無(wú)機(jī)化學(xué)鹵素和氧族元素氧族下

1、0 AAAAA He 氦氦 2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖 3 Al 鋁鋁 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬 4 Ga 鎵鎵 Ge 鍺鍺 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪 5 In 銦銦 Sn 錫錫 Sb 銻銻 Te 碲碲 I 碘碘 Xe 氙氙 6 Tl 鉈鉈 Pb 鉛鉛 Bi 鉍鉍 Po At 砹砹Rn 氡氡 11-3-1 氧族元素概述氧族元素概述 在非金屬化學(xué)中，和鹵素一樣，為構(gòu)建元素周期系在非金屬化學(xué)中，和鹵素一樣，為構(gòu)建元素周期系 的大廈起了非常重要的作用，本族是非金屬到金屬的完的大廈起了非常重要的作用，本族是非金屬

2、到金屬的完 整過渡。整過渡。 氧氧(Oxygen)地球含量最多的元素地球含量最多的元素49.13%，“成酸成酸 元素元素”。 硫硫(Sulfur)古代稱古代稱“黃芽黃芽”，印度梵文，印度梵文“鮮黃色鮮黃色”。 硒硒(Selenium)貝采利烏斯貝采利烏斯1817年發(fā)現(xiàn)，希臘文年發(fā)現(xiàn)，希臘文“月月 亮亮”、因和碲性質(zhì)相似，以表示它是碲的姐妹，可做為、因和碲性質(zhì)相似，以表示它是碲的姐妹，可做為 光敏電阻的理想材料。光敏電阻的理想材料。 碲碲(Tellurium)賴興施泰于賴興施泰于1782年發(fā)現(xiàn)，原意為年發(fā)現(xiàn)，原意為“地地 球球”，因它在地殼中豐度雖小，卻廣布于地球表面。，因它在地殼中豐度雖小，卻

3、廣布于地球表面。 釙釙(Polonium)居里夫人居里夫人為紀(jì)念她的祖國(guó)波蘭，命名為紀(jì)念她的祖國(guó)波蘭，命名 為釙，放射性元素，半衰期為為釙，放射性元素，半衰期為138.7天。天。 11-3-1 11-3-1 氧族元素概述氧族元素概述 A氧氧(O) 硫硫(S) 硒硒(Se) 碲碲(Te)(Po) 原子序數(shù)原子序數(shù)816345284 價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)層電子構(gòu)型 2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4 主要氧化數(shù)主要氧化數(shù) -1、-2 、 0 -2 、0 、 +4 、+6 -2 、 0 、 +2 、+4 +6 -2 、 0 、 +2 、+4 +6 - 原子半徑原子半徑/pm661

4、04117137153 離子離子 半徑半徑 r(M6+)/pm140184198221- r(M2-)/pm-29425667 I1/(kJmol-1)1314 1000941869812 電負(fù)性電負(fù)性( ) 3.52.52.42.12.0 以單質(zhì)存在。為分布最以單質(zhì)存在。為分布最 廣的成礦元素，很多金廣的成礦元素，很多金 屬在地殼中以氧化物、屬在地殼中以氧化物、 硫化物形式存在。硫化物形式存在。 為稀散元素。在自然界為稀散元素。在自然界 無(wú)單質(zhì)存在，常存在于無(wú)單質(zhì)存在，常存在于 重金屬硫化物礦中。重金屬硫化物礦中。 p 放射性放射性 元素元素 11-3-1 11-3-1 氧族元素概述氧族元素

5、概述 A氧氧(O) 硫硫(S) 硒硒(Se) 碲碲(Te)(Po) 原子序數(shù)原子序數(shù)816345284 價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)層電子構(gòu)型 2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4 主要氧化數(shù)主要氧化數(shù) -1、-2 、 0 -2 、0 、 +4 、+6 -2 、 0 、 +2 、+4 +6 -2 、 0 、 +2 、+4 +6 - 原子半徑原子半徑/pm66104117137153 離子離子 半徑半徑 r(M6+)/pm140184198221- r(M2-)/pm-29425667 I1/(kJmol-1)1314 1000941869812 電負(fù)性電負(fù)性( ) 3.52.52.4

6、2.12.0 p 為生命元素。富氧空氣或?yàn)樯?。富氧空氣?純氧用于醫(yī)療和高空飛行，純氧用于醫(yī)療和高空飛行， 大量的純氧用于煉鋼。液大量的純氧用于煉鋼。液 氧常用作制冷劑和火箭發(fā)氧常用作制冷劑和火箭發(fā) 動(dòng)機(jī)的助燃劑動(dòng)機(jī)的助燃劑 為黑火藥為黑火藥(KClO3、S、C) 主角。有斜方硫、單斜硫主角。有斜方硫、單斜硫 等二十多種等二十多種.(同素異形體同素異形體) 少量硒對(duì)人體新陳代謝起少量硒對(duì)人體新陳代謝起 調(diào)節(jié)作用，過量則有毒。調(diào)節(jié)作用，過量則有毒。 有光電性質(zhì)，用于電影、有光電性質(zhì)，用于電影、 傳真和制造光電管。傳真和制造光電管。 可制造合金。在可制造合金。在 所有金屬中電阻所有金屬中電阻

7、 最高，用于制造最高，用于制造 電阻器材。電阻器材。 半衰期為半衰期為138.7 天。天。 是居里夫人于是居里夫人于1898 年發(fā)現(xiàn)的。年發(fā)現(xiàn)的。 11-3-1 11-3-1 氧族元素概述氧族元素概述 A氧氧(O) 硫硫(S) 硒硒(Se) 碲碲(Te)(Po) 原子序數(shù)原子序數(shù)816345284 價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)層電子構(gòu)型 2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4 主要氧化數(shù)主要氧化數(shù) -1、-2 、 0 -2 、0 、 +4 、+6 -2 、 0 、 +2 、+4 +6 -2 、 0 、 +2 、+4 +6 - 原子半徑原子半徑/pm66104117137153 離子離子

8、 半徑半徑 r(M2-)/pm140184198221- r(M6+)/pm-29425667 I1/(kJmol-1)1314 1000941869812 電負(fù)性電負(fù)性( ) 3.52.52.42.12.0 p 增大增大 增大增大 減小減小 減小減小 金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱 典型非金屬典型非金屬 準(zhǔn)金屬準(zhǔn)金屬 金屬金屬 價(jià)層電子構(gòu)型為價(jià)層電子構(gòu)型為ns2np4，其原子其原子 獲兩個(gè)電子可達(dá)到穩(wěn)定電子層結(jié)獲兩個(gè)電子可達(dá)到穩(wěn)定電子層結(jié) 構(gòu)，即有較強(qiáng)的非金屬性。構(gòu)，即有較強(qiáng)的非金屬性。 常見的氧化數(shù)為常見的氧化數(shù)為-2 硫、硒、碲還可利用外層硫、硒、碲還可利用外層d軌道形

