第十八讲氧族元素【考纲要求】1.理解氧族元素的性质递变规律；2.以硫元素为代表，了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质；3.了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义氧族元素环境保护根底知识一、氧族元素1．氧族元素符号及核电荷数,,,,。最外层电子数为,最高正价（除O外），负价。2．共性（用R表示氧族元素）：（1）氢化物通式，除H2O外，氢化物的水溶液显性。（2）除O外，都有氧化物、，及其水化物、，其中化合价是、；最高价氧化物的水化物的化学式为。3．氧族元素性质递变：从O—Te，非金属性逐渐，金属性逐渐。（1）与H2化合的能力及氢化物稳定性（从上到下）（与H2不直接化合），氢化物水溶液的酸性、复原性。（2）单质熔沸点、密度，为半导体。（3）氧族比同周期卤素非金属性要。二、硫1、硫单质为_色固体，溶于CS2，溶于水，溶于酒精。2、氧化性：①与金属反响：S+Fe==，S+Cu==,生成价金属硫化物。②与非金属反响：S+H2==3、复原性：S+O2==三、臭氧：色味的气体，具有性，可作漂白剂。与氧气相互转化：。14/14\n同素异形体：定义：；例如：。四、过氧化氢（水溶液俗称）H2O2的化学性质：（1）（2）（3）弱酸性（4）不稳定性：（5）漂白性五、硫化氢1、物理性质：色气味的气体，ρρ空气，能溶于水，有性，2、化学性质：⑴可燃性：O2充足；O2缺乏。⑵复原性：a．与SO2反响b．与卤水反响（用X2表示Cl2、Br2、I2）c．H2S能与KMnO4、HNO3、浓H2SO4、FeCl3等氧化剂反响。⑶不稳定性：；⑷弱酸性3、实验室制H2S：六、二氧化硫1、物理性质：色气味的气体，溶于水，液化。2、化学性质⑴酸性氧化物通性：①SO2+O2==，②SO2+NaOH==；③SO2+CaO==。⑵漂白性：与Cl2漂白有何不同？⑶氧化性：与H2S反响：⑷复原性：与O2反响与卤素X2=(Cl2、Br2、I2)反响3．SO2的实验室制取：4．SO2鉴别：如何鉴别SO2、CO2混合气中含有CO2？14/14\n如何除去CO2中的SO2气体？。七、硫酸1．浓硫酸的性质：色状液体，高沸点难挥发的二元强酸，能与水以任意比例混溶。此外还有、、等特性，其强氧化性表达在H2SO4分子中的上。（1）铜与浓硫酸反响：__。（2）C与热的浓硫酸反响：。（3）浓硫酸常温下使钝化。2．SO42-检验：-。加过量盐酸酸化是防止离子干扰。3．SO32-检验：。参考答案氧族元素复习提纲1．氧族元素符号及核电荷数_8__,_16_,_34_,_52_,_84__。最外层电子数为__6_,最高正价__+6__，（除O外），负价_－2_。2．共性（用R表示氧族元素）：（1）用R表示氧族元素，氢化物通式H2R，除H2O外，氢化物的水溶液显酸性。、（2）除O外，都有氧化物_RO2__、_RO3_，及其水化物__H2RO3__、_H2RO4__，其中化合价是__+4__、_+6___；最高价氧化物的水化物的化学式为H2RO4,酸性的变化规律为H2SO4＞H2SeO4＞H2TeO4。3．氧族元素性质递变：从O—Te，非金属性___逐渐减弱_______，金属性__逐渐增强________。（1）与H2化合的能力及氢化物稳定性（从上到下）__逐渐减弱___（Te与H2不直接化合），氢化物的酸性、复原性__逐渐增强_。14/14\n（2）单质熔沸点、密度__逐渐增大__，_Se_为半导体。（3）氧族比同周期卤素非金属性要弱，_F2+2H2O=4HF+O2_，_Cl2+H2S=2HCl+S___，H2S+I2=2HI+S__。4．硫的物理性质、化学性质、存在、用途（1）硫分子属于非极性分子，_淡黄_色固体，易溶于CS2，难溶于水，微溶于酒精。（2）氧化性：①与金属反响S与Fe反响生成FeS，S与Cu反响生成Cu2S，这说明硫与变价金属反响时，变价金属呈低价，这与卤素有何不同？为什么？Cl2Br2氧化性较强，与变价金属反响时，金属呈高价，I2与S相似。另外，与在常温下反响：Hg+S=HgS，可用于消除洒落的汞的污染。与反响：2Ag+S=Ag2S，可用于鉴别真假银。②与非金属反响与反响生成H2S。（3）复原性S与氧气反响：在空气中，现象：淡蓝色火焰，放热，产生刺激性气味气体，方程式：S+O2SO2。在纯氧中，现象：蓝紫色火焰，放热，产生刺激性气味气体，方程式同上。