10-2 氧族.ppt

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1、10-2 氧氧 族族一、氧族元素概述一、氧族元素概述 1、通性、通性 VI A族元素族元素,包括:氧,包括:氧 硫硫 硒硒 碲碲 钋钋 O S Se Te Po 典型的非金属典型的非金属准金属准金属典型的金属典型的金属共价半径、离子半径随原子序数的增加而增大共价半径、离子半径随原子序数的增加而增大电负性、电离能随原子序数的增加而减小电负性、电离能随原子序数的增加而减小氧的电负性仅次于氟,它可以与大多数金属元素形成二元离子氧的电负性仅次于氟,它可以与大多数金属元素形成二元离子型化合物(型化合物(Li2O、MgO、Al2O3););硫、硒、碲只能与电负性较小的金属元素形成离子型化合物硫、硒、碲只能

2、与电负性较小的金属元素形成离子型化合物(Na2S、BaS、K2Se等),与大多数金属元素化合时,主要形等),与大多数金属元素化合时,主要形成共价化合物(如成共价化合物(如CuS、HgS)氧族元素与非金属元素化合形成的均是共价化合物(如氧族元素与非金属元素化合形成的均是共价化合物(如H2O、H2S等)等)与氟原子相似,在氧族元素中氧原子的半径较小,和周围孤与氟原子相似,在氧族元素中氧原子的半径较小,和周围孤对电子的斥力强,氧的最外电子层没有对电子的斥力强,氧的最外电子层没有d轨道,不能形成轨道,不能形成d p 键,因此氧的第一电子亲合势比硫小,键,因此氧的第一电子亲合势比硫小,OO单键较单键较弱

3、。氧在化合物(除弱。氧在化合物(除H2O2和和OF2外)中的氧化数皆为外)中的氧化数皆为II,而硫、硒、碲除了有而硫、硒、碲除了有II 氧化数外,它们均有可供成键的空氧化数外,它们均有可供成键的空d轨道,还能形成轨道,还能形成+IV 和和+VI等氧化数的化合物,并且从硫到等氧化数的化合物,并且从硫到碲正氧化态化合物的稳定性逐渐增加。碲正氧化态化合物的稳定性逐渐增加。2、O与与S的差别:的差别:单质氧和硫单质氧和硫 的结构为:的结构为:OOSSSSSSSS价电子构型:价电子构型:ns2np4,有有2个单电子,可形成个单电子,可形成2个键个键单质的键合方式有二:单质的键合方式有二:两个原子之间以双

4、键相连形成双原子的小分子;两个原子之间以双键相连形成双原子的小分子;多个原子之间以单键相连形成多原子的多个原子之间以单键相连形成多原子的“大分子大分子”。O2:KK2s22s2s*2*22p2p2 22pz2pz2 22py2py2 2 2pz2pz*1*12py2py*1*1b bH H(M MM M)2 2 2 b bH H(M-(M-M M)易形成双键易形成双键b bH H(O OO O)494 494 kJ mol-1 b bH(H(O O-O O)142 142 kJ mol-1b bH H(S SS S)425 425 kJ mol-1 b bH(H(S S-S S)268 268

5、 kJ mol-1氧原子:氧原子:494 kJ mol-1 2142284 kJ mol-1 形成双键形成双键硫原子:硫原子:425 kJ mol-1 2268536 kJ mol-1 形成单键形成单键为什么氧的单键键能小,双键键能大,而硫单键键能为什么氧的单键键能小,双键键能大,而硫单键键能大,双键键能小?大,双键键能小?主要原因在于它们的原子半径不同。主要原因在于它们的原子半径不同。对原子半径特别小的原子(如对原子半径特别小的原子(如N,O,F原子)形成单原子)形成单键时存在强烈的孤对电子之间,孤对电子与键对电子键时存在强烈的孤对电子之间,孤对电子与键对电子之间的斥力,它将大大地削弱了所形

6、成的键。之间的斥力,它将大大地削弱了所形成的键。相反地,原子半径小对形成多重键却有利,因为相反地,原子半径小对形成多重键却有利,因为键键是轨道侧向重叠,只有当两原子半径很小时,侧向重是轨道侧向重叠,只有当两原子半径很小时,侧向重叠才有效。叠才有效。3、臭氧、臭氧(1)氧和臭氧的物理性质)氧和臭氧的物理性质氧氧臭氧臭氧气体颜色气体颜色无色无色淡蓝色淡蓝色液体颜色液体颜色淡蓝色淡蓝色暗蓝色暗蓝色气味气味无味无味鱼腥臭味鱼腥臭味熔点熔点/K54.621.6沸点沸点/K90160.6临界温度临界温度/K15268273K时在水中的溶解度时在水中的溶解度49.1494(2)臭氧不稳定,在常温下分解较慢,