9、軌道形 成氧化數(shù)為成氧化數(shù)為+2、+4、+6的化合物。的化合物。 11-3-1 11-3-1 氧族元素概述氧族元素概述 A氧氧(O) 硫硫(S) 硒硒(Se) 碲碲(Te)(Po) 原子序數(shù)原子序數(shù)816345284 價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)層電子構(gòu)型 2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4 主要氧化數(shù)主要氧化數(shù) -1、-2 、 0 -2 、0 、 +4 、+6 -2 、 0 、 +2 、+4 +6 -2 、 0 、 +2 、+4 +6 - 原子半徑原子半徑/pm66104117137153 離子離子 半徑半徑 r(M6+)/p m 140184198221- r(M2-)/pm-

10、29425667 I1/(kJmol-1)1314 1000941869812 電負(fù)性電負(fù)性( ) 3.52.52.42.12.0 p 氧與大多數(shù)金屬元素氧與大多數(shù)金屬元素 形成二形成二 元離子型化合物，元離子型化合物， 與非金屬、金屬性較弱的與非金屬、金屬性較弱的 元素形成共價(jià)化合物，元素形成共價(jià)化合物， 硫、硒、碲與大多數(shù)金屬元硫、硒、碲與大多數(shù)金屬元 素素 形成共價(jià)型化合物。形成共價(jià)型化合物。 單質(zhì)氧有兩種同素異形體：?jiǎn)钨|(zhì)氧有兩種同素異形體：O2和和O3。 氧有三種同位素：氧有三種同位素：O16、O17和和 O18。 (1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(

11、2pz)2(*2py)1(*2pz)1 O2分子的電子排布式：分子的電子排布式： 氧氣（氧氣（O2） 氧分子具有順磁性。氧分子具有順磁性。 11-3-2 11-3-2 氧氣和臭氧氧氣和臭氧 氧氣的制備氧氣的制備 工業(yè)制備：工業(yè)制備： 主要是通過物理法液化空氣，然后分餾制氧主要是通過物理法液化空氣，然后分餾制氧(純度純度 高達(dá)高達(dá)99.5 的的液態(tài)氧液態(tài)氧)。 實(shí)驗(yàn)室制備：實(shí)驗(yàn)室制備： 金屬氧化物金屬氧化物 2 HgO = 2 Hg O2 過氧化物過氧化物 2 BaO2 = 2 BaO O2 NaNO3 2 NaNO3 =2 NaNO2 O2 KClO3 2 KClO3 = 2 KCl 3 O2

12、 MnO2 473 K 氧的化學(xué)性質(zhì)氧的化學(xué)性質(zhì) 在常溫下，氧的化學(xué)性質(zhì)不活潑，僅能使一些還原性在常溫下，氧的化學(xué)性質(zhì)不活潑，僅能使一些還原性 強(qiáng)的物質(zhì)如強(qiáng)的物質(zhì)如NO、SnCl2、KI、H2SO3等氧化。等氧化。 2 Mg O2 2 MgO 2 H2S 3O2 2 SO2 2 H2O 4 NH3 3 O2 2 N2 6 H2O 在高溫下，除鹵素、少數(shù)貴金屬如在高溫下，除鹵素、少數(shù)貴金屬如Au、Pt等以及稀等以及稀 有氣體外，氧幾乎能與所有的元素直接化合生成相應(yīng)的氧有氣體外，氧幾乎能與所有的元素直接化合生成相應(yīng)的氧 化物。氧還可氧化一些具有還原性的化合物，如化物。氧還可氧化一些具有還原性的化合

13、物，如H2S、 CH4、CO、NH3等能在氧中燃燒。等能在氧中燃燒。 在溶液中，氧在酸性溶液或堿性溶液中都顯示出一定在溶液中，氧在酸性溶液或堿性溶液中都顯示出一定 的氧化性，其的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)如下：的氧化性，其的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)如下： O2 4 H 4 e 2 H2O EA 1.229 V O2 2 H2O 4 e 4 OH EB 0.401 V 由標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)可見，氧在酸性溶液中的氧化性比在由標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)可見，氧在酸性溶液中的氧化性比在 堿性溶液中的氧化性強(qiáng)得多。堿性溶液中的氧化性強(qiáng)得多。 11-3-2 11-3-2 氧氣和臭氧氧氣和臭氧 臭氧的形成臭氧的形成 通過電子流、質(zhì)子流或短波輻射通過電子

14、流、質(zhì)子流或短波輻射(紫外線紫外線) 的作用生成：的作用生成： h O2 2O O2 + O O3 也可以通過閃電也可以通過閃電, 無(wú)聲放電生成。無(wú)聲放電生成。 11-3-2 11-3-2 氧氣和臭氧氧氣和臭氧 臭氧臭氧保護(hù)層保護(hù)層 存在于離地面存在于離地面20-40km20-40km的高空，是保護(hù)地的高空，是保護(hù)地 面生物免受太陽(yáng)強(qiáng)烈輻射的防御屏障。面生物免受太陽(yáng)強(qiáng)烈輻射的防御屏障。 近年來(lái)，由于大氣中近年來(lái)，由于大氣中NO、NO2等氮等氮 氧化物和氯氟化碳氧化物和氯氟化碳( (CFCl3、CF2Cl2) ) 等含量過多，使臭氧層遭到破壞，等含量過多，使臭氧層遭到破壞， 則必須采取措施來(lái)保護(hù)

15、臭氧層。則必須采取措施來(lái)保護(hù)臭氧層。 11-3-2 11-3-2 氧氣和臭氧氧氣和臭氧 臭氧臭氧的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu) 2s O 2p sp2雜化雜化 2s O 2p sp2雜化雜化 2s O 2p sp2雜化雜化 鍵鍵 4 3 三中心三中心 四電子四電子 大大 鍵鍵 此大此大 鍵為不定域鍵為不定域 鍵鍵 或離域鍵或離域鍵 臭氧分子中無(wú)單電臭氧分子中無(wú)單電 子，為反磁性物質(zhì)子，為反磁性物質(zhì) 鍵角：鍵角：117o 1.810 3 Cm 唯一極性單質(zhì) 唯一極性單質(zhì) 11-3-2 11-3-2 氧氣和臭氧氧氣和臭氧 大大 鍵鍵 1.1.定義：定義： 凡由凡由三個(gè)三個(gè)或或三個(gè)以上三個(gè)以上原子形成的原子形

16、成的 鍵鍵 2.2.形成條件：形成條件： (1)(1)這些原子都在同一平面上這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軌道軌道 (3)2(3)2 p p軌道數(shù)目軌道數(shù)目 p p電子數(shù)電子數(shù) 3.3.表示符號(hào)：表示符號(hào)： b a a 組成大組成大 鍵的原子數(shù)鍵的原子數(shù) b 組成大組成大 鍵的電子數(shù)鍵的電子數(shù) 11-3-2 11-3-2 氧氣和臭氧氧氣和臭氧 臭氧的性質(zhì)和用途臭氧的性質(zhì)和用途 1 臭氧是淡藍(lán)色氣體，有一種魚腥臭臭氧是淡藍(lán)色氣體，有一種魚腥臭 味，故稱為臭氧味，故稱為臭氧 2 臭氧在臭氧在-112 C凝聚深藍(lán)色液體凝聚深藍(lán)色液體 在在-1

