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1、1. 氧族元素化学高中学问点归纳 硫和硫的化合物环境爱护6 / 6氧族元素 包括氧（ 8O、硫 16S、硒 34Se、碲 52Te和放射性元素钋 84Po氧族元素位于元素周期表中第 A 族氧族元素的原子结构 (1) 相像性：最外层电子数均为6 个；主要化合价：氧为2 价,硫、硒、碲有2、+4、 +6 价(2) 递变规律：按氧、硫、硒、碲的次序,随着核电荷数的增加,电子层数增多,原子半径增大,失电子才能增强,得电子才能减弱,非金属性减弱,金属性增强氧族元素单质的物理性质O2SSeTe颜 色无色黄色灰色银白色状 态气体固体固体固体密度逐步增大熔点、沸点逐步上升导电性不导电不导电半导体导电氧族元素的
2、化学性质 与 H 2 化合的条件及氢反应条件O2点燃S加热Se高温Te不能直接化合化物的稳固性氢化物稳固性H2O 很稳固H2 S不稳固H 2Se不稳固H 2Te很不稳固常见氧化物的化学式SO2、SO3SeO2、SeO3TeO2、TeO3高价含氧酸的化学式H2 SO4H2 SeO4H 2TeO4与同周期 A 、VA 、 A族元素的非金属性强弱比同周期元素的非金属性：A VA A A较同素异形体 由同种元素形成的几种性质不同的单质,叫做这种元素的同素异形体例如, O2 与 O3,金刚石、石墨与C60,白磷与红磷,均分别互为同素异形体；硫元素也有多种同素异形体留意 “同位素”与“同素异形体”的区分同
3、位素讨论的对象是微观的原子,而同素异形体讨论的对象是宏观的单质臭氧 (1) 物理性质：在常温、常压下,臭氧是一种具有特别臭味的淡蓝色气体,密度比氧气大, 也比氧气易溶于水液态臭氧呈深蓝色,固态臭氧呈紫黑色(2) 化学性质：不稳固性 O3 在常温时能缓慢分解,高温时分解加速：2O3 =3O2强氧化性例如： a Ag、Hg 等不活泼金属能与O3 发生反应；bO3+2KI+H 2O O2+I 2+2KOH 此反应可用于 O3 的定量分析 (3) 用途：作漂白剂 O3 能使有机物的色素和染料褪色其褪色原理与 HClO 类似如将 O3 通入石蕊试液中,溶液变为无色消毒剂4 制法： 3O 22O 35 臭
4、氧在自然界中的存在及其与人类的关系存在：自然界中含有臭氧,其中90集中在距离地面15 km 50 km 的大气平流层中即通常所说的臭氧层 与人类的关系：空气中的微量臭氧能刺激中枢神经,加速血液循环,令人产生爽快和兴奋的感觉大气中的臭氧层能吸取太阳的大部分紫外线,使地球上的生物免遭损害但氟氯烃商品名为氟利昂 等气体能破坏臭氧层因此,应削减并逐步停止氟氯烃等的生产和使用,以爱护臭氧层过氧化氢 (1) 物理性质：过氧化氢俗称双氧水,是一种无色粘稠液体市售双氧水中H 2O2 的质量分数一般约为 30(2) 化学性质： H2O2 显弱酸性,是二元弱酸其电离方程式可表示为：H 2O2H + HO 2HO
5、2H + O 22不稳固性 H2O2 贮存时就会分解在其水溶液中加入MnO 2 等催化剂,分解速度大大加快2H 2O22H 2O+O 2说明 该反应原理是试验室制O2 的常见方法之一其发生装置为“固+ 液不加热”型 H2O2 既具有氧化性又具有仍原性H 2O2 中的氧元素为 1 价,介于0 价与 2 价之间,当 H2O2 遇到强氧化剂时表现出仍原性,而当遇到强仍原剂时就表现出氧化性例如：2KMnO 4 + 5H 2O2 + 3H 2SO4 K2SO4 + 2MnSO 4 + 5O2 + 8H 2OH 2O2 表现仍原性 H2 O2 + 2KI 2KOH + I 2H2O2 表现氧化性 (3)
6、重要用途：医疗上广泛使用稀双氧水含 H 2O2 的质量分数为3或更小 作为消毒杀菌剂工业上用 10的双氧水作漂白剂 漂白毛、丝及羽毛等 、脱氯剂试验室制取氧气* 硫化氢 (1) 物理性质：硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大硫化氢有剧毒,是一种大气污染物在制取和使用H 2S 气体时,必需在密闭系统如通风橱中进行在常温、常压下, 1 体积水中能溶解2.6 体积的硫化氢(2) 化学性质：不稳固性： H 2S 受热 隔绝空气 能分解： H2SH 2 + S可燃性： H 2S 气体能在空气中燃烧：2H 2S + 3O2充分 2H 2O + 2SO22H 2S + O2 不足2H 2O +
