第六章氧族元素.docx

1、第六章氧族元素第六章氧族元素 环境保护第一节 氧族元素 一、氧族元素 1氧族元素位于元素周期表的第 族，包含的元素的名称和元素符号为 等。 2从氧族元素的名称可以看出：其单质属气态非金属单质的是 ；其单质属固态非金属单质的是 ；其单质是金属单质的是 。 3根据课本上图61和表61分析，氧族元素原子的核电荷数、电子层数和原子半径等是如何变化的? 4氧族各元素单质的熔点、沸点是怎样变化的?请跟卤素、碱金属的熔、沸点变化规律比较。5氧族元素中各元素形成的气态氢化物的分子式分别为 其稳定性按从上到下的顺序其递变规律为 ，由此分析O、S、Se、Te的非金属性变化规律为 。6S、Se、Te最高价氧化物的化

2、学式为 ，最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ，由其非金属性递变规律判断其最高价含氧酸的酸性递变规律为 。 7O、S、Se、Te的原子结构示意图为 ，由此可看出：氧族元素原子的电子层结构 ，其原子的最外电子层都有 个电子。 8氧族元素的性质递变规律：氧族元素随着核电荷数的增加，电子层数依次 ，原子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的引力逐渐 ，使原子获得电子的能力依次 ，失去电子的能力依次 ，氧化性依次 ，还原性依次 ，非金属性逐渐 ，金属性逐 渐 ，如 表现出比较显著的非金属性, 是半导体，而 则能够导电。9氧族元素的化合价：氧族元素显-2价的原因是，显+6价或+4价的原因是 。10氧元素为什么

3、通常只显-2价，而不显正价? 11氧族元素形成的单质的化学性质：(1)由氧族元素原子的电子层结构很相似，可推测氧族元素形成单质的化学性质 ，通常能跟 、 等发生化学反应。试写出下列反应的化学方程式：O2、S分别与H2反应 ， 。O2、S分别与Fe的反应： ， 。(2)氧族元素随着核电荷数的增加，其非金属性依次减弱，请你预测O、S、Se、Te的单质跟H2化合时的难易。 。其形成的气态氢化物的稳定性 ，课本上的事实是：O2与H2反应 ，也 ，生成的氢化物也 ；硫或硒与H2则只有在 才能够化合，生成的氢化物也 ；而碲通常 与H2直接化合，碲化氢只能通过 制取，生成的氢化物也 。 12在元素周期表中，

4、氧族元素位于卤素的 ，所以非金属性要比同周期卤素的非金属性 ， 比较下列关系：(1)C12、S跟Fe反应生成的化合物中Fe元素的化合价为 ，其不同的原因是 。 (2)HCl和H2S的稳定性 。(3)HClO4与H2SO4的酸性 。 二、臭氧 1同素异形体：(1)由 元素形成的 不同的 ，叫做这种元素的同素异形体。臭氧和 是 的同素异形体。 (2)常见的同素异形体有 。 (3) O2和O2是同素异形体吗? 2臭氧 (1)臭氧的组成和化学性质特点： 臭氧的组成：每个臭氧分子由 个氧原子构成，化学式为 。 臭氧的化学性质特点：其化学性质比O2的化学性质 ，具有强 性。 (2)臭氧的物理性质： 颜色：

5、气态 、液态 、固态 ；状态：常温、常压下为 ；气味有： ；密度：比氧气的密度 ；溶解性：通常 溶于水，但比氧气 溶于水。 (3)臭氧的化学性质： 不稳定性：O3能够分解产生 ，化学反应方程式为 ，常温下能分解吗? ；高温下呢 ，氟利昂能破坏臭氧层，你知道它是怎样破坏的吗? 强氧化性：O3的氧化性强于O2，你能找到有关事实吗? ， 。因此臭氧可用于 。 联想：O3的漂白原理跟氯水、漂白粉一样吗?为什么? 3臭氧的生成 O2在一定条件下能生成O3，常见条件为 ，化学反应方程式为 。 (1)雷雨过后空气特别清新，原因是 。 (2)在看电视时，电视机旁常闻到一种臭味，试解释为什么?3)高压电机和复印

