2013届高考化学氧族元素复习4

第六章氧族元素环境保护第一节氧族元素1．以O、S为例，了解氧族元素单质及其化合物的性质。2．了解过氧化氢的性质。一、氧族元素1．氧族元素(1)包括：

。(2)周期表中位置：

族；

周期。(3)最外层电子数：

。(4)化合价：

(O一般无正价)。(5)原子半径：随核电荷数增大而

。氧(8O)、硫(16S)、硒(34Se)、碲(52Te)、钋(84Po)ⅥA2～66－2,0，＋4，＋6增大三星学科,教师助手,学生帮手,家长朋友！2．氧族元素性质的相似性及递变性(1)相似性(从O→Te)最外层电子都有

个电子，均能获得

个电子而达到稳定结构。在气态氢化物中均显

价、分子式为

。在最高价氧化物中均显

价、分子式为

。最高价氧化物对应水化物的分子式为

。62－2H2R＋6RO3H2RO4【自我检测】氧族元素的各种性质可归纳整理出如下表格(部分)：元素性质8O16SSe52Te单质沸点(℃)－183444.66851390主要化合价－2－2，＋4，＋6－2，＋4，＋6原子半径(nm)0.0740.1020.1160.143单质与H2反应点燃易化合加热化合加热难化合不能直接化合回答下列问题(1)硒的原子结构示意图为________________________。硒的最高价氧化物水化物的分子式：____________。(2)H2O2可以作脱氯剂，用于消除水中的Cl2，写出该反应的化学方程式________________________。(3)碲的主要化合价可能有________________。(4)氢化物的稳定性：_________________。答案：

(2)Cl2＋H2O2===2HCl＋O2

(3)－2，＋4，＋6

(4)H2O>H2S>H2Se>H2Te二、臭氧1．组成：臭氧的分子式为

，与

互为同素异形体。2．化学性质(1)不稳定性：O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为

，在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，反应的化学方程式为

。(2)强氧化性：O3容易使淀粉KI溶液变蓝色，反应的化学方程式为

。(3)漂白性：O3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用做杀菌消毒剂。O3O22O3===3O22KI＋H2O===I2＋2KOH＋O23．用途：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，臭氧是一种很好的脱色剂和消毒剂；臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。【自我检测】判断下列说法正误(正确打“√”，错误打“×”)(1)臭氧有漂白作用，其漂白原理与SO2的漂白原理相同(

)(2)臭氧转化为氧气和氧气转化为臭氧均需吸收能量(

)(3)和氧气比较，臭氧的氧化性较强，臭氧的能量较高(

)(4)臭氧和氧气互为同素异形体，它们之间的转化是物理变化(

)答案：

(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(1)硫的存在及性质①硫的存在自然界的硫元素主要以硫单质、硫化物(如FeS2、CuFeS2)和硫酸盐(如重晶石、石膏、芒硝)等形式存在。在火山口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫。②硫的性质a．物理性质：硫(俗称硫黄)是一种黄色粉末，不溶于水，易溶于二硫化碳。b．化学性质：(a)跟大多数金属反应(b)跟非金属反应硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰。(c)跟强氧化性酸反应(d)跟强碱反应

(清洗试管内壁上附着的硫)(2)硫化氢硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒。其化学性质主要表现在以下几个方面：①不稳定性：

②可燃性：

③还原性：能被Cl2、Br2、I2、SO2、Fe3＋、浓H2SO4、HNO3等氧化，表现出较强的还原性。如：X2(Cl2、Br2、I2)＋H2S===S↓＋2HX2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋2H＋＋S↓④酸性气体，其水溶液为二元弱酸。下面列出的框图中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，不管X是强碱还是强酸，都有如下转化关系：当X是强酸时，A、B、C、D、E均含有同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含有另外一种元素。回答下列问题(用化学式填空)：(1)A是________，Y是________，Z是________。(2)当X是强酸时，E是________；当X是强碱时，E是________。解析：

此题突破口有：①D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，说明Y是氧气，将某元素氧化成不同价态的C、D等，此时应着重考虑N、S两种元素；②A是既与强酸作用，又与强碱作用的正盐，结合所含元素，必为(NH4)2S，然后再验证即可得答案。答案：

