本试题 “含硫化合物的种类很多,现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4这7种常见的含硫化合物。回答下列问题:(1)H2SO3转化为硫酸是酸雨形成的重要...” 主要考查您对单质铁
氯的其他化合物(高氯酸、氯化物、氯酸盐,盐酸等)
二氧化硫
(浓)硫酸
硫酸盐
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
铁元素:
在元素周期表中的位置:铁的原子序数26,位于周期表中第四周期,第Ⅷ族。
(1)物理性质:银白色、有金属光泽,密度较大,熔点较高,硬度较小,具有导电、导热、延展性,可被磁铁吸引。
(2)化学性质:较活泼的金属,+2、+3价两种价态
①与强氧化剂反应(如:Cl2 Br2 过量稀HNO3)生成+3价铁的化合物。如:
注:铁常温下在浓硫酸和浓硝酸中钝化,但加热可以反应,且被氧化成Fe3+
②与弱氧化剂反应(如S I2 H+ Cu2+)生成+2价铁的化合物,如:
③铁与氧气、水蒸气反应生成Fe3O4(FeO·Fe2O3)
铁的性质:
铁与稀硝酸的反应:
两式可通过2Fe3++Fe==3Fe2+联系起来。
注意:
化学性质:
铁元素性质活泼,有较强的还原性。
铁三角关系:
常见的氯化物:
(1)高氯酸:高氯酸HClO4,无色透明的发烟液体,在无机酸中酸性最强。可助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。与有机物、还原剂、易燃物如硫、磷等接触或混合时有引起燃烧爆炸的危险。在室温下分解,加热则爆炸。
(2)氯化物:如氯化钠、氯化钙等,Cl-+Ag+==AgCl↓
(3)次氯酸盐:次氯酸盐是次氯酸的盐,含有次氯酸根离子ClO-,其中氯的氧化态为+1。次氯酸盐常以溶液态存在,不稳定,会发生歧化反应生成氯酸盐和氯化物。见光分解为氯化物和氧气。次氯酸盐是一种常用的漂白剂和消毒剂。在人体组织中,在亚铁血红素的髓过氧化物酶的催化作用下,过氧化物与氯化物反应可产生ClO-或HClO。这种在血球内产生的ClO-/HClO或Cl2
(4)氯酸盐:如氯酸钾在二氧化锰催化下可制取氧气
(5)盐酸:盐酸是氯化氢的水溶液,是一种混合物。纯净的盐酸是无色的液体,有刺激性气味。工业品浓盐酸因含有杂质(Fe3+)带有黄色。浓盐酸具有挥发性,打开浓盐酸的瓶盖在瓶口立即产生白色酸雾。这是因为从浓盐酸中挥发出来的氯化氢气体跟空气中水蒸汽接触,形成盐酸小液滴分散在空气中形成酸雾。
(6)氯化氢:无色或微黄色易挥发性液体,有刺鼻的气味。易溶于水与氨气反应生成氯化铵HCl+NH3==NH4Cl
卤化氢和氢卤酸、卤化银及碘化物:
1.卤化氢物理性质:卤化氢均为无色有刺激性气味的气体,均极易溶于水,在空气中都易形成酸雾。化学性质:从HF—HCl—HBr—HI,稳定性逐渐减弱,HI受热易分解;还原性逐渐增强。
2.氢卤酸:Hx溶于水后形成的溶液即氢卤酸。在氢卤酸中,除氢氟酸是弱酸外,其余皆为强酸。从氢氟酸一氢碘酸,酸性逐渐增强,还原性也逐渐增强,其中氢碘酸在空气中易被氧气氧化。
3.卤化银:
4.碘化物碘是人体必需的微量元素之一,又称“智慧元素”。人体缺碘会导致碘缺乏病(IDD),从而损害人的智力和健康。补碘最经济、方便有效的方法是食用含碘食盐。含碘食盐中加的是碘酸钾。值得注意的是,人体摄入过多的碘也是有害的,不能认为高碘的食物吃得越多越好,要根据个人的身体情况而定。
卤素单质及其化合物的特殊性:
(1)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质,易挥发,蒸气有毒。保存液溴要采用水封法。
(2)碘单质易升华,AgI可用于人工降雨,碘盐可用于防治甲状腺肿大。
(3)HClO4是常见含氧酸中酸性最强的酸,HClO 是氯的含氧酸中氧化性最强的酸。
(4)在卤素中,氯、溴、碘均有多种价态,但氟只有-1价和0价,而无正价。
(5)卤素单质一般不与稀有气体反应,但F,却能与Xe、Kr等稀有气体反应生成相应的氟化物。如 KrF2、XeF2、:XeF4、XeF6等。
(6)Cl2、Br2、I2的实验室制法均可用MnO2与相应的浓的氢卤酸反应制得,但F2不能用上述方法在实验室制得。
(7)卤素单质与水反应,其中Cl2、Br2、I2在反应中既是氧化剂又是还原剂,而F2与水作用时,只作氧化剂。
(8)卤素单质都能与强碱溶液反应,一般可表示为 X2+2OH-==X-+XO-+H2O(F、I除外)。
(9)碘单质遇淀粉呈现特殊蓝色。可用来鉴别碘单质或淀粉。
(10)I2在水中的溶解度很小,若在水中加入少量的KI,碘的溶解度却明显增大,这是因为发生了反应I2 +I-==I3-
(11)卤素单质与Fe作用时,除Fe+I2==FeI2 外,其他均生成+3价铁盐。常温下,干燥的液氯不与 Fe作用,故工业上可用钢瓶盛液氯。
(12)随着相对分子质量的增大,HCl、HBr、HI的熔、沸点逐渐升高。HF的相对分子质量虽比HCl小,其熔、沸点却比HCl高,是因为HF分子间存在氢键。
(13)在氧卤酸中,只有氢氟酸能与玻璃反应:SiO2 +4HF==SiF4↑+2H2O,在实验室制取HF必须在铅皿中进行。
(14)实验室制取HF、HCl分别用CaF2、NaCl与浓硫酸反应,但实验室制取HBr、HI宜用NaBr和KI与浓磷酸反应。因为生成的HBr、HI易被浓硫酸氧化生成Br2或I2。
