4. Subgrupa oxigen
Știu. subgrupuri de studiu Planul de componente și substanțe distincte; modificarea alotropic de oxigen și sulf; proprietățile fizice și chimice ale acestora, prepararea și utilizarea de oxigen, sulf, apă, oxid de sulf (IV) și sulf (VI), cernoy sulfat de acid; reacția calitativă a ionilor de sulfat și de sulfură; reacții chimice care stau la baza producerii de acid sulfuric; principii științifice generale ale producției chimice.
Să fie capabil să. CaracterizaŃi elementele subgrupei; pentru a prezice proprietățile substanțelor în structura acestora; observate în comparație alotropic modificare; ecuațiile de reacție de înregistrare care caracterizează proprietățile oxigen, sulf și compuși ai acestora; Proprietățile chimice ale substanțelor considerate din punct de vedere redox și ioni reprezentări; pe baza cunoașterii ratei reacțiilor chimice și condiții chimice de curgere echilibru justifică alegerea reacțiilor care stau la baza producerii de acid sulfuric; definesc în ioni sulfat practică și sulfuroase; pentru a rezolva probleme de calcul pe toate tipurile studiate anterior.
Concepte: alotropie, modificarea alotropic (modificare), legătură de hidrogen, dioxid de sulf, trioxid de sulf, utilizarea completă a materiilor prime.
1. Care este structura atomului de sulf?
2. Care sunt posibile gradul de oxidare a sulfului în compușii?
3. Care sunt cele mai importante minerale de sulf.
4. În cazul în care sulf se găsește în natură?
5. Cum se obține sulful în industrie?
6. Care sunt proprietățile fizice ale sulfului?
7. Care sunt formele alotropice de sulf cunoscute pentru tine?
8. Sulful poate intra în orice reacție? Scrieți reacțiile.
9. În cazul în care se folosește de sulf?
10. Care sunt proprietățile fizice ale hidrogenului sulfurat?
11. Cum sunt atomii dintr-o moleculă de hidrogen sulfurat, ce tip de conexiune între ele și ce gradul lor de oxidare?
12. Cum se obține hidrogen sulfurat? Furnizarea de cel puțin două ecuații de reacție se obține H2 S.
13. De ce este un puternic reducător hidrogen sulfurat?
14. Cum este oxidarea completă și parțială a hidrogenului sulfurat? Asigurați ecuația reacțiilor corespunzătoare.
15. Ce se formează atunci când este dizolvat hidrogen sulfurat în apă?
16. Ce fel de reacție, fără a schimba gradul de oxidare a sulfului S posibil pentru hidrogen sulfurat? Scrieți ecuațiile astfel de reacții.
17. Cum să recunoască sulfurilor? În cazul în care sunt utilizate acestea?
18. Ce face oxizi de sulf? Ce grad de oxidare a sulfului în ele?
19. Cum pot obține dioxidul de sulf? Numele cel puțin trei moduri de a obține SO2.
20. De ce dioxidul de sulf poate fi un agent de oxidare și un agent de reducere?
21. Care sunt posibile reacții la dioxidul de sulf? Scrieți ecuația reducerea SO2 și reacțiile de oxidare.
22. cery dioxid Atunci când este cazul?
23. Ceea ce se formează atunci când dioxidul de sulf dizolvat în apă?
24. Ce știi despre acid sulfuros?
25. Cum pot obține trioxid de sulf? Scrieți reacția.
26. Ceea ce se formează prin dizolvarea trioxidului de sulf în apă?
27. Care este Oleum?
28. Care sunt proprietățile fizice ale acidului sulfuric?
29. Cum se acid sulfuric concentrat pentru a se dizolva in apa?
30. Ca și în industrie sunt acidul sulfuric?
31. Care sunt proprietățile chimice ale acidului sulfuric diluat? Scrieți ecuația cu H2 SO4 substituție și reacțiile de schimb (dil.).
32. Care este reacția calitativă pentru ion sulfat? Se completează reacțiile din ionul molecular și formele reduse.
33. Acid sulfuric De ce este concentrat este un puternic agent oxidant?
34. Care sunt proprietățile speciale ale acidului sulfuric concentrat?
35. Deoarece acidul sulfuric concentrat reacționează cu metale?
36., acid sulfuric Acolo unde este cazul și sărurile sale?
