无机化学课件稀有气体优秀PPT.ppt

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1、元素化学丰富多彩的物质世界是由基本的元素及其化丰富多彩的物质世界是由基本的元素及其化合物所组成的。合物所组成的。目前，教科书公布的已发觉元素为目前，教科书公布的已发觉元素为112种（实种（实际已达到际已达到117种，甚至更多），其中，有种，甚至更多），其中，有94种种存在于自然界，人工合成元素存在于自然界，人工合成元素20多种，人体多种，人体中含有其中中含有其中60多种。多种。元素化学元素化学即周期系中各族元素的单质及其即周期系中各族元素的单质及其化合物的化学。化合物的化学。特点：它是无机化学的中心内容，下一阶段特点：它是无机化学的中心内容，下一阶段将分区分族简要介绍元素及其常见化合物的将分区

2、分族简要介绍元素及其常见化合物的特点、性质、特点、性质、制备和用途。制备和用途。元素的分类元素的分类一般元素和稀有元素一般元素和稀有元素稀有元素：稀有元素：1.轻稀有金属：轻稀有金属：Li、Rb、Cs、Be；2.高熔点稀有金属：高熔点稀有金属：Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Re；3.分散稀有元素：分散稀有元素：Ga、In、Tl、Ge、Se、Te；4.稀有气体：稀有气体：He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn5.稀土金属：稀土金属：Sc、Y、Lu6.镧系元素和铂系元素：镧系元素和铂系元素：Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt 7.放射性稀有元素：放射性稀有元素：Fr、Ra、Tc、Po、A

3、t、Lr8.锕系元素锕系元素元素的丰度元素的丰度定义定义：化学元素在地壳中的含量。化学元素在地壳中的含量。其含量可用质量分数表示，称为质其含量可用质量分数表示，称为质量量Clarke值。也可用原子分数表示，值。也可用原子分数表示，称为原子称为原子Clarke值。值。含量含量：氧氧是含量最高的元素，其次是含量最高的元素，其次是是硅硅，这两种元素的总质量约占地，这两种元素的总质量约占地壳的壳的75%。氧、硅、铝、铁、钙、氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁钠、钾、镁这这8种元素的总质量约种元素的总质量约占地壳的占地壳的99%以上。以上。元素的存在形式元素的存在形式在自然界中只有少数元素以在自然界中只有少

4、数元素以单质单质的形的形态存在，大多数元素则以态存在，大多数元素则以化合态化合态存在，存在，而且主要以而且主要以氧化物、硫化物、卤化物氧化物、硫化物、卤化物和含氧酸盐和含氧酸盐的形式存在。的形式存在。我国矿产资源丰富，其中我国矿产资源丰富，其中钨、锌、锑、钨、锌、锑、锂和稀土元素锂和稀土元素等含量占世界首位，铜、等含量占世界首位，铜、锡、铅、汞、镍、钛、钼等储量也居锡、铅、汞、镍、钛、钼等储量也居世界前列。世界前列。13 氢和稀有气体氢和稀有气体13.1 氢氢13.2 稀有气体稀有气体本章学习要求本章学习要求s区元素共13种，其中有12种金属。p区元素共31种，其中有10种金属。本章主要探讨s

5、区中氢元素和p区中稀有气体（零族）及其化合物。1.了解氢及其同位素。2.熟悉氢原子的成键特征；3.驾驭不同类型的氢化物；4.了解储氢合金的用途和制备方法；5.了解稀有气体的性质用途及其氟化物和氧化物。13.1.1氢氢的的发觉发觉早在早在16世世纪纪巴拉巴拉赛赛尔尔斯斯发觉发觉了了氢氢气气体体,它是硫酸与它是硫酸与铁铁反反应应生成的一种气生成的一种气体，体，1766年英国物理学家卡文迪西年英国物理学家卡文迪西确确认认它是一种易燃气体，并称它是一种易燃气体，并称为为“易易燃空气燃空气”。到到1787年，拉瓦年，拉瓦锡锡才将其命名才将其命名为为“Hydrogen”，“Hydro”是希拉文是希拉文“水

