第三單元 元素及其化合物

1、第三單元 元素及其化合物第30講 氧族元素、臭氧、過氧化氫（第一課時）【要點(diǎn)精講】1、氧族元素的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的相似性和遞變性（1）結(jié)構(gòu)：相似性： 遞變性： （2）性質(zhì)（OTe） 相似性：主要化合價為 價，氫化物的通式為 ，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的通式為 。 遞變性：元素非金屬性逐漸 ，H2R穩(wěn)定性逐漸 ，H2RO4酸性逐漸 。2、氧氣和臭氧（1）氧氣與臭氧性質(zhì)的比較物質(zhì)氧氣臭氧氣態(tài)時的顏色氣味沸點(diǎn)比較同條件時的密度比較同條件時水中溶解性比較相互關(guān)系（2）臭氧的化學(xué)性質(zhì)和用途不穩(wěn)定性2O3(g)=3O2(g)；H= -284 kJ/mol ，說明氧氣的穩(wěn)定性比臭氧 。極強(qiáng)的氧化性，能將Ag、

2、Hg等不易被空氣氧化的金屬而氧化，能將有機(jī)色質(zhì)氧化，故可用作脫色（漂白）劑，也具有殺菌消毒作用，則又可用作消毒劑。在一定條件下臭氧和氧氣可相互轉(zhuǎn)化，其有關(guān)化學(xué)方程式為 ， 。3、過氧化氫過氧化氫的電子式為 ，是一種 分子（填極性或非極性）。過氧化氫為無色粘稠液體，它的水溶液俗稱雙氧水，醫(yī)用雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為 ?；瘜W(xué)性質(zhì)：a是一種二元弱酸，具有弱酸性，電離方程式為 和 ；b氧化性，如能把Fe2+氧化成Fe3+，酸性條件下的反應(yīng)式為： ；c還原性，如能發(fā)生H2O2+Cl2=O2+2HCl ，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色（離子方程式： ）等；d不穩(wěn)定性（受熱會分解，MnO2作催化劑時反應(yīng)更快）。過氧

3、化氫可用作氧化劑、漂白劑、消毒劑、脫氯劑，還可作為火箭的燃料?！镜湫屠}】【例1】（2005年北京，6）高壓電機(jī)、復(fù)印機(jī)工作時會產(chǎn)生臭氧，該氣體有強(qiáng)氧化性。下列敘述不正確的是A臭氧和氧氣是氧的同素異形體 B臭氧可使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)C臭氧的存在對人體有益無害 D臭氧是很好的消毒劑和脫色劑【例2】（2005年廣東，25）下列關(guān)于“過氧化氫”的說法正確的是A過氧化氫具有殺菌消毒作用，是強(qiáng)酸 B過氧化氫是離子化合物C過氧化氫可以發(fā)生分解反應(yīng) D過氧化氫是水的同分異構(gòu)體【例3】（2003年江蘇，1）水資源非常重要，聯(lián)合國確定2003年為國際淡水年。下列關(guān)于水的說法中錯誤的是A蒸餾法是海水淡化的方法

4、之一 B淡水的密度小于海水的密度C融化的雪水中礦物質(zhì)含量比深井水中的少 D0以上，溫度越高，水的密度越小光【例4】1995年諾貝爾化學(xué)獎授予致力研究臭氧層被破壞問題的三位化學(xué)家。大氣中的臭氧層可濾除大量的紫外線，保護(hù)地球上的生物。氟利昂（如CCl2F2）可在光的作用下分解，產(chǎn)生Cl原子，Cl原子會對臭氧層產(chǎn)生長久的破壞作用。有關(guān)反應(yīng) ： O3 O2+O ，Cl+O3ClO+O2 ，ClO+OCl+O2 ，總反應(yīng)：2O33O2（1） 在上述臭變成氧氣的反應(yīng)過程中，Cl是A反應(yīng)物 B.生成物 C.中間產(chǎn)物 D.催化劑（2） O3和O2是 A同分異構(gòu)體 B.同系物 C.氧的同素異形體 D.氧的同位素

5、【當(dāng)堂反饋】1下列關(guān)于硒元素的有關(guān)敘述正確的是A硒化氫比硫化氫穩(wěn)定，其水溶液在空氣中能穩(wěn)定存在B單質(zhì)硒是一種半導(dǎo)體材料 CH2SO4、H2SeO4、H2TeO4的酸性依次增強(qiáng) D硒的非金屬性比氧弱，但比溴強(qiáng)2過氧化氫的沸點(diǎn)比水高，但受熱容易分解。某試劑廠先制得7% 8% 的過氧化氫溶液，再濃縮成30%溶液時，可采用的適宜方法是 A常壓蒸餾 B.減壓蒸餾 C.加生石灰常壓蒸餾 D. 加壓蒸餾3過氧化氫俗稱雙氧水，它是一種液體，易分解為水和氧氣，常作氧化劑、漂白劑和消毒劑，為貯存、運(yùn)輸、使用的方便，工業(yè)上常將H2O2轉(zhuǎn)化為固態(tài)的過碳酸鈉晶體(其化學(xué)式為2Na2CO33H2O2)，該晶體具有Na2C

