常见无机物及其应用氧、硫及其化合物LX

一、氧气1、存在：氧在宇宙中的含量仅次于氢和氦，在地壳中，氧则是含量最丰富的元素。氧不仅占了水质量的88%，也占了空气体积的20.9%。2、物理性质:无色无嗅气体。不易溶于水。在压强为101kPa时，氧气在-183℃时变为蓝色液体，在-218℃时会变成淡蓝色雪花状的固体。3、化学性质：强氧化剂、能支持呼吸并助燃与单质：Na、Mg、Al、Fe、Cu、N2、C、P、S与化合物：燃烧、催化氧化、直接氧化氧和氧的化合物当前第1页\共有31页\编于星期六\6点氧气制备一般实验室制造氧气使用的方法是：1.加热高锰酸钾：2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑

2.用催化剂MnO2并加热氯酸钾为:2KClO3===2KCl+3O2↑3.双氧水（过氧化氢）在催化剂MnO2（或红砖粉末，土豆，水泥，铁锈等）中，生成O2和H2O:2H2O2===2H2O+O2↑△△MnO2MnO2当前第2页\共有31页\编于星期六\6点1.压缩冷却空气2.核潜艇中制氧气的方法:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2

此方法的优点：常温下进行，使氧气和二氧化碳形成循环过氧化钠（Na2O2和水反应，生成氢氧化钠和氧气将氯酸钾加热生成氯化钾和氧气氧化物热分解电解水3.物理制氧：通过富氧膜制氧，让空气震荡，根据氮气与氧气的活动速度不同，通过富氧膜提取足够浓度的氧气。注：浓度百分之三十的氧气含量是对身体最好的浓度，称为富氧状态氧气制备（工业）：当前第3页\共有31页\编于星期六\6点测定空气中氧气体积分数原理：4P+5O2==2P2O5现象：红磷发出黄色火焰，有白烟，放出热量水沿导管进入集气瓶中至约五分之一处停止结论：氧气约占空气体积的五分之一（原理）（氧气难溶于水，氮气不可燃不助燃）药品的选择：选择能与空气中的氧气反应，而不跟氮气及其他气体起反应的固体，且反应后的生成物为固体，这样使密闭容器中气体的量减少。药品的替代品：若可燃物用硫或碳代替磷，则烧杯内的水须用NaOH溶液代替，也可起到相同的效果成功关键：气密性良好，否则结果偏小

红磷量要足，否则结果偏小

等到装置完全冷却再打开止水夹，否则结果偏小点燃当前第4页\共有31页\编于星期六\6点二、臭氧：和氧气互为同素异形体1.臭氧分子式:O32.臭氧的物理性质:特殊臭味的淡蓝色气体,密度比空气大,比氧气易溶于水,液态呈深蓝色,固态呈紫黑色,熔沸点比空气、氧气高.3.臭氧的化学性质:(1).2O3==3O2

(2).极强的氧化性,可氧化Ag,Hg等，还可用于漂白,消毒.4.空气中的臭氧与臭氧层：3O2放电2O3氧和氧的化合物当前第5页\共有31页\编于星期六\6点类别活性炭氯水臭氧过氧化钠过氧化氢二氧化硫漂白原理品红溶液紫色石蕊几种漂白性物质的比较吸附漂白物理过程氧化漂白化学过程氧化漂白化学过程氧化漂白化学过程氧化漂白化学过程化合漂白化学过程褪色褪色褪色褪色褪色褪色加热复色褪色褪色褪色变红后褪色变兰后褪色变红不褪色当前第6页\共有31页\编于星期六\6点硫在自然界的存在化合态游离态石膏黄铜矿黄铁矿化石燃料:煤和石油中含有硫的化合物.CuFeS2

