主族元素之氧族元素.doc

第二节第二节 氧氧 硫硫一、一、氧及其化合物氧及其化合物1．氧气、臭氧氧气最常用的氧化剂空气中分布着 21%的氧气，因而使地表形成一种氧化性的气氛，许多物质在空气中都会发生氧化反应氧气和一些硫化物反应时，常生成的氧化物或硫酸盐P4S3 + 8O2=2P2O5+3SO2（火柴头上有 P4S3）PbS+2O2 = PbSO4臭氧存在于高空的大气层，能吸收紫外线，它的特征化学性质是不稳定性和氧化性，其氧化能力比氧气强，常用作消毒杀菌剂O3 +2I— +H2O = I2 + O2↑+2OH— （用来测定 O3的含量）O3 + CN— =OCN—- + O2 O3 + OCN— =CO2 + N2 + O2（治理电镀工业的含氰废水）2．过氧化氢过氧化氢俗称双氧水因其分子中含有过氧键（—O—O—） ，呈现强烈的氧化还原性H2O2既是一种很强的氧化剂，又是一种较弱的还原剂2H2O2 = 2H2O+O2 （在 Cu2+、Fe2+、Mn2+、Cr3+等存在时，分解反应即可大大地加速 ） 作为氧化剂，H2O2比其它氧化剂优越，因为它的还原产物是水，不会给反应体系带来杂质； 当 H2O2遇到强氧化剂时才显还原性。

PbS+4H2O2 = PbSO4+4H2O2MnO4—+5H2O2+6H+ = 2Mn2++5O2↑+8H2O[例 2—4] 碘化钾和硫酸的溶液中加入过氧化氢，放出大量不溶于水的无色气体（现象是从溶液内部析出大量小气泡） ，同时，溶液呈棕红色，或使淀粉变蓝试根据这一现象写出有关化学方程式[解析] 从题给信息可看出，无色气体是 O2，使淀粉变蓝色的物质是 I2碘元素从氧化态—1 转变为 0，氧元素从氧化态—1 转化为 0，化合价都是升高稀溶液中，SO42—显然不具氧化性，那氧化剂是什么物质呢？这是解决问题的关键该反应的正确解释是 H2O2在酸性溶液中氧化 I—离子，H2O2中氧元素得到电子转化为 H2O，I—失电子转化为 I2；氧气的来源是 H2O2 自身在该溶液中的分解上述两反应同时发生：H2O2 + 2KI + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 2H2O2H2O2 = 2H2O + O2↑二、硫及其化合物二、硫及其化合物1．硫化氢 是一种有毒气体，为大气污染物H2S 及其水溶液氢硫酸在实验室中主要用作沉淀剂，许多金属离子遇 H2S 可生成难溶的硫化物沉淀此外 H2S 也是强还原剂，较弱的氧化剂 I2就可将它氧化。

I2+H2S = 2HI + S↓氢硫酸溶液在空气中放置，空气中 O2也可把它慢慢氧化为 S，而使溶液变混浊2H2S+O2 = 2 S↓+ 2H2O2．亚硫酸及其盐 SO2的水溶液叫亚硫酸，亚硫酸不稳定，只能存在水溶液中在亚硫酸中硫的氧化态为+4，故它既有氧化性又有还原性H2SO3+I2+H2O==H2SO4+2HIH2SO3+2H2S==3S↓+3H2O亚硫酸盐可形成正盐和酸式盐两类,所有酸式盐均易溶于水,正盐中除碱金属和铵盐外均难溶于水,但都溶于强酸溶液3．硫酸及其盐 稀硫酸具有酸的通性，浓硫酸有吸水性、脱水性、氧化性、腐蚀性和不挥发性硫酸盐一般易溶于水，但 Sr2+，Ba2+和 Pb2+的硫酸盐为难溶盐，Ag+和 Ca2+的硫酸盐为微溶盐多数硫酸盐有形成复盐的特性常见的复盐有两类，其组成通式分别是M2ⅠSO4·MⅡSO4·6H2O（MⅠ=NH4+，K+，Rb+，Cs+等，MⅡ=Fe2+，Co2+，Ni2+，Zn2+,Cu2+,Mg2+）和M2ⅠSO4·M2Ⅲ（SO4）3·24H2O（MⅠ=Na+，K+，NH4+，MⅢ=A13+，Cr3+，Fe3+，V3+等） 。

