氧族元素歸納

1、氧族元素1復(fù)習(xí)重點(diǎn) 1氧族元素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的遞變規(guī)律；2硫單質(zhì)、臭氧、過氧化氫、硫化氫的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)；3重點(diǎn)是硫的化學(xué)性質(zhì)及氧族元素性質(zhì)遞變規(guī)律。2難點(diǎn)聚焦（一）、氧族元素的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的遞變規(guī)律元素氧（O）硫（S）硒（Se）碲（Te）核電荷數(shù)8163452最外層電子數(shù)6666電子層數(shù)2345化合價(jià)-2-2，+4，+6-2，+4，+6-2，+4，+6原子半徑逐漸增大密度 逐漸增大與H2化合難易點(diǎn)燃劇烈反應(yīng)加熱時(shí)化合較高溫度時(shí)化合不直接化合氫化物穩(wěn)定性 逐漸減弱氧化物化學(xué)式SO2SO3SeO2SeO3TeO2TeO3氧化物對(duì)應(yīng)水化物化學(xué)式H2SO3H2SO4H2SeO3H2SeO

2、4H2TeO3H2TeO4最高價(jià)氧化物水化物酸性 逐漸減弱元素非金屬性 逐漸減弱（二）臭氧和過氧化氫臭氧和氧氣是氧的同素異形體，大氣中臭氧層是人類的保護(hù)傘2H2O2=2H2O+O2 MnO2過氧化氫不穩(wěn)定分解，可作氧化劑、漂白劑。歸納知識(shí)體系1、 硫及其化合物的性質(zhì)（一）硫及其重要化合物間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系（見上圖）注意：1、氧化性酸與酸的氧化性的區(qū)別 酸根部分易得電子有氧化性氧化性酸 酸的氧化性應(yīng)包括H+的氧化性（酸所共有的）與酸根的氧化性（氧化性酸的特點(diǎn)）兩種類型2、根據(jù)氯氣、硫等非金屬單質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)，掌握非金屬單質(zhì)性質(zhì)的一般方法應(yīng)從下列幾個(gè)方面分析： 與氫氣的反應(yīng)；與金屬的反應(yīng)；與氧氣的反應(yīng)

3、；與非金屬的反應(yīng)；與水的反應(yīng)；與氧化物的反應(yīng)；與堿的反應(yīng)；與酸的反應(yīng)；與鹽的反應(yīng)；（與有機(jī)物反應(yīng)）等。3、掌握化合物性質(zhì)的一般方法應(yīng)從下列幾個(gè)方面分析： 穩(wěn)定性；可燃性；酸堿性；氧化性和還原性；特殊性等。3例題精講例1哪些實(shí)驗(yàn)事實(shí)說明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)，并用原子結(jié)構(gòu)知識(shí)加以解釋。解析：目前，已學(xué)習(xí)過多種非金屬元素，通過鹵族、氧族元素的學(xué)習(xí)可得出，比較兩種非金屬元素的非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱一般可根據(jù)以下幾方面的實(shí)驗(yàn)事實(shí)：非金屬單質(zhì)與H2化合的難易以及氫化物的穩(wěn)定性大??；最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱；非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)。答案：可以說明氯元素非金屬性比硫元素強(qiáng)的主要實(shí)驗(yàn)事實(shí)有：氯氣與氫氣反

4、應(yīng)時(shí)光照可發(fā)生爆炸，反應(yīng)劇烈，硫單質(zhì)加熱變?yōu)檎魵獠趴膳cH2化合，且H2S不如HCl穩(wěn)定；H2SO4的酸性不如HClO4強(qiáng)；H2S與Cl2反應(yīng)可生成硫單質(zhì)；鐵與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，而硫與鐵反應(yīng)生成FeS。S、Cl兩原子電子層數(shù)相同，但Cl原子最外層電子數(shù)較多，且Cl原子半徑比S原子小，最外層電子受原子核的引力較大，故氯元素非金屬性應(yīng)比硫元素強(qiáng)。點(diǎn)評(píng)：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，本題意在運(yùn)用以前所學(xué)的知識(shí)，來指導(dǎo)元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)，以此來加深對(duì)原子結(jié)構(gòu)和元素周期律知識(shí)的理解。例2含有硒(Se)的保鍵品已進(jìn)入市場(chǎng)，已知該元素與氧具有相同的最外層電子數(shù)。則下列關(guān)于硒的敘述中不正確的是A.最高價(jià)氧化物的化學(xué)式

