主族元素（三）

1. 掌握过氧化氢的主要性质。 

2. 掌握硫化氢的还原性、亚硫酸及其盐的性质、硫代硫酸及其盐的性质和过二硫酸盐的氧化性。 

3. 掌握卤素单质氧化性和卤化氢还原性的递变规律；掌握卤素含氧酸盐的氧化性。 

4. 学会H2O2，S2-，S2O32-，Cl-，Br-，I-的鉴定方法。 

实验原理 

过氧化氢具有强氧化性。它也能被更强的氧化剂氧化为氧气。酸性溶液中，H2O2与Cr2O72-反应生成兰色的CrO5，这一反应用于鉴定H2O2。 

 H2S具有强氧化性。在含有S2-的溶液中加入稀盐酸，生成的H2S气体能使湿润的Pb(Ac)2试纸变黑。在碱性溶液中，S2-与[Fe(CN)5NO]2-反应生成紫色配合物： 

             S2- + [Fe(CN)5NO]2- → [Fe(CN)5NOS]4-

这两种方法用于鉴定S2-。 

SO2溶于水生成不稳定的亚硫酸。亚硫酸及其盐常用作还原剂，但遇到强还原剂时也起氧化作用。H2SO3可与某些有机物发生加成反应生成无色加成物，所以具有漂白性，而加成物受热时往往容易分解。SO32-与[Fe(CN)5NO]2-反应生成红色配合物，加入饱和ZnSO4溶液和K4[Fe(CN)6]溶液，会使红色明显加深。这种方法用于鉴定SO32-。 

硫代硫酸不稳定，因此硫代硫酸盐遇酸容易分解。Na2S2O3常用做还原剂，还能与某些金属离子形成配合物。S2O32- 与Ag+反应能生成白色的Ag2S2O3沉淀； 

           2Ag + S2O32- → Ag2S2O3(s) 

Ag2S2O3(s)能迅速分解为Ag2S和H2SO4： 

              Ag2S2O3(s) + H2O → Ag2S(s) + H2SO4

这一过程伴随颜色由白色变为黄色、棕色，后变为黑色。这一方法用于鉴定S2O32-。 

过二硫酸盐是强氧化剂，在酸性条件下能将Mn2+氧化为MnO4-，有Ag+（作催化剂）存在时，此反应速率增大。 

氯、溴、碘氧化性的强弱次序为：Cl2 > Br2 > I2。卤化氢还原性强弱的次序为：HI > HBr > HCl。HI和HBr能分别将浓H2SO4还原为SO2和H2S。Br-能被Cl2氧化为Br2，在CCl4中呈棕黄色。I-能被Cl2氧化为I2，在CCl4中呈紫色，当Cl2过量时，I2被氧化为无色的IO3-。 

     次氯酸及其盐具有强氧化性。酸性条件下，卤酸盐都具有强氧化性，其次序为： BrO3- > ClO3 - > IO3-。 

     Cl-，Br-，I-与Ag+反应分别生成AgCl，AgBr，AgI沉淀，它们的溶度积依次减小，都不溶于稀HNO3。AgCl能溶于稀氨水或(NH4)2CO3溶液，生成[Ag(NH4)2]+，再加入稀HNO3时，AgCl会重新沉淀出来，由此可以鉴定Cl-的存在。AgBr和AgI不溶于稀氨水或(NH4)2CO3溶液，它们在HAc介质中能被还原为Ag，可使Br-和I-转入溶液中，再用氯水将其氧化，可以鉴定 Br-和I-的存在。 

仪器、药品及材料 

仪器：离心机、水浴锅、点滴板 

药品： 

酸：H2SO4(1.0mol·L-1，2.0mol·L-1，11∶，浓)，HNO3(2.0mol·L-1，浓)， 

HCl(2.0mol·L-1，浓) 

碱：NaOH(2.0mol·L-1)，NH3·H2O(2.0mol·L-1) 