17、92.7 C凝結(jié)為黑紫色固體凝結(jié)為黑紫色固體 3 臭氧比氧氣易溶于水，臭氧比氧氣易溶于水， 4 臭氧不穩(wěn)定：在常溫下緩慢分解，臭氧不穩(wěn)定：在常溫下緩慢分解， 200 C以上分解較快以上分解較快 11-3-2 11-3-2 氧氣和臭氧氧氣和臭氧 4 臭氧分解時(shí)放熱：臭氧分解時(shí)放熱： 2O3 3O2 rHm = - 286 kJ/mol 純臭氧易爆炸。純臭氧易爆炸。 5 O3的氧化性比的氧化性比O2強(qiáng)，能氧化許多強(qiáng)，能氧化許多 不活潑單質(zhì)如不活潑單質(zhì)如Hg、Ag、S等?？蓮牡獾??？蓮牡?化鉀溶液中使碘析出，化鉀溶液中使碘析出，可用于檢驗(yàn)混合氣體可用于檢驗(yàn)混合氣體 中是否含有臭氧。中是否含有臭氧。

18、O3 + 2I- + 2H+ I2 + O2+ H2O 臭氧的性質(zhì)和用途臭氧的性質(zhì)和用途 臭氧的強(qiáng)氧化性臭氧的強(qiáng)氧化性 臭氧有很強(qiáng)的氧化性，其相關(guān)的電極電勢(shì)如下：臭氧有很強(qiáng)的氧化性，其相關(guān)的電極電勢(shì)如下： O3 2 H 2 e O2 H2O EA2.076 V O2 4 H 4 e 2 H2O EA 1.23 V O3 H2O 2 e O2 2 OH EB 1.24 V O2 2 H2O 4 e 4 OH EB 0.401 V 無(wú)論在酸性或堿性溶液中，臭氧都是比氧強(qiáng)得多的氧無(wú)論在酸性或堿性溶液中，臭氧都是比氧強(qiáng)得多的氧 化劑?；瘎?。 臭氧臭氧能氧化一些只具弱還原性的單質(zhì)或化合物，并且能氧化一些

19、只具弱還原性的單質(zhì)或化合物，并且 有時(shí)可把某些元素氧化到高價(jià)狀態(tài)。如有時(shí)可把某些元素氧化到高價(jià)狀態(tài)。如 2 Ag 2 O3 Ag2O2 2 O2 PbS 4 O3 PbSO4 4 O2 O3 XeO3 2 H2O H4XeO6 O2 臭氧還能將臭氧還能將CN 氧化成 氧化成CO2 和和 N2，因此常被用來(lái)治，因此常被用來(lái)治 理電鍍工業(yè)中的含氰廢水。理電鍍工業(yè)中的含氰廢水。 臭氧可以分解不易降解的多種芳烴化合物和不飽臭氧可以分解不易降解的多種芳烴化合物和不飽 和鏈烴化合物、是一種優(yōu)良的污水凈化劑和脫色劑。和鏈烴化合物、是一種優(yōu)良的污水凈化劑和脫色劑。 臭氧與活性炭相結(jié)合的工藝路線，已成為飲用水和

20、污臭氧與活性炭相結(jié)合的工藝路線，已成為飲用水和污 水深度處理的主要手段之一。水深度處理的主要手段之一。 很微量的臭氧使人產(chǎn)生爽快和振奮的感覺，因微很微量的臭氧使人產(chǎn)生爽快和振奮的感覺，因微 量的臭氧能消毒殺菌，能刺激中樞神經(jīng)，加速血液循量的臭氧能消毒殺菌，能刺激中樞神經(jīng)，加速血液循 環(huán)。但空氣中臭氧含量超過環(huán)。但空氣中臭氧含量超過1ppm時(shí)，不僅對(duì)人體有時(shí)，不僅對(duì)人體有 害，而且對(duì)莊稼以及其它暴露在大氣中的物質(zhì)也有害，害，而且對(duì)莊稼以及其它暴露在大氣中的物質(zhì)也有害， 它的破壞性也是基于它的強(qiáng)氧化性。它的破壞性也是基于它的強(qiáng)氧化性。 臭氧與大氣污染臭氧與大氣污染 臭氧層最重要的意義在于吸收陽(yáng)光中

21、強(qiáng)烈的紫外線輻臭氧層最重要的意義在于吸收陽(yáng)光中強(qiáng)烈的紫外線輻 射，保護(hù)地球上的生命。射，保護(hù)地球上的生命。 大氣中的還原性氣體污染物，大氣中的還原性氣體污染物，如如SO2、CO、H2S、 NO、NO2等同大氣高層中的等同大氣高層中的O3發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致O3濃度的濃度的 降低。如：降低。如： NO2 O3 NO3 O2 NO3 NO O2 NO O3 NO2 O2 2 O3 3 O2 再如，氟利昂再如，氟利昂(一類含氟的有機(jī)化合物，如一類含氟的有機(jī)化合物，如CCl2F2、 CCl3F等等)破壞破壞O3的反應(yīng)：的反應(yīng)： C1 O3 = ClO O2 ClO O C1 O2 O3 O 2

22、 O2 為了保護(hù)臭氧層免遭破壞，世界各國(guó)于為了保護(hù)臭氧層免遭破壞，世界各國(guó)于1987年簽定了年簽定了 蒙特利爾條約，即禁止使用氟利昂和其他鹵代烴的國(guó)際公蒙特利爾條約，即禁止使用氟利昂和其他鹵代烴的國(guó)際公 約。約。 紫外紫外hv 1 一般鍵型一般鍵型 (1) 離子鍵離子鍵 氧原子以氧原子以 O2 離子構(gòu)成離子型氧化物，如堿金屬氧化 離子構(gòu)成離子型氧化物，如堿金屬氧化 物和大部分堿土金屬的氧化物。物和大部分堿土金屬的氧化物。 (2) 共價(jià)鍵共價(jià)鍵 氧原子以共價(jià)鍵構(gòu)成分子型化合物：氧原子以共價(jià)鍵構(gòu)成分子型化合物： 與氟化合時(shí)，氧可呈與氟化合時(shí)，氧可呈2氧化態(tài)，如在氧化態(tài)，如在OF2中；中； 同電負(fù)性

23、值小的元素化合時(shí)，氧常呈同電負(fù)性值小的元素化合時(shí)，氧常呈2氧化態(tài)。氧化態(tài)。 就氧形成的共價(jià)鍵而言，有下列就氧形成的共價(jià)鍵而言，有下列5種情況：種情況： 不等性不等性 sp3雜化，雜化，O，如在，如在Cl2O和和OF2中；中； 共價(jià)雙鍵：共價(jià)雙鍵：O，如在，如在H2CO和光氣和光氣COCl2中；中； sp3雜化，雜化，O，如在，如在H3O 中； 中； sp雜化，雜化， : :O ，如在，如在CO中；中； 氧原子可以提供一條空氧原子可以提供一條空 2p軌道，接受外來(lái)配位電軌道，接受外來(lái)配位電 子對(duì)而成鍵，如在有機(jī)胺的氧化物子對(duì)而成鍵，如在有機(jī)胺的氧化物R3NO中。中。 2 含氧酸含氧酸或含氧酸根或

