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（二）臭氧和过氧化氢 臭氧和氧气是氧的同素异形体，大气中臭氧层是人类的保护伞
过氧化氢不稳定分解，可作氧化剂、漂白剂。 归纳知识体系 一、硫及其化合物的性质 （一）硫及其重要化合物间的相互转化关系（见上图） 注重： 1、氧化性酸与酸的氧化性的区别 酸根部分易得电子——有氧化性——氧化性酸 酸的氧化性应包括H 的氧化性（酸所共有的）与酸根的氧化性（氧化性酸的特点）两种类型 2、根据氯气、硫等非金属单质性质的学习，把握非金属单质性质的一般方法应从下列几个方面分析： 与氢气的反应；与金属的反应；与氧气的反应；与非金属的反应；与水的反应；与氧化物的反应；与碱的反应；与酸的反应；与盐的反应；（与有机物反应）等。 3、把握化合物性质的一般方法应从下列几个方面分析： 稳定性；可燃性；酸碱性；氧化性和还原性；非凡性等。
3．例题精讲 ［例1］哪些实验事实说明氯元素的非金属性比硫元素强，并用原子结构知识加以解释。 解析：目前，已学习过多种非金属元素，通过卤族、氧族元素的学习可得出，比较两种非金属元素的非金属性相对强弱一般可根据以下几方面的实验事实：①非金属单质与H2化合的难易以及氢化物的稳定性大小；②最高价氧化物对应水化物的酸性强弱；③非金属单质间的置换反应。 答案：可以说明氯元素非金属性比硫元素强的主要实验事实有：①氯气与氢气反应时光照可发生爆炸，反应剧烈，硫单质加热变为蒸气才可与H2化合，且H2S不如HCl稳定；②H2SO4的酸性不如HClO4强；③H2S与Cl2反应可生成硫单质；④铁与Cl2反应生成FeCl3，而硫与铁反应生成FeS。 S、Cl两原子电子层数相同，但Cl原子最外层电子数较多，且Cl原子半径比S原子小，最外层电子受原子核的引力较大，故氯元素非金属性应比硫元素强。 点评：结构决定性质，本题意在运用以前所学的知识，来指导元素化合物知识的学习，以此来加深对原子结构和元素周期律知识的理解。 ［例2］含有硒(Se)的保键品已进入市场，已知该元素与氧具有相同的最外层电子数。则下列关于硒的叙述中不正确的是 A.最高价氧化物的化学式为SeO3 B.单质Se是一种半导体材料 C.原子半径比硫大，比溴小 D.单质的氧化性比氯气弱，比溴强，比O3弱 解析：本题解题的要害在于搞清楚Se与O、S、Cl、Br等元素在元素周期表中的相对位置关系及Se单质和臭氧的非凡性质。如Se可作为半导体材料，臭氧是很强的氧化剂等。另外元素周期律的知识是判定选项正误的钥匙。 Se位于元素周期表的第ⅥA族，最外层为6个电子，故最高价为 6价，最低价为－2价，因此最高价氧化物的形式为SeO3。再由于Se原子半径较S原子的大，故体现部分金属性质。硒可作为半导体材料。因此选项A、B都正确。 根据O、S、Cl、Br与Se在元素周期表中的相对位置关系，运用元素周期律的知识不难判定出原子半径大小关系为：Se＞S、Se＞Br；单质的氧化性的关系为O3＞O2＞S＞Se、Cl2＞Br2＞Se，因此可判定C、D两选项中的部分判定存在错误。 答案：CD
［例3］0.1 mol某单质跟足量的硫充分反应后，质量增加1.6 g，则组成这种单质的元素是 A.铁 B.铜 C.铝 D.钾 解析：充分反应后，质量增加的1.6 g必为参加反应的硫的质量，则n(S)＝
答案：BD 点评：本题涉及到S单质的氧化性，是基础知识，但由于其氧化性相对较弱，碰到一些变价金属时，许多同学往往把握不准。通过此题，可以帮助学生把握该知识点，同时也可培养学生思维的灵敏性和严密性。有助于同学们分析和定量处理所学化学反应能力的培养。 ［例4］1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家，大气中的臭氧层可滤除大量的紫外线，保护地球上的生物，氟利昂(如CCl2F2）可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)，有关反应为：