(1)(NH4)2S

O2

H2O

(2)H2SO4

HNO3【方法归纳】

物质的连续转化类似的还有

(连续氧化)。中学化学中符合这一转化关系的有：[变式训练]1.(2009·福建)能实现下列物质间直接转化的元素是(

)单质氧化物酸或碱盐A．硅B．硫C．铜解析：题目给出了具体转化关系和物质，将选项中的物质代入转化关系中验证即可。S与O2反应生成SO2，SO2再与H2O反应生成H2SO3，H2SO3可以与NaOH反应生成Na2SO3，B项正确。A项中的SiO2、C项中的CuO及D项中的Fe3O4均不与H2O反应，故A、C、D都错。答案：

BD．铁(1)结构电子式

，结构式H—O—O—H，是极性分子。(2)化学性质①不稳定性：加热、加催化剂都能使分解加快。

②弱酸性：相当于二元弱酸

③强氧化性a．用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品；b．氧化Fe2＋、

等还原性物质H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2OH2O2＋Na2SO3===Na2SO4＋H2Oc．使湿润的KI淀粉试纸变蓝H2O2＋2KI＋2HCl===2KCl＋I2＋2H2O④弱还原性：遇强氧化剂时做还原剂2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2OH2O2作为氧化剂时，其还原产物为H2O，故H2O2作为氧化剂时有无毒、无污染、无色、不引入新的离子等优点，它是优先考虑的对象，如Fe3＋中混有Fe2＋时，常用H2O2除去Fe2＋。过氧化氢(H2O2)是一种无色黏稠液体，无毒，其水溶液呈弱酸性。某学生将H2O2溶液滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液中，观察到溶液的红色消失。为了探究溶液褪色的原因，该学生提出了两种假设，然后又设计了一个简单的实验方案，以验证这两种假设。请回答：(1)该学生提出的两种假设是：假设①_______；假设②_________。(2)将该学生设计的简单实验方案、预测的实验现象及结论填入下表(结论部分只需填①或②)：简单实验方案预测的实验现象结论假设______成立假设______成立解析：如果红色消失的原因是由于H2O2与NaOH发生中和反应引起的，则往褪色后的溶液中加入NaOH溶液至溶液呈碱性，则溶液又会变成红色，而如果是由于H2O2的氧化性(漂白作用)引起的，往褪色后的溶液中再加入NaOH溶液呈碱性时，溶液仍为无色。答案：

(1)①H2O2中和NaOH，使溶液褪色②H2O2氧化酚酞，使溶液褪色(2)简单实验方案预测的实验现象结论向褪色后的溶液中加入氢氧化钠溶液，使溶液呈碱性溶液变红色假设①成立溶液仍为无色假设②成立[变式训练]2.(2009·广东单科)常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋下列说法正确的是(

)A．H2O2的氧化性比Fe3＋强，其还原性比Fe2＋弱B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降C．在H2O2分解过程中，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不变D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2＋解析：

A项，由第一个反应判断H2O2的氧化性比Fe3＋强，由第二个反应判断H2O2的还原性比Fe2＋强；B项，在H2O2分解过程中，溶液的pH保持不变。C项，根据质量守恒定律和催化原理，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不变；D项，若混入Fe2＋，即可促进H2O2的分解而影响H2O2的生产。答案：

CD本节的主要考点有：(1)氧族元素性质的递变规律。(2)O3的性质及大气层保护。(3)H2O2作为一个绿色氧化剂是以后高考的热点。(2009·四川理综)过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。Ⅰ.测定过氧化氢的含量请填写下列空白：(1)移取10.00mL密度为ρg/mL的过氧化氢溶液至250mL________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是___________________。(4)重复滴定三次，平均耗用cmol/LKMnO4标准溶液VmL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为________。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。Ⅱ.探究过氧化氢的性质该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选。)请将他们的实验方法和实验现象填入下表：实验内容实验方法实验现象验证氧化性验证不稳定性解析：

Ⅰ.(4)由第(2)步的方程式可得关系式：2KMnO4～5H2O225×34cV·10－3m(H2O2)则H2O2的质量分数为＝(5)滴定前有气泡，滴定后气泡消失，也就是把气泡的体积算到了V内，使V偏大，从而使测定结果偏高。答案：Ⅰ.(1)容量瓶(2)2

