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高考化學(xué)氧族元素知識歸納
　　一、硫及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系圖???
　　二、本章主要內(nèi)容　　1．與氧氣有關(guān)的反應(yīng)　　（1）有氧氣參加的反應(yīng)方程式　　①與絕大多數(shù)金屬單質(zhì)作用　　　4Na+O2=2Na2O　　 　　②與絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)作用　　 　　③與非還原性化合物作用　　 　2NO+O2=2NO2　　 4FeS2+11O22Fe2O2+8SO2　　④與有機(jī)物作用　　　　⑤在空氣中易被氧化而變質(zhì)的物質(zhì)　　a.氫硫酸或可溶性硫化物：2H2S+O2=2S↓+2H2O　　b.亞硫酸及其可溶性鹽2H2SO3+O2=2H2SO4，2Na2SO4+O2=2Na2SO4　　c.亞鐵鹽、氫氧化亞鐵4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3　　d.苯酚　　e.氫碘酸及其可溶性碘化物4HI+O2=2H2O+2I2　　⑥吸氧腐蝕　（如：鐵生銹）　　負(fù)極：2Fe—4e—=2Fe2+ 正極：O2+4e—+2H2O=4OH— Fe2++2OH—=Fe(OH)2　　4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O　　（2）生成氧氣的反應(yīng)方程式　　　　
　　
2．氧氣和臭氧的比較
物質(zhì)名稱
臭　　氧
氧　　氣
物理性質(zhì)
通常狀態(tài)
氣　　態(tài)
氣　　態(tài)
氣　　味
有刺激性臭味
無　　味
熔點(diǎn)/℃
約—251
約—218
沸點(diǎn)/℃
約—112
約—183
顏　　色
氣態(tài)呈淺藍(lán)色，液態(tài)呈深藍(lán)色，固態(tài)呈紫黑色
氣態(tài)無色，液態(tài)呈淺藍(lán)色，固態(tài)仍呈淺藍(lán)色
2.143
1.429
494
30.8
主要化學(xué)性質(zhì)
氧化性極強(qiáng)，可氧化Ag、Hg等
氧化性強(qiáng)，但難氧化Ag、Hg等
主要用途
漂白、消毒；地球上生物的天然保護(hù)傘；刺激中樞神經(jīng)，加速血液循環(huán)
供給呼吸，支持燃燒
自然存在
90%存在于距地面15km—50km的大氣平流層中
主要存在于空氣中，空氣中O2占的體積分?jǐn)?shù)約為20%
相互轉(zhuǎn)化
　　
3．硫元素的化學(xué)反應(yīng)　　（1）硫單質(zhì)的反應(yīng)　　 ④S+Hg=HgS　　 ⑥S+2Ag=Ag2S ⑦3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O　　 ⑩S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O　　（2）H2S的反應(yīng)　　①H2SH2+S↓ ②　　③H2S+X2=2HX+S↓（X2是指鹵素單質(zhì)，即Cl2，Br2，I2）　　④H2S+Pb(Ac)2=PbS↓+2HAc　　⑤H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4　　　　⑦FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑（H2S的實驗室制法）　　（3）SO2的反應(yīng)　　①SO2+2H2S=3S↓+2H2O 　②　　③SO2+Na2O=Na2SO3 ④SO2+Na2O2=Na2SO4 　⑤SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O　　⑥Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 ⑦2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O　　⑧Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 ⑨　　⑩SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX Na2SO3+X2+H2O=Na2SO4+2HX(X2=Cl2,Br2,I2)　　2FeCl3+SO2+2H2O=2FeCl2+2HCl+H2SO4　SO2+NH3·H2O=NH4HSO3　　 　　Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O　2Na2SO3+O2=2Na2SO4(亞硫酸易被氧化而變質(zhì))　　（4）濃H2SO4有關(guān)反應(yīng)（稀H2SO4具有酸的通性）　　　　4．硫化物的溶解性
硫化物
溶解性
反應(yīng)舉例
Na2S、K2S、(NH4)2S
溶于水，又溶于酸
(NH4)2S+2HCl=2NH4Cl+H2S↑