5、為SeO3 B.單質(zhì)Se是一種半導(dǎo)體材料C.原子半徑比硫大，比溴小 D.單質(zhì)的氧化性比氯氣弱，比溴強(qiáng)，比O3弱解析：本題解題的關(guān)鍵在于搞清楚Se與O、S、Cl、Br等元素在元素周期表中的相對(duì)位置關(guān)系及Se單質(zhì)和臭氧的特殊性質(zhì)。如Se可作為半導(dǎo)體材料，臭氧是很強(qiáng)的氧化劑等。另外元素周期律的知識(shí)是判斷選項(xiàng)正誤的鑰匙。Se位于元素周期表的第A族，最外層為6個(gè)電子，故最高價(jià)為+6價(jià)，最低價(jià)為2價(jià)，因此最高價(jià)氧化物的形式為SeO3。再由于Se原子半徑較S原子的大，故體現(xiàn)部分金屬性質(zhì)。硒可作為半導(dǎo)體材料。因此選項(xiàng)A、B都正確。根據(jù)O、S、Cl、Br與Se在元素周期表中的相對(duì)位置關(guān)系，運(yùn)用元素周期律的知識(shí)不

6、難判斷出原子半徑大小關(guān)系為：SeS、SeBr；單質(zhì)的氧化性的關(guān)系為O3O2SSe、Cl2Br2Se，因此可判斷C、D兩選項(xiàng)中的部分判斷存在錯(cuò)誤。答案：CD點(diǎn)評(píng)：在學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)時(shí)，應(yīng)能利用結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 用途之間的相互關(guān)系，類比同族中代表性元素，抓住同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變性來分析、推理未知的或不太熟悉的元素或化合物的性質(zhì)，是學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)或解決部分信息遷移題的常見思維方法。例30.1 mol某單質(zhì)跟足量的硫充分反應(yīng)后，質(zhì)量增加1.6 g，則組成這種單質(zhì)的元素是A.鐵 B.銅 C.鋁 D.鉀解析：充分反應(yīng)后，質(zhì)量增加的1.6 g必為參加反應(yīng)的硫的質(zhì)量，則n(S)，說明：n(單質(zhì))：n(

7、S)0.1 mol0.05 mol=21。分析四個(gè)選項(xiàng)，符合該反應(yīng)物質(zhì)的量之比(21)的，只有Cu和K，2Cu+SCu2S，2KSK2S。 答案：BD點(diǎn)評(píng)：本題涉及到S單質(zhì)的氧化性，是基礎(chǔ)知識(shí)，但由于其氧化性相對(duì)較弱，遇到一些變價(jià)金屬時(shí)，許多同學(xué)往往把握不準(zhǔn)。通過此題，可以幫助學(xué)生掌握該知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)也可培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性和嚴(yán)密性。有助于同學(xué)們分析和定量處理所學(xué)化學(xué)反應(yīng)能力的培養(yǎng)。例41995年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予致力于研究臭氧層被破壞問題的三位環(huán)境化學(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(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生長久的破壞

8、作用(臭氧的分子式為O3)，有關(guān)反應(yīng)為：O3 O2O ClO3=ClOO2 ClOO=ClO2總反應(yīng)：2O3=3O2(1)在上述臭氧變成氧氣的反應(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)O2和O3之間的關(guān)系是。解析：回答第1題時(shí)，要注意觀察總反應(yīng)，此反應(yīng)的反應(yīng)物是O3，生成物是O2，顯然選項(xiàng)A、B都可以立即排除，又由于反應(yīng)物中不含氯元素，氯原子顯然也不會(huì)是中間產(chǎn)物，因而選項(xiàng)C當(dāng)然也不是本題答案。這樣可判斷，氯原子只能是催化劑。從給出的反應(yīng)歷程看，第二、三兩步反應(yīng)很明確地顯示了氯原子在反應(yīng)前后組成與質(zhì)量都不變的這一特征。因此，第1題的答案是選項(xiàng)D。O3和O2都是單質(zhì)，