7、)臭氧不稳定,在常温下分解较慢,437K以上迅速分解。以上迅速分解。MnO2、PbO2、铂黑等催化剂的存在火紫外辐射都会促使臭氧铂黑等催化剂的存在火紫外辐射都会促使臭氧分解分解 2O3 3O2 r rH Ho o-284-284 kJ mol-1这个放热分解反应说明臭氧比氧有更大的化学活性。这个放热分解反应说明臭氧比氧有更大的化学活性。(3)臭氧是最强氧化剂之一,无论在酸性或碱性条件下都比)臭氧是最强氧化剂之一,无论在酸性或碱性条件下都比氧气具有更强的氧化性。氧气具有更强的氧化性。除金和铂外,它能氧化所有的金属和大多数非金属。除金和铂外,它能氧化所有的金属和大多数非金属。PbS +2O3 Pb

8、SO4+O22Ag +2O3 Ag2O2+2O22KI +H2SO4+O3 K2SO4+O2 +I2 +H2O 检验检验混合气体中是否含有混合气体中是否含有O3。(4)臭氧的结构)臭氧的结构OOO116.8o127.8pmOO O 键键3 34 4离域离域键:键:由三个或三个以上原子形成的由三个或三个以上原子形成的键,不同于两原子键,不同于两原子形成的形成的键。键。形成离域形成离域键的条件:键的条件:1 1)这些原子都在同一平面上;)这些原子都在同一平面上;2 2)每一原子有一互相平行的)每一原子有一互相平行的p p轨道;轨道;3 3)p p电子数目小于电子数目小于p p轨道数目的两倍。轨道数

9、目的两倍。OOO(5)臭氧的用途)臭氧的用途臭氧层吸收高空紫外线的强辐射,使地球上的生物免受伤害。臭氧层吸收高空紫外线的强辐射,使地球上的生物免受伤害。臭氧的强氧化性可用于处理工业废水。可以分解不易降解的臭氧的强氧化性可用于处理工业废水。可以分解不易降解的聚氯联苯、苯酚、萘等单质芳烃化合物和不饱和链烃化合物,聚氯联苯、苯酚、萘等单质芳烃化合物和不饱和链烃化合物,而且还能使发色团如重氮、偶氮等的双键断裂,臭氧对亲水性而且还能使发色团如重氮、偶氮等的双键断裂,臭氧对亲水性的染料的脱色效果好。的染料的脱色效果好。微量的臭氧能消毒杀菌,刺激中枢神经,加速血液循环,但微量的臭氧能消毒杀菌,刺激中枢神经,

10、加速血液循环,但臭氧含量超过臭氧含量超过1ppm时,有害。时,有害。(6)氯氟烃和氮氧化物对臭氧的破坏)氯氟烃和氮氧化物对臭氧的破坏CF2Cl2+h 221nmCF 2Cl +Cl NO2 +h 433 K 473K 硫,粘度最大,硫,粘度最大,S8环状结构断裂变成无限长链状环状结构断裂变成无限长链状的分子互相绞结在一起的分子互相绞结在一起 523K长链硫断裂为小分子粘度下降长链硫断裂为小分子粘度下降 717.6K硫就变成蒸气硫就变成蒸气(S8、S6、S4、S2)1273K硫蒸气的密度相当于硫蒸气的密度相当于S2分子分子若把熔融的硫急速倒入冷水中,长链状的硫被固定下来,成若把熔融的硫急速倒入冷

11、水中,长链状的硫被固定下来,成为能拉伸的弹性硫,但经放置会发硬并逐渐变为晶状硫。为能拉伸的弹性硫,但经放置会发硬并逐渐变为晶状硫。二、氢化物二、氢化物H2O H2S H2Se H2Te 稳定性稳定性 键能键能 熔点熔点 沸点沸点 酸性酸性 还原性还原性*H2O因形成氢键,熔沸点比因形成氢键,熔沸点比H2S高高1、过氧化氢、过氧化氢1)物理性质)物理性质纯过氧化氢是一种淡蓝色的粘稠液体(纯过氧化氢是一种淡蓝色的粘稠液体(d1.465g.mol-1),),H2O2能以任意比例与水混合。能以任意比例与水混合。沸点(沸点(423K)、)、熔点(熔点(272K),),因为过氧化氢分子间具有较因为过氧化氢

12、分子间具有较强的氢键,在液态和固态中存在缔合分子。强的氢键,在液态和固态中存在缔合分子。2)结构)结构OOHH97o94o148pm97pm3)制备)制备实验室:实验室:BaO2+H2SO4 BaSO4+H2O2Na2O2+H2SO4+10H2O Na2SO4 10H2O+H2O2低温低温工业上:工业上:A、电解硫酸氢盐电解硫酸氢盐 阳极阳极 2HSO4-S2O82-+2H+2e-阴极阴极 2H+2e-H2将电解产物过二硫酸盐进行水解,便得到将电解产物过二硫酸盐进行水解,便得到H2O2溶液溶液 S2O82-+2H2O H2O2+2HSO4-经减压蒸馏,可得到浓度为经减压蒸馏,可得到浓度为303

