氧族元素知识点梳理
第一节 氧族元素
第一节氧族元素
第一节氧族元素第一节氧族元素一、考点:
1.以硫元素为代表,了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质;理解氧族元素的性质递变规律;
2.了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义;
3.掌握工业上接触法制硫酸的反应原理及有关的多步反应的计算;
4.了解硫酸的性质、用途及硫酸根离子的检验;了解几种常见的硫酸盐。
5.掌握离子反应、离子反应发生的条件及离子方程式的书写。
二、知识结构:
1.氧族元素原子结构、单质性质
元素名称和符号
氧(O)
硫(S)
硒(Se)
碲(Te)
原子
原子序数
8
16
34
52
结构示意图
电子式
·∶
·∶
·∶
·∶
主要化合价-2
-2,+4,+6 -2,+4,+6 -2,+4,+6
最外层电子数相同,都是6个电子不同点
原子核外电子层数不同,依次增大原子半径
物
理性
质
颜色和状态
无色无味气体
淡黄固体
灰色固体
银白色固体
密度
熔点(℃)
沸点(℃)
水、有机溶济溶解度
化学反
与金属反应
易与金属反应
易与金属反应
反应较难
多数不反应
与非金属反应
易与H2、C、P、S等反应能与H2、C、O2反应
反应难
一般不反应
与化合物应
能与许多物质反应
能与氧化性酸、强碱反应反应少
反应很少
一、硫
1、游离态——自然界存在于火山喷口、地壳岩层。人类在远古时代发现并使用硫。
存在
化合态——存在形式有:FeS2(非盐)、CuFeS2(复盐)、石膏、芒硝、煤和石油
中含少量硫——污染大气物主要
氧元素的知识点总结
氧元素的知识点总结
氧元素的性质
1. 物理性质
氧元素是一种无色、无味、无臭的气体。它具有一种单原子形式,称为分子氧,化学式为
O2。分子氧是常温常压下的一种双原子气体,密度为1.429 g/L。在极低温度下(-183℃)
可以冷凝为液态氧,颜色为蓝色。
2. 化学性质
氧元素是一种高度电负性的元素,它与大多数元素都能发生化学反应。它是一个强氧化剂,可以与许多其他元素和化合物反应,产生氧化物。例如,与氫反应会产生水;与碳反应会
产生二氧化碳。
氧元素的离子化学与分子化学
在化学中,氧元素主要以两种形式存在:氧分子(O2)和氧离子(O2-)。氧分子是由两
个氧原子形成的双原子分子,是氧气的主要组成部分;氧离子则是氧的负离子形式,通常与金属离子结合形成氧化物。
氧分子和氧离子的存在形式决定了氧元素在化学反应中的特性。例如,氧气是一种强氧化剂,能够与许多其他物质反应;而氧离子在金属氧化物中则能够表现出与金属离子结合形
成晶格的特性。
氧元素的化合物
氧元素与其他元素形成的化合物非常广泛。例如,氧与氢反应形成水(H2O),与碳反应
形成二氧化碳(CO2),与氮反应形成氮氧化物(NOx)等。
此外,氧元素还能形成氧化物,例如铁氧化物(Fe2O3)、铜氧化物(CuO)等。这些氧
化物在工业和冶金过程中具有重要的应用价值。
氧元素的分布
氧在地壳中的含量非常丰富,约占地壳质量的46.6%,主要以氧化物的形式存在。其中,
二氧化硅(SiO2)是最常见的氧化物,它是许多岩石和矿物的主要成分。氧元素也广泛存
在于水、大气和生物体中。
氧元素在生物体内的作用
氧族元素知识点梳理
臭氧O3
1. 同素异形体:有同一种元素组成的性质不同的单质。氧气和臭氧、金刚石和石墨、S有多种同素异形体。
2. 在常温、常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,密度比空气的大,也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色,沸点为-112.4℃,固态臭氧呈紫黑色,熔点为-251℃。