24、含氧酸根中的中的pd 配鍵配鍵 H2SO4、H2Cr2O7、H3PO4、H2S2O8、HClO4等含氧等含氧 酸或含氧酸根的中心原子酸或含氧酸根的中心原子R與配位與配位O原子之間除了形成原子之間除了形成配配 鍵外，還有可能形成鍵外，還有可能形成pd 配鍵配鍵 氧原子給出其氧原子給出其 p 孤對(duì)電子、中心原子給孤對(duì)電子、中心原子給 出空出空 d軌道成鍵。軌道成鍵。 例如，在例如，在H2SO4中，其中，其S原子與其非原子與其非 羥基羥基 O 原子之間就是以原子之間就是以配鍵和配鍵和pd 配鍵成鍵的：配鍵成鍵的： (1) 形成形成O2 超氧離子，如 超氧離子，如KO2等；等； (2) 形成形成O22

25、 過氧離子或共價(jià)的過氧鏈 過氧離子或共價(jià)的過氧鏈OO，如，如 Na2O2，BaO2等，等，H2O2、H2S2O3、K2S2O8等；等； (3) 二氧基陽(yáng)離子二氧基陽(yáng)離子O2 的化合物，如 的化合物，如O2 PtF6等。 等。 (4) 氧分子作為配體形成金屬離氧分子作為配體形成金屬離 子配位。例如，血液中的血紅素子配位。例如，血液中的血紅素 是由中心離子是由中心離子Fe2 同卟啉衍生物 同卟啉衍生物 形 成 的 配 位 化 合 物形 成 的 配 位 化 合 物 ( 簡(jiǎn) 寫 成簡(jiǎn) 寫 成 HmFe)，見右圖。，見右圖。 HmFe O2 = HmFeO2 4 以臭氧分子為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的成鍵情況以臭氧分子

26、為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的成鍵情況 由由O3 離子 離子構(gòu)成的離子型臭氧化物構(gòu)成的離子型臭氧化物, 如如KO3和和NH4O3; 由由共價(jià)的臭氧鏈共價(jià)的臭氧鏈OOO構(gòu)成共價(jià)型臭氧化物構(gòu)成共價(jià)型臭氧化物 ，如，如O3F2。 正常氧化物，正常氧化物，O : 2；二元氧化物，；二元氧化物，RxOy。 1 氧化物的分類、鍵型和結(jié)構(gòu)氧化物的分類、鍵型和結(jié)構(gòu) 按組成按組成: 金屬氧化物和非金屬氧化物；金屬氧化物和非金屬氧化物； 按鍵型按鍵型: 離子型氧化物和共價(jià)型氧化物。離子型氧化物和共價(jià)型氧化物。 按晶型分：按晶型分： 離子晶體：如離子晶體：如 BeO 熔點(diǎn)熔點(diǎn)2 578 C MgO 熔點(diǎn)熔點(diǎn)2 806 C (高高)

27、RuO4 熔點(diǎn)熔點(diǎn)25.4 C(低低) 分子晶體：分子晶體： SO2、CO ，C12O7(熔點(diǎn)熔點(diǎn)911.5 C，低，低) 原子晶體：原子晶體： SiO2 (熔點(diǎn)熔點(diǎn)l 713 C，高，高) (1) 單質(zhì)和單質(zhì)和O2直接化合直接化合 4 P 3 O2 (不足不足) P4O6 4 P 5 O2 (充足充足) P4O10 (2) 金屬氫氧化物或含氧酸鹽金屬氫氧化物或含氧酸鹽(如碳酸鹽、草酸鹽、硝酸如碳酸鹽、草酸鹽、硝酸 鹽和硫酸鹽等鹽和硫酸鹽等)的熱分解，的熱分解， Cu(OH)2 CuO H2O CaCO3 CaO CO2 2 Pb(NO3)2 2 PbO 4 NO2 O2 (3) 高價(jià)氧化物的

28、加熱分解或被氫氣還原，例如高價(jià)氧化物的加熱分解或被氫氣還原，例如 PbO2 PbO3 PbO4 PbO V2O5 V2O3 VO 563593 K 663693 K 803823 K 973 K H2 1 973 K H2 (4) 某些單質(zhì)如某些單質(zhì)如Sn、Ce等被硝酸氧化，例如等被硝酸氧化，例如 3 Sn 4 HNO3 3 SnO2 十十 4 NO十十 2 H2O 這種方法不像前這種方法不像前3種方法具有普遍性。種方法具有普遍性。 離子晶體和原子晶體氧化物，其熔點(diǎn)一般都較高，如離子晶體和原子晶體氧化物，其熔點(diǎn)一般都較高，如 BeO 2 578 ，MgO 2 806 ，SiO2 l 713 。

29、 多數(shù)分子晶體和少數(shù)離子型氧化物的熔點(diǎn)是比較低的多數(shù)分子晶體和少數(shù)離子型氧化物的熔點(diǎn)是比較低的 。如。如C12O7 911.5 ，RuO4 25.4 。 (1) 氧化物與水的作用氧化物與水的作用 僅溶于水，如僅溶于水，如RuO4和和OsO4等；等； 生成可溶性氫氧化物，如生成可溶性氫氧化物，如Na2O， BaO，B2O2, CO2，P2O5和和SO3等；等； 生成難溶性氫氧化物，如生成難溶性氫氧化物，如BeO，MgO，Sc2O3和和 Sb2O3等；等； 難溶于水，如難溶于水，如Fe2O3和和MnO2等。等。 (2) 氧化物的酸堿性氧化物的酸堿性 酸性氧化物：與水作用生成含氧酸或與堿共熔生酸性氧

30、化物：與水作用生成含氧酸或與堿共熔生 成鹽，如成鹽，如CO2、SO3、P4O10、SiO2等。等。 堿性氧化物：與水作用生成可溶性堿，或與酸作堿性氧化物：與水作用生成可溶性堿，或與酸作 用生成鹽，如用生成鹽，如Li2O、K2O、MgO、SrO、Ag2O、MnO等。等。 兩性氧化物：與酸或堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水，兩性氧化物：與酸或堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水， 如如BeO、Al2O3、SnO2、Cr2O3、ZnO等。等。 Al2O3 6 H 2 Al3 3 H2O Al2O3 2 OH 2 AlO2 H2O 中性氧化物：既不與酸也不與堿反應(yīng)，如中性氧化物：既不與酸也不與堿反應(yīng)，如CO、 N2O和和NO

31、。 11-3-4 氫的氧化物氫的氧化物 1 水水 氫的同位素：氫的同位素：1H或或H和和2H或或D，3H或或T， 氧的同位素：氧的同位素：16O，17O和和18O。自然水中存在。自然水中存在9種不同種不同 的水：的水： H216O H217O H218O HD16O HD17O HD18O D216O D217O D218O 2. 2. 過氧化氫過氧化氫(H(H2 2O O2 2) ) 在過氧化氫分子中有一個(gè)過氧鏈在過氧化氫分子中有一個(gè)過氧鏈OO， 每個(gè)氧原子上各連著一個(gè)氫原子。兩個(gè)氫原子每個(gè)氧原子上各連著一個(gè)氫原子。兩個(gè)氫原子 位于象半展開書本的兩頁(yè)紙上。兩頁(yè)紙面的位于象半展開書本的兩頁(yè)紙上