13、5的的H2O2溶液。溶液。B、乙基蒽醌法乙基蒽醌法C2H5OOC2H5OHOH+O2 H2O2C2H5OO+H2Pd苯溶液苯溶液C2H5OHOH乙基蒽醌乙基蒽醌乙基蒽醇乙基蒽醇4)化学性质)化学性质A、分解分解极纯的过氧化氢相对稳定。极纯的过氧化氢相对稳定。90的过氧化氢在的过氧化氢在323K时仅分解时仅分解0.001。分解作用在常温时较平稳。分解作用在常温时较平稳。2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)r rG Go o-205-205 kJ mol-1过氧化氢在碱性介质中分解比酸性介质中快。过氧化氢在碱性介质中分解比酸性介质中快。溶液中含有微量杂质或一些重金属离子如溶液中含有微量杂质或

14、一些重金属离子如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等离子都能加速过氧化氢的分解。等离子都能加速过氧化氢的分解。波长为波长为320380nm的光也使过氧化氢的分解速度加快。的光也使过氧化氢的分解速度加快。保存方法:保存方法:过氧化氢应贮存在棕色瓶中,放置在阴凉处。过氧化氢应贮存在棕色瓶中,放置在阴凉处。为了为了 防止过氧化氢分解,常常放入一些稳定剂,如微量防止过氧化氢分解,常常放入一些稳定剂,如微量的锡酸钠、焦磷酸钠或的锡酸钠、焦磷酸钠或8羟基喹啉等。羟基喹啉等。B、弱酸弱酸 Ka11.5510-12C、氧化性氧化性H2O2+2H+2e-2H2OEo1.77V在酸性介质中,在酸性介质中,H2

15、O2 是一种强氧化剂:是一种强氧化剂:H2O2 +2I-+2H+I2 +2H2OPbS +4 H2O2 PbSO4+4 H2OH2SO3 +H2O2 H2SO4+H2O 在碱性介质中:在碱性介质中:2CrO2-+3H2O2+2OH-2CrO42-+4H2OC、还原性还原性O2+2H+2e-H2O2Eo0.682V酸性介质中还原性较弱,遇到强氧化剂才显还原性:酸性介质中还原性较弱,遇到强氧化剂才显还原性:2MnO4-+5H2O2 +6H+2Mn2+5O2+8H2OCl2+H2O2 2HCl+O2碱性介质中还原性稍强碱性介质中还原性稍强Ag2O+H2O2 2Ag+H2O+O2v总之,过氧化氢既是氧

16、化剂又是还原剂,但它在总之,过氧化氢既是氧化剂又是还原剂,但它在酸性介质酸性介质中是一种强氧化剂,而在碱性介质中只具有中等强度的还原中是一种强氧化剂,而在碱性介质中只具有中等强度的还原性,因此性,因此H2O2主要用作氧化剂。主要用作氧化剂。过氧化铬(过氧化铬(CrO(O2)或或CrO5)分子结构:分子结构:OOCrOOOCrO5显蓝色,在乙醚中比较稳定。显蓝色,在乙醚中比较稳定。H2Cr2O7+4H2O2 CrO(O2)2+5H2O2CrO5+7H2O2+6H+=2Cr3+7O2+10H2O 5)用途:用途:漂白杀菌漂白杀菌 在化学合成中用作氧化剂,如合成用于洗涤剂的过硼酸钠和在化学合成中用作

17、氧化剂,如合成用于洗涤剂的过硼酸钠和过碳酸钠、合成稻谷栽培和鱼塘处理用的过氧化钙以及合成酒过碳酸钠、合成稻谷栽培和鱼塘处理用的过氧化钙以及合成酒石酸、过氧乙酸等。在医药上,过氧化氢还可以用于合成维生石酸、过氧乙酸等。在医药上,过氧化氢还可以用于合成维生素素B1、B2以及激素类药物。以及激素类药物。消除采矿废液中的氰化物:消除采矿废液中的氰化物:KCN+H2O2 KOCN+H2O KOCN+2H2O KHCO3+NH3 用过氧化氢处理烟叶可减少尼古丁含量,提高香味。用过氧化氢处理烟叶可减少尼古丁含量,提高香味。(2)H2S一种有毒气体,为大气污染物。空气中体积分数达一种有毒气体,为大气污染物。空

18、气中体积分数达110-3时会时会引起头晕头痛,大量吸入引起头晕头痛,大量吸入H2S会造成死亡。会造成死亡。用作沉淀剂,许多金属离子遇用作沉淀剂,许多金属离子遇H2S可生成难溶的硫化物沉淀。可生成难溶的硫化物沉淀。强还原剂强还原剂S +2H+2e-H2SEo0.141VI2+H2S S +2HI2H2S+O2 2S +2H2OCl2+H2S+H2O H2SO4+2HClBr2+H2S 2HBr+S三、氧化物及其水合物的酸碱性三、氧化物及其水合物的酸碱性1、氧化物酸碱性的一般规律:、氧化物酸碱性的一般规律:v 同周期各元素最高氧化态的氧化物,从左到右由碱性两同周期各元素最高氧化态的氧化物,从左到右

