6氧族元素 环境保护

氧 族 元 素

第一节 氧族元素

一、氧族元素原子结构与元素性质递变的关系氧族元素在周期表中的位置________族,_ _________周期. 元素名称： _____元素符号：_________,核电荷数：__________原子结构示意图：_________原子结构的相同点: 原子最外层都有_____个电子。不同点：①__________不同；②_________不同；③____________不同。

从O---Te ，原子结构递变规律:核电荷数依次___________，电子层数依次________，原子半径依次________. 元素的化学性质主要决定于_________。最外层电子数越多，越易得电子，表现________;若原子半径越小，得电子能力_______，非金属性______。相反，最外层电子数越少，越易失电子，表现_______；若原子半径越大，失电子能力_________，金属性________。 化学性质的相似性：原子最外层都有___个电子；易_____个电子；表现__________。

相异(递变)：从O-Te ，随核电荷数的增加，电子层数的增多，原子半径依次______，使原子核对最外层电子的引力逐渐_______，原子得电子能力依次______，失电子能力依次_______，因此，元素非金属性逐渐________，金属性逐渐__________。

二、元素性质相似性：(1)单质都有一定的氧化性,可跟大多数金属直接化合.氧气与铁反应_________________,单质硫与铁反应___________(S 与变价金属反应,只能生成低价态硫化物).

(2)化合价都是-2、+4、+6(氧无正价) (3)都能与氢形成气态氢化物,通式为H 2R

(4)除氧外，都能生成两种氧化物：RO 2, RO 3。最高价氧化物对应水化物都是含氧酸(氧除外)。

递变性: 氧族元素从O-Te ，与氢化合由___到_____(难、易)，气态氢化物稳定性逐渐________。从O-Te ，元素最高价氧化物对应水化物酸性变化趋势为：______. 说明元素非金属性逐渐减弱.

氢化物（H 2R ）中，R 呈-2价为最低价，只具有___________(氧化、还原性)，随着电子层数的增多，原子半径的增大，R 失电子能力依次增强，因此氢化物___________(氧化、还原性)依次增强，即___________，其阴离子的还原性为： __________.

氢化物水溶液酸性的强弱，主要取决于H 2R 中R 对H ＋的束缚力大小，R 对H +的束缚力越小，释放H ＋就越容易，酸性就

越强，从O -Te ，原子半径递增，得电子能力递减，对H ＋的束缚力递减，释放H ＋的能力递增。▲所以氢化物水溶液酸性逐

渐________(增强、减弱)。（与最高价氧化物的水化物的酸性不同）

，___________________________(硫化亚铁是一种不溶于水的黑色固体)。对于Cu 、Fe 这样具有变价的金属，当被Cl 2氧化时生成高价态金属氯化物，被硫氧化时，只能生成低价态金属硫化物.由此推断：即硫的非金属性比氯弱。

四、氧族元素与同周期卤族元素的比较:原子半径：氧族___卤族,非金属性：氧族___卤族

例题1.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

例题2.下列结论正确的是( )粒子半径：S 2－＞Cl ＞S ＞F (2)稳定性：HF ＞HCl ＞H 2S ＞H 2Te (3)还原性S 2－＞Cl －＞Br －＞I －

(4)氧化性：Cl 2＞S ＞Se ＞Te (5)酸性：H 2SO 4＞HClO 4＞H 2SO 3 (6)非金属性：F ＞Cl ＞S ＞Se A.(2)(4)(6) B.(1)(2)(3) C.(1) D.(6) 例题3.下列物质能由单质直接化合而制得的是 ( ) A.Fe 2S 3 B.FeCl 2 C.CuS D.AlCl 3 例题4.在S ＋O 2==== SO 2的反应中：

S 作 剂，在黑火药爆炸反应中2KNO 3＋S ＋3C==K 2S ＋N 2↑＋3CO 2↑，S 作 剂。 五、臭氧1.同素异形体：__________________，叫做这种元素的同素异形体。如______互为同素异形体。

2. 3.O 3与O 2 点燃

4.棉絮等易燃物，常温下遇较多的O 3会立即着火(2)不稳定性：2O 3====3O 2 臭氧相对于O 2不稳定，常温下能缓慢分解 臭氧的用途：基于强氧化性，O 3用于脱色、消毒。臭氧层吸收紫外线。

5.保护臭氧层氟氯烃破坏臭氧层的原理：氟利昂(氟氯烃的商品名称)上升到大气平流层中，可在紫外光作用下分解产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用。有关反应如下：

