第六章 硫和硫的化合物 环境保护
主讲人：李海鹰
[基础知识]
知识网络 第一节 氧族元素
一.氧族元素的原子结构、性质及其变化规律:
元素名称及
元素符号
氧(8O)
硫(16S)
硒(34Se)
碲(52Fe)
原子结构
原子半径
OH2S
答案：A
例2．氟里昂（氟氯烷）的化学性质很稳定，它进入大气层在低层中基本不分解，最终上升到平流层。在紫外线的照射下生成一种对臭氧有破坏作用的氯原子,这种氯原子使臭氧化解成为氧气。氯原子破坏臭氧层的反应为：
Cl+O3=ClO+O2 ClO+O=Cl+O2 在该过程中总的反应方程式是什么？其中Cl原子起了什么作用。
[分析]反应的结果是臭氧分子变成了氧气的分子,而氯原子在反应的前后质量和性质都没改变。
解：总反应方程式 O+O3=2O2 Cl原子在其中起到催化剂的作用，每个Cl原子都参与大量的破坏臭氧分子的反应。
例3．工业上从含硒废料提炼硒的一种方法是用硝酸钠与硫酸处理废料，得到亚硒酸和少量硒酸，再加盐酸共热，则硒酸转化为亚硒酸，反应是： 2HCl+H2SeO4→H2SeO3+Cl2+H2O再将二氧化硫通入亚硒酸溶液中出现单质硒的沉淀。有关结论正确的是（ ）
A．H2SeO4的氧化性比氯气强
B．二氧化硒的还原性比二氧化硫强
C．析出1mol硒，要用H2SeO3,SO2各1mol
D．H2SeO3的氧化性比H2SeO4强
解析：由题给反应2HCl+H2SeO4→H2SeO3+Cl2+H2O可知H2SeO4氧化性很强才能将HCl氧化为氯气，H2SeO4氧化性比氯气强。从SO2将H2SeO3,还原为硒(Se)可知SO2中+4价硫还原性强于+4价硒。由H2SeO3+2SO2+H2O=2H2SO4+Se可知：生成1mol Se需SO2 2mol.根据H2SO3其氧化性比H2SO4氧化性弱的规律迁移可知：H2SeO3氧化性比H2SeO4弱。
答案：A
[巩固提高]
一．选择题:（每小题均有1-2个正确选项）
1．下列关于氧族元素性质叙述错误的是（ ）
A．随核电荷数的增加，氧硫硒碲元素的金属性逐渐增强
B．H2SO4的酸性比H2TeO4的强
C．H2S的还原性比H2Se弱
D．在OF2化合物中，氟元素显+1价，氧元素显-2价
2．下列性质对氧族元素(O、S、Se、Te)和卤素(F、Cl、Br、I)都是正确的为（ ）
A．氢化物的水溶液都呈酸性
B．其单质均可与钠反应
C．都存在含氧酸
D．除氧外均可在一定条件下得到氧化物
3．能导电的非金属是（ ）
A．铁 B．石墨 C．金刚石 D．碲
4．下列各组物质中属于同素异形体的是（ ）
O2和O3 B．S2和S8 B．16O和18O D．水和重水
5．下列化合物中不能由两种单质直接化合生成的是（ ）
A．FeS B．CuS C．FeCl2 D．FeCl3
6.下列能说明元素R一定为氧族元素的是（ ）
A．R为非金属元素，其氧化物对应水化物分子式为H2RO3
B．R的单质与H2化合成H2R
C．R的单质与铝能够化合成Al2R3
D．R的氢化物的水溶液呈酸性
7．若已发现了116号元素R，则下列叙述中正确的是（ ）
①其钠盐的化学式为Na2R ②其最高价氧化物的水化物是强酸 ③R是金属元素
④R是非金属元素 ⑤其最高价氧化物的分子式为RO3
A．①③和⑤ B．②和④ C．③和⑤ D．②③和⑤
8．已知反应Br2+H2Se=2HBr+Se,由此得出结论中错误的是（ ）
A．溴的氧化性比硒强
B．HBr比H2Se稳定
C．溴的沸点比硒高
D．HBrSO4酸性比H2SO4酸性强
9．钋是原子序数最大的氧族元素，推测钋和钋的化合物最不可能存在的性质（ ）
A．钋的氧化物的水化物至少有两种
B．钋是能导电的固体物质
C．钋与氢气不可直接化合
D．钋的氢化物稳定
E．钋的熔点较高
10．有关O3的说法中错误的是（ ）
A．O3具有刺激性臭味固此被称为“臭氧”
B．O3和O2是氧元素的同素异形体
C．O3比O2密度大，也比O2易溶于水
D．O3比O2稳定，高温下不易分解
E．臭氧可以用于漂白和消毒作用
F．空气中的微量的O3可刺激中枢神经，加快血液循环，因此空气中O3含量越高越好
G．空气中高压放电，高压电机和复印机工作时都会有O3生成
二．填空题:
1．在氧族元素中，常温下单质为气体的元素_______,氧化性最强的元素是________,非金属性最弱的元素______,原子半径最大的是_______,最稳定的氢化物_______,酸性最强的含氧酸是________.
