专题四 第五讲 氧族元素(含解析)2026届高中化学大一轮复习讲义

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专题四 第五讲 氧族元素(含解析)2026届高中化学大一轮复习讲义

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氧族元素
【核心知识梳理】
1.氧族元素的递变规律
(1)氧族元素概况
①主要包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、鉝(Lv),价层电子排布为ns2np4
②常温下,单质除氧为气体外,其余均为固体,氧、硫、硒为典型的非金属元素,碲为类金属,钋、鉝为金属
③硫、硒、碲与大多数金属元素形成共价化合物。硒、碲在自然界无单质存在,常存在于重金属硫化物矿中。少量硒对人体新陈代谢起调节作用,过量则有毒;有光电性质,用于电影传真和制造光电管
(2)相似性和递变性
元素名称 氧(8O) 硫(16S) 硒(34Se) 碲(52Te)
单质颜色 无色 淡黄色 灰色 银白色
单质状态 气体 固体 固体 固体
原子结构 原子结构示意图
周期表中的位置 第VIA族
相似性 最外层都有6个电子,在化学反应中可显-2、+4、+6价(氧无最高正价)
递变性 (从OTe) 电子层数逐渐增多,原子半径和离子半径逐渐增大:O<S<Se<Te
化学性质 单质氧化性 O2>S>Se>Te
氢化物 氧、硫、硒的单质可直接与氢气化合生成氢化物:2H2+O22H2O、H2+SH2S,碲不能直接与氢气化合,只能通过其他反应间接制取碲化氢。单质和氢气化合的能力逐渐减弱;对应的气态氢化物的稳定性逐渐减弱:H2O>H2S>H2Se>H2Te
氧化物 硫、硒、碲均有二氧化物、三氧化物,且均是酸酐,其对应的水化物分别为H2RO3型和H2RO4型两种酸。但所对应最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱:H2SO4>H2SeO4>H2TeO4
能与大多数金属直接化合 Fe+SFeS、2Cu+SCu2S、3Fe+2O2Fe3O4、2Cu+O22CuO
【微点拨】
①除K+、Na+外,一般的金属硫化物难溶于水,如:FeS、ZnS、CuS等
②金属硫化物在空气中灼烧,生成金属氧化物和SO2,如:2ZnS+3O22ZnO+2SO2
2.臭氧
(1)组成:臭氧的分子式为O3,与 O2互为同素异形体
(2)结构:O3与SO2互为等电子体,氧原子采取sp2杂化,分子的空间结构是V形,O3是极性分子
(3)物理性质:常温、常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,密度比空气的大,比氧气易溶于水。吸入少量臭氧对人体有益,吸入过量对人体健康有一定危害
(4)化学性质
①不稳定性:O3不稳定,容易分解,反应的化学方程式为2O33O2,在放电条件下空气中的O2可以转化为O3,反应的化学方程式为 3O22O3
②极强的氧化性:能氧化还原性的物质(如KI、FeCl2等)
a.O3容易使淀粉-KI溶液变蓝色,反应的化学方程式为 2KI+O3+H2O===I2+2KOH+O2
b.易氧化Ag、Hg等不活泼金属)
③漂白性:O3因其强氧化性能使有色物质褪色,可用作杀菌消毒剂
(5)用途
①可用作脱色剂和消毒剂
②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线,是人类和其他生物的保护伞
3.过氧化氢
(1)结构
电子式 结构式 氧原子杂化方式 分子的空间结构 分子的极性
H-O-O-H sp2 极性分子
(2)物理性质:无色液体
(3)化学性质
①不稳定性:加热、光照或加催化剂都能加快其分解
2H2O22H2O+O2↑,因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处
②弱酸性:H2O2为二元弱酸,在水中分步电离
H2O2H++HO,HOH++O
③强氧化性:H2O2中-1价,属于中间价态,既有氧化性又有还原性,一般表现为较强的氧化性
与Fe2+(H+)反应 H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O
与KI(H+)反应 H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O (使湿润的淀粉-KI试纸变蓝)
与SO反应 H2O2+Na2SO3===Na2SO4+H2O
与SO2反应 H2O2+SO2===H2SO4
与Cu(H+)反应 Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O
④弱还原性:H2O2中-1价的氧遇强氧化剂可失去电子转化成0价氧而被氧化
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
(4)用途:工业上用10%的H2O2作为漂白剂;在医疗上用3%的H2O2作为消毒杀菌剂;氧化剂;脱氯剂等
【微点拨】
①除MnO2外,Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等也均能催化H2O2的分解;H2O2在碱性环境中的分解远比在酸性环境中的快