19、由碱性两性酸性:性酸性:Na2O MgO Al2O3 SiO2 P4O10 SO3 Cl2O7碱性碱性两性两性酸酸性性酸性酸性v 相同氧化态的各族元素的氧化物从上到下碱性依次增强:相同氧化态的各族元素的氧化物从上到下碱性依次增强:N2O3 P4O6 As4O6 Sb4O6 Bi2O3 酸性酸性两性两性碱性碱性v 同一元素能形成几种氧化态的氧化物,其酸性随氧化数同一元素能形成几种氧化态的氧化物,其酸性随氧化数的升高而增强:的升高而增强:As4O6 两性两性 PbO 碱性碱性As2O5 酸性酸性 PbO2 两性两性 CrO 碱性碱性 Cr2O3 两性两性 CrO3 酸性酸性氧化物的水合物不论它是酸

20、性、碱性或两性都可把它看作氢氧氧化物的水合物不论它是酸性、碱性或两性都可把它看作氢氧化物,并用通式化物,并用通式 R(OH)n 表示(表示(n为为R的氧化数)。的氧化数)。1)ROH规则规则R的氧化数越高,半径越小,的氧化数越高,半径越小,ROH结构中的结构中的RO键越强,键越强,而而OH键越弱,则该氧化物越易解离出键越弱,则该氧化物越易解离出H+;反之,反之,R的氧化的氧化数越低,半径越大,则该氧化物越易解离出数越低,半径越大,则该氧化物越易解离出OH-。含氧酸强度的一般规律:含氧酸强度的一般规律:(1)同一周期含氧酸酸性从左到右逐渐增强。如同一周期含氧酸酸性从左到右逐渐增强。如 H4SiO

21、4 H3PO4 H2SO4 HBrO3 HIO3(3)同一元素形成介质氧化态的含氧酸,其酸性依氧化态的同一元素形成介质氧化态的含氧酸,其酸性依氧化态的升高而增强。如升高而增强。如 HOCl HClO2 HClO3 HClO4 2)鲍林规则)鲍林规则鲍林规则可以半定量地估计含氧酸的强度。鲍林规则可以半定量地估计含氧酸的强度。(1)多元含氧酸的标准逐级解离常数)多元含氧酸的标准逐级解离常数K1o、K2o、K3o.,其其数值比为数值比为1:10-5:10-10。(2)具有)具有ROm(OH)n形式的酸,其标准解离常数与形式的酸,其标准解离常数与m值的关值的关系是系是当当m0时,时,Ko 10-7,是

22、很弱的酸是很弱的酸当当m1时,时,Ko10-2,是弱酸是弱酸当当m2时,时,Ko 103,是强酸是强酸当当m3时,时,Ko 108,是极强的酸是极强的酸常见非金属含氧酸强度与常见非金属含氧酸强度与m值关系值关系m值值pK1oB(OH)3 0 9.24CO(OH)2 1 3.76NO2(OH)2 -1.34m值值pK1oSi(OH)4 0 9.77PO(OH)3 1 2.12SO2(OH)2 2 -3ClO3(OH)3 -7.3m值值pK1oAs(OH)3 1 2.20SeO2(OH)2 2 -3BrO3(OH)3 -7m值值pK1oSO2(OH)2 2 7.61IO3(OH)3 1.55四、硫

23、化物四、硫化物硫与电负性比它小的颜色形成的化合物称为硫化物。硫与电负性比它小的颜色形成的化合物称为硫化物。金属硫化物大多数是有颜色、难溶于水的固体,只有碱金属的金属硫化物大多数是有颜色、难溶于水的固体,只有碱金属的硫化物易溶,碱土金属硫化物,如硫化物易溶,碱土金属硫化物,如CaS、SrS、BaS等微溶。等微溶。金属硫化物在水中有不同的溶解性和特征的颜色,这种特性在金属硫化物在水中有不同的溶解性和特征的颜色,这种特性在分析化学上用来鉴别和分离不同金属。分析化学上用来鉴别和分离不同金属。水解,使溶液呈碱性:水解,使溶液呈碱性:Na2S+H2ONaHS+NaOH2CaS+2H2OCa(HS)2+2C

24、a(OH)2Al3S2+6H2O2Al(OH)3+3H2S硫化物的颜色和溶解性硫化物的颜色和溶解性硫化物硫化物颜色颜色Kspo溶解性溶解性Na2SK2SBaS无色无色黄棕色黄棕色无色无色溶于水或微溶于溶于水或微溶于水水MnSNiSFeSCoSZnS肉色肉色黑色黑色黑色黑色黑色黑色白色白色1.410-153.210-193.710-194.010-211.610-24溶于溶于0.3 mol L-1的酸中的酸中 CdSPbS黄色黄色黑色黑色8.010-273.210-28溶于浓盐酸溶于浓盐酸Ag2SCuS黑色黑色黑色黑色1.610-498.510-45溶于溶于HNO3HgS黑色黑色410-53溶于

