|
氧族元素 环境保护
[复习目标导航]
1、理解氧族元素的性质变化规律；掌握氧族元素的原子结构与其单质和化合物性质递变的关系。
2.掌握臭氧的物理性质、化学性质及臭氧层的保护；掌握同素异形体的概念.
3.掌握二氧化硫的性质及制备的化学反应。了解二氧化硫的用途。
4.掌握硫酸的性质，尤其应掌握浓硫酸的特性。掌握硫酸根离子的检验方法。
5.了解硫酸和硫酸盐的重要用途。
6.了解环境保护的概念；了解防止环环境污染的初步知识。
[知识构架链接]
     
1、硫化氢的的理性质：是一种具有臭鸡蛋气味、无色、有剧毒的气体，能溶于水，常温常压1体积水能溶解2.6体积的硫化氢。
2、硫化氢的化学性质
热不稳定性 H2S====H2 S
可燃性 2H2S＋3O2===2H2O 2SO2 （完全燃烧）(火焰淡蓝色)
2H2S＋O2===2H2O 2S （不完全燃烧）
还原性 SO2＋2H2S＝2H2O＋3S
3、氢硫酸
硫化氢的水溶液是一种弱酸，叫氢硫酸，具有酸的通性和还原性。
4、二氧化硫的物理性质：二氧化硫是一种无色有刺激性气味有毒的气体，易溶于水，常温常压1体积水可溶解40体积的二氧化硫；三氧化硫是一种没有颜色易挥发的晶体，熔沸点低。
5、二氧化硫的化学性质：是一种酸性氧化物，与水直接化合生成亚硫酸，是亚硫酸的酸酐，二氧化硫具有漂白作用，可以使品红溶液腿色，但漂白不稳定。
SO2＋H2O ==== H2SO3 (这是一个可逆反应，H2SO3是一种弱酸，不稳定，容易分解成水和二氧化硫。)
[重点难点提示]
重点：
氧族元素性质递变规律及其与原子结构的关系.
二氧化硫的性质.
浓硫酸的强氧化性和硫酸根离子的检验.
第一节 氧族元素
[复习辅导]
知识点一：氧族元素
1、氧族元素的名称和符号
氧（O） 硫（S） 硒（Se） 碲（Te） 钋（Po）
2、氧族元素的相似性
最外层者有6个电子，均能得到2个电子而达到稳定结构；
在气态氢化物中均显-2价，化学式为H2R；
在最高价氧化物中均显 6价；化学式为RO3；
最高价氧化物对应的水化物化学式为H2RO4；
3、氧族元素的递变性：随着核电荷数的增加，从氧到钋性质呈规律性变化；
单质熔沸点升高，密度增大，氧化性减弱；
气态氢化物稳定性减弱，还原性增强；
最高价氧化物对应的水化物酸性减弱；
原子半径依次增大，非金属性减弱，金属性增强；
知识点二：同素异形体
由同种元素形成的性质不同的几种单质。关键点：同一元素；单质；可相互转化。如H2和D2就不能称为同素异形体。
知识点三：臭氧
物理性质：有点腥气味淡蓝色有特殊气味的气体，密度比氧气大，比氧气易溶于水；液体呈深蓝色，固体中紫黑色。它具有比氧气更强的氧化性。臭氧能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝（如何检验臭氧），反应中有氧气产生，这个反应的化学方程式是： ，这个反应的氧化产物是 ，还原产物是 。
化学性质：
不稳定性：常温分解
具有强氧化性：
用于：
制取：
用途：
知识点四：过氧化氢
可由过氧化钠制取，过氧离子实际是一种酸根，则反应是 反应类型；方程式为：
俗名： 是一种 色， 的液体，一般含量 ，呈弱酸性（联系过氧化钠）。
用于 。
知识点五：硫化氢
硫化氢的的理性质
H2S是一种具有臭鸡蛋气味、无色、有剧毒的气体，能溶于水，常温常压1体积水能溶解2.6体积的硫化氢。
硫化氢的化学性质
热不稳定性 H2S====H2 S
可燃性 2H2S＋3O2===2H2O 2SO2 （完全燃烧）(火焰淡蓝色)
2H2S＋O2===2H2O 2S （不完全燃烧）
还原性 SO2＋2H2S＝2H2O＋3S
水溶液是氢硫酸，具有弱酸性：具有酸的通性和还原性。
与氧气反应的分析、判断、计算。
[互动交流解疑]
问题一：[生] 氧族元素的单质为什么没有同周期的卤素活泼？
[师] 同周期的氧族元素与卤素相比较，在所形成的单质中，它们又都是双原子分子，分子结构相似；氧族元素原子的原子核少了1个核电荷，最外层少了1个电子，原子核对最外层电子的作用力减弱。因此，单质没有卤素活泼。
问题二：[生] 为什么臭氧要比氧活泼？
