1、氧族元素知识归纳 一、硫及其化合物转化关系图 二、本章主要内容1与氧气有关的反应（1）有氧气参加的反应方程式与绝大多数金属单质作用4Na+O2=2Na2O 与绝大多数非金属单质作用 与非还原性化合物作用 2NO+O2=2NO2 4FeS2+11O22Fe2O2+8SO2与有机物作用在空气中易被氧化而变质的物质a.氢硫酸或可溶性硫化物：2H2S+O2=2S+2H2Ob.亚硫酸及其可溶性盐2H2SO3+O2=2H2SO4，2Na2SO4+O2=2Na2SO4c.亚铁盐、氢氧化亚铁4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3d.苯酚e.氢碘酸及其可溶性碘化物4HI+O2=2H2O+2I2吸氧腐
2、蚀（如：铁生锈）负极：2Fe4e=2Fe2+ 正极：O2+4e+2H2O=4OH Fe2+2OH=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O（2）生成氧气的反应方程式 2氧气和臭氧的比较物质名称臭氧氧气物理性质通常状态气态气态气味有刺激性臭味无味熔点/约251约218沸点/约112约183颜色气态呈浅蓝色，液态呈深蓝色，固态呈紫黑色气态无色，液态呈浅蓝色，固态仍呈浅蓝色2.1431.42949430.8主要化学性质氧化性极强，可氧化Ag、Hg等氧化性强，但难氧化Ag、Hg等主要用途漂白、消毒；地球上生物的天然保护伞；刺激中枢神经，加
3、速血液循环供给呼吸，支持燃烧自然存在90%存在于距地面15km50km的大气平流层中主要存在于空气中，空气中O2占的体积分数约为20%相互转化3硫元素的化学反应（1）硫单质的反应 S+Hg=HgS S+2Ag=Ag2S 3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2+2H2O（2）H2S的反应H2SH2+S H2S+X2=2HX+S（X2是指卤素单质，即Cl2，Br2，I2）H2S+Pb(Ac)2=PbS+2HAcH2S+CuSO4=CuS+H2SO4FeS+2HCl=FeCl2+H2S（H2S的实验室制法）（3）SO2的反应SO2+2H2S=3S+
4、2H2O SO2+Na2O=Na2SO3 SO2+Na2O2=Na2SO4 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2ONa2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX Na2SO3+X2+H2O=Na2SO4+2HX(X2=Cl2,Br2,I2)2FeCl3+SO2+2H2O=2FeCl2+2HCl+H2SO4SO2+NH3H2O=NH4HSO3 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O2Na2SO3+O2=2Na2SO4(亚硫酸易被氧化而变质)
5、（4）浓H2SO4有关反应（稀H2SO4具有酸的通性）4硫化物的溶解性硫化物溶解性反应举例Na2S、K2S、(NH4)2S溶于水，又溶于酸(NH4)2S+2HCl=2NH4Cl+H2SBaS、CaS、MgS、Al2S3遇水分解Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2SZnS（白）、FeS（黑）不溶于水，但溶于酸ZnSO4+Na2S=ZnS+Na2SO4ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2SAg2S、HgS、CuS、PbS(HgS为红色，其他均为黑色)不溶于水，也不溶于酸CuSO4+H2S=CuS+H2SO42AgNO3+Na2S=Ag2S+2NaNO35浓硫酸的氧化性和稀硫酸的氧化性的区
6、别浓硫酸具有强氧化性，其氧化性是由硫酸分子中处于最高价态的+6价的硫产生的，加热能氧化许多金属、非金属及某些具有还原性的化合物，浓硫酸的还原产物一般为二氧化硫。稀硫酸溶液中不存在硫酸分子，因而无强氧化性，但电离产生H+具有一定的氧化性，能氧化比较活泼的金属（如Zn等）而发生置换反应，稀硫酸的还原产物为氢气。由此可见，浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但产生氧化性的原因是不同的，因此其氧化能力也有强与弱的差别，被还原产物也不相同。6硫化氢、二氧化硫有关反应计算技巧. H2S、O2混合气体燃烧计算技巧不完全燃烧：2H2S+O2（不足） 2S+2H2O完全燃烧：2H2S+3O3（充足） 2SO2+2H2O
