2Cu+SCu2S。由上可得:硫和变价金属反应时,一般会生成低价金属硫化物。特例:硫与汞反应:Hg+SHgS(黑色)(该反应可除地上散落的汞)。由Fe、Cu与Cl2的反应,可得出氧化性的强弱顺序:Cl2>S,所以硫是一种较不活泼的非金属元素。③硫和炭在高温时、硫蒸气和氢气在加热时也可发生反应: (2)还原性():硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰;在纯氧中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。反应都是:S+O2 SO2 (二) 硫化氢: 1.物理性质:无色、臭鸡蛋气味的气体,剧毒,密度比空气略大,能1∶2.6溶于水,得弱酸性的氢硫酸。 2.化学性质:H2S中S显-2价,是硫元素的最低价,因此发生氧化还原反应时,其化合价只能升高,表现还原性。(1)H2S的燃烧:在空气中点燃H2S气,并在火焰上方罩一干燥的洁净小烧杯,可观察到燃烧发出淡蓝色火焰,小烧杯内壁有水珠,且出现黄色固体,这是因为O2不充足;H2S若在充足的O2中燃烧,会发出淡蓝色火焰,并产生有刺激性气味的气体。化学方程式: 2H2S+O2(不足) 2S+2H2O 2H2S+3O2(充足) 2SO2+2H2O (2)可被卤素单质氧化:H2S+X2→S↓+2HX (X2—指Cl2、Br2、I2) 如:H2S+I2→2HI+S↓ (3)将分别盛有H2S和SO2气体的两集气瓶口对口并抽去玻璃片使之混合,可观察到瓶壁上有淡黄色固体生成。 此反应电子转移的方向和数目表示为:,其中氧化剂是SO2,还原剂是H2S,氧化产物、还原产物都是S,氧化产物、还原产物物质的量之比为2:1。 (4)不稳定性:受热易分解 H2SH2+S 3.氢硫酸及盐:(1)氢硫酸是一种易挥发的二元弱酸,其酸性比碳酸还弱,具有酸的通性。可用NaOH溶液吸收多余H2S,以防污染环境。 (2) CuS、PbS、Ag2S都是既难溶于水,又难溶于稀的强酸(如稀HNO3)的黑色物质,所以可用CuSO4溶液除H2S,用湿润的Pb(NO3)2试纸验证H2S的存在(观察试纸是否变黑)。 H2S+CuSO4→CuS↓+H2SO4 H2S+Pb(NO3)2→PbS↓+2HNO3 4.实验室常用FeS与稀H2SO4或稀HCl反应制取H2S气体,装置可与实验室制H2或CO2的制法相同。 FeS + 2HCl → FeCl2 + 2H2S↑ (三) 二氧化硫: 1.SO2的物理性质:无色、有剌激性气味的气体,有毒,密度比空气大,易液化(沸点较高)。易溶于水(1:40),溶于水形成亚硫酸,显中等(弱)酸性。 2.SO2的化学性质:(1)与水反应:SO2 + H2OH2SO3,生成的亚硫酸是一种不稳定的弱酸。 (2)弱氧化性:2H2S+SO2→3S↓+2H2O (3)较强还原性:①被氧气氧化:2SO2 + O22SO3;②被卤素单质X2(Cl2、Br2、I2)氧化:使溴水褪色 Br2+ SO2+2H2O→H2SO4+2HBr;③被KMnO4氧化:使KMnO4溶液紫色褪去。 (4)漂白性:二氧化硫能使红色品红溶液褪色,但当加热时,溶液又重新变成红色。 3.亚硫酸及其盐的主要化学性质:比SO2更强的还原性,易被氧化。 4.酸雨:(1)判断标准:PH<5.6的雨水(2)酸雨的成因:主要是由煤、石油产品燃烧生成的SO2造成的,SO2+H2O→H2SO3,2H2SO3+O2→H2SO4或2SO2+O22SO3,SO3+H2O→H2SO4 (3)酸雨的危害及防护:(了解)。 (四) 硫酸: 1.稀硫酸的化学性质:酸的通性(强酸) H+的弱氧化性(如与金属置换氢气)。 2.浓硫酸的特性:(1)难挥发性:是一种高沸点、难挥发性酸,利用此性质可制取HF、HCl、HNO3。 (2)吸水性:浓硫酸能吸收空气中的水分,在实验室中常用浓硫酸来干燥不与它起反应的气体。 (3)脱水性(炭化):在200mL烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入15mL98%的浓硫酸,迅速搅拌。现象:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。 (4)强氧化性:浓硫酸与铜反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,浓硫酸也与木炭反应:C+2H2SO4CO2+2SO2↑+2H2O。注意:Al和Fe在冷的浓硫酸中会发生钝化,所以可以用铁或铝的容器盛装浓硫酸。 3.硫酸根离子的检验:先用盐酸把溶液酸化,以排除CO32-、SO32-、Ag+等可能造成的干扰,再加入BaCl2溶液,根据是否有白色沉淀出现来判断原溶液中是否有SO42-存在。 4.几种重要的硫酸盐: 硫酸盐 结晶水合物 俗称 色态 主要用途 生石膏、白色固
CaSO4·2H2O 石膏 硫酸钙 白色固