9、而且都是由氧元素構(gòu)成的單質(zhì)，只是它們的分子組成不相同，由此可見，O3和O2屬于“由同種元素構(gòu)成的不同單質(zhì)”這一基本特征，它們應(yīng)屬于氧的兩種同素異形體。答案：(1)D (2)同素異形體點(diǎn)評(píng)：本組試題是信息遷移試題。它引用了1995年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予的研究項(xiàng)目，并介紹了氟利昂破壞大氣臭氧層的反應(yīng)機(jī)理。題目的取材較新，而且是當(dāng)前環(huán)境化學(xué)中被關(guān)注的焦點(diǎn)之一，但是，設(shè)問的情境卻不難，通過簡(jiǎn)單的思考，就會(huì)正確回答。例5(1994年全國)下列反應(yīng)適用于實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的是高錳酸鉀熱分解 2KMnO4K2MnO4MnO2O2硝酸銨熱分解 2NH4NO34H2O2N2O2過氧化氫催化分解2H2O22H2OO2二氧

10、化氮熱分解2NO22NOO2A.只有 B.和 C.和 D.解析：在本題所給出的4個(gè)反應(yīng)中，除了高錳酸鉀熱分解反應(yīng)是眾所周知的實(shí)驗(yàn)室里氧氣的制法之外，過氧化氫催化分解也可以方便地用于實(shí)驗(yàn)室制備氧氣。為此，可將二氧化錳置于一只燒瓶內(nèi)，從分液漏斗中滴入過氧化氫立即有氧氣產(chǎn)生，并可用控制滴速的方法來調(diào)節(jié)產(chǎn)生氧氣的氣流量。硝酸銨的熱分解不能用于實(shí)驗(yàn)室制氧氣。一方面因?yàn)闇囟炔煌跛徜@分解的產(chǎn)物不同，即使發(fā)生了題目所指出的反應(yīng)，生成的是氮?dú)夂脱鯕獾幕旌蠚怏w，難以分離；同時(shí)，硝酸銨受熱易發(fā)生爆炸，因而缺乏可靠的安全性。NO2的熱分解也顯然不能用于實(shí)驗(yàn)室制備氧氣。氣體作為反應(yīng)物不易控制，即使反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了，兩種氣體

11、也不易分離，而且它們?cè)诔叵逻€可能化合起來再生成NO2。答案：C點(diǎn)評(píng)：一般說來，物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室(尤其是在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里)制法所要求的條件大致為：反應(yīng)盡可能快一些，反應(yīng)條件盡可能簡(jiǎn)單，操作比較易行，盡量使制備的產(chǎn)物單一易于分離；而對(duì)反應(yīng)物的成本、能耗，可以較少考慮，盡可能使用常用的儀器設(shè)備，如試管、燒瓶、燒杯等等，反應(yīng)較為安全。例6臭氧(O3)是一種有點(diǎn)腥氣味的淡藍(lán)色氣體，它具有比氧氣更強(qiáng)的氧化性。臭氧能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)，反應(yīng)中有氧氣產(chǎn)生，這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是： ，這個(gè)反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是，還原產(chǎn)物是。解析：由題干信息可知這是一個(gè)牽涉由臭氧(O3)與KI發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。淀粉碘化鉀試紙

12、變藍(lán)，說明有單質(zhì)(I2)產(chǎn)生，產(chǎn)物中還同時(shí)產(chǎn)生氧氣(O2)。由化合價(jià)分析，生成氧氣的O元素價(jià)態(tài)不變，即實(shí)際并沒有參加氧化反應(yīng)，因此可推知起氧化作用的實(shí)際上是臭氧中的部分氧原子。被還原的氧原子在有水存在的情況下一般產(chǎn)物為OH，與K組成產(chǎn)物中的KOH，因此反應(yīng)中還須有H2O參加反應(yīng)，從而解決問題。答案：方程式：O32KIH2O=I2O22KOH；氧化產(chǎn)物：碘單質(zhì)(I2）；還原產(chǎn)物：氫氧化鉀(KOH)。點(diǎn)評(píng)：本題屬信息挖掘題，要善于挖掘分析題給信息，抓住“淀粉KI試紙變藍(lán)”這一特征(暗示有I2單質(zhì)生成)，充分利用氧化還原的規(guī)律來解決問題。例7(1999年廣東，25)針對(duì)以下AD四個(gè)涉及H2O2的反應(yīng)

