【第一节现代奥林匹克运动会在哪里举行】第一节 氧族元素
【jiaoan.jxxyjl.com--高三化学教案】
一、考点:
1.以硫元素为代表,了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质;理解氧族元素的性质递变规律;
2.了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义;
3.掌握工业上接触法制硫酸的反应原理及有关的多步反应的计算;
4.了解硫酸的性质、用途及硫酸根离子的检验;了解几种常见的硫酸盐。
5.掌握离子反应、离子反应发生的条件及离子方程式的书写。
二、知识结构:
1.氧族元素原子结构、单质性质
元素名称和符号
氧(O)
硫(S)
硒(Se)
碲(Te)
原子
结构
原子序数
8
16
34
52
结构示意图
电子式
· ∶
· ∶
· ∶
· ∶
主要化合价
-2
-2,+4,+6
-2,+4,+6
-2,+4,+6
相同点
最外层电子数相同,都是6个电子
不同点
原子核外电子层数不同,依次增大
原子半径
物
理性
质
颜色和状态
无色无味气体
淡黄固体
灰色固体
银白色固体
密度
熔点(℃)
沸点(℃)
水、有机溶济溶解度
化学反
与金属反应
易与金属反应
易与金属反应
反应较难
多数不反应
与非金属反应
易与H2、C、P、S等反应
能与H2、C、O2反应
反应难
一般不反应
与化合物应
能与许多物质反应
能与氧化性酸、强碱反应
反应少
反应很少
一、硫
存在
化合态——存在形式有:FeS2(非盐)、CuFeS2(复盐)、石膏、芒硝、煤和石油
中含少量硫——污染大气物主要来源。
2、物理性质:硫有多种同素异开体。如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。不同温度硫分子含硫原子数不同、常温是S8、高温蒸气主要是S2。常温为淡黄色晶体(淡黄色固体有:Na2O2、AgBr、黄铁矿、T、N、T等)。
注意:①在溶液中通过化学反应生成少量硫时,有时称乳白色。
②硫的溶解性:不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。因此用物理方法洗去试管壁上的硫,只能用CS2作溶剂。
3、化学性质——硫原子最外层6个电子,较易得电子,表现较强的氧化性。
(1)与金属反应 Na+S——Na2S (剧烈反应并发生爆炸)
(Na+S——Na2Sx)
思考:①21g铁粉跟8g硫粉混合加热,冷却后将所得固体溶于足量盐酸,在标准状况下可得气体多少升?
Fe~H2↑
体体积为: )
②若为21g硫粉和8g铁粉混合,在空气中加热,冷却后,所得固体质量为多少克?
56g 32g
8g 21g
则硫过量,但由于在空气中加热,过量的硫与O2反应生成了SO2气体,因此,所得固体只能为FeS。其质量为: )
思考:①进行该实验时,将硫固体加热熔化至变成蒸气,再将光亮的铜丝放入硫蒸气中发生反应。实验时间较长,能否改成将铜丝加热后插入硫粉中?
②对铜,铁与硫的反应产物进行分析,硫与Cl2的氧化性哪个更强?理由是什么?
(氯气更强,因为S只将铜,铁氧化到低价,而氯气则将它们氧化到高价)
(空气中。因为纯氧中燃烧,尽管O2浓度大,但产生的热量更多,而在空气中燃烧,速率较小,产生的热量能及时分散到空气中)
(3)与化合物的反应
S+2H2SO4(浓) △ 2SO2↑+2H2O
思考:由硫能溶于热碱溶液可知,用热碱溶液可洗去试管壁上的硫,实验室为何常用热Ca (OH)2溶液而不用热NaOH溶液除去试管内的硫?(因NaOH碱性强,腐蚀玻璃)
S + Na2S =Na2Sx
S + Na2SO3 △ Na2S2O3
例1、硫与热强碱溶液可生成S2-和SO32-;生成物继续与硫作用得Sz2-和S2O32-。过滤后除去过量硫,向滤液中加入一定量的强碱后,再适入足量的SO2,SO2与Sz2-也完全转化为S2O32-。问:
(1)S+SO2+OH-完全转化为S2O32-的离子方程式____________________
(2)amolS最终转化为Na2S2O3,需SO2、NaOH的物质的量分别为________
(3)若amolS最终转化为Na2Sz耗原热碱溶液6molNaOH,则Na2Sx中x值为
_________。
SO32-+S △ S2O32- ……………………③
由①②③迭加得:(2x+2)S+6OH- =2Sx2-+S2O32-+3H2O …………④
SO2+Sx2-+OH-——S2O32-+H2O ………………⑤
由④⑤迭加得:S+SO2+2OH-=S2O32-+H2O …………………………⑥
答:第(1)问时,实质不必要这么繁的过程,因Sx2-、SO32-均为中间产物,只要抓住反应物为S和SO2及OH-,生成物为S2O32-和水即可得反应⑥。
由⑥式可知每有1mol硫需1molSO2和2molOH-,则SO2和OH-分别为a、2amol。
(2)由④式可知 x=
例2、工业上将硫黄混入Na2SO3溶液中共热至沸可制取Na2S2O3。制备Na2S2O3的另一种方法是把SO2通入Na2S和Na2CO3的混合液中,在反应过程中,先生成黄色沉淀,其量逐渐增多,然后又逐渐减少。当形成无色透明溶液时,反应完成:
(1)写出用上述反应制备Na2S2O3的化学方程式
①_________________________ ②____________________
③_________________________ ④Na2SO3+S △ Na2S2O3
(2)原料中Na2CO3、Na2S、SO2的物质的量比最佳是___________________。
(3)若SO2过量,则又会有黄色沉淀出现,其原因是(用离子方程式表示)______________。
解析:由于SO2溶于水生成H2SO3,而H2SO3是中强酸,其酸性比H3PO4还要强。则
(1)①SO2+H2O+Na2S=Na2SO3+H2S
②SO2+Na2CO3=Na2CO3+CO2
③SO2+2H2S=3S↓+2H2O
(2)要求三种物质的最佳配比,必须牢牢抓住关键的反应式④,其反应物为S和
Na2SO3,S由反应③生成,Na2SO3由反应①②形成,由反应③可知每生成3molS需2molH2S和1molSO2,则反应④可改为3Na2SO3+3S=3Na2S2O3,而生成2molH2S则需2molNa2S和2molSO2,同时生成2mol Na2SO3,现还差1mol Na2SO3,由反应②提供。则Na2CO3、Na2S、SO2的最佳物质的量比为1:2:4。
(3)若SO2过量,又生成3H2SO3,H2SO3+S2O32- H2S2O3+SO32-,H2S2O3极不稳定,H2S2O3→H2O+S+SO2,SO2与SO32-又能继续转化为HSO3-,因此,该反应的离子方程式为:
SO2+H2O+S2O32-=S↓+2HSO3-
橡胶的硫化(化学变化,将橡胶从线型结构转化为体型网状结构,增强橡胶的强度和弹性)
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