6、O3和H2O2的雙重性質(zhì)。下列物質(zhì)不會使過碳酸鈉晶體失效的是 A MnO2 BH2S C稀鹽酸 DNaHCO34最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了氧族元素的一種新微粒O4，對于這種新微粒，下列說法不正確的是A它是氧的一種新的同素異形體 B它是氧的一種新的同位素C它的摩爾質(zhì)量是64 D它的氧化性比O3強(qiáng)5釙是原子序數(shù)最大的氧族元素，推測釙及其化合物最不可能具有的性質(zhì)是A釙是能導(dǎo)電的固體 B釙的熔點(diǎn)較高C釙的氫化物很穩(wěn)定 D釙至少有兩種氧化物對應(yīng)的水化物6O3能吸收有害紫外線，保護(hù)人類賴以生存的空間。O3的分子結(jié)構(gòu)如右圖：呈V型，鍵與鍵間的夾角為116.5。三個原子以一個O原子為中心，與另外兩個O原子分別構(gòu)成一個非

7、極性共價鍵，中間O原子提供兩個電子，旁邊兩個O原子各提供一個電子，構(gòu)成一個特殊的化學(xué)鍵（圖中用小黑點(diǎn)表示這四個電子）三個O原子均等地享有這四個電子。請回答：（1）臭氧與氧氣的關(guān)系是 ；（2）下列物質(zhì)的分子與O3分子的結(jié)構(gòu)最相似的是 ； AH2O BCO2 CSO2 DBeCl2（3）1個O3分子中共有 個電子參與成鍵；（4）O3分子是否極性分子 （填“是”或“否”）；（5）O3具有強(qiáng)氧化性，它能氧化PbS為PbSO4，而O2不能，試配平： PbS + O3 PbS O4 + O27針對以下AD四個涉及H2O2的反應(yīng)（未配平），填寫下列空白：ANa2O2 + HCl H2O2 + NaClBAg

8、2O + H2O2 Ag + O2 + H2OCH2O2 H2O + O2DH2O2 + Cr2(SO4)3 + KOH K2SO4 + K2CrO4 + H2O（1）H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應(yīng)是（填代號） ，配平： ；（2）H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是（填代號） ；（3）H2O2體現(xiàn)弱酸性性的反應(yīng)是 ，理由是 ；8光化學(xué)煙霧（主要含有臭氧、低級醛、硝酸酯等）是二次污染物，主要由汽車尾氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔镌谌展庹丈湎屡cO2反應(yīng)而形成。首先NO2分解成NO和氧原子，氧原子與O2結(jié)合成O3，進(jìn)行包括三個反應(yīng)的產(chǎn)生O3的循環(huán)，請補(bǔ)充化學(xué)方程式和 NO2NOO _ _以上三個反應(yīng)總化

9、學(xué)方程式為_，生成的臭氧再與汽車尾氣中其它成份反應(yīng)可生成醛。試寫出尾氣中的2-丁烯被臭氧氧化成乙醛并釋放出氧氣的化學(xué)方程式_。9有A、B、C三種常見的短周期元素，它們之間兩兩結(jié)合成化合物X、Y、Z。X、Y、Z之間也能相互反應(yīng)。已知X是A和B按原子個數(shù)比11組成的化合物，其它元素形成的單質(zhì)（仍用A、B、C表示）和組成的化合物間反應(yīng)關(guān)系式如下：B+CY A+CZ X+YM X+ZC+N Y+ZC+N請?zhí)羁眨海?）上述反應(yīng)中，一定屬于氧化還原反應(yīng)的是 _，理由是_ _。（2）若M是一種無色、粘稠的油狀液體化合物，則X、Y、Z分別是 。（3）寫出反應(yīng)、的化學(xué)方程式： 。10閱讀下列材料：過氧化氫（H2

10、O2）又稱雙氧水，常溫下它是一種液體，它難電離，且易分解。它是一種綠色氧化劑。為了貯存、運(yùn)輸、使用的方便，工業(yè)上采用“醇析法”將其轉(zhuǎn)化為固態(tài)的過碳酸鈉晶體（其化學(xué)式為2Na2CO33H2O2），該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)?！按嘉龇ā钡纳a(chǎn)工藝過程如下：在05下，往飽和的Na2CO3溶液中，先加入H2O2和穩(wěn)定劑（MgCl2和Na2SiO3），經(jīng)充分反應(yīng)后，再加入異丙醇，過濾分離，即得過碳酸鈉晶體。根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1） 依據(jù)你已有的知識，寫出H2O2的結(jié)構(gòu)式_。（2） 你認(rèn)為H2O2被稱為綠色氧化劑的主要原因是_。（3） 我們知道，稀硫酸不與銅反應(yīng)，但在稀硫酸中加入