25、王水溶于王水碱金属和碱土金属硫化物的溶于能溶解单质硫生成多硫化物:碱金属和碱土金属硫化物的溶于能溶解单质硫生成多硫化物:Na2S+(x1)S Na2Sx多硫化物的颜色一般显黄色,随着多硫化物的颜色一般显黄色,随着x值的增加由黄色、橙色而值的增加由黄色、橙色而至红色。至红色。多硫化物在酸性溶液中很不稳定,容易生成硫化氢和硫。多硫化物在酸性溶液中很不稳定,容易生成硫化氢和硫。Sx2-+2H+H2S +(x1)S由于多硫化物中存在过硫链,与过氧化氢的过氧链类似,所由于多硫化物中存在过硫链,与过氧化氢的过氧链类似,所以,多硫化物具有氧化性并能发生歧化反应。以,多硫化物具有氧化性并能发生歧化反应。Na2

26、S2 +SnS SnS2 +Na2S Na2S2 S +Na2S 多硫化物是分析化学中常用的试剂。多硫化物是分析化学中常用的试剂。Na2S2在制革工业中用作在制革工业中用作原皮的脱毛剂,原皮的脱毛剂,CaS4在农业上用来杀灭害虫。在农业上用来杀灭害虫。五、硫的含氧化合物五、硫的含氧化合物 硫的氧化物有硫的氧化物有S2O、S2O3、SO2、SO3、S2O7、SO4等,硫等,硫又能形成种类繁多的含氧酸。又能形成种类繁多的含氧酸。v 一个分子中成酸原子不止一个,而各成酸原子间又系直一个分子中成酸原子不止一个,而各成酸原子间又系直接相连者,称为接相连者,称为“连若干某酸连若干某酸”。由简单的一个酰基取

27、代。由简单的一个酰基取代HOOH中的氢而成的酸称为过酸。取代一个氢成中的氢而成的酸称为过酸。取代一个氢成“过一某酸过一某酸”,取代两个氢形成,取代两个氢形成“过二某酸过二某酸”。由两个简单。由两个简单的含氧酸缩去一分子水的酸,用的含氧酸缩去一分子水的酸,用“焦焦”字作词头来命名。字作词头来命名。名称名称化学式化学式硫的氧硫的氧化数化数结构式结构式存在存在形式形式亚硫酸亚硫酸H2SO3+4盐盐硫酸硫酸H2SO4+6酸,酸,盐盐焦硫酸焦硫酸H2S2O7+6酸,酸,盐盐H-O-S-O-HOH-O-S-O-HOOH-O-S-O-S-O-HOOOO硫代硫酸硫代硫酸 H2S2O3+2盐盐过一硫酸过一硫酸H

28、2SO5+8酸,酸,盐盐过二硫酸过二硫酸H2S2O3+7酸,酸,盐盐连多硫酸连多硫酸 H2SxO6(x2-6)+5,+3.3,+2.5,+2,+1.7盐盐H-O-S-O-HOSH-O-S-O-O-HOOH-O-S-O-O-S-O-HOOOOH-O-S-S-S-O-HOOOO1、二氧化硫、亚硫酸和亚硫酸盐、二氧化硫、亚硫酸和亚硫酸盐(1)SO2A、制备制备 实验室:实验室:NaHSO3+HClNaCl+H2O+SO2工业上:工业上:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2B、结构:结构:OS O 键键3 34 4OSO119.5o143pmC、性质:性质:物理性质:无色有刺激气味的气体,有极性

29、,极易液化(常物理性质:无色有刺激气味的气体,有极性,极易液化(常压下,压下,263K就能液化。液态就能液化。液态SO2还是许多物质的良好溶剂。还是许多物质的良好溶剂。化学性质:还原性:化学性质:还原性:KIO3+3SO2+3H2O KI+3 H2SO4 Br2+SO2+2H2O H2SO4+2HBrD、用途:漂白剂、防腐剂、制造硫酸和亚硫酸盐。用途:漂白剂、防腐剂、制造硫酸和亚硫酸盐。E、SO2是大气中一种主要的气态污染物。含有是大气中一种主要的气态污染物。含有SO2的空气不的空气不仅对人类及动植物有毒害,还会腐蚀金属制品,损坏油漆颜仅对人类及动植物有毒害,还会腐蚀金属制品,损坏油漆颜料,织

30、物和皮革等。料,织物和皮革等。(2)H2SO3 SO2+H2O H2SO3 H2SO3H+HSO3-HSO3H+SO32-加热或加加热或加H+,向左移动向左移动加加OH-,向右移动向右移动(3)亚硫酸盐)亚硫酸盐性质:加酸性质:加酸 SO32-+2H+SO2+H2O HSO3-+H+SO2+H2O受热分解受热分解 4Na2 SO33Na2SO4+Na2SNa2 SO3加加BaCl2Ba SO3加加HCl发现沉淀不溶解?发现沉淀不溶解?被氧化被氧化 2SO32-+O2 2SO4 2、三氧化硫、硫酸及其盐、三氧化硫、硫酸及其盐(1)SO3A、结构:气态以单分子存在结构:气态以单分子存在SOOOO分

