Fe3+ + 3Cl-3Fe2+ +4H+ +NO3-===3Fe3+ +NO↑+2 H2OMnO4- + 5Fe2+ + 8H+ === Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ == 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2OH2SO3+2FeCl3+H2O===H2SO4+2FeCl2+2HCl H2SO3+2Fe3++H2O=4H++2Fe2+ +SO42–2FeCl3+Fe==3FeCl22Fe3++Fe=3Fe2+2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 (用于雕刻铜线路版) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+2FeCl3+H2S===2FeCl2+2HCl+S↓2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I22Fe3++2I-=2Fe2++I2FeCl3+3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4Cl Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+FeCl3+3KSCN==Fe(SCN)3+3KCl Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色,用于Fe3+的特性检验)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O Cu(OH)2CuO+H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
无机化学——卤素和氧族元素
以萤石和浓H2SO4作用,工业上生产HF是把反应物放在衬铅 的铁制容器中进行(因生成PbF2保护层阻止进一步腐蚀铁) 。氢氟酸一般用塑料制容器盛装。HF溶于水即为氢氟酸。
CaF2+H2SO4(浓)=CaSO4+2HF↑
(3).非金属卤化物的水解
(3)非金属卤化物的水解:此法适用于HBr和HI的制备,以水滴 到非金属卤化物上,卤化氢即源源不断地发生: PBr3+3H2O==H3PO3+3HBr PI3+3H2O==H3PO3+3HI 实际上不需要事先制成卤化磷,把溴滴加在磷和少许水的 混和物中或把水逐滴加人磷和碘的混和物中即可连续地产 生HBr或HI: 2P+6H2O+3Br2==2H3PO3+6HBr 2P+6H2O+3I2==2H3PO3+6HI
砹是在二十世纪四十年代才被科学家所发现。它是人工合成元 素。其合成的人工核反应为:
20983Bi+42He→21185At+210n
砹希腊词原意是不稳定。它的同位素的半衰期只有8.3小时。
11.2.1 卤素-基本物理性质(ns2np5 )
元素 原子序数 价电子结构 主要氧化数 原子共价半径/pm X-离子半径/pm 第一电离势/(kJ·mol-1) 电子亲合势/(kJ·mol-1) X-的水合能/(kJ·mol-1) X2的离解能/(kJ·mol-1) EØ (X2/X-)/V 电负性(Pauling标度)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
氟
氯
溴
碘
9
17
35
53
2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5
-1
-1,+1,+3,+5,+7
无机化学
第十四章 卤族元素(VIIA :F 、Cl 、Br 、I 、At)14-1 卤族元素的一些基本性质(表 1-1)第二周期元素 F 的特殊性及原因:①主要氧化数:F 无正氧化数。
(电负性最大) ②解离能:F-F < Cl-Cl 。
(原子半径r 最小)③分解水:F2氧化H2O 。
(ϕθ(F2/F-) 最大)④第一电子亲合能:F < Cl > Br > I (电子密度ρ大)。
⑤卤化物热力学稳定性:氟化物最稳定。
(热力学离子型卤化物:氟化物晶格能U 最大;共价型卤化物:氟化物△fGØ最负)。
⑥卤化物配位数(C.N.):氟化物最大。
AsF3 AsCl3 AsBr3 AsI3 AsF5 AsCl5 -- --。
14-2 卤族元素各氧化态的氧化还原性 一.卤素单质的强氧化性和卤离子的还原性1.卤素单质的强氧化性 F2 > Cl2 > Br2 > I2 ϕθ(X2/X-)2.卤离子X-的还原性 F- < Cl- < Br- < I- 二.卤素与水的作用(卤素的歧化与反歧化反应) 1.卤素与水的作用 据ϕθ -pH 图ϕ O2/H2O = ϕθ O2/H2O+0.059/4lgPo2C4H+ ϕ H2O/H2 = ϕθ H2O/H2+0.059/4lg1/Po2C4H+当PO2=PH2=1P θ= 1kPa 时,简化为: ϕ O2/H2O =1.23-0.059pH2.66 2.98 3.16 3.98 电负性 (Pauling) -292.9 -334.7 -368.2 -506.3X -离子水合能/kJ ·mol -1 1008.4 1139.9 1251.1 1861.0 第一电离能/kJ ·mol -1 152.6 193.8 242.6 156.9 解离能/kJ ·mol 0.5351.081.362.87ϕθ X2/X-/V 301.7 330.5 354.8 338.8 第一电子亲合能/kJ ·mol - 216 195 181 136 X -离子半径/pm133 114 99 71 原子半径/pm 0.029 3.58 0.732 分解水 溶解度/g/100mgH 2O-1、+1、+3、+5、+7 -1 主要氧化数 ns 2np 5 价层电子结构 IBr Cl F 基本性质ϕ H2O/H2 =-0.877+0.059(14- pH ) {直线方程}即ϕ H2O/H2=-0.059pH 同法,作出X2/X-的j -pH 图。
