实验十七 p 区非金属元素(一) (卤素、氧、硫)
DESCRIPTION
实验十七 P 区非金属元素(一) (卤素、氧、硫). 实验目的. 学习氯气、次氯酸盐、氯酸盐的制备方法; 掌握次氯酸盐、氯酸盐强氧化性的区别; 掌握 H 2 O 2 某些重要性质; 掌握不同氧化态硫的化合物的主要性质; 掌握气体的发生方法和仪器的安装; 了解氯、溴、氯酸钾的安全操作。. 非金属性减弱. 卤素的基本性质. ∵ 与稳定的 8 电子构型仅缺一个电子,在同周期 元素中核电荷是最多的,原子半径是最小的 ∴易获得电子 , 是同周期中 非金属性最强 的元素. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
实验十七 P 区非金属元素(一)
(卤素、氧、硫)
实验目的
• 学习氯气、次氯酸盐、氯酸盐的制备方法; • 掌握次氯酸盐、氯酸盐强氧化性的区别; • 掌握 H2O2 某些重要性质;• 掌握不同氧化态硫的化合物的主要性质;• 掌握气体的发生方法和仪器的安装;• 了解氯、溴、氯酸钾的安全操作。
氟 (F) 氯 (Cl) 溴 (Br)碘 (I)原子序数 9 17 35 53价层电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5
原子半径 /pm 64 99 114 133电负性 ( p) 4.0 3.0 2.8 2.5I1/(kJ· mol-1) 1681 1251 1140 1008
主要氧化数 -1 、 0
-1 、 0
+1 、 +3
+5 、 +7
-1 、 0
+1 、 +3
+5 、 +7
-1 、 0
+1 、 +3 +5 、
+7
非金属性减弱非金属性减弱x∵ 与稳定的 8 电子构型仅缺一个电子,在同周
期
元素中核电荷是最多的,原子半径是最小的
∴ 易获得电子,是同周期中非金属性最强的元素
∵ 与稳定的 8 电子构型仅缺一个电子,在同周期
元素中核电荷是最多的,原子半径是最小的
∴ 易获得电子,是同周期中非金属性最强的元素
卤素的基本性质
ClO4- ClO3
- HClO2 HClO Cl2 Cl-
1.20 1.18 1.64 1.63 1.36
1.45
1.39
BrO3- HBrO Br2 Br- 1.44 1.60 1.07
H5IO6 IO3- HIO I2 I- 1.60 1.14 1.45 0.54
E /VA
ClO4- ClO3
- ClO2- ClO- Cl2 Cl- 0.36 0.33 0.66 0.42 1.36
0.89
0.76
BrO4- BrO3
- BrO- Br2(l) Br- 1.03 0.49 0.46 1.07
HI3O62- IO3
- IO- I2(s) I- 0.65 0.15 0.42 0.54
E /VB
氧族元素的基本性质
ⅥA 氧 (O) 硫 (S) 硒 (Se) 碲 (Te)钋 (P
o)原子序数 8 16 34 52 84价层电子构型 2s22p4 3s23p4 4s24p4 5s25p4 6s26p4
主要氧化数 -1 、 -2 、 0
-2 、 0 、
+4 、 +6
-2 、 0 、
+2 、 +4 +6
-2 、 0 、
+2 、 +4 +6
-
原子半径 /pm 66 104 117 137 153离子半径
r(M2-)/pm 140 184 198 221 -r(M6+)/pm - 29 42 56 67
I1/(kJ·mol-1) 1314 1000 941 869 812电负性 ( ) 3.5 2.5 2.4 2.1 2.0
p
增大增大
减小减小
金属性增强,非金属性减弱
典型非金属 准金属 金属
价层电子构型为 ns2np4 ,其原子获两个电子可达到稳定电子层结构,即有较强的非金属性。常见的氧化数为 -2
硫、硒、碲还可利用外层 d 轨道形成氧化数为 +2 、 +4 、 +6 的化合物。
O2 H2O2 H2O0 -1 -2还原剂 氧化剂
E /VA O2 H2O2 H2O0.695 1.763
E /VB O2 H2O2 HO2--0.076 0.867
2.05 0.20 0.40 0.50 0.14S2O8
2- SO42- H2SO3
S2O32- S H2S
0.45
E /VA
E /VB