31、子是平面三角形,分子是平面三角形,S原子以原子以sp2杂化,形成杂化,形成3个个 键键和一个和一个4原子原子6电子的离域电子的离域键键4 46 6 ,S SO O键具有双键具有双键的特征。键的特征。B、性质:强氧化性性质:强氧化性10SO3+4P P4O10+10SO2SO3+2KI K2SO3+I2 极易吸收水分,在空气中强烈冒烟极易吸收水分,在空气中强烈冒烟SO3+H2O H2SO4 r rH Ho o-132.59-132.59 kJ mol-1(2)H2SO4 A、性质:无色油状液体性质:无色油状液体 SO3溶于浓硫酸,称为发烟硫酸(以游离溶于浓硫酸,称为发烟硫酸(以游离SO3的含的含

32、量来标明不同浓度的发烟硫酸,如量来标明不同浓度的发烟硫酸,如20发烟硫酸表示在发烟硫酸表示在100硫酸中含有硫酸中含有20游离的游离的SO3。化学性质:化学性质:a 吸水性吸水性 H2SO4 nH2O(n15)干燥剂干燥剂b 强氧化性强氧化性 可氧化许多非金属和金属(除了金和铂)可氧化许多非金属和金属(除了金和铂)Fe、Al、Cr冷浓冷浓H2SO4钝化钝化Cu+2H2SO4(浓)浓)CuSO4+SO2+2H2O C +2H2SO4(浓)浓)CO2+SO2+2H2Oc 稀稀H2SO4是二元强酸是二元强酸 第一步完全电离第一步完全电离 K2 1.210-2 氧化反应与浓硫酸不同氧化反应与浓硫酸不同

33、 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 B、用途用途 制造过磷酸钙和硫酸氨制造过磷酸钙和硫酸氨 石油的精炼石油的精炼 炸药的生产炸药的生产 制造各种矾、染料、颜料、药物制造各种矾、染料、颜料、药物(3)硫酸盐)硫酸盐酸式盐:酸式盐:Na2SO4+H2SO4 2NaHSO4 Na2S2O7Na2SO4+SO3 正盐:热稳定性与相应阳离子的电荷、半径以及最外层电正盐:热稳定性与相应阳离子的电荷、半径以及最外层电子构型有关。子构型有关。K2SO4、Na2SO4、BaSO4稳定,不易分解。稳定,不易分解。CuSO4、Ag2SO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、PbSO4等硫酸等硫酸盐,阳离子是

34、高电荷和盐,阳离子是高电荷和18电子构型或不规则构型。离子极电子构型或不规则构型。离子极化作用强,阳离子向硫酸根争夺氧,分解成金属氧化物和化作用强,阳离子向硫酸根争夺氧,分解成金属氧化物和SO3。CuSO4CuO+SO3溶解性:一般硫酸盐易溶于水。硫酸银微溶,碱土金属(除溶解性:一般硫酸盐易溶于水。硫酸银微溶,碱土金属(除Be、Mg外)和铝的硫酸盐微溶。可溶性硫酸盐从溶液中析出的晶外)和铝的硫酸盐微溶。可溶性硫酸盐从溶液中析出的晶体常带有结晶水,体常带有结晶水,CuSO4 5H2O、FeSO4 7H2O、Na2SO4 10H2O易形成复盐。易形成复盐。矾:在复盐中的两种硫酸盐是同晶型的化合物矾

35、:在复盐中的两种硫酸盐是同晶型的化合物复盐复盐M2 ISO4 M IISO4 6H2O M I NH4+,K+,Rb+,Cs+M II Fe2+,Co2+,Ni2+,Zn2+,Cu2+,Mg2+如摩尔盐(如摩尔盐(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O 镁钾矾镁钾矾 K 2SO4 MgSO4 6H2OM2 ISO4 M 2III(SO4)3 24H2O M I NH4+,碱金属(碱金属(Li+除外),除外),Tl+M III Al3+,Fe3+,Cr3+,Ga3+,V3+,Co3+如如 明矾明矾 K 2SO4 Al(SO4)3 24H2O3、硫代硫酸钠、硫代硫酸钠 Na2S2O3 5H2O 又

36、称海波或大苏打又称海波或大苏打(1)结构)结构S6+S2-OOOS平均氧化数为平均氧化数为+2(2)制备方法)制备方法 Na2SO3+S Na2S2O3 Na2S+Na2CO3+4SO2 3 Na2S2O3+CO2(3)性质:无色透明晶体,易溶于水性质:无色透明晶体,易溶于水不稳定:不稳定:Na2S2O3+2HCl 2NaCl+S+SO2+H2O pH 4.6,即可分解即可分解还原性:还原性:2Na2S2O3 +I2 Na2S4O6+2NaI Na2S2O3+4Cl2+5H2O 2H2SO4+2NaCl+6HCl配位性:配位性:Ag+2 S2O32-Ag(S2O3)2 3-Ag+2 S2O32

37、-=Ag 2S2O3(白色沉淀)白色沉淀)Ag 2S2O3+H2O Ag2S +H2SO4 白色黄色棕色黑色白色黄色棕色黑色4、连二亚硫酸钠(保险粉)、连二亚硫酸钠(保险粉)(1)制备:)制备:Zn+2NaHSO3 Na2S2O4+Zn(OH)2(2)不稳定性:白色固体,加热至不稳定性:白色固体,加热至402K分解分解 Na2S2O4 Na2S2O3 +Na2SO3+H2O(3)还原性:)还原性:Na2S2O4+O2+2H2O 4NaHSO3 Na2S2O4+O2+H2O NaHSO3+NaHSO4 吸收氧吸收氧(4)用途)用途印染工业中非常重要的还原剂(许多以及染料都能被它还原)印染工业中非