②H2O2作氧化剂时,其还原产物一般为水,无污染且不会引入新的杂质,因而又称为绿色氧化剂,常用作实验室或工业上的除杂试剂、良好的消毒杀菌剂和漂白剂
4.Se、Te及其化合物
(1)硒及其化合物的性质
①单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2
②SeO2的氧化性比SO2强,属于中等强度的氧化剂,可氧化H2S、NH3等
SeO2+2H2S===Se+2S+2H2O
3SeO2+4NH3===3Se+2N2+6H2O
③亚硒酸可作氧化剂,能氧化SO2:H2SeO3+2SO2+H2O===2H2SO4+Se
④遇到强氧化剂时表现还原性,可被氧化成硒酸:H2SeO3+Cl2+H2O===H2SeO4+2HCl
(2)碲及其化合物的性质
①碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2
②TeO2是不挥发的白色固体,微溶于水,易溶于强酸、强碱,如TeO2+2NaOH===Na2TeO3+H2O。
③TeO2(H2TeO3)具有氧化性和还原性
H2TeO3+2SO2+H2O===2H2SO4+Te
H2TeO3+Cl2+H2O===H2TeO4+2HCl
(3)硒和碲的化合物均有毒
【课时精练】
1.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是(  )
A.Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
B.H2O2只表现了氧化性
C.H2O2的电子式为
D.发生了反应Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O
2.距地球15~35 km处,有一层臭氧层,其化学式为O3,微量可以净化空气,有利于人体健康。下列有关O3的叙述错误的是(  )
A.是一种强氧化剂,能杀菌、消毒
B.不使用含氟冰箱有利于臭氧空洞修复
C.O3浓度越大,越有利于人体健康
D.转化成氧气,发生了化学变化
3.据有关媒体报道,最近意大利一所大学的科学家使用普通的氧分子和带正电的氧离子制造出了一种新型氧分子,并用质谱仪探测到了它的存在,这种新型氧分子是由4个氧原子构成的。下列有关这种新型氧分子的叙述正确的是(  )
A.在相同条件下,该气体的密度与O3相同
B.等质量时所含的氧原子数比O3的多
C.与O3相似,具有氧化性
D.与O2、O3互称为同位素
4.保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖,他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理,如图所示。下列说法不正确的是(  )
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A.氯原子在反应中作催化剂 B.过氧化氯的结构式为O-Cl-Cl-O
C.臭氧分子最终转变成氧气分子 D.过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯
5.为防止废弃的硒单质(Se)造成环境污染,通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒(SeO2),再用KI溶液处理后回收Se。发生的反应为①Se+2H2SO4(浓)===2SO2↑+SeO2+2H2O;②SeO2+4KI+4HNO3===4KNO3+Se+2I2+2H2O,下列说法错误的是(  )
A.①中SO2是还原产物,SeO2是氧化产物
B.②中KI是还原剂,SeO2是氧化剂
C.每生成0.4 mol I2共转移1.2 mol电子
D.氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>HNO3
6.化工行业常用硒(Se)作催化剂,该催化剂具有反应条件温和、成本低、环境污染小、用后处理简便等优点。以铜阳极泥(主要成分为Cu2Se、Ag2Se,还含有少量Ag、Au、Pt等)为原料制备纯硒的工艺流程如图。
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已知:①“净化除杂”时采用真空蒸馏的方法提纯硒(沸点为685℃);②焙烧后,Cu、Ag均以硫酸盐形式存在,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5;③“浸出液”中溶质的饱和浓度不小于0.01 mol·L-1。
下列说法错误的是(  )
A.“加硫酸并焙烧”时使用的硫酸应为浓硫酸
B.“水吸收”过程得到的溶液呈酸性
C.在实验室蒸馏时,需要用到直形冷凝管
D.“浸出液”中的溶质成分不可能含有Ag2SO4
7.工业上,常从铜阳极泥(主要成分是Cu2Te,含少量的Ag、Au)中回收碲,其工艺流程如下(已知TeO2微溶于水,易与浓强碱、浓强酸反应),下列叙述错误的是(  )
A.合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用
B.操作1、2、3均为过滤
C.可由滤渣2提取金属Ag、Au
D.上述流程中用浓硝酸代替浓盐酸可提高碲的回收率
8.某电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量金等,某小组设计如下资源综合利用的方案:
已知:碲和硫位于同主族,煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2,滤渣中TeO2溶于稀
硫酸发生的反应为TeO2+H2SO4===TeOSO4+H2O。下列说法错误的是(  )
A.“高温煅烧”电镀污泥时,铜、碲和铬元素都被氧化
B.B.“酸化”时可向溶液中加入硫酸
C.“固体1”的主要成分为Cu
D.D.“滤液3”可以循环利用
9.一种从铜电解工艺的阳极泥中提取Se和Te的流程如下,下列叙述错误的是(  )
A.合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用
B.流出液是H2SO4溶液
C.电解过程中阴极上析出单质Te
D.“焙砂”与碳酸钠充分混合后,可在瓷坩埚中焙烧
10.碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼铜的阳极泥(含有质量分数为8%的TeO2、少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下(已知TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱),下列有关说法不正确的是(  )
A.将阳极泥研磨、反应适当加热都有利于提高“碱浸”的速率和效率
B.“碱浸”时发生主要反应的离子方程式为TeO2+2OH-===TeO+H2O
C.“沉碲”时为使碲元素沉淀充分,应加入过量的硫酸
D.若提取过程碲元素的回收率为90%,则处理1 kg这种阳极泥最少需通入标准状况下SO2 20.16 L
11.一种从铜电解工艺的阳极泥中提取Se和Te的流程如下,下列叙述错误的是(  )
A.合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用
B.流出液是H2SO4溶液
C.电解过程中阴极上析出单质Te
D.“焙砂”与碳酸钠充分混合后,可在瓷坩埚中焙烧
12.从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲的一种工艺流程如图:(已知TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱) 下列有关说法正确的是(  )
A.“氧化浸出”时为使碲元素沉淀充分,应加入过量的硫酸
B.“过滤”用到的玻璃仪器:分液漏斗、烧杯、玻璃棒
C.“还原”时发生的离子方程式为2SO32-+Te4++4OH-===Te↓+2SO32-+2H2O
D.判断粗碲洗净的方法:取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,没有白色沉淀生成
13.如图为大气平流层中臭氧层被破坏的一个流程图,下列说法不正确的是(  )
A.O3转化为O2是物理变化
B.反应①中破坏的化学键为共价键
C.反应②可表示为O3+Cl===ClO+O2
D.少量的Cl能破坏大量的O3
14.下列有关H2O2的说法错误的是(  )
A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物,都存在非极性共价键
B.双氧水是绿色氧化剂,可作医疗消毒剂
C.H2O2既有氧化性,又有还原性,与Cl2、KMnO4反应时表现H2O2的氧化性
D.H2O2作漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与HClO类似,与SO2不同
15.H2O2是重要的化学试剂,在实验室和实际生产中应用广泛
(1)写出H2O2的结构式:________,H2O2在MnO2催化下分解的化学方程式____________________________
(2)①我们知道,稀硫酸不与铜反应,但在稀硫酸中加入H2O2后,则可使铜顺利溶解,写出该反应的离子方程式:____________________________________
②在“海带提碘”的实验中,利用酸性H2O2得到碘单质的离子方程式是_______________________________
③你认为H2O2被称为绿色氧化剂的主要原因是___________________________________________________
(3)H2O2还有一定的还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色。
①写出反应的离子方程式:______________________________________________________
②实验室常用酸性KMnO4标准液测定溶液中H2O2的浓度,酸性KMnO4溶液应盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,判断到达滴定终点的现象是______________________________________
(4)H2O2是一种二元弱酸,写出其第一步电离的方程式:_______________________________,它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为________________________________________
