常見(jiàn)無(wú)機(jī)物及其應(yīng)用氧、硫及其化合物L(fēng)X

1、一、氧氣1、存在：氧在宇宙中的含量?jī)H次于氫和氦，在地殼中，氧則是含量最豐富的元素。氧不僅占了水質(zhì)量的88%，也占了空氣體積的20.9%。2、物理性質(zhì):無(wú)色無(wú)嗅氣體。不易溶于水。在壓強(qiáng)為101kPa時(shí)，氧氣在-183時(shí)變?yōu)樗{(lán)色液體，在-218時(shí)會(huì)變成淡藍(lán)色雪花狀的固體。3、化學(xué)性質(zhì)：強(qiáng)氧化劑、能支持呼吸并助燃與單質(zhì)：Na、Mg、Al、Fe、Cu、N2、C、P、S與化合物：燃燒、催化氧化、直接氧化氧和氧的化合物第一頁(yè)，共三十一頁(yè)。氧氣制備一般實(shí)驗(yàn)室制造氧氣使用的方法是：1.加熱高錳酸鉀： 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2 2.用催化劑MnO2并加熱氯酸鉀為: 2KClO3= 2KCl+3

2、O23.雙氧水（過(guò)氧化氫）在催化劑MnO2（或紅磚粉 末，土豆，水泥，鐵銹等）中，生成O2和H2O: 2H2O2= 2H2O+O2MnO2MnO2第二頁(yè)，共三十一頁(yè)。1. 壓縮冷卻空氣2. 核潛艇中制氧氣的方法: 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 此方法的優(yōu)點(diǎn)：常溫下進(jìn)行，使氧氣和二氧化碳形成循環(huán)過(guò)氧化鈉（Na2O2和水反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氧氣將氯酸鉀加熱生成氯化鉀和氧氣氧化物熱分解電解水3.物理制氧：通過(guò)富氧膜制氧，讓空氣震蕩，根據(jù)氮?dú)馀c氧氣的活動(dòng)速度不同，通過(guò)富氧膜提取足夠濃度的氧氣。注：濃度百分之三十的氧氣含量是對(duì)身體最好的濃度，稱為富氧狀態(tài) 氧氣制備（工業(yè)）：第三頁(yè)，共三十

3、一頁(yè)。測(cè)定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)原理：4P+5O2=2P2O5現(xiàn)象：紅磷發(fā)出黃色火焰 ，有白煙， 放出熱量 水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中至約五分之一處停止結(jié)論：氧氣約占空氣體積的五分之一（原理）（氧氣難溶于水 ，氮?dú)獠豢扇疾恢迹┧幤返倪x擇：選擇能與空氣中的氧氣反應(yīng)，而不跟氮?dú)饧捌渌麣怏w起反應(yīng)的固體，且反應(yīng)后的生成物為固體，這樣使密閉容器中氣體的量減少。藥品的替代品：若可燃物用硫或碳代替磷，則燒杯內(nèi)的水須用NaOH溶液代替，也可起到相同的效果成功關(guān)鍵：氣密性良好， 否則結(jié)果偏小 紅磷量要足， 否則結(jié)果偏小 等到裝置完全冷卻再打開(kāi)止水夾， 否則結(jié)果偏小點(diǎn)燃第四頁(yè)，共三十一頁(yè)。二、臭氧：和氧氣互為同素異形體1

4、.臭氧分子式:O32.臭氧的物理性質(zhì):特殊臭味的淡藍(lán)色氣體,密度比空氣大,比氧氣易溶于水,液態(tài)呈深藍(lán)色,固態(tài)呈紫黑色,熔沸點(diǎn)比空氣、氧氣高.3.臭氧的化學(xué)性質(zhì): (1). 2O3=3O2 (2). 極強(qiáng)的氧化性,可氧化 Ag, Hg等，還可用于漂白,消毒.4.空氣中的臭氧與臭氧層：3O2放電2O3氧和氧的化合物第五頁(yè)，共三十一頁(yè)。類別活性炭氯水臭氧過(guò)氧化鈉過(guò)氧化氫二氧 化硫漂 白原 理品紅溶液紫色石蕊幾種漂白性物質(zhì)的比較吸附漂白物理過(guò)程氧化漂白化學(xué)過(guò)程氧化漂白化學(xué)過(guò)程氧化漂白化學(xué)過(guò)程氧化漂白化學(xué)過(guò)程化合漂白化學(xué)過(guò)程褪色褪色褪色褪色褪色褪色加熱復(fù)色褪色褪色褪色變紅后褪色變蘭后褪色變紅不褪色第六頁(yè)