当前第7页\共有31页\编于星期六\6点硫的性质一种淡黄色固体，俗称硫磺。它的密度大约是水的两倍。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。化学性质：（1）氧化性（2）还原性Fe＋SFeSCu＋SCu2SNa＋S＝Na2SHg＋S＝HgSH2＋SH2SS+O2SO2点燃物理性质：现象：在空气中发出淡兰色火焰，在纯氧中发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体。当前第8页\共有31页\编于星期六\6点

状态：颜色：

气味：毒性：沸点：密度：溶解度：

气体无色有刺激性有毒－10℃(易液化)比空气大易溶于水在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2。二氧化硫的性质当前第9页\共有31页\编于星期六\6点二氧化硫的结构SO2的结构是角形的，它的键角为120°，S—O键长为0.143nm，这表明S原子是sp2杂化态的，在不成键的杂化轨道中有1对孤对电子，2个S—O键具有双键的特征。当前第10页\共有31页\编于星期六\6点三氧化硫的结构SO3在气态时是单体，分子形状呈平面三角形，硫原子居中，键角120°；S—O键长为0.143nm，显然具有双键的特征(因S—O单键长约为0.155nm)，在其中硫原子也是sp2杂化的。在液态时，单体和三聚体(SO3)3呈平衡状态：3SO3（SO3)3固态SO3主要以两种形态存在，一种是纤维状的(SO3)n，另一种是冰状结构的三聚体(SO3)3。当前第11页\共有31页\编于星期六\6点SO2与H2O反应与碱反应氧化性还原性酸性氧化物+4价漂白性特性重视环境保护，防止酸雨危害环境！与碱性氧化物反应二氧化硫的性质与水反应成H2SO3，是一种二元酸，易被氧化成硫酸。

与碱反应时：

NaOH比较少，生成NaHSO3；

NaOH比较多，生成Na2SO3。酸性：H2SO3（中强酸）＞H2CO3（弱酸）当前第12页\共有31页\编于星期六\6点SO2CO2溴水酸性高锰酸钾品红澄清石灰水填写各物质间反应的现象，并写出二氧化硫与高锰酸钾、澄清石灰水的有关方程式褪色不褪色褪色不褪色褪色不褪色浑浊浑浊SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓

+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2当前第13页\共有31页\编于星期六\6点二氧化硫的用途防腐剂：由于二氧化硫的抗菌性质，它有时用作干果的防腐剂漂白剂：二氧化硫对食品有漂白作用，是食品加工中常用的漂白剂。但必须严格按照国家有关范围和标准使用.中学实验室中用碱性品红溶液检测二氧化硫的存在。二氧化硫可以使品红试液褪色，从而说明二氧化硫使有机物漂白的性质；而褪色后的溶液经过加热，又恢复为红色，从而说明了二氧化硫漂白的原理是与有机物生成了“加合物”，而此类加合物不稳定，加热时便分解，又放出二氧化硫。当前第14页\共有31页\编于星期六\6点二氧化硫的用途硫酸的前体：二氧化硫还用来制备硫酸，首先转化成三氧化硫，然后再转化硫酸。

试剂和溶剂：液态二氧化硫是万用的惰性溶剂，广泛用于溶解强氧化性盐。脱氯：在城市的污水处理中，二氧化硫用来处理排放前的氯化污水。二氧化硫与氯气反应，氯气被还原，生成Cl−。当前第15页\共有31页\编于星期六\6点二氧化硫的危害与治理

危险性类别：三星级

侵入途径：通过呼吸系统

健康危害：易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息，甚至死亡。

环境危害：对大气可造成严重污染，形成酸雨。在大气中的形成：主要来源于煤和石油的燃烧。防治技术：烟气脱硫。氧化钙与二氧化硫反应，生成亚硫酸钙：然后CaSO3再被空气氧化成CaSO4（石膏）。大部分在欧洲出售的石膏都是来自烟气脱硫。当前第16页\共有31页\编于星期六\6点交流与讨论利用下列各装置组装一套实验装置制取SO2并证明SO2有氧化性、还原性和漂白性。已知2H2S+SO2=3S+2H2O①②③④⑤１、从左到右各装置的连接顺序是。⑤①③④②亚硫酸钠某酸某酸尾气当前第17页\共有31页\编于星期六\6点交流与讨论２、制取H2S的装置中，分液漏斗中盛放的是：制取SO2的装置中，分液漏斗中盛放的是：