O

3

O 2＋O Cl ＋O 3 ClO ＋O 2 ClO ＋O Cl ＋O 2 总反应式：2O 3===3O 2

在上述臭氧变成氧气的反应过程中，氯原子是( )A.反应物 B.生成物 C.中间产物 D.催化剂

2.2424 氧化性和还原性(见光易分解)（可用于实验室里制取O 2）___________，由于其不稳定易分解，因此应置于_________保存。 例题5在下列四种溶液中，分别加入少量固体MnO 2，能产生气体的是 ( )

A.3% H 2O 2溶液

B.1 mol·L －１ NaOH 溶液

C.1 mol·L －１ KClO 3溶液

D.1 mol·L －１ 盐酸

例题6.下列各组中互为同位素的是( )，互为同素异形体的是( ) A.O 2和O 3 B.1

1H 和21H C.H 2O 和H 2O 2 D.O 2－和O

例题7.下列说法中正确的是（ ）Ａ只由一种元素形成的单质一定是纯净物 Ｂ有单质参加或单质生成的反应一定是氧化还原反应Ｃ同位素在元素周期表中占据的是同一个位置 Ｄ1H 2O 和2H 2O 互为同素异形体

▲例题8.在KI 和H 2SO 4的混合液中加入H 2O 2水溶液，迅速反应产生大量气体，反应过程可表示如下：①H 2O 2＋KI ＋H 2SO 4

K 2SO 4＋H 2O ＋I 2 ②H 2O 2＋I 2 HIO ③H 2O 2＋HIO I 2＋O 2↑＋H 2O （以上反应式均未配平）(1)H 2O 2在反应①中作用是( )A.还原剂B 氧化剂C 既不是氧化剂也不是还原剂D 既是氧化剂又是还原剂

(2)有人认为：上述反应②③可说明I 2是H 2O 2分解的催化剂，你认为 (填“对”或“不对”)，其理由是_____________

第二节 二氧化硫 一、二氧化硫的性质 物理性质：_____________化学性质：⑴SO 2是____性氧化物（亚硫酐），SO 2溶于水和H 2O 反应生成_______。但H 2SO 3很不稳定，易分解成____和__。与碱反应(碱不

足)_________________,（碱足量）____________________⑵SO 2中S 为+4价，处于中间价，所以既有氧化性又有还原性。但以______性为主。氧化性典型反应方程式： ____________。

SO 2的还原性应表现在：可与O 2、KMnO 4（H ＋）、卤素单质水溶液等氧化剂反应。将SO 2气体分别通入溴水、KMnO 4溶液

中，可观察到溴水和KMnO 4溶液_________，反应方程式分别为________；___________ 二氧化硫与氧气反应方程式：_____

（3）漂白性:往品红溶液中通入SO 2气体，_____________，加热后,___________。

注意：总结：SO 2

注：可利用SO 2的漂白性检验SO 2的存在

SO 2的主要用途 制硫酸：S SO 2 SO 3 H 2SO 4；漂白纸浆、毛、丝、草帽等；杀菌消毒

例题1.某同学做了下述两个试验：①往BaCl 2溶液中通入SO 2，观察溶液中无明显现象②往BaCl 2溶液中加入新制氯水，然后通入SO 2气体，有白色沉淀生成，加入稀盐酸后，沉淀不消失。白色沉淀是BaSO 4，写出反应的化学方程式。_______________。

例题2.如何区分CO 2和SO 2气体：________________________

例题3.由于易被氧化，在实验室不易长期保存的溶液是:A. Ca(OH)2 B. 氢硫酸 C. Na 2SO 3 D .氯水

例题4.有关二氧化硫的说法错误的是（ ）A ．SO 2通入Na 2SO 3或NaHCO 3溶液能发生反应 B ．SO 2能使品红溶液褪色是因它的氧化性C ．给已被SO 2褪色的品红溶液用酒精灯加热，可恢复原来的红色 D ．SO 2和O 2混合后加热，可生成三氧化硫 例题5.除去CO 2中混有的少量SO 2气体,可选用试剂:A.澄清石灰水B.品红溶液C.溴水D.饱和NaHCO 3溶液

二、硫化氢1.物理性质: ________________________________

2. 完成下列转化的化学方程式，并从氧化还原角度进行分析，说明S 的性质。

Fe+S Cu+O 2 H 2+S

Fe+Cl 2 Cu+S S+O 2

硫化氢的化学性质: (1)可燃性:H 2S 中S 显－2价是硫元素的最低价，发生氧化还原反应时，其化合价只能升高，表现还原性。在空气中点燃纯的H 2S 气，并在火焰上方罩一冷而干燥的洁净小烧杯,现象___________,__________，若氧气不足，则____________。反应方程式为：__________，若O 2充足，则________。反应方程式：____________________.