S与浓硫酸反响：S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O。（4）点燃黑火药的化学方程式S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑（5）和热的氢氧化钠溶液反响：3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O试管壁上粘有硫可用CS2清洗或热NaOH清洗。5．氧气、臭氧（O3是淡蓝色色特殊臭味的气体）氧气(O2)臭氧(O3)14/14\n化学性质常温与金属（强氧化性）易与NaMgAl等活泼金属反响氧化性比O2强，易和多数金属反响，6Ag+O3==3Ag2O漂白性无可漂白有机色质相互转化3O22O32O33O2用途支持燃烧，供给呼吸脱色剂、消毒剂关系O2和O3是氧元素的同素异形体同位素同素异形体定义质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子由同种元素组成性质不同的单质属于同一元素不同原子同元素不同单质举例H的同位素11H、21H、31HC元素的同素异形体有金刚石、石墨性质物性不同，化性相似物性不同，化性相似6．H2O2的水溶液俗称双氧水催化剂H2O2的化学性质：（1）氧化性（2）复原性（3）弱碱性（4）不稳定性：制氧气反响方程式2H2O2=====2H2O+O2↑(氧化性：H2O2＞O2)保存：阴凉、避光、棕色瓶保存。（5）漂白性：可使有色物质褪色。用途：作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂、作了生产过氧化物原料。练习：写离子反响方程式H2O2与酸性KMnO4：2MnO4-+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O酸化的H2O2与SO2：SO2+H2O2===H2SO4酸化的H2O2与Fe2+：2Fe+H2O2+2H+===2Fe+2H2O7．H2S的物理性质、化学性质、制法与鉴别：物理性质：无色臭鸡蛋气味的气体，ρ大于ρ空气，能溶于水，有毒性，是一种大气污染物，所以在制取和使用时，必须在通风橱中进展。（1）实验室制H2S：化学方程式：FeS+2H+===Fe2+H2S↑(稀HCl、稀H2SO4)不用浓硫酸、浓盐酸制H2S的原因浓H2SO4有强氧化性，能氧化H2S；浓盐酸有挥发性，使产生的H2S气体中混有HCl气体。14/14\n（2）化学性质：①可燃性,燃烧方程式：2H2S+O22S+2H2O，2H2O+3O22SO2+2H2O②强复原性a．与SO2反响（电子转移的方向、数目、氧化产物和复原产物物质的量之比）失4e-2H2S+2SO2===3S+2H2On(氧化产物)：n(复原产物)===2：1，得4e-b．与卤水反响_H2S+X2===2HX+S_____（用X2表示Cl2、Br2、I2），这说明卤素比硫___氧化性强，复原性S2-_＞_I-；c．H2S能与KMnO4、HNO3、浓H2SO4、FeCl3等氧化剂反响d．氢硫酸在空气中放置变浑浊，方程式2H2S+O2===2S↓+2H2O。③不稳定性H2SH2+S④弱酸性H2SH+HS-S2-+H2+===H2S↑8．不溶于水也不溶于稀酸的金属硫化物有CuS（黑）、Ag2S（黑）、PbS（黑）它们可溶于浓硝酸。所以CuSO4、Pb（NO3）2可以与H2S反响生成沉淀。写出化学方程式：CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4、Pb(NO3)2+H2S===PbS↓+2HNO3。用湿润的Pb（CH3COO）2试纸检验H2S：Pb(NO3)2+H2S===PbS↓+2HNO3；用CuSO4溶液除去H2S：CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4。9．SO2化性（1）酸性氧化物通性：①与水反响生成酸SO2+H2O===H2SO3，②与碱反响生成盐和水如NaOH：（与足量NaOH）SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O；可用于吸收SO2（与少量NaOH）SO2+NaOH===NaHSO3；14/14\n又如石灰水：（与足量Ca(OH)2）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；（与少量Ca(OH)2）2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2；③与碱性氧化物的反响如“钙基固硫”SO2+CaO===CaSO3。