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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除第十二章 氧族元素总体目标：1.了解氧化物的分类2. 握氧、臭氧、过氧化氢的结构、性质和用途3.掌握硫的多种氧化态所形成的重要化合物的结构、性质、用途以及它们之间的相互转化关系。各节目标：第一节 氧及其化合物1.掌握氧、臭氧的结构、性质、制备和用途；氧的成键特征2.了解氧化物的分类；掌握主要氧化物的结构、制备和性质（与水的作用、酸碱性）3.掌握过氧化氢的结构、实验室和工业制法、性质和用途第二节 硫及其化合物1.了解硫的同素异形体、制备、性质和用途2.掌握硫化氢的制备、结构和性质；了解金属硫化物的主要性质3.掌握SO2、SO3、H2SO3、H2SO
2、4和它们相应的盐、硫代硫酸及其盐、过二硫酸及其盐的结构、性质、制备和用途以及它们之间的相互转化关系第三节 硒、碲及其化合物了解硒、碲及其化合物的结构和性质习题一 选择题1.H2O2熔、沸点较高（分别为273K和423K），其主要原因是（ ）A .H2O2相对分子质量大 B. H2O2分子极性大C. H2O2分子间氢键很强，在固液时均有存在缔和现象 D. H2O2分子内键能大2.气态SO3分子的几何构型是（ ）A.线性 B.平面三角形 C.弯曲形 D.三角锥3.在293K，101.3KPa压力下，1体积水可溶解H2S气体2.6体积即饱和，此H2S饱和溶液pH值约为（）A.2.5 B.3.8 C.
3、3.5 D.4.04.在分别含有0.1mol/L的Hg2+,Cu2+,Cr3+,Zn2+,Fe2+的溶液中，在酸度为0.3mol/L条件下，通H2S至饱和都能生成硫化物沉淀的是（ ）(吴成鉴无机化学学习指导)A.Cu2+,Hg2+ B.Fe2+,Cr3+ C.Cr3+,Hg2+ D.Zn2+,Fe2+5.既能溶于Na2S又能溶于Na2S2的硫化物是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题)A.ZnS B.As2S3 C. HgS D.CuS6.在空气中长期放置后，会产生多硫物的是（ ） A.H2S B.Na2S C.Na2SO3 D.Na2S2O47.热分解硫酸亚铁的最终产物是（ ） A.FeO+
4、SO3 B.FeO+SO2+1/2O2 C.Fe2O3+SO2 D.Fe2O3+SO3+SO28.用于制备K2S2O8的方法是（ ）A.在过量硫酸存在下，用KMnO4使K2SO4氧化B.在K+离子存在下，往发烟H2SO4中通入空气C.在K+离子存在下，电解使H2SO4反发生阳极氧化反应D.用Cl2氧化K2S2O39.下列含氧酸中酸性最弱的是（ ）A.HClO3 B.HBrO3 C.H2SeO4 D.H6TeO610.硫的含氧酸酸性递变规律是（ ）A.H2SO4H2SO3H2S2O7H2S2O4 B.H2SO4H2S2O7H2SO3H2S2O4 C.H2S2O7H2SO4H2SO3H2S2O4
5、D.H2S2O7H2SO4H2S2O4H2SO311.下列四种硫的含氧酸盐中，氧化能力最强的是（ ）；还原能力最强的是（ ）A.Na2SO4 B.Na2S2O3 C.Na2S4O6 D. K2S2O812.下列各种硫的含氧酸，可以是同多酸的是（ ）A.H2S3O6 B.H2S2O7 C.H2S3O10 D.H2S6O613.下列叙述中错误的是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题)A.自然界中只存在单质氧而没有单质硫 B.氧既有正氧化态的化合物，又有负氧化态的化合物 C.由H和18O组成的水叫做重氧水 D. O2和O3为同素异形体14.常温下最稳定的晶体硫的分子式为（ ） (吉林大学无机化学例题