6、水”的意思，指出水是的意思，指出水是氢氢和氧的化合和氧的化合物。物。氢氢的存在的存在氢是宇宙中最丰富的元素，绝大多数氢是宇宙中最丰富的元素，绝大多数的氢都是以化合物的形式存在。的氢都是以化合物的形式存在。氢在地壳外层的大气、水和岩石里氢在地壳外层的大气、水和岩石里以原子百分比占以原子百分比占17，仅次于氧而居，仅次于氧而居其次位其次位。氢有三种同位素（氕、符号氢有三种同位素（氕、符号H），），（氘、符号（氘、符号D）和（氚，符号）和（氚，符号T）。）。同位素的性质同位素的性质因为氢的同位素核外均含有因为氢的同位素核外均含有1个个电子，所以它们的化学性质基本电子，所以它们的化学性质基本相同，但由

7、于它们的质量相差较相同，但由于它们的质量相差较大，导致了它们的单质和化合物大，导致了它们的单质和化合物在物理性质上出现差异。在物理性质上出现差异。13.1.3 氢氢（H2）的物理性的物理性质质（1）氢氢是密度最小的无色无味的气体。是密度最小的无色无味的气体。（2）扩扩散速度快，具有很高的散速度快，具有很高的导热导热性。性。（3）溶于水（）溶于水（273K时时1体体积积水溶解水溶解0.02体体积氢积氢）。）。（4）熔沸点低，熔点是）熔沸点低，熔点是14.0K，沸点，沸点为为20.4K。液液态氢态氢可以把除氦以外的全部气体冷却可以把除氦以外的全部气体冷却为为固体。固体。（5）易被）易被钯钯、铂铂、

8、镍镍等金属吸取，其中等金属吸取，其中钯钯的吸的吸氢实氢实力最力最强强，室温下，室温下1体体积积的粉末状的粉末状钯钯可吸取可吸取900体体积积的的氢氢。因此。因此这这些金属是有关于些金属是有关于氢氢反反应应的的优优良催化良催化剂剂。13.1.4 氢氢（H2）的化学性的化学性质质（1）常温下分子常温下分子氢氢不活不活泼泼。（2）高温下，高温下，氢氢气是一个特气是一个特别别好的好的还还原原剂剂。能在空气中燃能在空气中燃烧烧生成水。生成水。2H2 O2 2H2O 高温下，能同高温下，能同X2、N2等非金属反等非金属反应应，生成共，生成共价型价型氢氢化物。化物。如：如：3H2 N2 2NH3;H2 Cl

9、2 2HCl 高温下与活高温下与活泼泼金属反金属反应应，生成金属，生成金属氢氢化物。化物。如：如：H2 2Na 2NaH 高温下，能高温下，能还还原很多金属氧化物或金属原很多金属氧化物或金属卤卤化化物物为为金属。金属。如：如：H2 CuOCuH2O（3）在有机化学中，）在有机化学中，氢氢可可发发生生加加氢氢反反应应。如：如：H2 C2H4 C2H6 CO+H2 CH3OH（4）发发生生离解作用离解作用，得到，得到原子原子氢氢。H22H H431 kJmol-1 原子原子氢氢的特点的特点 原子原子氢结氢结合成分子合成分子氢氢的反的反应热应热可以可以产产生高达生高达4273K的温度，的温度，这这就

10、是常就是常说说的原子的原子氢氢焰。利用焰。利用此反此反应应可以可以焊焊接高熔点金属。接高熔点金属。原子原子氢氢是一种比分子是一种比分子氢氢更更强强的的还还原原剂剂。它可。它可以同以同锗锗、锡锡、砷、硫、砷、硫、锑锑等干脆作用生成相等干脆作用生成相应应的的氢氢化物。化物。如：如：As3HAsH3 (胂胂)它它还还能把某些金属氧化物或能把某些金属氧化物或氯氯化物快速化物快速还还原原成金属。如：成金属。如：CuCl22HCu2HCl 它甚至它甚至还还能能还还原某些含氧酸原某些含氧酸盐盐。如：如：BaSO48HBaS4H2O13.1.5 氢氢气的制气的制备备1.试验试验室制室制备备：试验试验室由活室由

11、活泼泼金属和稀酸反金属和稀酸反应应或或两性金属与碱反两性金属与碱反应应制制备备，也可用，也可用电电解法制解法制备备 如：如：Zn+2H+=H2+Zn2+；Zn+2H2O+2OH-=Zn(OH)42-+H2电电解法：阴极解法：阴极:2H2O+2e =H2+2OH-阳极阳极:4OH-4e =O2+2H2O 2.工工业业制制备备：自然气裂解法：自然气裂解法：CH4 C+2H2催化催化剂剂水煤气法：水煤气法：C+H2O CO+H2水蒸气水蒸气转转化法：化法：CH4+H2O CO+3H2(g)10731273 K 催化催化剂剂13.1.6 氢原子的成键特征氢原子的成键特征氢原子的价电子层结构型为氢原子的