7、 2S发出淡蓝色火焰 析出黄色固体 强仍原性： H 2S 中的硫为 2 价,处在最低价态,当遇到氧化剂时,硫被氧化为0 价、 +4价或 +6 价如：H2S +X 2 2HX + S X Cl、Br 、 IH2S + H 2SO4浓 S + SO 2 + 2H 2O水溶液显弱酸性硫化氢的水溶液叫氢硫酸氢硫酸是一种二元弱酸,具有酸的通性氢硫酸易挥发,当氢硫酸受热时,硫化氢会从溶液里逸出(3) 试验室制法：反应原理： FeS + 2H Fe2 + H 2S 因 H2S 有强仍原性,故不能用HNO 3 或浓 H2SO4 制取 H 2S 气体 发生装置：固 + 液 气体型装置干燥剂：用 P2O5 或 C
8、aCl2不能用浓 H2SO4 或碱性干燥剂 2. 二氧化硫二氧化硫 (1) 物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体,有毒,密度比空气大,易液化易溶于水在常温、常压下,1 体积水能溶解 40 体积的 SO2 气体(2) 化学性质：二氧化硫与水反应：SO2 + H 2OH 2SO3 该反应为可逆反应说明 a将装满SO2 气体的试管倒立在滴有紫色石蕊试液的水槽中,一段时间后,水布满试管,试管中的液体变为红色b反应生成的 H2SO3 为二元中强酸,很不稳固,易分解：H2SO3H2O + SO 2二氧化硫与氧气的反应：2SO2 + O 22SO3说明 a该反应是工业上制造硫酸的反应原理之一b反
9、应产物 SO3 是一种无色固体,熔点16.8 和沸点 44.8 都很低 SO3 与 H2O 反应生成 H 2SO4,同时放出大量的热：SO3 + H 2O H 2SO4 + 热量cSO2 中的硫处于 +4 价,因此 SO2 既具有氧化性又具有仍原性例如：SO2 + 2H 2S 3S + 2H 2OSO2 + X 2 + 2H 2O 2HX + H 2 SO4X C1、Br 、 I二氧化硫的漂白性：说明 a SO2 和 C12 或 O3、H2O2、Na2O2 等虽然都有漂白作用,但它们的漂白原理和现象有不同的特点 Cl 2 的漂白原理是由于C12 与 H 2O 反应生成的HClO 具有强氧化性
10、O 3、H2O2、Na2O2 等与此类似 ,将有色物质 如有色布条、石蕊试液、品红试液等 氧化成无色物质,褪色后不能再复原到原先的颜色；而SO2 是因它与水反应生成的H2SO3 跟品红化合生成了无色化合物,这种不稳固的化合物在肯定条件下 如加热或久置 褪色后又能复原原来的颜色,用SO2 漂白过的草帽辫日久又慢慢变成黄色就是这个缘故b SO2 能使橙色的溴水、黄绿色的氯水、紫红色的酸性KMnO 4 溶液等褪色,这是由于SO2 具有仍原性的缘故,与SO2 的漂白作用无关c利用 SO2 气体使品红溶液褪色、加热后红色又复现的性质,可用来检验SO2 气体的存在和鉴别 SO2 气体二氧化硫能杀菌,可以用
11、作食物和水果的防腐剂二氧化硫的污染和治理(1) SO2 的污染：二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一它对人体的直接危害是引起呼吸道疾病,严峻时仍会使人死亡(2) 酸雨的形成和危害：空气中的SO2 在 O2 和 H 2O 的作用下生成 H2SO3、H2SO4；2SO 2 + O 2 2SO3SO2 + H 2OH 2SO3SO3 + H 2 O H2SO4下雨时,硫的氧化物 和氮的氧化物 以及所形成的硫酸 和硝酸 随雨水降下,就形成酸雨酸雨的 pH 小于 5.6正常雨水因溶解了CO2,其 pH 约为 5.6酸雨能使湖泊水质酸化,毒害鱼类和其他水生生物；使土壤酸化,破坏农田,损害农作物和森林；酸雨