盐： KBr(0.1mol·L-1，0.5mol·L-1)，Na2[Fe(CN)5NO](1%)，K2Cr2O7(0.1mol·L-1)，KMnO4(0.01mol·L-1)，(NH4)2S2O8(0.2mol·L-1)，(NH4)2CO3(12%)，Na2S2O3(0.1mol·L-1)， NaHSO3(0.1mol·L-1)，K4[Fe(CN)6](0.1mol·L-1)，NaCl(0.1mol·L-1)，Na2SO3(0.1mol·L-1)，MnSO4(0.1mol·L-1)，AgNO3(0.1mol·L-1)，KIO3(0.1mol·L-1)，Na2S(0.1mol·L-1)，KClO3(饱和)，FeCl3(0.1mol·L-1)，BaCl2(1mol·L-1)，KBrO3(饱和)，ZnSO4(饱和)，KI(0.1mol·L-1) 

固体：MnO2，(NH4)2S2O8，硫粉，NaCl，KBr，KI，锌粒。 

其他：品红溶液，SO2溶液(饱和)，H2O2(3%)，碘水(0.01mol·L-1，饱和)，氯水(饱和)，CCl4，戊醇，淀粉试液 

材料：pH试纸，淀粉KI试纸，Pb(Ac) 2试纸，蓝色石蕊试纸。 

实验内容 

1. 过氧化氢的性质 

（1）制备少量PbS沉淀，离心分离，弃去清液，水洗沉淀后，加入3% H2O2溶液，观察现象。写出有关的反应方程式。 

（2）在试管中加入3% H2O2溶液和戊醇各0.5mL，再加入几滴1mol·L-1 H2SO4溶液和1滴0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液，摇荡后观察现象。写出反应方程式。 

2. 硫化氢的还原性和S2-的鉴定。 

（1）取几滴0.01mol·L-1 KMnO4溶液，用稀H2SO4酸化后，再滴加饱和H2S溶液，观察现象。写出反应方程式。 

（2）试验0.1mol·L-1 FeCl3溶液与饱和H2S溶液的反应，观察现象。写出反应方程式。 

（3）在点滴板上加1滴0.1mol·L-1 Na2S溶液，再加一滴1% Na2[Fe(CN)5NO]溶液，观察现象。写出离子反应方程式。 

（4）在试管中加入几滴0.1mol·L-1 Na2S溶液和2mol·L-1 HCl溶液，用湿润的Pb(Ac)2试纸检查逸出的气体。写出有关的反应方程式。 

3. 多硫化物的生成和性质 

在试管中加入几滴0.1mol·L-1 Na2S溶液和少量硫粉，加热数分钟，观察溶液颜色的变化。吸取清液于另一试管中，加入2mol·L-1 HCl溶液，观察现象，并用湿润的Pb(Ac)2试纸检查逸出的气体。写出有关的反应方程式。 

4. 亚硫酸的性质和SO32-的鉴定 

（1）取几滴饱和碘水，加1滴淀粉试液，再加数滴饱和SO2溶液，观察现象。写出反应方程式。 

（2）取几滴饱和H2S溶液，滴加饱和SO2溶液，观察现象，写出反应方程式。 

（3）取1mL品红溶液，加入1~2滴饱和SO2溶液，摇荡后静止片刻，观察溶液颜色的变化。 

（4）在点滴板上加饱和ZnSO4溶液和0.1mol·L-1 K4[Fe(CN)6]溶液各1滴，再加1滴1% Na2[Fe(CN)5NO]溶液，后加1滴含SO32-的溶液，用玻璃棒搅拌，观察现象。 

5. 硫代硫酸及其盐的性质 

（1）在试管中加入几滴0.1mol·L-1 Na2S2O3溶液和2.0mol·L-1 HCl溶液，摇荡片刻，观察现象，并用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体。写出反应方程式 