3. 臭氧不稳定,在常温下能缓慢分解生成氧气,在高温时可以迅速分解。
2O33O2
4. 臭氧具有极强的氧化性,银、汞等在空气或氧气中不易被氧化的金属,可以与臭氧发生反应。
5. 臭氧可用于漂白和消毒。某些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色,臭氧还可以杀死许多细菌,因此,它是一种很好的脱色剂和消毒剂。
6. 在空气中高压放电就能产生臭氧。
放电
3O22O3
过氧化氢H2O2
1. 过氧化氢是一种无色粘稠液体,它的水溶液俗称双氧水,呈弱酸性。
2. 市售双氧水中过氧化氢的质量分数一般约为30%。医疗上广泛使用稀双氧水的质量分数为3%(或更小)作为消毒杀菌剂。工业上用10%的双氧水漂白毛、丝以及羽毛等。
过氧化氢可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等,也可作为火箭燃料,及生产过氧化物的原料。
3. 过氧化氢会分解生成水和氧气。
MnO2
2H2O22H2O + O2↑
综合实验活动:H2O2性质研究及化学反应条件的控制
活动任务:通过实验研究H2O2的化学性质,并讨论反应条件如浓度、温度、反应介质(水溶液的酸碱性)、催化剂等对化学反应结果的影响。
任务一:研究H2O2的化学性质
通过实验研究H2O2的化学性质。
设计实验方案
1. 请你根据你对H2O2性质的了解和对H2O2中氧元素化合价的分析,预测过氧化氢
无机化学——氧族元素
无机化学——氧族元素
无机化学,氧族元素
氧族元素是周期表中第16族元素,包括氧、硫、硒、碲和钋。这些
元素的电子构型都是 ns2 np4,因此它们在化学性质上有些相似。本文将
重点讨论氧族元素的性质和应用。
首先,氧族元素的化学性质主要受到它们的电子构型的影响。由于氧
族元素的 np4 外层电子非常稳定,因此它们都倾向于接受两个电子,形
成-2 价的阴离子。这使得氧族元素在化合物中通常呈现-2 价,例如氧化
物(O2-)、硫化物(S2-)等。然而,这并不意味着氧族元素只能形成-2 价,它们还可以形成其他价态,如+4、+6等。
氧族元素参与的化学反应主要包括氧化反应和还原反应。它们在氧化
反应中往往是氧化剂,能够接受电子使其他物质发生氧化。例如,氧气
(O2)是最常见的氧化剂,可以与其他物质反应生成氧化产物。氧化剂的
强弱顺序为:O2>S>Se>Te>Po。在还原反应中,氧族元素的化合物可以接
受电子,发生还原。例如,硫酸(H2SO4)可以被还原成二氧化硫(SO2)。
氧族元素在生物和环境中起着非常重要的作用。氧是地球上最常见的
元素之一,占据大气中的21%。它是细胞呼吸和许多生物代谢反应的关键
组分,在维持生命中起着至关重要的作用。此外,氧还参与水的形成和氧
化燃烧等重要过程。
硫是地球上第10常见的元素,在自然界中以硫化物和硫酸盐的形式
广泛存在。硫化物在地下矿床中存在,如铅、锌和铜的硫化物,通过提取
和加工可以得到对应的金属。硫酸是一种重要的化学品,在工业生产中广
泛应用,如肥料、造纸、皮革制品等。
氧族元素知识点总结
4Na+O2=2Na2O
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
)硫单质的反应
①H2S H2+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。
氧元素化学知识点总结
氧元素化学知识点总结
氧是化学元素周期表中第8号元素,原子序数为8,原子量为15.9994。氧元素是地球上最丰富的元素之一,占地壳中的总质量的约46.6%,是地球上第一丰度的元素,化学性质非常活泼,是一种重要的氧化剂。
1. 氧元素的基本性质