12、价电子层结构型为1s1，电负性电负性为为2.2。当氢同其他元素的原子化合时，有如下当氢同其他元素的原子化合时，有如下几种成键特征：几种成键特征：1、形成离子键、形成离子键 2、形成共价键、形成共价键 3、独特的键型、独特的键型成键特征成键特征1、形成、形成离子键离子键：当它与电负性很小的活当它与电负性很小的活泼金属反应生成氢化物时，氢从金属原子泼金属反应生成氢化物时，氢从金属原子上获得一个电子形成上获得一个电子形成H-离子离子，例如，例如KH，NaH等。等。2、形成形成共价键共价键：1）形成）形成非极性共价非极性共价键，如，如H2分子。分子。2）形成）形成极性共价极性共价键键，一般是与非金属，

13、一般是与非金属原子形成的化合物，例如原子形成的化合物，例如HF分子。分子。3、独特的键型、独特的键型1）金属氢化物：氢原子可以填充到很多过渡金）金属氢化物：氢原子可以填充到很多过渡金属晶格的空隙中，形成一类非整比化合物，一属晶格的空隙中，形成一类非整比化合物，一般称之为金属氢化物，例如般称之为金属氢化物，例如ZrH1.30、LaH2.87、TaH0.76和和VH0.56等。等。2）氢桥键：氢桥键：在硼氢化合物（如在硼氢化合物（如B2H6）和某些）和某些过渡金属协作物（如过渡金属协作物（如HCr(CO)5 2中均存在氢中均存在氢桥键。桥键。B2H6和和HCr(CO)5 2的立体结构的立体结构 氢

14、桥氢桥（三中心二电子键）（三中心二电子键）3）氢键：在含有强极性共价键的氢化物中，氢）氢键：在含有强极性共价键的氢化物中，氢原子核上带有部分正电荷，能定向吸引邻近电原子核上带有部分正电荷，能定向吸引邻近电负性高的负性高的F，O，N等原子上的孤电子对而形成等原子上的孤电子对而形成分子间或分子内氢键。分子间或分子内氢键。氢化物氢化物分类：依据元素电负性的不同，氢分类：依据元素电负性的不同，氢与其他元素能形成与其他元素能形成 1、离子型或类盐型氢化物、离子型或类盐型氢化物 2、分子型或共价型氢化物、分子型或共价型氢化物 3、金属型或过渡型氢化物、金属型或过渡型氢化物1、离子型氢化物、离子型氢化物 2

15、M+H2=2MH (M=碱金属碱金属)M+H2=MH2 (M=Ca Sr Ba)2H-（溶化（溶化电电解）解）=H2+2e 证证明在明在这类氢这类氢化物中的化物中的氢氢是是负负离子离子LiH 和和CaH2 等是有机合成中常用的等是有机合成中常用的还还原原剂剂：TiCl4+4NaH=Ti+4NaCl+2 H2(g)UO2+CaH2=U+Ca(OH)2 2CO2 +BaH2（热热）=2CO+Ba(OH)2离子型氢化物性质离子型氢化物性质不稳定，遇水反应生成氢气：不稳定，遇水反应生成氢气：LiH+H2O=LiOH+H2(g)CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2(g)依据这一特性，可利用离子型氢

16、化物除去气体依据这一特性，可利用离子型氢化物除去气体或溶剂中的微量的水分。或溶剂中的微量的水分。在非水极性溶剂中能同一些缺电子化合物结合在非水极性溶剂中能同一些缺电子化合物结合成复合氢化物，成复合氢化物，例如：例如：4LiH+BCl3 LiBH4+3LiCl 用途：氢化物被广泛用于无机和有机合成中做用途：氢化物被广泛用于无机和有机合成中做还原剂和负氢离子的来源，或在野外用做生氢还原剂和负氢离子的来源，或在野外用做生氢剂，其缺点是价格昂贵。剂，其缺点是价格昂贵。2、金属氢化物、金属氢化物金属氢化物是氢原子填充到过渡金属晶格金属氢化物是氢原子填充到过渡金属晶格的空隙中而形成的一类非整比化合物，故的