13、(未配平)，填寫空白A.Na2O2HClH2O2NaCl B.Ag2OH2O2Ag+O2H2OCH2O2H2OO2 D.H2O2Cr2(SO4)3KOHK2CrO4K2SO4H2O(1)H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應(yīng)是(填代號(hào))。(2)H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是(填代號(hào))。(3)H2O2體現(xiàn)弱酸性的反應(yīng)是(填代號(hào))，其理由為。解析：反應(yīng)A是一個(gè)非氧化還原反應(yīng)。鹽酸是為人熟知的強(qiáng)酸，它與Na2O2反應(yīng)除了生成鹽以外還得到H2O2，按照“強(qiáng)酸可置換弱酸”的規(guī)律，在此反應(yīng)中H2O2表現(xiàn)出弱酸的性質(zhì)。反應(yīng)B中Ag2O變成單質(zhì)銀，可見H2O2當(dāng)是一種還原劑，其中的氧元素應(yīng)合理地認(rèn)為轉(zhuǎn)化成為氧氣

14、。至于生成物中的水，其氧元素可認(rèn)為從氧化銀而來。過氧化氫的分解反應(yīng)C，是一個(gè)自身氧化還原反應(yīng)，H2O2既表現(xiàn)了氧化性，又表現(xiàn)了還原性。答案：(1)D (2)C(3)A 這一反應(yīng)可看作是強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng)點(diǎn)評(píng)：本題以過氧化氫為素材，考查考生有關(guān)氧化還原的基礎(chǔ)知識(shí)以及思維的嚴(yán)密性，同時(shí)考查對(duì)具體問題的分析判斷能力。4實(shí)戰(zhàn)演練一、選擇題1.（上海高考題）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(shí)，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2.下列敘述不正確的是A.硒可以與鈉組成化合物Na2Se B.硒化氫水溶液的

15、酸性比氫硫酸弱C.硒酸的酸性比硫酸的酸性弱 D.硒化氫在空氣中完全燃燒時(shí)，生成二氧化硒和水3.碲元素及其化合物不可能具有的性質(zhì)是A.碲的化合價(jià)有2價(jià)、4價(jià)、6價(jià) B.碲的氧化物有TeO2和TeO3C.碲能與氫氣直接化合，且H2Te比H2Se穩(wěn)定D.單質(zhì)碲呈銀白色，還原性比硒強(qiáng)4.含有硒的保健品已開始進(jìn)入市場(chǎng)，已知硒元素與鉀元素同周期，則下列關(guān)于硒的敘述不正確的是A.原子序數(shù)為24 B.氣態(tài)氫化物為H2SeC.非金屬性比溴弱D.最高價(jià)含氧酸為H2SeO45.下列有關(guān)硫化氫性質(zhì)的說法正確的是A.給盛硫化氫的容器加熱會(huì)產(chǎn)生黃色物質(zhì)B.由于硫化氫不穩(wěn)定，所以久置的氫硫酸會(huì)變渾濁C.硫化氫具有強(qiáng)還原性，

16、故氫硫酸在反應(yīng)中只能作還原劑D.氫硫酸是弱酸，無法通過復(fù)分解反應(yīng)制取強(qiáng)酸6.下列物質(zhì)中既能與H2S反應(yīng)，又能與溴水反應(yīng)的是A.FeSO4溶液B.Na2S溶液C.CSO4溶液D.氯水7.同溫同壓下，燃燒20 mL H2S用去O2 16 L，則充分燃燒的H2S與不充分燃燒的H2S的質(zhì)量之比為A.12B.23C.73D.378.關(guān)于O3的說法中錯(cuò)誤的是O3具有刺激性臭味，因此被稱為“臭氧”O(jiān)2與O3是氧元素的同素異形體O3比O2密度大，也比O2易溶于水 O3比O2穩(wěn)定，高溫下不易分解臭氧有漂白和消毒作用空氣中微量O3可以刺激中樞神經(jīng)，加快血液循環(huán)，因此空氣中O3含量越高越好空氣中高壓放電、高壓電機(jī)和