2CaSO4·H2O 熟石膏 体 体 制粉笔、模型、雕像、石膏绷带、调节水泥凝固时间 白色固白色颜料、医用“钡硫酸钡 —— 重晶石 体 餐” 蓝色晶制农药(玻尔多液) 、电硫酸铜 CuSO4·5H2O 胆矾 体 硫酸铝KAl(SO4)2·12H2明矾 钾 O 体 无色晶净水剂 解精炼铜 (五) 氮气: 1.氮气化学性质:很强的稳定性,可从结构上(电子式:、结构式:)去分析。 (1) 与氧气的反应:N2+O22NO 2NO+O2→2NO2 3NO2+H2O→2HNO3+NO(可解释“雷雨发庄稼”)。NO为无色无味难溶于水的气体,NO2是红棕色有刺激性气味的气体,二者都有毒,是大气污染物。 (2)与氢气的反应(工业制氨):N2+3H22NH3(注意反应条件、可逆反应)。 (3) 与活泼金属的反应:N2+3MgMg3N2 2.氮的固定:把游离态的氮转变为化合态氮的方法,叫氮的固定,又分为天然固氮和人工固氮。 (六) 氨: 1.氨的分子结构:三角锥形,电子式:。 2.氨的物理性质:无色有刺激性气味的气体,易液化,极易溶于水(1:700)(可用喷泉实验验证) 3.氨的化学性质:(1)氨与水反应:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH- (在喷泉实验中,烧瓶内溶液变红,说明氨溶于水后呈碱性。) (2)与酸反应:NH3+HCl→NH4Cl (分别蘸有浓氨水与浓盐酸的玻璃棒靠近,会出现白烟。) 氨同样能跟其它酸化合生成铵盐。如:NH3+HNO3→NH3NO3 2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4 (3)与氧气反应:4NH3+5O2 4NO+6H2O此反应可如右图装置进行实验: 现象:插入时红热铂丝保持红热,瓶内或瓶口出现红棕色气体,液面可能有白雾。 4.氨的实验室制法:2NH4Cl(s)+Ca(OH) 2(s) CaCl2+ 2NH3↑+2H2O (1)若无固体NH4Cl、Ca(OH)2,能否用溶液代替?(不可,因NH3极易溶于水) (2)固体和固体混合加热制气需选用什么仪器?(选用硬质试管,口略向下倾斜固定在铁架台上) (3)我们已学过哪些气体的制备与NH3相同?(实验室制O2) (4)如何收集氨气?为什么?为什么收集NH3的试管要十分干燥?(口向下排空气,密度比空气小。氨气极易溶于水) (5)根据NH3的性质,可用什么方法检验NH3是否收集满?(湿润的红色石蕊试纸) (6)多余的氨气是否需处理?如何处理?(需处理,可用水或酸吸收) (7)干燥NH3可选择什么干燥剂?(碱石灰) (七) 铵盐: 1.物理性质:均为白色晶体、均易溶于水。 2.化学性质:(1)铵盐受热易分解:NH4ClNH3↑+HCl↑、
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O↑ 所以在保存和施用氨态氮肥时,应注意低温,施后覆盖。 (2)铵盐与碱共热:反应的离子方程式 NH--4+ + OH– NH3↑ + H2O 3.铵盐的检验:与碱共热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 (八) 自然界中氮的循环及硫的循环(了解): 人是自然的一部分,是自然长期演化的结果,人类文明的发展与生态环境的变化密切相关。在意识到生态环境危机是人类生存和发展最大威胁之一的今天,人类必须探索新的发展思路:只有既保持发
展又维护生态平衡,既考虑当前的发展又要考虑后代的需要、考虑整个人类的存在和发展,只有所有的生命同时生存、和谐与共、互相信赖、友好相处,自然才能繁荣、美丽,人类才能幸福、快乐。人类是人与自然平衡的维护者。 二、化学反应速率和化学平衡 (一) 化学反应速率: 1.通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,可表示为:。 2.物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位,时间单位通常可用s、min、h表示,因此反应速率的单位一般为mol/(L·s)、mol/(L·mon)或mol/(L·h)。 3.用不同的物质表示同一时间的反应速率时,其数值比等于化学方程式中的各化学计量数的比,如反应,则有:v(A):v(B):v(C):v(D) = m : n : p : q 。 4.影响化学反应速率的因素:(1)内因:反应物本身的性质。 (2)外因:①浓度:反应物的浓度越大,化学反应速率就越快。②温度:温度升高,反应速率加快。③压强:对于有气体参与的化学反应,通过改变容器体积可使压强变化,增大压强,反应速率加快。④催化剂:一般可加快化学反应速率。⑤反应物颗粒大小、溶剂、
光、超声波、放射线等也会影响化学反应速率,如反应物颗粒越小,反应速率越快。 (二) 化学平衡: 1.化学平衡状态的本质特征是υ正和υ逆相等,这是判断达到平衡状态的根本标志。由于υ正=υ逆,可使平衡体系中各组分的百分含量保持不变,所以一般情况下平衡体系的压强、气体密度、浓度等多种宏观性质也保持不变,这些宏观的特征有时也可作为判断化学平衡状态的标志。 2.影响化学平衡的条件: (1)浓度对化学平衡的影响:在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度,或减少生成物的浓度,都可使平衡向正反应方向移动;反之,则可使平衡向逆反应方向移动。但固体和纯液体(无浓度)量的增多或减少一般不影响平衡。 (2)压强对化学平衡的影响:在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使化学平衡向气体体积增大的方向移动。应注意,有些可逆反应,如H2(气)+I2(气)2HI(气),反应前后气态物质的总体积没有变化,则增大或减小压强都不能使化学平衡移动。另外,平衡混合物都是固体或液体时,改变压强也不能使化学平衡移动。 (3)温度对于化学平衡的影响:在其它条件不变的情况下,温度升高,会使平衡向吸热反应的方向移动;温度降低,会使平衡向放热反应的方向移动。(温度改变会无条件影响化学平衡) (4)催化剂:由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的,所以平衡不移动。但使用催化剂可影响(一般加快)可逆反应达平衡的时间。 3.勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。说明:①必须有平衡体系存在;②一般认为影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种外界条件;③平衡移动的结果只能减弱(不可能完全抵消)外界条件的变化。 4.对于化学反应速率及化学平衡有关的图像问题: (1)认清坐标系,清楚纵、横坐标所代表的意义;(2)分析清楚起点、终点,中间转折点(拐点)的含义;(3)看清曲线的变化趋势,分清不变、渐变和突变,分析其变化原因。(4)若图像中有三个变量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的变化对应关系。 三、电解质溶液 (一) 电解质的电离: 1.电解质、非电解质及强、弱电解质比较: 电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电非电解质: 的(能电离的)化合物 在水溶液中或
概念 强电解质: 弱电解质: 熔化状态下不能导电的化合物 在水溶液中全部电离在水溶液中部分发成离子的化合物 生电离的化合物 强酸:HClO4、HNO3、弱酸:H2S、H2SO3、
H2SO4、HCl、HBr、HIH3PO4 、HClO、HF、酸类和水以外
常见 代表物 等 强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2绝大部分盐(包括难溶盐) 羧酸等 弱碱:氨水、Fe(OH)3等 水 ①用可逆号 “” ①用“” 电离方程式
②多元酸分步写,
不电离 的多数共价化合物,包括大多数有机物 如: ②一步完成 的书写特点 如:H2SO42H++SO42– H2CO3H++ HCO3– (HCO3–H++ CO32–) 在离子方程分子式(化学式中的表示离子符号 符号 2.理解电解质、非电解质概念: (1)电解质、非电解质应是化合物,不包括单质,也不指溶液。 (2)电解质的导电条件:水溶液中或熔化(熔融)状态下。 (3)电解质导电必须是化合物本身能电离出自由移动的离子而导电。如:CO2、SO2溶于水能导电,是由于它们与水反应生成的H2CO3、H2SO3电离后导电,所以CO2、SO2不是电解质。 (4)某些难溶于水的化合物。如:BaSO4、AgCl等,由于它们溶解度太小,测不出其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,所以是强电解质。 (5)一般常见物质中酸、碱、盐、水都是电解质,蔗糖、酒精等是非电解质。 (二) 离子反应、离子方程式: 3.离子共存问题 分子式(化学式) 式) 不能大量共存的原常见实例 因 SO42―不能与Ba2+共存; OH-、CO32–不能与Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、
(1)结合成难溶物 Zn2+ 、Cu2+等共存; Ag+不能与Cl–、Br–、 I–共存 ; (2) 生成挥发性物CO32–、SO32–、S2– 、HCO3–、HSO3–、HS–等与H+质 不能共存 H+与OH-结合成水 +与PO3–、CHCOO_、 F–、ClO–、AlO–、H432(3)结合成难电离
―结合成弱酸 CHO65的物质(水、弱酸
和弱碱) OH- 与酸式酸根如HCO3―、HSO3–、H2PO4―生成水 OH-与NH4+结合成NH3·H2O (4)发生氧化还原MnO4–、ClO–、NO3–(有H+时)与S2–、I–、Fe2+、反应 SO32–等不能共存。 (5)能结合成络合Fe3+与SCN–不能共存 物 (6)发生双水解反Fe3+、Al3+ 与AlO2–、S2–、CO32–不能共存 应 (三) 几个要记住的小规律: (1)HNO3、H2SO4、HCl、HBr、HI、HClO4为强酸,其他未指明则为弱酸; (2)NaOH、KOH、Ba(OH)2及活泼性强于镁的金属氢氧化物为强碱,其他未指明则为弱碱; (3)盐的水中溶解性:①钾、钠、铵盐及硝酸盐、酸式盐(如碳酸氢盐)一般易溶②硫酸盐除BaSO4、PbSO4外,易溶③盐酸盐除AgCl外,易溶(溴化物、碘化物类同)④其它酸的盐(如碳酸盐、亚硫酸盐、硫化物等),除钠、钾、铵盐外,一般难溶。
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