氧族元素环境保护单元知识总结

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1、氧族元素环境保护单元知识总结 【单元知识总结】 1氧族元素的性质 (1) 原子结构的异同 相同点：原子的最外层电子数均为6 个。 不同点：随着原子序数的递增，电子层数依次增多，原子半径依次增大。 (2) 元素性质的异同 相同点：最低化合价为-2 价，正价为 +4、 +6价( 氧元素除外 ) 。 不同点：随着原子序数的递增元素原子获得电子的能力在减弱，非金属性依次减弱，金属 性依次增强。 (3) 单质性质的异同 相同点：单质均可作氧化剂，每个原子可获得2 个电子。均有同素异形体。 不同点：单质颜色不同，密度依次增大，熔、沸点依次升高。单质与 2 H化合依次变难； 单质氧化性依次减弱，还原性依次增

2、强。 2硫及其化合物的性质 (1) 硫及其化合物的相互转化关系 (2) 硫及其化合物的联系和规律 相同价态的硫的化合物，通过酸碱反应规律联系在一起，例如： 不同价态的硫的化合物，可通过氧化还原反应规律联系在一起。 最高价态的硫只具有氧化性，最低价态的硫只具有还原性，中间价态的硫既具有氧化性又具有 还原性。 【方法规律】 1水、双氧水及比较 (1) 水的作用 作洗涤剂分离提纯时，滤出沉淀用水清洗表面残留溶液或离子。 作分散剂一配制水溶液、水溶胶。 作导热剂一一水浴加热。 作灭火剂水的汽化热大，普通可燃物着火可用大量水来灭火。 作反应物有水参加的化学反应。 作保护剂一白磷保存在水中，液溴用水封。

3、作冷凝剂一蒸馏装置中的冷却水，工厂的水冷凝器。 (2) 水、双氧水的比较 相同点：都由氢、氧两元素组成；常温下都是无色的液体；都是极性分子；都既有氧化 性又有还原性。 不同点： 22O H中含非极性键； 22O H中氧元素呈 -1 价， 而OH 2 中氧元素呈 -2 价； 22O H 不稳定而OH 2 很稳定； 22O H具有较强的氧化性，而OH 2 的氧化性却很弱。 2硫元素的价态变化规律 (1) 邻位转化规律 硫元素与其他元素之间进行氧化还原反应时，当硫元素处于最低价时只有还原性，它遇到 弱的氧化剂或强氧化剂不足时，被氧化后价态升至相邻的中间价态；当硫元素处于0 价与 +4价 态，它们既具

4、有氧化性又具有还原性，与强氧化剂反应时被氧化为相邻的高价，与强还原剂反 应时被还原为相邻的低价；当硫元素处于最高价态时只有氧化性，它与还原剂反应时被还原为 相邻的中间价态。 (2) 互不换位规律 -2 价态硫与 +6价态硫之间发生氧化还原反应时，只能变成中间价态，决不可能变成互换位 置，例如：硫元素相邻价态的粒子之间一般不发生氧化还 原反应，例如SH 2 和 S、 2 SO和 S之间不发生氧化还原反应。 (3) 跳位转化规律 当-2 价态的硫和硫单质与强氧化剂反应时，价态升高发生跳位转化。 注意，上述三条规律也适合其他变价元素的价态转化。 3常用漂白剂及其漂白原理 (1) 吸附型漂白 木炭、活

5、性炭等多孔状物质可以吸附有色物质，使其褪色，其过程发生的是物理变化。 (2) 化合型漂白 2 SO溶于水后生成的 32SO H，可与有色物质结合生成不稳定的无色化合物；褪色后的物质 在一定条件下又能恢复原来的颜色。 (3) 氧化型漂白 氯水、 2 )(ClOCa； 3 O、 22O H、 22O Na等物质都具有氧化性，它们可将有色物质氧化 成无色物质，并且褪色后不能恢复原色。 注意漂白与化学反应中物质颜色改变的区别。 4用硫酸制备气体 (1) 制氢气 活泼金属与稀硫酸反应可制取氢气，硫酸表现出酸性。例： 2442 HZnSOSOHZn (2) 制氯化氢、氟化氢、氯气 一些化合物可与浓硫酸反应