12、仍会腐蚀建筑物、工业设备和名胜古迹等(3) 治理：空气中的二氧化硫主要来自化石燃料煤和石油 的燃烧此外,仍有含硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥、纸浆生产等产生的工业废气排除大气污染的主要方法之一是削减污染物的排放、例如,硫酸厂、化工厂、冶炼厂等的尾气在排放前进行回收处理3. 硫酸硫酸 (1) 物理性质：纯硫酸是一种无色透亮、粘稠的油状液体常用的浓硫酸的质量分数为98.3,密度为 1.84 g cm 3 物质的量浓度为18.4 mol L 1 ,沸点为 338 因此,浓硫酸属高沸点、难挥发性酸 硫酸易溶于水,能以任意比与水混溶浓硫酸溶于水时放出大量的热因此,在稀释浓硫酸时,要将浓硫酸缓慢倒入水中,并边加
13、边搅拌(2) 化学性质：硫酸属于强电解质,是二元强酸,稀H2 SO4 具有酸的通性例如： Zn + 2H Zn2 + H 2 试验室制 H 2 原理 Fe2O3 + 6H 2Fe3 + 3H 2O 除铁锈原理 H 2SO4 + BaOH 2 BaSO4 + 2H 2O说明 ：浓硫酸中含水量很少,因此,浓H 2SO4 的电离程度很小,其中主要含H 2SO4 分子吸水性：a. 浓 H 2SO4 能吸取空气中的水分或各种物质中混有的游离态的H2O,形成一系列稳固的化合物,如H 2SO4 H 2O、 H2SO4 2H 2O 和 H2SO4 4H 2O 等因此,在试验室中浓H2SO4 可用来作气体干燥剂
14、,但不能干燥可与浓H 2SO4 反应的碱性气体 如 NH 3 等和强仍原性气体 如 H2S、HI 、HBr 等b. 由于浓 H 2SO4 能吸取空气中的水分,所以试验室储存浓H2SO4 时应留意密封,以防止浓 H2SO4 吸取水分而变稀脱水性：浓 H 2SO4 能将有机物中的氢、氧元素按2 1 的组成比脱诞生成水,使有机物发生变化并生成黑色的炭例如：C12H22O11蔗糖 12C + 11H 2O又如将浓 H 2SO4 滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红色然后变黑色留意 浓 H 2SO4 的脱水性及溶于水时放出大量热的性质,使浓H 2SO4 对有机物具有剧烈的腐蚀性因此,如皮肤上不慎沾上浓H 2S
15、O4 时,不能先用水冲洗,而先要用干布快速擦去,再用大量水冲洗强氧化性：浓H 2SO4 中的硫为 6 价,处于硫元素的最高价态,因此浓H 2SO4 具有强氧化性在反应中,浓H 2SO4 被仍原为 4 价硫的化合物、单质硫或2 价硫的化合物 a常温下,浓H 2SO4 使 Fe、A1 发生钝化 Fe、A1 难溶于冷的浓 H2SO4 中说明 浓硫酸跟某些金属接触,使金属表面生成一薄层致密的氧化物爱护膜,阻挡内部金属连续跟硫酸反应,这一现象叫做金属的钝化钝化是化学变化利用Fe、 A1 在冷的浓H2SO4 中产生钝化的性质,可用铁或铝制容器装盛浓硫酸b加热时,浓 H2SO4 能跟除 Pt、Au 外的金属
16、发生反应反应的通式可表示为： 金属 Pt、Au 除外 + H 2SO4浓硫酸盐 + SO2 + H 2O例如： 2H2SO4 浓 + CuCuSO4 + 2H 2O + SO 2说明 Cu 与浓 H2SO4 的反应中,由于H2SO4 中的硫元素的化合价只有部分转变,因此浓硫酸同时表现出了氧化性和酸性此外,随着反应的进行,浓H2 SO4 会慢慢变稀,而稀H2SO4 是不与 Cu 发生反应的因此,反应物Cu 和 H 2SO4 都有可能剩余,且实际产生的SO2 气体的体积要比理论值小c加热时,浓H 2SO4 能使非金属单质 C、S、P 等氧化例如：2H 2SO4浓 + CCO 2+ 2SO2 + 2
17、H 2O 在此反应中, H 2SO4 只表现出氧化性 d浓 H2 SO4 能氧化某些具有仍原性的物质例如：H2 SO4浓 + H 2S S + SO2 + 2H 2O 2HBr + H 2SO4 浓 Br 2 + SO2 + 2H 2O8HI + H 2SO4浓 4I 2 + H 2S + 4H 2O 氧化性酸与酸的氧化性所谓“氧化性酸”是指酸根部分易于获得电子的酸,如浓H2SO4、 HNO 3 等,由于其中65S 、 N 易获得电子而表现出很强的氧化性；而盐酸、稀硫酸等酸根部分不能或不易获得电子,所以它们是非氧化性酸在水溶液中任何酸都能不同程度地电离出 H , H 在肯定条件下可获得电子形成