11、H2O2，則可使銅順利溶解，寫出該反應(yīng)的離子方程式_。（4） 穩(wěn)定劑能反應(yīng)生成難溶物將過碳酸鈉粒子包裹住，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_?！菊n后作業(yè)】1 對臭氧層有破壞作用的化學(xué)物質(zhì)主要含有氯氟烴等，據(jù)報道，位于地球南極上空的臭氧空洞已有三個中國的面積，科學(xué)家呼吁人類要重視對臭氧層的保護(hù)。大氣中，臭氧的主要作用是 A吸收CO2 B補(bǔ)充O2 C吸收紅外線 D吸收紫外線2過氧化氫與硫酸酸化的高錳酸鉀溶液進(jìn)行反應(yīng)生成硫酸鉀、硫酸錳、水和氧氣。如果過氧化氫中的氧原子是示蹤原子（18O），當(dāng)反應(yīng)完成后，含有示蹤原子的物質(zhì)是 A氧氣 B.水 C.硫酸錳 D.硫酸鉀3（2005年北京春季，6）北京大學(xué)兩位教授率先發(fā)

12、現(xiàn)人體心肺血管中存在微量硫化氫，它對調(diào)節(jié)心血管功能具有重要作用。下列敘述正確的是A硫化氫分子很穩(wěn)定，受熱難分解 B硫化氫分子中所有原子的最外電子層都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)C將硫化氫通入溴水，溴水褪色 D硫化氫是電解質(zhì)，其電離方程式是H2S=2H+S2-4在近代高能技術(shù)中純H2O2普遍被作為單一組分的噴燃料和火箭燃料的氧化劑。下列有關(guān)H2O2的敘述中不正確的是A3%的H2O2溶液中，加入MnO2 ，分解速率會加快，MnO2是催化劑B在2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+8H2O+5O2反應(yīng)中，MnO2是還原劑，且O2中氧全部來自于MnO2 CNa2O2溶液于水的過程中，不可

13、能有H2O2生成DSO2與H2O2相混合完全可能生成H2SO4 ，SO2+H2O2=H2SO4，且電子轉(zhuǎn)移數(shù)為25（2002年上海，10）水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165K時形成的，玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與普通液態(tài)水的密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是A水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小 B水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài) D玻璃態(tài)水是分子晶體6下列物質(zhì)不能用對應(yīng)的單質(zhì)直接化合制取的是 CuS FeS Al2S3 Fe2S3 Cu2S FeCl2 CS2 A B C D7釙是原子序數(shù)最大的氧族元素，推測它及其化合物最不

14、可能具有的性質(zhì)是A釙是能導(dǎo)電的固體 B釙的氧化物的水化物至少有兩種 C釙與氫氣不能直接化合 D釙的氫化物很穩(wěn)定8下列結(jié)論正確的是 微粒半徑S2一ClFS ；氫化物穩(wěn)定性HFHClH2SH2Se ；氧化性Cl2SSeTe ；酸性H2SO4HClO4H2SeO4 ；非金屬性FClSSeA B C只有 D只有9工業(yè)上從含硒的廢料中提取硒的方法之一是：用硫酸和硝酸鈉處理廢料，獲得亞硒酸和少量硒酸，再與鹽酸共熱，硒酸轉(zhuǎn)化為亞硒酸（2HCl + H2SeO4=H2SeO3 + Cl2 +H2O），通SO2于亞硒酸溶液中，有單質(zhì)硒析出。據(jù)此，下列說法正確的是AH2SeO4的氧化性弱于Cl2 B亞硒酸氧化性強(qiáng)

15、于H2SO3 CSeO2的還原性強(qiáng)于SO2 D析出1mol Se需H2SeO3、SO2、H2O各1mol100.05mol某單質(zhì)與0.8 g硫在一定條件下完全反應(yīng)，該單質(zhì)可能是 AH2 BCu CK DZn11過氧化氫（俗名雙氧水），醫(yī)療上可作外科消毒劑。（1）向含有酚酞的NaOH溶液中滴加雙氧水，溶液由紅色褪至無色，主要原因是雙氧水的_性；（2）將雙氧水加入經(jīng)酸化的高錳酸鉀溶液中，溶液的紫紅色消褪了，此時雙氧水表現(xiàn)出_；（3）久置的油畫，白色部位（PbSO4）常會變黑（PbS），用雙氧水揩擦后又恢復(fù)原貌，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 12氧元素的同素異形體有_和臭氧。現(xiàn)采用下法測定臭氧的化學(xué)式