6、制取HF 、HCl、 2 Cl，硫酸表现出难挥发性和酸性。例： 4422 2CaSOHFSOHCaF HClSONaSOHNaCl22 4242 OHClMnSOSONaMnOSOHNaCl 22442242 222 (3) 制硫化氢、二氧化硫 硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢，亚硫酸钠与浓硫酸制二氧化硫，硫酸表现出强酸性。 SHFeSOSOHFeS 2442 OHSOSONaSOHSONa 22424232 )(浓 5氧化性酸和酸的氧化性的区别 氧化性酸是指酸根部分易于获得电子的酸，如浓硫酸、硝酸等，由于其中 4 S、 5 N易获得电 子，表现出很强的氧化性；而盐酸、氢硫酸、磷酸等酸根部分不能或不易

7、获得电子，它们是非 氧化性酸。在水溶液中任何酸都能不同程度地电离出 H，H在一定条件下可获得电子转变 为 2 H，从这一点看，酸都具有氧化性，这是H的氧化性，它和氧化性酸中中心元素处于高价 态易获得电子具有的氧化性是不同的。 请注意，酸根部分易得电子有氧化性氧化性酸；酸电离出 H得电子有氧化性酸的氧 化性。 6物质的提纯( 除杂质 ) 提纯是利用被提纯物质与杂质性质的差异，采用物理或化学方法除去杂质。 (1) 化学方法除杂选择试剂的原则 选择的试剂只能与杂质反应，而不能与被提纯的物质反应。 所选试剂不能带入新的杂质。 试剂与杂质反应的生成物与被提纯物质要容易分离。 提纯过程要尽可能做到步骤简单

8、、现象明显、容易分离。 (2) 常用的化学方法除杂的措施 利用生成沉淀除杂：NaCl( 2 BaCl) 加 32CO Na，再加盐酸。 利用生成气体除杂： 42SO Na，( 32CO Na) 加 42SO H 利用酸式盐与正盐的相互转化除杂。 利用氧化还原反应除杂。 利用两性物质的反应除杂。 利用其他化学性质的差异除杂。 除去气体中的杂质气体。 7氧族元素单质和化合物的一些特性 (1) 氧气参与反应的条件一般为高温或在水溶液里。 (2) 硫与铁、铜反应只生成硫化亚铁、硫化亚铜( 注意与氯气比较) 。 (3) 硫化氢有剧毒、臭鸡蛋气味、强的还原性，实验室不能用强氧化性的酸制硫化氢。 (4) 2

9、 SO可漂白纸张、毛、丝、品红溶液( 注意与 2 Cl、 22O Na、 2 )(ClOCa比较 ) ， 2 SO也 能还原溴水中的溴、 4 KMnO溶液中的 4 KMnO，使溶液颜色褪去( 区别以上二者的不同) 。 (5) 3 SO是无色固体，熔点16.8 ，沸点 44.8 ，标准状况下为固体，通常情况下为液体， 极易气化，易挥发。 (6) 32SO Na被氧化为 42SO Na。 2 SO、 32SO H、 2 3 SO都具有还原性，且还原能力不同，其强 弱为 232 2 3 SOSOHSO 。 【难题巧解点拨】 例 1用下列途径制备海波(OHOSNa 2322 5) ： 制备海波途径中的

10、有关化学反应为： 2322 4274SOOFeOFeS高温 SHFeClHClFeS 22 2 OHSSOSH 222 232 OHSONaNaOHSO 2322 2 32232 OSNaSSONa (1) 画出合理配比图。 (2) 现有 88gFeS，NaOH溶液吸收 2 SO的吸收率为96% ，问最多制备海波质量为多少克？ 解析本题涉及二次配比问题，用逆向推理法，运用化学反应中量的关系，逆向推导。 答案(1)合理配比图 (2) 设用于生成 2 SO需 FeS 的物质的量为xmol，用于反应生成SH 2 需 FeS 的物质的量为 ymol。 mol molg g FeSn1 88 88 )(

11、 1 yxx yx 4 1 %96 4 3 1 解得： x=0.68mol y=0.32mol molmolmolyxOHOSNan49.032.0 4 1 68.0 4 1 )5( 2322 gmolgmolOHOSNam52.121/24849. 0)5( 2322 点拨本题第一个问题的解法采用逆向思维法，第二个问题的解法要抓住硫原子个数守恒 以及参加反应的 32SO Na与 S的物质的量之比为1：1。充分体现了原子利用率的高效性。 例 2实验室里需要纯净的氯化钠溶液，但现有的氯化钠晶体中混有少量硫酸和碳酸氢铵， 设计一组实验除去杂质。 试简单回答下列问题。 (1) 除去 34HCO NH