摩尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O 和明矾 K2SO4·A12(SO4)3·24H2O 分别是这两类复盐的重要代表4．硫代硫酸及其盐 亚硫酸盐与硫化合可生成硫代硫酸盐： Na2SO3+S===Na2S2O3硫代硫酸是一种不稳定的酸,会立即分解：S2O32—+2H+==SO2↑+S↓+H2O （常用来鉴别 S2O32—）硫代硫酸盐有较强的还原性, 强氧化剂(如 C12)把它氧化为硫酸盐, 较弱的氧化剂(如 I2)把它氧化为连四硫酸盐Na2S2O3+4C12+5H2O==2H2SO4+2NaC1+6HC12Na2S2O3 +I2== Na2S4O6 +2NaI（碘量法）硫代硫酸根有很强的配位能力可使 AgBr 溶解： AgBr+2 S2O32—==[Ag(S2O3)2]3—+Br—[例 2—5]已知 A~I 几种物质间的某些反应关系如图所示：反应所需试剂均为过量，产物中水已略去，试回答：（1）A~I 各为何物？（2）写出 G 和 D 反应的化学方程式？[解析]A 既能与 O2反应、又能和 H2反应，且 H 能和 NaOH 反应，可推知 H 为酸；B能与 NaOH 反应，D 能与 NaOH 反应，可知 B、D 显酸性。

据此推断，A 是 SF 为Na2SO3，和 S 反应得 Na2S2O3后者和 H2SO4（D）反应得 Na2S2O3（E）SO2（B） 进一步推断，可得 H 为 H2S，I 为 Na2S2）Na2S2O3+ H2SO4== Na2SO4 + SO2↑+S↓+H2O [例 2—6]海波 Na2S2O3·5H2O 是定影剂，在实验室中可以用 Na2SO3 、Na2CO3 、Na2S 等制备海波其方法是把某种气体通入一定物质的量比的 Na2CO3 和 Na2S 的混合溶液中，不久出现浅黄色沉淀其量逐渐增多，在煮沸时又逐渐减少，当溶液 pH 值降到 7附近时溶液透明，此时已有相当数量的 Na2S2O3 生成停止通气，将溶液浓缩可得美丽的无色海波晶体试回答： （1）当通该气体在混合溶液中出现一系列的化学方程式2）开始用的 Na2S 和 Na2CO3混合溶液中，Na2S 与 Na2CO3的最佳的物质的量比为多少？写出上述总反应的化学方程式3）用海波溶液定影时可将相片或底片中未感光的 AgBr 溶去生成 Ag（S2O3）22—络离子的离子方程式[解析]制备 Na2S2O3要用 Na2SO3和 S 反应，但题中示给硫粉，所以要用题给的试剂去̓ዐвዐዐዐ x ዐ ዐ 2ዐዐ ዐ ዐዐዐዐዐዐዐዐዐዐDHIHዐ ዐዐ x ዐዐ x ዐ ዐ ዐ ዐ P 2 ዐዐ ዐዐ nOዐ制备硫粉。

用 Na2SO3与 H2SO4反应可得 SO2，将其通入 Na2CO3 和 Na2S 的混合溶液中，发生类似强酸复分解弱酸盐的反应，生成 H2S|、Na2SO3和 CO2；H2S 又与 SO2反应得到硫沉淀，从而发生 Na2SO3和 S 反应生成 Na2S2O3求溶液中 Na2S 与 Na2CO3的物质的量比时，可由始态物质和终态物质列出总反应式求出，即：2Na2S+Na2CO3+4SO2 =3Na2S2O3+CO2↑答案：（1）Na2S + SO2 + H2O = Na2SO3 + H2S 、2 H2S + SO2 = 3S +2H2O、Na2CO3 + SO2 = Na2CO3 + CO2↑；（2）SO32—+ S =S2O32—；（3）2：1；（4）AgBr+2 S2O32—==[Ag(S2O3)2]3—+Br—训练题训练题】】1．1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家.大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物.氟利昂(如CCl2F2可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3).有关反应为:总反应：2O33O2（1）在上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是( ).(A)反应物 (B)生成物 (C)中间产物 (D)催化剂（2）O3和O2是( ).(A)同分异构体(B)同系物 (C)氧的同素异形体 (D)氧的同位素2． 下列物质中，既能跟硫化氢反应，又能跟溴水反应的是( )。