4.1. Anumiți compuși cu oxigen și sulf,
proprietățile lor
4.1.1. Metode de laborator pentru producerea oxigenului
In laborator, oxigenul produs prin descompunerea permanganat de potasiu. Într-un flacon uscat turnat permanganat de potasiu, sigilat dop flacon cu un tub de evacuare a gazelor. Mai mult, flacăra încălzită întregul tub lampă spirit mai întâi, și apoi numai acea parte unde permanganat de potasiu. Capătul tubului de vapori este coborâtă la fundul vasului sau cilindru. Prezența oxigenului este verificată prin intermediul smoldering splinter (Fig. 1).
Fig. 1.
instalație la scară de laborator
pentru oxigen
4.1.2. peroxid de hidrogen
Sărurile de peroxid de hidrogen adecvat, - peroxizi:
4.1.3. Compușii de sulf în stare de oxidare 4
Agenții de oxidare și de reducere: SO2 și Na2 SO3.
Instalație pentru producerea de dioxid de sulf este compus din tubul bec cu tub de evacuare a gazului din tubul de colectare, un trepied și arzătoare. Balonul a fost încărcat cu sulfit de sodiu și se toarnă soluție de acid sulfuric. Apoi, balonul a fost fixat pe un suport și încălzit, dioxidul de sulf va curge în tubul colector cu apă (fig. 2). (Dioxidul de sulf este toxic și trebuie neutralizată.)
Fig. 2.
Prepararea dioxidului de sulf
în laborator
4.1.4. Proprietățile de acid sulfuric concentrat
Acid sulfuric concentrat reacționează chiar și cu metalele din seria electrochimică aranjate la dreapta cu emisie H SO2.
(Conc.) Metalele active ale C de acid H2 SO4 se reduce la S, H2 S și SO2:
Rece H2 SO4 (conc.) Metale Fe oferă protecție, Al, Cr.
Acid H2 SO4 (conc.) Nu acționează asupra Au, Pt, chiar și atunci când este încălzit.
Reacția cu nemetale acid sulfuric:
Acidul sulfuric este ușor solubil în apă, cu o mare cantitate de căldură. Prin urmare, amestecarea acidului sulfuric cu apă, este necesar să se injecteze acidul în apă, dar nu și invers (fig. 3). Chimiștii spune: „Nu scuipa în acid“ - și l-au motive foarte bune.
Fig. 3.
Prepararea soluției
acid sulfuric
4.1.5. proprietăți de hidrogen sulfurat
Descompunerea când este încălzit:
Ardere plin (un exces de O2):
Arderea incompletă (lipsă de O2):
Interacțiunea cu halogeni:
Oxidarea cu acid azotic:
Interacțiunea cu oxidanți slabi:
Un aparat pentru fabricarea hidrogenului sulfurat cuprinde un trepied cu un tub fix, un dop de cauciuc, cu o gaură și tubul de sticlă. Tubul a fost plasat fier sulfurat (II) și suplimentat cu acid clorhidric diluat, tubul de testare a fost astupat cu un tub de evacuare a gazelor. Hidrogenul sulfurat este eliberată în tubul (fig. 4).
Fig. 4.
obținerea de hidrogen sulfurat
în laborator
4.2. Decizia cu privire la sarcinile
„Oxigen Subgrupul“
amestecare regula. greutate de soluții mixte m1 și m2 sunt invers proporționale cu diferențele de porțiuni de masă:
1 și 2, în care - fracțiile masice ale substanțelor în soluție mixtă,
3 - fracțiunea de masă a substanței în amestec, în care 1> 3> 2.
Pentru a facilita utilizarea acestei reguli, puteți aplica regula crucii, sau pătratul Pearson:
Punctul de intersecție a două linii este plasat fracțiunea de masă a substanței în amestec 3. La capetele acestor linii de pe partea stângă a punctelor de intersecție indică fracțiile masice de 1 și 2 și dreapta - diferența de greutate fracțiunilor de substanță în amestec și soluțiile mixte: 3 - 2 1 - cu 3.