17、空隙中而形成的一类非整比化合物，故金属氢化物的一个重要特征是分子式在很金属氢化物的一个重要特征是分子式在很多状况下达不到计量值，如多状况下达不到计量值，如 VH0.56,TaH0.76,和和 ZrH1.75等。等。d区从第区从第III到第到第VB族的过渡金属元素都能族的过渡金属元素都能形成氢化物，但第六副族仅有形成氢化物，但第六副族仅有Cr能形成氢能形成氢化物，第八副族化物，第八副族Pd要在适当压力下，才与要在适当压力下，才与氢形成稳定松散相化合物，氢形成稳定松散相化合物，Ni只有在高压只有在高压下才能形成氢化物下才能形成氢化物金属氢化物特性金属氢化物特性金属氢化物基本上保留着金属外观特征，金

18、属氢化物基本上保留着金属外观特征，例如具有金属的光泽和导电性，但其导电例如具有金属的光泽和导电性，但其导电性会随氢含量的变更而变更。性会随氢含量的变更而变更。金属氢化物的另一个显著特性是在温度稍金属氢化物的另一个显著特性是在温度稍有提高时，有提高时，H原子会通过固体快速扩散。原子会通过固体快速扩散。超纯氢的制备是将一般氢通过超纯氢的制备是将一般氢通过Pd-Ag合金合金管扩散后而得到的。管扩散后而得到的。3.分子型氢化物分子型氢化物该类氢化物主要有三种存在形式：该类氢化物主要有三种存在形式：富电子氢化物富电子氢化物，如：，如：NH3，H2O和和HF等等满电子氢化物满电子氢化物，如：，如：CH4

19、缺电子氢化物缺电子氢化物，如：乙硼烷，如：乙硼烷B2H64、储氢储氢合金合金氢氢能源能源（高能燃料、无（高能燃料、无污污染）染）面面临临三大三大课题课题：氢氢气的制气的制备备、氢氢的的储储运、运、氢氢的利用（燃料的利用（燃料电电池）。池）。如：宝如：宝马马汽汽车车公司公司2002年生年生产产了了氢氢汽汽车车,时时速速240公里公里,行行驶驶400多公里多公里氢氢能利用及其燃料能利用及其燃料电电池，已成池，已成为为21世世纪纪能源开能源开发发的重要方向之一，高性能的重要方向之一，高性能储氢储氢合金合金则则是其研是其研发发重点。因重点。因贵贵金属化合物常作金属化合物常作储氢储氢材料，而材料，而镧镧

20、镍镍等合金是一种替代等合金是一种替代贵贵金属的新型金属的新型储氢储氢材料：材料：LaNi5+3H2 LaNi5H6储氢储氢合金是指在确定温度和合金是指在确定温度和氢氢气气压压力下，能可力下，能可逆地大量吸取、逆地大量吸取、储储存和存和释释放放氢氢气的金属气的金属间间化合化合物。因其物。因其储氢储氢量大、无量大、无污污染、平安牢靠，且制染、平安牢靠，且制备备技技术术和工和工艺艺相相对对成熟，是目前成熟，是目前应应用最用最为为广泛广泛的的储氢储氢材料。材料。储氢储氢合金主要分合金主要分为为：镁镁系系(A2B型型)、稀土系、稀土系(AB5型型)、钛钛系系(AB型型)和和锆锆系系(AB2型型)4大系列

21、。大系列。储氢合金制合金制备方法方法1）机械粉碎合金化法）机械粉碎合金化法 2）化学合成法）化学合成法 3）脉冲）脉冲电电化学沉化学沉积积法法 4）快速凝固法）快速凝固法5）气）气态态凝合法凝合法6）高温熔）高温熔炼炼法法7）置）置换扩换扩散法散法8）氢氢化燃化燃烧烧合成法合成法13.2 稀有气体稀有气体13.2.1稀有气体的稀有气体的发觉发觉 13.2.2稀有气体的存在和分稀有气体的存在和分别别 13.2.3稀有气体的性稀有气体的性质质和用途和用途 13.2.4稀有气体的化合物稀有气体的化合物 13.2.1稀有气体的稀有气体的发觉发觉稀有气体稀有气体:He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn 价电

22、子构型：除了氦为价电子构型：除了氦为1s2外，其余均为外，其余均为ns2np6“第三位小数的成功第三位小数的成功”：Ar的发觉的发觉空气分馏氮：空气分馏氮：1.2572 gL-1 化学法制备氮：化学法制备氮：1.2505gL-1Ar拉姆拉姆赛赛（Willimas Ramsay），英国化学家，稀），英国化学家，稀有气体元素的主要有气体元素的主要发觉发觉者。者。1852年年10月生于月生于格拉斯歌市，格拉斯歌市，1866年年进进入格拉斯歌高校文学入格拉斯歌高校文学系学系学习习文学，文学，17岁时岁时曾担当曾担当过过分析化学助手，分析化学助手，从今从今对对化学化学产产生深厚生深厚爱爱好，好，1870