BaS、CaS、MgS、Al2S3
遇水分解
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
ZnS（白）、FeS（黑）
不溶于水，但溶于酸
ZnSO4+Na2S=ZnS↓+Na2SO4ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑
Ag2S、HgS、CuS、PbS(HgS為紅色，其他均為黑色)
不溶于水，也不溶于酸
CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO42AgNO3+Na2S=Ag2S↓+2NaNO3
　　5．濃硫酸的氧化性和稀硫酸的氧化性的區(qū)別　　濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，其氧化性是由硫酸分子中處于最高價態(tài)的+6價的硫產(chǎn)生的，加熱能氧化許多金屬、非金屬及某些具有還原性的化合物，濃硫酸的還原產(chǎn)物一般為二氧化硫。　　稀硫酸溶液中不存在硫酸分子，因而無強(qiáng)氧化性，但電離產(chǎn)生H+具有一定的氧化性，能氧化比較活潑的金屬（如Zn等）而發(fā)生置換反應(yīng)，稀硫酸的還原產(chǎn)物為氫氣。　　由此可見，濃硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但產(chǎn)生氧化性的原因是不同的，因此其氧化能力也有強(qiáng)與弱的差別，被還原產(chǎn)物也不相同。　　6．硫化氫、二氧化硫有關(guān)反應(yīng)計算技巧　　Ⅰ. H2S、O2混合氣體燃燒計算技巧　　不完全燃燒：2H2S+O2（不足） 2S↓+2H2O…………①　　完全燃燒：2H2S+3O3（充足） 2SO2+2H2O…………②　　討論：　　（1）當(dāng) 時，發(fā)生①反應(yīng)，產(chǎn)物為S，H2O　　（2）當(dāng) 時，發(fā)生②反應(yīng)，產(chǎn)物為SO2，H2O　　（3）當(dāng) 時，發(fā)生①、②反應(yīng)，產(chǎn)物S，SO2，H2O　　可將（1）、（2）兩式合并，并用待定系數(shù)法配平　　 …………③　　注意：　　計算時應(yīng)根據(jù)n(H2S)：n(O2)的比值分別選擇①、②、③式進(jìn)行計算，如果作為選擇題，可以用如下討論：若 ，則只發(fā)生①反應(yīng)；若 ，只發(fā)生②反應(yīng)；若 ，①、②反應(yīng)均發(fā)生，生成SO2的量為 （體積或摩爾）。　　Ⅱ. H2S，SO2混和計算的進(jìn)一步推廣：即它們的鹽在酸性條件下生成硫的計算、討論　　依據(jù)的化學(xué)原理有：　　Na2S+H2SO4=Na2SO4+H2S↑………… ①　　Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O …………②　　2H2S+SO2＝3S↓+2H2O…………③　　若設(shè)Na2SO3為amol，Na2S為bmol，足量H2SO4條件下反應(yīng)，則有以下情況：　　⑴ 時，正好完全反應(yīng)，生成S　　⑵ 時，Na2SO3過量，產(chǎn)物為SO2和S　　⑶ 時，Na2S過量，產(chǎn)物為H2S和S　　7．物質(zhì)的漂白性規(guī)律　　(1)由于發(fā)生物理變化能起漂白作用的物質(zhì)：活性炭，具有吸附性　　(2)由于發(fā)生化學(xué)變化而具有漂白作用的物質(zhì)有：　　①SO2能與某些有色物質(zhì)化合形成無色的化合物而具有漂白作用，SO2的漂白作用是可逆的　　②HClO、O3、H2O2、Na2O2，濃HNO3具有很強(qiáng)的氧化性，能將染料和有機(jī)色質(zhì)氧化而使之褪色，HClO等的漂白作用不可逆。HClO、濃HNO3和Na2O2能使指示劑變色后褪色　　說明：　　由于濃硝酸有強(qiáng)腐蝕性，所以一般不用它做漂白劑　　8．硫酸與金屬反應(yīng)的一般規(guī)律　　(1)濃H2SO4與金屬反應(yīng)的規(guī)律　　①常溫時，F(xiàn)e、Co、Ni、Cr、Al等金屬與濃H2SO4作用，發(fā)生“鈍化”
　　②加熱時，除Au、Pt外，絕大多數(shù)金屬都能與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，但都沒有氫氣生成　　金屬活動順序表中氫以前的金屬與濃H2SO4作用時，金屬被氧化為相應(yīng)的硫酸鹽，一般情況下，H2SO4被還原為SO2，但還原性較強(qiáng)的金屬，如鋅等與濃H2SO4作用時，還原產(chǎn)物主要是SO2，往往同時有單質(zhì)硫和硫化氫出現(xiàn)　　　　金屬的還原性越強(qiáng)，生成S和H2S的傾向就越大。　　在金屬活動順序表中氫以后的金屬，在加熱情況下跟濃硫酸作用，金屬被氧化為相應(yīng)的硫酸鹽，還原產(chǎn)物均是SO2，而不生成S和H2S；但隨著濃H2SO4消耗，濃度變小成稀H2SO4，氫以后的金屬便不反應(yīng)了，而氫以前的金屬還可以反應(yīng)置換H2↑，這在計算題中要特別注意　　(2)稀硫酸與活潑金屬反應(yīng)，生成硫酸鹽(若金屬為變價金屬，則生成低價金屬的硫酸鹽)和氫氣　　例如：Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑　　Cu、Hg、Ag等位于氫后面的金屬與稀H2SO4不反應(yīng)　　9．