氧族元素知识点总结.docx

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氧族元素知识点总结

氧族元素

1．复习重点

1．氧族元素的物理性质和化学性质的递变规律；

2．硫单质、臭氧、过氧化氢、硫化氢的物理性质与化学性质；

3．重点是硫的化学性质及氧族元素性质递变规律。

2．难点聚焦

（一）、氧族元素的原子结构及性质的递变规律

元素

氧（O）

硫（S）

硒（Se）

碲（Te）

核电荷数

8

16

34

52

最外层电子数

6

6

6

6

电子层数

2

3

4

5

化合价

-2

-2，+4，+6

-2，+4，+6

-2，+4，+6

原子半径

逐渐增大

密度

逐渐增大

与H2化合难易

点燃剧烈反应

加热时化合

较高温度时化合

不直接化合

氢化物稳定性

逐渐减弱

氧化物化学式

——

SO2

SO3

SeO2

SeO3

TeO2

TeO3

氧化物对应水化物化学式

——

H2SO3

H2SO4

H2SeO3

H2SeO4

H2TeO3

H2TeO4

最高价氧化物水化物酸性

逐渐减弱

元素非金属性

逐渐减弱

2.1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。

2.1.1．与氧气有关的反应

（1）有氧气参加的反应方程式

①与绝大多数金属单质作用

4Na+O2=2Na2O

②与绝大多数非金属单质作用

③与非还原性化合物作用

2NO+O2=2NO2

4FeS2+11O22Fe2O2+8SO2

④与有机物作用

⑤在空气中易被氧化而变质的物质

a.氢硫酸或可溶性硫化物：

2H2S+O2=2S↓+2H2O

b.亚硫酸及其可溶性盐2H2SO3+O2=2H2SO4，2Na2SO3+O2=2Na2SO4

c.亚铁盐、氢氧化亚铁4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

d.苯酚

e.氢碘酸及其可溶性碘化物4HI+O2=2H2O+2I2

⑥吸氧腐蚀（如：

铁生锈）

负极：

2Fe—4e—=2Fe2+正极：

O2+4e—+2H2O=4OH—Fe2++2OH—=Fe（OH）2

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）32Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O

（2）生成氧气的反应方程式

2.2氧气和臭氧的比较

物质名称

臭氧

氧　　气

物理性质

通常状态

气　　态

气　　态

气　　味

有刺激性臭味

无　　味

熔点/℃

约—251

约—218

沸点/℃

约—112

约—183

颜　　色

气态呈浅蓝色，液态呈深蓝色，固态呈紫黑色

气态无色，液态呈浅蓝色，固态仍呈浅蓝色

标况密度g/L

2.143

1.429

溶解度mL/L

494

30.8

主要化学性质

氧化性极强，可氧化Ag、Hg等

氧化性强，但难氧化Ag、Hg等

主要用途

漂白、消毒；地球上生物的天然保护伞；刺激中枢神经，加速血液循环

供给呼吸，支持燃烧

自然存在

90%存在于距地面15km—50km的大气平流层中

主要存在于空气中，空气中O2占的体积分数约为20%

相互转化

2.3.硫及其化合物转化关系图

2.4硫元素的化学反应

（1）硫单质的反应

④S+Hg=HgS

⑥S+2Ag=Ag2S

⑦3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O

⑩S+6HNO3（浓）=H2SO4+6NO2↑+2H2O

（2）H2S的反应

①H2SH2+S↓

②

③H2S+X2=2HX+S↓（X2是指卤素单质，即Cl2，Br2，I2）

④H2S+Pb（Ac）2=PbS↓+2HAc

⑤H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4

⑦FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑（H2S的实验室制法）

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）

注意：

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，掌握非金属单质性质的一般方法应从下列几个方面分析：

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、掌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；特殊性等。

2.5二氧化硫的物理性质

无色、有刺激性气味的有毒气体；密度比空气大；易溶于水（1∶40）；（可用于进行喷泉实验，如SO2、HCl、NH3）；易液化（－10℃）

4、SO2的化学性质

1）、酸性氧化物

能和碱反应生成盐和水：

SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O

与水反应生成相应的酸：

SO2+H2O===H2SO3（二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红）

二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中，它很不稳定，容易分解成水和二氧化硫，故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。

SO2+H2OH2SO3

2）、氧化性：

SO2气体通过氢硫酸，溶液变浑浊，有淡黄色不溶物出现。

SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O

3）、还原性：

SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色

SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr

5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4

2SO2＋O22SO3

（SO3+H2O===H2SO4，SO3是一种无色固体，熔点是16.80C，沸点也只有44.8℃，易溶于水，溶于水时放出大量的热。

）

4）、漂白性：

SO2使品红溶液褪色：

由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质，而化合成的无色物质却是不稳定的，易分解而恢复原来有色物质的颜色。