《卤素和氧族元素》课件
氧族元素在工业上的应用
氧族元素在工业上主要用于生产含氧酸及其盐类,如硫酸、磷酸、硝酸等。这些 酸是工业中重要的原料,可用于制造化肥、农药、颜料、炸药、洗涤剂等。
氧族元素还用于制造其他含氧无机化合物,如含氧酸盐、氧化物和过氧化物等。 这些化合物在化工、轻工、纺织、冶金和电子等领域有广泛应用。
氧族元素在化学研究中的应用
卤素和氧族元素面临的挑战与机遇
资源短缺问题
随着卤素和氧族元素的广泛应用,资源短缺 问题逐渐凸显,例如稀土元素、氟元素的短 缺等。这需要加强资源的循环利用,提高资 源利用率,同时积极寻找替代资源。
环境问题
卤素和氧族元素的开采、生产和应用过程中 会对环境造成一定的影响,例如对水体、土 壤和空气的污染等。这需要加强环境保护措 施,推广清洁生产技术,降低对环境的负面 影响。
详细描述
氧是空气的主要成分之一,具有强烈 的氧化性,可以与许多元素发生反应 ,如与氢气反应生成水,与金属反应 生成金属氧化物等。
硫的性质与反应
总结词
硫是一种常见的非金属元素,具有多种化合价和独特的反应性。
详细描述
硫有多种化合价,如-2、0、+4、+6等,因此可以形成多种化合物,如硫化物、硫酸盐等。硫还可以 与许多元素发生反应,如与金属反应生成金属硫化物,与氢气反应生成硫化氢等。
氧族元素在化学研究中具有重要地位,它们是许多有机和无机化合物的组成部分,对于合成新的化合物和材料具有关键作用 。
氧族元素在化学反应中常作为氧化剂或还原剂参与反应,如硫化物在高温下可与氢气反应生成硫和水;硒化物可与金属反应 生成金属硒化物;二氧化硫可与氧气发生催化氧化反应生成三氧化硫等。了解氧族元素的性质和反应机制有助于深入理解化 学反应机理,推动化学科学的发展。
卤族元素和氧族元素
(4)在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体
(5)在FeI2溶液中加入少量溴水
(6)在FeBr2溶液中通入足量的Cl2气体
思考并书写离子方程式:
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
Br2+2I-=2Br-+I2
3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2
能力培养:通过卤族元素及其重要化合物的转化关系的教学,培养学生的归纳能力;通过卤族元素的“结构—性质”关系的教学,培养学生分析问题的能力和归纳能力;通过卤族元素的“性质—制备”关系的教学,培养学生解决实际问题的综合能力。
科学思想:通过认识卤族元素的原子结构与其性质的关系,使学生感悟到事物的现象与本质的辩证关系;通过卤族元素及其重要化合物的特殊性的归纳,认识事物的一般与特殊的关系;通过分析卤单质的制备,认识事物间普遍联系与制约的观点。
卤族元素和氧族元素
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14.卤族元素和氧族元素
第一课时
教学目标
知识技能:使学生充分认识以氯元素为核心的卤族元素的性质及其递变规律,进一步加深对“结构决定性质”的理解;掌握卤族元素的单质、卤化氢的制备方法,进一步认识氧化还原反应;认识卤族元素的单质及其重要化合物的特殊性。
结论:结构决定性质,性质反映结构。
【引言】物质的性质决定了物质的存在形态、用途及制备方法。
【板书】
3.卤族元素的“性质—制备”的关系
【过渡】卤族元素的化学性质活泼,所以在自然界中以化合态的形态存在。
氧族元素及其化合物
2Ag+2O3 →Ag2O2+2O2
氧族元素及其化合物
臭氧能迅速且定量地把I-氧化成I2,常利用该反应来测定O3的 含量,称之为碘量法。
臭氧具有强氧化性和不易导致二次污染的优点,因此常用作消毒杀 菌剂、空气净化剂和漂白剂等。在废气净化领域,可以利用臭氧氧化废 气中二氧化硫,并制得硫酸以回收利用;在废水处理领域,臭氧可氧化 废水中的有机物,通常与传统水处理技术进行组合,以满足废水深度净 化的要求。
在实验室里,可以将过氧化钠加到冷的稀硫酸或稀盐酸中来制备 H2O2:
Na2O2+H2SO4+10H2O →Na2SO4·10H2O+H2O2 工业上制备过氧化氢,目前主要有电解法和蒽醌法两种方法。
氧族元素及其化合物
三、 硫及其重要化合物 1. 单质硫
单质硫有几种同素异形体,最常见的是正交硫和单斜硫。当 加热到368.6 K时,正交硫不经熔化就转变成单斜硫,当把它冷 却时,就发生相反的转变过程,所以368.6 K是正交硫与单斜硫 之间的平衡转变点:
无机化学
氧族元素及其化合物
一、 氧族元素的通性
周期表第ⅥA族包括氧(O)、硫(S)、硒 (Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素,通称 为氧族元素。其中硒和碲是稀有元素,钋是放射 性元素,最重要的是氧和硫两种元素。有关氧族 元素的一些性质见表8-14。
氧族元素及其化合物
氧族元素及其化合物
氧族元素和卤素相似,随原子序数的增加,原子半径和离子半径增 大,而电负性和电离能则降低。由氧向钋过渡,元素的非金属性逐渐减 弱,金属性逐渐增强,氧和硫是典型的非金属,硒和碲是两性的准金属, 钋是金属。氧族元素的非金属活泼性弱于相应的卤族元素。
无机化学下册分章习题
