高中化学 氧族元素 人教

.1．氧族元素性质的相似性和递变性。2．硫的物理性质、化学性质及用途。3．臭氧及过氧化氢的性质、用途。.●基础知识回顾一、氧族元素1．在周期表中的位置：第

族。2．原子结构ⅥA.3．相似性(1)在气态氢化物中均显－2价，分子式为

。(2)在最高价氧化物中均显＋6价，分子式为

。(3)最高价氧化物对应水化物的分子式为

。4．递变性(随原子序数的递增)(1)非金属性

，金属性

。(2)气态氢化物的稳定性

。(3)最高价氧化物对应水化物的酸性

。(4)单质熔、沸点

，密度增大。H2RRO3H2RO4减弱增强减弱减弱升高.二、氧族元素的重要单质1．臭氧(1)组成：臭氧的分子式为

，与O2互为。(2)化学性质①不稳定性：O3分解的化学方程式为

。②强氧化性：O3容易使淀粉KI溶液变蓝色，反应的化学方程式为：

。③漂白性：O3因其强氧化性能使有色物质褪色，也可用作杀菌消毒剂。O3同素异形体2O3===3O2O3＋2KI＋H2O===I2＋2KOH＋O2.2．硫(1)物理性质

的固体、

于水、

于酒精、易溶于

。(2)化学性质写出编号①②③的化学方程式①；②；③.淡黄色不溶微溶CS2S＋FeFeSS＋2CuCu2S3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O.三、过氧化氢1．结构电子式：，结构式：

，属于

分子。2．物理性质色态：

，俗名

。H—O—O—H极性无色黏稠液体双氧水.3．化学性质(1)氧化性能够氧化Fe2＋、SO等具有较强还原性的离子，反应方程式为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，SO＋H2O2===SO＋H2O。.(2)还原性能够还原KMnO4等具有强氧化性的物质，反应方程式为：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===。(3)不稳定性：H2O2分解的化学方程式为