-0.92 -0.58 -0.74 -0.476SO42- SO3
2- S2O32- S S2-
-0.66
-0.59
基本操作• 气体发生装置的方法和仪器的安装
MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O 或
2KMnO4+16HCl=KCl+2MnCl2+8H2O + 5Cl2
MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O 或
2KMnO4+16HCl=KCl+2MnCl2+8H2O + 5Cl2
A: 383K
3Cl2+6KOH = 5KCl+KClO3 + 3H2O
A: 383K
3Cl2+6KOH = 5KCl+KClO3 + 3H2OB: 冷水
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
B: 冷水
Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2OD:S2O32-+4Cl2+5H2O = 2SO4
2-+8Cl-+10H+
D:S2O32-+4Cl2+5H2O = 2SO4
2-+8Cl-+10H+
• 溶液的离心分离
仪器: 1. 离心管:
2. 离心机:
• 离心管的使用:离心试管盛放的溶液与沉淀混合物的量,不得超过 2/3 。 1 支离心管其对位要放 1
支装有相近体积蒸馏水的离心管,以保持离心机的平衡。同样, 2 支离心管按对位( 1 , 4 位)放置; 3 支离心管按 1 , 3 , 5 位放置; 4 支离心管按 1 , 2 , 5 , 4 位放置。离心管不能直接加热。
• 离心机的使用:缓慢起动离心机,逐渐加速,1 ~ 2min 后,逐档缓慢停止离心机,自然停止。
操作要点:
• 离心操作后可用滴管小心吸出上清液,也可将其倾出。
• 离心管中沉淀的洗涤:洗涤沉淀是加入少量洗涤液(常用洗涤液为蒸馏水,其用量一般为 10~15
d ),用玻璃棒充分搅动,再进行离心分离,用滴管吸出溶液。如此重复操作 2 ~ 3 次即可。
实验内容• 一、氯酸钾和次氯酸钠的制备• 二、 Cl2 、 Br2 、 I2 的氧化性及 Cl- 、 Br- 、 I- 的还原性 • 三、卤素含氧酸盐的性质 1. 次氯酸钠的氧化性 (淀粉 KI 试纸的使用) 用试纸检验气体的性质时,一般先把试纸用蒸馏
水润湿,粘在玻璃棒一端,用玻璃棒把试纸放到盛待测气体的容器口附近 (不得接触溶液 ),观察试纸是否改变颜色,判断气体性质。
2. 氯酸盐的氧化性 ( KI 的用量要减少)
碘化钾淀粉试纸
• 四、 H2O2 的性质
1. H2O2 的分解(以 MnO2 作催化剂)
2. H2O2 的氧化性
为存放和使用方便,常以硫代乙酰胺代替H2S :
CH3CSNH2 + 2H2O → CH3COO-+ NH4+ + H2S
3. H2O2 的还原性
4. H2O2 的鉴定反应
Cr2O72- + 4 H2O2 + 2H+= 2CrO5 + 5H2O
( CrO5 在水溶液中不稳定,但在乙醚或戊醇溶液中较稳定。)
O
Cr
O
O O
O
• 五、硫的化合物的性质1. 硫的化合物的溶解性
MnS PbS CuS
颜色2mol·L-1HCl
浓 HCl
浓 HNO3
不溶
2. 亚硫酸钠的性质(反应在酸性条件下进行) 3. 硫代硫酸钠的性质①在酸中不稳定性 ②还原性及氧化剂的强弱对产物的影响 (如何检验产物?)③配位性 4. 过二硫酸盐的氧化性 ( AgNO3 的作用?)
思考题• 本实验中制备氯气无二氧化锰,可用哪些药品代替?
• 用碘化钾淀粉试纸检验氯气时,试纸先呈蓝色后褪去,为什么?
• 长久放置的硫化钠、硫化氢、亚硫酸钠溶液会有什么变化?
• 硫代硫酸钠的配位反应中,溶液的加入顺序不同会有不同的实验结果,为什么?
• 按 p5格式完成本次实验报告;
实验内容 现象 解释和反应KBr + CCl4 +氯水 CCl4 呈橙红色 卤素的氧化性强弱为:
氯>溴>碘 KI + CCl4 +溴水 CCl4 呈粉红色 KBr + CCl4 + FeCl3
CCl4 无色 卤素离子还原能力:Cl- < Br- < I-
KI + CCl4 + FeCl3 CCl4 呈粉红色
• 下次实验:实验十八