無機(jī)化學(xué)氧族元素

1、氧族元素氧族元素14.2.2 氧及其化合物氧及其化合物14.2.3 硫及其化合物硫及其化合物14.2.1 氧族元素概述氧族元素概述11-3-1 氧族元素概述0AAA A AHe 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14.2.1 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

2、序數(shù)原子序數(shù)816345284價層電子構(gòu)型價層電子構(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(M2-)/pm140184198221-r(M6+)/pm-29425667I1/(kJmol-1) 13141000941869812電負(fù)性電負(fù)性 ( ) 3.52.52.42.12.0可以單質(zhì)存在。為分布可以單質(zhì)存在。為分布最廣的最廣的成礦成礦元素，很多元素，很多金屬

3、在地殼中以氧化物、金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。在自然界無單質(zhì)存在，常無單質(zhì)存在，常共生共生于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價層電子構(gòu)型價層電子構(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(M2-

4、)/pm140184198221-r(M6+)/pm-29425667I1/(kJmol-1) 13141000941869812電負(fù)性電負(fù)性 ( ) 3.52.52.42.12.0 p 為生命元素。富氧空氣或為生命元素。富氧空氣或 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) 動機(jī)的助燃劑動機(jī)的助燃劑為火藥為火藥(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人體新陳代謝起少量硒對人體新陳代謝起 調(diào)節(jié)作用，過量則有毒。調(diào)節(jié)作用

5、，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、 傳真和制造傳真和制造光電管光電管可制造合金。在可制造合金。在 所有金屬中電阻所有金屬中電阻 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價層電子構(gòu)型價層電子構(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-

6、原子半徑原子半徑/pm66104117137153離子離子 半徑半徑 r(M2-)/pm140184198221-r(M6+)/pm-29425667I1/(kJmol-1) 13141000941869812電負(fù)性電負(fù)性 ( ) 3.52.52.42.12.0 p 典型非金屬典型非金屬 準(zhǔn)金屬準(zhǔn)金屬 金屬金屬金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱金屬性增強(qiáng)，非金屬性減弱增大增大增大增大減小減小減小減小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價層電子構(gòu)型價層電子構(gòu)型2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4主要氧化數(shù)主要氧化數(shù)-1、-2 、

7、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(M2-)/pm140184198221-r(M6+)/pm-29425667I1/(kJmol-1) 13141000941869812電負(fù)性電負(fù)性( ) 3.52.52.42.12.0 p 典型非金屬典型非金屬 準(zhǔn)金屬準(zhǔn)金屬 金屬金屬價層電子構(gòu)型為價層電子構(gòu)型為ns2np4，其原子其原子獲兩個電子可達(dá)到穩(wěn)定電子層結(jié)獲兩個電子可達(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-

8、2 硫、硒、碲還可利用外層硫、硒、碲還可利用外層d軌道形軌道形 成氧化數(shù)為成氧化數(shù)為+2、+4、+6的化合物的化合物 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價層電子構(gòu)型價層電子構(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(M2-)/pm140184198221-r(M6+)/pm-29425667I1/(kJmol-

9、1) 13141000941869812電負(fù)性電負(fù)性 ( ) 3.52.52.42.12.0 p 與大多數(shù)金屬元素與大多數(shù)金屬元素 形成形成 二元離子型化合物二元離子型化合物 與非金屬、金屬性較弱與非金屬、金屬性較弱 的元素形成共價化合物的元素形成共價化合物 與大多數(shù)金屬元素與大多數(shù)金屬元素 形成共價型化合物形成共價型化合物第一電子親和能第一電子親和能/kJmol-1 141.0200.4195.0190.1單鍵解離能單鍵解離能(鍵能鍵能)/kJmol-1142268172126O Se Te原子半徑原子半徑 ，離子半徑，離子半徑.電離勢電離勢，電負(fù)性，電負(fù)性，吸引電子能力，吸引電子能力電子親

10、和能電子親和能(O除外除外)；單鍵離解能；單鍵離解能 (O除外除外)遞變性遞變性隨著原子序數(shù)遞增隨著原子序數(shù)遞增成鍵能力成鍵能力 O-O Se-Se Te-Te 142 264 172 - kJmol-1單單 鍵鍵 O=O S=S 493.59 427.7 kJmol-1 雙雙 鍵鍵O原子半徑小，電負(fù)性大，生成雙鍵的傾向強(qiáng)原子半徑小，電負(fù)性大，生成雙鍵的傾向強(qiáng).S原子成鏈的傾向強(qiáng)。原子成鏈的傾向強(qiáng)。如：如：S8、多硫化物、多硫化物Na2Sx和連四硫酸根和連四硫酸根S4O62-。H2R H2O H2S H2Se H2Te化學(xué)活性：化學(xué)活性： 小小 大大穩(wěn)穩(wěn) 定定 性：性： 大大 小小酸酸 性：性

11、： 弱弱 強(qiáng)強(qiáng)(R電子密度，電子密度，R-H鍵能鍵能)熔熔 沸沸 點(diǎn)：點(diǎn)： 最高最高 小小 大大 氧族元素的氫化物氧族元素的氫化物 14.2.2 氧及其化合物氧及其化合物 1. O2 (分子結(jié)構(gòu)、氧化性、配位性等分子結(jié)構(gòu)、氧化性、配位性等) 2. O3 (分子結(jié)構(gòu)、強(qiáng)氧化性等分子結(jié)構(gòu)、強(qiáng)氧化性等)3. 過氧化氫過氧化氫 ( (不穩(wěn)定性、氧不穩(wěn)定性、氧- -還性、檢驗、制備還性、檢驗、制備) ) 氧的存在（成礦元素）氧的存在（成礦元素） 分布最廣、最多分布最廣、最多 大氣圈：大氣圈：O2 水圈：水圈：H2O 巖石圈：巖石圈：SiO2 及硅酸鹽、其它含氧化合物。及硅酸鹽、其它含氧化合物。 含量占地

12、殼總質(zhì)量含量占地殼總質(zhì)量 48 %， 居第居第 1 位。位。 單質(zhì)氧有兩種同素異形體：單質(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(示蹤原子)。1. 氧氣（氧氣（O2）VB法：法： O=O ( + ) 應(yīng)為應(yīng)為“反磁性反磁性” MO法法: 順磁性順磁性 (1) 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 氧分子的分子軌道能級圖氧分子的分子軌道能級圖OO. . .鍵級鍵級=2，總鍵能相總鍵能相當(dāng)于當(dāng)于O=O雙鍵鍵能雙鍵鍵能1個個鍵，鍵，二個二個3電子電子鍵鍵電子式電子式O2分子的分分子的分子軌道排布子軌道排布式：式：KK( 2s)2 ( 2s*)2( 2P)2 (2P

