1高三化学氧族元素复习学案基础知识回顾:1、氢气的性质和用途(1)物理性质通常情况下氢气是色、味的气体,密度比空气,是相同条件下密度最的气体,溶于水。(2)结构电子式结构式(3)化学性质常温下化学性质稳定,在高温或点燃条件下与许多物质反应。主要体现性①可燃性:H2+O2=a纯净的氢气在氧气或空气中能燃烧,发出色火焰,放出大量热,有水生成。b氢气与空气或氧气的混合气体点燃会发生现象。和氯气、硫反应,方程式及现象:②跟氧化铜的反应:H2+CuO=现象:黑色氧化铜逐渐变成色,且管壁有水珠生成。在高温条件下,氢气也能与Fe2O3、Fe3O4、WO3等金属氧化物发生置换反应,写出相应的化学方程式:H2+Fe2O3=H2+Fe3O4=H2+WO3=氢气也能体现氧化性,如和活泼金属反应:Na+H22、氢气的制法(1)实验室制法反应原理:采用金属(如Zn、Fe、Mg、Al等)与稀酸或稀酸发生置换反应制得,其中最适宜的药品是Zn或Fe跟稀盐酸或稀硫酸。Zn+HCl=2SO4=Fe+HCl=2SO4=发生装置:固体与液体反应生成气体的装置,且不需要加热。装置图:干燥:收集方法:①②验纯方法:。尾气处理:(2)工业制法化学方程式:。氧族元素【考纲要求】了解氧、硫及其化合物的主要性质和重要应用【复习目标】了解氧、硫及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。【复习重点】硫及其化合物的性质、用途一、氧族元素:在周期表中位置:族包括()、()、()、()、()。从O到Po:非金属性__,金属性__.其中__为典型的非金属,不导电,__是半导体,_已表现出一定的金属性,能导电,__为金属.用R表示氧族元素(除Po外),其氢化物的通式为,其中__最不稳定,通常不能由单质与H2直接化合制得.氢化物的水溶液(除H2O外)显__性;(除Po、O外)氧化物的通式为、,对应水化物通式为、。思考1:下列关于硒的叙述,不正确的是()A.在空气中燃烧生成SeO2,和钠反应生成Na2SeB.H2Se有恶臭味,比H2S易分解C.硒化氢在空气中不能燃烧2D.亚硒酸(H2SeO3)是一种弱酸二、氧及其化合物(一)氧气1、氧气的物理性质:通常情况下,氧气是一种无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气略大。2、氧气的化学性质:通常表现_________①与非金属单质反应②与金属单质反应③与化合物反应由于被空气氧化不能长期暴露在空气中的:记住典型的反应现象,便于快速进行物质鉴别和推断:硫在氧气中燃烧——发出蓝紫色火焰,放出热量。生成带刺激性气味的气体。铁丝在氧气中燃烧——剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。镁条在氧气中燃烧——发出耀眼白光,放出大量热,产生白烟,生成一种白色固体物质。3、氧气的制备(1)、工业制法:(2)、实验室制法:原理:装置:4、氧气的检验:(二)臭氧(了解)1、物理性质:在常温常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,它的密度比氧气的大,也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色,固体臭氧呈紫黑色。2、化学性质:臭氧的化学性质比氧气活泼。a、不稳定性2O3=3O2但在空气中高压放电就能产生臭氧3O2=2O3b、强氧化性Ag、Hg等金属可以被臭氧氧化。c、漂白和消毒3、臭氧层的破坏与保护(三)、水(氢化物)A:结构:结构式,电子式,空间构型,键角,含键的分子。O为杂化B:作用:1.作洗涤剂——分离提纯时,滤出沉淀用水洗涤表面残留溶液或杂质离子。2.作分散剂——配制水溶液、水溶胶。3.作导热剂——水浴加热(100℃以下)。4.作灭火剂——水的汽化热大,普通可燃物着火可用大量水灭火。5.作冷却剂——蒸馏装置中的冷却水,工厂的水冷凝器。6.作保护(存)剂——白磷保存在冷水中,液溴用水封。7.