第十四章一、选择题1.实验室制备Cl2最常用的方法是………………………………………………………()A .KMnO4与浓盐酸共热;B. MnO2与稀盐酸反应;C. MnO2与浓盐酸共热;D. KMnO4与稀盐酸反应。
2.实验室中制取少量HBr所采用的方法是……………………………………………()A . 红磷与Br2混合后滴加H2O;B. KBr固体与浓H2SO4作用;C. 红磷与H2O混合后滴加Br2;D. Br2在水中歧化反应。
3.在热碱溶液中,Cl2的歧化产物为……………………………………………………()A .Cl- 和ClO-;B. Cl- 和ClO2-;C. Cl- 和ClO3-;D. Cl- 和ClO4-。
4.下列含氧酸中酸性最强的是…………………………………………………………()A .HClO3; B. HClO; C.HIO3; D. HIO。
5.实验室制得的氯气含有HCl和水蒸气,欲通过二个洗气瓶净化,下列洗气瓶中试剂选择及顺序正确的是………………………………………………………………………()A. NaOH,浓H2SO4;B. CaCl2,浓H2SO4;C. H2O,浓H2SO4;D. 浓H2SO4,H2O。
6.氢氟酸最好是储存在……………………………………………………………………()A ..塑料瓶中;B.无色玻璃瓶中;C. 金属容器中;D.棕色玻璃瓶中。
7.下列含氧酸中酸性最弱的是……………………………………………………………()A. HClO;B. HIO;C. HIO3;D. HBrO。
8.下列酸中,酸性由强至弱排列顺序正确的是…………………………………………()A. HF>HCl>HBr>HI;B. HI>HBr>HCl>HFC. HClO>HClO2>HClO3>HClO4D. HIO4>HClO4>HBrO49.氢氟酸是一弱酸,同其它弱酸一样,浓度越大,电离度越小,酸度越大;但浓度大于5mo l·L-1时,则变成强酸。
无机化学课后答案全解(武大吉大第三版)
⽆机化学课后答案全解(武⼤吉⼤第三版)第⼗⼆章1.卤素中哪些元素最活泼?为什么有氟⾄氯活泼性变化有⼀个突变?答:单质的活泼性次序为:F2>>Cl2>Br2>I2从F2到Cl2活泼性突变,其原因归结为F原⼦和F—离⼦的半径特别⼩。
F Cl Br I F— Cl— Br— I—r/pm 64 99 114 133 136 181 195 216(1)由于F的原⼦半径⾮常⼩,F—F原⼦间的斥⼒和⾮键电⼦对的斥⼒较⼤,使F2的解离能(155KJ/mol)远⼩于Cl2的解离能(240KJ/mol)。
(2)由于F-离⼦半径特别⼩,因此在形成化合物时,氟化物的离⼦键更强,键能或晶格能更⼤。
由于F-离⼦半径特别⼩,F-的⽔合放热⽐其他卤素离⼦多。
2.举例说明卤素单质氧化性和卤离⼦X-还原性递变规律,并说明原因。
答:氧化性顺序为:F2 >Cl2 >Br2>I2 ;还原性顺序为:I- >Br->Cl->F-.尽管在同族中氯的电⼦亲合能最⾼,但最强的氧化剂却是氟卤素单质是很强的氧化剂,随着原⼦半径的增⼤,卤素的氧化能⼒依次减弱。
尽管在同族中氯的电⼦亲合能最⾼,但最强的氧化剂却是氟。
⼀种氧化剂在常温下,在⽔溶液中值的⼤⼩和下列过程有关(见课氧化能⼒的强弱,可⽤其标准电极电势值来表⽰,θ本P524)3.写出氯⽓与钛、铝、氢、⽔和碳酸钾作⽤的反应式,并注明必要的反应条件。
答:(1) 2Cl2+Ti =TiCl4加热,⼲燥(2) 3Cl2+2Al =2AlCl3 加热,⼲燥(3) Cl2+H2 =2HCl 点燃(4) 3Cl2+2P(过量)=2PCl3 ⼲燥5Cl2(过量)+2P=2PCl5⼲燥(5) Cl2+H2O=HClO +HCl(6) Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO34.试解释下列现象:(1)I2溶解在CCl4中得到紫⾊溶液,⽽I2在⼄醚中却是红棕⾊。
常见非金属及其化合物
四. 碳族元素及其化合物
二氧化硅(silica)的存在、结构、性质
1. SiO2的存在:较纯的水晶,含有少量杂质的石英、玛瑙和普遍 存在的沙子,无定形的硅藻土。 2. SiO2 的结构:正四面体的空间网状结构。 3. SiO2的性质: (1)SiO2物理性质:硬度大,熔点高,难溶 于水的固体。
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)常温下,浓硝酸使铁、铝等金属钝化。 (3)与某些非金属的反应:
C + 4 HNO3(浓)= CO2↑+ 4 NO2↑+ 2H2O
4.硝酸的工业制法
工业上制备硝酸的过程如下,试写出各步反应的化 学方程式 :
催化剂 (1) 氨在催化剂的作用下与 4NH +5O = 4NO+6H O 3 2 2 氧气发生反应,生成一氧化 氮;
白色胶状沉淀
思考:若CO2通过量的话
Na2SiO3 + 2CO2 + 2H2O=2 NaHCO3 + H2SiO3↓ SiO3 2-+2CO2 +2H2O= 2HCO3 - + H2SiO3↓
思考:在Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸有没有什么现象 ?反应方程式和离子方程式? Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3↓ SiO32- +2H+ = H2SiO3↓
2.硝酸的不稳定性:
4HNO3 △ 或光照 O2↑ +2H2O + 4NO2↑
①久置浓硝酸为什么呈黄色? 久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液 中,使得溶液变黄! ②硝酸应如何保存? 密封于棕色瓶中,并放在阴暗处!