38、常重要的还原剂(许多以及染料都能被它还原)还用于染料合成、造纸、保存食物和医学等工业部门。还用于染料合成、造纸、保存食物和医学等工业部门。5、焦硫酸、焦硫酸无色晶状固体、熔点无色晶状固体、熔点308K2H2SO4 -H2O+H2OH2S2O7 焦硫酸具有比浓硫酸更强的氧化性、吸水性和腐蚀焦硫酸具有比浓硫酸更强的氧化性、吸水性和腐蚀性,在制造某些染料、炸药中作脱水剂。性,在制造某些染料、炸药中作脱水剂。K2S2O7+H2O2KHSO4K2SO4+SO3 K2S2O7焦硫酸盐在无机化学合成上的一个重要用途是与一些难溶焦硫酸盐在无机化学合成上的一个重要用途是与一些难溶的碱性金属氧化物共熔生成可溶性的

39、硫酸盐的碱性金属氧化物共熔生成可溶性的硫酸盐Fe2O3+3K2S2O7 Fe2(SO4)3+3K2SO4 Al2O3+3K2S2O7 Al2(SO4)3+3K2SO46、过二硫酸及其盐、过二硫酸及其盐过二硫酸是无色晶体,在过二硫酸是无色晶体,在338K时熔化并分解,具有及强的氧时熔化并分解,具有及强的氧化性,它不仅能使纸碳化,还能烧焦石蜡。化性,它不仅能使纸碳化,还能烧焦石蜡。HOOH+HSO3-HOOSO3H过一硫酸过一硫酸HOOH+2HSO3-HO3SOOSO3H过二硫酸过二硫酸过二硫酸盐:过二硫酸盐:强氧化剂强氧化剂:Cu+K2S2O8 CuSO4+K2SO4 2Mn2+5S2O82-+

40、8H2OAg+2MnO4-+10SO42-+16H+不稳定性:不稳定性:2 K2S2O8 2 K2SO4+2SO3+O2硒和碲:硒和碲:(1)存在:)存在:硒存在于一些硫化物矿内硒存在于一些硫化物矿内碲化物作为硫化物矿的次要成分,比硒化物更为罕见。最重碲化物作为硫化物矿的次要成分,比硒化物更为罕见。最重要的碲矿要的碲矿叶碲矿,是铅、铜、银、锑、金等金属的硫化叶碲矿,是铅、铜、银、锑、金等金属的硫化物和碲化物的同晶形混合物。物和碲化物的同晶形混合物。(2)用途:)用途:硒是一种多功能的人体必需微量元素,硒对肿瘤的发生、发硒是一种多功能的人体必需微量元素,硒对肿瘤的发生、发展有一定的阻遏和抑制作用

41、。当硒的浓度为展有一定的阻遏和抑制作用。当硒的浓度为0.040.1ppm,对动物和人都是有益,超过对动物和人都是有益,超过4ppm则是有害的。则是有害的。硒是典型的半导体材料。最特殊的性质是在光照射下导电性硒是典型的半导体材料。最特殊的性质是在光照射下导电性可提高近千倍,故可用于制造光电管。可提高近千倍,故可用于制造光电管。少量的硒少量的硒 加到普通玻璃中可以消除由于玻璃中含有加到普通玻璃中可以消除由于玻璃中含有Fe2+二产二产生的绿色(少量硒的红色与绿色互补成为无色)。生的绿色(少量硒的红色与绿色互补成为无色)。碲对哺乳动物不是必需元素,但是一种生长刺激素。正常情碲对哺乳动物不是必需元素,但

42、是一种生长刺激素。正常情况下,人体不含况下,人体不含Te,其毒性比砷、硒低。其毒性比砷、硒低。碲也是半导体材料,不善于传热及导电。碲也是半导体材料,不善于传热及导电。Te与与Zn、Al、Pb能能生成合金,其机械性能及抗腐蚀性均得到改进。生成合金,其机械性能及抗腐蚀性均得到改进。(3)单质)单质性质与性质与S相似,有几种同素异形体,最稳定的是灰硒和灰碲,相似,有几种同素异形体,最稳定的是灰硒和灰碲,它们都是带有金属光泽的脆性晶体。它们都是带有金属光泽的脆性晶体。无定形硒有红色和黑色两种。无定形硒有红色和黑色两种。(4)氢化物)氢化物无色、有恶臭的气体,毒性比无色、有恶臭的气体,毒性比H2S更大。