氧元素是一种无色、无味、无臭的气体,密度为1.429 g/L,沸点为-183°C,熔点为-218.79°C。它在常温下是一种双原子分子氧气(O2),并且在地球大气中占比约为21%。
2. 氧元素的化合物
氧元素是一种非金属元素,它可以和大多数元素形成化合物,其中最常见的是水(H2O)和二氧化碳(CO2)。水是生命活动以及地球上广泛应用的一种化合物,二氧化碳则是一种重要的温室气体。
3. 氧元素的氧化性
氧元素是一种强氧化剂,它能够和大多数元素形成氧化物,例如金属氧化物、非金属氧化物等。氧化反应是一种常见的化学反应类型,大多数氧化反应都伴随着释放热量、火焰等现象。
4. 氧元素的生物化学作用
氧元素在生物体内起着至关重要的作用,它是细胞呼吸的必需气体,参与了生物体内能量合成的过程。在人类医学上,氧气能够被用于治疗缺氧相关的疾病,比如高原反应、窒息等。
5. 氧元素的工业应用
氧气是一种重要的工业气体,被广泛应用于冶金、化工、医药、环保等领域,如氧气可以作为火焰燃烧的氧化剂,用于金属加工、焊接等工艺;同时也可以制备工业氮气、氢气等气体。
6. 氧元素的环境影响
氧元素在大气中的含量和分布对地球环境起着至关重要的作用。目前,由于工业活动、人类生活以及交通运输等原因,二氧化碳排放过多导致了全球变暖和气候变化等问题,加剧了环境问题。
氧族元素
⑴氢化物的稳定性
[资料] O2与H2点燃或放电可反应,H2O稳定,1000℃时开始分解。 S与H2,444℃以上反应,H2S300℃时开始分解。 Se与H2,573℃以上反应,H2Se稍加热即开始分解。 Te与H2不能直接化合,H2Te低温时就分解。 [结论]从O→Te,与氢化合由易到难,氢化物稳定性逐渐 减弱,说明元素非金属性逐渐减弱。
该族元素的电离能从上到下递减,氧和硫为非 金属,硒、碲是半金属,钋则为典型的金属。 氧的电负性仅次子氟,所以性质非常活泼.与 卤族元素较为相似。
Se
Te
电子构型
O S Se [He]2s22p4 [Ne]3s23p4 [Ar]4s24p4
常见氧化态
-2,-1, -2,+4,+6 +4,+6
Te Po
2Ag+2O3===Ag2O2+2O2
2KI+H2SO4+O3===I2+O2+H2O+K2SO4
最后这个反应可用于检验混合气体中是否含
有臭氧。 O3的定量分析(碘量法) KI + O3 (g) + H2O = I2 + 2KOH + O2(g)
臭氧与环境
O3在地面附近的大气层中含量极少,仅占0.001ppm。在 离地面20~40km(平流层)处有个臭氧层,臭氧浓度高达 0.2ppm。它是氧气吸收太阳的紫外线后形成的。 这两种过程最后达到动态平衡,结果形成了一个浓度相 对稳定的臭氧层。正是这臭氧层吸收了高空紫外线的强辐 射,使地球上的生物免遭伤害。但近年由于大气中污染物 (如氯氟烃CFCl3、CF2Cl2和氮氧化物等)不断增加使臭氧层 遭到破坏,从而造成对环境和生物的严重影响。
氧族元素考点分析
氧族元素考点分析
一.氧族元素的原子结构及性质
⑴元素周期表中的位置:ⅥA族.
相同点:最外层电子数为6.
⑵原子结构
不同点:电子层数不同.
⑶主要性质:
最高正价为+6价,负价为-2价
①相似性均能形成氢化物H2R
最高价氧化物对应水化物为酸H2RO4
气态氢化物的稳定性由强
②递变性H2RO4的酸性由强到弱
元素的非金属性由强到弱
二.单质硫的重要化学性质
硫是一种比较活泼的非金属,既有氧化性,又有还原性.
1.与金属反应
Fe + S FeS 2Cu+S=Cu2S
硫与变价金属(Cu.Fe)反应时生成低价化合物,氯气与这些金属反应时生成高价化合物证明氧化性Cl2>S
2.跟非金属反应
3.跟化合物反应
三.臭氧和过氧化氢
1.臭氧
⑴物理性质:
具有特殊臭味的淡蓝色气体.