漂白性的比较

具有漂白性的物质

物质

HClO、O3、H2O2、Na2O2

SO2

木炭

原理

将有色物质氧化分解

与有色物质结合生成无色物质

将有色物质的分子吸附在其表面

实质

氧化还原反应

非氧化还原反应

物理吸附

效果

永久性

暂时性

暂时性

范围

可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊褪色

可漂白某些有色物质，不能使石蕊试液褪色

可吸附某些有色物质的分子

把Cl2和SO2混合用于漂白，能否增强漂白效果？

为什么？

〖答案〗不能，SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl

SO2与CO2的相互鉴别

鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液，看能否使其褪色，有时还需再加热看能否再复原。

鉴别CO2气体的常用方法是用澄清石灰水，看能否使其变浑浊，足量时再变澄清。

当混有CO2时，不会影响SO2的鉴别；

当混有SO2时会干扰CO2的鉴别，应先除去SO2后再用澄清石灰水鉴别CO2气体。

除去CO2中的SO2，常用方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液（吸收SO2），再通过品红溶液（检验SO2是否被除尽）。

2.5.1制法

1）.工业制法

a，硫磺燃烧法S+O2SO2

b，煅烧硫铁矿法4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

2）.实验室制法

Na2SO3（s）＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O

实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸，也可用浓硫酸。

不能用很稀的硫酸，因为SO2在水中的溶解度较大，常温常压下1体积水能溶解40体积的SO2。

6、二氧化硫的污染：

pH小于5.6的雨水，称之为酸雨。

7.利用硫酸的强酸性制备多种物质：

（1）制气体：

制氢气Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑;

制H2S：

FeS+H2SO4H2S↑+FeSO4

（2）制较弱的酸：

制H3PO4；Ca3（PO4）2+3H2SO4（浓）2H3PO4+2CaSO4

制CH3COOH：

2CH3COONa+H2SO42CH3COOH+Na2SO4

（3）制化肥：

Ca3（PO4）2+2H2SO4（浓）Ca（H2PO4）2+2CaSO42NH3+H2SO4=（NH4）2SO4

（4）制硫酸盐：

制胆矾：

CuO+H2SO4+4H2OCaSO4·5H2O（晶体）

制绿矾：

Fe+H2SO4FeSO4+H2↑

8.利用H2SO4高沸点性制取易挥发性酸。

（1）制HF：

CaF2+H2SO4（浓）2HF↑+CaSO4（铅皿中）

（2）制HCl：

NaCl（固）+H2SO4（浓）NaHSO4+HCl↑

NaHSO4+NaClNa2SO4+HCl↑

（3）制HNO3：

NaNO3+H2SO4（浓）HNO3↑+NaHSO4

9.利用硫酸的稳定性制不稳定性酸。

Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑

10.利用浓H2SO4的强氧化性制取SO2

Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O

11.利用浓H2SO4的脱水性：

（1）制C2H4：

CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O

（2）制CO：

HCOOHCO↑+H2O

12.利用浓H2SO4的吸水性做干燥剂。

干燥：

O2、H2、Cl2、N2、CO、CO2、SO2

不干燥：

碱性：

NH3还原性：

H2S、HI、HBr

13.用H2SO4作催化剂：

（1）乙烯水化：

CH2—CH2+H2OCH3CH2OH

13.浓硫酸

（1）物理性质：

无色油状液体，常见的浓硫酸质量分数为98.3%，沸点为338℃，高沸点难挥发性。

（2）化学性质：

①吸水性（干燥剂）

三种形式：

<1>与水任意比例混溶，溶于水剧烈放热。

<2>吸收气体中水蒸气（作为干燥剂，不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢、氨气）

<3>与结晶水合物反应。

实验：

浓硫酸与胆矾反应，由胆矾蓝色变为白色说明浓硫酸有吸水性。

②脱水性（炭化）

<1>脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，即浓硫酸有脱水性。

<2>脱水性是浓硫酸的化学特性，物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程。

反应时，浓硫酸按水分子中氢、氧原子数的比为2:

1夺取有机物中的氢原子和氧原子。

<3>可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质被子脱水后生成了黑色的炭（炭化）。

③强氧化性

实验6—5：

浓硫酸与铜反应，请同学注意反应现象，分析反应产物存在的依据。

（浓）

强调：

硫酸所起的作用（氧化剂与酸的作用）。

叙述：

浓硫酸也与木炭反应，

分析上述反应中元素化合价的变化情况，指出氧化剂和还原剂。

思考：

请设计实验证明浓硫酸与炭反应的三种产物，画出实验装置图。

介绍：

钝化现象及有关应用（分别举Al、Fe，说明原因）。

（二）检验

①现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）

结论：

可能含有、、。

②现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）

结论：

可能含、。

③现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）

结论：

可能含、。

④现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）

结论：

可能含、、、。

小结：

在中学化学里常常先用盐酸把溶液酸化，以排除、、等可能造成的干扰，再加入溶液，根据是否有白色沉淀出现来阐明原溶液中是否有存在。

（三）硫酸盐

1.酸式盐、的水溶液显酸性，因为：

，所以，有强酸作用。

2.正盐

硫酸盐

结晶水合物的俗名

主要用途

生石膏

熟石膏

制粉笔、模型、塑像等

芒硝

制玻璃、造纸工业

皓矾

收敛剂、防腐剂、颜料

——