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p 区非金属元素(一). 性质实验报告的书写 化学语言(符号)简单明了! 元素符号、分子式、结构式、方程式 生成、下一步: → 加入或转移: 或 沉淀与气体: ↓ ↑ 搅拌或振荡: 可逆,平衡或关联: 实验装置图、流程图. 化学方程式(水溶液中用离子方程式)替代文字描述! 如:硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀(差) Na 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 + 2NaCl (良) SO 4 2- + Ba 2+ = BaSO 4 ↓ (优) 反应步骤的书写(尽量用流程图)
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p区非金属元素(一) • 性质实验报告的书写 • 化学语言(符号)简单明了! • 元素符号、分子式、结构式、方程式 • 生成、下一步:→ • 加入或转移: 或 • 沉淀与气体:↓ ↑ • 搅拌或振荡: • 可逆,平衡或关联: • 实验装置图、流程图
化学方程式(水溶液中用离子方程式)替代文字描述!化学方程式(水溶液中用离子方程式)替代文字描述! 如:硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀(差) Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2NaCl (良) SO42- + Ba2+ = BaSO4 ↓(优) • 反应步骤的书写(尽量用流程图) • 必须注明仪器及规则,试剂名称、浓度、用量; • 必须注明操作内容、节奏及先后次序; • 必须注明每步现象,包括沉淀、气体、冷热,分相(层)、颜色改变,数量改变(多少)、速度改变(快慢)、空间或位置改变、仪表读数改变、指示剂(纸)变化等。
成批的数据或相关联的数据(包括文字数据)用列表法来表示或用图说明;成批的数据或相关联的数据(包括文字数据)用列表法来表示或用图说明; • 必须有实验结论或结果分析或评价; • 实验结论包括:现象的说明与解释、规律的总结(系列实验后得到的规律用小结,整个实验完成后用总结!)。
示例 小结:钡的弱酸盐一般难溶于水
气体的制备、储存和使用安全 • 实验室制备:量少,制备条件温和 • 启普(Kipp)发生器:固-液反应、不加热、大块原料;如制H2S, CO2, H2等 • 烧瓶+分液漏斗/(+热源):液固或液液反应,加热或不加热 • 试管+热源:固体反应,必须加热 • 工业制备:量大、成本低、装置复杂。
气体的收集 • 排空气法:向上(密度比空气大)/向下(密度比空气小)。不适合有毒气体和密度与空气相近的气体的收集。 • 排溶剂法:收集不溶性气体。如排水法、排饱和食盐水法等。
气体的净化 • 气体中的杂质 • 液雾、固体颗粒物:通过装有玻璃纤维或多孔性滤纸的玻璃导管即可。 • 其它气体杂质:物理法(冷凝、蒸馏、吸附、干燥剂除水)、化学法(用选择性高的反应除去特定杂质)
气体的干燥 • 盐类干燥剂:阳离子电荷越高、半径越小,其盐的干燥效果越好。CaCl2、Mg(ClO4)2等。 • 酸性或强碱性氧化物干燥剂:CaO、P2O5等。 • 浓酸和固体碱干燥剂:浓H2SO4、KOH • 其它干燥剂:分子筛等。
气体的储存 • 专用钢瓶或储气罐中储存; • 氧化性气体不能和还原性气体混放! • 搬运过程中有保护罩,防热、防震、防撞击; • 普通气瓶每三年需检查一次,腐蚀性气体气瓶每两年检查一次; • 气瓶中保留100kPa气体,不能用尽。
气体的使用安全 • 防毒(防泄漏,尾气处理) Cl2 H2S SO2 CO NH3 0.001 0.01 0.02 0.02 0.02 mg/L • 防燃爆 C2H2 H2 CO H2S NH3 C2H5OH CH4 80.5 74.2 74.2 45.5 26.4 19.0 15.0 2.6 4.1 12.5 4.3 17.1 3.5 5.0 爆炸上限和下限(V/V%)
仪器的搭装 • 仪器的搭装 搭装顺序:先左后右、先下后上。 拆卸顺序:先右后左、先上后下。 重心低稳、流程简短,尽量减少实验过程中手动控制。 固定器开口朝上,不抗高温物质、易燃物隔离热源。
实验注意事项 • 气体发生装置(2人一组) • 气密性检验:至关重要! • 尾气处理:化学反应吸收! • 装置图说明:气体发生装置重心尽量低;A部分利用三角架;B、C、D三部分尽量置台面上(适当 增加玻管的长度就可实现)。 • 保留A、B、C中的溶液。 • 二、简单的置换反应就可实现。实验报告中所用试剂必须与实验中相同! • 三1、NaClO中有大量的碱 • 三2、KClO3 的氧化性只有在酸中体现。
实验注意事项 • 四1、分解即催化剂使用,氧化性用还原剂,还原性用氧化剂。 • 五2、硫酸逐滴加入,最后说明亚硫酸盐既有氧化性,又有还原性。 CH3CSNH2 + H2O = CH3CONH2 + H2S • 五4、Ag+有催化作用。
相关反应方程式 一、MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2 + 2H2O A: 3Cl2 + 6KOH(热) = KClO3 + 5KCl + 3H2O B、D: Cl2 + 2NaOH(冷) = NaClO + NaCl + H2O 4Cl2 + Na2S2O3 + 5H2O = 8HCl + Na2SO4 + H2SO4 二、Cl2(aq) + KBr/CCl4 Cl2(aq) + KI/CCl4 Br2(aq) + KI/CCl4
相关反应方程式 三1、 ClO- + 2I- +2H+ = I2 + Cl- + H2O ClO- + Mn2+ + 2OH- = MnO(OH)2 + Cl- ClO- + 2H+ + Cl- = Cl2 + H2O 三2、ClO3- + I- = X ClO3- + 6I- + 6H+ = Cl- + 3I2 + 3H2O 5ClO3- + 3I2 + 3H2O= 5Cl- + 6IO3- + 6H+ 四1、 2H2O2 ( MnO2) = 2H2O + O2 5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ +8 H2O + 5O2 Pb2+ + CH3CSNH2 + H2O = PbS↓+ CH3CONH2 + 2H+ PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O 或 H2O2 + 2I- + 2H+ = I2 + 2H2O
相关反应方程式 四2、4H2O2 + Cr2O72- + 2H+ = 2CrO5(乙醚)+ 5H2O 五1、M2+ + S2- = MS↓ MnS + H+(2mol/L) = Mn2+ + H2S↑ PbS + 2H+(12mol/L) + 4Cl-= PbCl42- + H2S↑ 3CuS + 8H+(14mol/L) + 2NO3-= 3Cu2+ + 3S ↓+ 2NO ↑ + 4H2O 五2、SO32- + 2H+ = H2SO3 H2SO3 + 2CH3CSNH2 = 2CH3CONH2 + 3S + H2O 3H2SO3 + Cr2O72-+ 8H+ = 3SO42-+ 2Cr3+ + 4H2O
五3、S2O32- + 2H+ = S ↓ + SO2↑ + H2O 2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I- S2O32- + 4Cl2 + 5H2O = 4Cl- + 2SO42- + 10H+ S2O32- + 2Ag+ = Ag2S2O3 ↓ Ag2S2O3 + 3S2O32-= 2Ag(S2O3)2+ 五4、5S2O82- + 2Mn2+ + 8H2O + (Ag+) = 2MnO4- + 10SO42- + 16H+