13、)4 (2P*)1 (2P*)1O=O S=S 493.59 427.7(2) 氧氣的制備氧氣的制備 工業(yè)制備：工業(yè)制備：通過物理法液化空氣，然后分餾制氧通過物理法液化空氣，然后分餾制氧(純度高達(dá)純度高達(dá)99.5 的的液態(tài)氧液態(tài)氧)。(主要方法，占主要方法，占97%)電解水電解水 (占占3%) 實驗室制備：由含氧化合物出發(fā)實驗室制備：由含氧化合物出發(fā) 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 O2MnO2473 K(3) 氧的化學(xué)性質(zhì)氧的化學(xué)性

14、質(zhì)(氧化性、配位性氧化性、配位性) 氧化性氧化性 在在常溫常溫下，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)如物質(zhì)如NO 、SnCl2、H2SO3等氧化。等氧化。 在在加熱加熱下，幾乎能與所有元素下，幾乎能與所有元素(除鹵素、少數(shù)貴金屬如除鹵素、少數(shù)貴金屬如Au,Pt等、以及大多數(shù)稀有氣體外等、以及大多數(shù)稀有氣體外)直接化合。如：許多金屬和非金屬單直接化合。如：許多金屬和非金屬單質(zhì)。具有還原性的化合物能在氧中燃燒。質(zhì)。具有還原性的化合物能在氧中燃燒。 Fe Fe3O4, FeO, Fe2O3 S SO2(g) H2S S 或或 SO2(g) O2

15、+ NH3 H2O + N2 或或 NO HI I2 CH4 CO2、CO 或或 C 在在溶液溶液中：中： A （O2/H2O） 1.229 V （O2/H2O，中性），中性） 0.815 V B (O2/OH-) 0.401 V氧的氧化性氧的氧化性: 在酸性溶液中在酸性溶液中 在堿性溶液中在堿性溶液中用用氧飽和的中性水氧飽和的中性水是一個較好的氧化劑。如：是一個較好的氧化劑。如： Fe2+在無氧水中很穩(wěn)定，在有氧水中極易被氧化在無氧水中很穩(wěn)定，在有氧水中極易被氧化配位性質(zhì)配位性質(zhì)人血紅蛋白中的血紅素人血紅蛋白中的血紅素Hb是卟啉衍生物與是卟啉衍生物與Fe(II)形成的配合物，具有與形成的配合

16、物，具有與O2絡(luò)合的功能絡(luò)合的功能 HbFe(II) + O2 = HbFe(II) O2肺肺HbFe(II) + O2 = = HbFe(II) O2人體各組織人體各組織(4) 用途用途為生命元素。富氧空氣或為生命元素。富氧空氣或純氧用于醫(yī)療和高空飛行，大量純氧用于醫(yī)療和高空飛行，大量的純氧用于煉鋼。液氧常用作制的純氧用于煉鋼。液氧常用作制冷劑和火箭發(fā)動機(jī)的助燃劑冷劑和火箭發(fā)動機(jī)的助燃劑臭氧的存在：臭氧的存在： 在大氣層中在大氣層中地面附近少：地面附近少：0.001ppm20-40Km高空處有臭氧層，濃度為高空處有臭氧層，濃度為0.2ppm 2. O3 (臭氧臭氧) 臭氧和氧氣是同素異形體。

17、臭氧因有一種特殊的腥臭臭氧和氧氣是同素異形體。臭氧因有一種特殊的腥臭味而得名。味而得名。臭氧由氧氣吸收太陽紫外光形成：臭氧由氧氣吸收太陽紫外光形成：臭氧的形成和制備：臭氧的形成和制備： O2 2O O O2 = O3紫外紫外hv(242nm) O3吸收波長稍長的紫外線，又能重新分解吸收波長稍長的紫外線，又能重新分解: O3 O2 O 高層大氣中存在高層大氣中存在O3和和O2動態(tài)平衡。動態(tài)平衡。 紫外紫外hv(220-320nm) 臭氧的生成是個吸熱反應(yīng)，只要給氧以足夠能量臭氧的生成是個吸熱反應(yīng)，只要給氧以足夠能量即可轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞?。即可轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞酢?雷雨季節(jié)里閃電，產(chǎn)生的高壓放電，可引發(fā)反應(yīng)雷雨季

18、節(jié)里閃電，產(chǎn)生的高壓放電，可引發(fā)反應(yīng)，產(chǎn)生少量臭氧。，產(chǎn)生少量臭氧。 打印機(jī)、復(fù)印機(jī)旁也可聞到臭氧的特殊腥味。打印機(jī)、復(fù)印機(jī)旁也可聞到臭氧的特殊腥味。實驗室制備：由無聲放電實驗室制備：由無聲放電(無火花的放電無火花的放電)由氧氣制備由氧氣制備臭氧。臭氧濃度可達(dá)臭氧。臭氧濃度可達(dá)10%。 正是臭氧的形成和分解，吸收了陽光中強(qiáng)烈的紫正是臭氧的形成和分解，吸收了陽光中強(qiáng)烈的紫外線輻射，才使地球上的生命免遭紫外線的傷害。外線輻射，才使地球上的生命免遭紫外線的傷害。 大氣中的還原性氣體污染物，如大氣中的還原性氣體污染物，如SO2、CO、H2S、NO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

19、應(yīng)，導(dǎo)致O3濃度的濃度的降低。對此應(yīng)嚴(yán)加控制。降低。對此應(yīng)嚴(yán)加控制。 尤其是制冷劑氟利昂尤其是制冷劑氟利昂(CF2Cl2) 放出的放出的 Cl 是是 O3分分解的催化劑解的催化劑，對破壞臭氧層有長期的作用。此項研究，對破壞臭氧層有長期的作用。此項研究已獲得已獲得 1995 年度年度 Nobel 化學(xué)獎?；瘜W(xué)獎。 臭氧和大氣污染：臭氧和大氣污染：臭氧的臭氧的分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 價層電子對互斥理論分析價層電子對互斥理論分析中心中心O： 價層電子對數(shù)價層電子對數(shù) = 6/2 = 3對，對， 分子為角形，分子為角形， 鍵角應(yīng)接近鍵角應(yīng)接近120o，與實測值基本符合。，與實測值基本符合。 實驗數(shù)據(jù)：右圖實