5、，共三十一頁(yè)。硫在自然界的存在化合態(tài)游離態(tài)石膏黃銅礦黃鐵礦化石燃料:煤和石油中含有硫的化合物.CuFeS2 第七頁(yè)，共三十一頁(yè)。硫的性質(zhì)一種淡黃色固體，俗稱硫磺。它的密度大約是水的兩倍。硫很脆，容易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。硫易熔化?；瘜W(xué)性質(zhì)：（1）氧化性（2）還原性Fe S FeSCu S Cu2SNa S Na2SHg S HgSH2 S H2SS + O 2 SO2點(diǎn)燃物理性質(zhì)：現(xiàn)象：在空氣中發(fā)出淡蘭色火焰，在純氧中發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體。第八頁(yè)，共三十一頁(yè)。 狀態(tài)： 顏色： 氣味： 毒性： 沸點(diǎn)： 密度： 溶解度： 氣體無(wú)色有刺激性有毒10(

6、易液化)比空氣大易溶于水在常溫、常壓下，1體積水大約能溶解40體積的SO2 。二氧化硫的性質(zhì)第九頁(yè)，共三十一頁(yè)。二氧化硫的結(jié)構(gòu) SO2的結(jié)構(gòu)是角形的，它的鍵角為120，SO鍵長(zhǎng)為0.143 nm，這表明S原子是sp2雜化態(tài)的，在不成鍵的雜化軌道中有1對(duì)孤對(duì)電子，2個(gè)SO鍵具有雙鍵的特征。第十頁(yè)，共三十一頁(yè)。三氧化硫的結(jié)構(gòu)SO3在氣態(tài)時(shí)是單體，分子形狀呈平面三角形，硫原子居中，鍵角120；SO鍵長(zhǎng)為0.143 nm，顯然具有雙鍵的特征(因SO單鍵長(zhǎng)約為0.155 nm)，在其中硫原子也是sp2雜化的。在液態(tài)時(shí)，單體和三聚體(SO3)3呈平衡狀態(tài)：3SO3 （SO3)3固態(tài)SO3主要以兩種形態(tài)存在

7、，一種是纖維狀的(SO3)n，另一種是冰狀結(jié)構(gòu)的三聚體(SO3)3。第十一頁(yè)，共三十一頁(yè)。SO2與H2O反應(yīng)與堿反應(yīng)氧化性還原性 酸性氧化物+4價(jià)漂白性 特 性重視環(huán)境保護(hù)，防止酸雨危害環(huán)境！與堿性氧化物反應(yīng)二氧化硫的性質(zhì)與水反應(yīng)成H2SO3，是一種二元酸，易被氧化成硫酸。與堿反應(yīng)時(shí)： NaOH比較少，生成NaHSO3 ； NaOH比較多，生成Na2SO3。酸性：H2SO3（中強(qiáng)酸） H2CO3（弱酸）第十二頁(yè)，共三十一頁(yè)。SO2CO2溴水酸性高錳酸鉀品紅澄清石灰水填寫各物質(zhì)間反應(yīng)的現(xiàn)象，并寫出 二氧化硫與高錳酸鉀、澄清石灰水的有關(guān)方程式褪色不褪色褪色不褪色褪色不褪色渾濁渾濁SO2 + Ca(

