高中化学 硫

17、氧族元素

1．复习重点

1．氧族元素的物理性质和化学性质的递变规律；

2．硫单质、臭氧、过氧化氢、硫化氢的物理性质与化学性质；

3．重点是硫的化学性质及氧族元素性质递变规律。

2．难点聚焦 （一）、氧族元素的原子结构及性质的递变规律

元素

氧（O ） 硫（S ） 硒（Se ） 碲（Te ） 核电荷数

8 16 34 52 最外层电子数

6 6 6 6 电子层数

2 3 4 5 化合价

-2 -2，+4，+6 -2，+4，+6 -2，+4，+6 原子半径

逐渐增大

密度

逐渐增大

与H 2化合难易

点燃剧烈反应 加热时化合 较高温度时化合 不直接化合 氢化物稳定性

逐渐减弱 氧化物化学式

—— SO 2 SO 3 SeO 2 SeO 3 TeO 2 TeO 3 氧化物对应水化物

化学式

—— H 2SO 3 H 2SO 4 H 2SeO 3 H 2SeO 4 H 2TeO 3 H 2TeO 4 最高价氧化物水化

物酸性

逐渐减弱 元素非金属性 逐渐减弱

（二）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。 归纳知识体系

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：

与氢气的反应；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。

3、掌握化合物性质的一般方法应从下列几个方面分析：

2H 2O 2===2H 2O+O 2 ↑ MnO 2

稳定性；可燃性；酸碱性；氧化性和还原性；特殊性等。

一、化合价的差为系数法

对于歧化反应和归一反应，由于氧化、还原反应发生在同一种元素，所以方程式中各物质的系数与化合价有如下的关系：中间价数—低价价数=高价物质的系数；高价价数—中间价数=低价物质的系数；高价价数—低价价数=中间价态的原子个数。如：S+KOH—K2S+K2SO3+H2O（歧化反应）硫元素的化合价从高到低依次为：+4、0、-2。有0-(-2)=+2，K2SO3的系数为2；+4-0=+4，K2S的系数为4，(+4)-(-2)=+6，S的原子个数为6。因K2SO3、K2S、S的系数均为偶数，用最大公约数2约后的系数分别为：1、2、3，即3S+KOH—2K2S+K2SO3+H2O。用观察法配平，其它物质的系数，3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O

4、歧化反应和归中反应

若氧化作用和还原作用发生在同一分子内部处于同一氧化态的元素上，使该元素的原子（或离子）一部分被氧化，另一部分被还原。这种自身的氧化还原反应称为歧化反应。

归中反应就是指同种元素的不同化合物发生氧化还原反应，两种元素的化合价向中间靠拢。

例：SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O H2SO3＋2H2S＝3S↓＋3H2O H2S＋3H2SO4(浓)＝

4SO2＋4H2O

3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O

3．例题精讲

［例1］哪些实验事实说明氯元素的非金属性比硫元素强，并用原子结构知识加以解释。

解析：目前，已学习过多种非金属元素，通过卤族、氧族元素的学习可得出，比较两种非金属元素的非金属性相对强弱一般可根据以下几方面的实验事实：①非金属单质与H2化合的难易以及氢化物的稳定性大小；②最高价氧化物对应水化物的酸性强弱；③非金属单质间的置换反应。

答案：可以说明氯元素非金属性比硫元素强的主要实验事实有：①氯气与氢气反应时光照可发生爆炸，反应剧烈，硫单质加热变为蒸气才可与H2化合，且H2S不如HCl稳定；②H2SO4的酸性不如HClO4强；③H2S与Cl2反应可生成硫单质；④铁与Cl2反应生成FeCl3，而硫与铁反应生成FeS。