32、。兩頁(yè)紙面的夾夾 角角 為為94 ，O-H鍵與鍵與O-O鍵問的夾角鍵問的夾角 為為97 。 OO健長(zhǎng)為健長(zhǎng)為149pm，OH鍵長(zhǎng)為鍵長(zhǎng)為97pm。 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 1.1.無(wú)色粘稠液體無(wú)色粘稠液體, ,極性比水強(qiáng)極性比水強(qiáng), ,氫鍵氫鍵 2.2.在固態(tài)和液態(tài)時(shí)分子易發(fā)生締合在固態(tài)和液態(tài)時(shí)分子易發(fā)生締合, , 沸點(diǎn)沸點(diǎn)(150(150 C C) )比水高比水高 3.3.與水可以任何比例互混與水可以任何比例互混 常用的雙氧水為過氧化氫水溶液常用的雙氧水為過氧化氫水溶液 濃度為濃度為30%30%和和3%3% 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫

33、 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 1.1.不穩(wěn)定性，易分解不穩(wěn)定性，易分解 m 2H2O2(l) 2H2O(l) + O2(g) 加速分解因素加速分解因素 (1)(1)微量雜質(zhì)或重金屬離子微量雜質(zhì)或重金屬離子(Fe(Fe3+ 3+、 、MnMn2+ 2+、 、 CrCr3+ 3+、 、CuCu2+ 2+) )及 及MnOMnO2 2等以及粗糙活性表面等以及粗糙活性表面 2H2O2 2H2O + O2 MnO2 (2)(2)在堿性介質(zhì)中分解較快在堿性介質(zhì)中分解較快 (3)(3)光照可加速分解光照可加速分解 (4)(4)常溫下分解緩慢，加熱促使分常溫下分解緩慢，加熱促使分 解加快，解加快，153153時(shí)發(fā)生爆炸

34、反應(yīng)。時(shí)發(fā)生爆炸反應(yīng)。 rH = -196.06 kJmol-1 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 1.1.不穩(wěn)定性，易分解不穩(wěn)定性，易分解 2H2O2(l) 2H2O(l) + O2(g) mrH = -196.06 kJmol-1 減緩分解方法減緩分解方法 (1)(1)儲(chǔ)存在光滑塑料瓶或儲(chǔ)存在光滑塑料瓶或棕色棕色玻璃瓶中玻璃瓶中 (2)(2)置于陰涼處置于陰涼處 (3)(3)加入穩(wěn)定劑加入穩(wěn)定劑, ,如錫酸鈉如錫酸鈉、焦磷酸鈉、焦磷酸鈉、 8-8-羥基喹啉等羥基喹啉等 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 2.2.弱酸性弱酸性 例例

35、如如 a(1) H2O2 + Ba(OH)2 BaO2 + 2H2O O BaO2 可視為可視為H2O2的鹽的鹽 H2O2 H+ + HO2- - K =2.3 10-12 HO2- - H+ + O2- - K =10-25 a(2) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 3.3.氧化還原性氧化還原性 O2 H2O2 H2O 0 -1 0 -1 -2 -2 氧化劑氧化劑 還原劑還原劑 (1)(1)在酸性和堿性介質(zhì)中均有氧化性在酸性和堿性介質(zhì)中均有氧化性 氧化性氧化性 酸性介質(zhì)酸性介質(zhì) 堿性介質(zhì)堿性介質(zhì) 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 E /VA O2 H2O2 H2O 0.695 1.763 E

36、/VB O2 H2O2 HO2- - -0.076 0.867 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 3.3.氧化還原性氧化還原性 O2 H2O2 H2O 0 -1 0 -1 -2 -2 還原劑還原劑 氧化劑氧化劑 (1)(1)在酸性和堿性介質(zhì)中均有氧化性在酸性和堿性介質(zhì)中均有氧化性 氧化性氧化性 酸性介質(zhì)酸性介質(zhì) 堿性介質(zhì)堿性介質(zhì) 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 E /VA O2 H2O2 H2O 0.695 1.763 E /VB O2 H2O2 HO2- - -0.076 0.867 酸性介質(zhì)酸性介質(zhì) H2O2+2I- -+2H+ I2+ 2H2O PbS+4H2O2 PbSO4 + 4H2O

37、 例例 此反應(yīng)用于油畫的漂白此反應(yīng)用于油畫的漂白 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 3.3.氧化還原性氧化還原性 O2 H2O2 H2O 0 -1 0 -1 -2 -2 還原劑還原劑 氧化劑氧化劑 (1)(1)在酸性和堿性介質(zhì)中均有氧化性在酸性和堿性介質(zhì)中均有氧化性 氧化性氧化性 酸性介質(zhì)酸性介質(zhì) 堿性介質(zhì)堿性介質(zhì) 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 E /VA O2 H2O2 H2O 0.695 1.763 E /VB O2 H2O2 HO2- - -0.076 0.867 堿性介質(zhì)堿性介質(zhì) 2Cr(OH)4- -+3H2O2+2OH- - 2CrO42- - + 8H2O 例例 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)

38、 3.3.氧化還原性氧化還原性 O2 H2O2 H2O 0 -1 0 -1 -2 -2 還原劑還原劑 氧化劑氧化劑 E /V A O2 H2O2 H2O 0.695 1.763 E /V B O2 H2O2 HO2- - -0.076 0.867 (2)(2)還原性較弱，只有遇到比它更強(qiáng)還原性較弱，只有遇到比它更強(qiáng) 的氧化劑才表現(xiàn)出還原性。的氧化劑才表現(xiàn)出還原性。 MnOMnO4 4- -+5H+5H2 2O O2 2+6H+6H+ + 2Mn2Mn2+ 2+ 5O + 5O2 2 +8H +8H2 2O O Cl Cl2 2 + H + H2 2O O2 2 2HCl + O 2HCl +

39、O2 2 例例 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 用用 途途 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1.1.還原產(chǎn)物為水，不會(huì)引入雜質(zhì)；還原產(chǎn)物為水，不會(huì)引入雜質(zhì)； 2.2.過量部分在加熱下即可分解為過量部分在加熱下即可分解為 水和氧氣逸出。水和氧氣逸出。 主要用作氧化劑主要用作氧化劑 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 化學(xué)震蕩反應(yīng)化學(xué)震蕩反應(yīng) 如如: H2O2 HIO3 Mn2+ CH2(COOH)2 體系體系 A 400ml 30%H2O2溶液加水稀釋至溶液加水稀釋至1L B 42.8gKIO3 + 40ml 2mol/L H2SO4） 加水稀釋至加水稀釋至1L C 15.6g丙二酸丙二酸