8、OH)2 = CaSO3 + H2OCaSO3 + SO2+ H2O = Ca(HSO3)2第十三頁(yè)，共三十一頁(yè)。二氧化硫的用途防腐劑：由于二氧化硫的抗菌性質(zhì)，它有時(shí)用作干果的防腐劑漂白劑：二氧化硫?qū)κ称酚衅鬃饔?，是食品加工中常用的漂白劑。但必須?yán)格按照國(guó)家有關(guān)范圍和標(biāo)準(zhǔn)使用.中學(xué)實(shí)驗(yàn)室中用堿性品紅溶液檢測(cè)二氧化硫的存在。二氧化硫可以使品紅試液褪色，從而說(shuō)明二氧化硫使有機(jī)物漂白的性質(zhì)；而褪色后的溶液經(jīng)過(guò)加熱，又恢復(fù)為紅色，從而說(shuō)明了二氧化硫漂白的原理是與有機(jī)物生成了“加合物”，而此類加合物不穩(wěn)定，加熱時(shí)便分解，又放出二氧化硫。 第十四頁(yè)，共三十一頁(yè)。二氧化硫的用途硫酸的前體：二氧化硫還用來(lái)制

9、備硫酸，首先轉(zhuǎn)化成三氧化硫，然后再轉(zhuǎn)化硫酸。 試劑和溶劑：液態(tài)二氧化硫是萬(wàn)用的惰性溶劑，廣泛用于溶解強(qiáng)氧化性鹽。脫氯：在城市的污水處理中，二氧化硫用來(lái)處理排放前的氯化污水。二氧化硫與氯氣反應(yīng)，氯氣被還原，生成Cl。第十五頁(yè)，共三十一頁(yè)。二氧化硫的危害與治理 危險(xiǎn)性類別： 三星級(jí)侵入途徑： 通過(guò)呼吸系統(tǒng)健康危害： 易被濕潤(rùn)的粘膜表面吸收生成亞硫酸、 硫酸。對(duì)眼及呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用。 大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣 而致窒息，甚至死亡。環(huán)境危害： 對(duì)大氣可造成嚴(yán)重污染，形成酸雨。 在大氣中的形成：主要來(lái)源于煤和石油的燃燒。 防治技術(shù)：煙氣脫硫。氧化鈣與二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鈣：然

10、后CaSO3再被空氣氧化成CaSO4（石膏）。大部分在歐洲出售的石膏都是來(lái)自煙氣脫硫。第十六頁(yè)，共三十一頁(yè)。交流與討論利用下列各裝置組裝一套實(shí)驗(yàn)裝置制取SO2并證明SO2有氧化性、還原性和漂白性。已知2H2S+SO2=3S+2H2O、從左到右各裝置的連接順序是。亞硫酸鈉某酸某酸尾氣第十七頁(yè)，共三十一頁(yè)。交流與討論、制取H2S的裝置中，分液漏斗中盛放的是： 制取SO2的裝置中，分液漏斗中盛放的是： 濃硫酸 鹽酸 硝酸 稀硫酸、裝置中盛放的藥品分別是？分別觀察到何現(xiàn)象？證明了SO2何種性質(zhì)？ 、觀察到何現(xiàn)象證明SO2具有氧化性？尾氣應(yīng)如何處理？尾氣某酸或酸性高錳酸鉀第十八頁(yè)，共三十一頁(yè)。交流與討論

11、、某同學(xué)按照上述裝置實(shí)驗(yàn)，但無(wú)法觀察到預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（裝置氣密性良好）并發(fā)現(xiàn)裝置中長(zhǎng)導(dǎo)管口幾乎無(wú)氣泡，該同學(xué)分析可能某些藥品放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)已變質(zhì)。請(qǐng)問(wèn)變質(zhì)的藥品可能是？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？ 亞硫酸鈉是否變質(zhì)：首先加入足量稀鹽酸，在加入氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀證明已經(jīng)變質(zhì)。濃硫酸是否變質(zhì)：將待測(cè)藥品用玻璃棒蘸取，點(diǎn)在紙片上，觀察：若紙片不變黑，則濃硫酸已變質(zhì)。若紙片變黑，則濃硫酸沒(méi)變質(zhì)。第十九頁(yè)，共三十一頁(yè)。知識(shí)回顧濃硫酸的性質(zhì)1.請(qǐng)回顧蔗糖中加入濃硫酸生成“黑面包”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)？并寫出有關(guān)反應(yīng)方程式2.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)實(shí)現(xiàn)濃硫酸與木炭共熱的反應(yīng)，同時(shí)檢驗(yàn)其生成