3.硝酸具有强氧化性
氧族元素与卤族元素性质的比较.doc
●教学目标1.使学生初步感受运用元素周期律等理论知识,指导学习元素化合物知识的科学方法,进一步认识和理解“族”的特点和含义。
2.掌握氧族元素原子结构与元素性质递变的关系。
3.通过氧族元素和卤族元素相似性、差异性及其原因的比较,培养学生分析、归纳总结知识的能力。
4.通过臭氧知识的学习,对学生进行一分为二、全而看问题的辩证唯物主义思想教育,挖掘教材内容,渗透环保意识。
●教学重点1.原子结构与元素性质的关系。
2.氧族元素性质的相似性和递变规律。
●教学难点氧族元素与卤族元素性质的比较。
●教学方法启发、推测、讨论、对比、归纳等方法。
●教具准备投影仪、胶片、三角架、石棉网、玻璃棒、酒精灯、药匙、研钵、火柴、大试管、坩埚钳、铁粉、铜片、硫粉。
●教时安排2课时●教学过程★第一课时[引入]请同学们默背碱金属和卤族的元素,并说明它们的原子结构特点及其在周期表中的位置。
那么在初中重点学习过的地壳含量居第一,且在实际中起着举足轻重作用的氧元素处于周期表中什么位置?与之同家族的成员还有哪些?它们在结构及性质上有何相同和不同之处呢?[板书]第一节氧族元素[投影]氧族元素(VIA)元素名称:氧硫硒碲 (钋)元素符号:O S Se Te (Po)核电荷数:8 16 34 52 (84)原子结构示意图:[引导]据氧族元素所处周期表中的位置及族元素的特点,推测其原子结构的相同点和不同点。
[师]氧族元素原子结构有何相同与不同点?[生]相同点:原子最外层都有6个电子。
不同点:①核电荷数不同;②电子层数不同;③原子半径不同。
[追问]从O Te,原子结构有何递变规律呢?[生]从O Te,核电荷数依次增加,电子层数依次增多,原子半径依次增大。
[转引]据氧族元素原子结构特点和递变规律,再运用元素周期律理论来推测氧族元素的性质及变化。
[师]元素的化学性质主要决定于原子结构的哪些方面?[生]最外层电子数和原子半径。
[追问]最外层电子数和原子半径如何决定元素的化学性质?[生]最外层电子数越多,越易得电子,表现非金属性;若原子半径越小,得电子能力越强,非金属性越强。
2022-2023学年广西壮族自治区桂林市永福县百寿中学高二化学下学期摸底试题含解析
2022-2023学年广西壮族自治区桂林市永福县百寿中学高二化学下学期摸底试题含解析一、单选题(本大题共15个小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,共60分。
)1. 把A、B、C、D四块金属片插入稀中,用导线两两相连都可以构成原电池。
若A、B相连时,A为负极;C、D相连时,D的质量保持不变;A、C相连时,A极减轻;B、D 相连时,B为正极。
则四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )A.A>B>C>D B.A>C>B>D C.A>C>D>B D.B> D>C>A参考答案:C略2. 下列物质中核磁共振氢谱中只有一个峰的物质是A. 乙烷B. 丙烷C. 正丁烷 D. 异丁烷参考答案:A略3. 下列离子方程式书写正确的是()A.碳酸氢钠的水解:HCO3﹣+H2O H3O++CO32﹣B.以硫酸铝和小苏打为主要反应物的泡沫灭火器中的反应原理:Al3++3HCO3﹣═Al (OH)3↓+3CO2↑C.1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入等体积4 mol/L NaOH溶液:Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2OD.用惰性电极电解AlCl3溶液:2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑参考答案:B考点:离子方程式的书写.专题:离子反应专题.分析:A.碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子,溶液显示碱性;B.铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体;C.铵根离子结合氢氧根离子能力大于氢氧化铝,氢氧化铝溶解前铵根离子先与氢氧根离子反应生成一水合氨;D.溶液中含有铝离子,铝离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀.解答:解:A.碳酸氢钠的水解生成碳酸和氢氧根离子,正确的离子方程式为:HCO3﹣+H2O H2CO3+OH﹣,故A错误;B.以硫酸铝和小苏打为主要反应物的泡沫灭火器,铝离子与碳酸氢根离子之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式为:Al3++3HCO3﹣═Al (OH)3↓+3CO2↑,故B正确;C.1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入等体积4 mol/L NaOH溶液,硫酸铝铵与氢氧化钠的物质的量之比为1:4,由于铵根离子结合氢氧根离子能力大于氢氧化铝,所以反应生成氢氧化铝沉淀和一水合氨,正确的离子方程式为:NH4++Al3++4OH﹣═Al(OH)↓+NH3?H2O,故C错误;3D.用惰性电极电解AlCl3溶液,反应生成氢氧化铝沉淀、氢气和氯气,正确的离子方程式为:2Al3++6Cl﹣+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑+3Cl2↑,故D错误;故选B.