20、驗數(shù)據(jù)：右圖 角形分子不對稱，故是角形分子不對稱，故是唯一唯一極性單質(zhì)極性單質(zhì)（因因3個個O對大對大鍵的貢獻(xiàn)不均勻，鍵的貢獻(xiàn)不均勻，O-O鍵極性不為鍵極性不為0。 ）臭氧臭氧的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu) 2sO2psp2雜化雜化2sO2psp2雜化雜化2sO2psp2雜化雜化 鍵鍵 43三中心三中心 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 雜化軌道理論分析雜化軌道理論分析43 分子軌道理論分析分子軌道理論分析34 ：非鍵軌道非鍵軌道成鍵軌道成鍵軌道反鍵軌道反鍵軌道O3分子的分子的 分子軌道示意圖分子軌道示意圖 43 角頂角頂O: sp2雜化雜化，三個氧原子存在一

21、三個氧原子存在一 組平行的組平行的P軌道，這組平行的軌道，這組平行的P軌道線性組合為分子軌道軌道線性組合為分子軌道. 其鍵級和鍵能其鍵級和鍵能 氧分子鍵長氧分子鍵長(120.8pm)O3與與SO2、NO2-互為等電子體互為等電子體(所有原子的所有原子的價價電子數(shù)之和相等電子數(shù)之和相等)。結(jié)構(gòu)相似。結(jié)構(gòu)相似 臭氧的性質(zhì)臭氧的性質(zhì)物理性質(zhì)物理性質(zhì)：它是一種非常毒的淡藍(lán)色氣體，有特殊的腥：它是一種非常毒的淡藍(lán)色氣體，有特殊的腥臭味；少量臭味；少量O3可以凈化空氣、大量可以凈化空氣、大量O3對人體有害。液對人體有害。液態(tài)態(tài)O3是深藍(lán)色，固態(tài)是深藍(lán)色，固態(tài)O3是暗紫色。是暗紫色。化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)： 不穩(wěn)

22、定性不穩(wěn)定性(比比O2穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差) 臭氧在常溫下就可分解，放熱過程臭氧在常溫下就可分解，放熱過程: 2 O3 3 O2 rHm 285.4 kJmol1 若無催化劑若無催化劑(MnO2, PbO2, Pt黑等黑等)或紫外線照射時，或紫外線照射時，它分解得很慢。它分解得很慢。 臭氧的臭氧的強(qiáng)氧化性強(qiáng)氧化性 臭氧有很強(qiáng)的氧化性，其相關(guān)的電極電勢如下：臭氧有很強(qiáng)的氧化性，其相關(guān)的電極電勢如下：酸介質(zhì)：酸介質(zhì)： O3 + 2H+ + 2e = H2O + O2 (O3/H2O) = +2.07V (O2/H2O) = +1.23V堿介質(zhì)堿介質(zhì): O3 + H2O + 2e = 2OH+ O2 (

23、O3/OH) = +1.24V (O2/OH) = 0.401V無論酸、堿介質(zhì)，無論酸、堿介質(zhì)，O3均具強(qiáng)氧化性，其氧化能力介均具強(qiáng)氧化性，其氧化能力介于原子氧于原子氧O和和O2之間，在酸介質(zhì)中氧化性更強(qiáng)。之間，在酸介質(zhì)中氧化性更強(qiáng)。舊油畫翻新：舊油畫翻新：鉛白顏料鉛白顏料(堿式碳酸鉛堿式碳酸鉛)放久變黑放久變黑PbCO3 + H2S = PbS + H2CO3 PbS + 4O3 = PbSO4 + 4O2 黑黑 白白具具弱還原性弱還原性的單質(zhì)或化合物能被氧化，有時某些元的單質(zhì)或化合物能被氧化，有時某些元素可被氧化到素可被氧化到高價狀態(tài)高價狀態(tài)。 O3的的 定量分析定量分析(碘量法碘量法):

24、 O3 2 I H2O = I2 O2 2 OH (迅速且定量迅速且定量)I2 + 2S2O32 = 2I + S4O62含氰廢水處理含氰廢水處理(不需記憶不需記憶):CN- + O3 = OCN- + O2 2OCN- + 3O3 = CO2 + N2 + 3O2 + CO32- 臭氧的臭氧的用途用途n處理廢氣和凈化廢水處理廢氣和凈化廢水n漂白麻、棉、紙張等。還可作為皮、毛的脫臭劑。漂白麻、棉、紙張等。還可作為皮、毛的脫臭劑。n醫(yī)學(xué)上可以利用臭氧的殺菌能力大作為殺菌劑。醫(yī)學(xué)上可以利用臭氧的殺菌能力大作為殺菌劑。 3. 過氧化氫過氧化氫(H2O2) (1) 過氧化氫的分子結(jié)構(gòu)過氧化氫的分子結(jié)構(gòu)

25、 似一本打開的書，似一本打開的書，2個個O在夾縫中，且在夾縫中，且sp3雜化雜化分子中有分子中有過氧鍵過氧鍵(OO)，鍵能小，鍵能?。?(HOOH) = 204.2 kJmol-1 易斷易斷開開 (HOOH) = 374.9 kJmol-1 (2) 過氧化氫的性質(zhì)過氧化氫的性質(zhì) 物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：純純H2O2是淡藍(lán)色的粘稠液體是淡藍(lán)色的粘稠液體 極性比極性比H2O強(qiáng)，與強(qiáng)，與H2O以任何比例互溶。以任何比例互溶。 締合作用締合作用(氫鍵氫鍵)比比H2O 還強(qiáng)，故沸點(diǎn)還強(qiáng)，故沸點(diǎn)(423 K)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比水高。但熔點(diǎn)與比水高。但熔點(diǎn)與H2O相近。相近。 不穩(wěn)定性，易歧化分解不穩(wěn)定性，易歧化分解 A/

26、 V O2 H2O2 H2O B/ V O2 HO2 OH 酸性、堿性介質(zhì)中：酸性、堿性介質(zhì)中： 右右 左左，都能發(fā)生歧化分解，都能發(fā)生歧化分解:2H2O2 = 2H2O O2，H= -196 kJmol-1(熱力學(xué)熱力學(xué))0.68 1.780.08 0.87化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 加速分解因素加速分解因素 熱熱(常溫下分解緩慢，加熱促使分解加快，常溫下分解緩慢，加熱促使分解加快，153猛烈分解猛烈分解) 光光(光照可加速分解，光照可加速分解，對波長對波長320380 nm的光敏感的光敏感)但實際上低溫和但實際上低溫和高純度高純度時還是比較穩(wěn)定的時還是比較穩(wěn)定的(動力學(xué)動力學(xué))。以以Fe3+為例說明