。K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O2H2O22H2O＋O2↑.●自我演练1．随着原子的核电荷数的递增，氧族元素性质的变化规律中不正确的是 ()A．单质的熔点依次升高B．单质的密度依次增大C．单质的氧化性逐渐减弱D．气态氢化物的热稳定性逐渐增强.解析：氧族元素的单质为分子晶体，其熔、沸点与相对分子质量有关，原子序数越大，其相对分子质量越大，熔、沸点越高，A项正确；同主族元素原子序数越大，半径越大，得电子能力越弱，非金属性越弱，单质的氧化性越弱，形成的非金属氢化物稳定性越弱，故B、C项正确，D项不正确。答案：D.2．下列结论正确的是 ()①粒子半径S2－>Cl>S>F②氢化物的稳定性HF>HCl>H2S>H2Te③离子的还原性S2－>Cl－>Br－>I－④氧化性Cl2>S>Se>Te⑤非金属性F>Cl>S>SeA．②④⑤ B．①③④C．只有① D．只有⑤解析：①由于半径S>Cl，故正确顺序应为S2－>S>Cl>F；②正确；③还原性为Cl－<Br－<I－<S2－；④正确；⑤正确。答案：A.3．不能由单质直接化合得到的物质是 ()A．Cu2SB．FeCl2C．Fe2S3D．Al2S3解析：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS答案：BC.4．O3和H2O2都是常见的氧化剂，下列有关说法错误的是 ()A．O3和O2互为同位素B．O3和H2O2的分子内都含有共价键C．H2O2具有氧化性，可以用于消毒杀菌D．高空中的O3层保护人类免受紫外线伤害解析：O2和O3是同素异形体，不是同位素；O3中氧原子和氧原子之间存在共价键，H2O2中氢原子与氧原子之间，氧原子与氧原子之间都存在共价键。答案：A.5．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＋NaClB．Ag2O＋H2O2——Ag＋O2↑＋H2OC．H2O2——H2O＋O2↑D．H2O2＋Cr2(SO4)3＋KOH——K2CrO4＋K2SO4＋H2O.(1)H2O2仅体现氧化性的反应是__________(填序号)，该反应配平的化学方程式为_______________________。(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______________________________。答案：(1)D3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O(2)C(3)A此反应可看作是强酸制弱酸的反应.1.相似性由于氧族元素的原子最外层均有6个电子，所以该族元素具有一定的相似性，表现在以下几个方面；(1)气态氢化物，(2)最高价氧化物；(3)最高价氧化物对应水化物的化学式分别相似。.2．递变性随着核电荷数的增加，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子得电子能力逐渐减弱，而失电子的能力逐渐增强。表现在以下几个方面：(1)单质的氧化性依次减弱；(2)最高价含氧酸的酸性依次减弱；(3)气态氢化物的稳定性依次减弱，还原性依次增强等。.3．氧族、氮族、卤族元素的比较相似性物理性质状态：由气态到固态颜色：由浅到深熔沸点：由低到高化学性质(1)三个主族元素的最外层电子数目较多，它们形成的单质大多具有较强的氧化性，为活泼的非金属(2)三个主族元素均是随着原子序数的递增非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强同周期元素递变性非金属性逐渐增强：氮族元素<氧族元素<卤素原子半径逐渐减小：r(N)>r(O)>r(F)酸性最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强：H3PO4<H2SO4<HClO4稳定性气态氢化物的稳定性逐渐增强：PH3<H2S<HCl单质的氧化性逐渐增强：N2<O2<F2对应离子的还原性逐渐减弱：P3－>S2－>Cl－.【例1】(2009·黄冈模拟)下列关于氧族元素的叙述正确的是 ()A．氧族元素都能直接跟氢气化合，生成气态氢化物B．最高价氧化物的水化物的酸性随氧族元素核电荷数的增加逐渐减弱C．氧族元素固体单质都不导电D．氧族元素中氧的非金属性最强.[解析]氧族元素中氧、硫是典型的非金属元素，硒、碲虽是非金属，但也具有金属的某些性质，氧族元素单质与氢气化合的能力逐渐减弱，氧气与氢气点燃就直接化合，硫与氢气在高温下化合，硒与氢气的化合温度则更高些，碲与氢气一般不能直接化合，氧族元素的单质中氧气和硫不能导电，硒是半导体，而碲能导电，氧族元素中氧元素无最高价含氧酸。[答案]D.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的分子式为H2RO3B．R的单质与H2化合生成H2RC．R的单质与Al作用生成Al2R3D．R的氢化物的水溶液呈酸性.解析：符合A选项的可能是ⅣA族的碳、硅，二者可形成H2CO3、H2SiO3；形成H2R的只有氧族元素，故B选项符合题意；与Al形成Al2R3，说明R呈－2价，也说明R为氧族元素；氢化物的水溶液呈酸性，可能是卤族元素，HF、HCl等的水溶液都呈酸性。答案：BC.1.硫与金属(如Na、Fe、Cu、Hg等)的反应：(1)硫与变价金属Fe、Cu等反应时生成低价态的金属硫化物；(2)常温下，硫与汞反应生成HgS：S＋Hg＝HgS，该反应可用于除去撒落在地上的Hg。2．硫与非金属(O2、H2等)的反应。3．硫与碱溶液的反应：加热的条件下，硫可溶于NaOH溶液，该反应可用于洗涤做过硫蒸气实验后残留在试管壁上的硫。.4．硫与强氧化性酸的反应：(1)与浓硫酸反应：S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O(2)与浓硝酸反应：S＋6HNO3(浓)H2SO4＋6NO2↑＋2H2O注意：(1)比较硫与铁、铜反应和氯气与铁、铜反应生成物中金属元素的化合价，可判断氯原子比硫原子得电子能力强，从而可推出氧化性：Cl2>S。(2)在硫单质中，硫元素的化合价为零，处于中间价态，所以硫既有氧化性，又有还原性。.【例2】(2009·威阳质检)通常状况下，A为固态单质，根据下图转化关系，回答：

