§6-1 氧族元素
高考目标要求
1、 掌握氧族元素的原子结构、性质的变化规律
2、 认识臭氧(O 3)过氧化氢(H 2O 2)的性质和用途
3、 了解单质硫、硫化氢的性质和用途
一、氧族元素原子结构特点及在周期表中的位置
1、元素名称、符号 8O (氧)16S (硫) 34Se (硒) 52Te (碲) 84Po (钋)
2、原子结构示意简图
3、在周期表中的位置 【 二 三 四 五 六周期】ⅥA 族
4、结构的异同点及递变性
相同点: 元素原子最外层电子数相同,都是六个电子
不同点 核电荷数不同(增多);电子层数不同(增加); 及递变性: 原子半径不同(增大)。
易得2e -
、化合价-2、+4、+6(氧一般无负价)
相似性 氢化物为 H 2R
5、氧族元素化学性质 氧化物 RO 2 H 2O H 2RO 3 (亚某酸) 的相似性和递变性 RO 3 H 2O H 2RO 4 (某酸) 金属性增强 H 2R 形成渐难、稳定性减弱 递变性 非金属性减弱 H 2RO 3 、H 2RO 4 酸性减弱 R 2-
还原性增强
二、氧族元素单质的物理性质及递变性 O 2 S Se Te Po
颜色 无色 淡黄色 灰色 银白色 银白色 依次加深 状态由气到固 熔点 -218.4℃ 112.8℃ 217℃ 452℃ 依次升高 沸点 -183℃ 444.6℃ 684.9℃ 1392℃ 依次升高 密度 1.43g/L 2.07g/cm 3
4.81g/cm 3
6.25g/cm 3
逐渐增大
+8
26+16286
+34
28186
+52
2818186
+84
28186
18
1、同素异形体与同素异形现象
同素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
如:氧气(O2)和臭氧(O3) 是氧元素的同素异形体
金刚石和石墨是碳元素的同素异形体
一种元素形成几种不同性质单质的现象,叫做同素异形现象。
2、臭氧(O3)的物理性质
⑴通常状况下为淡蓝色、特殊臭味的气体⑵密度比氧气密度大
⑶熔点-112.4℃沸点-251℃⑷溶解度比氧气大
⑸液态臭氧(O3)呈深蓝色,固态臭氧(O3)呈紫黑色
3、臭氧(O3)的化学性质——与氧气相似,比氧气(O2)活泼,氧化性极强
⑴臭氧(O3)能氧化S、P、C、H2等多种非金属单质,生成非金属氧化物
⑵臭氧(O3)能氧化Fe、Cu、Ag、Hg等多种金属单质,生成金属氧化物
⑶臭氧(O3)能氧化多种化合物
⑷臭氧的不稳定性: 2O3
3O2
4、用途:强氧化剂,消毒、杀菌、漂白,脱色剂,除臭剂等。
四、过氧化氢(H
2
O
2
)
1、结构:电子式结构式 H-O-O-
2、物理性质无色粘稠液体,能按任意比例与水混溶,水溶液俗称双氧水
3、化学性质⑴极弱的酸性 H2O2 H++ HO2-
⑵ H2
1
2
O既有氧化性,又有还原性
①做氧化剂如: SO2+ H2O2 H2SO4
②做还原剂如:2KMnO4+ 5H2O2+ 3H2SO4 K2SO4+ 2MnSO4 + 5O2↑+2H2O
⑶不稳定性 2H2O2催化剂 2H2O+ O2↑
4、用途:氧化剂漂白剂消毒剂脱氯剂火箭燃料除臭剂快速制氧等
O
H H
1、单质硫(S )的物理性质
⑴ 颜色、状态 —— 淡黄色晶体,俗名硫磺、硫华; ⑵ 溶解性 —— 难溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳; ⑶ 熔点 112.8℃,沸点 444.6℃ ,一定条件下升华。
2、硫原子的结构 电子式 结构示意简图S
+2e -
S 2-
3、单质硫(S )的化学性质(可燃性、氧化性、2-S 0S 4+S 6
+S 还原性) ⑴ 可燃性:S +O 2
点燃
SO 2(空气中:微弱的淡蓝色火焰;氧气中:明亮的蓝紫色火焰)
⑵ 硫与金属反应,一般生成低价金属硫化物 如: S + 2Cu △
Cu 2S (燃烧 生成黑色固体物) …………………① S + Fe
△
FeS (红热 生成黑色固体物) …………………②
S + Hg HgS 生成黑色固体物 除去洒落在地的金属汞)……③
⑶ 硫与氢气的反应 H 2 + S △
H 2S (可逆 生成的气体有臭鸡蛋气味)……④ ⑷ 硫与某些化合物的反应 S + 2H 2SO 4(浓)
△
2 + 2H 2O ……………………………………⑤
S + 6HNO 3(浓) △
2SO 4 + 6NO 2↑+ 2H 2O ………………………………⑥
3S + 6KOH
△
2K 2S + K 2SO 3 + 3H 2O ………………………⑦
⑸ 多硫化物的生成及硫代硫酸盐的生成
Na 2S + (x-1)S Na 2S x …………………………………………⑧ Na 2SO 3 + S
△
2S 2O 3 …………………………………………⑨
6KOH + (2x+2)S
△
2K 2S x + K 2SO 3 + 3H 2O ………………………⑩
在上述① ~ ⑩反应中表现氧化性的有①②③④ ;表现还原性的有⑤⑥ ; 既表现氧化性又表现还原性的是⑦⑧⑨⑩ 。
4、 硫的用途:制硫酸、橡胶硫化剂、黑火药(KNO 3、C 、S )、安全火柴、农药,医药等。
5、 硫(元素)的存在:
游离态的硫 —— 单质硫 多存在于火山口附近
化合态的硫存在较广泛,主要存在形式有:FeS 2 CuFeS 2 CaSO 4·2H 2O 等。
常温
2+16 862+16 88
六、硫化氢(H 2S )与氢硫酸(H 2S )
1、硫化氢(H 2S )气体的物理性质 ⑴ 通常状况下为有臭鸡蛋气味、有毒的气体 ⑵ 密度比空气的密度大
⑶ 能溶于水(1∶2),其水溶液叫氢硫酸 2、硫化氢(H 2S )化学性质
⑴ 可燃性 2H 2S + 3O 2 2H 2O + 2SO 2 ; 2H 2S + O 2 2H 2O + 2S ⑵ 强还原性 2H 2S + SO 2 3S + 2H 2
O ⑶ 不稳定性 H 2S
△
H 2 + S
⑷ 水溶液的弱酸性 H 2S
H + + HS - 、 HS -
H + + S 2-
3、硫化氢(H 2S )实验室制备
⑴ 原理:FeS (S) +2HCl FeCl 2 + H 2S ↑ 或 FeS (S) + H 2SO 4(稀) FeSO 4 + H 2S ↑ ⑵ 气体发生装置: 固 + 液 气体(固液不加热制气装置/可选启普发生器)
⑶ 气体收集: 向上排空气法收集 ⑷ 气体检验:湿润的醋酸铅试纸 (变黑)
⑸ 尾气处理(吸收): 稀氢氧化钠溶液或稀硫酸铜溶液 4、金属硫化物的性质(固态颜色和溶解性)
特别提示:Al 2S 3 只在固态存在,在水溶液中完全水解
Al 2S 3 + 6H 2O 2A l (O H )3 ↓ + 3H 2S ↑
学生练习: (习题专辑 略)
完全燃烧 不完全燃烧。