点评:本题考查了离子方程式的正误判断,为高考中的高频题,属于中等难度的试题,注意明确离子方程式正误判断常用方法:检查反应物、生成物是否正确,检查各物质拆分是否正确,如难溶物、弱电解质等需要保留化学式,检查是否符合守恒关系(如:质量守恒和电荷守恒等),选项C为易错点,注意反应生成氢氧化铝沉淀和一水合氨.4. 能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的一组物质是()A.乙烯、乙炔 B.苯、己烷 C.苯、甲苯 D.己烷、环己烷参考答案:C略5. 下列电离方程式中正确的是()A.Na2CO3 2Na+ + CO32-B.H2CO3 2H+ + CO32-C.NH3·H2O NH3 + H2O D.H2SO3 H+ + HSO3-参考答案:D略6. 胶体区别于其他分散系的本质特征是:A.胶体的分散质能通过滤纸空隙,而浊液的分散质不能B.产生丁达尔现象C.分散质粒子直径在1nm~100nm之间D.胶体在一定条件下能稳定存在参考答案:略7. 据《华盛顿邮报》报道,美国食品与药物管理局2009年10月公布了一份草拟的评估报告,指出塑料奶瓶和婴儿奶粉罐中普遍存在的化学物质双酚A(如下图)并不会对婴儿或成人的健康构成威胁.关于双酚A的下列说法正确的是()A.该化合物属于芳香烃B.该化合物与三氯化铁溶液反应显紫色C.双酚A不能使溴水褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液退色D.1 mol双酚A最多可与4 mol Br2发生加成反应参考答案:B略8. 25℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是()A、向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B、向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,K w不变C、向水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,c(OH-)增大D、将水加热,K w增大,pH不变,呈中性参考答案:BA.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)升高,错误;B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,K w不变,正确;C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡正向移动,c(H+)降低,错误;D.将水加热,K w增大,pH减小,错误;选B。
高中化学知识点归纳
高中化学知识点归纳
一、化学基本概念
1. 物质的组成和分类
2. 原子结构
3. 元素周期表
4. 化学键
5. 化学反应
6. 化学平衡
7. 溶液
8. 酸碱盐
9. 氧化还原反应
10. 有机化合物
二、无机化学
1. 碱金属与碱土金属
2. 氮族元素
3. 碳族元素
4. 氧族元素
5. 卤族元素
6. 过渡金属
7. 配合物
8. 岩石矿物
三、有机化学
1. 烃类
2. 羧酸及其衍生物
3. 醇、酚和醚
4. 胺和酰胺
5. 糖类
6. 脂类
7. 蛋白质和核酸
8. 有机合成反应
四、物理化学
1. 热力学
2. 化学动力学
3. 电化学
4. 表面现象与胶体化学
5. 光谱学
6. 统计热力学
五、分析化学
1. 重量分析
2. 滴定分析
3. 光谱分析
4. 电位分析
5. 色谱分析
6. 质谱分析
7. 红外光谱和核磁共振谱
六、应用化学
1. 能源化学
2. 环境化学
3. 材料化学
4. 食品化学
5. 药物化学
6. 生命化学。
无机化学第14章
臭氧在地面附近的大气层中含量极少,但在 距地球表面 25 km 处有一层臭氧层存在,它能吸 收太阳光的紫外辐射,成为保护地球的生命免受 太阳强辐射的天然屏障。但随着大气污染的日益 严重,臭氧层正在逐渐被破坏。 O3 分子的空间构型为Ⅴ形。
• •
图 14-1 O3 分子的结构
O3 的氧化性比 O2 强,它能将 I- 氧化为单质 碘: O3 2KI 2HCl 2KCl I2↓ O2 H2O 在有机化学中,常用臭氧氧化烯烃的反应确 定烯烃中双键的位置。 利用臭氧的氧化性及不容易导致二次污染这 一优点,可用于饮用水消毒,其优点是杀菌快, 且消毒后无异味。
S + 6HNO3
△
H2SO4 + 6NO2 + 2H2O ↑ 2Na 2S + Na 2SO3 + 3H2O
3S + 6NaOH
△
三、过氧化氢
(一) 过氧化氢的性质
纯过氧化氢是淡蓝色黏稠状液体,沸点为 423 K。 过氧化氢与水可形成分子间氢键,因此能与水以任何比 例混溶。常用过氧化氢溶液中H2O2的质量分数为 3%。 H2O2 分子的结构如图 14-3 所示。
2SO2 O2 SO2 2H2S
2SO3 2H2O 3S
二氧化硫只有在与强还原剂作用时,才表现出氧 化性。 二氧化硫主要用于生产硫酸和亚硫酸盐,也用作 漂白剂,还可用作防腐剂和消毒剂。
2. 三氧化硫 纯三氧化硫是一种无色、易挥发的晶体,熔点 为 289.8 K,沸点为 317.5 K。气态三氧化硫为单分 子,其分子的空间构型为平面三角形。
(二) 硫的氧化物
1. 二氧化硫 硫在空气中燃烧生成二氧化硫:
S O2
SO2
高三化学非金属及其化合物(一)——卤族元素和氧族元素知识精讲