O3 O2＋O Cl＋O3====ClO＋O2 ClO＋O====Cl＋O2 总反应：2O3====3O2 (1)在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl是 A.反应物 B.生成物 C.中间产物 D.催化剂 (2)O2和O3之间的关系是 。 解析：回答第1题时，要注重观察总反应，此反应的反应物是O3，生成物是O2，显然选项A、B都可以立即排除，又由于反应物中不含氯元素，氯原子显然也不会是中间产物，因而选项C当然也不是本题答案。这样可判定，氯原子只能是催化剂。从给出的反应历程看，第二、三两步反应很明确地显示了氯原子在反应前后组成与质量都不变的这一特征。 因此，第1题的答案是选项D。 O3和O2都是单质，而且都是由氧元素构成的单质，只是它们的分子组成不相同，由此可见，O3和O2属于“由同种元素构成的不同单质”这一基本特征，它们应属于氧的两种同素异形体。 答案：(1)D (2)同素异形体 点评：本组试题是信息迁移试题。它引用了1995年诺贝尔化学奖授予的研究项目，并介绍了氟利昂破坏大气臭氧层的反应机理。 题目的取材较新，而且是当前环境化学中被关注的焦点之一，但是，设问的情境却不难，通过简单的思考，就会正确回答。 ［例5］(1994年全国)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 ②硝酸铵热分解 2NH4NO3 ③过氧化氢催化分解2H2O2 ④二氧化氮热分解2NO2 A.只有① B.①和② C.①和③ D.①③④ 解析：在本题所给出的4个反应中，除了高锰酸钾热分解反应是众所周知的实验室里氧气的制法之外，过氧化氢催化分解也可以方便地用于实验室制备氧气。为此，可将二氧化锰置于一只烧瓶内，从分液漏斗中滴入过氧化氢立即有氧气产生，并可用控制滴速的方法来调节产生氧气的气流量。 硝酸铵的热分解不能用于实验室制氧气。一方面因为温度不同硝酸铵分解的产物不同，即使发生了题目所指出的反应，生成的是氮气和氧气的混合气体，难以分离；同时，硝酸铵受热易发生爆炸，因而缺乏可靠的安全性。 NO2的热分解也显然不能用于实验室制备氧气。气体作为反应物不易控制，即使反应实现了，两种气体也不易分离，而且它们在常温下还可能化合起来再生成NO2。 答案：C 点评：一般说来，物质的实验室(尤其是在中学化学实验室里)制法所要求的条件大致为：反应尽可能快一些，反应条件尽可能简单，操作比较易行，尽量使制备的产物单一易于分离；而对反应物的成本、能耗，可以较少考虑，尽可能使用常用的仪器设备，如试管、烧瓶、烧杯等等，反应较为安全。 ［例6］臭氧(O3)是一种有点腥气味的淡蓝色气体，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，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 。 解析：由题干信息可知这是一个牵涉由臭氧(O3)与KI发生的氧化还原反应。淀粉碘化钾试纸变蓝，说明有单质(I2)产生，产物中还同时产生氧气(O2)。由化合价分析，生成氧气的O元素价态不变，即实际并没有参加氧化反应，因此可推知起氧化作用的实际上是臭氧中的部分氧原子。被还原的氧原子在有水存在的情况下一般产物为OH－，与K＋组成产物中的KOH，因此反应中还须有H2O参加反应，从而解决问题。 答案：方程式：O3＋2KI＋H2O====I2＋O2＋2KOH；氧化产物：碘单质(I2）；还原产物：氢氧化钾(KOH)。 点评：本题属信息挖掘题，要善于挖掘分析题给信息，抓住“淀粉KI试纸变蓝”这一特征(暗示有I2单质生成)，充分利用氧化还原的规律来解决问题。 ［例7］(1999年广东，25)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 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：反应A是一个非氧化还原反应。