16.硒(Se)、碲(Te)为ⅥA族元素,是当今高新技术新材料的主要成分之一,电解精炼铜的阳极泥主要成分为Cu2Te、Ag2Se和少量金属单质及其他化合物,工业上从其中回收碲、硒的一种工艺流程如下:
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已知:Ⅰ.Se 单质难溶于水。TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱
Ⅱ.元素碲在溶液中主要以Te4+、TeO、HTeO等形式存在
Ⅲ.25 ℃时,亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3,Ka2=2×10-8
(1)Se的氢化物的电子式是____________________,0.1mol·L-1的H2TeO3电离度(当弱电解质在溶液里达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数叫做电离度) 约为______________
(2)加入浓硫酸焙烧前常将阳极泥中大块颗粒先粉碎,其目的是_____________________
(3)SeO2与SO2在冷却后通入水中发生反应的化学方程式:_____________________________,反应后分离出Se单质的操作①为_____________________________________(填操作名称)
(4)焙砂中碲以TeO2形式存在,与足量NaOH溶液反应后得到的溶液①,其溶质的主要成分为___________(填化学式,过量的NaOH除外)。工业上也可以通过电解溶液①得到单质碲。已知电解时的电极均为石墨,则阴极的电极反应式为_____________________________________________________________________
(5)向溶液①中加入硫酸时控制溶液的pH为4.5~5.0,生成TeO2沉淀,如果H2SO4过量,将导致碲的回收率________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲,再将SO2通入溶液中得到Te单质,请写出由四氯化碲得到Te单质的离子方程式:________________________________________________
(7)上述流程中可循环利用的物质是_______________________________________(填化学式)
17.H2O2是重要的化学试剂,在实验室和实际生产中应用广泛
(1)H2O2的电子式为____________;H2O2和SO2均具有漂白性,将SO2通入H2O2溶液中,其漂白能力________(填“增强”“减弱”或“不变”),理由是_____________________________________________(用化学方程式说明)
(2)将H2O2溶液加入酸性KMnO4溶液中,溶液的紫红色褪去,说明H2O2具有________(填“氧化性”“还原性”或“漂白性”);将H2O2溶液加入盐酸酸化的FeCl2溶液中,溶液由浅绿色变为棕黄色,写出该反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目:______________________________________(用单线桥)
(3)酸性溶液中H2O2能与Cr2O反应,使Cr2O转化成蓝色的过氧化铬(CrO5,分子结构为),该反应可用来检验Cr2O的存在,其反应的离子方程式为4H2O2+Cr2O+2H+===2CrO5+5H2O。下列说法正确的是________(填字母)
A.过氧化铬中铬元素的化合价为+5 B.该反应中Cr2O发生还原反应
C.该反应为非氧化还原反应 D.该反应中H2O2表现了还原性
(4)甲同学向滴有酚酞的NaOH溶液中滴加H2O2溶液,发现溶液的红色褪去。甲同学对此提出了两种假设:
假设1:H2O2表现出弱酸性,中和了原有的NaOH
假设2:H2O2表现出____________,____________
乙同学向上述实验后已褪色的溶液中继续加入足量的NaOH溶液时,溶液没有出现红色,则甲同学的假设________(填“1”或“2”)是成立的
18.完成下列相应的方程式
(1)Na2SO3与H2O2反应的离子方程式为__________________
(2)H2O2在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为_______________________
(3)H2O2还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨气,相应的离子方程式为________________________
(4)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_______________;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_______________,生成沉淀的原因是______________________(用平衡移动原理解释)。
19.碲(Te)常用于冶金工业,也是石油裂解的催化剂。工业上用精炼铜的阳极泥(主要含有TeO2,还含有少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下:
已知TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱
(1)从滤渣A中分离出Au的方法是______________________________
(2)“沉碲”时控制溶液的pH为4.5~5.0,生成TeO2沉淀。防止溶液局部酸性过强的操作是___________________
_________________________________________________________________
(3)写出“碱浸”时发生反应的离子方程式:______________________________________________
滤液B经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到的副产品是__________________(填化学式)
(4)为了提高“碱浸”的浸出率,宜采取的措施有________________________________(写两条即可),“酸溶”时要控制温度,温度不宜过高,原因是___________________________
(5)写出“还原”中发生反应的化学方程式:________________________________________________
(6)经上述流程,从质量为m t的某阳极泥中提取出质量为n t的碲,已知该阳极泥含TeO2的质量分数为w,则碲的提取率为________(用含w、m、n的代数式表示,提取率=×100%)
20.硒是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。粗硒经过下列流程可获得亚硒酸钠(Na2SeO3)。请回答下列问题:
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(1)硒与硫是同主族的相邻元素,Na2SeO3中硒的化合价为______,硒元素在周期表中的位置为______
(2)已知在氧化器中粗硒转化为SeO2,则搅拌槽中发生主要反应的离子方程式为___________________________
(3)由滤液获取Na2SeO3·5H2O晶体的操作为______、过滤、洗涤。Na2SeO3·5H2O脱水制取Na2SeO3时,须在真空箱中进行,原因是______________________________________________________________________
(4)吸入人体内的O2有2%转化为氧化性极强的“活性氧(O)”,它能加速人体衰老,被称为“生命杀手”。服用亚硒酸钠(Na2SeO3)能消除人体内的活性氧(O)。由此判断下列说法正确的是________(填字母)
A.活性氧发生氧化反应 B.Na2SeO3具有氧化性
C.Na2SeO3在反应中作还原剂 D.活性氧化合价升高
(5)硒酸(H2SeO4)是中强酸,水溶液中的电离方程式为H2SeO4===H++HSeO,HSeOH++SeO。25 ℃时,1 mol·L-1的H2SeO4溶液中,HSeO的电离度为α,则其电离常数K=__________(用含α的计算式表示,忽略水的电离)
21.硒(34Se)元素及其化合物与人体健康、工业生产密切相关。某科研小组以阳极泥(主要成分是Se,含有CuSe、Ag2Se等杂质)为原料,提炼硒的流程如下:
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请回答下列问题:
(1)基态硒原子的价层电子排布式为________,与硒同主族相邻元素是________(填元素名称)。
(2)已知滤液A中主要成分是Na2SeO3,可用于治疗克山病,则Na2SeO3的化学名称为________;滤液C中主要成分是Na2Se,则Na2Se的电子式为________。
(3)上述流程图中的括号内,按操作先后顺序依次填写的内容是________、________。
(4)写出高温下用焦炭还原固体B的化学方程式:_____________________________________。
(5)滤液C中析出硒的离子方程式为________________________。
22.碲及其化合物具有许多优良性能,被广泛用于冶金、化工、医药卫生等工业领域。工业上用铜阳极泥(主要成分除含Cu2Te、TeO2外,还有少量Ag和Au)经如下工艺流程得到粗碲。
INCLUDEPICTURE "E:\\王莎莎\\2024年\\大一轮\\化学\\人教版 大一轮\\新建文件夹\\6-81.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\王莎莎\\2024年\\大一轮\\化学\\人教版 大一轮\\6-81.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\王莎莎\\2024年\\大一轮\\化学\\人教版 大一轮\\教师word\\6-81.TIF" \* MERGEFORMATINET
已知:TeO2是两性氧化物,TeOSO4为正盐。
(1)已知此工艺中“加压硫酸浸出”过程中会发生以下化学反应:Cu2Te+2O2===2CuO+TeO2;TeO2+H2SO4===TeOSO4+H2O。“含碲浸出液”的溶质成分除了TeOSO4外,主要是__________(填化学式)