高三化学非金属及其化合物(一)——卤族元素和氧族元素【本讲主要内容】非金属及其化合物(一)——卤族元素和氧族元素1. 以氯为例,了解卤族元素的物理性质和化学性质。
2. 从原子的核外电子排布,理解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
3. 掌握氯气的化学性质,了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。
4. 了解氧、硫的单质及某些化合物的性质。
5. 以Na2O2为例,了解过氧化物的性质。
6. 掌握硫酸的化学性质。
7. 以硫酸为例,了解化工生产化学反应原理的确定。
初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。
【知识掌握】【知识点精析】1. 氯及其化合物联系网络2. 氯气化学性质(1)Cl原子的结构:最外层有7个电子,表现强氧化性。
(2)与金属反应Cl2与绝大多数金属能反应(除极少数不活泼金属),且变价金属(如Fe)一般能氧化到最高价。
2Na+Cl2=2NaCl(白烟)2Fe+3Cl3(棕褐色)思考:常温Fe能否与干燥Cl2反应?你能举出实例吗?(不能,除非潮湿Cl2。
液氯用钢瓶盛装运输)Cu+Cl2燃烧CuCl2(棕黄色的烟)注意:由Cu在Cl2中燃烧的现象说明无水CuCl2为棕黄色固体,只有溶于水其颜色由于浓度不同显绿色或蓝色。
思考:[CuCl4]2-+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl-(绿色)(蓝色)在此平衡体系中,改变下列条件:①加入适量NaCl ②加入适量AgNO3溶液③加入适量水,溶液颜色将如何改变?(①绿色加深②蓝色变深③变蓝色)(3)与非金属的反应氯气除与H2反应外,还能与P、S、Si等非金属反应2P+3Cl22PCl3PCl3+Cl2=PCl5反应现象:有白色烟雾生成——中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应。
其中PCl3是生产农药敌百虫的重要原料。
(4)与化合物的反应①跟水反应:Cl2+H2O HCl+HClO(歧化反应)水溶液称氯水,氯水存在的微粒,分析一下其中存在哪些分子、哪些离子?思考:A. 如何证明氯水中存在Cl2、H+、Cl-、HClO?B. 0.224L(标况)Cl2溶于2L水中,Cl2、Cl-、HClO物质的量之和0.01mol?(填大于、小于或等于)②跟碱反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(实验室中常利用该反应用来吸收多余Cl2)③跟其它还原性物质反应④跟有机物反应氯气可跟烷烃、苯、苯的同系物、苯酚等有机物发生取代反应;氯气能跟烯烃、炔烃、芳香烃等发生加成反应。
氧族元素通性
氧族元素通性王振山氧族元素指周期系第ⅥA族元素,它包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五个元素。
除O之外的S,Se,Te,Po又称硫族元素。
其中氧是地壳中含量最多的元素,约占总质量的%;硫在地壳中的含量只有%,居元素丰度第16位,但在自然界的分布很广。
氧元素在地球上的丰度最高,达58%(以mol计),16O(993759%),17O%),18O%);14O,15O,19O为人工合成的同位素,t1/2为数十秒。
元素在地壳中的存在形式比较复杂,只有少数能以单质存在,例如,氧和硫在自然界大量以游离态单质状态存在,其余均为化合物。
化合物主要有氧化物和硫化物两大类。
地质学上称前者为亲石元素,后者为亲硫元素。
硒、碲则有稀有元素,单质为准金属,通常以硒化物,碲化物存在硫化矿床中;钋则是典型金属元素,是一种放身性元素,存在于含铀和钍的矿床中。
(S有四种同位素: 32, 33, 34, 35)氧族元素通性氧族元素(ⅥA族):O、S、Se、Te、Po,非金属、准金属、金属。
氧族元素的一些基本性质表性质氧硫硒碲价层电子构型2s22p43s23p44s24p45s25p4原子半径/pm66104117137M2-离子半径/pm140184198221熔点/℃221450沸点/℃6851009电负性χ第一电离能I1/1314kJ·mol-1主要氧化值-2-2,+2,+4,+6-2,+2,+4,+6-2,+2,+4,+6从表可以看出,氧族元素的性质变化趋势与卤素相似。
氧族元素的金属性、原子半径、离子半径、熔点、沸点随原子序数增加而增大;电负性、电离能随原子序数增加而减小。
氧族元素原子的价层电子构型均为ns2np4,有获得2个电子达到稀有气体稳定结构的趋势。
当氧族元素原子和其他元素化合时,如果电负性相差很大,则可以有电子的转移。
例如,氧可以和大多数金属元素形成二元离子化合物,硫、硒、碲只能和低价态的金属形成离子型的化合物。
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14.卤族元素和氧族元素第一课时教学目标知识技能:使学生充分认识以氯元素为核心的卤族元素的性质及其递变规律,进一步加深对“结构决定性质”的理解;掌握卤族元素的单质、卤化氢的制备方法,进一步认识氧化还原反应;认识卤族元素的单质及其重要化合物的特殊性。
能力培养:通过卤族元素及其重要化合物的转化关系的教学,培养学生的归纳能力;通过卤族元素的“结构—性质”关系的教学,培养学生分析问题的能力和归纳能力;通过卤族元素的“性质—制备”关系的教学,培养学生解决实际问题的综合能力。
