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1、第六章 氧族元素 环境保护1. 氧族元素的单质极其重要化合物的性质以及递变规律：元 素 符 号氧（O）硫（S）硒（Se）碲（Te）化合价非金属性非金属性减弱单质色态无色气体淡黄色固体灰色固体银白色固体熔沸点 逐渐增高密度 逐渐增大跟H2反应燃烧或爆炸加热时反应加热时反应不直接反应氢化物的稳定性很稳定加热可分解不稳定很不稳定氧化物SO2、SO3SeO2、SeO3TeO2、TeO3注意：氧族元素都能与金属直接化合.（） 例如：钋为金属，与金属不能直接化合.能把一种物质氧化成最高价，则它的氧化性强（一个反应中，还原剂的氧化性弱于氧化剂的氧化性，前提是此反应不应是可逆反应）.例：Fe+S=FeS Fe
2、+Cl2FeCl3 得氧化性：Cl2S.元素将非金属性（氧化性），物质将氧化性（还原性）；Na的最高价氧化物Na2O，不是Na2O2这是过氧化物. 有单质参与（或生成）的反应就是氧化还原反应.（）例如：O3O2互为同素异形体的物质的分子内原子种类也要相同，像与D2不能互称同素异形体.氧族元素最高价氧化物（RO3）对应的水化物均为H2RO4，其水溶液呈酸性.（O除外）H2SeO4酸性H2SO4酸性例外.（氧族元素的最高氧化物的水化物的酸性随氧族元素核电荷数递增而减弱） 硒是半导体，碲能够导电. 少量SO2通过CaCl2溶液能生成白色沉淀. （） 生成HCl和CaCO3此反应不发生. Te无法与H
3、2发应.（氧族元素与H2发应生成的氢化物随核电荷数增大而减弱 ）2. 单质硫的重要化学性质：硫是一种比较活泼的金属，既有氧化性，又有还原性.氧族元素的非金属性要比同周期的卤素的非金属弱.单质硫的重要物理性质：S的溶解性跟金属反应氧化性：2Na+S Na2S Fe+S FeS （放热反应，用酒精加热一会儿，即撤去，放出热足以维持反应进行） 2Cu+S Cu2S（黑色）跟非金属反应：H2+S H2S （S显氧化性） S+O2点燃 SO2 （S显还原性）跟化合物反应： 6HNO3(浓)+S H2SO4+6NO2+2H2O 2H2SO4(浓)+S 3SO2+2H2O（S不与稀H2SO4发应） 6KOH
4、+3S 2K2S+K2SO3+3 H2O （歧化反应） 注：S可以与浓H2SO4发应，也可与KOH反应，不能就此说明S具有两性这是氧化还原反应，不是复分解反应.3. 臭氧：常温常压下为淡蓝色气体，密度比氧气大，比氧气易溶于水. 不稳定性：2O3=3O2强氧化性：氧化性比氧气强 O3+2KI+H2O 2KOH+I2+O2 （可用淀粉碘化钾试纸检验O3）O3+KCN KOCN+ O2 （O3除KCN污染） O3+Ag Ag2O+O2漂白和消毒.注意：在空气中高压放电就会产生臭氧：3O2 放电 2O3保护臭氧可采取有效措施：减少氟氯烃的排放量；减少氮氧化物的排放量.4. H2O2的水溶液俗称双氧水，
5、水现弱酸性. 不稳定性：H2O2在高纯和低温时很稳定，但加热、光照、有杂质纯在时，易发生分解；2H2O2 2H2O+ O2氧化性：H2O2可将SO2、S、Fe等氧化，自身则被还原为H2O：2H+ H2O2+2 I2+2H2O（酸性条件下） H+ H2O2+2H2O（酸性条件下） PbS+4H2O2 PbSO4（白色沉淀）+4 H2O SO2+ H2O2 H2SO4还原性：H2O2遇强氧化剂（如：KMnO4、Cl2等）时，表现出还原性，并被氧化为O2：2MnO+5 H2O2+6 H+ 2 Mn2+5O2+8 H2O H2O2+Cl2 2HCl+O2漂白和杀菌.5. 二氧化硫的物理性质：SO2是无