⑵化学性质:
①不稳定性
②极强氧化性:
⑶臭氧的生成
⑷用途:脱色剂和消毒剂,吸收紫外线.
⑸臭氧层的破坏和保护
高中化学氧族元素知识点
2H 2O 2===2H 2O+O 2 ↑
MnO 2
氧族元素
难点聚焦
1、氧族元素的原子结构及性质的递变规律
2、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。
3、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SO 2、HCl 、NH 3);易液化(-10℃) 4、二氧化硫的化学性质 1)、酸性氧化物
能和碱反应生成盐和水:SO 2+2NaOH===Na 2SO 3+H 2O
与水反应生成相应的酸:SO 2+H 2O===H 2SO 3(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。SO 2+H 2O H 2SO 3
2)、氧化性:
SO 2气体通过氢硫酸,溶液变浑浊,有淡黄色不溶物出现。 SO 2+2H 2S===3S ↓+2H 2O
3)、还原性:SO 2使溴水和高锰酸钾溶液褪色
SO 2+Br 2+2H 2O=== H 2SO 4+2HBr
5SO 2+2KMnO 4+2H 2O===K 2SO 4+2MnSO 4+2H 2SO 4 2SO 2+O 2 2 SO 3
(SO 3+H 2O===H 2SO 4,SO 3是无色固体SO 3是一种无色固体,熔点是16.80
C ,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:SO 2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
氧族元素知识归纳
氧族元素知识归纳一、硫及其化合物转化关系图
二、本章主要内容
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+O
2=2Na
2
O
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+O
2=2NO
2
4FeS
2+11O
2
2Fe
2
O
3
+8SO
2
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:2H
2S+O
2
=2S↓+2H
2
O
b.亚硫酸及其可溶性盐2H
2SO
3
+O
2
=2H
2
SO
4
,2Na
2
SO
3
+O
2
=2Na
2
SO
4
c.亚铁盐、氢氧化亚铁4Fe(OH)
2+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)
3
d.苯酚
e.氢碘酸及其可溶性碘化物4HI+O
2=2H
2
O+2I
2
⑥吸氧腐蚀
(如:铁生锈)
负极:2Fe—4e—=2Fe2+
正极:O
2+4e—+2H
2
O=4OH—
Fe2++2OH—=Fe(OH)
2
4Fe(OH)
2+O
2
+2H
2
O=4Fe(OH)
3
2Fe(OH)
3=Fe
2
O
3
+3H
2
O
(2)生成氧气的反应方程式
2.氧气和臭氧的比较
3.硫元素的化学反应(1)硫单质的反应
④S+Hg=HgS
⑥S+2Ag=Ag
2
S
⑦3S+6KOH=2K
2S+K
2
SO
3
+3H
2
O
⑩S+6HNO
3(浓)=H
2
SO
4
+6NO
2
↑+2H
2
O
(2)H
2
S的反应
①H
2S H
2
+S↓
②
③H 2S+X 2=2HX+S ↓(X 2是指卤素单质,即Cl 2,Br 2,I 2) ④H 2S+Pb(Ac)2=PbS ↓+2HAc ⑤H 2S+CuSO 4=CuS ↓+H 2SO 4
⑦FeS+2HCl=FeCl 2+H 2S ↑(H 2S 的实验室制法) (3)SO 2的反应
氧族元素知识归纳
氧族元素知识归纳一、硫及其化合物转化关系图
二、本章主要内容