①浓硫酸②盐酸③硝酸④稀硫酸３、①③装置中盛放的药品分别是？分别观察到何现象？证明了SO2何种性质？⑤①③④②４、观察到何现象证明SO2具有氧化性？尾气应如何处理？尾气某酸①④或酸性高锰酸钾当前第18页\共有31页\编于星期六\6点交流与讨论５、某同学按照上述装置实验，但无法观察到预期实验现象（装置气密性良好）并发现①装置中长导管口几乎无气泡，该同学分析可能某些药品放置时间过长已变质。请问变质的药品可能是？如何设计实验验证？⑤①③④②亚硫酸钠是否变质：首先加入足量稀盐酸，在加入氯化钡溶液，若产生白色沉淀证明已经变质。浓硫酸是否变质：将待测药品用玻璃棒蘸取，点在纸片上，观察：若纸片不变黑，则浓硫酸已变质。若纸片变黑，则浓硫酸没变质。当前第19页\共有31页\编于星期六\6点知识回顾——浓硫酸的性质1.请回顾蔗糖中加入浓硫酸生成“黑面包”的实验现象，在实验中体现了浓硫酸的哪些性质？并写出有关反应方程式2.请设计一套实验装置，用来实现浓硫酸与木炭共热的反应，同时检验其生成的产物。请说出所用仪器\药品\现象\结论当前第20页\共有31页\编于星期六\6点交流与讨论当前第21页\共有31页\编于星期六\6点在下列用途或反应中,表现出硫酸的什么性质？(1)实验室制取氢气：_______________(2)浓硫酸与金属铜反应：____________(3)干燥二氧化碳气体：______________(4)浓硫酸与木炭反应：______________(5)浓硫酸可使铁、铝金属钝化：______________(6)浓硫酸能使蔗糖变黑：______________(7)浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，后变黑：______________；(8)将浓硫酸加到浓盐酸中产生白雾：______________酸性强氧化性和酸性吸水性强氧化性强氧化性脱水性（强氧化性、吸水性）酸性和脱水性吸水性硫酸的性质当前第22页\共有31页\编于星期六\6点稀硫酸与浓硫酸的比较金属稀硫酸浓硫酸氢前金属镁(Mg)铝(Al)铁(Fe)氢后金属铜(Cu)银(Ag)金(Au)铂(Pt)反应,产生H2反应,产生SO2反应,产生H2常温钝化;加热反应,产生SO2不反应不反应加热反应,产生SO2不反应当前第23页\共有31页\编于星期六\6点研究学习为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。

实验I反应产物的定性探究问题：（1）F烧杯中的溶液是：

（2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是（3）实验结束时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是：（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是：

（5）为说明浓硫酸中的水会否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为：当前第24页\共有31页\编于星期六\6点实验Ⅱ反应产物的定量探究

在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经X射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00mL溶液，取该溶液25.00mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用bmol·L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液VmL。若反应消耗铜的质量为ag，则硫酸铜的产率为

。

（已知：2Cu2++4I－＝2CuI+I2，2S2O32－+I2＝S4O62－+2I－当前第25页\共有31页\编于星期六\6点硫酸的工业制法：“五个三”1.铁矿石为什么要粉碎？2.炉气为什么要净化？3.催化剂为什么要分开成两层？4.热交换器的作用是什么？5.吸收液（浓硫酸）为什么从塔顶喷淋而下？吸收塔里填瓷环的目的？当前第26页\共有31页\编于星期六\6点Ｈ２ＳＯ４ＳＯ３ＳＯ２ＦeＳ2Ｓ（矿产、天然气脱硫后获得等）