.(1)写出A～E的化学式：A__________，B__________，C__________，D__________，E__________。(2)写出下列反应的化学方程式：①E→C________________________________________________________________________；②C→D________________________________________________________________________。.[解析]因A为固态单质，则B为其氢化物，C为其氧化物，由ACDE知E为能与Cu反应的酸(浓H2SO4或HNO3)，由A为固态单质，推断A为S，B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为H2SO4。[答案](1)SH2SSO2SO3H2SO4(浓)(2)①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O②2SO2＋O2

2SO3.(2009·广西贺州质检)能说明氯的非金属性比硫强的事实是 ()①HClO的氧化性比H2SO4的氧化性强②常温下氯气是气态而硫是固态③氯气能溶于水而硫难溶于水④HCl比H2S稳定⑤H2S能被Cl2氧化成硫⑥HClO4酸性比H2SO4强⑦氯气与氢气化合比硫与氢气化合要容易进行⑧氯的最高价为＋7价而硫的最高价为＋6价A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①④⑤⑥⑦C．④⑤⑥⑦⑧ D．④⑤⑥⑦.解析：衡量非金属性强弱的依据主要有：①与氢气反应生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性；②单质的氧化性，氧化性越强，元素的非金属性越强；③HnROm的酸性(R为最高价)越强，元素的非金属性越强；④置换反应，非金属性强的单质能把非金属性弱的单质置换出来；⑤将同一还原剂氧化的程度，氧化的价态越高，氧化性越强，非金属性越强，由于各选项中均有④⑤⑥⑦答案，因此解题时可以只通过判断①⑧两项是否正确来得到正确答案。答案：D.1.同素异形体由同种元素形成的不同的单质叫做这种元素的同素异形体。O2和O3是氧元素的常见同素异形体，同素异形体的组成元素虽然相同，但结构不一样，其相互转化属于化学变化，属于有单质参加的非氧化还原反应。.2．氧气和臭氧性质的比较物质性质氧气(O2)臭氧(O3)物理性质气味、颜色、状态无色无味气体特殊臭味的淡蓝色气体密度1.43g/L2.14g/L熔、沸点熔点—218.4℃沸点—183℃熔点—215℃沸点—112.4℃水中溶解性很小比O2易溶于水.物质性质氧气(O2)臭氧(O3)化学性质稳定性稳定、加热到1000℃也几乎不分解不稳定，常温下缓慢分解，高温迅速分解：2O3===3O2氧化性强氧化性极强的氧化性，能使在O2中不易氧化的不活泼金属如Ag、Hg氧化：2Ag＋2O3===Ag2O2＋2O2杀菌、漂白性无能漂白、杀菌、是良好的脱色剂和消毒剂制法2KClO32KCl＋3O2↑3O22O.3.过氧化氢与水的比较H2O2H2O电子式物理性质无色黏稠液体，水溶液俗称双氧水，呈弱酸性无色、无味、透明液体、呈中性.H2O2H2O化学性质稳定性2H2O22H2O＋O2↑很稳定氧化性能够氧化Fe2＋、I－等，本身被还原为H2O。如：SO2＋H2O2===H2SO4,2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑还原性能被强氧化剂如KMnO4(H＋)等所氧化：2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，H2O2的氧化产物为O22F2＋2H2O===4HF＋O2贮存置于棕色瓶内避光、阴凉处保存用途可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂、火箭燃料等常用作极性溶剂.注意：(1)O3、H2O2为常见的氧化剂，在除杂试题中，用O3、H2O2氧化还原性物质时不会引入新杂质。(2)O3、H2O2均有漂白性。.【例3】(2009·哈尔