6、与习题)A.S2 B.S4 C.S6 D.S815.为使已变暗的古油画恢复原来的白色，使用的方法为（ ） A.用SO2气体漂白 B.用稀H2O2溶液擦洗 C.用氯水擦洗 D.用O3漂白16.干燥H2S气体，可选用的干燥剂是（ ）A.浓H2SO4 B.KOH C.P2O5 D.CuSO417.关于O3的下列叙述中正确的是（ ） A.O3比O2稳定 B.O3是非极性分子 C.O3是顺磁性物质 D.O3比O2的氧化性强18.不溶于Na2S2的硫化物是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题)A.ZnS B.As2S3 C.Sb2S3 D.SnS19.下列说法中错误的是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题
7、)A.SO2分子为极性分子 B.SO2溶于水可制取纯H2SO3 C. H2SO3可使品红褪色 D. H2SO3既有氧化性又有还原性 20.工业上生产SO2的方法主要是（ ）A.焙烧FeS2 B.单质硫在空气中燃烧 C.亚硫酸盐与酸反应 D.浓硫酸与铜反应21.下列各对物质中，能发生反应的是（ ） (吉林大学无机化学例题与习题)A.CuS 和HCl B.Ag 和 HCl C.AlCl3和 H2S D.Na2SO3和 I222.对多硫化物的性质不正确的叙述是（ ）(吴成鉴无机化学学习指导)A.H2S2的酸性比H2S要强一些B多硫化物的颜色比相应硫化物要深一些C 多硫化物中硫的氧化数为负一，因此多硫
8、化物具有同等的氧化性及还原性D多硫化物遇酸分解有H2S气体及S析出23.硫酸盐具有的共性是（ ）黑龙江A.硫酸盐都是可溶性盐B.从溶液中析出的硫酸盐都含有结晶水C.具有高的热稳定性，且金属价态越高，硫酸盐越稳定D.硫酸盐有形成复盐的特性二 填空题1.臭氧分子的结构为 ，OO之间的键级为 ，所以它的化学性质比氧分子 .2.多硫酸的立体结构式为 ；连多硫酸的立体结构式为 .3.长期放置的 Na2S或（NH4）2S，颜色会变浑，原因是 .4.氧族元素价电子层构型是 ；随着电离势降低，它们的 减弱；硫、硒、碲常见氧化数为 ；在焦硫酸分子中硫的氧化数为 ；在硫代硫酸钠分子中硫的氧化数为 ；在连四硫酸钠分
9、子中硫的氧化数为 。5.在硫的含氧酸盐“过二硫酸盐、硫代硫酸盐、连多硫酸盐和硫酸盐”中氧化能力最强的是 ；而还原能力最强的是 .6.H2S、H2Se、H2Te、H2SO4、H2SeO3中最弱的酸是 .7.硫的两种主要的同素异形体是 和 。其中稳定态的单质是 ，它受热到95是，转变为 ，两者的分子都是 ，具有 状结构，其中硫原子的杂化方式是 。8.高空大气层中臭氧对生物界的保护作用是因为 .9.写出下列物质的化学式： (吉林大学无机化学例题与习题)胆矾 ；石膏 ；绿矾 ；芒硝 ；皓矾 ；泻盐 ；摩尔盐 ；明矾 。10.染料工业上大量使用的保险粉的分子式是 ，它具有强 性。(吉林大学无机化学例题与
10、习题)11.氧的化学性质与同族其他元素比较有较大差别，其主要原因是 。黑龙江12.硫酸铜受热分解为 ；硫酸银受热分解为 ；亚硝酸钠受热分解为 . （川师大无机化学学习指导）三、计算题1.少量Mn2+可以催化分解H2O2，其反应机理解释如下：H2O2能氧化Mn2+为MnO2，后者又能使H2O2氧化，试以电极电势说明上述解释是否合理，并写出离子反应方程式。（已知：）2.为什么在FeSO4溶液（0.1molL-1）中，通入H2S得不到FeS沉淀？若要得到FeS沉淀，溶液中H+离子浓度应小于若干？（已知Ksp（FeS）=3.710-19，H+2S2-=1.110-24）3.在0.3molL-1盐酸溶液