(2)操作Ⅰ的分离方法是__________________;从浸出渣中分离出Au的方法是______________________________
_______________________________________________________________________________
(3)“电解沉积除铜”目的是除去溶液中的Cu2+,电解初级阶段阴极的主要电极反应是______________
(4)向“含碲硫酸铜母液”中通入SO2并加入NaCl反应一段时间后,Te(Ⅳ)浓度从6.72 g·L-1下降到0.10 g·L-1,在一定条件下,碲沉淀率与还原时间、温度的变化曲线分别如图1、图2所示:
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①由图可知,最适宜的温度和还原时间分别为________________
②图2中80 ℃后,升高温度,碲沉淀率几乎不再升高,甚至有下降趋势。可能的原因是________________
③生成粗碲的离子方程式:_____________________________________________________________________
【氧族元素】答案
1.B。解析:根据“蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O)”,说明铜离子被还原成+1价,H2O2表现了还原性;继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,说明发生了反应Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O,Cu2O中+1价Cu被氧化成+2,H2O2又表现了氧化性,故B错误、D正确;H2O2的电子式为,故C正确。
2.C。解析:O3应控制在一定范围内,才有利于人体健康。
3.C。解析:A项,相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比;B项,等质量时,氧原子数与O3相同;D项,与O2、O3互称为同素异形体。
4.B。解析:图中反应历程为①Cl+O3ClO+O2,②ClO+ClOClOOCl,③ClOOCl+日光2Cl+O2;该过程的总反应为2O33O2,所以氯原子在反应中作催化剂,A正确;氯原子半径大于氧原子半径,所以图中原子半径较大的是氯原子,较小的是氧原子,所以过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl,B错误;由该过程的总反应知臭氧分子最终转变成氧气分子,C正确;过程②中ClO+ClO―→ClOOCl,一氧化氯断键形成过氧化氯,D正确。
5.C。解析:反应①中,硒元素化合价升高被氧化,硒作还原剂,二氧化硒为氧化产物,硫元素化合价降低被还原,浓硫酸作氧化剂,二氧化硫是还原产物,故A正确;反应②中,硒元素化合价降低被还原,二氧化硒为氧化剂,碘元素化合价升高被氧化,碘化钾是还原剂,故B正确;反应②中,生成2 mol碘单质,转移4 mol电子,则每生成0.4 mol I2共转移0.8 mol电子,故C错误;在同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应①中浓硫酸为氧化剂,二氧化硒为氧化产物,氧化性:H2SO4(浓)>SeO2,反应②中SeO2为氧化剂,硝酸既不是氧化剂也不是还原剂,说明氧化性:SeO2>HNO3,则氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>HNO3,故D正确。
6.D。解析:A.稀硫酸不能将Cu2Se氧化成CuSO4和SeO2,所以用浓硫酸,故A正确;B.二氧化硫为酸性氧化物,“水吸收”过程中生成硫酸方程式为:2SO2+SeO2+2H2O===2H2SO4+Se↓,使溶液呈酸性,故B正确;C.为便于馏分的收集,所以在实验室蒸馏时,选用直形冷凝管,故C正确;D.当“浸出液”中溶质的饱和浓度等于0.01 mol·L-1时,c2(Ag+)×c(SO)=0.022×0.01=4×10-6<1.4×10-5,“浸出液”中溶质成分含有Ag2SO4,故D错误;答案选D。
7.D。解析:阳极泥中含有贵重金属,合理处理阳极泥有利于环境保护和资源利用,A项叙述正确;根据题给流程图可知,进行操作1、2、3后得到的都是滤液和滤渣,所以操作1、2、3均为过滤,B项叙述正确;因为TeO2易与浓强酸反应,滤渣2中主要含有Ag、Au,故可由滤渣2提取金属Ag、Au,C项叙述正确;因为浓硝酸能与Ag反应,所以流程中用浓硝酸代替浓盐酸会降低碲的回收率,D项叙述错误。
8.C。解析:电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3),煅烧时发生反应的化学方程式为3O2+2Cr2O3+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2和Cu2Te+2O22CuO+TeO2,根据化合价分析铜、碲和铬元素的化合价都升高了,所以都被氧化了,故A正确;“酸化”时发生反应的离子方程式为2CrO+2H+===Cr2O+H2O,所以可向溶液中加入硫酸,故B正确;滤渣中含有CuO、TeO2和金,加硫酸后发生反应:CuO+H2SO4===CuSO4+H2O;TeO2+H2SO4===TeOSO4+H2O,金不发生反应,所以“固体1”的主要成分为Au,故C错误;由框图知,滤液1中除了TeOSO4外,还含有CuSO4,SO2还原TeOSO4后会生成硫酸,所以滤液3为H2SO4溶液,整个流程中可以循环利用的物质是硫酸,故D正确。