43、更大。酸性、热稳定性、还原性与酸性、热稳定性、还原性与H2S比较,如何?比较,如何?(5)氧化物和含氧酸)氧化物和含氧酸1)SeO2、TeO2 SeO2:白色易挥发固体,易溶于水,水溶液呈弱酸性,蒸发白色易挥发固体,易溶于水,水溶液呈弱酸性,蒸发其水溶液可得到无色结晶的亚硒酸。其水溶液可得到无色结晶的亚硒酸。TeO2:不挥发的白色固体,难溶于水,能溶于不挥发的白色固体,难溶于水,能溶于NaOH中生成中生成亚碲酸钠,加硝酸酸化,即有白色片状的亚碲酸钠,加硝酸酸化,即有白色片状的H2TeO3析出。析出。2)H2SeO3、H2TeO3A、都是二元弱酸都是二元弱酸 H2SO3 H2SeO3 H2TeO

44、3 酸性减弱酸性减弱B、氧化性:氧化性:H2SeO3+2SO2+2H2O 2H2SO4+Se H2TeO3+2SO2+2H2O 2H2SO4+TeC、还原性:氧化剂还原性:氧化剂Cl2、Br2、KMnO4等作用下,亚硒酸被等作用下,亚硒酸被氧化为硒酸氧化为硒酸 H2SeO3+2Cl2+H2O 2H2SeO4+2HCl3)硒酸和碲酸硒酸和碲酸A、硒酸(硒酸(H2SeO4):):与硫酸相似与硫酸相似不易挥发的强酸,有强烈的吸水性,能使有机物炭化。不易挥发的强酸,有强烈的吸水性,能使有机物炭化。第一步完全电离,第一步完全电离,K21.110-2(298K)氧化性比硫酸强(热的浓硒酸能溶解氧化性比硫酸

45、强(热的浓硒酸能溶解Cu、Ag、Au生成硒酸盐生成硒酸盐如如Ag2SeO4、Au2(SeO4)3,热硒酸与浓盐酸的混合液象王水热硒酸与浓盐酸的混合液象王水一样可以溶解铂。一样可以溶解铂。硒酸盐的许多性质,如组成和溶解性都与相应的硫酸盐相似。硒酸盐的许多性质,如组成和溶解性都与相应的硫酸盐相似。B、碲酸(碲酸(H6TeO6):):与硫酸、硒酸不同与硫酸、硒酸不同结构:六个结构:六个OH-排列在排列在Te原子周围成八面体结构。原子周围成八面体结构。性质:中强的氧化性、很弱的酸(性质:中强的氧化性、很弱的酸(K12.0910-8)制备:用制备:用Na2O2、H2O2和和CrO3等氧化剂氧化等氧化剂氧

46、化Te或或TeO21、写出下列物质的化学式:、写出下列物质的化学式:胆矾胆矾 ;熟石膏;熟石膏 ;芒硝;芒硝 ;摩尔盐;摩尔盐;明矾;明矾 2、完成并配平下列反应方程式:、完成并配平下列反应方程式:1)过硫酸盐在)过硫酸盐在Ag+作用下,把作用下,把Mn2+氧化;氧化;2)硫代硫酸钠溶液加入氯水;)硫代硫酸钠溶液加入氯水;3)向)向PbS中加入过量双氧水;中加入过量双氧水;3、将无色钠盐溶于水,得无色溶液、将无色钠盐溶于水,得无色溶液A,用用pH试纸检验知试纸检验知A显酸性。向显酸性。向A中滴中滴KMnO4溶液,则紫红色褪去,说明溶液,则紫红色褪去,说明A被氧被氧化为化为B,向向B中加入中加入

47、BaCl2溶液得不溶于强酸的白色沉淀溶液得不溶于强酸的白色沉淀C。向向A中加入稀盐酸有无色气体中加入稀盐酸有无色气体D放出,将放出,将D通入通入KMnO4溶液溶液则又得到无色的则又得到无色的B。向含有淀粉的向含有淀粉的KIO3溶液中滴加少许溶液中滴加少许A则则溶液立即变蓝,说明有溶液立即变蓝,说明有E生成,生成,A过量时蓝色消失的无色溶过量时蓝色消失的无色溶液液F。问:问:A、B、C、D、E、F为何物?写出有关方程式。为何物?写出有关方程式。胆矾:胆矾:CuSO4 5H2O;石膏石膏 CaSO4 2H2O芒硝:芒硝:Na2SO4 10H2O;摩尔盐:(摩尔盐:(NH4)2SO4 FeSO4 6

48、H2O明矾:明矾:K 2SO4 Al(SO4)3 24H2O1、2Mn2+5S2O82-+8H2OAg+2MnO4-+10SO42-+16H+2、Na2S2O3+4Cl2+5H2O 2H2SO4+2NaCl+6HCl3、PbS +4 H2O2 PbSO4+4 H2OA:NaHSO3 B:SO42-;C:BaSO4;D:SO2 E:I2;F:I-HSO3-H+SO32-5HSO3-+2MnO4-+H+5SO42-+2Mn2+3H2OSO42-+Ba2+BaSO4 HSO3-+H+SO2+H2O5SO2+2MnO4-+2H2O5SO42-+2Mn2+4H+2IO3-+5SO2+4H2OI2+5SO42-+8H+I2+SO2+2H2O 2I-+SO42-+4H+

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