（2）取几滴0.01mol·L-1碘水，加1滴淀粉试液，逐滴加入0.1mol·L-1 Na2S2O3溶液，观察现象，写出反应方程式。 

（3）取几滴饱和氯水，滴加0.1mol·L-1 Na2S2O3溶液，观察现象并检验是否有SO42-生成。 

（4）在滴定板上加1滴0.1mol·L-1 Na2S2O3溶液，再滴加0.1mol·L-1 AgNO3溶液至生成白色沉淀，观察颜色的变化。写出有关的反应方程式。 

6. 取几滴0.1mol·L-1 MnSO4溶液，加入1.0mol·L-1 H2SO4溶液2mL和0.1mol·L-1 AgNO3溶液1滴，再加入少量(NH4)2S2O8固体，在水浴中加热片刻，观察溶液颜色的变化。写出反应方程式。 

7. 卤化氢的还原性 

在3支干燥的试管中分别加入米粒大小的NaCl，KBr和KI固体，再分别加入2~3滴浓H2SO4，观察现象，并分别用湿润的pH试纸，淀粉KI试纸和Pb(Ac)2试纸检验逸出的气体(应在通风橱内进行实验，并立即清洗试管)。 

8. 氯、溴、碘含氧酸盐的氧化性 

（1）取氯水2mL，逐滴加入2.0mol·L-1 NaOH溶液至呈弱碱性，然后将溶液分装在3支试管中。在*支试管中加入2.0mol·L-1 HCl溶液，用湿润的淀粉KI试纸检验逸出的气体；在第二支试管中加入0.1mol·L-1 KI溶液及淀粉试液1滴；在第三支试管中滴加品红溶液。观察现象。写出有关的反应方程式。 

（2）取几滴饱和KClO3溶液，加入几滴浓盐酸，并检验逸出的气体。写出反应方程式。 

（3）取0.1mol·L-1 KI溶液2~3滴，加入4滴饱和KClO3溶液，再逐滴加入11 H∶2SO4溶液，不断摇荡，观察溶液颜色的变化。写出每一步的反应方程式。 

（4）取几滴0.1mol·L-1 KIO3溶液，酸化后加数滴CCl4，再滴加0.1mol·L-1 NaHSO3溶液，摇荡，观察现象。写出离子反应方程式。 

9．Cl-，Br-和I-的鉴定 

（1）取0.1mol·L-1 NaCl溶液2滴，加入2mol·L-1 HNO3溶液1滴和0.1mol·L-1 AgNO3溶液2滴，观察现象。在沉淀中加入数滴2mol·L-1 氨水溶液，摇荡使沉淀溶解，再加数滴2mol·L-1 HNO3溶液，观察有何变化。写出有关的离子反应方程式。 

（2）取0.1mol·L-1 KBr溶液2滴，加2mol·L-1 H2SO4溶液1滴和0.5mLCCl4 ，再逐滴加入氨水，边加边摇荡，观察CCl4层颜色的变化。写出离子反应方程式。 

（3）用0.1mol·L-1 KI溶液代替KBr重复上述实验。 

10．Cl-，Br-和I-的分离与鉴定 

取0.1mol·L-1 的NaCl溶液、KBr溶液和 KI溶液各2滴，混匀。设计方法将其分离并鉴定。给定试剂为：2mol·L-1 HNO3溶液、0.1mol·L-1 AgNO3溶液，12%  (NH4)2CO3溶液、锌粒、CCl4、6mol·L-1 HAc溶液和饱和氨水。图示分离和鉴定步骤，写出现象和有关反应的离子方程式。 

思考题 

1. 实验室长期放置的H2S溶液、Na2S溶液和Na2SO3溶液会发生什么变化？ 

2. 鉴定S2O32-时，AgNO3溶液应过量，否则会出现什么现象？为什么？ 

3. 酸性条件下，KBrO3溶液与KBr溶液会发生什么反应？KBrO3溶液与KI溶液又会发生什么反应？ 

4. 鉴定Cl-时，为什么要先加稀HNO3？而鉴定Br-和I-时为什么先加稀H2SO4而不加稀HNO3？