★注意：讨论出H 2S 与O 2按不同比例混合时的氧化产物。

当)()(22O n S H n ≥12 氧化产物是______；当)()(22O n S H n ≤32 氧化产物是_______；当32＜)()(2

2O n S H n ＜12 氧化产物是____和__. (2)还原性： H 2S ＋X 2====S↓＋2HX （X 2——常指Cl 2、Br 2、I 2）由此得出单质氧化性：_____________(Cl 2、Br 2、I 2、

S)阴离子原性：_________(Cl －、Br －、I －、S 2－)。将H 2S 气体通入浓H 2SO 4中，明显现象为__________。反应方程式： ________，

若改变温度如加热，则氧化还原产物为_______，反应方程式：____________。当H 2S 与浓H 2SO 4反应时氧化产物因温度不同而不同，受反应温度的影响。

（3）不稳定性：H 2S====H 2＋S ，2H 2S+SO 2==2S↓+2H 2O 用双线桥表示该氧化还原反应,并指出氧化剂、还原剂、氧化产物与还原产物及其物质的量之比是多少?

3．氢硫酸——H2S 气的水溶液 氢硫酸是一种易挥发的二元弱酸，其酸性比碳酸_______，具有酸的通性。 化学性质: 1）酸性:跟NaOH 溶液的反应方程式。__________(可用NaOH 溶液吸收多余H 2S)。

2）氧化性(H ＋) 氧化性由H ＋体现。如：Zn ＋H 2S====ZnS ↓＋H 2↑

3）还原性(S) 置于空气中，很不稳定，且不能敞口放置，否则会出现浑浊。反应方程式：_____________

注意：H 2S 气体具有_______性，氢硫酸具___性、______性和______性且以_______性为重点。

将H 2S 气体通入CuSO 4溶液中，发生如下反应：_____________________，可观察到_______________，静置后上层为无色溶液。CuS 既难溶于水又难溶于稀强酸(稀H 2SO 4、稀HCl)，还有PbS 、Ag 2S 等。

▲4．常见硫化物的溶解性①能溶于水、溶于酸的，如Na 2S 、K 2S 、(NH 4)2S ；②不溶于水、可溶于酸的，如FeS 、ZnS ； ③不溶于水，不溶于酸的，如CuS 、PbS 、Ag 2S 等。

Na 2S 溶液与CuSO 4溶液混合，有黑色沉淀生成。_______由此可以看出，S 2－与Cu 2＋在溶液中__________（能、不能）大

量共存。以上反应常用于除去气体中混有的H 2S 杂质，也可用于H 2S 或S 2－的检验和多余气体的吸收。

5．H 2S 气体的实验室制法 实验室制取H 2S 时，只能用稀H 2SO 4或稀HCl 而不能用浓H 2SO 4或HNO 3。原因_____________ 原理：据强酸制弱酸的规律 FeS ＋H 2SO 4====FeSO 4＋H 2S↑ 或FeS ＋2HCl====FeCl 2＋H 2S↑

▲如何检验H 2S 气体? 将气体通入CuSO 4溶液中，观察是否有黑色沉淀生成。也可采用湿润的醋酸铅试纸来检验，观察试纸是否变黑，若变黑则证明气体为H 2S ，原理为：_____________用_________法收集H 2S 。因H 2S 是一种大气污染物要进行尾气处理,用__ __溶液吸收即可.

例题6.在氢硫酸溶液中加入少量下列物质：①O 2②Cl 2③SO 2④CuSO 4，能使溶液pH 减小的是( )

A.①③

B.②④

C.②③④

D.①

练习：1．在2H 2S ＋SO 2====3S↓＋2H 2O 反应中氧化产物与还原产物的质量比为 ( )

A.1∶2

B.3∶2

C.2∶1

D.16∶1

2.下列各组气体中均能造成大气污染的是( )A.CO 2、O 2 B.N 2、CO C.Cl 2、N 2 D.H 2S 、SO 2

3.有一混合气可能由H 2S 、SO 2、CO 2和H 2中的几种组成。此混合气通入硫酸铜溶液后产生黑色沉淀；另取混合气通过澄清石灰水，生成白色沉淀，则此混合气中一定有 ，一定不会有 ，可能含有 。