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=2H2SO4,2Na2SO4+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.氧气和臭氧的比较
3.硫元素的化学反应 (1)硫单质的反应
④S+Hg=HgS
⑥S+2Ag=Ag 2S ⑦
3S+6KOH=2K 2S+K 2SO 3+3H 2O
⑩S+6HNO 3(浓)=H 2SO 4+6NO 2↑
+2H 2O
(2)H 2S 的反应
①H 2S H 2+S ↓ ②
③H 2S+X 2=2HX+S ↓(X 2是指卤素单质,即Cl 2,Br 2,I 2) ④H 2S+Pb(Ac)2=PbS ↓+2HAc ⑤H 2S+CuSO 4=CuS ↓+H 2SO 4
17专题十七 氧族元素
专题十七氧族元素环境保护基础知识
一、氧族元素
1.氧族元素符号及核电荷数, , , , 。
最外层电子数为,最高正价(除O外),负价。
2.共性(用R表示氧族元素):
(1)氢化物通式,除H2O外,氢化物的水溶液显性。
(2)除O外,都有氧化物、,及其水化物、,其中化合价是、;最高价氧化物的水化物的化学式为。3.氧族元素性质递变:从O — Te,非金属性逐渐,金属性逐渐。(1)与H2化合的能力及氢化物稳定性(从上到下)(与H2不直接化合),氢化物水溶液的酸性、还原性。
(2)单质熔沸点、密度,为半导体。
(3)氧族比同周期卤素非金属性要。
二、硫
1、硫单质为_色固体,溶于CS2,溶于水,溶于酒精。
2、氧化性:
①与金属反应:S + Fe == ,S + Cu == ,生成价金属硫化物。
②与非金属反应:S + H2 ==
3、还原性:S + O2 ==
三、臭氧:色味的气体,具有性,可作漂白剂。
与氧气相互转化:。
同素异形体:定义:;
例如:。
四、过氧化氢(水溶液俗称)
H2O2的化学性质:(1)(2)(3)弱酸性
(4)不稳定性:(5)漂白性
五、硫化氢
1、物理性质:色气味的气体,ρρ空气,能溶于水,有性,
2、化学性质:⑴可燃性:O2充足;
O2不足。
⑵还原性:
a.与SO2反应
b.与卤水反应(用X2表示Cl2、Br2、I2)c.H2S能与KMnO4、HNO3、浓H2SO4、FeCl3等氧化剂反应。
⑶不稳定性:;⑷弱酸性
3、实验室制H2S:
六、二氧化硫
1、物理性质:色气味的气体,溶于水,液化。
2、化学性质
⑴酸性氧化物通性:
高中化学知识点规律大全——《氧族元素 环境保护》
高中化学知识点规律大全
——氧族元素环境保护
1.氧族元素
[氧族元素]包括氧(8O)、硫(16S)、硒(34Se)、碲(52Te)和放射性元素钋(84Po).氧族元素位于元素周期表中第ⅥA族.
[氧族元素的原子结构]
(1)相似性:①最外层电子数均为6个;②主要化合价:氧为-2价,硫、硒、碲有-2、+4、+6价.
(2)递变规律:按氧、硫、硒、碲的顺序,随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,失电子能力增强,得电子能力减弱,非金属性减弱,金属性增强.
[同素异形体]由同种元素形成的几种性质不同的单质,叫做这种元素的同素异形体.例如,O2与O3,金刚石、石墨与C60,白磷与红磷,均分别互为同素异形体;硫元素也有多种同素异形体.
注意“同位素”与“同素异形体”的区别.同位素研究的对象是微观的原子,而同素异形体研究的对象是宏观的单质.
[臭氧]
(1)物理性质:在常温、常压下,臭氧是一种具有特殊臭味的淡蓝色气体,密度比氧气大,也比氧气易溶于水.液态臭氧呈深蓝色,固态臭氧呈紫黑色.
(2)化学性质:
①不稳定性.O3在常温时能缓慢分解,高温时分解加速:2O3 =3O2.
②强氧化性.例如:a.Ag、Hg等不活泼金属能与O3发生反应;
b.O3+2KI+H2O=O2+I2+2KOH.(此反应可用于O3的定量分析)
(3)用途:
①作漂白剂.O3能使有机物的色素和染料褪色(其褪色原理与HClO类似).如将O3通入石蕊试液中,溶液变为无色.②消毒剂.
(4)制法:3O22O3
(5)臭氧在自然界中的存在及其与人类的关系.