6、机的工作室为什么要注意通风,保持空气流畅? 4臭氧层及其保护 臭氧层位于大气 中，它能够吸收来自太阳的大部分 ，防止人类和生物被其侵蚀而产生皮肤癌等疾病。因此，臭氧层被称为人类和生物的保护伞。 等气体是破坏臭氧层的“罪魁祸首”，世界各国已决定减少并停止生产和使用。另外，汽车尾气、波音飞机尾气中的 也能破坏臭氧层。 三、过氧化氢 1物理性质：颜色 ，状态 ，它的 俗称 。 2结构特点：(1)电子式为 ，结构式为 ，在H2O2分子中含 键和 键。 (2)在H2O2中，氧元素的化合价为 价，处于氧元素常见化合价的 价态，因此在反应中既可 电子变为 价，又可 电子变为 价；故H2O2在氧化还原反应中既

7、可被 又可被 ，既能作 剂又能作 剂。 3化学性质： (1)极弱的酸性：H2O2跟NaOH溶液反应的离子方程式为： 。 (2)不稳定性：H2O2分解能生成 和 ，反应的化学方程式为 。 实验室常用H2O2来制取O2，反应方程式为 。 医生给外部创伤病人伤口消毒常用3的双氧水，当伤口涂上双氧水后，立即剧烈产生泡沫，反应方程式为 。(3)还原性：H2O2中 价的 原子遇强 剂可被 生成 。 如：2KmnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnS04+502 +8H2O (4)氧化性：H202中 价的 原子遇强 剂可被 为 价的 原子。 如：H2O2+H2SS+2H2O H202+SO2H

8、2SO4 H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O 利用双氧水的氧化性可作 剂和 剂。 4用途：(1)医疗上常用稀双氧水作 ； (2)工业上常用10的双氧水 等； (3)在航天工业上H2O2可作为 ；(4)H2O2可用作生产 的原料。第二节 二氧化硫 一、二氧化硫结构与性质的关系 1化合价：(1)S02分子中S元素的化合价为 价，处于硫元素各种化合价的 价态，则S02在氧化还原反应中硫元素的化合价既可 ，又可 ，即SO2既可 电子表现 性，又可 电子表现 性。(2)S02中的硫元素失去电子得到的产物中硫元素的化合价为 价，产物表示形式一般为 或 。 (3)根据化合价变化规律，写出下列有关S

9、O2参加的氧化还原反应方程式： SO2和H2S: 。 SO2通人溴水中使其褪色： 。 SO2和O2 。 2SO2是 性氧化物，能跟 或 性物质发生反应。(1) 写出SO2跟NaOH溶液、CaO反应的化学方程式： .(2)S02通人澄清石灰水中产生的现象跟C02通人澄清石灰水中产生的现象相同，都是先产生白色沉淀，继续通人沉淀又消失，试写出S02发生的有关反应的离子方程式 。 . 二、二氧化硫的物理性质 1颜色 ，常温常压下的状态 ，气味 。 2密度：S02的密度比空气 ，原因是 。标准状况下SO2的密度为 。 实验室制取SO2气体要用向 排空气法收集。 3沸点：SO2的沸点为 ，这个温度我国大部

10、分地区在冬季很容易达到，因此SO2易 ，常见气体中 和 也具有这个特点，其中最容易的是 。 4溶解性：(1)S02 溶于水，在常温常压下1体积水大约能溶解 体积的S02。因此实验室制取S02气体 用排水法收集。 (2)下列气体在水中的溶解性(相同条件)由大到小的顺序为 。 SO2、CO2、HCI、H2S、Cl2、O2 (3)课本实验61中，水进人盛SO2气体的试管的原因是 。 5毒性：SO2是一种 毒的气体。 三、化学性质 1二氧化硫与水的反应： (1)实验6一1的现象为 。 (2)实验说明 ；事实体现的原理： 。（3）亚硫酸的特点为： 。(4)可逆反应：因SO2和H2O反应生成 ，而 在 条

11、件下 又分解生成SO2和H2O.因此S02溶于水的反应是一个可逆反应，化学方程式为: . (5)S02溶于水后其水溶液能够导电，则说明SO2是电解质。这种说法对吗?为什么? (6)实验室制取SO2气体时检验SO2是否集满的方法是: . 2.二氧化硫与O2的反应： (1)SO2能被O2 生成 ，而 在 条件下 又分解生成S02和O2，因此该反应也是一个 反应。 反应的化学方程式为 。 (2)SO3的性质：SO3是一种 色 体，熔点为 ；SO3能与H2O反应生成 同时放出大量的 ，反应方程式为 ，工业上常利用以上两个反应制造 。 SO3是一种 性氧化物，能跟 或 性物质反应。 SO3跟NaOH反应

