氧族元素环境保护

第六章氧族元素环境保护[复习目标导航]1、理解氧族元素的性质变化规律；掌握氧族元素的原子结构与其单质和化合物性质递变的关系。2.掌握臭氧的物理性质、化学性质及臭氧层的保护；掌握同素异形体的概念.3.掌握二氧化硫的性质及制备的化学反应。了解二氧化硫的用途。4.掌握硫酸的性质，尤其应掌握浓硫酸的特性。掌握硫酸根离子的检验方法。5.了解硫酸和硫酸盐的重要用途。6.了解环境保护的概念；了解防止环环境污染的初步知识。[知识构架链接]1、硫化氢的的理性质：是一种具有臭鸡蛋气味、无色、有剧毒的气体，能溶于水，常温常压1体积水能溶解2.6体积的硫化氢。2、硫化氢的化学性质热不稳定性H2S====H2+S可燃性2H2S＋3O2===2H2O+2SO2（完全燃烧）(火焰淡蓝色)2H2S＋O2===2H2O+2S（不完全燃烧）还原性SO2＋2H2S＝2H2O＋3S3、氢硫酸硫化氢的水溶液是一种弱酸，叫氢硫酸，具有酸的通性和还原性。4、二氧化硫的物理性质：二氧化硫是一种无色有刺激性气味有毒的气体，易溶于水，常温常压1体积水可溶解40体积的二氧化硫；三氧化硫是一种没有颜色易挥发的晶体，熔沸点低。5、二氧化硫的化学性质：是一种酸性氧化物，与水直接化合生成亚硫酸，是亚硫酸的酸酐，二氧化硫具有漂白作用，可以使品红溶液腿色，但漂白不稳定。SO2＋H2O====H2SO3(这是一个可逆反应，H2SO3是一种弱酸，不稳定，容易分解成水和二氧化硫。)[重点难点提示]重点：氧族元素性质递变规律及其与原子结构的关系.二氧化硫的性质.浓硫酸的强氧化性和硫酸根离子的检验.第一节氧族元素H2SSSO2H2SO4SO3H2SO3BaSO4Na2SO3氧气氧气硫化氢溴水等H2SO4氢氧化钠铜、碳等钡离子氧气水品红褪色[复习辅导]知识点一：氧族元素1、氧族元素的名称和符号氧（O）硫（S）硒（Se）碲（Te）钋（Po）2、氧族元素的相似性最外层者有6个电子，均能得到2个电子而达到稳定结构；在气态氢化物中均显-2价，化学式为H2R；在最高价氧化物中均显+6价；化学式为RO3；最高价氧化物对应的水化物化学式为H2RO4；3、氧族元素的递变性：随着核电荷数的增加，从氧到钋性质呈规律性变化；单质熔沸点升高，密度增大，氧化性减弱；气态氢化物稳定性减弱，还原性增强；最高价氧化物对应的水化物酸性减弱；原子半径依次增大，非金属性减弱，金属性增强；知识点二：同素异形体由同种元素形成的性质不同的几种单质。关键点：同一元素；单质；可相互转化。如H2和D2就不能称为同素异形体。知识点三：臭氧物理性质：有点腥气味淡蓝色有特殊气味的气体，密度比氧气大，比氧气易溶于水；液体呈深蓝色，固体中紫黑色。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（如何检验臭氧），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。化学性质：不稳定性：常温分解具有强氧化性：用于：制取：用途：知识点四：过氧化氢可由过氧化钠制取，过氧离子实际是一种酸根，则反应是反应类型；方程式为：俗名：是一种色，的液体，一般含量，呈弱酸性（联系过氧化钠）。用于。知识点五：硫化氢硫化氢的的理性质H2S是一种具有臭鸡蛋气味、无色、有剧毒的气体，能溶于水，常温常压1体积水能溶解2.6体积的硫化氢。硫化氢的化学性质热不稳定性H2S====H2+S可燃性2H2S＋3O2===2H2O+2SO2（完全燃烧）(火焰淡蓝色)2H2S＋O2===2H2O+2S（不完全燃烧）还原性SO2＋2H2S＝2H2O＋3S水溶液是氢硫酸，具有弱酸性：具有酸的通性和还原性。与氧气反应的分析、判断、计算。[互动交流解疑]问题一：[生]氧族元素的单质为什么没有同周期的卤素活泼？[师]同周期的氧族元素与卤素相比较，在所形成的单质中，它们又都是双原子分子，分子结构相似；氧族元素原子的原子核少了1个核电荷，最外层少了1个电子，原子核对最外层电子的作用力减弱。