氧族元素总结知识点
氧族元素总结知识点
1. 氧(O)
氧是自然界中最常见的元素之一,占地壳中质量份额的约50%。氧是一种无色、无味、无臭的气体,化学性质活泼,常以O2的分子形式存在于大气中。氧气对于维持生物体的呼吸和燃烧是至关重要的。此外,氧还是许多化合物的重要组成部分,如水(H2O)和二氧化碳(CO2)等。
2. 硫(S)
硫是一种黄色固体,常见的形式有硫磺和硫化物。硫在化学工业中应用广泛,用于合成硫酸、硫酸铅和硫酸铵等。此外,硫还是生物体中的重要营养元素,存在于氨基酸和维生素中。硫还具有发光性质,可以发出明亮的蓝色光。
3. 硒(Se)
硒是一种银白色的非金属元素,具有半导体性质。硒在生物体内起着重要作用,是一种必需的微量元素,对于免疫系统和生殖系统的正常运作至关重要。硒还可以为某些蛋白质提供稳定的构象,参与脂类代谢和抗氧化过程。
4. 钋(Po)
钋是一种放射性元素,具有非常高的毒性。钋具有多种同位素,其中210Po是最稳定的同位素,半衰期约138.376天。由于其高毒性和放射性,钋几乎没有任何实际应用价值,但它的同位素被用于天体物理学和核物理学中。
5. 波锗(Lv)
波锗是一种人工合成的超重元素,目前尚未发现它的天然同位素。波锗是一种高度放射性的元素,对人类和环境具有严重的危害。由于波锗的产生和检测非常困难,目前对其性质和应用还知之甚少。
氧族元素的基本性质
氧族元素的化学性质表现出一定的规律性,它们在原子结构和化学反应中有许多共同点。
1. 原子结构
氧族元素的原子结构均为外层电子数为6个,因此它们具有相似的原子半径和化学性质。这些元素的原子结构示意图中,外层电子分布情况类似,呈现出较高的相似性。
高一化学氧族元素知识精讲
高一化学氧族元素
【本讲主要内容】
氧族元素
在元素周期律的基础上学习氧族元素的相似性与递变性
【知识掌握】
【知识点精析】
一. 氧族元素的相似性与递变性
氧族元素包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)等几种元素。
次逐渐减弱,失电子的能力逐渐增强。
物理性质(单质)颜色:由无色、淡黄、浅灰至呈银白色;熔点、沸点:随核电荷数增大逐渐升高;密度:随核电荷数增大逐渐增大;
导电性:随核电荷数增大逐渐增强。
化学性质的递变氢化物的生成条件、反应剧烈程度及氢化物的稳定性
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Te
Se
S
O
与氢化合逐渐困难(Te不直接化合);
反应剧烈程度逐渐减弱;
氢化物稳定性逐渐减弱;
最高价氧化物水化物的酸性逐渐减弱;
非金属性、单质氧化性
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Te
Se
S
O
非金属性逐渐减弱,单质氧化性逐渐减弱。
二. 相似比较
比较是科学研究中常用的方法,它能辨别相似知识间的细微差别,有助于更深刻地掌握知识。
1. 硫的氧化性比氯弱的实验事实
(1)硫与铁、铜等变价金属反应时,只能将这些金属氧化成低价态:
Fe+S FeS 2Cu+S Cu2S
而氯气与铁、铜等变价金属反应时,可将其氧化成高价态:
2Fe+3Cl2点燃=====2FeCl3 Cu+Cl2点燃=====CuCl2
(2)硫必须加热成蒸气才能与氢气化合:
S+H2H2S
而Cl2与H2见光或点燃即可剧烈化合,且产物氯化氢比硫化氢要稳定得多。
H2+Cl22HCl
(3)氯气和氢硫酸反应,置换出S:
Cl2+H2S====2HCl+S↓(溶液酸性将增强)
高一化学氧族元素知识精讲
高一化学氧族元素
【本讲主要内容】
氧族元素
在元素周期律的基础上学习氧族元素的相似性与递变性
【知识掌握】
【知识点精析】
一. 氧族元素的相似性与递变性
氧族元素包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)等几种元素。
二. 相似比较
比较是科学研究中常用的方法,它能辨别相似知识间的细微差别,有助于更深刻地掌握知识。
1. 硫的氧化性比氯弱的实验事实