27、：為例說明：2Fe3+H2O2 = 2Fe2+2H+O22Fe2+2H+H2O2 = 2Fe3+2H2O 凈結(jié)果凈結(jié)果：2H2O2 = 2H2O+O2凡電位在凡電位在0.681.78V之間的金屬電對均可之間的金屬電對均可催化催化H2O2分解分解 介質(zhì)介質(zhì)(在堿性介質(zhì)中分解遠(yuǎn)比酸性介質(zhì)中快在堿性介質(zhì)中分解遠(yuǎn)比酸性介質(zhì)中快 ) 雜質(zhì)雜質(zhì)(Fe3、Fe2、Mn2、Cr3及及MnO2等等) 為什么？從電極電勢分析為什么？從電極電勢分析 A/ V O2 H2O2 H2O 0.68 1.78又如：碘鐘實驗又如：碘鐘實驗a) 用棕色瓶或塑料瓶用棕色瓶或塑料瓶(黑色紙包裹黑色紙包裹)，防止光的，防止光的照射和

28、玻璃的堿性。照射和玻璃的堿性。 b) 加加微量的微量的絡(luò)合劑，如焦磷酸鈉絡(luò)合劑，如焦磷酸鈉Na4P2O7、 8羥基喹啉等，以使相關(guān)離子雜質(zhì)被絡(luò)合掉。羥基喹啉等，以使相關(guān)離子雜質(zhì)被絡(luò)合掉。c) 加加 微量的微量的Na2SnO3，水解成，水解成 SnO2 膠體，吸膠體，吸附有關(guān)離子雜質(zhì)附有關(guān)離子雜質(zhì) 減緩分解方法減緩分解方法弱酸性弱酸性 H2O2 = H HO2 K1 = 2.41012 HO2 = H O22 K2 = 1.010 24 二元弱酸，比水稍強(qiáng)，比二元弱酸，比水稍強(qiáng)，比HCN更弱。更弱。 H2O2 Ba(OH)2 = BaO2 2 H2O 不穩(wěn)定性，易歧化分解不穩(wěn)定性，易歧化分解氧化

29、還原性：氧化還原性： 舊油畫處理舊油畫處理(和和O3類似類似) PbCO3 + H2S = PbS + H2CO3 4H2O2 + PbS = PbSO4 + 4H2O 4O3 + PbS = PbSO4 + 4O2 黑黑 白白 氧化性氧化性（酸介質(zhì)突出）（酸介質(zhì)突出） ： 氧化性氧化性還原性還原性 H2O2 中間價態(tài)中間價態(tài) A/V : O2 H2O2 H2O B /V: O2 HO2- H2O0.681.77 -0.08 0.87無污染的氧化還原劑無污染的氧化還原劑H2O2 2 Fe2 2 H = 2 Fe3 2 H2O 定量測定定量測定H2O2 (和和O3類似類似) H2O2 + 2I

30、+ 2H+ = I2 + 2H2OI2 + 2S2O32 = 2I + S4O62 堿性堿性溶液中也具有氧化性溶液中也具有氧化性遇遇較較強(qiáng)還原劑強(qiáng)還原劑 H2O2 Mn(OH)2 = MnO2 2 H2O B = - 0.05 3 H2O2 2NaCrO2 2NaOH = 2 Na2CrO4 4 H2O B = - 0.13 O3 2 I H2O = I2 O2 2 OHH2O2是既有氧化性又有還原性，但以是既有氧化性又有還原性，但以氧化性氧化性為主。為主。 還原性：還原性： H2O2在在酸中酸中遇到強(qiáng)氧化劑時，也是一個還原劑遇到強(qiáng)氧化劑時，也是一個還原劑 2 MnO45 H2O26 H =2

31、 Mn25 O2 8 H2O H2O2 Cl2 = 2 HC1 O2 (工業(yè)工業(yè)除氯除氯) H2O2在在堿中堿中是一個中等還原劑是一個中等還原劑 H2O2 Ag2O =2 Ag O2 H2O B = 0.345 A/ V O2 H2O2 H2O B/ V O2 HO2 OH 0.68 1.780.08 0.87若不加乙醚若不加乙醚, CrO(O2)2易分解，藍(lán)色變?yōu)榛揖G色：易分解，藍(lán)色變?yōu)榛揖G色： 4CrO(O2)2 + 12H+ = 4Cr3+ + 7O2+ 6H2O 酸性酸性Cr2O72- 溶液中溶液中 加少量乙醚加少量乙醚, 加入加入 H2O2, 乙醚層變藍(lán)乙醚層變藍(lán) 4H2O2 + H

32、2Cr2O7 = 2CrO(O2)2 + 5H2O 過氧化鉻，藍(lán)色過氧化鉻，藍(lán)色, , 在乙醚中穩(wěn)定在乙醚中穩(wěn)定(3) H2O2的定性檢測的定性檢測該反應(yīng)是過氧鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)。該反應(yīng)是過氧鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)?？筛鶕?jù)結(jié)構(gòu)式直接配平。可根據(jù)結(jié)構(gòu)式直接配平。此反應(yīng)也可以檢測此反應(yīng)也可以檢測Cr2O72或或CrO42制制 備備 實驗室：實驗室： 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(4) (4) 過氧化氫的制備過氧化氫的制備 制制 備備 (1) (1) 電解硫酸

33、氫銨電解硫酸氫銨 2NH4HSO4 (NH4)2S2O8 + H2 電解電解( (陽極陽極) () (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 工業(yè)：工業(yè)： 電解法電解法( (已淘汰已淘汰) )可循環(huán)使用可循環(huán)使用減壓蒸餾可得減壓蒸餾可得30-35%H2O2 H2S2O8 + 2 H2O H2O2 + 2 H2SO4 NH4 2 S2O8 + 2 H2SO4 2 NH4HSO4 + H2S2O8 （ ）制制 備備 以以H2和和O2為原料，為原料， 于有機(jī)溶劑于有機(jī)溶劑( (重芳烴和氫化萜松醇重芳烴和氫化萜松醇) )中中, , 在在2-乙基蒽醌和乙基