12、的化学方程式为 . 3二氧化硫的漂白性： (1)实验62的现象为 . (2)该实验说明 。(3)SO2漂白的原理是 .(4)褪色后的溶液加热又变成红色的原因是 . (5)氯水、漂白粉、Na2O2、木炭、SO2都能使品红试液褪色，其褪色原理相同吗?试分析。(6)试解释：用S02漂白过的草帽辫日久又渐渐变成黄色。 (7)把SO2气体和C12气分别通人到紫色石蕊试液中，紫色石蕊试液各自有何变化?现象相同吗?试解释原因。 (8)将SO2通人到溴水和KmnO4酸性溶液中都褪色，是利用SO2的漂白性吗?为什么? (9)C12和SO2都能使品红溶液褪色，但将等物质的量混合的C12和SO2的混合气体通人品红溶

13、液中却没有褪色。请你给出合理的解释。(10)实验室中有SO2和CO2两种无色气体，你能用几种方法鉴别它们?(11)如何检验CO2气体中混有SO2气体?(12)如何检验SO2气体中混有CO2气体? (13)SO2还能够 ，可以用作食物和干果的 。 (14)请你归结SO2的用途。 四、二氧化硫的污染1二氧化硫有毒，它对人体的直接危害是： ，严重时还会使人 。2二氧化硫对大气的污染后果是形成酸雨，酸雨是指溶有 和 的雨水，酸雨的pH ；正常雨水的pH约为 ，不显中性的原因是 .3酸雨的危害主要有 .4空气中的SO2主要来源于三个方面： ； ； .第三节 硫酸 一、硫酸的结构特点 1稀H2SO4的电离

14、(1)硫酸是 电解质，其电离方程式为 ，故稀H2SO4显 酸性，具有酸的通性。(2) 你能说明稀H2SO4能跟什么物质发生反应吗? 2硫元素的化合价 (1)硫酸分子中硫元素的化合价为 价，处于硫元素所有化合价的 价态，在氧化还原反应中S的化合价只能 ，只能 电子，只能表现 性。 (2)浓H2SO4具有强 性，其+6价S在氧化还原反应中 电子，一般生成 价的硫元素生成物为 .而 、 中+6价S通常不表现氧化性。 二、硫酸的物理性质 1色态：纯硫酸是 色 状 体。2浓度、密度：(1)实验室常用浓H2SO4的质量分数为 其物质的量浓度为 ，其密度为 ，比水的密度 ，因此硫酸的水溶液的密度都 水的密度

15、，并且H2SO4的浓度越大。溶液的密度 。(2)30的H2SO4溶液100 g与10的H2SO4溶液100g相混，混合液中H2SO4的质量分数为 ；30的H2SO4溶液与10的H2SO4溶液等质量相混，混合液中H2SO4的质量分数为 ；5a的H2SO4溶液与a的H2SO4溶液等质量相混，混合液中H2SO4的质量分数为 ； (3)30的H2SO4溶液100mL与10的H2SO4溶液100mL相混，混合液中H2SO4的质量分数 ；30的H2SO4溶液与10的H2SO4溶液等体积相混，混合液中H2SO4的质量分数 ； 5a的H2SO4溶液与a的H2SO4溶液等体积相混，混合液中H2SO4的质量分数

16、。 3沸点：983的浓H2SO4的沸点是 ，因此浓H2SO4是一种 性的酸，可利用此性质制取 的酸. 4溶解性：(1) H2SO4 溶于水，能以 与水混溶，且浓H2SO4溶于水时放出 。 (2)浓H2SO4的稀释方法为 .三、浓H2SO4的特性 浓H2SO4有三大特性，分别是 、 和 。 1浓H2SO4的吸水性：(1)浓H2SO4能够吸收空气中的 因此，在实验室中常用浓H2SO4来 不与它起反应的气体。 (2)下列不能用浓H2SO4干燥的气体是 。 Cl2 O2 SO2 H2S HCI NH3 H2 CO2 (3)将一瓶浓H2SO4敞口露置在空气中，一段时间后其质量会 。 (4)实验室常用浓盐

17、酸跟浓硫酸混合来快速简易制取HCI气体，请简述原因。 2浓H2SO4的脱水性： (1)实验63的现象是 ，该生成物是 ；(2)实验64的现象是 及有无色刺激性气味的气体产生。(3)发生以上变化的原因是纸屑、棉花、木屑、蔗糖等物质都是由 元素组成，并且 元素和 元素的原子个数比是 ，正好符合 分子的组成；这样浓H2S04能按 的组成比 这些有机物中的 、 元素，使有机物生成了 色的 。 (4)写出蔗糖(C12H22O11)遇浓H2SO4变黑的化学方程式 。(5)蔗糖分子中含有H2O，浓H2SO4将H2O吸去使其生成炭而变黑，这种说法对吗?试分析。 (6)蓝色的CuSO4.5H2O晶体中加入浓H2