7、讨论：（1）当 时，发生反应，产物为S，H2O（2）当 时，发生反应，产物为SO2，H2O（3）当 时，发生、反应，产物S，SO2，H2O可将（1）、（2）两式合并，并用待定系数法配平 注意：计算时应根据n(H2S)：n(O2)的比值分别选择、式进行计算，如果作为选择题，可以用如下讨论：若 ，则只发生反应；若 ，只发生反应；若 ，、反应均发生，生成SO2的量为 （体积或摩尔）。. H2S，SO2混和计算的进一步推广：即它们的盐在酸性条件下生成硫的计算、讨论依据的化学原理有：Na2S+H2SO4=Na2SO4+H2S Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O 2H2S+SO23S+
8、2H2O若设Na2SO3为amol，Na2S为bmol，足量H2SO4条件下反应，则有以下情况： 时，正好完全反应，生成S 时，Na2SO3过量，产物为SO2和S 时，Na2S过量，产物为H2S和S7物质的漂白性规律(1)由于发生物理变化能起漂白作用的物质：活性炭，具有吸附性(2)由于发生化学变化而具有漂白作用的物质有：SO2能与某些有色物质化合形成无色的化合物而具有漂白作用，SO2的漂白作用是可逆的HClO、O3、H2O2、Na2O2，浓HNO3具有很强的氧化性，能将染料和有机色质氧化而使之褪色，HClO等的漂白作用不可逆。HClO、浓HNO3和Na2O2能使指示剂变色后褪色说明：由于浓硝酸
9、有强腐蚀性，所以一般不用它做漂白剂8硫酸与金属反应的一般规律(1)浓H2SO4与金属反应的规律常温时，Fe、Co、Ni、Cr、Al等金属与浓H2SO4作用，发生“钝化”加热时，除Au、Pt外，绝大多数金属都能与浓硫酸发生反应，但都没有氢气生成金属活动顺序表中氢以前的金属与浓H2SO4作用时，金属被氧化为相应的硫酸盐，一般情况下，H2SO4被还原为SO2，但还原性较强的金属，如锌等与浓H2SO4作用时，还原产物主要是SO2，往往同时有单质硫和硫化氢出现金属的还原性越强，生成S和H2S的倾向就越大。在金属活动顺序表中氢以后的金属，在加热情况下跟浓硫酸作用，金属被氧化为相应的硫酸盐，还原产物均是SO
10、2，而不生成S和H2S；但随着浓H2SO4消耗，浓度变小成稀H2SO4，氢以后的金属便不反应了，而氢以前的金属还可以反应置换H2，这在计算题中要特别注意(2)稀硫酸与活泼金属反应，生成硫酸盐(若金属为变价金属，则生成低价金属的硫酸盐)和氢气例如：Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2Cu、Hg、Ag等位于氢后面的金属与稀H2SO4不反应9工业制硫酸的十个“三”(1)三原料(黄铁矿或硫、空气、水)(2)三阶段硫铁矿煅烧SO2的制备和SO2的净化和氧化SO3的吸收和H2SO4的生成(3)三方程 SO3+H2OH2SO4(4)三条件(SO2转化为SO3需1个大气压、400500、V2O5作催化剂)
11、(5)三设备沸腾炉、接触室、吸收塔(6)三杂质(矿尘、砷、硒的化合物、水蒸气)(7)三净化(除尘、洗涤、干燥)(8)三原理(热交换、逆流、增大接触面)(9)三注意(粉碎硫铁矿、用98.3的浓H2SO4吸收SO3、SO2的回收与利用)(10)三关系(FeS22H2SO4，SH2SO4，SO2H2SO4)10浓H2SO4的吸水性与脱水性有何不同(1)浓硫酸能够强烈地吸水而形成一系列稳定的水化物，如H2SO4H2O、H2SO42H2O和H2SO44H2O等。例如，浓H2SO4可以吸收空气里的水分。因而，浓H2SO4可用作某些气体的干燥剂。吸水性是指浓硫酸吸收直接的H2O，这H2O可以是游离水或晶体中
12、的结晶水或某反应生成的水(2)浓硫酸也能夺取纸张、木材、衣服、皮肤等有机物中的氢原子和氧原子(按水的组成比)，使它们炭化。但并不是都游离出碳，例如浓硫酸使甲酸(HCOOH)脱水以后生成的是一氧化碳。脱水性指浓硫酸吸收非现成的H2O，而在指把有机物中H、O原子按个数21脱走11浓H2SO4能干燥的气体(1)选择干燥剂时应掌握的原则：一是干燥剂本身应具有吸水性，二是干燥剂与被干燥气体(主要成分)之间不能发生化学反应(氧化还原反应、复分解反应、络合反应、化合反应)(2)浓H2SO4具有酸性，因而不能用来干燥碱性气体氨气(NH3)(3)浓H2SO4又具有强氧化性，所以不能用来干燥强还原性的气体，例如H
13、2S、HI、HBr等(4)可用浓H2SO4干燥的气体有H2、O2、CO2、CO、SO2、N2、CH4、C2H4、HCl、Cl2等(5)干燥用仪器为洗气瓶氢气与水一、O2、H2、H2O、H2O2的转化关系二、氢气的有关性质1氢气参与的有关反应（1）与非金属单质作用 H2+X2=2HX （XF、Cl、Br、I） H2+S H2S 3H2+N2 2NH3（2）与某些化合物作用 （3）与活泼金属作用（4）与不饱和有机物发生加成反应 CH3CHO+H2CH3CH2OH2产生H2的反应（1）金属与水反应2Na+2H2O=2NaOH+H2 （2）金属与酸反应（H以前的活泼金属）2Al+6HCl=2AlCl3