(1)硫与铁、铜等变价金属反应时,只能将这些金属氧化成低价态:
Fe+S FeS 2Cu+S Cu 2S
而氯气与铁、铜等变价金属反应时,可将其氧化成高价态: 2Fe+3Cl 2点燃=====2FeCl 3 Cu +Cl 2点燃=====CuCl 2 (2)硫必须加热成蒸气才能与氢气化合:
S +H 2H 2S
而Cl 2与H 2见光或点燃即可剧烈化合,且产物氯化氢比硫化氢要稳定得多。
H 2+Cl 22HCl
(3)氯气和氢硫酸反应,置换出S :
Cl 2+H 2S====2HCl +S↓(溶液酸性将增强) (4)最高价氧化物对应水化物的酸性: HClO 4>H 2SO 4
2. 氧族与卤族比较 (1)相似性 ① 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。 ② 化学性质
它们原子的最外层电子数目较多(卤族7个,氧族6个),均为活泼的非金属。具有负价和正价。具有类似的性质。如:
Br -
、I -
、S 2-
4010S ,S ,Cl ,Cl ++Cl 6
7S ,Cl ++
↓ ↓ ↓ 只有还原性 既有氧化性,又有还原性 只有氧化性 (2)递变性
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臭氧O3
1. 同素异形体:有同一种元素组成的性质不同的单质。氧气和臭氧、金刚石和石墨、S 有多种同素异形体。
2. 在常温、常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,密度比空气的大,也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色,沸点为-112.4℃,固态臭氧呈紫黑色,熔点为-251℃。
3. 臭氧不稳定,在常温下能缓慢分解生成氧气,在高温时可以迅速分解。
2O33O2
4. 臭氧具有极强的氧化性,银、汞等在空气或氧气中不易被氧化的金属,可以与臭氧发生反应。
5. 臭氧可用于漂白和消毒。某些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色,臭氧还可以杀死许多细菌,因此,它是一种很好的脱色剂和消毒剂。
6. 在空气中高压放电就能产生臭氧。
3O22O3
放电
过氧化氢H2O2
1. 过氧化氢是一种无色粘稠液体,它的水溶液俗称双氧水,呈弱酸性。
2. 市售双氧水中过氧化氢的质量分数一般约为30%。医疗上广泛使用稀双氧水的质量分数为3%(或更小)作为消毒杀菌剂。工业上用10%的双氧水漂白毛、丝以及羽毛等。
过氧化氢可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等,也可作为火箭燃料,及生产过氧化物的原料。
3. 过氧化氢会分解生成水和氧气。
2H2O22H2O + O2↑
MnO2
综合实验活动:H
2O
2
性质研究及化学反应条件的控制
活动任务:通过实验研究H2O2的化学性质,并讨论反应条件如浓度、温度、反应介质(水溶液的酸碱性)、催化剂等对化学反应结果的影响。
任务一:研究H2O2的化学性质
通过实验研究H2O2的化学性质。
设计实验方案
1. 请你根据你对H2O2性质的了解和对H2O2中氧元素化合价的分析,预测过氧化氢可能
具有哪些化学性质。
2. 请选择具体试剂,实现上述反应关系。
可供选择的试剂:5% H2O2溶液、二氧化锰、碘化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液、稀硫酸
提示:
(1)双氧水对皮肤、眼睛和粘膜有刺激作用,使用时不要沾到皮肤上。一旦双氧水沾到皮肤上或溅入眼内,应立即用大量清水冲洗。
(2)双氧水容易引起可燃物燃烧,使用时应避免双氧水与可燃物接触。当外溢的双氧水与可燃物接触时,应立即用大量水冲洗、稀释。
实施实验方案
请实施你的实验方案,检验你的预测,做好实验记录。
实验记录:
交流与研讨
1.归纳总结H2O2的主要性质
2.通过活动,你对利用实验方法研究元素及其化合物的性质有了哪些新的认识?