34、蒽醌和Pd的催化作用下反應(yīng)的催化作用下反應(yīng) Pd催化催化H2 + O2 H2O2 2-乙基蒽醌乙基蒽醌工業(yè)：工業(yè)： 蒽醌法蒽醌法 1953年美國杜邦公司年美國杜邦公司典型典型“零排放零排放”的的“綠色化學(xué)工藝綠色化學(xué)工藝”。（世界年產(chǎn)量（世界年產(chǎn)量95%以上由該法生產(chǎn)）以上由該法生產(chǎn)）+H2 Pd+H2O2O2循環(huán)使用循環(huán)使用 (5) H2O2的用途：的用途：漂白劑：竹席、織物、紙漿等漂白劑：竹席、織物、紙漿等消毒劑：殺菌能力強(qiáng)。醫(yī)藥上消毒劑：殺菌能力強(qiáng)。醫(yī)藥上3%，稱為雙氧水，稱為雙氧水 火箭的液體燃料火箭的液體燃料 4. 氧化物氧化物指氧以單原子形式參加結(jié)合所形成的二元化合物指氧以單原子形

35、式參加結(jié)合所形成的二元化合物 RxOy。O2形成的過氧、超氧化物和二氧基鹽、形成的過氧、超氧化物和二氧基鹽、O3形成的臭形成的臭氧化物今后再討論氧化物今后再討論。（1） 氧化物的分類氧化物的分類 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型氧化物離子型氧化物和共價型氧化物(O與非金屬元素、以及與非金屬元素、以及18電子構(gòu)型、電子構(gòu)型、18+2電子構(gòu)型和電子構(gòu)型和8電子電子構(gòu)型高氧化態(tài)的金屬元素形成共價氧化物構(gòu)型高氧化態(tài)的金屬元素形成共價氧化物) 按酸堿性按酸堿性： 酸性氧化物：酸性氧化物：與水作用生成含氧酸或與堿作用生與水作用生成含

36、氧酸或與堿作用生成鹽和水成鹽和水如：多數(shù)如：多數(shù)非金屬非金屬氧化物如氧化物如CO2、SO3、P4O10、SiO2等等某些某些高氧化態(tài)高氧化態(tài)的金屬氧化物，如的金屬氧化物，如 Mn2O7 HMnO4，CrO3 H2CrO4、H2Cr2O7堿性氧化物：與水作用生成可溶性堿，或與酸作用生堿性氧化物：與水作用生成可溶性堿，或與酸作用生成鹽和水。成鹽和水。多數(shù)多數(shù)金屬金屬氧化物屬于堿性氧化物。如氧化物屬于堿性氧化物。如Li2O、K2O、MgO、SrO、Ag2O、MnO等。等。 兩性氧化物：既與酸作用，又與堿作用，分別生成相兩性氧化物：既與酸作用，又與堿作用，分別生成相應(yīng)的鹽和水。應(yīng)的鹽和水。少數(shù)金屬氧化

37、物如少數(shù)金屬氧化物如BeO、Al2O3、 ZnO 、Cr2O3等。等。 極個別的非金屬氧化物極個別的非金屬氧化物 As2O3 ，TeO2 等。等。 中性氧化物中性氧化物: 既不與酸也不與堿作用既不與酸也不與堿作用, 如如: CO, NO, N2O(2) 氧化物酸堿性的遞變規(guī)律氧化物酸堿性的遞變規(guī)律 同周期各元素同周期各元素(最高價氧化態(tài)最高價氧化態(tài))第三周期第三周期 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 堿性堿性 兩性兩性 酸性酸性 從左到右酸性增強(qiáng)從左到右酸性增強(qiáng) 同族各元素同族各元素(具有相同氧化態(tài)具有相同氧化態(tài))第五主族第五主族N2O3 P2O3 As2O

38、3 Sb2O3 Bi2O3 酸性酸性 兩性兩性 堿性堿性從上到下堿性增強(qiáng)從上到下堿性增強(qiáng) 同種元素不同氧化態(tài)同種元素不同氧化態(tài) MnO MnO2 MnO3 Mn2O7堿性堿性 兩性兩性 酸性酸性氧化數(shù)高的酸性強(qiáng)氧化數(shù)高的酸性強(qiáng) 14.2.3 硫及其化合物硫及其化合物 1. 單質(zhì)硫單質(zhì)硫 (結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元S8分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu), 堿液中歧化堿液中歧化, 與氧化性酸反應(yīng)與氧化性酸反應(yīng)) 2. 硫化氫、硫化物硫化氫、硫化物 (難溶物在酸中溶解情況、酸堿性難溶物在酸中溶解情況、酸堿性)、 多硫化物多硫化物(形成、弱氧化性、遇酸分解形成、弱氧化性、遇酸分解)3. 二氧化硫、亞硫酸及其鹽二氧化硫、亞硫酸及

39、其鹽 (分子結(jié)構(gòu)、亞硫酸不穩(wěn)定、還原性分子結(jié)構(gòu)、亞硫酸不穩(wěn)定、還原性(主主)、漂白性、漂白性)4. 三氧化硫、硫酸及其鹽三氧化硫、硫酸及其鹽 (SO3(g)分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu), SO3強(qiáng)氧化性；強(qiáng)氧化性；H2SO4分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu), 濃硫酸濃硫酸的強(qiáng)吸水性腐蝕性的強(qiáng)吸水性腐蝕性, 強(qiáng)氧化性強(qiáng)氧化性(金屬金屬, 非金屬非金屬), SO42-的鑒定的鑒定)5. 硫的其他含氧酸及其鹽硫的其他含氧酸及其鹽(分子結(jié)構(gòu)；焦硫酸鹽熔礦劑；分子結(jié)構(gòu)；焦硫酸鹽熔礦劑；硫代硫酸鹽硫代硫酸鹽的制備的制備, S2O32-遇遇酸分解酸分解, 還原性還原性(Cl2, I2), 配位性配位性, 鑒定；過硫酸水解鑒定；過硫酸水

40、解, 強(qiáng)氧化強(qiáng)氧化性性(鑒定鑒定Mn2+)；連二亞硫酸遇水分解；連二亞硫酸遇水分解, 保險粉強(qiáng)還原性保險粉強(qiáng)還原性6. 氯磺酸和二氯化硫酰氯磺酸和二氯化硫酰(自學(xué)自學(xué))n硫的存在硫的存在（成礦元素） ：單質(zhì)單質(zhì)(火山火山)、化合態(tài)：化合態(tài)：硫化物如：硫化物如：黃鐵礦黃鐵礦FeS2,黃銅礦黃銅礦CuFeS2,方鉛礦方鉛礦PbS,閃鋅礦閃鋅礦ZnS硫酸鹽如：硫酸鹽如： 石膏石膏CaSO42H2O, 芒硝芒硝Na2SO410H2O, 重重 晶石晶石 BaSO4,蛋白質(zhì)含硫蛋白質(zhì)含硫硫在地殼中占硫在地殼中占0.048%，第，第16位位黃鐵礦黃銅礦芒硝 1. 單質(zhì)硫單質(zhì)硫 硫有多種同素異形體。硫有多種同

