湖北省罗田县第一中学2022届高三人教版一轮复习化学讲义：第4章 微专题10　氧族元素

10　氧族元素 1．氧族元素的递变规律 (1)氧族元素概况 包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、(Lv)六种元素。常温下，单质除氧为气体外，其余均为固体，氧、硫、硒为典型的非金属元素，碲为类金属，钋、为金属。 (2)相似性和递变性 原子结构 最外层都有6个电子，在化学反应中可显－2、＋4、＋6价(氧无最高正价) 化学性质 氢化物 氧、硫、硒的单质可直接与氢气化合生成氢化物：2H2＋O22H2O、H2＋SH2S，碲不能直接与氢气化合，只能通过其他反应间接制取碲化氢。单质和氢气化合的能力逐渐减弱；对应的气态氢化物的稳定性逐渐减弱 氧化物 硫、硒、碲均有二氧化物、三氧化物，且均是酸酐，其对应的水化物分别为H2RO3型和H2RO4型两种酸。但所对应最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱 能与大多数金属直接化合 如：Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S、3Fe＋2O2Fe3O4、2Cu＋O22CuO 提醒　①除K＋、Na＋外，一般的金属硫化物难溶于水，如：FeS、ZnS、CuS等。 ②金属硫化物在空气中灼烧，生成金属氧化物和SO2，如：2ZnS＋3O22ZnO＋2SO2。 2．臭氧 (1)组成：臭氧的分子式为O3，与 O2互为同素异形体。 (2)物理性质：常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，密度比氧气大，比氧气易溶于水。吸入少量臭氧对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害。 (3)化学性质 不稳定性 O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O3===3O2，在放电条件下空气中的O2可以转化为O3，反应的化学方程式为 3O22O3 强氧化性 O3容易使淀粉­KI溶液变蓝色，反应的化学方程式为 2KI＋O3＋H2O===I2＋2KOH＋O2 漂白性 O3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用作杀菌消毒剂 (4)用途 ①可用作脱色剂和消毒剂； ②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。 3．过氧化氢 (1)结构 电子式：，结构式：H—O—O—H。 (2)化学性质 不稳定性 加热、光照或加催化剂都能加快其分解：2H2O22H2O＋O2↑，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处 弱酸性 相当于二元弱酸：H2O2H＋＋HO，HOH＋＋O 强氧化性 ①工业上用10%的H2O2作为漂白剂，医疗上用3%的H2O2作为消毒杀菌剂； ②氧化Fe2＋、SO等还原性物质：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，H2O2＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O； ③使湿润的淀粉-KI试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O 弱还原性 H2O2中－1价的氧遇强氧化剂可失去电子转化成0价氧而被氧化，如与KMnO4溶液反应：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 提醒　①除MnO2外，Fe2＋、Mn2＋、Cu2＋、Cr3＋等也均能催化H2O2的分解；H2O2在碱性环境中的分解远比在酸性环境中的快。 ②H2O2作氧化剂时，其还原产物一般为水，不引入杂质且对环境无污染，因而又称为绿色氧化剂，常用于除去具有还原性的杂质离子。 4．Se、Te及其化合物 (1)硒及其化合物的性质 ①单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。 ②SeO2的氧化性比SO2强，属于中等强度的氧化剂，可氧化H2S、NH3等：SeO2＋2H2S===Se＋2S＋2H2O；3SeO2＋4NH3===3Se＋2N2＋6H2O。 ③亚硒酸可作氧化剂，能氧化SO2：H2SeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Se，但遇到强氧化剂时表现还原性，可被氧化成硒酸：H2SeO3＋Cl2＋H2O===H2SeO4＋2HCl。 (2)碲及其化合物的性质 ①碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2。 ②TeO2是不挥发的白色固体，微溶于水，易溶于强酸、强碱，如TeO2＋2NaOH===Na2TeO3＋H2O。 ③TeO2(H2TeO3)具有氧化性和还原性 H2TeO3＋2SO2＋H2O===2H2SO4＋Te H2TeO3＋Cl2＋H2O===H2TeO4＋2HCl (3)硒和碲的化合物均有毒。 1．保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖，他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．氯原子在反应中作催化剂 B．过氧化氯的结构式为O—Cl—Cl—O C．臭氧分子最终转变成氧气分子 D．过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯 答案　B 解析　图中反应历程为①Cl＋O3―→ClO＋O2，②ClO＋ClO―→ClOOCl，③ClOOCl＋日光―→2Cl＋O2；该过程的总反应为2O3