9.D。解析:瓷坩埚中含有二氧化硅,在高温下能与碳酸钠发生反应,坩埚受到腐蚀,故“焙砂”与碳酸钠不宜在瓷坩埚中焙烧,D项错误。
10.C。解析:研磨增大接触面积,加热均能提高“碱浸”的速率和效率,故A正确;由已知信息可知,TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱,是两性氧化物,与氢氧化钠发生类似氧化铝与氢氧化钠的反应,生成TeO,离子方程式为TeO2+2OH-===TeO+H2O,故B正确;由已知信息可知,TeO2易溶于强酸和强碱,在沉碲的过程中,硫酸若过量,可能导致TeO2的溶解,造成产品的损失,故C错误;1 kg阳极泥中含有TeO2的质量为1 000 g×8%=80 g,碲元素的回收率为90%,则有80 g×90%=72 g的TeO2被还原。1 mol TeO2得4 mol电子,1 mol SO2失去2 mol电子,则有关系式:TeO2~2SO2,V(SO2)=×2×22.4 L ·mol-1=20.16 L,故D正确。
11.D。解析:阳极泥是在电解精炼铜过程中,沉积在电解槽底部的杂质,含Se、Te、Au等金属元素,因此合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用,A项正确;焙烧生成的SO2和SeO2在水溶液中发生氧化还原反应生成Se和H2SO4,则流出液是H2SO4溶液,B项正确;电解池中阴极区发生还原反应,由流程可知,TeO2在碱性电解质环境下被还原为Te单质,C项正确; 瓷坩埚中还有二氧化硅,在高温下能与碳酸钠发生反应,坩埚受到腐蚀,则“焙砂”与碳酸钠不宜在瓷坩埚中焙烧,D项错误。
12.D。解析:由题中信息可知,TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱,是两性氧化物。Cu2Te与硫酸、氧气反应,生成硫酸铜和TeO2,硫酸若过量,会导致TeO2的溶解,造成原料的利用率降低,A项错误;“过滤”用到的玻璃仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒,B项错误;Na2SO3加入到Te(SO4)2溶液中进行还原得到固态碲,同时生成Na2SO4,该反应的离子方程式是2SO+Te4++2H2O===Te↓+2SO+4H+,C项错误;通过过滤从反应后的混合物中获得粗碲,粗碲表面附着液中含有SO,取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则说明洗涤干净,D项正确。
13.A。解析:O3转化为O2是同素异形体间的转化,属于化学变化,A错误;反应①是ClO+O===O2+Cl中破坏的化学键Cl—O为共价键,B正确;结合图示分析反应②是臭氧和氯原子反应生成ClO和氧气,C正确;由图分析可知氯原子会和臭氧反应破坏臭氧分子结构,氯原子在反应中做催化剂,少量的Cl能破坏大量的O3,D正确。
14.C。解析:H2O2、Na2O2都属于过氧化物,其中过氧根中的氧和氧之间就是非极性共价键,故A正确;双氧水有氧化性,被还原时产物为水,是绿色氧化剂,可作医疗消毒剂,故B正确;H2O2既有氧化性,又有还原性,遇到强氧化剂时表现还原性,与Cl2、KMnO4反应时表现H2O2的还原性,故C错误;HClO、H2O2作漂白剂均是利用其氧化性,漂白原理类似,SO2的漂白性是其和有机色质的结合过程,不是氧化性作用的结果,故D正确。
15.(1)H—O—O—H 2H2O22H2O+O2↑
(2)①H2O2+Cu+2H+===Cu2++2H2O ②H2O2+2I-+2H+===2H2O+I2 ③还原产物为水,对环境无污染
(3)①5H2O2+2MnO+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O
②酸式 滴入最后一滴酸性KMnO4标准液后,溶液变浅紫色,且30 s 内不褪色
(4)H2O2H++HO H2O2+Ba(OH)2===BaO2+2H2O
16.(1) 10%
(2)增大接触面积,加快反应速率
(3)SeO2+2SO2+2H2O===2H2SO4+Se↓ 过滤
(4)Na2TeO3 TeO+3H2O+4e-===Te+6OH- 
(5)偏低 
(6)Te4++2SO2+4H2O===Te↓+8H++2SO 
(7)H2SO4、HCl
解析:(1)Se与O属于同主族元素,故Se的氢化物的电子式为。设电离的亚碲酸为x mol·L-1,亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3=,解得x≈0.01,则0.1 mol·L-1的H2TeO3电离度=×100%=10%。(2)加入浓硫酸焙烧前常将阳极泥中大块颗粒先粉碎,可以增大接触面积,加快反应速率。(3)根据流程图,SeO2与SO2在冷却后通入水中发生反应生成Se,反应的化学方程式为SeO2+2SO2+2H2O===2H2SO4+Se↓,Se单质难溶于水,反应后分离出Se单质可以通过过滤分离。(4)TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱,焙砂中碲以TeO2的形式存在,与足量NaOH溶液反应后得到的溶液①,其溶质的主要成分为Na2TeO3,工业上也可以通过电解溶液①得到单质碲,电解时的电极均为石墨,则阴极发生还原反应,TeO得到电子生成Te,电极反应式为TeO+3H2O+4e-===Te+6OH-。(5)TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱。向溶液①中加入硫酸时控制溶液的pH为4.5~5.0,生成TeO2沉淀,如果H2SO4过量,将导致生成的TeO2沉淀偏少,碲的回收率偏低。(6)将纯净的TeO2先溶于盐酸得到四氯化碲,再将SO2通入溶液中得到Te单质,二氧化硫被氧化成硫酸,反应的离子方程式为Te4++2SO2+4H2O===Te↓+8H++2SO。