(15)在卤化银中,AgCl、AgBr、AgI均难溶于水,且见光易分解,但AgF却易溶于水且见光不分解。
二氧化硫的物理性质和化学性质:
1.物理性质:
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(常温常压下,1体积水大约溶解40体积的SO2),易液化(沸点-10℃)。
2.化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①将SO2通入紫色石蕊试液中,试液变红。
②能与碱性氧化物、碱及某些盐反应。如:
(2)还原性
(3)弱氧化性
(4)漂白性(不能漂白酸碱指示剂) 能和某些有色物质化合生成无色物质,生成的无色物质不稳定,易分解而恢复原色,因此,SO2的漂白并不彻底。在中学化学常见试剂中,能用SO2漂白的只有品红溶液,品红溶液无色溶液恢复原色。
SO2与一些物质反应的实验现象:
SO2与强碱反应后固体成分的确定:
SO2与强碱(如NaOH)溶液发生反应后的固体成分取决于二者的用量。遇到类似的问题,可以采用数轴分析法讨论。设SO2的物质的量为n(SO2),NaOH物质的量为n(NaOH),数轴代表,如下数轴所示:
分析数轴可得:
(1)则固体物质为Na2SO3,
(2),则固体物质为NaOH 和Na2SO3.
(3),则同体物质为NaHSO3
(4),则固体物质为Na2SO3和NaHSO3,
(5),则固体物质为NaHSO3。
硫酸:
硫酸的分子式:H2SO4;结构式:,H2SO4中硫元素为+6价,处于最 0 高价,具有氧化性,但只有浓H2SO4表现出强氧化性,而稀硫酸、硫酸盐巾的硫元素通常不表现氧化性。
硫酸的物理性质和化学性质:
1.硫酸的物理性质
纯硫酸是无色、黏稠的油状液体,密度大,沸点高,是一种难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水互溶.浓硫酸溶于水时放出大量的热。常见浓硫酸的质量分数为98.3%,其密度为 1.84g·cm-3,沸点为338℃,物质的量浓度为18.4mol·L-1.H2SO4的浓度越大,密度越大,若将30%的H2SO4溶液与10%的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液的质量分数大于20%。
2.稀硫酸的化学性质
稀硫酸具有酸的通性。
(1)与指示剂作用:能使紫色石蕊试液变红。
(2)与碱发生中和反应
(3)与碱性氧化物或碱性气体反应
(4)与活泼金属发生置换反应
(5)与某些盐溶液反应
4.浓硫酸的特性
(1)吸水性将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加,密度将减小,浓度降低,体积变大。这是因为浓硫酸具有吸水性,实验室里常利用浓硫酸作干燥剂。
浓硫酸不仅可以吸收空气中的水,还可吸收混在气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的部分结晶水。。
浓H2SO4中的H2SO4分子可强烈地吸收游离的水分子形成一系列的硫酸水合物:。这些水合物很稳定,所以浓H2SO4可作某些不与其反应的气体、固体的干燥剂,同时不能暴露在空气中。能够用浓H2SO4干燥的气体有、等酸性或中性气体,而具有还原性的气体和碱性气体NH3则不能用浓H2SO4干燥。另外在酯化反应中,如中,浓H2SO4作催化剂和吸水剂。
(2)脱水性指浓H2SO4将有机物里的氧、氧元素按原子个数比2:1脱去生成水的性质。浓H2SO4从有机物中脱下来的是氢、氧元素的原子,不是水,脱下来的氢、氧元素的原子按2:1的比例结合成H2O;对于分子中所含氢、氧原子个数比为2:l的有机物(如蔗糖、纤维素等),浓H2SO4可使其炭化变黑,如:
(3)强氧化性常温下,Fe、Al遇浓H2SO4会发生钝化。但热的浓 H2SO4能氧化大多数金属(除金、铂外)、某些非金属单质及一些还原性化合物。如:
在这些氧化还原反应中,浓硫酸的还原产物一般为SO2。
浓、稀硫酸的比较与鉴别:
1.比较
稀硫酸—弱氧化性—可与活泼金属反应,生成H2—氧化性由H+体现。
浓硫酸——强氧化性——加热时可与绝大多数金属和某些非金属反应,通常生成SO2——氧化性由体现。
2.鉴别
从浓H2SO4和稀H2SO4性质的差异人手,可知鉴别浓H2SO4和稀H2SO4的方法有多种。
方法一:取少量蒸馏水,向其中加入少量试样硫酸,如能放出大量热则为浓H2SO4,反之则为稀H2SO4。
方法二:观察状态,浓H2SO4呈黏稠状,而稀H2SO4为黏稠度较小的溶液。
方法三:用手掂掂分量,因为浓H2SO4的密度较大 (1.84g·cm-3,相同体积的浓H2SO4和稀H2SO4,浓H2SO4的质量比稀H2SO4大很多。
方法四:取少量试样,向其中投入铁片,若产生气体,则为稀H2SO4,;若无明显现象(钝化),则为浓H2SO4。
方法五:用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,立即变黑 (浓H2SO4的脱水性)者为浓H2SO4,另一种为稀H2SO4。
方法六:取少量试样,分别投入一小块铜片,稍加热发生反应的(有气泡产生)为浓H2SO4。(浓H2SO4的强氧化性),无现象的是稀H2SO4.