23、年留学德国，年留学德国，1872年，年，获获得博士学位，当得博士学位，当时时年几年几仅仅19岁岁。1880年年28岁岁的拉姆的拉姆赛赛被聘被聘为伦为伦敦高校教授敦高校教授.拉姆拉姆赛赛不不仅仅是一位科学家，而且是一位科学家，而且还还是一位是一位语语言文学家。他既精通英言文学家。他既精通英语语，也能，也能纯纯熟地用德熟地用德语语演演讲讲，他既可用法，他既可用法语语夸夸其夸夸其谈谈，也可用意，也可用意大利大利语语交往。拉姆交往。拉姆赛赛于于1912年退休，但仍旧年退休，但仍旧在家中在家中进进行科学探行科学探讨讨，直到，直到1916年年7月月23 日在日在英国的白金英国的白金汉汉郡病逝，享年郡病逝，

24、享年64岁岁。13.2.2稀有气体的存在和分别稀有气体的存在和分别存在：每存在：每1000L1000L空气中约含空气中约含9.3 L9.3 L氩，氩，18 mL18 mL氖，氖，5 mL5 mL氦和氦和0.8 mL0.8 mL氙，所以液化空气是氙，所以液化空气是提取稀有气体的主要原料。提取稀有气体的主要原料。分别分别:液态空气分馏液态空气分馏,分馏分别分馏分别:C:C吸附吸附O2O2；NaOHNaOH吸附吸附CO2CO2；赤热；赤热CuCu丝微量丝微量O2 O2，热，热MgMg屑微量屑微量N2N2。稀有气体的性质和用途稀有气体的性质和用途物理性质物理性质：He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn 第

25、一电离能 由大到小 mp.bp.由小到大水中溶解度由小到大气体密度由小到大化学性质：化学性质：很难与其他元素发生化学反应，以很难与其他元素发生化学反应，以至于长期以来被称为至于长期以来被称为“惰性元素惰性元素”。1962年，年，29岁岁的英国化学家巴特利特的英国化学家巴特利特（N.Bartlett）在探）在探讨铂讨铂的氟化合物的氟化合物时时，曾将，曾将O2分子同六氟化分子同六氟化铂铂反反应应而生成一种新的化合物而生成一种新的化合物O2+PtF6-。当当时时他他联联想到氙（想到氙（Xe）的第一）的第一电电离能离能（1171.5kJmol-1）同氧分子的第一）同氧分子的第一电电离能离能（1175.

26、7 kJmol-1）相近，可能）相近，可能PtF6也能氧也能氧化化Xe。此外，他又估算了。此外，他又估算了XePtF6的晶格能，的晶格能，发发觉觉只比只比O2 PtF6 的晶格能小的晶格能小41.84 kJmol-1。这说这说明明XePtF6一旦制得，就能一旦制得，就能稳稳定存在。他按定存在。他按此理此理论论分析分析进进行行试验试验，把等体，把等体积积的的PtF6蒸汽和蒸汽和Xe混合起来，使之在室温下反混合起来，使之在室温下反应应，结结果果获获得一得一种淡种淡红红色的固体色的固体Xe PtF6 。从今，从今，“惰性气惰性气体体”改名改名为为“稀有气体稀有气体”，揭开了元素化学的新篇，揭开了元素

27、化学的新篇章。章。稀有气体的用途稀有气体的用途氦氦氦是目前已知的沸点最低的物质，可作超低温冷却剂；氦是目前已知的沸点最低的物质，可作超低温冷却剂；液氦在温度小于液氦在温度小于2.2K时，是一种超流体，具有超导性时，是一种超流体，具有超导性和低粘性，对于探讨和验证量子理论有重要的意义。和低粘性，对于探讨和验证量子理论有重要的意义。氦不燃烧，密度又小，故用它来代替氢气充填的气球，氦不燃烧，密度又小，故用它来代替氢气充填的气球，不仅效果好而且比氢气更为平安；不仅效果好而且比氢气更为平安；氦在血液中溶解度比氮小得多，所以可以利用氦在血液中溶解度比氮小得多，所以可以利用“氦空氦空气气”（He占占79%，