17.(1)HH 减弱 SO2+H2O2===H2SO4
(2)还原性 +2H+===2Fe3++2H2O
(3)C 
(4)氧化性 红色物质被氧化 2
解析:(1)H2O2为共价化合物,其电子式为HH;H2O2具有氧化性,SO2具有还原性,二者会发生氧化还原反应SO2+H2O2===H2SO4,生成的H2SO4无漂白性,故将SO2通入H2O2溶液中,SO2的漂白能力减弱。(2)酸性KMnO4具有强氧化性,KMnO4溶液的紫红色褪去,说明其被还原,证明H2O2具有还原性;FeCl2溶液由浅绿色变为棕黄色,说明Fe2+被H2O2氧化为Fe3+。(3)从CrO5分子结构看,有两个过氧键,过氧键中的4个O均为-1价,剩余的1个O为-2价,故Cr显+6价,而Cr2O中Cr元素也显+6价,反应前后没有元素化合价发生变化,因此该反应是非氧化还原反应。(4)滴有酚酞的NaOH溶液显红色,加H2O2溶液后,红色褪去,说明可能是NaOH被H2O2中和(此时酚酞仍然存在),也可能是红色物质被氧化了(此时酚酞不再存在)。向已褪色的溶液中继续加入足量的NaOH溶液时,溶液没有出现红色,说明溶液中不存在酚酞,因此溶液褪色的原因是红色物质被氧化,假设2成立。
18.(1)SO+H2O2===SO+H2O
(2)5H2O2+2MnO+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑
(3)H2O2+CN-+OH-===CO+NH3↑
(4)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 
Fe3+催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动
19.(1)加稀硝酸充分反应,过滤、洗涤、干燥
(2)缓慢加入稀硫酸,同时搅拌,并随时检测溶液的pH
(3)TeO2+2OH-===TeO+H2O Na2SO4
(4)粉碎阳极泥、加热、增大氢氧化钠溶液的浓度、搅拌等(合理即可) 温度过高,加快盐酸挥发,降低原料的利用率
(5)TeCl4+2SO2+4H2O===Te↓+2H2SO4+4HCl
(6)×100%
解析:(1)滤渣A的主要成分是金、银,金不溶于硝酸。(2)为了避免溶液局部酸性过强,应缓慢加入稀硫酸,同时搅拌,并随时检测溶液的pH。(3)二氧化碲类似SO2,与氢氧化钠反应生成亚碲酸钠。“碱浸”时加入NaOH溶液,“沉碲”时加入稀硫酸,故滤液B中所得副产品是Na2SO4。(4)从影响化学反应速率的因素角度考虑,即从增大接触面积、升温、增大浓度等角度分析。酸浸用到盐酸,温度高,盐酸挥发快。(5)二氧化硫是还原剂,还原四氯化碲生成碲、硫酸和盐酸。(6)理论上提取碲的质量m(Te)=wm t×,碲的提取率为×100%=×100%。
20.(1)+4 第四周期第ⅥA族 
(2)SeO2+2OH-===SeO+H2O 
(3)蒸发浓缩、冷却结晶 防止Na2SeO3被空气中的氧气氧化 
(4)C 
(5)
解析:(3)由Na2SeO3溶液得到Na2SeO3·5H2O晶体,操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;Na2SeO3·5H2O中硒的化合价为+4价,具有还原性,因此Na2SeO3·5H2O脱水制取Na2SeO3时在真空箱中进行,可以防止被空气中的O2氧化。(4)因为“活性氧”氧化性极强,作氧化剂,发生还原反应,化合价降低,A、D错误;Na2SeO3能消除人体内的活性氧(O),Na2SeO3作还原剂,具有还原性,B错误,C正确。(5)H2SeO4的第一步电离完全电离,第二步不完全电离,1 mol·L-1的H2SeO4溶液中,HSeO的电离度为α,则平衡时c(HSeO)=1-α,c(H+)=1+α,c(SeO)=α,所以平衡常数K==。
21.(1)4s24p4 硫、碲 
(2)亚硒酸钠  
(3)粉碎 过滤 
(4)Na2SeO4+4CNa2Se+4CO↑ 
(5)2Se2-+O2+2CO2===2Se↓+2CO(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O===2Se↓+4HCO)
22.(1)CuSO4 
(2)过滤 加稀硝酸充分反应,过滤、洗涤、干燥 
(3)Cu2++2e-===Cu 
(4)①80 ℃,2.0 h 
②SO2的溶解度随着温度的升高而降低,SO2浓度降低,粗碲的产率会降低 
③TeO2++2SO2+3H2O===Te↓+2SO+6H+
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