第六章氧族元素環(huán)境保護

一、O3、H2O2（一）O3有特殊臭味的淡藍色氣體，在常溫常壓下密度比O2

，熔沸點比O2

，在水中的溶解度比O2

。（1）強氧化性（2）不穩(wěn)定性（3）漂白性大高大（4）產生方式3O2===2O2放電在海拔20km—40km的高空，少量臭氧（10ppm）吸收了太陽的大部分（95％—99％）有害紫外輻射。而在地球近表面，小到只有0.2ppm的臭氧卻能促進光化學反應造成有害煙霧，因此，人們力圖保護高空大氣層中的臭氧，防止地球近表面臭氧濃度增加，已知臭氧分解反應：O3（g）＋O（g）→2O2（g），此分解反應可通過高空大氣層中某些微量組分（例如NO和Cl原子）的作用來實現(xiàn)。

(1)NO和Cl原子在O3分解過程中起的作用是什么？(2)高空大氣層中致冷劑CFCl3和霧化劑CF2Cl2的存在有何危害？

(3)世界上許多科學家強烈反對發(fā)展超高音速運輸（SST）機，其主要理由是什么？

(1)催化作用(2)CFCl3和CF2Cl2在高空（O3層上邊緣）200nm紫外光照射下分解放出Cl原子，促進O3分解；(3)因燃料燃燒時尾氣中有NO，處于O3層下邊緣，可促進O3分解（二）過氧化氫（H2O2）無色粘稠液體，它的水溶液俗稱雙氧水，呈弱酸性。分子結構：H—O—O—H，請寫出其電子式。是含極性鍵和非極性鍵的極性分子。（1）強氧化性：能將SO2、Fe2+、I-、S2-等氧化（2）弱還原性：能被KMnO4（H+）氧化（3）不穩(wěn)定性（4）用途經測定H2O2為二元極弱酸，它在堿性溶液中極不穩(wěn)定，易分解生成H2O和O2。若向Na2O2中通入干燥的CO2的氣體，Na2O2與CO2并不反應，它與潮濕的CO2反應放出氣體后的液體仍可使酚酞試液顏色有所減退。（1）寫出H2O2在水溶液中的電離方程式：

。（2）寫出Na2O2和潮濕的CO2氣體反應的方程式①

。②

。③久置的油畫，白色部位（PbSO4）常會變黑（PbS），用雙氧水揩試后又恢復原貌，有關反應的化學方程式為＿＿＿＿＿＿＿＿。

Na2O2+CO2+H2O=Na2CO3+H2O2OH-

2H2O2==2H2O+O2H2O2H++HO2-

PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O元素名稱

和符號氧(O)硫(S)硒(Se)碲(Te)核電荷數(shù)8163452化合價-2(無正價)-2，+4，+6-2，+4，+6-2，+4，+6跟H2反應燃燒或爆炸加熱時能化合加熱時能化合不直接化合氫化物(H2X)

的熱穩(wěn)定性很穩(wěn)定，1000℃

以上分解300℃以上

分解不穩(wěn)定，加熱

即分解不穩(wěn)定，0℃

即分解

氧化物無SO2，SO3SeO2，SeO3TeO2，TeO3最高價氧化

物的水化物無H2SO4H2SeO4H2TeO4，

元素的非金屬性

酸性減弱非金屬性減弱元素符號OSSeTe狀態(tài)氣態(tài)固態(tài)固態(tài)固態(tài)顏色無淡黃色灰色銀白色溶解性難溶難溶難溶難溶導電性不導電不導電半導體導體熔沸點

密度

逐漸升高逐漸增大二、氧族元素（一）各元素單質的物理性質是如何變化的?下列哪些事實是由于氯的非氧化性比硫強的結果

A.次氯酸的酸性比硫酸弱 B.氯能置換硫化氫中的硫

C.硫離子的還原性比氯離子強 D.硫能在空氣中燃燒，而氯則不能VIA族與同周期的 VIIA族元素的對比：元素SCl最外層電子位置最高價含氧的酸性氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性與Fe、Cu反應的難易程度67第三周期，VIA族第三周期，VIIA族強更強300℃以上分解1000℃左右分解Fe+S==FeS△2Fe+3Cl2==2FeCl3點燃Ｃu+Cl2==CuCl2