[师] 臭氧分子在常温下易分解为氧分子和1个氧原子，氧原子由于没有达到稳定状态，易与其它原子结合，因而使臭氧表现出相当的活泼性。
[案例探究分析]
[例题1] 在标准状况下，750 mL含O3的O2，其中的O3若完全分解，其体积变为780 mL(标准状况)，若将该含有O3的O2 1 L，通入适量的KI溶液中发生如下反应：2KI＋O3＋H2O====2KOH＋I2＋O2↑，则析出I2的质量为( )
A.0.68 g B.0.81 g C.0.91 g D.0.21 g
【解析】此题中，要求碘的质量必须求出臭氧的量。臭氧分解为氧气时，2摩变为3摩，物质的量增大1摩；或者说物质的量每增加1摩，则必有2摩臭氧反应；另题中所给的体积不有个数值，特别注意它们的转化。
则增加的体积为：（780-750）。臭氧的体积为：（780-750）×2（780-750）×2。1L中臭氧的体积为（780-750）×2÷750×1000÷22400。臭氧的物质的量为：（780-750）×2÷750×1000÷22400。碘的质量为：（780-750）×2÷750×1000÷22400×127×2。
【答案】C。
[例题2] 下列反应适用于实验室制备氧气的是
①高锰酸钾热分解 2KMnO4  K2MnO4＋MnO2＋O2↑
②硝酸铵热分解 2NH4NO3 4H2O＋2N2↑＋O2↑
③过氧化氢催化分解2H2O2  2H2O＋O2↑
④二氧化氮热分解2NO2 2NO＋O2
A.只有① B.①和② C.①和③ D.①③④
【解析】反应中有氧气产生和能用于制取氧气不是同一回事，能产生氧气反应才能用于制氧气，但它必须达到：易操作且适合于实验室内仪器的反应；制得的气体易于纯化。
【答案】 C。
[例题3] 针对以下A～D四个涉及H2O2的反应(未配平)，填写空白
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仅体现氧化性的反应是(填代号) 。
(2)H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是(填代号) 。
(3)H2O2体现弱酸性的反应是(填代号) ，其理由为 。
【解析】表现氧化性则其所含元素的化合价降低；既表现氧化性又表现还原性则其所含元素的化合价同时升高和降低；体现弱酸性则其能与酸反应或由酸制得。
【答案】（1）D；（2）C；（3）A 。
[例题4] 在化合物X2Y和YZ2中，Y的质量分数分别约为40%和50%，则在化合物X2YZ3中，Y的质量分数约为
A.20% B.25% C.30% D.35%
【解析】本题可用相对式量假设法计算。根据第一式子中的含量，假设Y的式量为40，则X的式量为30；由第二式子可知Z为20，则可知答案为B。本题也可用其它假设法。
【答案】B。
[例题5]氧、硫、硒、碲等元素，随着核电荷数的增大，其原子结构和性质呈现出规律性的变化。下列变化规律中，错误的是
A. 原子半径逐渐减小 B. 电子层数逐渐增多
C. 单质的熔点逐渐升高 D. 固态单质的密度逐渐增大
【解析】根据元素同主族元素的性质变化规律，氧族 元素的原子半径增大，电子层数增多，单质的熔点升高，密度增大。
【答案】A。
[例题6]根据氧族元素性质的变化规律，下列硒元素性质的判断中，错误的是
A. 硒能和氧反应生成SeO2，其水溶液呈酸性
B. 硒在常温下呈固态 C. 硒酸的酸性必然弱于碲酸
D. 硒化氢（H2Se）具有强还原性
【解析】 本题可用硫来推导：二氧化硫的水溶液呈酸性，因此二氧化硒的水溶液虽酸性弱点，但还是酸性溶液；硫在常温下呈固态，硒一定是固态；硒酸的酸性应强于碲酸；硫化氢的还原性较强则硒化氢的还原性更强。
【答案】C。
[自主达标检测]
一、选择题
1.随着核电荷数的增加，氧族元素的性质变化规律中，正确的是( )
A.单质的熔沸点依次升高 B.单质的密度逐渐增大
C.单质都是非金属，故都不能导电 D.它们的离子半径比相应原子半径小
2.下列气态氢化物中，最不稳定的是( )
A.H2O B.H2S C.H2Se D.H2Te
3.下列物质中，酸性最强的是( )
A.H2TeO4 B.H2TeO3 C.H2SO4 D.H2SO3