41、素異形體。最常見：斜方硫最常見：斜方硫( -S)、單、單斜硫斜硫( -S)、彈性硫等，一定條件下可互變。、彈性硫等，一定條件下可互變。斜方硫斜方硫單斜硫單斜硫(1) 分子結(jié)構(gòu)：分子結(jié)構(gòu)：斜方硫、單斜硫斜方硫、單斜硫的的結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元都是都是S8分子，分子，“皇冠皇冠”狀狀S8分子內(nèi)：分子內(nèi)：每個每個S原子都采取原子都采取sp3雜化，與相鄰兩個雜化，與相鄰兩個S原子形成兩個共價單鍵。原子形成兩個共價單鍵。S8分子之間：分子之間：以范德華力結(jié)合，以范德華力結(jié)合，堆積方式不同堆積方式不同，形成，形成不同異構(gòu)體不同異構(gòu)體(斜方硫、單斜硫的晶系示意圖如下斜方硫、單斜硫的晶系示意圖如下)結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元

42、S8S8 ( 溶 于 CS2 )S ( 線 性 分 子 )S6、 S4、 S2 ( 長 鏈 斷 裂 )迅 速 放 入 冷 水 中S2(g)彈 性 硫 ( plastic) ( 不 穩(wěn) 定 )444.6160290 以 上長時間放置環(huán)斷開環(huán)斷開并聚合并聚合S(斜方斜方) S(單斜單斜)95.5 (穩(wěn)定穩(wěn)定)彈性硫的形成彈性硫的形成(2) 硫的同素異形體間的轉(zhuǎn)變：硫的同素異形體間的轉(zhuǎn)變：(3) 硫的化學(xué)性質(zhì)硫的化學(xué)性質(zhì)222262SOOSSClClSSF)(3FS 過量O2H(g)3SO)(SO2HS2NO(g)SOH2HNOS2242423濃與許多金屬 直接化合與氫、氧、碳、 鹵素(碘除外)、

43、磷等直接作用與氧化性酸作用Hg + S HgS 研磨 2Al + 3S Al2S322( )SOSO g 燃燒硫在空氣中燃燒硫在空氣中燃燒 2S + C CS21973 K在沸騰的在沸騰的堿液中堿液中發(fā)生發(fā)生歧化歧化(類似于類似于Br2、 I2 的歧化的歧化)O3HSONaS2Na6NaOH3S2322(除去容器上硫除去容器上硫)與堿的作用(4) 單質(zhì)硫的制備、性質(zhì)和用途單質(zhì)硫的制備、性質(zhì)和用途制備：制備：FeS2+12C + 8O2 (有限有限) = Fe3O4+12CO+6S性質(zhì)性質(zhì): 黃色晶狀固體，密度是水的二倍，黃色晶狀固體，密度是水的二倍， 熔點(diǎn)：熔點(diǎn)：385.8K，沸點(diǎn)：，沸點(diǎn)：7

44、17.6K，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性都很差，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性都很差，性松脆，不溶于水，能溶于性松脆，不溶于水，能溶于CS2，從，從CS2 再結(jié)晶可再結(jié)晶可得到純度很高的斜方硫得到純度很高的斜方硫用途用途: 制造硫酸制造硫酸(主要主要)；橡膠制品工業(yè)；火柴，焰；橡膠制品工業(yè)；火柴，焰火；硫酸鹽，亞硫酸鹽，硫化物；漂染工業(yè)；農(nóng)藥；火；硫酸鹽，亞硫酸鹽，硫化物；漂染工業(yè)；農(nóng)藥；醫(yī)藥工業(yè)醫(yī)藥工業(yè)2. 硫化氫、硫化物硫化氫、硫化物 (1) 硫化氫硫化氫 制備制備 工業(yè)：工業(yè)： S(g) H2 (g) = H2S實驗室實驗室: FeS(s) H2SO4 (稀稀) = H2S(少量少量) FeSO4Na2S(aq)H2

45、SO4 (稀稀) = H2S (量大量大) Na2SO4 為存放和使用方便，常以硫代乙酰胺作為為存放和使用方便，常以硫代乙酰胺作為H2S的代的代用品用品 CH3CSNH2 + 2H2O CH3COONH4 + H2S H2S的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) H2S的結(jié)構(gòu)與的結(jié)構(gòu)與H2O相似，相似，S原子采取原子采取sp3雜化，雜化， HSH (92) HOH (104.5)在配體相同的條件下，中心原子電負(fù)性越大，鍵在配體相同的條件下，中心原子電負(fù)性越大，鍵角越大角越大。孤電子對孤電子對孤電子對孤電子對sp3 硫化氫的性質(zhì)硫化氫的性質(zhì) 無色，有腐蛋味，劇毒氣體無色，有腐蛋味，劇毒氣體(與血紅素中與血紅素中Fe2+形

46、成形成FeS)。 稍溶于水稍溶于水(1:2.6)，0.1mol/l飽和溶液。飽和溶液。 水溶液呈酸性，為二元弱酸：水溶液呈酸性，為二元弱酸： H2S H HS Ka11.3108 HS H S2 Ka27.11015用調(diào)節(jié)溶液酸度，改變用調(diào)節(jié)溶液酸度，改變S2-進(jìn)行金屬離進(jìn)行金屬離子的分離子的分離H+2S2- = 9.2310-22 在酸性或堿性溶液中都具有較強(qiáng)的在酸性或堿性溶液中都具有較強(qiáng)的還原性還原性。 S 2 H 2 e =H2S A 0.142 VS 2 e = S2 B 0.476 V化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 22222SOO2H3OS2H燃燒與空氣(O2)反應(yīng)與中等強(qiáng)度氧化劑作用2HFe2