18、SO4微热，发现蓝色晶体逐渐变成白色的CuSO4,在该过程中浓H2SO4起了 作用。酒精(C2H5OH)遇浓H2SO4加热生成了乙烯(C2H4)该过程中浓H2SO4表现了 性 (7)浓H2SO4的脱水性是发生了物理变化还是化学变化?为什么?(8)实验时皮肤上不慎溅上浓H2SO4，应立即处理，原因是 。处理方法是 。 3浓H2SO4的强氧化性(1)实验65的现象是 。(2)实验现象说明，浓H2SO4和Cu在加热时能 ，生成的气体是 ，不是 ；Cu被浓H2SO4 成了 。 (3)请你根据实验事实和氧化还原反应规律写出Cu跟浓H2SO4反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目； .(4)在这个反

19、应里，Cu被浓H2SO4 (Cu从 价升高到 价)，浓H2SO4被Cu 成了 (S从 价降低到 价)，因此，浓H2SO4是 剂，发生了 反应，Cu是 剂，发生了 反应。 (5)含2 mol H2SO4的浓H2SO4跟足量Cu反应，结果生成S02的物质的量却小于1 mol，请你解释原因。 (6)从实验65的实验装置图可看出，在盛石蕊试液或品红溶液的试管口部塞一团浸有碱液的棉花，请你分析原因： (7)稀H2SO4不能跟Cu发生反应，但浓H2SO4却能跟Cu发生反应，这说明浓H2SO4具有强 性。请你思考：Zn跟浓H2SO4反应能产生H2吗? ；参照Cu跟浓H2SO4的反应试着写出Zn跟浓H2SO4

20、反应的化学方程式 。(8)浓H2SO4能跟金属发生反应，但可用铁、铝制作的容器盛放浓H2SO4，原因是 。(9)冷的浓H2SO4跟铁、铝发生反应吗?为什么?(10)铁、铝在任何情况下都不溶于浓H2SO4吗?(11)将红热的木炭放入热的浓H2SO4中，木炭会剧烈地燃烧起来，产生无色刺激性气味的气体，请你写出有关反应的化学方程式(标出电子转移的方向和数目)： 。 (12)实验64中蔗糖跟浓H2SO4搅拌，产生无色刺激性气味的气体，并形成疏松多孔的海绵状的炭。你能解释原因吗?(13)硫等非金属单质也能被浓H2SO4氧化，试根据氧化还原反应规律写出硫跟浓H2SO4反应的化学方程式： 。(14)由以上浓

21、H2SO4跟金属、非金属反应情况可看出：浓H2SO4一般被还原成 ，金属、非金属一般被氧化成 价态。 (15)浓H2SO4也能氧化某些还原性化合物，如FeSO4、HBr、HI、H2S等，因此实验室中不能用浓H2SO4干燥H2S等。S02也具有较强的还原性，请你根据氧化还原反应规律分析能否用浓H2SO4干燥S02气体。 (16)实验室中可用浓H2SO4跟NaCI制取HCI气体，但不能用浓H2SO4跟NaBr、NaI制取HBr、HI，请你解释其中的原因。 四、硫酸根离子的检验1实验66的实验现象和有关离子反应方程式。H2SO4: .Na2S04： . Na2C03 .2若向某无色溶液中加入BaCl

22、2溶液产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则该溶液中一定含有SO42-，对吗? 为什么? 3向Na2SO4溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀，再加稀HNO3，沉淀不溶解；向Na2SO3溶液中加入稀HNO3酸化，再加BaCl2也产生了白色沉淀，试解释此现象。 4向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不溶解；向Na2SO3溶液中加入稀盐酸酸化，再加Ba(NO3)2也产生了白色沉淀，试解释此现象。 5向Na2SO3溶液中加入足量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，能否产生沉淀?为什么? 6向某溶液中加入足量稀盐酸，无沉淀产生，再加BaCl2溶液产生了白色沉淀，则该溶液中一定含有 离子。 7实验室中如何检验溶液中是否含有SO42- ? 8如何用实验方法鉴别NaCI、Na2S04、NaNO3、Na2C03四种五色溶液?