18、H2从这一观点看,酸都具有氧化性,但这是 H表现出来的氧化性,它与氧化性酸中的中心元素处于高价态易获得电子具有的氧化性是不同的区分“氧化性酸”与“酸的氧化性”这两个概念的关键如下：酸根部分易获得电子 有氧化性是氧化性酸酸电离出的 H有氧化性酸的氧化性是非氧化性酸SO42的检验 正确操作步骤：待检溶液无现象产生白色沉淀,说明原溶液中含SO42 离子离子方程式：SO4 2 + Ba2 BaSO4留意 加入盐酸的目的是将待检溶液中可能存在的、对检验SO42有干扰作用的CO 32、 SO32等阴离子通过反应而除去：CO 32+ 2H CO2 + H 2OSO 32+ 2H SO2 + H 2OAgCl
19、 也是不溶于稀 HNO 3 的白色沉淀向待检液中加入盐酸时,如有白色沉淀产生,需进行过滤才能连续下一步操作在加入 BaCl 2 或 BaNO 32 溶液前,不能用HNO 3 酸化待检溶液由于如待检溶液中含有SO32时,会被 HNO 3 氧化为 SO42,也能产生同样的现象* 硫酸钙和硫酸钡 自然界存硫酸钙 CaSO4 硫酸钡 BaSO4在的形式石膏 CaSO4 2H2O重晶石 白 色 固 体 , 微 溶 于 水 性 质2CaSO4 2H 2O2CaSO4 H2O 熟石膏 +3H 2O,熟石膏与水混合后很快凝固,重新变成生石膏制作各种模型和医疗用的石膏绷带用 途调剂水泥的凝固速度不 溶 于 水
20、, 也 不 溶 于酸不易被 X 射线透过作 X 射线透视肠胃的内服药剂 俗称“钡餐” 作白色颜料4. 环境爱护* 大气污染及其防治 当大气中某些有毒物质的含量超过正常值或大气的自净才能时,就发生了大气污染大气污染既危害人体健康又影响动植物的生长,同时会破坏建筑材料, 严峻时会转变地球的气候例如,使气候变暖、破坏臭氧层,形成酸雨等大气污染的防 治要实行综合措施主要包括：调整能源结构,合理规划工业进展和城市建设布局,综合 运用各种防治污染的技术措施,制定大气质量标准、加强大气质量监测,实行生物措施、 改善生态环境,植树造林、充分利用环境的自净才能等* 空气质量日报、周报 从 1997 年 5 月起
21、,我国有几十座城市先后开头定期发布城市空气质量周报在此基础上,又有很多城市开头发布空气质量日报空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”、“空气质量级别”、“首要污染物”等空气污染指数 简称 APT就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化为单一的数值形式,并分级表示空气污染程度和空气质量状况这种方式适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势依据我国空气污染的特点和污染防治重点,目前计入空气污染指数的工程暂定为：二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒等；空气质量分级标准是：空气污染指数50 点对应的污染物浓度为空气质量日均值的一级标准,空气质量优； 100 点对应二级标准,空气质量良好；200 点对应三
22、级标准,空气轻度污染； 300 点对应四级标准,空气质量中度污染；超过300 点就为五级标准,空气质量属重度污染* 水污染及其防治由于人类活动排放的污染物,使水的物理、化学性质发生变化或生物群落组成发生变化,从而降低了水的使用价值的现象,叫做水污染水污染的主要物质有 重金属、酸、碱、盐等无机污染物,耗氧物质,植物养分物质,石油和难降解有机物等此外,对水体造成污染的仍有病原体污染、放射性污染、悬浮固体物污染、热污染 等日常使用的合成洗涤剂也会对水体造成污染防治水污染的根本措施是掌握污水的任意排放污水要经过处理,达到国家规定的排放标准后再排放污水处理的方法一般可归纳为物理法、生物法和化学法各种方法都各有特点和适用条件,往往需要协作使用