40、 + 3.38gMnSO4H2O + 0.3g淀粉）加水稀釋至淀粉）加水稀釋至1L A、B、C等體積混合，溶液顏色周期性變化等體積混合，溶液顏色周期性變化 “無(wú)色無(wú)色藍(lán)黑色藍(lán)黑色無(wú)色無(wú)色藍(lán)黑色藍(lán)黑色” 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 演示演示 在上面的實(shí)驗(yàn)里存在著這樣的在上面的實(shí)驗(yàn)里存在著這樣的5 5個(gè)反應(yīng)：個(gè)反應(yīng)： 2KIO32KIO35H2O25H2O2H2SO4H2SO4I2I2K2SO4K2SO46H2O6H2O5O25O2 (1) (1) I2I25H2O25H2O2K2SO4K2SO42KIO32KIO34H2O4H2OH2SO4H2SO4 (2) (2) I2I2C

41、H2(COOH)2CH2(COOH)2CHI(COOH)2CHI(COOH)2I IH H (3) (3) I2I2CHI(COOH)2CHI(COOH)2CI2(COOH)2CI2(COOH)2I IH H (4) (4) I II2I2I3I3 (5) (5) 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 碘鐘反應(yīng)碘鐘反應(yīng) 化學(xué)震蕩反應(yīng)化學(xué)震蕩反應(yīng) 假設(shè)我們有兩種分子，一種是假設(shè)我們有兩種分子，一種是“琥珀色琥珀色”，一，一 種是種是“藍(lán)色藍(lán)色”。由于分子的混亂運(yùn)動(dòng)，我們可以想象。由于分子的混亂運(yùn)動(dòng)，我們可以想象 在給定瞬間有較多在給定瞬間有較多“琥珀色琥珀色”位于容器某一區(qū)域，過位于容器

42、某一區(qū)域，過 一會(huì)兒，有較多一會(huì)兒，有較多“藍(lán)色藍(lán)色”聚集等等。這樣，我們觀察聚集等等。這樣，我們觀察 到的溶液呈現(xiàn)到的溶液呈現(xiàn)“黑或灰色黑或灰色”，有可能偶然而不規(guī)則閃，有可能偶然而不規(guī)則閃 現(xiàn)現(xiàn)“琥珀色琥珀色”或或“藍(lán)色藍(lán)色”。但是，事實(shí)并非如此，在。但是，事實(shí)并非如此，在 這里，系統(tǒng)開始完全無(wú)色，然后它突然把顏色改變?yōu)檫@里，系統(tǒng)開始完全無(wú)色，然后它突然把顏色改變?yōu)?琥珀色，然后又改變?yōu)闊o(wú)色琥珀色，然后又改變?yōu)闊o(wú)色( (相當(dāng)短暫相當(dāng)短暫) )，迅速又改變，迅速又改變 為藍(lán)色，溶液的顏色就在琥珀色與藍(lán)色之間振蕩，并為藍(lán)色，溶液的顏色就在琥珀色與藍(lán)色之間振蕩，并 且所有這些改變都以有規(guī)則的時(shí)間

43、間隔發(fā)生，維持著且所有這些改變都以有規(guī)則的時(shí)間間隔發(fā)生，維持著 一個(gè)恒定周期自動(dòng)變化。一個(gè)恒定周期自動(dòng)變化。 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 化學(xué)震蕩反應(yīng)化學(xué)震蕩反應(yīng) 振蕩即是振蕩即是“時(shí)間振蕩時(shí)間振蕩”，又是，又是“空間振蕩空間振蕩”。 這種時(shí)間上的周期性變化成為這種時(shí)間上的周期性變化成為“化學(xué)鐘化學(xué)鐘”，空間的周，空間的周 期性變化稱為期性變化稱為“化學(xué)波化學(xué)波”。 這個(gè)反應(yīng)是這個(gè)反應(yīng)是19601960年初期被發(fā)現(xiàn)的年初期被發(fā)現(xiàn)的“別羅索夫別羅索夫 柴波廷斯基柴波廷斯基”反應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)，簡(jiǎn)稱B BZ Z反應(yīng)。相似的反應(yīng)模式反應(yīng)。相似的反應(yīng)模式 還有俄岡器、布魯塞爾器還有俄岡器

44、、布魯塞爾器 等。等。 在在“化學(xué)鐘化學(xué)鐘”和和“化學(xué)波化學(xué)波”中，系統(tǒng)作為一個(gè)整中，系統(tǒng)作為一個(gè)整 體，體系中的分子自己組織起來(lái)形成時(shí)空上的一致行體，體系中的分子自己組織起來(lái)形成時(shí)空上的一致行 動(dòng)，這與分子生物學(xué)相遇了。在生物學(xué)中也有催化劑，動(dòng)，這與分子生物學(xué)相遇了。在生物學(xué)中也有催化劑， 它們甚至更有效，那是些特殊的蛋白質(zhì)即它們甚至更有效，那是些特殊的蛋白質(zhì)即“酶酶”。我。我 們學(xué)過在某些酶的參與下們學(xué)過在某些酶的參與下ATPATP與與ADPADP可以互相轉(zhuǎn)化?？梢曰ハ噢D(zhuǎn)化。 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 化學(xué)震蕩反應(yīng)化學(xué)震蕩反應(yīng) 化學(xué)耗散結(jié)構(gòu)體系：化學(xué)耗散結(jié)構(gòu)體系：196

45、81968年，比利時(shí)化學(xué)家年，比利時(shí)化學(xué)家 PrigoginePrigogine I I R R在歷經(jīng)了近在歷經(jīng)了近2020年的探索以后，提出了年的探索以后，提出了 耗散結(jié)構(gòu)理論。他指出：一個(gè)開放體系在達(dá)到遠(yuǎn)離平耗散結(jié)構(gòu)理論。他指出：一個(gè)開放體系在達(dá)到遠(yuǎn)離平 衡態(tài)的非線性區(qū)域時(shí)，一旦體系的某一個(gè)參量達(dá)到一衡態(tài)的非線性區(qū)域時(shí)，一旦體系的某一個(gè)參量達(dá)到一 定閾值后，通過漲落就可以使體系發(fā)生突變，從無(wú)序定閾值后，通過漲落就可以使體系發(fā)生突變，從無(wú)序 走向有序，產(chǎn)生化學(xué)振蕩一類的自組織現(xiàn)象。這里，走向有序，產(chǎn)生化學(xué)振蕩一類的自組織現(xiàn)象。這里， 實(shí)質(zhì)上是提出了產(chǎn)生有序結(jié)構(gòu)的以下四個(gè)必要條件：實(shí)質(zhì)上是提出