盐酸是为人熟知的强酸，它与Na2O2反应除了生成盐以外还得到H2O2，按照“强酸可置换弱酸”的规律，在此反应中H2O2表现出弱酸的性质。 反应B中Ag2O变成单质银，可见H2O2当是一种还原剂，其中的氧元素应合理地认为转化成为氧气。至于生成物中的水，其氧元素可认为从氧化银而来。 过氧化氢的分解反应C，是一个自身氧化还原反应，H2O2既表现了氧化性，又表现了还原性。 答案：(1)D (2)C (3)A 这一反应可看作是强酸制取弱酸的反应 点评：本题以过氧化氢为素材，考查考生有关氧化还原的基础知识以及思维的严密性，同时考查对具体问题的分析判定能力。
4．实战演练 一、选择题 1.（上海高考题）过氧化氢的沸点比水高，但受热轻易分解。某试剂厂先制得7%~8%的过氧化氢溶液，再浓缩成30%溶液时，可采用的适宜方法是 A.常压蒸馏 B.减压蒸馏 C.加生石灰常压蒸馏 D.加压蒸馏 2.下列叙述不正确的是 A.硒可以与钠组成化合物Na2Se B.硒化氢水溶液的酸性比氢硫酸弱 C.硒酸的酸性比硫酸的酸性弱 D.硒化氢在空气中完全燃烧时，生成二氧化硒和水 3.碲元素及其化合物不可能具有的性质是 A.碲的化合价有－2价、＋4价、＋6价 B.碲的氧化物有TeO2和TeO3 C.碲能与氢气直接化合，且H2Te比H2Se稳定 D.单质碲呈银白色，还原性比硒强 4.含有硒的保健品已开始进入市场，已知硒元素与钾元素同周期，则下列关于硒的叙述不正确的是 A.原子序数为24 B.气态氢化物为H2Se C.非金属性比溴弱 D.最高价含氧酸为H2SeO4 5.下列有关硫化氢性质的说法正确的是 A.给盛硫化氢的容器加热会产生黄色物质 B.由于硫化氢不稳定，所以久置的氢硫酸会变浑浊 C.硫化氢具有强还原性，故氢硫酸在反应中只能作还原剂 D.氢硫酸是弱酸，无法通过复分解反应制取强酸 6.下列物质中既能与H2S反应，又能与溴水反应的是 A.FeSO4溶液 B.Na2S溶液 C.CｕSO4溶液 D.氯水 7.同温同压下，燃烧20 mL H2S用去O2 16 ｍL，则充分燃烧的H2S与不充分燃烧的H2S的质量之比为 A.1∶2 B.2∶3 C.7∶3 D.3∶7 8.关于O3的说法中错误的是 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 ⑥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．①②③ B.④⑤⑥ C.④⑥ D.⑤⑦ 9.下列能说明元素R一定为氧族元素的是 A.R为非金属元素，其氧化物对应水化物分子式为H2RO3 B.R的单质与H2化合成H2R C.R的单质与铝化合成Al2R3 D.R的氢化物的水溶液呈酸性 10.R为短周期元素，其原子所具有的电子层数为最外层电子数的一半，它可能形成的含氧酸根离子有 ①R2O A.当它形成①时，不可能形成②③ B.当它形成②时，不可能形成③④ C.当它形成①时，不可能形成④ D.当它形成②时，可能形成④ 二、非选择题（共50分） 11.过氧化氢（H2O2）俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。 (1)向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，溶液由红色褪至无色，主要原因是双氧水具有 性。 (2)将双氧水加入酸化的高锰酸钾溶液中，溶液紫红色消褪，此时双氧水表现出 性。 (3)久置的油画，白色部分(ＰbSO4)常会变黑（ＰbS），双氧水揩擦后又恢复原貌，有关反应的化学方程式为 。 12.(6分)今有五种硫的化合物①H2S ②K2S ③Al2S3 ④CuS ⑤FeS，其中(填序号)： (1)不能由两种单质化合而成，只能在溶液中由两种离子反应而生成的是 。 (2)只能由两种单质化合而成，不能在溶液中由两种离子反应生成的是 。 (3)既能由两种单质化合生成，又能在溶液中由两种离子反应生成的是 。 13.(4分)将a ｇ硫粉随机分成两份，第一份与足量O2反应制得SO2，第二份先与足量铁混合加热，再将所得产物投入稀H2SO4中，得H2S。将SO2与H2S混合，结果得硫a／3 ｇ，求第一份的质量。 14.(1)将m ｇ铁粉和n ｇ硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入多少毫升b mol·L－1的盐酸就不再产生气体?若把已放出的气体收集起来，在标准状况下的体积共是多少升? (2)若把0.1 mol铁粉和1.6 g硫粉均匀混合后，铺在石棉网上用酒精灯加热引燃，完全反应后将残渣全部放入过量的稀H2SO4中充分反应，结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于2.24 L，简述其原因。 15.(6分)已知硫和氧同族，性质相似，请用化学方程式解释下列实验现象： (1)CS2和Na2S水溶液一起振荡，水溶液由无色变有色 。 (2)Ｐ2S5溶于K2S水溶液中 。 (3)Na2S2溶液中加稀HCl产生浅黄色沉淀 。 16.某待测溶液(阳离子为Na＋)中可能会有SO
回答以下问题： (1)待测液是否含有SO (2)沉淀B的化学式为 。 (3)根据以上实验，待测液中肯定没有的离子是 ，肯定存在的离子是 。 17.(10分)取两种钠的正盐A和B，溶于1 L 0．2 mol·L－1的盐酸溶液得淡黄色固体C和溶液D(溶液体积仍为1 L，下同)。过滤分离出固体C，经洗涤、干燥后在空气中燃烧，把生成的1／3量的气体E导入溶液D又得固体物C(其质量和前一次得到的相同)和溶液F。F中氢离子浓度为0．01 mol·L－1。向F中加A或B，或导入气体E，均未见有固体物生成。 (1)A、B、C、E各为何物? (2)溶液D、F中各含哪些物质?它们的物质的量浓度各为多少? (3)写出有关反应方程式。 附参考答案 一、1.解析：液态物质的沸点与压强有关，减小压强，能降低其沸点，这样就能在温度不变的情况下使水蒸发而H2O2又不会分解。 答案：B 2.B 3.C 4.A 5.AB 6.B 7.D 8.C 9.BC 10.A 二、11.(1)氧化 (2)还原 (3)PｂS＋4H2O2===PｂSO4＋4H2O 12.(1)④ (2)②③ (3)①⑤ 13. 14.(1)250 m／7 b Ｌ，0．4 m Ｌ (2)过量铁粉被氧化为氧化物，与酸反应不再产生气体，故产生气体体积小于2.24 L。 15.(1)CS2＋Na2S===Na2CS3 (2)P2S5＋K2S===2KPS3 (3) Na2S2＋2HCl===2NaCl＋S↓＋H2S↑ 16.(1)含有SO (2)BaCO3 （3）Br－、S2－ CO 17.(1)A：Na2S B：Na2SO3 C：S Ｅ：SO2 (2)D中：NaCl 0．１ mol·Ｌ－1，HCl 0．１ mol·Ｌ－1，H2S 0．02 mol·Ｌ－1 F中：NaCl 0．１ mol·Ｌ－1，HCl 0．１ mol·Ｌ－1 (3)2Na2S＋Na2SO3＋6HCl===6NaCl＋3S↓＋3H2O 2Na2S＋4HCl===4NaCl 2H2S S＋O2 2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O |
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，说明：n(单质)：n(S)＝0.1 mol∶0.05 mol=2∶1。分析四个选项，符合该反应物质的量之比(2∶1)的，只有Cu和K，2Cu S 
Cu2S，2K＋S 
2H2O＋O2↑
H2O＋O2
②RO 
④RO 
、CO 
ｇ(H2S过量)， 
ｇ(SO2过量)
SO2