47、S2FeSH232FeSSFe32 2H2ISISH-22與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)8HXSOHO4H)Br,(ClX4SH4222222易被空氣中氧氧化易被空氣中氧氧化, 使溶液變使溶液變渾濁渾濁2H2S(aq) + O2 = 2H2O + 2S化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) H2S解解離出離出的的S2-低低 (2) 硫化物硫化物 輕金屬硫化物輕金屬硫化物包括包括A,A、鋁、鋁及及NH4+的硫化物的硫化物 在水中易水解：在水中易水解： Na2S H2O = NaOH NaHS 2 CaS 2 H2O = Ca(OH)2 Ca(HS)2 Ca(HS)2 2 H2O = Ca(OH)2 2 H2S完全水解：完全水解：Al

48、2S3 Cr2S3 ，干法制備，干法制備 2M3+3S2- + 6 H2O = 2 M(OH)3 3 H2S 易溶：易溶：NH4+、堿金屬硫化物、堿金屬硫化物、BaS 微溶：微溶：堿土金屬堿土金屬硫化物（除硫化物（除 BeS 難溶難溶, BaS易溶易溶） 一般為無色或白色固體一般為無色或白色固體 形成形成 多硫化物多硫化物多硫化物的形成：歸因于硫的成鏈傾向多硫化物的形成：歸因于硫的成鏈傾向Sn(多硫鏈多硫鏈)Na2S + (x-1)S = Na2Sx (NH4)2S (x1) S = (NH4)2Sx (多硫離子，多硫離子，x = 2-6)x 增大，顏色加深，黃增大，顏色加深，黃橙橙紅紅X=2

49、, 也可稱為過硫化物也可稱為過硫化物O-O ds區(qū)、區(qū)、p區(qū)重金屬元素區(qū)重金屬元素 重金屬的硫化物有兩條非常重要的性質(zhì)重金屬的硫化物有兩條非常重要的性質(zhì) 有特征顏色和難溶性。有特征顏色和難溶性。 重金屬硫化物的顏色重金屬硫化物的顏色MnS 淺粉紅色淺粉紅色 ZnS 白色白色Sb2S3，Sb2S5 橙色橙色CdS， SnS2 黃色黃色SnS 灰黑色灰黑色 其余黑色其余黑色 Ag2S， CuS， PbS， FeS， Fe2S3， CoS， NiS， Cr2S3HgS 黑色黑色或或紅色紅色 難溶難溶硫化物的溶解情況硫化物的溶解情況溶度積原理：溶度積原理：22spKMSMS(s)溶解的條件溶解的條件2

50、2()()ispMSQCCK途徑途徑：減少減少M(fèi)2+ 或或/和和 S2濃度濃度減少（減少（S2）減少（減少（M2+） 加絡(luò)合劑如濃鹽酸的加絡(luò)合劑如濃鹽酸的Cl 加氧化劑或還原劑加氧化劑或還原劑(例子少例子少)加加H+如稀、濃鹽酸，如稀、濃鹽酸， HS-，H2S加氧化劑如硝酸，加氧化劑如硝酸， SMS(s) = M2+ + S2加加H+，減少，減少S2濃度濃度 難溶硫化物難溶硫化物在在酸酸中溶解情況不同中溶解情況不同稀酸溶性：稀酸溶性：S(g)HM2HMS22 在在 0.3 mol dm3 的鹽酸中可以的鹽酸中可以溶解的硫化物溶解的硫化物： FeS，F(xiàn)e2S3，CoS，NiS，Cr2S3，MnS

51、， ZnS。配位酸溶解配位酸溶解(濃濃HCl)：SHSnClCl42HSnS2-24S2HSnClCl64HSnS2-262SHPbClCl42H2-24PbS減小減小M2+ 、 S2濃度濃度SHCdClCl42HCdS2-24 不溶于不溶于 0.3 mol dm3 稀鹽酸，但可稀鹽酸，但可以溶于濃鹽酸的以溶于濃鹽酸的硫化物：硫化物：PbS，CdS，SnS，SnS2 。O4H3S2NO6AgNO8HNOS3AgO4H3S2NO)3Cu(NO8HNO3CuS23322233氧化配位溶解：氧化配位溶解：O4H2NO3SHgCl3H 12HCl2HNO3HgS2423減小減小M2+ 、 S2濃度濃度

52、 鹽酸中不溶解，但可以溶于硝酸的鹽酸中不溶解，但可以溶于硝酸的硫化物：硫化物： CuS，Ag2S。 溶于王水溶于王水（濃硝酸濃硝酸和和濃鹽酸濃鹽酸的混合的混合物）：物）： HgS 。減小減小S2濃度濃度氧化性酸溶解氧化性酸溶解(HNO3)： 具有酸性的硫化物可溶于堿性硫化物具有酸性的硫化物可溶于堿性硫化物的溶液的溶液中。中。(堿溶堿溶) 如如Sb2S3，Sb2S5，As2S3，As2S5，SnS2，HgS 等酸性或兩性硫化物可與等酸性或兩性硫化物可與 Na2S 反應(yīng)反應(yīng)。 AsS33 稱為稱為硫代亞砷酸根硫代亞砷酸根 As2S3 + 3 S2 2 AsS33HgS + S2 HgS22 -34

53、-2522AsSS3SAs SnS 可溶于可溶于 Na2S2，但，但不溶于不溶于 Na2S。 具有還原性的硫化物可溶于過硫化物具有還原性的硫化物可溶于過硫化物中中。 (氧化堿溶氧化堿溶) SnS2 + Na2S Na2SnS3 再再發(fā)生發(fā)生中和中和反應(yīng)反應(yīng) SnS + Na2S2 SnS2 + Na2S SnS 先被氧化先被氧化含氧酸系列含氧酸系列 分類分類名稱名稱化學(xué)式化學(xué)式硫平均硫平均 氧化數(shù)氧化數(shù)存在形式存在形式亞硫酸亞硫酸 系列系列亞硫酸亞硫酸H2SO3+4鹽鹽連二亞硫酸連二亞硫酸H2S2O4 +3鹽鹽硫酸硫酸 系列系列硫酸硫酸H2SO4 +6酸、鹽酸、鹽硫代硫酸硫代硫酸H2S2O3

54、+2鹽鹽焦硫酸焦硫酸H2S2O7 +6酸、鹽酸、鹽連硫酸連硫酸 系列系列連四硫酸連四硫酸H2S4O6 +2.5鹽鹽連多硫酸連多硫酸H2SxO6 鹽鹽過硫酸過硫酸 系列系列過一硫酸過一硫酸H2SO5 +6酸、鹽酸、鹽過二硫酸過二硫酸H2S2O8 +6酸、鹽酸、鹽SO2的性質(zhì)： 氣體、無色，有強(qiáng)烈刺激性氣味，易氣體、無色，有強(qiáng)烈刺激性氣味，易溶于水，溶于水后形成亞硫酸。溶于水，溶于水后形成亞硫酸。3.二氧化硫、亞硫酸及其鹽二氧化硫、亞硫酸及其鹽SO2的結(jié)構(gòu)：S：sp2雜化，雜化，OSO=119.5OSO=119.5，S-OS-O鍵長鍵長143143pmpm，SO2是極性分子是極性分子43 H2SO