4.下列关于氧族元素(除钋外)的说法中正确的是( )
A.它们的最高价均为 6价
B.它们都能跟氢气直接化合生成气态氢化物
C.它们都能形成二氧化物和三氧化物
D.它们跟大多数金属都能直接化合
5.硫的非金属性比氧弱，但从以下的事实不能做出判断的是( )
A.硫化氢不如水稳定
B.硫跟氢气反应需要加热，而氧气跟氢气反应只需点燃
C.硫化氢的水溶液露置在空气中变浑浊
D.硫是固体，氧气在常温下是气体
6.下列叙述中错误的是( )
A.实验室可用浓H2SO4跟金属硒化物反应制取H2Se
B.H2SeO3中的Se，既具有氧化性，又具有还原性
C.硒酸钠的化学式为Na2SeO4
D.碲跟氢气化合比碘跟氢气化合更困难
7.钋是原子序数最大的氧族元素，推测钋及钋的化合物最不可能具有的性质是
A.钋是能导电的固体 B.钋的氧化物的水化物至少有两种
C.钋与氢气不能直接化合 D.钋的氢化物很稳定
8.H2S通入H2SeO3，溶液中所得氧化产物是( )
A.S B.Se C.S和Se D.不能反应，无氧化产物
9.能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的一组物质是( )
A.CO、H2、SO2、H2S B.H2S、SO2、H2Se、SeO2
C.CO、SO3、HCl、H2Se D.H2Se、SeO2、H2、HI
二、填空题
 11.地球外层空间存在着微量的臭氧(O3)和氧原子.该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳的有害的强烈紫外辐射.可是人为的大气污染会破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮氧化 物(NO和NO2)，它们和O3及O发生如下反应：O3 NO NO2 O2,O NO2 NO O2，这两个反应反复循环，其总反应式为 ，由 此可见氮氧化物在破坏臭氧层的过程中起了 的作用.
12.氧族元素包括 ，其原子结构的共同点是 ，不同点是随着核电荷数的增加，原子核外电子层数 ，原子半径 ，原子获得电子的能 ，失电子的倾向 ，因此，氧族元素的金属性 ，非金属 性 .其中阴离子还原性最弱的是 ， 氢化物最稳定的是 ，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 .
13.有A—F六种气体，根据下列事实，判断各是哪一种气体?并写出有关反应的化学方程式:
①D极易溶于水；
②C、D、E、F的溶液的pH值小于7
③A在C中可燃烧，产生苍白色火焰，并生成D；
④将F在B中进行充分燃烧生成E和水蒸气，E能漂白有色的潮湿花朵.
(1)写出A—F的化学式：
A ，B ，C ，D ，E ，F ；
(2)写出有关反应的化学方程式
14.现有A、B两种化合物，具有如下性质：
(1)A B H2SO4  Na2SO4 S↓ H2O； (2)A H2SO4 Na2SO4 G↑ H2O
(3)B H2SO4 Na2SO4 E↑； (4)G E S↓ H2O；
(5)G I2 H2O HI H2SO4.
根据以上事实推断(写化学式)：A ，B ， E ，G ；
写出上述有关反应的离子方程式(不是离子反应的写化学方程式)：
(1) ；(2) ；(3) ；
(4) ；(5) .
[达标检测答案与提示]
1.AB 2.D 3.C 4.AD 5.D 6.A 7.D 8.A 9.B
 11.O3 O 2O2 催化
12.O、S、Se、Te、Po，原子最外层电子数都有6个、增多、增大、减弱、增 强，逐渐增强逐渐减弱，O2-，H2O，H2SO4
13.(1)H2、O2、Cl2、HCl、SO2、H2S
(2)H2 Cl2 2HCl2 H2S 3O2 2SO2 2H2O
14.Na2SO3、Na2S、H2S、SO2
(1)SO32 2S2- 6H 3S↓ 3HCO(2)SO32- 2H SO2↑ H2O
 (3)S2- 2H H2S↑ (4)SO2 2H2S 3S 2HCO
(5)SO2 2H2O I2 SO42- 4H 2I-
|