6、色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水. 二氧化硫的化学性质：酸性氧化物亚硫酐 与酸反应：SO2+H2OH2SO3 （亚硫酸）与碱性氧化物反应：SO2+CaO CaSO3（白色沉淀） 与碱反应：2NaOH+SO2 Na2SO3+ H2O；NaOH+SO2 NaHSO3；SO2+Ba(OH)2 BaSO3+H2O（BaSO3溶于盐酸）与盐反应：NaHCO3+SO2 NaHSO3+CO2 （酸性H2SO3H2CO3）还原性：2SO2+O2 2SO3（SO3在通常状况下为晶体，SO2通常状况下为固体）SO2+Cl2（包括卤素）+2H2O H2SO4+2HCl氧化性：SO2+2H2
7、S 3S+2H2O 漂白性：SO2的漂白原理与Na2O2、H2O2、O3、HClO不同，SO2是与有色物质化合生成不稳定的无色物质，这些无色物质容易分解而恢复原色，而Na2O2、H2O2、O3、HClO的漂白性是由于它们的强氧化性，且漂白后颜色不会恢复：附：活性炭、硅藻土有较强的吸附作用，也可漂白，但属物理变化.注意：Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HCl若Cl2与SO2等物质的量混合，则二者都失去漂白作用.实验室制SO2用Na2SO3与一定浓度的H2SO4反应制SO2（此反应是复分解反应，体现H2SO4的酸性），虽是“固+液气”，但不能用启普发生器，因为Na2SO3是固体粉末，而不是
8、块状固体. SO2+2NH3H2O (NH4)2SO3+H2O用于除SO2尾气. 亚硫酸溶液不能露置在空气中，会被氧化成H2SO4.SO2对大气的污染：它对人体的直接危害是引起呼吸道疾病，严重的会死亡.空气中的SO2在氧气和水的共同作用下，会形成酸雾.空气中的硫的氧化物和氮的氧化物随雨降下就形成酸雨.正常雨水的pH值5.6，酸雨的pH值小于5.6. 防止SO2对大气的污染：一是要控制使用燃煤锅炉，把煤转化为煤气；二是对煤进行洗选加工或脱硫处理（加生石灰脱硫： SO2+CaO CaSO3 2CaSO3+O2 2CaSO4）；三是对燃煤、冶炼厂废气等进行除尘、排烟脱硫处理，回收SO2，变废为宝.
9、附：H2S（HSH）是一种还原性气体，并且有可燃性.H2S（氢硫酸，弱酸） H+HS，氢硫酸的还原性大于H2S气体的还原性.H2S不能与Fe3+、MnO4共存. H2S放在空气中变浑浊：2H2S+O2（不足） 2S+2H2O 检验H2S：用醋酸铅试纸 H2S+Pb(Ac)2 PbS+2Hac 用CuSO4：CuSO4+H2S CuS+ H2SO4 可燃性：2H2S+O2点燃 2S+2H2O （O2不足，H2S气体不完全燃烧）2H2S+3O2点燃 2SO2+2H2O （O2充足，H2S气体完全燃烧） 不稳定性：H2S 高温 S+ H2还原性：H2S+H2SO4(浓) S+SO2+2H2O 3H2
