高考一轮复习教学案第18讲.doc
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1、第十八讲 氧族元素【考纲要求】1.理解氧族元素的性质递变规律;2. 以硫元素为代表,了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质;3. 了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义氧族元素环境保护基础知识 一、氧族元素 1氧族元素符号及核电荷数 , , , , 。最外层 电子数为 ,最高正价 (除 O 外) ,负价 。 2共性(用 R 表示氧族元素): (1)氢化物通式 ,除 H2O 外,氢化物的水溶液显 性。 (2)除 O 外,都有氧化物 、 ,及其水化物 、 ,其中化 合价是 、 ;最高价氧化物的水化物的化学式为 。 3氧族元素性质递变:从 O Te,非金属性逐渐 ,金属性逐渐 。(1)与
2、 H2 化合的能力及氢化物稳定性(从上到下) ( 与 H2 不直接化合) , 氢化物水溶液的酸性 、还原性 。(2)单质熔沸点、密度 , 为半导体。(3)氧族比同周期卤素非金属性要 。 二、硫 1、硫单质为 _色固体, 溶于 CS2, 溶于水, 溶于酒精。 2、氧化性: 与金属反应:S + Fe = ,S + Cu = ,生成 价金属硫化物。 与非金属反应:S + H2 = 3、还原性:S + O2 = 三、臭氧: 色 味的气体,具有 性,可作漂白剂。 与氧气相互转化: 。 同素异形体:定义: ;例如: 。 四、过氧化氢(水溶液俗称 ) H2O2 的化学性质:(1) (2) (3)弱酸性 (4
3、)不稳定性: (5)漂白性 五、硫化氢 1、物理性质: 色 气味的气体, 空气,能溶于水,有 性, 2、化学性质: 可燃性:O2 充足 ;O2 不足 。 还原性: a与 SO2 反应 b与卤水反应 (用 X2 表示 Cl2、Br2、I2) cH2S 能与 KMnO4、HNO3、浓 H2SO4、FeCl3 等氧化剂反应。 不稳定性: ; 弱酸性 3、实验室制 H2S: 六、二氧化硫1、物理性质: 色 气味的 气体, 溶于水, 液化。 2、化学性质 酸性氧化物通性: SO2+O2 = ,SO2+NaOH= ; SO2+CaO= 。 漂白性:与 Cl2 漂白有何不同? 氧化性:与 H2S 反应: 还
4、原性:与 O2 反应 与卤素 X2 =( Cl2、Br2、I2)反应 3 SO2 的实验室制取: 4SO2 鉴别: 如何鉴别 SO2、CO2 混合气中含有 CO2? 如何除去 CO2 中的 SO2 气体? 。 七、硫酸 1浓硫酸的性质: 色 状液体,高沸点难挥发的二元强酸,能与水以任意比例混溶。 此外还有 、 、 等特性,其强氧化性体现在 H2SO4 分 子中的 上。 (1)铜与浓硫酸反应: _。 (2)C 与热的浓硫酸反应: 。 (3)浓硫酸常温下使 钝化。 2SO42-检验: -。加过 量盐酸酸化是防止 离子干扰。 3SO32-检验: 。参考答案氧族元素 复习提纲 1氧族元素符号及核电荷数
5、_ 8_,_ 16 _,_ 34 _,_ 52 _,_ 84 _。最外层电子数为_6 _, 最高正价_ _+6 _, (除 O 外) ,负价_2 _。 2共性(用 R 表示氧族元素): (1)用 R 表示氧族元素,氢化物通式 H2R ,除 H2O 外,氢化物的水溶液显 酸 性。 、 (2)除 O 外,都有氧化物_RO2_、_ RO3 _,及其水化物_ H2RO3_、_ H2RO4_,其 中化合价是_+4_、_+6_;最高价氧化物的水化物的化学式为 H2RO4 ,酸性的变化规 律为 H2SO4 H2SeO4 H2TeO4 。 3氧族元素性质递变:从 O Te,非金属性_逐渐减弱_,金属性_逐渐增
6、强 _。(1)与 H2 化合的能力及氢化物稳定性(从上到下)_逐渐减弱_( Te 与 H2 不直 接化合) ,氢化物的酸性、还原性_逐渐增强 _。(2)单质熔沸点、密度_逐渐增大_,_ Se _为半导体。(3)氧族比同周期卤素非金属性要 弱 , _ F2 + 2H2O = 4HF + O2 _,_ Cl2 + H2S = 2HCl + S _ _, H2S + I2 = 2HI + S _。 4硫的物理性质、化学性质、存在、用途 (1)硫分子属于非极性分子,_淡黄_色固体,易溶于 CS2,难溶于水,微溶于酒精。 (2)氧化性:与金属反应 S 与 Fe 反应生成 FeS,S 与 Cu 反应生成
7、Cu2S,这说明硫与变价金属反应时,变价金属呈 低价,这与卤素有何不同?为什么? Cl2 Br2 氧化性较强,与变价金属反应时,金属呈高价,I2 与 S 相似。另外,与在常温下反应: Hg+S=Hg S ,可用于消除洒落的汞的污染。与反应: 2Ag+S=Ag2S ,可用于鉴别真假银。 与非金属反应 与反应生成 H2S 。 (3)还原性S 与氧气反应:在空气中,现象: 淡蓝色火焰,放热,产生刺激性气味气体 ,方程式:S+O2点燃 SO2。在纯氧中,现象:蓝紫色火焰,放热,产生刺激性气味气体 , 方程式同上。S 与浓硫酸反应: S+2H2SO4(浓) 3SO2+2H2O 。(4)点燃黑火药的化学方
