1、第十二章第十二章 氧族元素氧族元素總體目標：總體目標：1.了解氧化物的分類2. 握氧、臭氧、過氧化氫的結構、性質和用途3.掌握硫的多種氧化態所形成的重要化合物的結構、性質、用途以及它們之間的相互轉化關系。各節目標：各節目標：第一節 氧及其化合物1.掌握氧、臭氧的結構、性質、制備和用途；氧的成鍵特征2.了解氧化物的分類；掌握主要氧化物的結構、制備和性質（與水的作用、酸堿性）3.掌握過氧化氫的結構、實驗室和工業制法、性質和用途第二節 硫及其化合物1.了解硫的同素異形體、制備、性質和用途2.掌握硫化氫的制備、結構和性質；了解金屬硫化物的主要性質3.掌握 so2、so3、h2so3、h2so4和它們相

2、應的鹽、硫代硫酸及其鹽、過二硫酸及其鹽的結構、性質、制備和用途以及它們之間的相互轉化關系第三節 硒、碲及其化合物了解硒、碲及其化合物的結構和性質習題一 選擇題1.h2o2熔、沸點較高（分別為 273k 和 423k） ，其主要原因是（ ）a .h2o2相對分子質量大 b. h2o2分子極性大c. h2o2分子間氫鍵很強，在固液時均有存在締和現象 d. h2o2分子內鍵能大2.氣態 so3分子的幾何構型是（ ）a.線性 b.平面三角形 c.彎曲形 d.三角錐3.在 293k，101.3kpa 壓力下，1 體積水可溶解 h2s 氣體 2.6 體積即飽和，此 h2s 飽和溶液 ph 值約為（）a.2

3、.5 b.3.8 c.3.5 d.4.04.在分別含有 0.1mol/l 的 hg2+,cu2+,cr3+,zn2+,fe2+的溶液中，在酸度為 0.3mol/l 條件下，通 h2s 至飽和都能生成硫化物沉淀的是（ ）(吳成鑒無機化學學習指導)a.cu2+,hg2+ b.fe2+,cr3+ c.cr3+,hg2+ d.zn2+,fe2+5.既能溶于 na2s 又能溶于 na2s2的硫化物是（ ） (吉林大學無機化學例題與習題)a.zns b.as2s3 c. hgs d.cus6.在空氣中長期放置后，會產生多硫物的是（ ） a.h2s b.na2s c.na2so3 d.na2s2o47.熱分

4、解硫酸亞鐵的最終產物是（ ） a.feo+so3 b.feo+so2+1/2o2 c.fe2o3+so2 d.fe2o3+so3+so28.用于制備 k2s2o8的方法是（ ）a.在過量硫酸存在下，用 kmno4使 k2so4氧化b.在 k+離子存在下，往發煙 h2so4中通入空氣c.在 k+離子存在下，電解使 h2so4反發生陽極氧化反應d.用 cl2氧化 k2s2o39.下列含氧酸中酸性最弱的是（ ）a.hclo3 b.hbro3 c.h2seo4 d.h6teo610.硫的含氧酸酸性遞變規律是（ ）a.h2so4h2so3h2s2o7h2s2o4 b.h2so4h2s2o7h2so3h2

5、s2o4 c.h2s2o7h2so4h2so3h2s2o4 d.h2s2o7h2so4h2s2o4h2so311.下列四種硫的含氧酸鹽中，氧化能力最強的是（ ） ；還原能力最強的是（ ）a.na2so4 b.na2s2o3 c.na2s4o6 d. k2s2o812.下列各種硫的含氧酸，可以是同多酸的是（ ）a.h2s3o6 b.h2s2o7 c.h2s3o10 d.h2s6o613.下列敘述中錯誤的是（ ） (吉林大學無機化學例題與習題)a.自然界中只存在單質氧而沒有單質硫 b.氧既有正氧化態的化合物，又有負氧化態的化合物 c.由 h 和18o 組成的水叫做重氧水 d. o2和 o3為同素異

6、形體14.常溫下最穩定的晶體硫的分子式為（ ） (吉林大學無機化學例題與習題)a.s2 b.s4 c.s6 d.s815.為使已變暗的古油畫恢復原來的白色，使用的方法為（ ） a.用 so2氣體漂白 b.用稀 h2o2溶液擦洗 c.用氯水擦洗 d.用 o3漂白16.干燥 h2s 氣體，可選用的干燥劑是（ ）a.濃 h2so4 b.koh c.p2o5 d.cuso417.關于 o3的下列敘述中正確的是（ ） a.o3比 o2穩定 b.o3是非極性分子 c.o3是順磁性物質 d.o3比 o2的氧化性強18.不溶于 na2s2的硫化物是（ ） (吉林大學無機化學例題與習題)a.zns b.as2s