55、3的性質(zhì)：的性質(zhì)：二元中強(qiáng)酸二元中強(qiáng)酸（只存在水溶液中）（只存在水溶液中） 氧化性氧化性O(shè)3H3SS2HSOH2232還原性還原性)Br ,(Cl 2HISOHOHISOH22422232漂白漂白-使品紅褪色使品紅褪色-2-332101.7 HSOH SOH Ka18 - 23-3106.0 SOH HSO Ka2- 2- 2 - 2 0.1576V)SO/HSO(324EA0.9362V)/SOSO(34EBSO2以還原性性為主，而以還原性性為主，而 SeO2、TeO2以氧化以氧化性為主。如：性為主。如： SeO2能氧化能氧化I-生成生成I2H2O + SO32- + Cl2 = SO42-

56、 + 2Cl- + 2H+ (漂白織物時去氯劑，漂白織物時去氯劑，H2O2也是去氯劑也是去氯劑)2 Na2SO3 O2 = 2 Na2SO4 (放久變質(zhì)放久變質(zhì))亞硫酸鹽：更強(qiáng)的還原性亞硫酸鹽：更強(qiáng)的還原性 SO32 2 H = H2O SO2 鹽的不穩(wěn)定性鹽的不穩(wěn)定性 4Na2SO3 = 3Na2SO4+ Na2SSO3的結(jié)構(gòu)：的結(jié)構(gòu)：OSO=120OSO=120S-OS-O鍵長鍵長143143pmpmS： 3s23p464 4.三氧化硫、硫酸及其鹽三氧化硫、硫酸及其鹽S：雜化后：雜化后：sp2雜化雜化pd2雜化雜化(pz,dxz,dyz)S的的3個個pd2雜雜化軌道如何與化軌道如何與3個個

57、O的的p軌道軌道形成大形成大鍵？鍵？4個p軌道S的的3個個pd2雜化軌道如何與雜化軌道如何與3個個O的的p軌道形成大軌道形成大鍵？鍵？型晶體型晶體型晶體型晶體無色，易揮發(fā)固體無色，易揮發(fā)固體固體有幾種聚合物固體有幾種聚合物例如：例如：型晶體型晶體,為為三聚三聚分子。分子。 型晶體型晶體,為螺旋式為螺旋式長鏈長鏈。SO3的性質(zhì)：的性質(zhì)：SO3性質(zhì)：最高氧化態(tài)性質(zhì)：最高氧化態(tài) 強(qiáng)氧化性強(qiáng)氧化性 10SO3 + 4P = P4O10 + 10SO2 (燃燒燃燒) SO3 + 2HBr = Br2 + SO2 + H2O 吸水性吸水性 SO3 + H2O = H2SO4 (放熱放熱) SO3 溶于溶于

58、 H2SO4 得得發(fā)煙硫酸發(fā)煙硫酸，其組成，其組成可以表示為可以表示為 H2SO4 x SO3 。SOOHOHO119154 pm143 pm104S：sp3雜化，在雜化，在S與與非羥基非羥基O之間除存之間除存在在配配鍵鍵外，還存在外，還存在dp 配鍵配鍵 。 (鍵長數(shù)據(jù)鍵長數(shù)據(jù)) H2SO4的結(jié)構(gòu)：的結(jié)構(gòu)：n引自基礎(chǔ)元素化學(xué)北師大濃濃H2SO4的性質(zhì)的性質(zhì) 強(qiáng)吸水性：強(qiáng)吸水性： 作干燥劑。作干燥劑。 從纖維、糖中提取水從纖維、糖中提取水。O11H12COHC2112212 二元強(qiáng)酸二元強(qiáng)酸2 100 . 1 Ka2強(qiáng)氧化性O(shè)H2SO2CuSO)(SOH2Cu22442濃O2H3SO)(SOH

59、2SOH5SO5OP)(SOH52PO2H2SOCO)(SOH2C224222524222242濃濃濃與非金屬反應(yīng)：與不活潑金屬反應(yīng)：與活潑金屬反應(yīng)：O4HS3ZnSO)(SO4H3Zn2442濃O4HSH4ZnSO)(SO5H4Zn22442濃 因為因為濃硫酸以分子態(tài)存在，濃硫酸以分子態(tài)存在，H+ 的強(qiáng)極化作的強(qiáng)極化作用造成用造成 H2SO4 中的中的 SO 鍵不穩(wěn)定，易斷鍵鍵不穩(wěn)定，易斷鍵生成生成 S（IV）。）。硫酸正鹽、酸式鹽和復(fù)鹽硫酸正鹽、酸式鹽和復(fù)鹽 溶解性、溶解性、含結(jié)晶水含結(jié)晶水、易形成復(fù)鹽、熱穩(wěn)定性、易形成復(fù)鹽、熱穩(wěn)定性 溶解性：溶解性：酸式鹽：大多酸式鹽：大多正鹽：正鹽：

60、IIA元素元素Ca, Sr, Ba的硫酸鹽、的硫酸鹽、Pb的硫酸鹽難溶，的硫酸鹽難溶，Ag的硫酸鹽稍溶，其它硫酸的硫酸鹽稍溶，其它硫酸鹽鹽一般易溶一般易溶。SO42-鑒定：鑒定：BaCl2溶液溶液+ HCln大多數(shù)硫酸鹽含大多數(shù)硫酸鹽含結(jié)晶水結(jié)晶水： 這些結(jié)晶水在結(jié)構(gòu)上并不完全相同。這些結(jié)晶水在結(jié)構(gòu)上并不完全相同。例例CuSO45H2O和和FeSO47H2O，可分別寫成，可分別寫成Cu(H2O)42+SO4(H2O)2-和和Fe(H2O)62+SO4(H2O)2-, 這個這個水合陰離子水合陰離子的結(jié)構(gòu)一般認(rèn)為是水分子通過的結(jié)構(gòu)一般認(rèn)為是水分子通過氫氫鍵鍵和和SO42-離子中的氧原子相聯(lián)結(jié)：離子