工業(yè)制硫酸的十個“三”　　(1)三原料(黃鐵礦或硫、空氣、水)　　(2)三階段　　①硫鐵礦煅燒　　②SO2的制備和SO2的凈化和氧化　　③SO3的吸收和H2SO4的生成　　(3)三方程　　　　 SO3+H2O＝H2SO4　　(4)三條件(SO2轉(zhuǎn)化為SO3需1個大氣壓、400℃—500℃、V2O5作催化劑)　　(5)三設(shè)備　　沸騰爐、接觸室、吸收塔　　(6)三雜質(zhì)(礦塵、砷、硒的化合物、水蒸氣)　　(7)三凈化(除塵、洗滌、干燥)　　(8)三原理(熱交換、逆流、增大接觸面)　　(9)三注意(粉碎硫鐵礦、用98.3％的濃H2SO4吸收SO3、SO2的回收與利用)　　(10)三關(guān)系(FeS2—2H2SO4，S—H2SO4，SO2—H2SO4)　　10．濃H2SO4的吸水性與脫水性有何不同　　(1)濃硫酸能夠強(qiáng)烈地吸水而形成一系列穩(wěn)定的水化物，如H2SO4·H2O、H2SO4·2H2O和H2SO4·4H2O等。例如，濃H2SO4可以吸收空氣里的水分。因而，濃H2SO4可用作某些氣體的干燥劑。吸水性是指濃硫酸吸收直接的H2O，這H2O可以是游離水或晶體中的結(jié)晶水或某反應(yīng)生成的水　　(2)濃硫酸也能奪取紙張、木材、衣服、皮膚等有機(jī)物中的氫原子和氧原子(按水的組成比)，使它們炭化。但并不是都游離出碳，例如濃硫酸使甲酸(HCOOH)脫水以后生成的是一氧化碳。脫水性指濃硫酸吸收非現(xiàn)成的H2O，而在指把有機(jī)物中H、O原子按個數(shù)2∶1脫走　　11．濃H2SO4能干燥的氣體　　(1)選擇干燥劑時應(yīng)掌握的原則：一是干燥劑本身應(yīng)具有吸水性，二是干燥劑與被干燥氣體(主要成分)之間不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(氧化還原反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、絡(luò)合反應(yīng)、化合反應(yīng))　　(2)濃H2SO4具有酸性，因而不能用來干燥堿性氣體氨氣(NH3)　　(3)濃H2SO4又具有強(qiáng)氧化性，所以不能用來干燥強(qiáng)還原性的氣體，例如H2S、HI、HBr等　　(4)可用濃H2SO4干燥的氣體有H2、O2、CO2、CO、SO2、N2、CH4、C2H4、HCl、Cl2等　　(5)干燥用儀器為洗氣瓶
氫氣與水
　　一、O2、H2、H2O、H2O2的轉(zhuǎn)化關(guān)系
　　二、氫氣的有關(guān)性質(zhì)　　1．氫氣參與的有關(guān)反應(yīng)　　（1）與非金屬單質(zhì)作用　　 　　H2+X2=2HX　 （X＝F、Cl、Br、I）　　 　　H2+S H2S　　 　　3H2+N2 2NH3　　（2）與某些化合物作用　　 　 　　（3）與活潑金屬作用　　　　　　　　　　（4）與不飽和有機(jī)物發(fā)生加成反應(yīng)　　 　　　　 　　CH3CHO+H2→CH3CH2OH　　2．產(chǎn)生H2的反應(yīng)　　（1）金屬與水反應(yīng)　　　　2Na+2H2O=2NaOH+H2↑　　 　　　（2）金屬與酸反應(yīng)（H以前的活潑金屬）　　　　2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑　　（3）活潑金屬與水解呈酸性的鹽的反應(yīng)（如鎂粉與NH4Cl溶液）　　　　Mg+2H+=Mg2++H2↑　　（4）氫化物的分解　　　　CH4C+2H2　　　　H2SH2+S↓　　（5）某些單質(zhì)與堿溶液反應(yīng)　　　　2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑　　　　Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑　　（6）原電池或電解池中H+放電　　　　2H++2e—=H2↑　　（7）活潑金屬與含—OH的有機(jī)物作用　　　　2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑　　（8）活潑金屬與含—COOH的有機(jī)物作用　　　　2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑　　（9）金屬氫化物與水的反應(yīng)　　　　CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑　　三、水的有關(guān)性質(zhì)　　1、與水有關(guān)的反應(yīng)　　（1）水參與的氧化還原反應(yīng)　　①水作氧化劑　　　C+H2O(g)CO+H2　　　2K+2H2O=2KOH+H2↑　　②水作還原劑。　　　