有水参加的变化:(1)潮解作用(2)水化或水合反应CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2OCaO+H2O=Ca(OH)2(3)作氧化剂(4)作还原剂(5)水既作氧化剂又作还原剂(6)水既不作氧化剂又不作还原剂(参与氧化还原反应只作介质)Na2O2+H2O=(7)作鉴别剂:如用H2O可鉴别三种无色液体苯、CCl4、酒精(四)、过氧化氢(氢化物):1、结构:过氧化氢的分子式为,结构式是,电子式,含键和键的分子。在该分子中H是价O是价2、物理性质:过氧化氢在通常状况下是一种无色粘稠状的液体它的水溶液俗称双氧水。3、化学性质(1)不稳定性(2)强氧化性SO2+H2O2=Fe2++H2O2+H+=(3)还原性H2O2+KMnO4+H2SO4=(4)弱酸性4、用途:过氧化氢可作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂,也可用作火箭燃料及生产过氧化物的原料。三、硫及其化合物(一)硫单质1.存在:有态如火山喷口附近及地壳的岩层里,也有态如硫化物和硫酸盐中。2.物理性质:___色晶体,俗称,溶于水,溶于酒精,溶于CS2.3.化学性质:(1)与金属:如Na+S—;Al+S—;Fe+S—;Cu+S—;(2)与非金属反应:S+H2—、S+O2—。(3)与某些化合物反应:S+H2SO4(浓)—;S+NaOH—。3思考2:洗涤内壁附有硫的试管,可使用。思考3:硫通常是一种淡黄色晶体,有橙色、无色、红棕色三种颜色的硫蒸气,它们都是硫的单质,但每个分子中硫原子的个数不同,可用Sx表示。对三种蒸气测定的结果是:(1)橙色蒸气密度折算成标准状况下是11.43g/L,则它的化学式是_______;(2)红棕色蒸气的质量是相同状况下同体积空气的6.62倍,则它的化学式是_____;(3)无色蒸气对氢气的相对密度为64,则它的化学式是_______;(4)上述事实说明,硫有多种。4.用途:(二)硫化氢H2S1、结构:结构式,电子式,含键和键的分子。2、物理性质:无色、臭鸡蛋气味的气体,有剧毒,密度比空气略大,常温常压下,1体积水可溶解2.6体积的H2S。3、化学性质:①不稳定性:加热H2S=②可燃性:2H2S+O2(不足)=2H2S+O2(足量)=③强还原性:H2S+Cl2=______________(Br2、I2类似)H2S+SO2=H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2OFeCl3+H2S=④与某些盐溶液反应:CuSO4+H2S=(CH3COO)2Pb+H2S=⑤硫化氢气体的水溶液为氢硫酸,它是二元弱酸,酸性比碳酸弱。电离方程式H2S+NaOH=4、制备:原理装置除杂干燥收集尾气处理5、盐(三)、二氧化硫1、物理性质:有刺激性气味,有毒,易溶于水(1:40),易液化(沸点-10℃)。2、化学性质:四性“氧化性、还原性、酸性、漂白性”(1)、弱氧化性:SO2+H2S=Mg+SO2=(2)、强还原性:SO2+Cl2+H2O=(Br2、I2类似)SO2+Fe3++H2O=其它:(3)、酸性氧化物通性:使石蕊试液变红SO2+H2O=(亚硫酸是二元中强酸)SO2+NaOH=Ca(OH)2+SO2=(4)、漂白性:将SO2通入品红溶液,现象:,加热后。非氧化还原造成,利用这一现象可检验SO2的存在。注意:SO2不可漂白石蕊试纸思考4:如何鉴别SO2与CO2?【问题】SO2通入BaCl2是否有沉淀生成?为什么?加入什么物质可以出现沉淀思考5:SO2通入Ba(NO3)2是否有沉淀生成?为什么?**关于SO2的不能类推**①不能从CO2通入Ba(NO3)2溶液无沉淀而类推SO2通入Ba(NO3)2溶液无沉淀;②不能从元素价态是否相同来推断其氧化还原能力是否相同,如还原性SO2H2SO3Na2SO3③不能从SO2能与有色有机物化合而褪色,来推断SO2使有色物质褪色就是与其化合成无色物质。如SO2通入氯水、溴水、酸性高锰酸钾、FeCl3、滴有酚酞的NaOH溶液等。酸雨:①概念:pH≦5.6的溶液②来源:成因:HNO3与H2SO4,我国主要是H2SO4。③原理:①S+O2=SO2、SO2+H2O=H2SO3、2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)2H2SO3+O2=H2SO4治理:3、SO2实验室制法:原理:Na2SO3白色粉末和较浓的硫酸(1:1)。Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑装置:主要仪器是圆底烧瓶和分液漏斗。收集方法:验满:用湿润的品红试纸,试纸褪色。尾气处理:(用棉花浸湿或用倒置漏斗)。4、工业制法:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2或5、亚硫酸:6、亚硫酸盐:①物性②化性2H2SO3+O2=2H2SO4(酸雨pH值逐渐变小的原因)2Na2SO3+O2=2Na2SO4(Na2SO3易变质的原因)(四)、三氧化硫41、物理性质:三氧化硫是无色晶体,易挥发,熔点16.8℃,沸点44.8℃,常温时呈固态或液态。易溶于浓硫酸。2、化学性质:有酸性氧化物的通性SO3+H2O=H2SO4(放大量热),SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O(五)、硫酸1、物理性质:纯硫酸是无色粘稠的液体,质量分数为98.3%的浓硫酸密度为1.84g/cm3,物质的量浓度为,沸点为338℃。硫酸是一种难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。密度水2、硫酸的性质与用途(有水属吸水,无水属脱水。)性质名称原理用途高沸点(不挥发性)98.3%的硫酸沸点为3380C制挥发性的酸如吸水性与自由水形成水化物,同时放热作干燥剂(不能干燥);用浓盐酸制氯化氢;脱水性(即说的腐蚀性)把物质中的H、O元素按物质的量2︰1转化成水。如蔗糖、白纸等遇浓硫酸变黑碳化膨胀;用乙醇制乙烯;制CO强氧化性+6价的硫化合价有降低的趋势。与碳、硫、硫化氢、氧化亚铁等还原性物质发生反应。催化剂能加快化学反应速率而本身的化学性质不变。制乙烯;促进酯、二糖、多糖的水解;强氧化性:①与金属的反应:除Au、Pt外的所有金属都能被浓硫酸氧化。Cu+H2SO4(浓)=Zn+H2SO4(浓)=②常温下可以使Fe、Al钝化,加热时,Fe、Al可与浓H2SO4反应。③与非金属的反应:C+H2SO4(浓)=S或P等可被浓硫酸氧化成SO2和H3PO4等。④与具有还原性的化合物反应:H2S+H2SO4(浓)=HBr+H2SO4(浓)=3、硫酸工业(1)、生产过程三阶段三方程三设备有关原理说明(2)、尾气处理四、几种重要的硫酸盐常见的硫酸盐及其俗名与性质用途。俗名熟石膏石膏绿矾蓝矾、胆矾重晶石芒硝组成2CaSO4·H2OCaSO4·2H2OFeSO4·7H2OCuSO4·5H2OBaSO4NaSO4·10H2O颜色白色白色浅绿色蓝色白色无色性质吸水失水被氧化失水不溶和透用途塑像、粉笔、医疗绷带补铁、蓝黑墨水配农药、电镀颜料、钡餐制玻璃造纸等2(CaSO4·2H2O)===2CaSO4·H2O+3H2O2CaSO4·H2O+3H2O===2(CaSO4·2H2O)利用该反应可以调节水泥的硬化速度,可做石膏模型、绷带。五、亚硫酸根离子、硫酸根离子的检验1、SO32—检验:2、SO42—检验:附:一般与特殊:1、酸与碱能反应大家都知道,但酸酸能否反应?①酸碱也不一定能反应,如H2S与Al(OH)3。②某些酸酸也能反应,如氧化性酸(浓稀硝酸、浓H2SO4、H2SO3)与还原性酸(H2SO3、HBr、HI、H2S)2、强酸制弱酸大家都知道,但弱酸在一定的条件下也能得到强酸。①氧化还原反应:如Cl2、HClO与H2S、H2SO3。②不挥发性的弱酸制挥发性的强酸:如H3PO4制HCl、HBr、HI。③特例:H2S与CuSO4:☆概念辨析:氧化性酸和酸的氧化性①氧化性酸和酸的氧化性是两个不同的概念。酸的氧化性是指酸的水溶液电离出H+呈现的氧化性,是H+得到电子的性质。氧化性酸应具有显著的氧化性,一般指含氧酸根中处于正价态的非金属原子得到电子的性质,常见的氧化性酸有浓H2SO4、HNO3和HClO等。如:稀H2SO4溶液中只存在H+和SO42—,不存在H2SO4分子,所含H+具有氧化性。Zn+2H+=Zn2++H2↑浓H2SO4中,主要以H2SO4分子形式存在,其氧化性主要表现在H2SO4分子中S上。②反之也说明并非在最高价就肯定会表现出强氧化性。☆实验室用硫酸制气小结