内容发布更新时间 : 2025/1/7 6:46:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
考点14 氧族元素
△考纲要求△ 1.能综合运用物质结构理论总结氧族元素的递变性。
2.了解单质硫及硫的氧化物、氢化物的性质。 ☆考点透视☆ 一、氧族元素
氧族元素包括:氧(O) 硫(S) 硒 (Se) 碲(Te) 钋 (Po)等几种元素。
氧族元素性质的相似性和递变性如下: ⑴相似性:
①最外电子层都有6个电子,均能获得2个电子而达到稳定结构。
②在气态氧化物中均显-2价,化学式为H2R。 ③在最高价氧化物中均显+6价,化学式为RO3。 ④最高价氧化物对应水化物的化学式为H2RO4。 ⑵递变性:
①O S Se Te
单质熔沸点升高,密度加大,氧化性减弱 ②H2O H2S H2Se H2Te
气态氢化物热稳定性减弱,还原性增强,其水溶液酸性增强
③H2SO4 H2SeO4 H2TeO4
最高价含氧酸酸性一般也是减弱(但H2SeO4﹥H2SO4)
二、硫
⑴ 硫在自然界的存在及其物理性质
硫主要呈化合态,其游离态主要存在于火山喷口
附近,或地壳的岩层里。
硫单质在常温下是一种淡黄色的晶体,熔沸点较低,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2等非极性溶剂。
注意:
①当在溶液中生成硫的沉淀时,开始析出的为乳白色沉淀,随着沉淀量的增加逐渐转变为黄色。②硫微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2),故洗涤管内壁附着的硫不宜用酒精,而宜用CS2。
⑵硫的化学性质 ①硫跟金属的反应
硫能跟大多数金属发生反应生成金属硫化物如: S + 2Cu
Cu2S (黑色)
反应需要加热
S + Fe
FeS (黑色)
2Ag + S === Ag2S 反应不需加热就能发生。 Hg + S === HgS 用于除去有毒的汞珠。 ②硫跟非金属的反应 H2 + S S + O2
H2S(硫必须加热成蒸气才能与H化合)
SO2(在空气中燃烧,产生淡蓝色
火焰;在纯氧中剧烈燃烧,发出明亮的紫色火焰)
七、臭氧和过氧化氢 ⑴臭氧
①物理性质:常温常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,密度比氧气大,也比氧气易溶于水。熔点-251℃,沸点-112.4℃。
②化学性质 3O2
2O3 2O3 === 3O2(臭氧不稳定,易分
解)臭氧有强氧化性,可氧化Ag、Hg等不活泼金属。
③用途用于漂白和消毒;臭氧层吸收紫外线等。
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⑵过氧化氢
①结构 化学式H2O2结构式H—O—O—H。 ②物理性质 H2O2是一种无色粘稠液体,它的水溶液俗称双氧水,呈弱酸性。
③化学性质
氧化性:H2O2 + H2S === S↓+ 2H2O
还原性:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2
↑+8H2O
氧化性和还原性: 2H2O2
2H2O + O2↑(可用于实验室制取O2)
2、Al2O3、MgS在水溶液中水解,必须在干燥条件下制取。
三、O2的结构、性质和置备 1、分子结构
O2分子在空间的结构为直线型,由于原子之间通过非极性键结合,共用两对电子,所以氧分子是非极性分子
2、物理性质:无色无味难溶于水的气体,密度比空气大。
3、化学性质
①与金属反应(Na、Mg、A1、Fe、Cu) ②与非金属反应(C、S、P、Si、H2) ③与化合物的反应(CH4、CO、H2S、Na202) FeO、Fe(0H)2、S02、Na2S03等) 4、实验室制法:
Mn02
△ (1)2KCl03===2KCl+302↑ 2KMn04=== K2Mn04+Mn02+02↑ Mn02△
2H2O2===2H2O+O2↑
(2)实验步骤(验密、装料、固定、加热、集气、撤管、灭灯)
(3)装置:与实验室制取甲烷、氨气的装置相同或与制取氢气类似。
(4)工业制法:低温加压使空气液化,再蒸发,N2先蒸发,余下的为液态氧,贮存于蓝色钢瓶中。
④用途:3%的双氧水可作为消毒杀菌剂,10%的双氧水可用于工业上漂白毛、丝等。 ※难点释疑※
一、氧族元素与卤素的比较 相同点:
1、都与金属、(除Te例外)。 2、气态氢化物水溶液均呈酸性。 3、氧化物均呈酸酐(O、F例外) 不同点:
1、与金属、H2化合,卤素在化合物中显-1价,氧族元素显-2价。
2、难,生成气态氢化物的水溶液均为弱酸(除O例外)卤族元素与H2化合较易,生成气态氢化物水溶液(除F)均为强酸。
3、氧族元素比卤族元素的非金属性弱。 二、金属硫化物
1、大多数金属硫化物为黑色固体且不溶于水,只有碱金属硫化物和硫化铵易溶于水,部分金属硫化物的溶解性表如下:
5、实验点评
按高考要求考生应掌握10种气体(H2、02、C12、C02、S02、NO、N02、NH3、C2H4、C2H2等)的实
验室制法,包括制取气体所用的试剂、反应原理和
发生装置。其中气体发生装置是根据反应物状态 (固态或液态)及反应条件(加热还是不加热)来选 择的。
(1)气体制取装置分为三类,见图(1)所示。
图(3)
①装置甲是洗气瓶,选择的除杂试剂是液态。如H2中的HCl用NaOH溶液除去,CO2中的SO2用饱和NaHC03溶液除去,C12中的HCl用饱和食盐水除去,S02中的S03用饱和NaHS03或H2S04除去。
②装置乙是干燥管。选择的除杂试剂是固态的。如H2中的水蒸气可用无水CaCl2,除去,CO中的C02可用碱石灰除去。注意气体流入方向:“宽进窄出”。
③装置丙是硬质玻璃管,选择的试剂是固体,需加热时采有此装置。如C02中的CO用灼热的CuO除去,空气中的02用灼热的铜粉除去。
(4)尾气处理装置有三种,如图(4)所示。
图(1)
①固+固→气,按图丙,可制取02、NH3等。
②固+液→气,可选用图乙或丁。图乙可制取H2、C02、N02、C2H2等,图丁只可制取H2、C02(要注意启普发生器使用的三个条件)。
③固(或液)+液→气,可选用图甲。可制取Cl2、S02、NO、C2H2等气体。
图(4)
①甲是易溶于水的气体的吸收装置。如用水吸收HCI、NH3,用NaOH溶液吸收HCI,用氨水吸收S02等。
②乙是能溶于溶液的气体的吸收装置或有毒气体的尾气处理装置。如用NaOH溶液吸收C12等。
③丙是在空气中点燃CO的方法处理,防止污染大气。 ※命题趋势※
图(2)
(2)气体收集的三种方法,如图(2)所示。 (3)常见的气体净化装置有三种,如图(3)所示。
本节主要内容是氧族元素和、臭氧、过氧化氢的性质,命题主要以选择题形式考查氧族元素递变规律;以选择题形式考查臭氧和过氧化氢的性质。
硫是一种重要的非金属元素,硫及其化合物问的转化关系复杂,与其它各族元素以及氧化还原反应等理论知识联系密切,利用这一交叉点编制一定难度的
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