14、+3H2（3）活泼金属与水解呈酸性的盐的反应（如镁粉与NH4Cl溶液）Mg+2H+=Mg2+H2（4）氢化物的分解CH4C+2H2H2SH2+S（5）某些单质与碱溶液反应2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2（6）原电池或电解池中H+放电2H+2e=H2（7）活泼金属与含OH的有机物作用2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2（8）活泼金属与含COOH的有机物作用2CH3COOH+2Na2CH3COONa+H2（9）金属氢化物与水的反应CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2三、水的有关性质1、与水有关的反应（1）水参与的氧化
15、还原反应水作氧化剂C+H2O(g)CO+H22K+2H2O=2KOH+H2水作还原剂。2F2+2H2O=4HF+O2水既作氧化剂又作还原剂水既不作氧化剂也不作还原剂，但反应是氧化还原反应Cl2+H2O=HCl+HClO3NO2+H2O=2HNO3+NO2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2（2）分子或离子形成水合物（水合离子）NH3+H2O=NH3H2OCaSO4+2H2O=CaSO42H2OH2SO4+nH2O=H2SO4nH2OCu2+4H2O=Cu(H2O)42+（3）水解反应盐类水解（包括双水解）： 酯类水解（包括油脂）： 卤代烃水解： 糖类水解（二糖及多糖）： 蛋白质水解： （4）
16、金属氧化物（碱性氧化物）、非金属氧化物（酸性氧化物）与水化合反应Na2O+H2O=2NaOHSO3+H2O=H2SO4（5）部分有机物与H2O加成反应 2常见与水有关的说法及其成分的认识（1）重要的水溶液氯水、溴水、碘水；氨水；水玻璃（Na2SiO3水溶液）；石灰水；苏打水（Na2HCO3的水溶液）；王水（浓盐酸和浓硝酸体积比3：1的水溶液）；卤水（MgCl2、NaCl的水溶液）；生理盐水（0.9%NaCl水溶液）。（2）纯水或含微量元素的水自来水；矿泉水；井水；蒸馏水；纯净水；太空水；硬水（暂时硬水，永久硬水）；软水。（3）部分物质的名称中有水，但物质中并没有水水银；铁水；铜水；双氧水（H2
17、O2）；水晶（SiO2），水泥（3CaOSiO2，2CaOSiO2，3CaOAl2O3）。（4）氢或氧同位素形成的水重水（D2O）；超重水（T2O）；重氧水（H218O）3水在化学上的作用 (1)作溶剂(2)作催化剂Zn+I2ZnI2 （滴水生烟反应）(3)作净化剂（除杂质）(4)洗涤剂(溶于水的物质的洗涤方法，过滤物的洗涤)(5)导热剂(水浴加热，保持恒温)(6)灭火剂(大部分物质若着火可用水灭火)(7)保护剂(液溴为防止挥发，用水封)(8)鉴别试剂四、H2O2的有关知识(1)H2O2的结构特征像Na2O2一样，在H2O2分子中含有一个过氧键OO，每个氧原子上各连着一个氢原子其中OH为极性键
18、，OO为非极性键，各原子不在一个平面，不是直线型分子，分子为极性分子像Na2O2一样，因含有过氧键而不稳定，易分解成H2O和O2。(2)H2O2的性质不稳定性2H2O22H2O+O2加热、见光、加催化剂(如MnO2)，乃至加碱都使其分解速率加快由于过氧键(其中的氧呈-1价，具有强氧化性易得电子变成2价的氧)不稳定易分解出O2而具有强氧化性强氧化性无论酸性介质还是碱性介质的条件下，H2O2都是强氧化剂：H2O2+2e+2H+=2H2O，H2O2+2e=2OH油画置于空气中，天长日久就会生成黑色PbS，而使油画的色彩变暗若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变为白色的PbSO4而使油画“复原”。这
19、个“清洗”依据的原理就是利用H2O2的强氧化性其反应为：4H2O2+PbS=PbSO4+4H2O弱还原性H2O2中氧为1价，也可表现出弱的还原性：H2O2-2e=2H+O2，H2O2+2OH-2e2H2O+O2弱酸性H2O2是一种极弱的酸(比HCN的酸性还弱)，如：H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O(3)H2O2的制法实验室常用过氧化物与H2O或稀酸反应来制备H2O2，由于H2O2易分解，一般只能得到稀溶液且宜在低温下制取(4)H2O2的用途医疗上用H2O2的质量分数3或更低的双氧水作消毒剂工业上用H2O2的质量分数10的双氧水漂白毛、丝以及羽毛等。工业上也用过氧化氢作氧化剂、脱氯剂及生产过氧化物的原料。航天工业可用过氧化氢作火箭燃料双氧水是化学实验中的重要试剂之一，如实验室里可用双氧水来制取氧气