5

6

2

8

5

O2(3)酸式滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色(4)

(5)偏高实验内容实验方法实验现象验证氧化性取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液(取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液)产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊(溶液变蓝色)验证不稳定性取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的木条检验(取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中)产生气泡，木条复燃(溶液变浑浊或有浅黄色沉淀产生)Ⅱ.1．下面关于氧族元素的叙述中错误的是(

)A．都能生成气态氢化物，其水溶液都显酸性B．能与大多数金属直接化合C．原子的最外电子层上都有6个电子，所以性质相似D．单质的熔、沸点及密度随核电荷数的增大而升高解析：

氧族元素的原子最外层都有6个电子，性质相似，都能形成气态氢化物，但H2O为中性，故A项错误，能与大多数金属直接化合，单质的密度、熔、沸点随核电荷数的增大而升高。答案：

A2．关于硫的叙述正确的是(

)A．硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中B．分离黑火药中的硝酸钾、炭、硫要用到二硫化碳、水以及过滤操作C．硫与金属或非金属反应均做氧化剂D．1.6g硫与6.4g铜反应不能得到8.0g纯净硫化物解析：硫元素在自然界中既有游离态又有化合态，A项不正确；分离KNO3、C、S的混合物，先用水溶解，分离出KNO3，再用CS2溶解、过滤分离出S，B项正确；硫与金属、H2反应时做氧化剂，与O2、Cl2等非金属反应时做还原剂，C项错误；依据S＋2CuCu2S可知1.6gS(0.05mol)与6.4gCu(0.1mol)理论上能恰好反应生成8.0gCu2S。答案：

B3．(2008·上海综合能力)1995年三位美国科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖，他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，由下图可知(

)A．日光在反应中作催化剂B．过氧化氯是一种很稳定的物质C．过氧化氯的结构式为O—Cl—Cl—OD．臭氧分子最终转变成氧气分子解析：

A项，日光提供反应③的能量而非催化作用。由③知过氧化氯不是很稳定的物质。根据化学键理论，过氧化氯的结构式应为Cl—O—O—Cl。经过如题图所示的循环，O3变为O2，破坏臭氧层。答案：

D4．据有关媒体报道，最近意大利一所大学的科学家使用普通的氧分子和带正电的氧离子制造出了一种新型氧分子，并用质谱仪探测到了它的存在，这种新型氧分子是由4个氧原子构成的。下列有关这种新型氧分子的叙述正确的是(

)A．与

互为同位素B．等质量时所含的O原子数比O3的多C．是除O2、O3外的又一种氧的同素异形体D．与同质量的O2具有相同的体积(同温同压)解析：

这种新型氧分子是由4个氧原子构成的，故可以表示为O4，它是一种分子，而不是原子，所以O4、O2、O3互为同素异形体。等质量的同素异形体之间，其原子个数相等；但是等质量的同素异形体之间，其物质的量一定不相等。答案：

C5．能说明硫的非金属性比氧弱的事实是(

)A．通常情况下，氧的单质是无色气体，而硫的单质是黄色固体B．氧的氢化物在通常情况下为液体，而硫的氢化物为气体C．氢硫酸在空气中敞口放置时会变浑浊D．在SO2分子中S呈正价，O呈负价解析：

非金属性强弱是指化学性质，颜色、状态指的是物理性质，所以A、B错误，氢硫酸在空气中敞口放置变浑浊，是由于－2价的硫被空气中的O2氧化成了硫单质。D中由于硫的氧化能力弱，氧的氧化能力强，S和O之间的共用电子对偏离于S偏向于O。答案：

CD6.H2O2是一种无色粘稠液体，医疗上用做外科消毒剂。研究表明：H2O2具有立体结构，两个氢原子像在半展开书本的两页纸上，两页纸面的夹角约为94°，氧原子在书的夹缝上，O—H键与O—O键之间的空间夹角约为97°。过氧化氢又称双氧水，它是一种二元弱酸，比碳酸的酸性弱，它在受热或碱性条件下极不稳定，易分解生成H2O和O2。随着社会需求的增长，尤其是生态环境保护的需要，双氧水近年来更受到人们的青睐，并称其为绿色氧化剂。根据上述材料，完成下列问题：(1)写出双氧水的电子式_