（2）漂白性：与Cl2漂白有何不同？SO2漂白性是与有机色素结合生成不稳定的无色物质，受热时会恢复原来的有色物质；Cl2与H2O生成的HClO具强氧化性，漂白后不可复原。（3）氧化复原性（以复原性为主）：写出化学方程式①SO2氧化性：与H2S反响：2H2S+SO2===2S+2H2O②SO2复原性：与O2反响2SO2+O22SO3与卤素X2=(Cl2、Br2、I2)反响SO2+2H2O+X2===H2SO4+2HXSO2能使KMnO4溶液褪色5SO2+2MnO4-+2H2O===5S2O42-+2Mn2++4H+10．SO2的实验室制取：Na2SO3+H2SO4（较浓）=Na2SO4+H2O+SO2↑；11．SO2鉴别：SO2气体能使品红溶液褪色，加热时又恢复红色。如何鉴别SO2、CO2混合气中含有CO2？先除SO2，再检验SO2是否除尽，最后用石灰水检验CO2如何除去CO2中的SO2气体？饱和碳酸氢钠溶液或卤水或酸性高锰酸钾溶液12．SO32-、S2-检验（加稀盐酸或稀H2SO4产生SO2、H2S）离子方程式为(加稀盐酸或稀H2SO4产生SO2、H2S)离子方程式为SO32-+2H+===H2O+SO2↑S2-+H2+===H2S↑_弱酸根离子一般应用强酸（HCl、H2SO4）检验。13．亚硫酸盐在空气中长期放置，变质的原因2SO32-+O2===2SO42-。写出Na2SO3与HCl、O2、SO2、BaCl2反响的离子方程式：SO32-+2H+===SO2↑+H2O、2HO32-+O2===2SO42-SO32-+SO2+H2O===2HSO3-、SO32-+Ba2+===BaSO3↓14．SO3在标况下不是气体，是固体。它是_硫酸_的酸酐，具有酸性氧化物的性质。14/14\n写出SO3与NaOH反响方程式：SO3+2NaOH===Na2SO4+H2O15．浓硫酸的一般性质：高沸点的二元强酸。此外还有吸水性、脱水性、强氧化性等特性，其强氧化性表达在H2SO4分子中的+6价S上。（1）铜与浓硫酸反响方程式：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O__，由此可知，金属与浓硫酸反响一般需__△_（条件），金属被氧化为_高价硫酸盐_，浓硫酸一般复原为_SO2_，不产生_H2_，被复原的硫酸占反响硫酸的_1/2_。（2）C与热的浓硫酸反响方程式C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，非金属被氧化_高价氧化物。（3）浓硫酸常温下使_Al、Fe_钝化。16．浓H2SO4和稀H2SO4的比较浓H2SO4稀H2SO41主要以_H2SO4分子_形式存在以__H+SO42-_形式存在2强氧化性（S）与Cu、C加热反响弱氧化性（H+）与Cu、C不反响3有吸水性，脱水性无4使Al、Fe钝化（常温）使Al、Fe溶解5与金属反响，复原为SO2与H前金属反响复原为H217．SO42-检验：在溶液中加过量盐酸，假设无白色沉淀，再加BaCl2有白色沉淀，证明溶液中有SO42-。加过量盐酸酸化是防止SO32-、CO32-、PO43-离子干扰。当溶液中有SO32-时，参加BaCl2再加稀HNO3也会有SO32-沉淀，因为稀HNO3可以氧化+4价的S。[练习]可逆反响要点：①同一条件，同时进展②可逆③不能进展到底，反响物与生成物共存。举出我们这过的可逆反响四例：2SO2+O22SO3、2HIH2+I214/14\nN2+3H22NH3、CO+H2OCO2+H2稳固练习一。选择题1．吸进人体内的O2，有2%转化为氧化性极强的活性氧副产物，如等，这些活性氧能加速人体衰老，被称为“生命杀手”。中国科学家尝试用含硒化合物Na2SeO3去除人体内的活性氧。在消除活性氧时，Na2SeO3的作用是A.复原剂B.氧化剂C.既是氧化剂，又是复原剂D.以上均不是2．在某无色溶液中，参加BaCl2溶液有白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不消失，那么以下判断正确的选项是A.一定有SO42-B.一定有CO32－C.一定有Ag+D.可能有SO42-或SO32-或Ag+3．