Problema 1. Se determină greutatea soluțiilor stoc cu fracțiuni de masă de acid sulfuric 60% și 7,5%, atunci când se formează atunci când se amestecă o soluție de 350 g greutate, cu o fracție de masă de acid sulfuric 15%.
Notăm soluția de alimentare m1 masa cu 1 = 60% și după greutate soluție m2 2 = 7,5%. Noi folosim regula crucii:
Problema 2. Într-o soluție ce conține 15,9 g dintr-un amestec de sulfat de potasiu și clorură de magneziu se adaugă un exces de bariu. Rezultatul a fost format, 25,63 g de sulfat de bariu. Se determină fracțiile masice ale sulfat de potasiu și sulfat de magneziu în amestecul de alimentare.
1. Noi scrie ecuațiile de reacții:
2. Se calculează masa componentelor amestecului.
Conform condiției problemei x + y = g 15,9 și a + b = 25,63 g
Am creat un sistem de ecuații și de a rezolva aceasta:
3. calcula fracțiunea de masă a sărurilor în amestec:
Problema 3. Placa de fier cu o greutate de 18 g este omisă în soluția de sulfat de cupru (II). Când a fost acoperit cu cupru, masa sa devine egală cu o masă Ce anilor '20 de fier în soluție?
Fie x = (Fe) = (Cu), în timp ce
fier greutate, a trecut în soluție, - 56h
64x - masa de precipitat de cupru pe placă,
Prin urmare, x = 0,25 mol.
m (Fe) = 0,25 • 56 = 14 g - a intrat în soluție.
Sarcini pentru auto-control
1. Completați ecuația reacțiilor posibile:
2. Care dintre substanțele propuse reacționează unele cu altele:
Scrieți ecuațiile moleculare și ionice ale reacțiilor.
3. oxid de sulf (IV) reacționează cu ceea ce substanțe:
4. Scrieți reacțiile următoarele reacții:
Compușii Set cu formula A și H.
5. Asigurați-vă un cântar electronic al schemei, instituit coeficienții în ecuația reacției:
6. Printr-o soluție cântărind 280 g, conținând 0,02 fracții masice de hidroxid de potasiu, 2,24 l dor de oxid de sulf (IV). Sare care sa format (acid sau media)? Care este greutatea sa?
Răspuns. KHSO3 12 greutate sare acidă a
7. este fracțiunea de masă de hidroxid de sodiu în soluție cântărind 200 g, în cazul în care se știe că prin trecerea dioxidului de sulf printr-o soluție formată din sulfit de sodiu, 25,2 g greutate?
8. Se calculează greutatea de acid sulfuric conținute într-un volum de soluție de 2 litri, cu o fracție de masă de acid a 0,98, densitatea unei soluții de 1,84 g / cm3.
9. Ce volum de soluție de acid sulfuric având o concentrație de 0,25 mol / l reacționează cu zinc, când hidrogenul este eliberat la acest volum de 6,72 l (n. Y.)?
10. Oxidul de sulf (VI) a fost preparat în industrie conform ecuației
Este cunoscut faptul că concentrația de echilibru [SO2] = 0,4 mol / l, [O2] = 0,2 mol / l, [SO3] = 0,8 mol / l. Se calculează concentrația inițială [SO2].
11. La dezvoltarea completă a 56,1 g dintr-un amestec de clorat de potasiu, permanganat de potasiu și 8,96 litri de oxigen a fost format. Se determină compoziția amestecului inițial în% în greutate.
12. Prin încălzirea 63,2 g de permanganat de potasiu se obține 3,36 litri de oxigen. Se determină gradul de descompunere de permanganat de potasiu (în%) și compoziția cantitativă a reziduului solid.
13. Calculați volumul soluției de acid sulfuric cu o fracție masică de H2 SO4 96% (= 1,84 g / ml) necesară pentru a prepara 2 litri dintr-o soluție având o concentrație molară de 0,25 mol / l.
Răspunsuri la locul de muncă pentru sine
4.2. Solutia problemelor privind „Subgrup oxigen“