點燃2Cu+Ｓ==Cu2S△（二）硫單質

存在：游離態(tài)（火山口、地殼巖層）

多原子分子晶體—同素異形體練習：在標準狀況下：（1）橙色硫蒸氣的密度為11.43g/L，其式量為

，化學式為

。（2）無色硫蒸氣對H2的相對密度為64，其摩爾質量為

，化學式為

。（3）棕色硫蒸氣的質量是同狀況下空氣的6.62倍，其式量為

，化學式為

。同素異形體:顏色:淺黃色晶體:，S8,S6,S4,S2

物性：溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（用于提純和洗滌試管）

化性：SSS-20+4、+6氧化性還原性H2SS2-SO2（SO32-）SO3（SO42-）氧化性1、金屬（1）活潑金屬：S+2Na=Na2S（爆炸）

2Al+3S=Al2S3（2）與可變價金屬反應一般成低價硫化物S+Fe=FeS+Q△S+2Cu=Cu2S+Q△（3）與Ag、Hg常溫直接化合

(撒落的水銀的處理)2、非金屬H2+S（氣）H2S高溫C+2S=CS2(高溫)練習：下列物質不能用對應元素的單質直接化合制取的是（）A、CuSB、FeSC、Al2S3D、Fe2S3E、Cu2S

F、FeCl2G、CS23、化合物S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑還原性S+O2=SO2（唯一產物，空氣中淡蘭色火焰，純氧中蘭紫色火焰）還可以被濃硫酸、硝酸氧化S+2H2SO4(濃)=3SO2+2H2OS+4HNO3(濃)=SO2+4NO2+2H2O（三）歧化反應3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O（用于洗滌附有硫的試管）練習：（1）將mg鐵粉和ng硫粉均勻混合，在在密閉容器中加熱至紅熱，冷卻后加入多少mlbmol/L的鹽酸就不再產生氣體？這些氣體在標況下共多少升？（2）若改為在石棉網上加熱引燃，則在標況下這些氣體的體積將如何變化？三、SO2（一）物性—氣味、有毒、易溶于水（二）制法1、工業(yè)：（1）煅燒黃鐵礦（2）硫燃燒2、實驗室：（1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2Oa簡易啟普發(fā)生器bNa2SO3固體和70%的硫酸c排空氣法收集d濃硫酸干燥e用

驗滿濕潤的蘭色石蕊試紙（2）Cu+2H2SO4=SO2↑+CuSO4+2H2O思考：裝置與制取哪種氣體相同？△(三)化學性質1、具有酸性氧化物的通性（1）與H2O反應：SO2+H2OH2SO3（亞硫酸）*亞硫酸是一種弱酸，在水中部分電離:H2SO3H++HSO3-

HSO3-

H++SO32-（2）與堿反應寫出SO2氣體通入NaOH溶液中的有關化學方程式。SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+NaOH=NaHSO3思考：1、實驗室制取SO2，可選擇什么試劑來吸收尾氣，防止空氣污染？2、SO2與澄清石灰水反應的現(xiàn)象是什么？（3）與堿性氧化物反應：SO2+Na2O=Na2SO32、還原性練習：寫出SO2氣體通入KMnO4（H+）、FeCl3、濃硝酸溶液中的離子方程式3、氧化性

SO2+2H2S=3S+2H2OSO2以還原性為主SO2SO3或SO42-+4+6+6O2、X2、KMnO4、HNO3、Fe3+4、具有漂白性——能使品紅褪色思考：1、SO2能使溴水、氯水、KMnO4溶液、品紅溶液褪色，分別是利用了SO2的什么性質？2、把SO2、Cl2分別通入品紅溶液和紫色石蕊溶液，然后加熱，現(xiàn)象如何？3、下列試劑能否用來鑒別CO2和SO2兩瓶氣體?為什么?A.品紅溶液B.澄清的石灰水C.氯化鈣溶液D.紫色石蕊試液E.氯化鋇和氯水的混合溶液（四）SO2與CO2的異同1、相同點：均為無色氣體，都能使澄清石灰水變渾濁，過量時又變澄清。2、區(qū)別：利用SO2的性質1）通入H2S中2）通入KMnO4（H+）中3）通入溴水中4）通入FeCl3溶液中5）通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中6）通入品紅溶液中思考：可用哪些方法除去CO2中的SO2？（五）二氧化硫的污染——空氣中的二氧化硫主要來自于含硫燃料（如煤與石油）的燃燒。*鈣基固硫：