以下有关过氧化氢的说明不正确的选项是A.H2O2是极性分子B.H2O2具有弱酸性C.H2O2既具有氧化性，又具有复原性D.H2O2易分解生成H2和O2abc4．用右图装置制取、提纯并收集表中的四种气体（a、b、c表示相应仪器中参加的试剂），其中可行的是气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3浓氨水生石灰碱石灰DCO2稀硫酸CaCO3粉末浓硫酸5．关于O3的说法中错误的选项是①O3具有刺激性臭味，因此被称为“臭氧”②O2与O3是氧元素的同素异形体③O3比O2密度大，也比O2易溶于水④O3比O2稳定，高温下不易分解⑤臭氧有漂白和消毒作用14/14\n⑥空气中微量O3可以刺激中枢神经，加快血液循环，因此空气中O3含量越高越好⑦空气中高压放电、高压电机和复印机工作都会有O3生成A．①②③B.④⑤⑥C.④⑥D.⑤⑦6．100mL18.0mol/L的浓硫酸和足量的锌反响，被复原的H2SO4物质的量为A．小于0.9molB．等于0.9molC．大于0.9mol而小于1.8molD．等于1.8mol二．选择题7．以下几种说法正确的选项是。 A．金属氧化物一定是碱性氧化物。 B．碱性氧化物不能与碱发生反响。C．酸性氧化物不能与酸发生反响。D．碱性氧化物放入碱溶液中不会发生反响。8、以下关于浓硝酸和浓硫酸的表达，正确的选项是（）A、常温下都能用铝容器贮存B、常温下都能与铜较快反响C、露置在空气中，容器内酸液的质量都减少D、露置在空气中，容器内酸液的浓度均降低9．工业上常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反响制取一种广谱消毒剂，在该反响中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为2：1，该广谱消毒剂的化学式为（）A．Cl2O7B．ClO2C．Cl2O3D．Cl2O10、将nmolK2SO3和mmolNa2S溶于水，用稀硫酸酸化后，假设生成物分别是：①SO2和S14/14\n，②H2S和S，③只有S，那么n与m之比值从(Ⅰ)1∶2，(Ⅱ)大于1∶2；(Ⅲ)小于1∶2中选出符合上述情况的组合是（）A.(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)B.(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅰ)C.(Ⅲ)(Ⅱ)(Ⅰ)D.(Ⅱ)(Ⅰ)(Ⅲ)11.以下反响中，调节反响物用量或浓度不会改变反响产物的是（1998年上海高考题）A.硫在氧气中燃烧B.铁在硫蒸气中燃烧C.二氧化硫通入石灰水D.硫酸中参加锌粉12．以下溶液，加热后颜色变浅的是稀氨水和酚酞溶液滴有酚酞的Na2CO3（或NaHCO3）溶液滴有酚酞的氢氧化钙饱和溶液溶有SO2的品红溶液三．实验题13．用右图所示装置进展实验，将A逐滴参加B中：（1）假设A为浓硫酸，B为第3周期金属元素的片状单质，其在常温下难与水反响；C为品红溶液，实验中观察到溶液褪色。那么B是_____________（填化学式），B与浓硫酸反响的化学方程式为：___________________________________________________。反响后往烧杯中参加沸水，又可观察到试管C中的现象为：___________________________________________________。（2）假设B为Na2CO3，C为C6H5ONa溶液，实验中观察到小试管内溶液变浑浊，那么酸A应具有的性质是________________________________。然后往烧杯中参加沸水，可观察到试管C中的现象是______________________________________________。14/14\n（3）假设B是生石灰，实验中观察到C溶液先形成沉淀，然后沉淀溶解，当溶液恰好澄清时，关闭E，然后往烧杯中参加热水，静置片刻，观察到试管壁出现光亮的银镜，那么A是______________，（填名称），C是_________与葡萄糖的混合液，仪器D在此实验中的作用是_____________________________________。14.某亚硫酸钠试剂已局部被氧化，为确定它的纯度，要进展如下实验：①称取样品w1g;②将样品溶解；③给溶液参加稍过量的盐酸酸化了的BaCl2溶液；④过滤、洗涤、枯燥沉淀，称其质量为w2g.