因此，单质没有卤素活泼。问题二：[生]为什么臭氧要比氧活泼？[师]臭氧分子在常温下易分解为氧分子和1个氧原子，氧原子由于没有达到稳定状态，易与其它原子结合，因而使臭氧表现出相当的活泼性。[案例探究分析][例题1]在标准状况下，750mL含O3的O2，其中的O3若完全分解，其体积变为780mL(标准状况)，若将该含有O3的O21L，通入适量的KI溶液中发生如下反应：2KI＋O3＋H2O====2KOH＋I2＋O2↑，则析出I2的质量为()A.0.68gB.0.81gC.0.91gD.0.21g【解析】此题中，要求碘的质量必须求出臭氧的量。臭氧分解为氧气时，2摩变为3摩，物质的量增大1摩；或者说物质的量每增加1摩，则必有2摩臭氧反应；另题中所给的体积不有个数值，特别注意它们的转化。则增加的体积为：（780-750）。臭氧的体积为：（780-750）×2（780-750）×2。1L中臭氧的体积为（780-750）×2÷750×1000÷22400。臭氧的物质的量为：（780-750）×2÷750×1000÷22400。碘的质量为：（780-750）×2÷750×1000÷22400×127×2。【答案】C。[例题2]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K2MnO4＋MnO2＋O2↑②硝酸铵热分解2NH4NO34H2O＋2N2↑＋O2↑③过氧化氢催化分解2H2O22MnO2H2O＋O2↑④二氧化氮热分解2NO22NO＋O2A.只有①B.①和②C.①和③D.①③④【解析】反应中有氧气产生和能用于制取氧气不是同一回事，能产生氧气反应才能用于制氧气，但它必须达到：易操作且适合于实验室内仪器的反应；制得的气体易于纯化。【答案】C。[例题3]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＋O2D.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】表现氧化性则其所含元素的化合价降低；既表现氧化性又表现还原性则其所含元素的化合价同时升高和降低；体现弱酸性则其能与酸反应或由酸制得。【答案】（1）D；（2）C；（3）A。[例题4]在化合物X2Y和YZ2中，Y的质量分数分别约为40%和50%，则在化合物X2YZ3中，Y的质量分数约为A.20%B.25%C.30%D.35%【解析】本题可用相对式量假设法计算。根据第一式子中的含量，假设Y的式量为40，则X的式量为30；由第二式子可知Z为20，则可知答案为B。本题也可用其它假设法。【答案】B。[例题5]氧、硫、硒、碲等元素，随着核电荷数的增大，其原子结构和性质呈现出规律性的变化。下列变化规律中，错误的是A原子半径逐渐减小B电子层数逐渐增多C单质的熔点逐渐升高D固态单质的密度逐渐增大【解析】根据元素同主族元素的性质变化规律，氧族元素的原子半径增大，电子层数增多，单质的熔点升高，密度增大。【答案】A。[例题6]根据氧族元素性质的变化规律，下列硒元素性质的判断中，错误的是A硒能和氧反应生成SeO2，其水溶液呈酸性B硒在常温下呈固态C硒酸的酸性必然弱于碲酸D硒化氢（H2Se）具有强还原性【解析】本题可用硫来推导：二氧化硫的水溶液呈酸性，因此二氧化硒的水溶液虽酸性弱点，但还是酸性溶液；硫在常温下呈固态，硒一定是固态；硒酸的酸性应强于碲酸；硫化氢的还原性较强则硒化氢的还原性更强。【答案】C。[自主达标检测]一、选择题1.随着核电荷数的增加，氧族元素的性质变化规律中，正确的是()A.单质的熔沸点依次升高B.单质的密度逐渐增大C.单质都是非金属，故都不能导电D.它们的离子半径比相应原子半径小2.下列气态氢化物中，最不稳定的是()A.H2OB.H2SC.H2SeD.H2Te3.