7、3 c.sb2s3 d.sns19.下列說法中錯誤的是（ ） (吉林大學無機化學例題與習題)a.so2分子為極性分子 b.so2溶于水可制取純 h2so3 c. h2so3可使品紅褪色 d. h2so3既有氧化性又有還原性 20.工業上生產 so2的方法主要是（ ）a.焙燒 fes2 b.單質硫在空氣中燃燒 c.亞硫酸鹽與酸反應 d.濃硫酸與銅反應21.下列各對物質中，能發生反應的是（ ） (吉林大學無機化學例題與習題)a.cus 和 hcl b.ag 和 hcl c.alcl3和 h2s d.na2so3和 i222.對多硫化物的性質不正確的敘述是（ ）(吳成鑒無機化學學習指導)a.h2s2

8、的酸性比 h2s 要強一些b 多硫化物的顏色比相應硫化物要深一些c 多硫化物中硫的氧化數為負一，因此多硫化物具有同等的氧化性及還原性d 多硫化物遇酸分解有 h2s 氣體及 s 析出23.硫酸鹽具有的共性是（ ）黑龍江a.硫酸鹽都是可溶性鹽b.從溶液中析出的硫酸鹽都含有結晶水c.具有高的熱穩定性，且金屬價態越高，硫酸鹽越穩定d.硫酸鹽有形成復鹽的特性二 填空題1.臭氧分子的結構為 ，oo 之間的鍵級為 ，所以它的化學性質比氧分子 .2.多硫酸的立體結構式為 ；連多硫酸的立體結構式為 .3.長期放置的 na2s 或（nh4）2s，顏色會變渾，原因是 .4.氧族元素價電子層構型是 ；隨著電離勢降低，

9、它們的 減弱；硫、硒、碲常見氧化數為 ；在焦硫酸分子中硫的氧化數為 ；在硫代硫酸鈉分子中硫的氧化數為 ；在連四硫酸鈉分子中硫的氧化數為 。5.在硫的含氧酸鹽“過二硫酸鹽、硫代硫酸鹽、連多硫酸鹽和硫酸鹽”中氧化能力最強的是 ；而還原能力最強的是 .6.h2s、h2se、h2te、h2so4、h2seo3中最弱的酸是 .7.硫的兩種主要的同素異形體是 和 。其中穩定態的單質是 ，它受熱到 95是，轉變為 ，兩者的分子都是 ，具有 狀結構，其中硫原子的雜化方式是 。8.高空大氣層中臭氧對生物界的保護作用是因為 .9.寫出下列物質的化學式： (吉林大學無機化學例題與習題)膽礬 ；石膏 ；綠礬 ；芒硝

10、；皓礬 ；瀉鹽 ；摩爾鹽 ；明礬 。10.染料工業上大量使用的保險粉的分子式是 ，它具有強 性。(吉林大學無機化學例題與習題)11.氧的化學性質與同族其他元素比較有較大差別，其主要原因是 。黑龍江12.硫酸銅受熱分解為 ；硫酸銀受熱分解為 ；亞硝酸鈉受熱分解為 . （川師大無機化學學習指導 ）三、計算題1.少量 mn2+可以催化分解 h2o2，其反應機理解釋如下：h2o2能氧化 mn2+為mno2，后者又能使 h2o2氧化，試以電極電勢說明上述解釋是否合理，并寫出離子反應方程式。（已知：）vmnmnovohovohoh23. 1/,68. 0/,77. 1/220222022202.為什么在

11、feso4溶液（0.1moll-1）中，通入 h2s 得不到 fes 沉淀？若要得到 fes沉淀，溶液中 h+離子濃度應小于若干？（已知 ksp（fes）=3.710-19，h+2s2-=1.110-24）3.在 0.3moll-1鹽酸溶液中含有 0.03moll-1zns 和 0.02moll-1cdso4于室溫下通h2s 達飽和時，是否生成 zns 和 cds 沉淀？沉淀完全后溶液中 h+離子和其它殘留離子的濃度各是多少？（已知：h2s:k1=5.710-8, k2=1.210-15;ksp(zns)=1.210-23, ksp(cds)=3.610-29）4.（1）往cu2+=0.10m

12、oldm-3溶液中通 h2s 氣體達飽和，cus 沉淀是否完全？（2）通 h2s 氣體達飽和，使溶液中 zn2+成 zns 完全沉淀，溶液 ph 值應是多少？（3）通 h2s 氣體達飽和，使溶液中 fe2+成 fes 完全沉淀，溶液 ph 值應是多少？（4）某溶液中含有 fe2+，zn2+及 cu2+，它們的起始濃度都是 0.10 moldm-3。若向溶液中通入 h2s 氣體以分離這三種離子，如何控制溶液的酸度？5.對于反應 3o2=2o3，25的h0=284kj，平衡常數為 10-54，計算此反應的g0和s0。參考答案一 選擇題1.c 2.b 3.d 4.a 5.b 6.b 7.d 8.c