①硫化钠溶液 ②二氧化硫溶液 ③硫酸铜溶液 ④氯化亚铁溶液 ⑤硝酸银溶液 ⑥氢氧化钠溶液（A）①②③④⑤⑥ （B）②⑤⑥ （C）①②⑤⑥ （D）①②④⑥3． 将标准状态下硫化氢 24mL 跟 30mL 氧气混合后点燃，产生的二氧化硫在同状况时的体积是( )A）24mL （B）30mL （C）20mL （D）18mL4． 室温时一个容积不变的密闭容器城充满 aLH2S，再通入 bLSO2，超始时压强为 P 帕，反应完毕后压强为 P/2 帕(温度不变)，则 a：b：可能为( ).（A）1:1 （B）2:1 （C）1:2 （D）5:15． 某溶液中含有 Cl-、SO42-、S2-等阴离子，现用 Ag+、Ba2+、Cu2+的硝酸盐将上述离子分别沉淀出来，加入试剂 的顺序正确的是( )A）Ba2+、Ag+、Cu2+ （B）Ba2+、Cu2+、Ag+（C）Ag+、Ba2+、Cu2+ （D）Cu2+、Ba2+、Ag+6．向 10mL0.1mol/L 的硫酸铜溶液中加入 10mL0.15mol/L 的氢氧化钠溶液是产生一种蓝色沉淀。

经测定，溶液中的铜离子已几乎被沉淀完全该蓝色沉淀主要成分为( )A）Cu(OH)2 （B）Cu2(OH)2SO4 （C）3Cu(OH)2·CuSO4 （D）Cu2(OH)27．写出制备金属硫化物、二氧化硫的几类方法（按：铜、铁分别和硫作用均归属金属和硫反应类） 8． 黑火药是我国古代的四大发明之一，其成分是是硫、木炭、硝（KNO3）分别研细后的混合物因三种物质的配方比例不同，主反应有区别，爆炸力也有所不同例行第一种 配方的反应为：S + 2KNO3 + 3C K2S + N2 ↑+3CO2↑第二利配方用等物质的量的 KNO3 与 C，而硫的物质的量为 KNO3 的 5/16，点燃后的生成物是K2CO3、K2SO4、K2S2、N2和 CO2试回答：（1）第二种配方爆炸的化学方程式（2）第一种、第二种配方相比，爆炸力更强的是何种？试分析原因3）两种配方相比，爆炸力更强的配方中 KNO3的质量分数是多少？（4）黑火药爆炸时总伴有烟，其主要原因是什么？（5）第二种配方产物中 K2S2的电子式是9． （1）形成酸雨的主要物质是什么？（2）现取一份雨水样，每隔一定时间测其 pH 值，数据如下：测试时间/h01248雨水样 pH4．734．624．564．554．55说明雨水样 pH 值变小的主要原因？（3）正常雨水的 pH 值约为 6~7，以上所取的雨水已大大偏离正常值，会给环境带来哪些危害？（4）为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的二氧化硫，工业上将生石灰或碳酸钙和含硫煤混合使用。

请写出燃烧时有关“固硫”反应的化学方程式并请从反应热角度讨论用生石灰或碳酸钙的区别5）上述是减少酸雨的一条有效途径之一你认为减少酸雨的产生还可采取的何种措施？10．I2和 Na2S2O3发生既快又完全的反应， 因 Na2S2O3遇酸分解及在碱性溶液中发生歧化反应，所以上述的反应需在近中性条件下进行1）当把 I2液滴入 Na2S2O3溶液中时，即使在碱性溶液中也能发生完全的反应；（2）若把 Na2S2O3溶液滴入 I2液中时，那么在酸性溶液中仍能发生完全的反应请说明这两个实验的原因11．对含有一种或多种含硫化合物的钠的正盐溶液进行酸化，发生了以下几种情况（只列出了含硫的产物） 问原溶液中含何种硫化合物的钠盐？若是含两种或两种以上硫化合物的钠盐，它们的物质的量的比如何？写出相应的反应式。