16、：取O2和Om的混合氣體，從其中取出體積相同的兩份氣體。往1份氣體中加松節(jié)油，Om完全被吸收，結(jié)果氣體體積減少了V mL；加熱另一份氣體，使其中Om全部分解成O2，則氣體體積增加V/2mL（體積都是在同溫同壓下測定），則m值為_。臭氧是一種氧化性比氧氣更強(qiáng)的氧化劑，例如，臭氧通入到碘化鉀溶液中有一種無色氣體逸出，所得溶液可使酚酞變紅，也可使淀粉變藍(lán)，由此判斷，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。13H2燃燒時除生成水外，還可生成少量的H2O2，但一般條件下很難得到H2O2。如果將H2燃燒時產(chǎn)生的火焰用冰塊冷卻，就可檢驗(yàn)出極少量的H2O2生成。實(shí)驗(yàn)前，用兩只蒸發(fā)皿盛好冰（用蒸餾水冷凝而成），做對比實(shí)驗(yàn)如下

17、：一只蒸發(fā)皿放在石棉網(wǎng)上加熱，使冰塊慢慢熔化成液體，再加入0.1 mol/L碘化鉀淀粉溶液，不顯藍(lán)色。：另一只蒸發(fā)皿用調(diào)節(jié)好的氫氣火焰對著冰塊加熱，熔化成液體后，再加入0.1 mol/L碘化鉀淀粉溶液，立即變成藍(lán)色。一般條件下得不到H2O2的原因是：_；要做對比實(shí)驗(yàn)的理由是：_ ；為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，且能迅速檢驗(yàn)出反應(yīng)過程中生成H2O2，在不另加任何試劑和用品的情況下，你認(rèn)為如何改?_ ；能否_(填“能”或“不能”)將實(shí)驗(yàn)中的0.1 mol/L碘化鉀淀粉溶液換成酚酞試劑；理由是_。14化合物A含硫（每個分子只含一個硫原子）、氧以及一種或幾種鹵素；少量A與水反應(yīng)可完全水解而不被氧化或還原，所有反應(yīng)

18、產(chǎn)物均可溶于水；將A配成水溶液稀釋后分成幾份，分別加入一系列0.1mol/L的試劑，現(xiàn)象如下：加入硝酸和硝酸銀，產(chǎn)生白色沉淀 ；加入氯化鋇溶液，無沉淀生成；溶液經(jīng)酸化后加入高錳酸鉀溶液，紫色褪去，再加入硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀；（1）由此判斷組成該化合物的元素中，可能存在的鹵素有 ，A與水反應(yīng)后生成的溶液中含有的離子可能有 。（2）要確定該化合物的分子式，稱取11.90g A溶于水稀釋至250.0mL，取25.00mL溶液加入足量的高錳酸鉀溶液和硝酸鋇溶液，使沉淀完全，沉淀經(jīng)洗滌、干燥后稱重，為2.33g，試確定A的化學(xué)式，寫出計算過程。參考答案典例解析【例1】臭氧和氧氣是氧元素組成的不同單質(zhì)

19、，互為同素異形體。臭氧有強(qiáng)氧化性，能氧化KI、有機(jī)色素等，所以臭氧可使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)，也可作消毒劑、脫色劑等?？諝庵械奈⒘砍粞跄艽碳ぶ袠猩窠?jīng)，令人產(chǎn)生爽快和振奮的感覺。但當(dāng)空氣中臭氧含量超過10-5%（體積分?jǐn)?shù)）時，就會對人體有害。故選C?！纠?】H2O2是一種共價化合物，且是一種弱酸，它有較強(qiáng)的氧化性，可以用來進(jìn)行殺菌、消毒等。它的穩(wěn)定性較差，易分解生成H2O和O2。H2O2和H2O的分子式不同，不是同分異構(gòu)體關(guān)系。故選C。【例3】海水中溶有Na+、Mg2+、Cl-及SO42-等離子組成的鹽，它們的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)高，可用蒸餾法將其分離，上述鹽的溶入使水溶液的密度增大，故A、B均正確。雪與雨水成分相同，是水蒸發(fā)后凝結(jié)而成的，含礦物質(zhì)很少，而深井中的水溶有較多礦物質(zhì)，故C也正確。水在4時密度最大，故本題選D?！纠?】（1）D ；（2）C當(dāng)堂反饋：1B 2B 3D 4BC 5.C6.（1）同素異形體 （2）C （3）8 （4）是 （5）1 4 1 47（1）D 3H2O2 + Cr2(SO4)3 + 10KOH = 3K2SO4 + 2K2CrO4 + 8H2O（2）C （3）A 這一反應(yīng)可看作是強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)8O+O2=O3，2NO+O2=2NO23O22O3, CH