17、復(fù)印機(jī)工作都會(huì)有O3生成AB. C.D.9.下列能說明元素R一定為氧族元素的是A.R為非金屬元素，其氧化物對(duì)應(yīng)水化物分子式為H2RO3B.R的單質(zhì)與H2化合成H2RC.R的單質(zhì)與鋁化合成Al2R3 D.R的氫化物的水溶液呈酸性10.R為短周期元素，其原子所具有的電子層數(shù)為最外層電子數(shù)的一半，它可能形成的含氧酸根離子有R2O RO R2O RO，下列判斷正確的是A.當(dāng)它形成時(shí)，不可能形成 B.當(dāng)它形成時(shí)，不可能形成C.當(dāng)它形成時(shí)，不可能形成 D.當(dāng)它形成時(shí)，可能形成二、非選擇題（共50分）11.過氧化氫（H2O2）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

18、由紅色褪至無色，主要原因是雙氧水具有 性。(2)將雙氧水加入酸化的高錳酸鉀溶液中，溶液紫紅色消褪，此時(shí)雙氧水表現(xiàn)出 性。(3)久置的油畫，白色部分(bSO4)常會(huì)變黑（bS），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.(6分)今有五種硫的化合物H2S K2S Al2S3 CuS FeS，其中(填序號(hào))：(1)不能由兩種單質(zhì)化合而成，只能在溶液中由兩種離子反應(yīng)而生成的是 。(2)只能由兩種單質(zhì)化合而成，不能在溶液中由兩種離子反應(yīng)生成的是 。(3)既能由兩種單質(zhì)化合生成，又能在溶液中由兩種離子反應(yīng)生成的是 。13.(4分)將a 硫粉隨機(jī)分成兩份，第一份與足量O2反應(yīng)制得SO2，第二份

19、先與足量鐵混合加熱，再將所得產(chǎn)物投入稀H2SO4中，得H2S。將SO2與H2S混合，結(jié)果得硫a3，求第一份的質(zhì)量。14.(1)將m 鐵粉和n硫粉均勻混合，在密閉容器中加熱到紅熱，冷卻后加入多少毫升bmol·L1的鹽酸就不再產(chǎn)生氣體?若把已放出的氣體收集起來，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積共是多少升?(2)若把0.1 mol鐵粉和1.6 g硫粉均勻混合后，鋪在石棉網(wǎng)上用酒精燈加熱引燃，完全反應(yīng)后將殘?jiān)糠湃脒^量的稀H2SO4中充分反應(yīng)，結(jié)果所產(chǎn)生的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下明顯少于2.24 L，簡(jiǎn)述其原因。15.(6分)已知硫和氧同族，性質(zhì)相似，請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(1)CS2和Na2S水

20、溶液一起振蕩，水溶液由無色變有色 。(2)2S5溶于K2S水溶液中 。(3)Na2S2溶液中加稀HCl產(chǎn)生淺黃色沉淀 。16.某待測(cè)溶液(陽離子為Na)中可能會(huì)有SO、S2、SO、Cl、Br、NO、CO、HCO中的一種或若干種。進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)（如下圖所示）(每次實(shí)驗(yàn)所加試劑均過量)：回答以下問題：(1)待測(cè)液是否含有SO、SO?答： (2)沉淀B的化學(xué)式為 。(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，待測(cè)液中肯定沒有的離子是 ，肯定存在的離子是 。17.(10分)取兩種鈉的正鹽A和B，溶于1 L02mol·L1的鹽酸溶液得淡黃色固體C和溶液D(溶液體積仍為1 L，下同)。過濾分離出固體C，經(jīng)洗滌、干燥后在空氣中燃燒，把生成的13量的氣體E導(dǎo)入溶液D又得固體物C