2．CS2是一种可以溶解单质硫的无色液体。具有恶臭气味，把它滴入用H2SO4酸化的KMnO4溶液中发生如下反应:5CS2+4KMnO4+6H2SO4=10S+5CO2+2K2SO4+4MnSO4+6H2O当生成1mol CO2时，电子转移______mol.
三．铁粉和铜粉共14.8g与足量的硫粉混合均匀,加热使之完全反应,得到21.2g黑色固体,原金属粉未中铁粉的质量分数是多少?
四．由氧元素的两种同位素18O和16O所形成的两种气体单体18Om和16On，在同温同压 下，相同体积的两种气体18Om和16On中子数之比为5：6，求（1）m:n的值是多少？ （2）18Om和16On的质量比是多少？
五．硫和硒都属于氧族元素，它们的性质相似。硫、硒的最高价氧化物水化物的钾盐均为离子化合物，它们的化学式分别为K2SO4和K2SeO4,设K2SO4中硫的质量分数为a%,K2SeO4中硒的质量分数为b%，若硫元素的相对原子质量为32，硒的相对原子质量设为M，试用硫的相对原子质量和a,b来表示硒的相对原子质量M.(代数式中必须含有a,b)
[自我反馈]
一.
1．D
解析：由于氟元素的氧化比氧元素的氧化性强，所以在化合物OF2中，氟元素显负价，氧元素显正价
2．B,D
解析：氧族元素中氧元素的氢化物（H2O）的水溶液不呈酸性，卤素中的氟元素不存在含氧酸（F无正价）所以A、C为错误的
3．B,D
4．A,B
解析：A、B互为同素异形体，C互为同位素
5．B,C
解析：Cu与S直接化合生成Cu2S，Fe与Cl2直接化合生成FeCl3
6．B,C
解析：形如H2RO3的还有H2CO3，R为碳元素不属于氧族元素，也不能通过元素的氢化物是否呈酸性来判断R是不是氧族元素，例如F，Cl等，它们的氢化物的水溶液也呈酸性，但不属于氧族元素。
7．C
解析：通过元素周期表的结构可判断116号元素应位于第七周期ⅥA族，属于氧族元素，并在钋元素的下方。根据氧族元素性质的递变性规律推测出该元素应为金属元素，其最高价氧化物的水化物呈碱性。①②④错③对，又根据氧族元素性质的相似性之一：最高正价为+6价，可知其最高价氧化物的分子式为RO3
8．C
解析：由该反应不能判断溴与硒沸点的高低。
9．D
解析：氧族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐减弱。D不可能
10．D,F
解析：O3在一定条件下可能转化为O2，O3在空气中含量超过10-5%时，会对动植物产生危害所以D，F是错的。
二．
1． O O Po(Te) Po(Te) H2O H2SO4
2. 4mol
得4×5e-
失10×2e-
三．56.8%. (注意：Fe+S?FeS 2Cu+S?Cu2S)
四．2：3 3：4
解：由阿氏定律可知，同T,P下，V等，则n等，质量与式量成正比
每摩尔16O含中子16mol-8mol=8mol
每摩尔18O含中子18mol-8mol=10mol
则由题意：（10×m）:(8×n)=5:6 则m:n=2:3
m(8Om):m(16On)=(2×18):(3×16)=3:4
五．解析:每摩尔K2SO4,K2SeO4中均有相同物质的量的钾和氧，将它们变形为K2O4·S和K2O4·Se，很易看出，由K2SO4和K2SeO4而来的S和Se质量分数可分别表达为（设k与O共重为W）
a%= b%=
则：32:W=a:(100-a) M:W=b:(100-b)
将上面两式相除得
整理后：.
[走向高考]
1.（96全国）
1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。氟利昂（如CCl2F2）可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用。有关反应为
O3?O2+O Cl+O3→ClO+O2 ClO+O→Cl+O2
总反应：2O3→3O2
(1)在上述臭氧变成氧气的反应过程中Cl是（ ）
A．反应物 B．生成物
C．中间产物 D．催化剂
答案：D
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