CaO+SO2=CaSO32CaSO3+O2=2CaSO4（CaSO4與水作用生成生石膏CaSO4·2H2O）四、SO3——SO3是一種無色固體，熔點（16.8。C），沸點（44.8。C），SO3與H2O反應生成H2SO4，同時放出大量的熱。工業(yè)上常用這個反應制造硫酸。具有吸水性和強氧化性五、S2-1、與Zn2+、Fe2+、Cu2+、Ag+形成沉淀2、與Al3+雙水解3、被Fe3+、NO3-（H+）、KMnO4-、ClO-氧化4、遇X2、O2被置換5、遇H+形成H2S氣體6、用Cu2+、Ag+可除去S2-，并用于S2-的檢驗六、SO32-1、Na2SO3易被空氣中的氧氣氧化成Na2SO4，因此必須密閉保存。2、SO32-被Fe3+、NO3-（H+）、KMnO4-、ClO-、X2氧化成SO42-。3、SO32-遇H+會產生SO2。4、SO32-與S2-不反應，加入H+后生成S沉淀。練習：1、在氯化鋇溶液中通入SO2

，溶液仍澄清，若將氯化鋇溶液分裝兩只試管，一支加硝酸，另一支加NaOH溶液，然后再通入SO2

，結果兩試管中都有白色沉淀生成.由此得出下列結論合理的是

A.氯化鋇有兩性

B.兩支試管中的白色沉淀都是BaSO4

C.SO2

具有還原性和酸性

D.升高PH值使SO2

水溶液中SO3

2-

濃度增大

2、下列有關SO2氣體的實驗現(xiàn)象中不正確的是A、裝滿SO2的試管倒立在滴有紫色石蕊的水槽中，進入試管的溶液呈紅色B、將SO2通入有品紅溶液的試管中，紅色漸褪，給試管加熱無明顯變化C、將SO2通入有溴水的試管中，紅色漸褪，給試管加熱無明顯變化

D、等物質的量的Cl2和SO2同時通入品紅溶液中，無明顯變化

3、下列反應產生的氣體，通過Na2SO3溶液而不反應的是①Na2O2和CO2②Al和NaOH溶液③MnO2和濃鹽酸④濃硝酸和銅片⑤銅片和濃硫酸共熱⑥FeS和稀硝酸A、②⑥

B、② C、①②⑤ D、全部反應思考：可以樣哪些方法區(qū)別濃H2SO4和稀H2SO4？七、H2SO4（一）物性——純硫酸為無色油狀液體，98％硫酸密度為1.84克/毫升、沸點338℃，難揮發(fā)。（二）化性——二元強酸稀硫酸有酸的通性，濃硫酸不顯酸性濃硫酸1、強氧化性：(1)與金屬反應：與鐵反應：有氫氣生成嗎？常溫下能反應嗎？請寫出與銅、鐵反應化學方程式。(2)與非金屬反應：與C、S、P反應的產物是什么？寫出反應的化學方程式。(3)與還原性物質反應：與H2S、HI、HBr反應思考：上述反應分別表現(xiàn)了濃硫酸的什么性質？與金屬、Fe（OH）2、FeO等表現(xiàn)酸性、強氧化性；與非金屬單質、H2S等只表現(xiàn)強氧化性例：用過量的鋅與濃硫酸反應，某同學認為除了二氧化硫外，還有氫氣產生，理由是什么；用過量銅片與0.2mol濃硫酸共熱足夠長時間（忽略其它副反應），甲認為產生的SO2少于0.1mol，理由是什么；乙認為產生的SO2為0.1mol，理由是？2、吸水性可干燥：H2、N2、O2、Cl2、CO、CO2、SO2、CH4、HCl等不能干燥：H2S、HBr、HI、NH3等3、脫水性(常見于有機反應中)4、高沸點性（不揮發(fā)性）：制取HNO3、HCl、HF等5、強酸性：制取H3PO4、過磷酸鈣等6、稀釋：濃硫酸與H2O、HNO3、乙醇混合時（1）次序（2）攪拌（3）容器稀硫酸有無氧化性？酸的氧化性與氧化性酸有何區(qū)別？酸的氧化性是對H+而言，任何酸都有氧化性。氧化性酸是對酸根中有變價的“中心原子”而言，如：濃硫酸和硝酸。八、硫酸鹽1、2CaSO4·H2O—熟石膏（白色）寫出其轉化為生石膏的方程式2、CaSO4·2H2O—生石膏（白色）用于塑像、粉筆、醫(yī)療繃帶等3、ZnSO4·7H2O—皓礬（無色）用于醫(yī)療上的收斂劑、制取鋅鋇白等4、FeS