考點17氧族元素
1．複習重點
1．氧族元素的物理性質和化學性質的遞變規律；
2．硫單質、臭氧、過氧化氫、硫化氫的物理性質與化學性質；
3．重點是硫的化學性質及氧族元素性質遞變規律。
2．難點聚焦
（一）、氧族元素的原子結構及性質的遞變規律
（二）臭氧和過氧化氫
臭氧和氧氣是氧的同素異形體，大氣中臭氧層是人類的保護傘
過氧化氫不穩定分解，可作氧化劑、漂白劑。
歸納知識體系
一、 硫及其化合物的性質
（一）硫及其重要化合物間的相互轉化關係（見上圖）
注意：1、氧化性酸與酸的氧化性的區別
酸根部分易得電子——有氧化性——氧化性酸
酸的氧化性應包括h+的氧化性（酸所共有的）與酸根的氧化性（氧化性酸的特點）兩種型別
2、根據氯氣、硫等非金屬單質性質的學習，掌握非金屬單質性質的一般方法應從下列幾個方面分析：
與氫氣的反應；與金屬的反應；與氧氣的反應；與非金屬的反應；與水的反應；與氧化物的反應；與鹼的反應；與酸的反應；與鹽的反應；（與有機物反應）等。
3、掌握化合物性質的一般方法應從下列幾個方面分析：
穩定性；可燃性；酸鹼性；氧化性和還原性；特殊性等。
3．例題精講
［例1］哪些實驗事實說明氯元素的非金屬性比硫元素強，並用原子結構知識加以解釋。
解析：目前，已學習過多種非金屬元素，通過鹵族、氧族元素的學習可得出，比較兩種非金屬元素的非金屬性相對強弱一般可根據以下幾方面的實驗事實：①非金屬單質與h2化合的難易以及氫化物的穩定性大小；②最**氧化物對應水化物的酸性強弱；③非金屬單質間的置換反應。
答案：可以說明氯元素非金屬性比硫元素強的主要實驗事實有：①氯氣與氫氣反應時光照可發生**，反應劇烈，硫單質加熱變為蒸氣才可與h2化合，且h2s不如hcl穩定；②h2so4的酸性不如hclo4強；③h2s與cl2反應可生成硫單質；④鐵與cl2反應生成fecl3，而硫與鐵反應生成fes。
s、cl兩原子電子層數相同，但cl原子最外層電子數較多，且cl原子半徑比s原子小，最外層電子受原子核的引力較大，故氯元素非金屬性應比硫元素強。
點評：結構決定性質，本題意在運用以前所學的知識，來指導元素化合物知識的學習，以此來加深對原子結構和元素週期律知識的理解。
［例2］含有硒(se)的保鍵品已進入市場，已知該元素與氧具有相同的最外層電子數。則下列關於硒的敘述中不正確的是
a.最**氧化物的化學式為seo3
b.單質se是一種半導體材料
c.原子半徑比硫大，比溴小
d.單質的氧化性比氯氣弱，比溴強，比o3弱
解析：本題解題的關鍵在於搞清楚se與o、s、cl、br等元素在元素週期表中的相對位置關係及se單質和臭氧的特殊性質。如se可作為半導體材料，臭氧是很強的氧化劑等。
另外元素週期律的知識是判斷選項正誤的鑰匙。
se位於元素週期表的第ⅵa族，最外層為6個電子，故最**為+6價，最低價為－2價，因此最**氧化物的形式為seo3。再由於se原子半徑較s原子的大，故體現部分金屬性質。硒可作為半導體材料。
因此選項a、b都正確。
根據o、s、cl、br與se在元素週期表中的相對位置關係，運用元素週期律的知識不難判斷出原子半徑大小關係為：se＞s、se＞br；單質的氧化性的關係為o3＞o2＞s＞se、cl2＞br2＞se，因此可判斷c、d兩選項中的部分判斷存在錯誤。
答案：cd
點評：在學習元素化合物知識時，應能利用結構性質用途之間的相互關係，模擬同族中代表性元素，抓住同週期、同主族元素性質的遞變性來分析、推理未知的或不太熟悉的元素或化合物的性質，是學習元素化合物知識或解決部分資訊遷移題的常見思維方法。
［例3］0.1 mol某單質跟足量的硫充分反應後，質量增加1.6 g，則組成這種單質的元素是
a.鐵b.銅c.鋁d.鉀
解析：充分反應後，質量增加的1.6 g必為參加反應的硫的質量，則n(s)＝
，說明：n(單質)：n(s)＝0.
1 mol∶0.05 mol=2∶1。分析四個選項，符合該反應物質的量之比(2∶1)的，只有cu和k，2cu+scu2s，2k＋sk2s。
答案：bd
點評：本題涉及到s單質的氧化性，是基礎知識，但由於其氧化性相對較弱，遇到一些變價金屬時，許多同學往往把握不准。通過此題，可以幫助學生掌握該知識點，同時也可培養學生思維的敏捷性和嚴密性。
有助於同學們分析和定量處理所學化學反應能力的培養。
［例4］2023年諾貝爾化學獎授予致力於研究臭氧層被破壞問題的三位環境化學家，大氣中的臭氧層可濾除大量的紫外線，保護地球上的生物，氟利昂(如ccl2f2）可在光的作用下分解，產生cl原子，cl原子會對臭氧層產生長久的破壞作用(臭氧的分子式為o3)，有關反應為：
o3o2＋o cl＋o3====clo＋o2 clo＋o====cl＋o2
總反應：2o3====3o2
(1)在上述臭氧變成氧氣的反應過程中，cl是
a.反應物b.生成物c.中間產物d.催化劑
(2)o2和o3之間的關係是
解析：回答第1題時，要注意觀察總反應，此反應的反應物是o3，生成物是o2，顯然選項a、b都可以立即排除，又由於反應物中不含氯元素，氯原子顯然也不會是中間產物，因而選項c當然也不是本題答案。這樣可判斷，氯原子只能是催化劑。
從給出的反應歷程看，第
二、三兩步反應很明確地顯示了氯原子在反應前後組成與質量都不變的這一特徵。
因此，第1題的答案是選項d。
o3和o2都是單質，而且都是由氧元素構成的單質，只是它們的分子組成不相同，由此可見，o3和o2屬於「由同種元素構成的不同單質」這一基本特徵，它們應屬於氧的兩種同素異形體。
答案：(1)d (2)同素異形體
點評：本組試題是資訊遷移試題。它引用了2023年諾貝爾化學獎授予的研究專案，並介紹了氟利昂破壞大氣臭氧層的反應機理。
題目的取材較新，而且是當前環境化學中被關注的焦點之一，但是，設問的情境卻不難，通過簡單的思考，就會正確回答。
［例5］(2023年全國)下列反應適用於實驗室製備氧氣的是
①高錳酸鉀熱分解
2kmno4k2mno4＋mno2＋o2↑
②硝酸銨熱分解
2nh4no34h2o＋2n2↑＋o2↑
③過氧化氫催化分解2h2o22h2o＋o2↑
④二氧化氮熱分解2no22no＋o2
a.只有b.①和c.①和d.①③④
解析：在本題所給出的4個反應中，除了高錳酸鉀熱分解反應是眾所周知的實驗室裡氧氣的制法之外，過氧化氫催化分解也可以方便地用於實驗室製備氧氣。為此，可將二氧化錳置於乙隻燒瓶內，從分液漏斗中滴入過氧化氫立即有氧氣產生，並可用控制滴速的方法來調節產生氧氣的氣流量。
硝酸銨的熱分解不能用於實驗室制氧氣。一方面因為溫度不同硝酸銨分解的產物不同，即使發生了題目所指出的反應，生成的是氮氣和氧氣的混合氣體，難以分離；同時，硝酸銨受熱易發生**，因而缺乏可靠的安全性。
no2的熱分解也顯然不能用於實驗室製備氧氣。氣體作為反應物不易控制，即使反應實現了，兩種氣體也不易分離，而且它們在常溫下還可能化合起來再生成no2。
答案：c
點評：一般說來，物質的實驗室(尤其是在中學化學實驗室裡)制法所要求的條件大致為：反應盡可能快一些，反應條件盡可能簡單，操作比較易行，盡量使製備的產物單一易於分離；而對反應物的成本、能耗，可以較少考慮，盡可能使用常用的儀器裝置，如試管、燒瓶、燒杯等等，反應較為安全。
［例6］臭氧(o3)是一種有點腥氣味的淡藍色氣體，它具有比氧氣更強的氧化性。臭氧能使濕潤的澱粉碘化鉀試紙變藍，反應中有氧氣產生，這個反應的化學方程式是這個反應的氧化產物是還原產物是
解析：由題幹資訊可知這是乙個牽涉由臭氧(o3)與ki發生的氧化還原反應。澱粉碘化鉀試紙變藍，說明有單質(i2)產生，產物中還同時產生氧氣(o2)。
由化合價分析，生成氧氣的o元素價態不變，即實際並沒有參加氧化反應，因此可推知起氧化作用的實際上是臭氧中的部分氧原子。被還原的氧原子在有水存在的情況下一般產物為oh－，與k＋組成產物中的koh，因此反應中還須有h2o參加反應，從而解決問題。
答案：方程式：o3＋2ki＋h2o====i2＋o2＋2koh；氧化產物：碘單質(i2）；還原產物：氫氧化鉀(koh)。
點評：本題屬資訊挖掘題，要善於挖掘分析題給資訊，抓住「澱粉ki試紙變藍」這一特徵(暗示有i2單質生成)，充分利用氧化還原的規律來解決問題。
［例7］(2023年廣東，25)針對以下a～d四個涉及h2o2的反應(未配平)，填寫空白
c．h2o2h2o＋o2
(1)h2o2僅體現氧化性的反應是(填代號
(2)h2o2既體現氧化性又體現還原性的反應是(填代號
(3)h2o2體現弱酸性的反應是(填代號其理由為
解析：反應a是乙個非氧化還原反應。鹽酸是為人熟知的強酸，它與na2o2反應除了生成鹽以外還得到h2o2，按照「強酸可置換弱酸」的規律，在此反應中h2o2表現出弱酸的性質。
反應b中ag2o變成單質銀，可見h2o2當是一種還原劑，其中的氧元素應合理地認為轉化成為氧氣。至於生成物中的水，其氧元素可認為從氧化銀而來。
過氧化氫的分解反應c，是乙個自身氧化還原反應，h2o2既表現了氧化性，又表現了還原性。
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