下列物质中，酸性最强的是()A.H2TeO4B.H2TeO3C.H2SO4D.H2SO34.下列关于氧族元素(除钋外)的说法中正确的是()A.它们的最高价均为+6价B.它们都能跟氢气直接化合生成气态氢化物C.它们都能形成二氧化物和三氧化物D.它们跟大多数金属都能直接化合5.硫的非金属性比氧弱，但从以下的事实不能做出判断的是()A.硫化氢不如水稳定B.硫跟氢气反应需要加热，而氧气跟氢气反应只需点燃C.硫化氢的水溶液露置在空气中变浑浊D.硫是固体，氧气在常温下是气体6.下列叙述中错误的是()A.实验室可用浓H2SO4跟金属硒化物反应制取H2SeB.H2SeO3中的Se，既具有氧化性，又具有还原性C.硒酸钠的化学式为Na2SeO4D.碲跟氢气化合比碘跟氢气化合更困难7.钋是原子序数最大的氧族元素，推测钋及钋的化合物最不可能具有的性质是A.钋是能导电的固体B.钋的氧化物的水化物至少有两种C.钋与氢气不能直接化合D.钋的氢化物很稳定8.H2S通入H2SeO3，溶液中所得氧化产物是()A.SB.SeC.S和SeD.不能反应，无氧化产物9.能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的一组物质是()A.CO、H2、SO2、H2SB.H2S、SO2、H2Se、SeO2C.CO、SO3、HCl、H2SeD.H2Se、SeO2、H2、HI二、填空题11.地球外层空间存在着微量的臭氧(O3)和氧原子.该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳的有害的强烈紫外辐射.可是人为的大气污染会破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮氧化物(NO和NO2)，它们和O3及O发生如下反应：O3+NONO2+O2,O+NO2NO+O2，这两个反应反复循环，其总反应式为，由此可见氮氧化物在破坏臭氧层的过程中起了的作用.12.氧族元素包括，其原子结构的共同点是，不同点是随着核电荷数的增加，原子核外电子层数，原子半径，原子获得电子的能，失电子的倾向，因此，氧族元素的金属性，非金属性.其中阴离子还原性最弱的是，氢化物最稳定的是，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是.13.有A—F六种气体，根据下列事实，判断各是哪一种气体?并写出有关反应的化学方程式:①D极易溶于水；②C、D、E、F的溶液的pH值小于7③A在C中可燃烧，产生苍白色火焰，并生成D；④将F在B中进行充分燃烧生成E和水蒸气，E能漂白有色的潮湿花朵.(1)写出A—F的化学式：A，B，C，D，E，F；(2)写出有关反应的化学方程式14.现有A、B两种化合物，具有如下性质：(1)A+B+H2SO4Na2SO4+S↓+H2O；(2)A+H2SO4Na2SO4+G↑+H2O(3)B+H2SO4Na2SO4+E↑；(4)G+ES↓+H2O；(5)G+I2+H2OHI+H2SO4.根据以上事实推断(写化学式)：A，B，E，G；写出上述有关反应的离子方程式(不是离子反应的写化学方程式)：(1)；(2)；(3)；(4)；(5).[达标检测答案与提示]1.AB2.D3.C4.AD5.D6.A7.D8.A9.B11.O3+O2O2催化12.O、S、Se、Te、Po，原子最外层电子数都有6个、增多、增大、减弱、增强，逐渐增强逐渐减弱，O2-，H2O，H2SO413.(1)H2、O2、Cl2、HCl、SO2、H2S(2)H2+Cl22HCl2H2S+3O22SO2+2H2O14.Na2SO3、Na2S、H2S、SO2(1)SO32+2S2-+6H+3S↓+3HCO(2)SO32-+2H+SO2↑+H2O(3)S2-+2H+H2S(4)SO2+2H2S+3S+2HCO(5)SO2+2H2O+I2SO42-+4H++2I-点燃点燃