8、程式 S+2KNO3+3C点燃 K2S+N2+3CO2(5)和热的氢氧化钠溶液反应:3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O 试管壁上粘有硫可用 CS2 清洗或热 NaOH 清洗。 5氧气、臭氧(O3 是 淡蓝色 色 特殊臭 味的气体)氧气(O2)臭氧(O3)常温与金属 (强氧化性)易与 Na Mg Al 等活泼金属 反应氧化性比 O2 强,易和多 数金属反应, 6Ag+O3=3Ag2O漂白性无可漂白有机色质相互转化3O2 通电 2O32O3高温 3O2化 学 性 质用途支持燃烧,供给呼吸脱色剂、消毒剂关系O2 和 O3 是氧元素的同素异形体同位素同素异形体定义质子数相同而中子数不
9、同的 同一元素的不同原子由同种元素组成性质 不同的单质属于同一元素不同原子同元素不同单质举例H 的同位素 1 1H、2 1H、3 1HC 元素的同素异形体有 金刚石、石墨性质物性不同,化性相似物性不同,化性相似6H2O2 的水溶液俗称双氧水 H2O2 的化学性质:(1)氧化性 (2)还原性 (3)弱碱性 (4)不稳定性:制氧气反应方程式 2H2O2 = 2H2O+O2(氧化性:H2O2 O2) 保存: 阴凉、避光、棕色瓶保存 。 (5)漂白性:可使有色物质褪色。 用途:作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂、作了生产过氧化物原料。催化剂练习:写离子反应方程式 H2O2 与酸性 KMnO4: 2MnO
10、4-+5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H2O 酸化的 H2O2 与 SO2: SO2+H2O2=H2SO4 酸化的 H2O2 与 Fe2+: 2Fe+H2O2+2H+=2Fe+2H2O 7H2S 的物理性质、化学性质、制法与鉴别: 物理性质: 无 色 臭鸡蛋 气味的气体, 大于 空气,能溶于水,有 毒 性,是 一种大气污染物,所以在制取和使用时,必须在通风橱中进行。 (1)实验室制 H2S:化学方程式: FeS+2H+=Fe2+H2S(稀 HCl 、稀 H2SO4) 不用浓硫酸、浓盐酸制 H2S 的原因浓 H2SO4 有强氧化性,能氧化 H2S;浓盐酸有挥发性, 使产生的 H2S 气体
11、中混有 HCl 气体。 (2)化学性质:可燃性,燃烧方程式:2H2S+O2 点燃 2S+2H2O,2H2O+3O2 点燃 2SO2+2H2O强还原性 a与 SO2 反应(电子转移的方向、数目、氧化产物和还原产物物质的量之比) 失 4e-2H2S+2SO2=3S+2H2O n(氧化产物):n(还原产物)=2:1 ,得 4e- b与卤水反应_H2S+X2=2HX+S_(用 X2 表示 Cl2、Br2、I2) ,这说明卤素比硫 _氧化性强,还原性 S2-_ _I-; cH2S 能与 KMnO4、HNO3、浓 H2SO4、FeCl3 等氧化剂反应 d氢硫酸在空气中放置变浑浊,方程式 2H2S+O2=2
12、S+2H2O 。 不稳定性 H2S H2+S 弱酸性 H2SH+HS- S2-+H2+=H2S 8不溶于水也不溶于稀酸的金属硫化物有 CuS(黑) 、Ag2S(黑) 、 PbS(黑)它们可溶 于浓硝酸。所以 CuSO4、Pb(NO3)2 可以与 H2S 反应生成沉淀。写出化学方程式: CuSO4+H2S=CuS+H2SO4 、 Pb(NO3)2+H2S=PbS+2HNO3 。 用湿润的 Pb(CH3COO)2 试纸检验 H2S: Pb(NO3)2+H2S=PbS+2HNO3 ; 用 CuSO4 溶液除去 H2S: CuSO4+H2S=CuS+H2SO4 。 9SO2 化性 (1)酸性氧化物通性
13、: 与水反应生成酸 SO2+H2O=H2SO3 , 与碱反应生成盐和水 如 NaOH:(与足量 NaOH) SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O ;可用于吸收 SO2 (与少量 NaOH) SO2+NaOH=NaHSO3 ;又如石灰水:(与足量 Ca(OH)2) CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O ;(与少量 Ca(OH)2) 2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2 ; 与碱性氧化物的反应 如“钙基固硫” SO2+ CaO= CaSO3 。 (2)漂白性:与 Cl2 漂白有何不同? SO2 漂白性是与有机色素结合生成不稳定的无色物 质,受热时会恢复原来的有色物质;Cl2 与
14、H2O 生成的 HClO 具强氧化性,漂白后不可复 原。 (3)氧化还原性(以还原性为主):写出化学方程式 SO2 氧化性:与 H2S 反应: 2H2S+SO2=2S+2H2O SO2 还原性:与 O2 反应 2SO2+ O2催化剂 加热 2SO3 与卤素 X2 =( Cl2、Br2、I2)反应 SO2+2H2O+X2=H2SO4+2HX SO2 能使 KMnO4 溶液褪色 5SO2+2MnO4-+2H2O=5S2O42-+2Mn2+4H+ 10 SO2 的实验室制取:Na2SO3+H2SO4(较浓)= Na2SO4+H2O+SO2; 11SO2 鉴别: SO2 气体能使品红溶液褪色,加热时又
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