4．SO 2和Cl 2都具漂白作用，若将等物质的量的这两种气体，同时作用于潮湿的有色物质，此时可观察到有色物质 A.立刻褪色 B.慢慢褪色 C.先褪色后复原D.颜色不褪（ ）

5．检验SO 2气体中是否混有CO 2气体，可采用的方法是 A.通过品红溶液 B.通过澄清石灰水C.先通过NaOH 溶液，再通过澄清石灰水 D.先通过酸性KMnO 4，再通过澄清石灰水 （ ）

6．下列气体在浓碱溶液中能做喷泉实验的是 A.N 2 B.He C.SO 2 D.HCl ( )

7．在X 2Y 和YZ 2中，Y 的质量分数分别约为40%和50%，在X 2YZ 3中Y 质量分数约为（ ）A.20% B.25% C.30%D.35%

8．①在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠溶液，立即会看到溶液变蓝色，这是因为 ，反应的离子方程式是 。②在碘和淀粉形成的蓝色溶液中，滴加亚硫酸钠溶液，发现蓝色逐渐消失，这是因为 ，反应的离子方程

式是 。

③对比①和②实验所得的结果，将I 2、ClO －、SO 42－按氧化性由强到弱顺序排列为 。

9．某学生利用图6—2所示装置做如下实验：在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后

恢复无色，则此溶液可能是 溶液。加热时溶液由无色变为红色的原因是：

第三节 硫酸 一、三氧化硫 物理性质：三氧化硫为无色固体，熔点16.8℃，沸点44.8℃，易升华。

化学性质：（1）与水反应__________,与碱反应______________,制法_____________

二、硫酸 (1)物理性质：纯硫酸是无色、粘稠、油状的液体，不容易挥发，溶于水时放出大量的热。常用的

浓硫酸中H 2SO 4的质量分数是98％，密度为1.84/g·cm -3。稀释浓硫酸时____________。

(2)化学性质：具有酸的通性，与金属反应________________,与碱性氧化物反应_______________,与碱反应_____________________,与某些盐反应(典型反应)________________.

浓硫酸的性质: (1)吸水性；浓硫酸可直接与水．

分子结合，实验室常用它做某些气体的干燥剂。可用来干燥氢气、氧气、二氧化碳、一氧化碳、氯气、二氧化硫等。H 2SO 4+nH 2O= H 2SO 4·nH 2O

(2)脱水性 浓硫酸能将有机物．．．

中的氢氧元素按水的组成比例脱去而使其炭化的性质。 (3)强氧化性 ①氧化大多数金属 ②氧化某些非金属 C ＋2H 2SO 4（浓）==CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O

Cu ＋2H 2SO 4（浓）====CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O

a.氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物_____________b 反应物的物质的量之比，还原剂与氧化剂物质的量之比_____________c 浓硫酸在反应中的作用______________________________.

★ 浓H 2SO 4有强氧化性，可使某些金属如Fe 、Al 等表面因氧化生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续跟浓H 2SO 4反应，称为“钝化”。因此常温．．

时，常把浓H 2SO 4存放在铁粉、铝粉容器里。加热条件下，浓H 2SO 4可氧化绝大多数金属(Au 、Pt 等除外)，但不产生H 2。 常温下，浓H 2SO 4可使Fe 、Al 钝化。

四、1.在某溶液中先滴加稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，该溶液：A.一定含有SO

-24 B.一定含有Ag+ C.一定含有SO -23 D.一定含有Ag+或SO -24 E.

可能含有Ag+或SO -24或SO -

23

2.用一无色盐溶液作下列实验，能证明溶液中一定含有SO -24的是( )

A.加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，再加盐酸沉淀不消失

B.加入BaCl2溶液产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不消失

C.先用盐酸酸化，再加Ba(NO 3)2溶液产生白色沉淀

D.以上都不能证明

3.用等体积等物质的量浓度的氯化钡溶液可使相同体积的硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为沉淀。则三种溶液的物质的量浓度之比为( ) A.1∶1∶1 B.1∶2∶3 C.3∶1∶1 D.1∶3∶3

4.三位学生设计了三个方案，并都认为：如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可确证试液中有SO -2

4

方案甲：试液 白色沉淀 沉淀不溶解 方案乙： 试液 无沉淀 白色沉淀

方案丙： 试液 无沉淀 白色沉淀

试评价上述各方案是否严密，并分别说明理由。

答：方案甲 方案乙 方案丙 NO -3、H + BaCl 2溶液 足量稀HCl 足量稀HCl BaCl 2溶液 足量稀HNO 3 Ba(NO 3)2溶液