11、中含有0.03molL-1ZnS和0.02molL-1CdSO4于室温下通H2S达饱和时，是否生成ZnS和CdS沉淀？沉淀完全后溶液中H+离子和其它残留离子的浓度各是多少？（已知：H2S:K1=5.710-8, K2=1.210-15;Ksp(ZnS)=1.210-23, Ksp(CdS)=3.610-29）4.（1）往Cu2+=0.10moldm-3溶液中通H2S气体达饱和，CuS沉淀是否完全？（2）通H2S气体达饱和，使溶液中Zn2+成ZnS完全沉淀，溶液pH值应是多少？（3）通H2S气体达饱和，使溶液中Fe2+成FeS完全沉淀，溶液pH值应是多少？（4）某溶液中含有Fe2+，Zn2+及C
12、u2+，它们的起始浓度都是0.10 moldm-3。若向溶液中通入H2S气体以分离这三种离子，如何控制溶液的酸度？5.对于反应3O2=2O3，25的H0=284KJ，平衡常数为10-54，计算此反应的G0和S0。参考答案一 选择题1.C 2.B 3.D 4.A 5.B 6.B 7.D 8.C 9.D 10.D 11.D;B 12.B 13.A 14.D 15.B 16.C 17.D 18.A 9.B 20.A 21.D 22.C 23.D二 填空题1. ；1.5；活泼2. ；3.在空气中，S2-氧化成S，S溶解在Na2S或（NH4）2S中生成（多硫离子）多硫离子中含有S数可高达6、甚至9，颜色
13、为黄或红棕色。4.ns2np4;非金属性；-2, +4, +6; +6; -2; +5/25.过二硫酸盐；硫代硫酸盐 6.H2S 7.斜方硫，单斜硫。斜方硫，单斜硫，S8，环，sp3 8.吸收紫外线9.CuSO45H2O， CaSO42H2O， FeSO47H2O， Na2SO410H2O， ZnSO47H2O， MgSO47H2O，（NH4）2SO4FeSO46H2O， K2SO4Al2（SO4）324H2O10.Na2S2O4，还原 11.氧的原子半径与同族相比要小的多，而电负性却很大12.CuO 和SO3 Ag 、SO3 和O2 Na2SO4 和 Na2S四计算题1.解：因为所以H2O2
14、作氧化剂可把Mn2+氧化为MnO2。同时所以，在此反应中H2O2又作还原剂，本身被MnO2氧化为O2。H2O2+Mn2+MnO2+2H+(H2O2作氧化剂)MnO2+H2O2+2H+O2+Mn2+2H2O(H2O2作还原剂)由此可见上述解释是合理的。2.解：Fe2+H2SFeS+2H+推导：Ksp=Fe2+S2-S2-=Ksp/Fe2+又H2S2H+S2-,K总=K1K2=1.110-23S2-=H2S= K= 式中K=2.9710-6，反应不能正向进行，所以不产生FeS沉淀。若要FeS沉淀产生，必须Fe2+S2-Ksp=3.710-19则S2-3.710-19/0.1=3.710-18 又H
15、+2S2-=1.110-24H+=5.4510-4mol/LH+浓度应小于5.4510-4mol/L，才能使FeS沉淀。3.解：在0.3mol/L HCl溶液中H+=0.3mol/L，饱和H2S的水溶液中H2S=0.1mol/LH+2S2-=K1K2H2S=6.810-24 S2-=7.610-23mol/LCd2+S2-=0.027.610-23=1.510-24 KspCdS=3.610-29 有CdSZn2+S2-=0.037.610-23=2.310-24 KspZnS=1.210-23无ZnSCd2+H2S=CdS+2H+ Cd2+完全沉淀时，产生H+=20.02=0.04molL-