46、了產(chǎn)生有序結(jié)構(gòu)的以下四個(gè)必要條件： 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 化學(xué)震蕩反應(yīng)化學(xué)震蕩反應(yīng) 化學(xué)耗散結(jié)構(gòu)體系的四個(gè)必要條件：化學(xué)耗散結(jié)構(gòu)體系的四個(gè)必要條件： 1.1.開放體系：這樣才可能同外界交換物質(zhì)與能量形成開放體系：這樣才可能同外界交換物質(zhì)與能量形成 有序結(jié)構(gòu)。有序結(jié)構(gòu)。 2.2.遠(yuǎn)離平衡態(tài)：這樣才可能使體系具有足夠的反應(yīng)推遠(yuǎn)離平衡態(tài)：這樣才可能使體系具有足夠的反應(yīng)推 動(dòng)力，推進(jìn)無(wú)序轉(zhuǎn)化為有序，形成耗散結(jié)構(gòu)。動(dòng)力，推進(jìn)無(wú)序轉(zhuǎn)化為有序，形成耗散結(jié)構(gòu)。 3.3.非線性作用：即體系內(nèi)各要素之間具有超出整體是非線性作用：即體系內(nèi)各要素之間具有超出整體是 局部線性疊加效果的非線性作用

47、，即一個(gè)小的輸入就局部線性疊加效果的非線性作用，即一個(gè)小的輸入就 能產(chǎn)生巨大而驚人效果。能產(chǎn)生巨大而驚人效果。 4.4.漲落作用：即體系中溫度、壓力、濃度等某個(gè)變量漲落作用：即體系中溫度、壓力、濃度等某個(gè)變量 或行為與其平均值發(fā)生偏差的作用。或行為與其平均值發(fā)生偏差的作用。 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 制制 備備 實(shí)驗(yàn)室：實(shí)驗(yàn)室： 冷的稀硫酸或稀鹽酸與過氧化鈉作用冷的稀硫酸或稀鹽酸與過氧化鈉作用 Na2O2 + H2SO4 + 10H2O Na2SO410H2O + H2O2 低溫低溫 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 制制 備備 工業(yè)：工業(yè)：1.1.電解法電解法

48、 (1) (1) 電解硫酸氫銨電解硫酸氫銨 2NH4HSO4 (NH4)2S2O8 + H2 電解電解 ( (陽(yáng)極陽(yáng)極) () (陰極陰極) ) (2)(2)加入適量稀硫酸使過二硫酸銨水解加入適量稀硫酸使過二硫酸銨水解 (NH4)2S2O8+H2O 2NH4HSO4+H2O2 H H2 2SOSO4 4 可循環(huán)使用可循環(huán)使用 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 2. 異丙醇的氧化法異丙醇的氧化法(在在90140 , 1.52.0 MPa)： CH3CH(OH)CH3 O2 CH3COCH3 H2O 制制 備備 工業(yè)：工業(yè)： 制制 備備 工業(yè)：工業(yè)：3.3.蒽醌法蒽醌法 以以H2和和O

49、2為原料，為原料， 于有機(jī)溶劑于有機(jī)溶劑( (重方烴和氫化萜松醇重方烴和氫化萜松醇) )中中, , 在在2-2-乙基蒽醌和乙基蒽醌和PtPt的作用下反應(yīng)。的作用下反應(yīng)。 Pt 催化催化 H2 + O2 H2O2 2-2-乙基蒽醌乙基蒽醌 11-3-4 11-3-4 過氧化氫過氧化氫 蒽醌法蒽醌法 1953年美國(guó)杜邦公司，蒽醌法年美國(guó)杜邦公司，蒽醌法 H2 O2 H2O2 典型典型“零排放零排放”的的“綠色化學(xué)工藝綠色化學(xué)工藝”。 2乙基蒽醌，鈀乙基蒽醌，鈀 蒽醌法蒽醌法 1953年美國(guó)杜邦公司，蒽醌法年美國(guó)杜邦公司，蒽醌法 H2 O2-H2O2 典型典型“零排放零排放”的的“綠色化學(xué)工藝綠色化

50、學(xué)工藝”。 2乙基蒽醌，鈀乙基蒽醌，鈀 4、H2O2的檢驗(yàn)的檢驗(yàn) 在酸性溶液中過氧化氫能使重鉻酸鹽生成二在酸性溶液中過氧化氫能使重鉻酸鹽生成二 過氧合鉻的氧化物，即過氧合鉻的氧化物，即Cr(O2)2O或或CrO5，生，生 成的成的CrO5顯藍(lán)色，在乙醚中比較穩(wěn)定，檢驗(yàn)時(shí)顯藍(lán)色，在乙醚中比較穩(wěn)定，檢驗(yàn)時(shí) 在乙醚層中顯藍(lán)色，可以相互檢驗(yàn)。在乙醚層中顯藍(lán)色，可以相互檢驗(yàn)。 4H2O2+H2Cr2O7=2Cr(O2)2O+5H2O 2Cr(O2)2O+7H2O2+6H+=2Cr3+7O2+10H2O 1111-5 -5 硫及其化合物硫及其化合物 單質(zhì)硫單質(zhì)硫 1 單質(zhì)硫的結(jié)構(gòu)單質(zhì)硫的結(jié)構(gòu) S以以sp3

51、雜化形成環(huán)狀雜化形成環(huán)狀S8分子分子 S(斜方斜方) S(單斜單斜) 彈性硫彈性硫 190 95.5 硫有三種同素異形體：硫有三種同素異形體： 斜方硫斜方硫S8 單斜硫單斜硫S8 彈性硫彈性硫 密度密度/g cm 3 2.06 1.99 顏色顏色 黃色黃色 淺黃色淺黃色 190 的熔融硫的熔融硫 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 95.5 95.5 用冷水速冷用冷水速冷 2 單質(zhì)硫的物理性質(zhì)單質(zhì)硫的物理性質(zhì) 斜方硫斜方硫 單斜硫單斜硫 S S S S S 彈性硫的形成實(shí)驗(yàn)彈性硫的形成實(shí)驗(yàn) 彈性硫彈性硫 升華硫升華硫 S 3 F2 (過量過量) SF6 S Cl2 S Cl2 S O2 SO2 能與氫、氧、碳、鹵素

52、能與氫、氧、碳、鹵素(碘除外碘除外)磷等直接作用：磷等直接作用： 2 硫的化學(xué)性質(zhì)硫的化學(xué)性質(zhì) 能與許多金屬直接化合：能與許多金屬直接化合： 2 Al 3 S Al2S3 Hg S HgS 硫在空氣中燃燒硫在空氣中燃燒 能與氧化性酸作用：能與氧化性酸作用： S 2 HNO3 H2SO4 2 NO2 (g) S 2 H2SO4(濃濃) 3 SO2 (g) 2 H2O 3 S 6 NaOH 2 Na2S Na2SO3 3 H2O 4 S(過量過量) 6 NaOH 2 Na2S Na2S2O3 3 H2O 能與堿的作用：能與堿的作用： 硫的成鍵特征硫的成鍵特征 S：3s23p43d0 1 離子鍵：如

53、離子鍵：如Na2S、CaS、(NH4)2S等。等。 2 共價(jià)鍵：共價(jià)鍵： (1) 共價(jià)單鍵，共價(jià)單鍵，H2S、SCl2 ； (2) 共價(jià)雙鍵，共價(jià)雙鍵，CS2； (3) 3d成鍵，成鍵，SOCl2、SF4、SO3、SF6等。等。 3 多硫鏈：多硫鏈：Sn 長(zhǎng)硫鏈。長(zhǎng)硫鏈。 過硫化物過硫化物Na2S2、FeS2、H2S2、S2Cl2，多硫化氫，多硫化氫H2Sn (硫烷硫烷)、多硫化物、多硫化物MSn和連多硫酸和連多硫酸H2SnO6。 11-3-5 11-3-5 硫化氫、硫化物和多硫化物硫化氫、硫化物和多硫化物 硫化氫硫化氫 1.1.制取：制?。?實(shí)驗(yàn)室常用硫化亞鐵和稀鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室常用硫化亞鐵和