12、，用加热方法好，还是加入碱微热的方法好？回答：_， 原因是 _，判断 34HCO NH已完全除去的方法是_。 (2) 加热的固体残留物溶于水后，应用 2 BaCl溶液还是 23) (NOBa溶液除去 2 4 SO回答： _，原因是 _，判断 2 4 SO已完全除去的方法是_。 解析 (1)加热可使 34HCO NH完全分解，无残余物，加碱则消耗试剂还可能带入新的杂 质。 (2) 用 2 BaCl溶液为好，可避免溶液中引入 3 NO。 答案 (1)加热方法好； 34HCO NH可全部分解还不产生其他杂质；将湿润红色石蕊试纸 放在试管口不变蓝色，则已分解完全。 (2) 用 2 BaCl溶液为好；避

13、免溶液中引入 3 NO；取少量的上层清液，滴加 2 BaCl溶液，如 不产生浑浊，表示 2 4 SO已完全除去。 点拨 此类题的解答要根据除杂所要遵循的原理：不增加新的杂质，增加了要设法除尽： 不减少欲被提纯的物质；被提纯的物质与杂质容易分离；加入的试剂能把杂质转变为被提纯的 物质，或转变为气体，沉淀、易溶物而除去。 例 3现有 32SO Na溶液和稀 42SO H两种溶液。设计一个实验区别它们。所用试剂只有 2 BaCl溶液，仪器只有试管。试写出鉴别过程和结论。 解析若向两种溶液中加入 2 BaCl溶液时都有白色沉淀生成，设法根据该步的现象加以区 别，应深入考虑生成沉淀的性质不同，一种能溶于

14、酸而另一种不溶于酸；更应注意反应后溶液 的成分不同，并加以利用进行鉴别。 答案取两支试管，分别加入两种试液，然后向里面各加入足量 2 BaCl溶液，都产生白色 沉淀。取一支试管中的上层清液加入到另一支试管的沉淀中，若沉淀溶解，则取清液的试管中 盛的为稀 42SO H，另一支试管为 32SO Na溶液；若沉淀不溶解，则结论相反。 点拨 只把注意力集中在 3 BaSO和 4 BaSO都是难溶于水的白色沉淀，就无法鉴别。本 题中的最大障碍就是比较反应后溶液性质上的不同，用隐藏在反应之后的物质来帮助解决。因 此要注意发散思维，挖掘内在条件。 例 4白色的亚铜化合物 34) (SONHCu难溶于水。若与

15、足量的10mol/L 的 42SO H溶液混 合并微热，生成铜和 2 SO气体及溶液。 (1) 完成并配平化学方程式： _)( 2424234 OHCuSOSOCuSOHSONHCu； (2) 按上述操作，铜的最高转化率是_ ； (3) 有人设计让上述反应在密闭容器中进行，结果铜的转化率大大提高。问在密闭容器中反 应，铜的最高转化率是_，其理由是 _。 解析 (1)由化合价升降法可配平氧化还原反应方程式。然后根据原子守恒可判断有 424) (SONH生成。 (2) 由上述反应可知： Cu自身氧化还原为 2 Cu和 Cu ， 由电子得失守恒可得 34) (SONHCu 中有一半Cu 转变为 Cu

16、，另一半转变为 2 Cu，故铜的转化率最高为50% 。 (3) 若在密闭容器中进行，就是增大生成的 2 SO在溶液中的溶解量， 可将 4 CuSO还原为 Cu， 由 2 SO和 4 CuSO的比例可知， 2 SO可将 4 CuSO中的 2 Cu全部还原，所以最高转率为100% 。 答案 (1) 4242424234 )(222)(2SONHOHCuSOSOCuSOHSONHCu； (2)50% (3)100%；密闭容器中 2 SO随压强增大溶解量增多，可将 4 CuSO全部还原为Cu。 点拨 在对氧化还原反应原理深入理解的基础上，结合原子守恒，电子得失守恒进行计 算。在解题思路上和思维方法上要在深挖隐含信息上下