16、1溶液中H+=0.3+0.04=0.34molL-1 S2-=Cd2+=Zn2+=0.03molL-1Cl-=0.3molL-14.解：（1）Cu2+（aq）+H2S（aq）=CuS（s）+2H+（aq） K=（K1K2）/Ksp=（9.110-81.110-12）/1.2710-36=7.91016因为K值很大，可假定CuS沉淀完全。H+=0.20 moldm-3，H2S饱和水溶液H2S=0.10 moldm-3。 设平衡时Cu2+=x，则Cu2+（aq）+H2S（aq）=CuS（s）+2H+（aq） x 0.10 0.20 （0.20）2/（0.10x）=7.91016Cu2+=x=0.0
17、40/（0.107.91016）=5.110-18（moldm-3）Cu2+很低，可见CuS在此条件下已沉淀完全。（2）当溶液中Zn2+10-6moldm-3时，可以认为Zn2+已沉淀完全。H2S饱和水溶液H2S=0.10 moldm-3。若要Zn2+沉淀完全，可设平衡时H+的浓度为x。Zn2+=10-6moldm-3，H2S=0.10 moldm-3，H+=xZn2+（aq）+H2S（aq）=ZnS（s）+2H+（aq） 10-6 0.10 x K=（K1K2）/Ksp=（9.110-81.110-12）/2.010-22=5.0102 x2/（0.1010-6）=5.0102 H+=x=（
18、5.01020.1010-6）1/2=7.110-3（moldm-3） pH=-lg H+=2.15（3）Fe2+（aq）+H2S（aq）=FeS（s）+2H+（aq） 10-6 0.10 x K=（K1K2）/Ksp=（9.110-81.110-12）/1.5910-19=0.63 x2/（0.1010-6）=0.63 H+=x=（0.630.1010-6）1/2=2.510-4（moldm-3） pH=-lg H+=3.60 （4）设当Zn2+=0.1moldm-3，H2S=0.10 moldm-3时，H+=x Zn2+（aq）+H2S（aq）=ZnS（s）+2H+（aq） 0.1 0.1
19、0 x x2/（0.100.10）=5.0102H+=x=（5.01020.100.10）1/2=2.2（moldm-3）即当溶液的H+=2.2moldm-3时，Zn2+不沉淀。而在此条件下，Cu2+=xCu2+（aq）+H2S（aq）=CuS（s）+2H+（aq） x 0.10 2.2 （2.2）2/（0.10x）=7.91016Cu2+=x=（2.2）2/（0.107.91016）=6.110-16（moldm-3），已沉淀完全。设当Fe2+=0.1moldm-3，H2S=0.10 moldm-3时，H+=xFe2+（aq）+H2S（aq）=FeS（s）+2H+（aq） 10-6 0.10
20、 xx2/（0.100.10）=0.63H+=x=（0.630.100.10）1/2=7.910-2（moldm-3） pH=-lg H+=1.10即当溶液的pH=1.10时，Fe2+不沉淀。而在此条件下，Zn2+=xZn2+（aq）+H2S（aq）=ZnS（s）+2H+（aq） x 0.10 7.910-2（7.910-2）2/（0.10x）=5.0102Zn2+=x=1.210-4（moldm-3）根据以上计算，对于含有起始浓度都是0.10 moldm-3的Fe2+，Zn2+及Cu2+溶液，可加6 moldm-3HCl使溶液显酸性，H+=2moldm-3，通H2S至饱和，CuS沉淀，而Zn2+和Fe2+不沉淀；用NH4Ac调节pH=1.1，ZnS基本沉淀，而FeS不沉淀；分离后再用NH3H2O调节pH=3.6，FeS沉淀。5.解：G0=（-2.30RT）lgK=（-2.30）8.31298（-54）=308KJmol-1G0=H0-TS0S0=（H0-G0）/T=（284-308）103/298=-80.5Jmol-1K-1【精品文档】第 9 页