S、Cl两原子电子层数相同，但Cl原子最外层电子数较多，且Cl原子半径比S原子小，最外层电子受原子核的引力较大，故氯元素非金属性应比硫元素强。

点评：结构决定性质，本题意在运用以前所学的知识，来指导元素化合物知识的学习，以此来加深对原子结构和元素周期律知识的理解。

［例2］含有硒(Se)的保键品已进入市场，已知该元素与氧具有相同的最外层电子数。则下列关于硒的叙述中不正确

．．．的是

A.最高价氧化物的化学式为SeO3

B.单质Se是一种半导体材料

C.原子半径比硫大，比溴小

D.单质的氧化性比氯气弱，比溴强，比O3弱

解析：本题解题的关键在于搞清楚Se与O、S、Cl、Br等元素在元素周期表中的相对位置关系及Se单质和臭氧的特殊性质。如Se可作为半导体材料，臭氧是很强的氧化剂等。另外元素周期律的知识是判断选项正误的钥匙。

Se位于元素周期表的第ⅥA族，最外层为6个电子，故最高价为+6价，最低价为－2价，因此最高价氧化物的形式为SeO3。再由于Se原子半径较S原子的大，故体现部分金属性质。硒可作为半导体材料。因此选项A、B都正确。

根据O、S、Cl、Br与Se在元素周期表中的相对位置关系，运用元素周期律的知识不

难判断出原子半径大小关系为：Se ＞S 、Se ＞Br ；单质的氧化性的关系为O 3＞O 2＞S ＞Se 、Cl 2＞Br 2＞Se ，因此可判断C 、D 两选项中的部分判断存在错误。

答案：CD 点评：在学习元素化合物知识时，应能利用结构 性质 用途之间的相互关系，类比同族中代表性元素，抓住同周期、同主族元素性质的递变性来分析、推理未知的或不太熟悉的元素或化合物的性质，是学习元素化合物知识或解决部分信息迁移题的常见思维方法。

［例3］0.1 mol 某单质跟足量的硫充分反应后，质量增加1.6 g ，则组成这种单质的元素是

A.铁

B.铜

C.铝

D.钾

解析：充分反应后，质量增加的1.6 g 必为参加反应的硫的质量，则n (S)＝1mol g 32g 1.6-⋅ mol 05.0=，说明：n (单质)：n (S)＝0.1 mol ∶0.05 mol=2∶1。分析四个选项，符合该反应物质的量之比(2∶1)的，只有Cu 和K ，2Cu+S ∆=====Cu 2S ，2K ＋S ∆

=====K 2S 。 答案：BD

点评：本题涉及到S 单质的氧化性，是基础知识，但由于其氧化性相对较弱，遇到一些变价金属时，许多同学往往把握不准。通过此题，可以帮助学生掌握该知识点，同时也可培养学生思维的敏捷性和严密性。有助于同学们分析和定量处理所学化学反应能力的培养。

［例4］1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家，大气中的臭氧层可滤除大量的紫外线，保护地球上的生物，氟利昂(如CCl 2F 2）可在光的作用下分解，产生Cl 原子，Cl 原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O 3)，有关反应为：

O 3 O 2＋O Cl ＋O 3====ClO ＋O 2 ClO ＋O====Cl ＋O 2

总反应：2O 3====3O 2

(1)在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl 是

A.反应物

B.生成物

C.中间产物

D.催化剂

(2)O 2和O 3之间的关系是 。

解析：回答第1题时，要注意观察总反应，此反应的反应物是O 3，生成物是O 2，显然选项A 、B 都可以立即排除，又由于反应物中不含氯元素，氯原子显然也不会是中间产物，因而选项C 当然也不是本题答案。这样可判断，氯原子只能是催化剂。从给出的反应历程看，第二、三两步反应很明确地显示了氯原子在反应前后组成与质量都不变的这一特征。

因此，第1题的答案是选项D 。

O 3和O 2都是单质，而且都是由氧元素构成的单质，只是它们的分子组成不相同，由此可见，O 3和O 2属于“由同种元素构成的不同单质”这一基本特征，它们应属于氧的两种同素异形体。

答案：(1)D (2)同素异形体

点评：本组试题是信息迁移试题。它引用了1995年诺贝尔化学奖授予的研究项目，并介绍了氟利昂破坏大气臭氧层的反应机理。

题目的取材较新，而且是当前环境化学中被关注的焦点之一，但是，设问的情境却不难，通过简单的思考，就会正确回答。

［例5］(1994年全国)下列反应适用于实验室制备氧气的是

①高锰酸钾热分解 2KMnO 4∆=====K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