科学思想:通过认识卤族元素的原子结构与其性质的关系,使学生感悟到事物的现象与本质的辩证关系;通过卤族元素及其重要化合物的特殊性的归纳,认识事物的一般与特殊的关系;通过分析卤单质的制备,认识事物间普遍联系与制约的观点。
科学品质:通过学生讨论、归纳、设计实验、探索结论,激发学生的学习兴趣,培养学生的严谨求实、团结、合作的精神。
科学方法:培养学生研究事物和探究事物规律的科学方法。
重点、难点卤族元素的性质及其递变规律。
用氧化还原的观点分析认识卤族元素的单质及其化合物的性质。
教学过程设计教师活动【引言】卤族元素和氧族元素是典型的非金属元素族。
在复习这部分内容时建议以元素周期律和氧化还原理论为指导思想。
学生活动倾听、了解本部分内容的复习方法。
【过渡】下面我们复习卤族元素的知识。
【板书]一、卤族元素【复习提问】请画出卤素及其重要化合物之间的转化关系网络图,并完成有关的化学方程式。
回忆、再现曾经学过的卤族元素知识,建立起以氯、溴、碘为核心的知识网络图,书写相关的化学方程式。
【讲评】指导学生完成知识网络图,对学生归纳情况给予评价。
最终建立如下页关系:【板书】1.卤族元素及其重要化合物间的转化关系【投影】【板书】2.卤族元素的“原子结构—性质”的关系【投影】写出下列反应的离子方程式:(1)在NaBr溶液中滴入氯水(2)在FeSO4溶液中滴入溴水(3)在FeCl3溶液中滴加KI溶液【提问】比较Cl2、Br2、I2、Fe3+的氧化性强弱。
比较I-、Br-、Fe2+的还原性强弱。
思考并书写离子方程式:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+思考并根据书写的离子方程式得出结论:氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2;还原性I->Fe2+>Br-。
【归纳】由此得出结论:当溶液中存在多种还原性物质时,加入氧化剂,还原性强的应先被氧化。
【投影】写出下列反应的离子方程式:(4)在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体(5)在FeI2溶液中加入少量溴水(6)在FeBr2溶液中通入足量的Cl2气体思考并书写离子方程式:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+Br2+2I-=2Br-+I23Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2【提问】根据以上内容可得出卤族元素在化学性质方面有怎样的变化规律?思考、讨论得出结论:①F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱。
②F-、Cl-、Br-、I-离子的还原性依次增强。
③F、Cl、Br、I元素的非金属性依次减弱。
【讨论】如何从原子结构的角度解释卤族元素在化学性质方面的递变规律。
讨论后得出结论:卤族元素按F、Cl、Br、I的次序原子半径依次增大,得电子的能力减弱,导致其单质的氧化性逐渐减弱。
【板书】结论:结构决定性质,性质反映结构。
【引言】物质的性质决定了物质的存在形态、用途及制备方法。
【板书】3.卤族元素的“性质—制备”的关系【过渡】卤族元素的化学性质活泼,所以在自然界中以化合态的形态存在。
【提问】写出实验室制备氯气反应的离子方程式。
说明依据的是怎样的化学原理。
回忆、再现实验室制备氯气的方法。
回答:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O依据的原理是:利用氧化剂在酸性条件下氧化Cl-。
【板书】(1)卤素单质的制备——氧化还原法【提问】依据实验室制备氯气的原理,还可用哪些氧化剂代替MnO2?讨论回答:KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、次氯酸盐等。
【练习】写出分别用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式。
书写化学方程式:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OKClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2OCa(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O【投影】请设计一个用漂白粉和浓盐酸反应制得氯气,验证干燥的氯气无漂白性并制备氯水的实验装置图。
【提问】①装置应包括几部分?依据题目要求思考、讨论。
思考回答:①应包括四部分——气体发生装置、气体净化装置、验证其无漂白性的装置、溶解制备氯水装置。
【追问】仅这四部分吗?噢!还有尾气吸收部分。
②根据反应物的状态和反应条件应选择何种气体发生装置?②应选择固-液反应装置。
③制得的氯气中含有哪些杂质?应如何得到纯净干燥的氯气?③制得的氯气中含有HCl气体和水蒸气。
得到纯净干燥的氯气的方法是:先通过装有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl,再通过装有浓硫酸的洗气瓶干燥除水。
④根据氯气的溶解度,应选择怎样的氯气溶解装置?尾气应怎样吸收?④装置如图:师生共同探讨后确定下列实验装置模型。
【投影】饱和食盐水:除去Cl2中的HCl;浓硫酸:除去水蒸气;NaOH溶液:吸收尾气,防污染。
【投影】实验室用MnO2和浓盐酸可制备Cl2,若无浓盐酸,可用什么试剂代替?写出有关的化学方程式?思考:MnO2在H+浓度很大的条件下,可将Cl-氧化成单质。