3.请你查阅资料,丰富你对H2O2的认识。
知识小结
H 2O
2
中氧元素显-1价,化合价即可升高为0价又可降低为-2价,所以H
2
O
2
既有氧化性又有还原性。过氧化氢主要具有以下性质:
1.氧化性
H 2O
2
具有很强的氧化性,能和很多还原剂发生反应。例如:H2O2 + 2I- + 2H+I2 + 2H2O
过氧化氢的强氧化性是它能作为漂白剂、杀菌消毒剂的主要原因。
2.还原性
H 2O
2
的还原性很弱,只有遇到强氧化剂时才能使它氧化。例如:
2KMn O4 + 5H2O2 + 3H2SO42MnSO4 + K2SO4 + 5O2↑ + 8H2O
3.不稳定性
H 2O
2
不稳定,易分解,发生自身氧化还原反应(歧化反应)。
2H2O22H2O + O2↑
MnO2
利用这一性质,可快速制备少量氧气。
4.酸性
H 2O
2
可以看成一种二元弱酸,酸性比水强,能和强碱反应。金属过氧化物可
以看做是H
2O
2
形成的盐。
任务二:反应条件对化学反应速率的影响
通过实验研究浓度、反应介质(溶液酸碱性)、温度、催化剂对H2O2分解速率的影响。
可供选择的试剂:5% H2O2溶液、2% H2O2溶液、二氧化锰、氯化铁溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液等。
交流与研讨
1.
为什么不通过直接观察的方法来比较不同浓度的双氧水的分解速率,而是向其中加入FeCl 3溶液通过间接的方法来比较它们的分解速率?这一实验中,为什么不用二氧化锰做催化剂? 2. H 2O 2在什么条件下分解较慢,在什么条件下分解较快? 3. 你认为应该如何保存双氧水?为什么?
4.
你还能举出其他实例进一步说明反应条件对化学反应速率的影响吗?
知识小结
双氧水见光、遇热、遇大多数金属氧化物都会加速分解。此外,反应介质对双氧水的稳定性有较大的影响。在酸性介质中双氧水性质稳定,分解较慢;在碱性介质中双氧水不稳定,分解较快。因此,双氧水应储存在阴凉、通风的地方,避免阳光直射;严禁与碱、金属化合物、易燃品混存;容器应加盖并保持排气。
任务三:反应介质对化学反应结果的影响
通过实验研究KMnO 4溶液与Na 2SO 3溶液在酸性、碱性和中性条件下的反应。
向三支试管中分别加入酸性、中性、碱性KMnO 4溶液,然后分别向其中滴加Na 2SO 3溶液,观察现象,分析产物。
交流与研讨
1.KMnO4溶液与Na2SO3溶液在酸性、碱性和中性条件下的反应的生成物分别是什么?
2.请再举出当条件改变时化学反应结果不同的实例。
3.请与同学们讨论变量控制的实验方法在研究物质性质及反应规律方面的意义。
知识小结
反应介质会对化学反应结果产生影响。例如,高锰酸钾的还原产物随溶液酸碱性的不同
而发生变化,溶液中的MnO4-在酸性、中性和碱性介质中与SO32-反应的还原产物分别是Mn2+、
MnO2和MnO42-。
2MnO4- + 6H+ + 5SO32-2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O
2MnO4- + H2O + 3SO32-2MnO2↓ + 3SO42- + 2OH-
2MnO4- + 2OH- + SO32-2MnO42- + SO42- + H2O
研究反应条件对化学反应结果影响的核心思路是:只改变一种条件,观察实验结果,从而得出该条件对化学反应结果的影响。这里体现的就是变量控制的思想。
通过任务二和任务三的研究,我们发现,浓度、温度等反应条件会改变化学反应的速率,影响化学反应的结果。因此,在化学实验过程中应该控制反应条件。
单质硫S
1. 自然界的硫:
硫是一种重要的非金属元素,广泛存在于自然界。游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里,火山喷出物中含有大量含硫化合物,如硫化氢、二氧化硫、三氧化硫等。