13、9.d 10.d 11.d;b 12.b 13.a 14.d 15.b 16.c 17.d 18.a 9.b 20.a 21.d 22.c 23.d二 填空題1. ；1.5；活潑ooo2. ；osooosoooosoosooo(s)x(x=04)3.在空氣中，s2-氧化成 s，s 溶解在 na2s 或（nh4）2s 中生成（多硫離子）多2ns硫離子中含有 s 數可高達 6、甚至 9，顏色為黃或紅棕色。4.ns2np4;非金屬性；-2, +4, +6; +6; -2; +5/25.過二硫酸鹽；硫代硫酸鹽 6.h2s 7.斜方硫，單斜硫。斜方硫，單斜硫，s8，環，sp3 8.吸收紫外線9.cuso

14、45h2o， caso42h2o， feso47h2o， na2so410h2o， znso47h2o， mgso47h2o， （nh4）2so4feso46h2o， k2so4al2（so4）324h2o10.na2s2o4，還原 11.氧的原子半徑與同族相比要小的多，而電負性卻很大12.cuo 和 so3 ag 、so3 和 o2 na2so4 和 na2s四計算題1.解：因為所以 h2o2作054.023.177.1/0/222220mnmnoohoh氧化劑可把 mn2+氧化為 mno2。同時055. 068. 023. 1/2220220ohomnmno所以，在此反應中 h2o2又作還

15、原劑，本身被 mno2氧化為 o2。h2o2+mn2+mno2+2h+(h2o2作氧化劑)mno2+h2o2+2h+o2+mn2+2h2o(h2o2作還原劑)由此可見上述解釋是合理的。2.解：fe2+h2sfes+2h+推導：ksp=fe2+s2-s2-=ksp/fe2+又h2s2h+s2-,k總=k1k2=1.110-23s2-=22hshk總h2s= 22fekhksp總k= 6192322222221097. 2107 . 3101 . 1kspkhkspfefekhshfeh總總式中 k=2.9710-6，反應不能正向進行，所以不產生 fes 沉淀。若要 fes沉淀產生，必須fe2+s

16、2-ksp=3.710-19則s2-3.710-19/0.1=3.710-18 又h+2s2-=1.110-24h+=5.4510-4mol/l101.1224s1824107 . 3101 . 1h+濃度應小于 5.4510-4mol/l，才能使 fes 沉淀。3.解：在 0.3mol/l hcl 溶液中h+=0.3mol/l，飽和 h2s 的水溶液中h2s=0.1mol/lh+2s2-=k1k2h2s=6.810-24 s2-=7.610-23mol/l2243 . 0108 . 6cd2+s2-=0.027.610-23=1.510-24 kspcds=3.610-29 有 cdszn2

17、+s2-=0.037.610-23=2.310-24 kspzns=1.210-23無 znscd2+h2s=cds+2h+ cd2+完全沉淀時，產生h+=20.02=0.04moll-1溶液中h+=0.3+0.04=0.34moll-1 s2-=123224109 . 534. 0108 . 6lmolcd2+=1723292101 . 6109 . 5106 . 3lmolskspcdszn2+=0.03moll-1cl-=0.3moll-112405. 002. 003. 0lmolso4.解：（1）cu2+（aq）+h2s（aq）=cus（s）+2h+（aq） k=（k1k2）/ksp

18、=（9.110-81.110-12）/1.2710-36=7.91016因為 k 值很大，可假定 cus 沉淀完全。h+=0.20 moldm-3，h2s 飽和水溶液h2s=0.10 moldm-3。 設平衡時cu2+=x，則cu2+（aq）+h2s（aq）=cus（s）+2h+（aq） x 0.10 0.20 （0.20）2/（0.10 x）=7.91016cu2+=x=0.040/（0.107.91016）=5.110-18（moldm-3）cu2+很低，可見 cus 在此條件下已沉淀完全。（2）當溶液中zn2+10-6moldm-3時，可以認為 zn2+已沉淀完全。h2s 飽和水溶液h2

19、s=0.10 moldm-3。若要 zn2+沉淀完全，可設平衡時 h+的濃度為 x。zn2+=10-6moldm-3，h2s=0.10 moldm-3，h+=xzn2+（aq）+h2s（aq）=zns（s）+2h+（aq） 10-6 0.10 x k=（k1k2）/ksp=（9.110-81.110-12）/2.010-22=5.0102 x2/（0.1010-6）=5.0102 h+=x=（5.01020.1010-6）1/2=7.110-3（moldm-3） ph=-lg h+=2.15（3）fe2+（aq）+h2s（aq）=fes（s）+2h+（aq） 10-6 0.10 x k=（k1

20、k2）/ksp=（9.110-81.110-12）/1.5910-19=0.63 x2/（0.1010-6）=0.63 h+=x=（0.630.1010-6）1/2=2.510-4（moldm-3） ph=-lg h+=3.60 （4）設當zn2+=0.1moldm-3，h2s=0.10 moldm-3時，h+=x zn2+（aq）+h2s（aq）=zns（s）+2h+（aq） 0.1 0.10 x x2/（0.100.10）=5.0102h+=x=（5.01020.100.10）1/2=2.2（moldm-3）即當溶液的h+=2.2moldm-3時，zn2+不沉淀。而在此條件下，cu2+=xcu2+（aq）+h2s（aq）=cus（s）+