54、稀鹽酸反應(yīng) FeS + 2H+ Fe2+ + H2S 硫化氫硫化氫 2.2.性質(zhì)：性質(zhì)： ( (* *) )無(wú)色有腐蛋臭味的有毒氣體無(wú)色有腐蛋臭味的有毒氣體, ,有麻有麻 醉中樞神經(jīng)作用，吸入大量醉中樞神經(jīng)作用，吸入大量H H2 2S S會(huì)造會(huì)造 成昏迷甚至死亡?？諝庵性试S的最大成昏迷甚至死亡?？諝庵性试S的最大 含量為含量為0.01mg0.01mgL L-1 -1 含含H2S的工業(yè)尾氣和實(shí)驗(yàn)室廢氣的工業(yè)尾氣和實(shí)驗(yàn)室廢氣不不 允許直接放空允許直接放空，可通入，可通入NaOH溶液溶液 H2S + 2NaOH Na2S + 2H2O 硫化氫硫化氫 2.2.性質(zhì)：性質(zhì)： ( (* *) )無(wú)色有腐蛋臭

55、味的有毒氣體無(wú)色有腐蛋臭味的有毒氣體, ,有麻有麻 醉中樞神經(jīng)作用，吸入大量醉中樞神經(jīng)作用，吸入大量H H2 2S S會(huì)造會(huì)造 成昏迷甚至死亡。空氣中允許的最大成昏迷甚至死亡。空氣中允許的最大 含量為含量為0.01mg0.01mgL L-1 -1 含含H2S的工業(yè)尾氣和實(shí)驗(yàn)室廢氣的工業(yè)尾氣和實(shí)驗(yàn)室廢氣不不 允許直接放空允許直接放空，可通入，可通入NaOH溶液溶液 H2S + 2NaOH Na2S + 2H2O 為存放和使用方便，為存放和使用方便， 常以硫代乙酰胺代替常以硫代乙酰胺代替H2S CH3CSNH2 + 2H2O CH3COO- -+ NH4+ + H2S 硫化氫硫化氫 2.2.性質(zhì)性

56、質(zhì)( (* *) )無(wú)色有腐蛋臭味的有毒氣無(wú)色有腐蛋臭味的有毒氣 體體 熔、沸點(diǎn)比水低熔、沸點(diǎn)比水低 ( (* *) )還原性還原性 完全干燥的完全干燥的H2S穩(wěn)定穩(wěn)定,不與空氣中氧反應(yīng)不與空氣中氧反應(yīng) ( (* *) )為極性分子，極性比水弱為極性分子，極性比水弱 H2S在空氣中燃燒在空氣中燃燒 空氣充足空氣充足 2H2S+3O2 2SO2 +2H2O 空氣不足空氣不足 2H2S + O2 2S +2H2O ( (* *) )能溶于水，其水溶液叫氫硫酸能溶于水，其水溶液叫氫硫酸 或硫化氫水或硫化氫水 氫硫酸氫硫酸 1.1.二元弱酸二元弱酸 HS- - H+ + S2- - H2S H+ +

57、HS- - 飽和溶液中，飽和溶液中，c(H2S)=0.1molL-1 KK c2(H+)c (S2-)=1.410-20 用調(diào)節(jié)溶液酸度，改變用調(diào)節(jié)溶液酸度，改變c (S2-) 進(jìn)行金屬離子的分離進(jìn)行金屬離子的分離 K =1.110-7a(1) K =1.110-13a(2) c2(H+)c (S2-)= c(H2S) a(1)a(2) 氫硫酸氫硫酸 2.2.還原性還原性 易被空氣中氧氧化易被空氣中氧氧化, 使溶液變渾濁使溶液變渾濁 2H2S + O2 2S + 2H2O 2H2S + 2FeCl3 2S +FeCl2+2HCl H2S + H2O2 S + 2H2O H2S +4Cl2 +4

58、H2O H2SO4+8HCl 在酸性和堿性介質(zhì)中均有還原性在酸性和堿性介質(zhì)中均有還原性 但但 堿性介質(zhì)堿性介質(zhì) 酸性介質(zhì)酸性介質(zhì) E (S/H2S)=0.144VA E (S/S2-)=-0.407V B 產(chǎn)物視氧化劑強(qiáng)度而定，一般為產(chǎn)物視氧化劑強(qiáng)度而定，一般為S S 金屬硫化物和多硫化物金屬硫化物和多硫化物 硫化物中大多數(shù)是金屬硫化物，它們硫化物中大多數(shù)是金屬硫化物，它們大多是有顏色大多是有顏色 的且難溶于水的固體的且難溶于水的固體，只有堿金屬的大多是易溶的，堿，只有堿金屬的大多是易溶的，堿 土金屬硫化物大多是微溶的。土金屬硫化物大多是微溶的。 硫化物的顏色、溶解性及在酸中的溶解情況硫化物的

59、顏色、溶解性及在酸中的溶解情況在分析化在分析化 學(xué)中用來(lái)鑒別和分離金屬離子的混合物。學(xué)中用來(lái)鑒別和分離金屬離子的混合物。 Na2S溶于水時(shí)幾乎全部水解，其水溶液可作為強(qiáng)堿溶于水時(shí)幾乎全部水解，其水溶液可作為強(qiáng)堿 使用。使用。 Cr2S3、Al2S3在水中完全水解，因此，這些硫化物不在水中完全水解，因此，這些硫化物不 可能用濕法從溶液中制備。下面是一些硫化物的水解方可能用濕法從溶液中制備。下面是一些硫化物的水解方 程式：程式： Na2S+H2ONaHS+NaOH 2CaS+2H2OCa(OH)2+Ca(HS)2 Al2S3+6H2O2Al(OH)3+3H2S 當(dāng)強(qiáng)酸加到金屬硫化物中有當(dāng)強(qiáng)酸加到金

60、屬硫化物中有H2S產(chǎn)生，根據(jù)其在酸中產(chǎn)生，根據(jù)其在酸中 的溶解情況分成四類：的溶解情況分成四類： 能溶于稀鹽酸能溶于稀鹽酸,如：如：ZnS、MnS等等Ksp10-24 ZnS+2HCl=ZnCl2+H2S 能溶于濃鹽酸能溶于濃鹽酸如：如：CdS、PbS等等Ksp=10-2510-30 不溶于濃鹽酸而溶于硝酸如不溶于濃鹽酸而溶于硝酸如:CuS、Ag2S等等Ksp10-30 3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O 不溶于硝酸而溶于王水如不溶于硝酸而溶于王水如:HgS等等Ksp更小更小 3HgS+12HCl+2HNO3=3H2HgCl4+3S+2NO+4H2O 注：以上的注