2F2+2H2O=4HF+O2　　③水既作氧化劑又作還原劑　　　　　④水既不作氧化劑也不作還原劑，但反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)　　　Cl2+H2O=HCl+HClO　　　3NO2+H2O=2HNO3+NO　　　2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑　　（2）分子或離子形成水合物（水合離子）　　　　NH3+H2O=NH3·H2O　　　　CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O　　　　H2SO4+nH2O=H2SO4·nH2O　　　　Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+　　（3）水解反應(yīng)　　①鹽類水解（包括雙水解）：　　 　　②酯類水解（包括油脂）：　　 　　③鹵代烴水解：　　 　　④糖類水解（二糖及多糖）：　　 　　⑤蛋白質(zhì)水解：　　 　　（4）金屬氧化物（堿性氧化物）、非金屬氧化物（酸性氧化物）與水化合反應(yīng)　　　　Na2O+H2O=2NaOH　　　　SO3+H2O=H2SO4　　（5）部分有機(jī)物與H2O加成反應(yīng)　　 　　2．常見與水有關(guān)的說法及其成分的認(rèn)識　　（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；蘇打水（Na2HCO3的水溶液）；王水（濃鹽酸和濃硝酸體積比3：1的水溶液）；鹵水（MgCl2、NaCl的水溶液）；生理鹽水（0.9%NaCl水溶液）。　　（2）純水或含微量元素的水　　自來水；礦泉水；井水；蒸餾水；純凈水；太空水；硬水（暫時硬水，永久硬水）；軟水。　　（3）部分物質(zhì)的名稱中有水，但物質(zhì)中并沒有水　　水銀；鐵水；銅水；雙氧水（H2O2）；水晶（SiO2），水泥（3CaO·SiO2，2CaO·SiO2，3CaO·Al2O3）。　　（4）氫或氧同位素形成的水　　重水（D2O）；超重水（T2O）；重氧水（H218O）　　3．水在化學(xué)上的作用? 　(1)作溶劑　　(2)作催化劑Zn+I2ZnI2　 （滴水生煙反應(yīng)）　　(3)作凈化劑（除雜質(zhì)）　　(4)洗滌劑(溶于水的物質(zhì)的洗滌方法，過濾物的洗滌)　　(5)導(dǎo)熱劑(水浴加熱，保持恒溫)　　(6)滅火劑(大部分物質(zhì)若著火可用水滅火)　　(7)保護(hù)劑(液溴為防止揮發(fā)，用水封)　　(8)鑒別試劑　　四、H2O2的有關(guān)知識　　(1)H2O2的結(jié)構(gòu)特征　　像Na2O2一樣，在H2O2分子中含有一個過氧鍵—O—O—，每個氧原子上各連著一個氫原子．其中O—H為極性鍵，O—O為非極性鍵，各原子不在一個平面，不是直線型分子，分子為極性分子．　　像Na2O2一樣，因含有過氧鍵而不穩(wěn)定，易分解成H2O和O2。　　(2)H2O2的性質(zhì)　　①不穩(wěn)定性　　2H2O22H2O+O2↑　　加熱、見光、加催化劑(如MnO2)，乃至加堿都使其分解速率加快．由于過氧鍵(其中的氧呈-1價，具有強(qiáng)氧化性易得電子變成—2價的氧)不穩(wěn)定易分解出O2而具有強(qiáng)氧化性．　　②強(qiáng)氧化性　　無論酸性介質(zhì)還是堿性介質(zhì)的條件下，H2O2都是強(qiáng)氧化劑：H2O2+2e—+2H+=2H2O，H2O2+2e—=2OH—　　油畫置于空氣中，天長日久就會生成黑色PbS，而使油畫的色彩變暗．若用H2O2來“清洗”，則可將PbS轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨腜bSO4而使油畫“復(fù)原”。這個“清洗”依據(jù)的原理就是利用H2O2的強(qiáng)氧化性．其反應(yīng)為：4H2O2+PbS=PbSO4+4H2O　　③弱還原性　　H2O2中氧為—1價，也可表現(xiàn)出弱的還原性：　　H2O2-2e—=2H++O2↑，H2O2+2OH—-2e—＝2H2O+O2↑　　④弱酸性　　H2O2是一種極弱的酸(比HCN的酸性還弱)，如：H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O　　(3)H2O2的制法　　實驗室常用過氧化物與H2O或稀酸反應(yīng)來制備H2O2，由于H2O2易分解，一般只能得到稀溶液且宜在低溫下制取．　　(4)H2O2的用途　　①醫(yī)療上用H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3％或更低的雙氧水作消毒劑．　　②工業(yè)上用H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％的雙氧水漂白毛、絲以及羽毛等。工業(yè)上也用過氧化氫作氧化劑、脫氯劑及生產(chǎn)過氧化物的原料。航天工業(yè)可用過氧化氫作火箭燃料．　　③雙氧水是化學(xué)實驗中的重要試劑之一，如實驗室里可用雙氧水來制取氧氣．

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