12、的產(chǎn)物。請(qǐng)說(shuō)出所用儀器藥品現(xiàn)象結(jié)論第二十頁(yè)，共三十一頁(yè)。交流與討論第二十一頁(yè)，共三十一頁(yè)。在下列用途或反應(yīng)中,表現(xiàn)出硫酸的什么性質(zhì)？(1)實(shí)驗(yàn)室制取氫氣：_(2)濃硫酸與金屬銅反應(yīng)：_(3)干燥二氧化碳?xì)怏w：_ (4)濃硫酸與木炭反應(yīng)：_(5)濃硫酸可使鐵、鋁金屬鈍化：_(6)濃硫酸能使蔗糖變黑：_(7)濃硫酸可使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙先變紅，后變黑：_；(8)將濃硫酸加到濃鹽酸中產(chǎn)生白霧：_酸性強(qiáng)氧化性和酸性吸水性強(qiáng)氧化性強(qiáng)氧化性脫水性（強(qiáng)氧化性、吸水性）酸性和脫水性吸水性硫酸的性質(zhì)第二十二頁(yè)，共三十一頁(yè)。稀硫酸與濃硫酸的比較金屬稀硫酸濃硫酸氫前金屬鎂(Mg)鋁(Al) 鐵(Fe)氫后金屬銅(C

13、u)銀(Ag)金(Au) 鉑(Pt)反應(yīng),產(chǎn)生H2反應(yīng),產(chǎn)生SO2反應(yīng),產(chǎn)生H2常溫鈍化;加熱反應(yīng),產(chǎn)生SO2不反應(yīng)不反應(yīng)加熱反應(yīng),產(chǎn)生SO2不反應(yīng)第二十三頁(yè)，共三十一頁(yè)。研究學(xué)習(xí)為研究銅與濃硫酸的反應(yīng)，某化學(xué)興趣小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)I反應(yīng)產(chǎn)物的定性探究問(wèn)題：（1）F燒杯中的溶液是：（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能證明濃硫酸中硫元素的氧化性強(qiáng)于氫元素的現(xiàn)象是（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，撤去所有酒精燈之前必須完成的實(shí)驗(yàn)操作是：（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，證明A裝置試管中反應(yīng)所得產(chǎn)物是否含有銅離子的操作方法是：（5）為說(shuō)明濃硫酸中的水會(huì)否影響B(tài)裝置現(xiàn)象的判斷，還須進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方案為：第二十四頁(yè)，共三十一頁(yè)。實(shí)驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物的

14、定量探究在銅與濃硫酸反應(yīng)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)出現(xiàn)，經(jīng)X射線晶體分析表明，銅與濃硫酸反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)為Cu2S、CuS、Cu7S4中的一種或幾種。為測(cè)出硫酸銅的產(chǎn)率，將該反應(yīng)所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取該溶液25.00 mL加入足量KI溶液振蕩，以淀粉溶液為指示劑，用b molL-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次實(shí)驗(yàn)平均消耗該Na2S2O3溶液V mL。若反應(yīng)消耗銅的質(zhì)量為ag，則硫酸銅的產(chǎn)率為 。（已知：2Cu2+4I2CuI+I2， 2S2O32+I2 S4O62 +2I第二十五頁(yè)，共三十一頁(yè)。硫酸的工業(yè)制法：“五個(gè)三”1.鐵礦石為什么要粉碎？2.爐氣為什么要凈化？3.催化劑為什么要分開(kāi)成兩層？4.熱交換器的作用是什么？5.吸收液（濃硫酸）為什么從塔頂噴淋而下？吸收塔里填瓷環(huán)的目的？第二十六頁(yè)，共三十一頁(yè)。e2（礦產(chǎn)、天然氣脫硫后獲得等）催化劑加熱(1)造氣e2Oe+41128高溫(2)接觸氧化2（g） + 1/2 （g） (3)三氧化硫的吸收SO3 （g） + H2O （l） H2SO4 （l） ； （g）；V2O5400500CH=-98.3kJ/molH=-130.3kJ/mol第二十七頁(yè)，共三十一頁(yè)。尾氣的處理成份：SO2、O2、N2等 處理方法：采用氨