现无浓盐酸,因此需制出HCl,联想到NaCl固体和浓硫酸反应可得HCl,因此采用MnO2、NaCl固体、浓硫酸NaCl(固)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O或综合写成:MnO2+3H2SO4(浓)+2NaCl(固体)MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O书写反应方程式:3H2SO4(浓)+2NaBr(固体)Br2↑+SO2↑+2H2O+2NaHSO4【投影】用浓硫酸和固体NaBr反应可以生成溴单质。
该反应能用于制备溴单质吗?若不能,应如何进行改进?【提问】写出浓硫酸和NaBr固体反应的化学方程式。
分析所得产物是否易于分离得到溴单质?该方法制备溴单质是否可行?讨论得出:SO2和Br2蒸气同时逸出,除去Br2蒸气中的SO2很困难。
该方法不可行。
【提问】如何改进?讨论得出改进方案:①用浓磷酸代替浓硫酸,并加入MnO2即可。
【提示】使反应不生成SO2是解决问题的关键。
【点拨】在MnO2、NaCl固体和浓硫酸反应得到Cl2的反应中,浓硫酸是氧化剂吗?哪种物质是氧化剂?说明什么?回答:浓硫酸不是氧化剂,MnO2是氧化剂。
说明MnO2的氧化性强于浓硫酸。
【提问】结合Cl-和Br-的还原性强弱,还有其它的改进措施吗?思考并回答:Br-的还原性强于Cl-,因此当浓硫酸和MnO2与NaBr固体共热时,浓硫酸将不被还原。
从而得到改进方案:②使浓硫酸、NaBr固体、MnO2共热。
反应后将溴蒸气冷凝即可。
【提问】写出该反应的化学方程式。
MnO2+3H2SO4(浓)+2NaBr(固体)MnSO4+2NaHSO4+Br2↑+2H2O【板书】【板书】(2)卤化氢的制备——难挥发酸制挥发酸【提问】请用化学反应方程式归纳出HX的制备方法。
回忆各种卤化氢的制备方法。
CaF2+H2SO4(浓)=CaSO4+2HF↑[铅容器中]NaCl(固)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑【提问】在制备HBr和HI时能否使用浓硫酸?为什么?应如何改进?讨论得出:由于浓硫酸可将Br-、I-氧化,所以不能用浓硫酸和NaBr、NaI反应制HBr、HI。
应用难挥发的浓磷酸代替浓硫酸。
NaBr(固)+H3PO4(浓)NaH2PO4+HBr↑NaI(固)+H3PO4(浓)NaH2PO4+HI↑领会元素化合物知识的学习方法。
【小结】学习元素化合物知识,不能仅停留在教科书的表面内容上,应将所学知识进行综合、归纳、总结,上升到理性高度,使知识向深度和广度发展。
【板书】4.卤族元素的“一般——特殊”的归纳【引言】卤族元素的单质及其化合物有许多共性,但也存在诸多特殊之处,请同学们回忆、讨论并进行归纳,可查阅教材、笔记等资料。
回忆、讨论、查阅资料,进行归纳和总结。
指导学生归纳并将学生得出的结论投影如下:【投影】卤族元素及其化合物的特殊性归纳:1.物理性质方面(1)常温下溴是唯一的液态非金属单质,极易挥发,保存时用水封。
(2)溴和碘易溶于有机溶剂,碘易升华。
(3)卤化银中只有AgF无色且溶于水。
(4)CaCl2、CaBr2溶于水,但CaF2不溶于水。
2.化学性质方面(1)F2和水剧烈反应,水是还原剂;F2不能将溶液中的Cl-、Br-、I-氧化;F2通入NaOH溶液中先与水反应;卤素单质中只有F2可与稀有气体反应。
(2)氯水使石蕊试剂先变红后褪色。
干燥的氯气和液氯无漂白性。
澳水和碘水无漂白性。
(3)卤化银中只有AgF见光不分解。
(4)碘单质遇淀粉变蓝。
碘单质与铁反应生成FeI2。
(5)卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸。
3.实验方面(1)制备HF时在铅容器中进行,氢氟酸保存在塑料容器中。
(2)制备HBr和HI时用浓磷酸代替浓硫酸。
(3)除去Cl2中HCl用饱和食盐水。
【小结】在复习元素化合物知识时,要注意共性与特性的辩证关系。
【板书】第二课时教学目标知识技能:通过硫及其化合物转化关系的教学,使学生掌握H2S、SO2、H2SO4的性质、制法和用途;通过实验设计的分析与讨论,使学生对硫及其化合物知识网络化、系统化。
能力培养:以硫及其化合物的性质为载体,以实验设计为核心,训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的思维能力以及解决实际问题的能力。
科学思想:通过学生自己对实验方案的设计与讨论,培养学生严谨求实的科学态度。
科学品质:通过以学生为主体的探究式教学途径,激发学生的学习兴趣,尝试成功的喜悦,使学生更加喜爱化学。
科学方法:通过实验设计的讨论与分析,使学生领会化学科学研究的一般方法。
重点、难点硫及其化合物的相互转化关系的实验设计与评价。
硫及其化合物各代表物性质的综合运用。
教学过程设计教师活动【引言】上节课我们复习了卤族元素的知识,下面我们复习氧族元素。
在复习本部分内容时,建议以掌握S、H2S、SO2、H2SO4代表物的性质为核心,用氧化还原的观点为指导思想。
学生活动倾听、形成基本的复习思路。
【板书】二、氧族元素【提问】请按下表要求填入你所知道的含有硫元素的物质的化学式:再现、讨论后得到:【提问】请根据所学的元素化合物知识,列出上面表格中的各物质之间的转化关系讨论逐步完善后得到:【板书】1.硫及其重要化合物间相互转化关系【投影】要求学生叙述各转化关系的化学方程式。