硫酸的用途及使用:
(1)用途硫酸是化学工业最黄要的产品之一,它的用途极广(如下图)。
①利用其酸性可制磷肥、氮肥,可除锈,可制实用价值较高的硫酸盐等。
②利用其吸水性,在实验室浓H2SO4常用作干燥剂。
③利用其脱水性,浓H2SO4常作精炼石油的脱水剂、有机反应的脱水剂等。
④利用浓H2SO4的高沸点和难挥发性,常用于制取各种挥发性酸。
⑤浓H2SO4常作有机反应的催化剂。
(2)浓硫酸的安全使用
①浓H2SO4的稀释稀释浓硫酸时应特别注意:将浓硫酸沿器壁慢慢地注入水中,并不断搅拌,使产生的热量迅速地扩散出去。切不可把水倒人浓硫酸里。两种液体混合时,要把密度大的加到密度小的液体中,如浓H2SO4、浓HNO3-混合酸的配制方法是把浓H2SO4沿器壁慢慢地注入浓HNO3中。
②万一不小心将浓硫酸溅到皮肤上、衣服上或桌面上,应分别怎样处理?
皮肤上:用干布迅速拭去,再用大量水冲洗,最后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
衣服上:用大量水冲洗。
桌面上:大量时,用适量。NaHCO3,溶液冲洗,后用水冲洗,再用抹布擦干;少量时用抹布擦即可。
几种重要的硫酸盐:
的检验:
1.SO42-的检验
(1)原理:利用,具有不溶于盐酸、硝酸的特性。
(2)试剂:可溶性钡盐溶液或溶液,盐酸和稀硝酸。
(3)易出现的错误:
①只加可溶性钡盐,不酸化。误将、等判成SO42-,此时上述离子会分别产生等白色沉淀.
②先加可溶性盐,后酸化。误将等判成SO42-,如向待测液中先滴加溶液,再加盐酸有白色沉淀生成便断定含SO42-。其错误之处是未注意溶液中不含SO42-而含Ag+或也会有同样现象,因为
③试剂选择错误。误将判成,如向待测液中滴加盐酸酸化的溶液,或滴加硝酸酸化的溶液,生成白色沉淀,使误以为有,错在未注意在酸性条件下具有强氧化性,可将氧化成。
(4)检验的关键:既要注意试刹的选择,义耍注意操作顺序的优化,全面考虑,综合分析,正确推导,方能排除干扰离子。
(5)最佳检验方法:
2.的检验常用气体法:(不能用硝酸等强氧化性酸),生成能使品红溶液褪色的无色有刺激性气味的气体。
3.的检验
(1)气体法:,所用酸必须是非强氧化性酸,可用稀盐酸或稀硫酸,生成能使湿润的醋酸铅试纸变黑的气体。
(2)沉淀法:,生成黑色沉淀;或,生成乳白色或黄色沉淀(溶液中)。
亚硫酸及亚硫酸盐:
1.亚硫酸溶液中的微粒
SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定,易分储成SO2和H2O,因此SO2与H2O的反应是一个可逆反应,用“”表示。
在亚硫酸溶液中存在的微粒有(三分子、四离子):
2.亚硫酸的性质
(1)亚硫酸的热稳定性
H2SO3极其不稳定,只能存在于稀的水溶液中。 H2SO3易分解生成SO2和H2O。
(2)亚硫酸的氧化性和还原性
H2SO3遇到比它更强的氧化剂时,表现还原性。如:
H2SO3遇到比它更强的还原剂时,表现氧化性。如:
(3)亚硫酸的酸性
H2SO3是中强酸,在水溶液中分两步电离:
。
由亚硫酸的组成和电离可知,亚硫酸对应的盐有正盐和酸式盐两种,如。
3.亚硫酸盐
等亚硫酸盐易溶于水、易电离。
与“含硫化合物的种类很多,现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO...”考查相似的试题有: