第十五章 氧族元素
一、选择题
1.氧呈现+2价氧化态的化合物是( )
(A) Cl2O6 (B) BrO2 (C) HClO2 (D) F2O
2.硫化铵溶液放置久了变为黄棕色甚至红棕色,其原因是生成了( )
(A) (NH4)2SO4 (B) NO2 (C) S和NH3·H2O (D) (NH4)2S2
3.干燥H2S气体,通常选用的干燥剂是( )
(A) 浓H2SO4 (B) NaOH (C) P4O10 (D) NaNO3
2??OO4.下列关于2和2的性质的说法中,不正确的是( )
(A) 两种离子都比O2分子稳定性小
2??OO(B)2的键长比2键长短
2??OO(C)2是反磁性的,而2是顺磁性的
2??OO(D)2的键能比2的键能大
5.下列分子式中错误的是 ( )
(A) SF2 (B) SF3 (C) SF4 (D) SOF4
6.下列各组数字都是分别指原子的次外层、最外层电子数和元素的一种常见氧化态, 最符合硫的情况的一组是 ( )
(A) 2,6,-2 (B) 8,6,-2
(C) 18,6,+4 (D) 2,6,+6
7.在碱性溶液中,已知前两个反应的Kc 值,则反应(3)的Kc 值为( ) (1) 2S(s) + S2-(aq)S32-(aq) Kc1 = 13.0
2-2- (2) S(s) + S2(aq)S3(aq) Kc2 = 10.8 (3) S(s) + S2-(aq)S22-(aq) Kc
(A) 1.2 (B) 119 (C) 141
3
(D) 1.40 ? 10
8.用于制备K2S2O8的方法是( )
(A) 在过量的硫酸存在下,用高锰酸钾使K2SO4氧化 (B) 在K+ 离子存在下,往发烟硫酸中通入空气
(C) 在K+ 离子存在下,电解使硫酸发生阳极氧化作用 (电解硫酸氢盐) (D) 用氯气氧化硫代硫酸钾K2S2O3
9.气态SO3分子的几何构型是( )
(A) 直线形 (B) 平面三角形 (C) 弯曲形 (D) 三角锥形
10.使已变暗的古油画恢复原来的白色,使用的方法为( )
(A) 用稀H2O2水溶液擦洗 (PbS) (B) 用清水小心擦洗
(C) 用钛白粉细心涂描 (D) 用SO2漂白
11.下列分子中,属极性分子的是( )
(A) O2 (B) O3 (C) S2 (D) S8
12.硫酸是高沸点酸,主要原因是 ( )
(A) 硫酸是离子化合物,因此具有高沸点 (B) 硫酸是极性分子,因此具有高沸点 (C) 硫酸存在分子间氢键,因此具有高沸点
(D) 硫酸的相对分子质量大,色散力强,因此具有高沸点
13.属于过硫酸的含氧酸是 ( )
(A) H2S2O4
(B) H2S2O3
(C) H2SO5 (D) H2S4O6
14.SO2 在水溶液中存在的主要形式是( )
(A) H2SO3 (B) SO2 单个分子 (C)SO2·x H2O (D) H+ + HSO3-
15.对多硫化物的性质不正确的叙述是( )
(A) H2S2的酸性比H2S 要强一些
(B) 多硫化物的颜色比相应硫化物的颜色要深一些
(C) 多硫化物中硫的氧化值为 – 1,因此多硫化物具有同等大小的氧化性和还原性
(D) 多硫化物遇酸分解,有H2S 气体及 S 析出。
二、判断题
1.同一元素不同氧化态的氧化物的水合物,该元素的氧化数越高,酸性越强。
2.同一元素不同氧化态的氧化物的水合物,元素的氧化数越高,氧化性越强。( )
3.氧族元素氢化物的沸点高低次序为H2S 三、填空题 1.比较组成为M2S2On的三种盐,它们各自符合下面所述的某些性质: (1)阴离子以-O-O-键为特征; (2)阴离子以S-S键为特征; (3)阴离子以S-O-S键为特征; (4)它是由酸式硫酸盐缩合而成; (5)它是由酸式硫酸盐阳极氧化形成; (6)它是由亚硫酸盐水溶液与硫反应形成; (7)它的水溶液使溴化银溶解; (8)它的水溶液与氢氧化物(MOH)反应生成硫酸盐; (9)在水溶液中能把Mn2+氧化成MnO-4; 将x的正确数值填入下表中角标括号内,并将上述各性质以序号填入相应盐的横栏内: 表1 M2S2O( ) M2S2O( ) M2S2O( ) 2.硫的两种主要同素异形体是______和______。其中稳定态的单质是______,它受热至367.5K时,转变为______,两者的分子都是______,具有______结构,其中硫原子的杂化方式是______。 3.硫酸表现出沸点高和不易挥发性是因为______。 4.现有FeS,CdS,CaS,SnS,As2S3,CuS,HgS等硫化物,欲用H2O,稀HCl,Na2S溶液,浓HCl,浓HNO3,王水等溶剂溶解,溶解时按照能用前面的溶剂溶解就不用后面的溶 剂溶解的原则,则可溶于H2O的是______,可溶于稀HCl的是______,可溶于Na2S溶液的是______,可溶于浓HCl的是______,可溶于HNO3的是______,需用王水溶解的是______。 5. AgNO3溶液与过量的Na2S2O3溶液反应生成______色的______。过量的AgNO3溶液与Na2S2O3溶液反应生成______色的______,后变为______色的______。 - 6.向离子浓度为0.1mol·L1的Mn2+,Zn2+,Cu2+,Ag+,Hg2+,Pb2+的混合溶液中通入H2S可被沉淀的离子有______。 7.依分子轨道理论,O-2结构中有一个σ键和______个p-pπ键,______个三电子π键。O+2有一个σ键和______个p-pπ键,______个三电子π键。 8.臭氧分子可以结合电子成为______离子,所形成的化合物叫______。 9.H2O2和H2SO3反应的主要产物为______,H2O2与O3反应的主要产物为______。 10.黑色的PbS与H2O2反应后,由于生成了______而转化成______色。 四、简答题 1.如何除去: (1)氢气中的少量SO2与H2S (2)氮气中的微量氧; (3)二氧化碳中的二氧化硫; (4)SnS中的SnS2 2.回答下列问题,并说明理由。 (1)在室温下H2S是气体,而水是液体; (2)为什么碲和碘都可以形成高配位数的含氧酸,而同一族的其他元素却不能? (3)为什么H2S的酸性比H2O强? 3.比较O3和O2的氧化性﹑沸点﹑极性和磁性的相对大小。 4.写出H2O2与下列化合物的反应方程式,K2S2O8、Ag2O、O3、Cr(OH)Na2CO33在NaOH中、(低温)。 五、计算题 1. 空气中O2与N2的体积比是21:78 ,在273K 和101.3kPa下1L水能溶解O2: 49.10 mL ,N2:23.20mL。问在该温度下溶解于水的空气所含的氧与氮的体积比是多少? ++ 2.少量Mn2可以催化分解H2O2其反应机理解释如下:H2O2能氧化Mn2为MnO2,后者又能使H2O2氧化,试从电极电势说明上述解释是否合理,并写出离子反应方程式。 答:合理。其离子方程式及电极电势为: 参考答案 一、选择题 DDCBB BACBA BCCCC 二、判断题 √×√ 三、填空题 1. M2S2O8 (1) (5) (9) M2S2O3 (2) (6) (7) M2S2O7 (3) (4) (8) 2.斜方硫;单斜硫;斜方硫;单斜硫;S8;环;sp3 3.H2SO4分子间有氢键 4.CaS;FeS;As2S3,HgS;CdS,SnS;CuS;HgS 5.无;[Ag(S2O3)2]3-;白;Ag2S2O3;黑;Ag2S ++++ 6.Cu2,Ag,Hg2,Pb2 7.0;1;1;1 8.O-3;臭氧化物 9.H2O,H2SO4,H2O,O2 10.PbSO4;白 四、简答题 1.方法为 (1)碱液洗; (2)使气体通过赤热铜粉,或让其通过连二亚硫酸钠的碱性溶液; (3)通过酸性KMnO4溶液; (4)用(NH4)2S溶液处理; 2. (1)因为氧原子的电负性较大,半径比硫原子小,因此,在水分子之间存在氢键,使水在同族氢化物中具有较高的熔沸点,以致水在室温下是液体。 (2)因为作为中心原子的碲和碘,它们的体积是同族稳定元素中最大者,另外它们形成d-π键的倾向较大,能以激发态的sp3d2杂化轨道形成配位数为6的八面体结构H6TeO6和H5IO6。 -1 (3)由于硫的半径比氧大,使H-S键的键能(344.3 kJ·mol)小于H-O键的键能(428.0 kJ·mol-1+ ),易解离出H,所以H2S酸性比H2O强。 3. 氧化性:O3>O2; 沸点:O3>O2; 极性:O3>O2; 磁性;O3<O2。 4. (1)H2O2+ K2S2O8= K2SO4+O2↑+H2SO4 -- (2)H2O2+Ag2O=2Ag+OH+O2↑ (3)O3+H2O2= H2O+2O2 -- (4)3H2O2+2Cr(OH)3+4OH=2CrO42+8H2O (5)2H2O2+Na2CO3+H2O=Na2CO3·2H2O2·H2O 五、计算题 1.(49.10×2. ):(23.20×)=1:1.8 H2O2+Mn2=MnO2+2H + + ++ θ =1.176V θ=1.228V MnO2+2H2O2+2H=Mn2+O2↑+2H2O O2+2H+2e=H2O2 θ(H 2O2/ H2O)> + - θ=0.692V H2O2可将Mn2氧化; + θ(MnO/Mn2+),故2 θ(MnO2+ 2/ Mn)>θ(O2/H2O2),故 MnO2可将H2O2氧化。