10、S+2HNO3(稀) 3S+2NO+4H2O H2S+Cl2 2HCl+S 2H2S+SO2 3S+2H2O Na2S+H2S 2NaHS 2H2S+ H2SO3=3S+3H2O（弱氧化性）实验室制法：FeS和稀H2SO4或盐酸制H2S气体：FeS+2H+ 2Fe2+H2S（用浓H2SO4不能制H2S）尾气处理：H2S+2OH=S+2H2O（H2S+OH=HS+H2O 碱液少量）6. 纯硫酸是一种无色、黏稠的油状液体.沸点高，难挥发，易溶于水且溶解时放出大量的热.吸水性：H2SO4+nH2OH2SO4nH2O 实验室常用浓硫酸作气体的干燥剂，如干燥H2、O2、CO2、SO2、HCl、Cl2、C
11、H4等，但不能干燥碱性气体（如NH3）和一些还原性气体（如HI、HBr、H2S等）.脱水性：浓硫酸对人体皮肤有强烈腐蚀作用.强氧化性：加热氧化性更强. 跟金属反应：加热时，大多数金属（Au、Pt除外）可被浓硫酸氧化：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2 2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O跟非金属反应，加热时浓硫酸可氧化除卤素、N2、O2、H2以外的非金属： C+2H2SO4(浓) 2H2O+CO2+2SO2 2P+5H2SO4(浓) 2H3PO4+5SO2+2H2O跟化合物反应： H2SO4(浓)+ H2S S+2H2O +SO2（H2S不能用
12、H2SO4(浓)干燥的原因）H2SO4(浓)+2HBr Br2+ SO2+2H2O 注意：浓硫酸遇紫色石蕊不变色（浓硫酸无酸性，不能电离氢离子）. 2NaCl+ H2SO4(浓)=NaHSO4+HClH2SO4(浓)体现高沸点，不挥发性. H2SO4(浓)主要是S表现出氧化性，所以是氧化性的酸；稀H2SO4是H+表现的氧化性是酸的氧化性，而不是氧化性的酸. 铁、铝等金属在常温下被H2SO4(浓)发生钝化（钝化是化学反应）表现出H2SO4(浓)的强氧化性. 足量Cu与1mol H2SO4(浓)反应理论上可生成0.5 mol SO2气体，但Cu 和H2SO4(浓)生成水稀释H2SO4(浓)，所以气
13、体小于0.5 mol.当加热时间足够长，水比浓硫酸易挥发（不是浓硫酸的吸水性，而是反应加热，水挥发），产生气体可能等于0.5 mol.硫酸与活泼金属放H2，体现硫酸中H+的氧化性（不是酸性，可以是氧化性，但不是强氧化性），硫酸和NaOH、CuO反应，体现硫酸的酸性，硫酸使酸碱指示剂变色，体现硫酸的酸性.7. 对SO的检验：待测液气体品红溶液褪色证明有SO离子反应：2H+ SO= SO2+H2O 注意：可用稀盐酸，不能用稀硝酸.加入BaCl2溶液生成白色沉淀，加稀盐酸，沉淀溶解，并产生刺激性气体.附：（一）对SO的鉴定：甲：试液白沉淀不溶（若含有Ag+、Hg、SO）乙：试液无白 丙：试液无白（若
14、含SO，酸性环境中，它易被NO氧化为SO） 丁：试液无（无Ag+、Hg）白（）注意：Ba(NO3)2+SO2+H2OBaSO4（加水等同于加H+，又有NO，把BaSO3氧化成BaSO4）（二）若和SO同时存在，应先用可溶性钡盐将SO检出，然后在检验（若先检验，则加入AgNO3可能与SO产生Ag2SO4白色沉淀，而AgCl和Ag2SO4都不溶于强酸中，故不行）；同理，Ba2+与Ag+同时存在，应先用可溶性氯化物溶液将Ag+、检出，然后在用硫酸或硫酸盐溶液检验Ba2+. （三）筛选最佳方法：如鉴别NH4Cl、KCl、(NH4)2SO4、K2SO4四种无色溶液，若选用Ba(OH)2则最为简便.K2SO4BaSO4 NH4ClNH3 KCl既无白色沉淀又有无NH3 (NH4)2SO4既有白