试答复：(1)BaCl2要用盐酸酸化的原因是_____________________________________________________________________________(2)BaCl2溶液要稍过量的原因是_____________________________________________________________________________(3)判断操作③是否完成的方法是_____________________________________________________________________________(4)判断沉淀是否洗净的方法是______________________________________________(5)Na2SO3纯度的表示式为______________________________________。四．填空题15．针对以下A～D四个涉及H2O2的反响（未配平），填写空白：（1999年广东省高考题）（A.）Na2O2+HCl——H2O2+NaCl（B）.Ag2O+H2O2——Ag+O2+H2O（C）.H2O2——H2O+O2（D）.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH——K2CrO4+K2SO4+H2O（1）H2O2仅表达氧化性的反响是（填代号），14/14\n该反响配平的化学方程式为（2）H2O2既表达氧化性又表达复原性的反响是（填代号）（3）H2O2表达弱酸性的反响是（填代号）。16．（1）实验证明铜不能在低温下与O2反响，也不能与稀H2SO4共热发生反响，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀H2SO4中并通入空气来制备CuSO4溶液。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为____________________________________________________________________________(2)在过氧化氢跟稀硫酸的混合溶液中，参加铜片常温下就生成蓝色溶液。写出有关化学方程式__________________________________________________。(3)硫酸具有以下(A)-(E)所示的性质，试选择正确答案编号填在①-②所示变化的相应空格处：（A）在水中电离，并呈强酸性；（B）高沸点难挥发；（C）浓硫酸具有吸水性；（D）浓硫酸具有脱水性；（E）浓硫酸具有强氧化性；（F）浓硫酸溶于水放出大量热。①铜片与浓硫酸共热产生二氧化硫气体______________________。②将稀硫酸滴在一张纸片上，再烘干（纸片不接触灯焰），发现纸片中滴过酸液的部位先变黑最后留下一个洞_________________________。③蔗糖晶体中滴入适量的浓硫酸，再在滴有浓硫酸处加滴2-3滴水。发现加水处立即黑，黑色区不断扩大，最后变成一块疏松的焦炭，并伴有刺激性气味气体产生。_________。14/14\n氧族元素测试题答案题号123456789101112答案ADDDCCBADBBABAC13.[点评]只要熟练掌握好元素化合物之间的反响，才能解好此题。MgMg+2H2SO4（浓）===MgSO4+SO2↑+2H2OC中溶液变红。酸性比碳酸的酸性强，溶液由混浊变澄清。浓氨水（或铵盐的浓溶液）AgNO3防止倒吸14．(1)防止BaSO3生成(2)使SO42-完全转化为BaSO4(3)取上层清液少许，滴加稀H2SO4，假设有白色沉淀生成那么操作③完成，否那么未完成。(4)取最后几滴洗液，滴加AgNO3，假设无沉淀，已洗净，反之，未洗净。(5)ω(Na2SO3)=［(233W2-142W2)/233W1］×100%15．答案：（1）D，3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O（2）C（3）A16.（1）2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O。（2）Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。(3)①A和E。②BDE。③C、F、D、E。14/14