28、O2占占21%）代替空气供潜水员呼吸，）代替空气供潜水员呼吸，以防止潜水员以防止潜水员“气塞病气塞病”；氦的光谱线可被用做划分分光器刻度的标准；氦的光谱线可被用做划分分光器刻度的标准；作惰性爱护气用于核反应堆热交换器；作惰性爱护气用于核反应堆热交换器；还可制作氦、氖气体激光器。还可制作氦、氖气体激光器。氖、氩、氪、氙、氡的用途氖、氩、氪、氙、氡的用途氖在电场作用下可产生美丽的红光，所以它被广泛地氖在电场作用下可产生美丽的红光，所以它被广泛地用来制造霓虹灯（氖灯）或仪器中的指示灯；用来制造霓虹灯（氖灯）或仪器中的指示灯；氩具有热传导系数小、惰性和绝缘性，用作爱护气氛；氩具有热传导系数小、惰性和绝

29、缘性，用作爱护气氛；氙气能发出猛烈的白光，利用氙的这一特性，它被用氙气能发出猛烈的白光，利用氙的这一特性，它被用来制作有来制作有“人造小太阳人造小太阳”之称的高压长弧氙灯，由于之称的高压长弧氙灯，由于这种氙灯特殊亮，常被用作电影摄影、舞台和运动场这种氙灯特殊亮，常被用作电影摄影、舞台和运动场所等地方的照明；所等地方的照明；氪和氙的同位素在医学上被用来测量脑血流量和探讨氪和氙的同位素在医学上被用来测量脑血流量和探讨肺功能、计算胰岛素分泌量等；肺功能、计算胰岛素分泌量等；氡本身也具有放射性，假如被吸入体内将危害人的健氡本身也具有放射性，假如被吸入体内将危害人的健康。康。稀有气体的化合物稀有气体的化

30、合物氙的主要化合物及性质氙的主要化合物及性质:XeF2 XeF4 XeOF2 XeF6不稳定不稳定 稳定稳定 牵强稳定牵强稳定 稳定稳定 直线直线 平面四方形平面四方形 变形八面体变形八面体 无色晶体无色晶体 无色晶体无色晶体 无色晶体无色晶体 无色晶体无色晶体氙的氟化物合成和性质：氙的氟化物合成和性质：XePtF6(红色晶体红色晶体)思思路：已合成路：已合成 O2PtF6氙氙的的氟化物氟化物性质性质1.强氧化性强氧化性:氧化实力按氧化实力按 XeF2XeF4XeF6依次递增依次递增高溴酸钠就是用高溴酸钠就是用XeF2作氧化剂才首次制得成功作氧化剂才首次制得成功的的NaBrO3+XeF2+H2

31、O NaBrO4+2HF+Xe2.与水反应：与水反应：氙氟化物与水反应活性不同氙氟化物与水反应活性不同2XeF2+2H2O =2Xe+4HF+O2(在碱中快速在碱中快速反应反应)XeF4,XeF6在水中反应生成氧化物在水中反应生成氧化物 6XeF4+12H2O2XeO3+4Xe+3O2+24HF XeF6+3H2OXeO3+6HF XeF6+H2OXeOF4+2HF (不完全水解不完全水解)XeF2性性质质制备：制备：Xe(g)+F2(g)=XeF2(g)性质：性质：XeF2是强氧化剂，能与卤素离子是强氧化剂，能与卤素离子和氢等还原性物质反应：和氢等还原性物质反应：XeF2+2I-=Xe+I2

32、+2F-XeF2+H2=Xe+2HF XeF2不稳定，遇水分解生成氙：不稳定，遇水分解生成氙：2XeF2+2H2O=2Xe+O2+4HFXeF4性质性质制备：假如使氟过量至制备：假如使氟过量至XeF2=15，在，在873K温度和温度和6.18 105Pa压强下氙和氟反应，可制得压强下氙和氟反应，可制得到到XeF4：Xe(g)+2F2(g)=XeF4(g)性质：性质：XeF4也是一种强氧化剂，能氧化很多低也是一种强氧化剂，能氧化很多低价态物质：价态物质：XeF4+2H2=Xe+4HF XeF4+4Hg=Xe+2Hg2F2 XeF4+Pt=Xe+PtF4XeF4遇水发生歧化反应：遇水发生歧化反应：

33、6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe+24HF+3O2XeF6性质性质制备：假如再增加氟的比例，使制备：假如再增加氟的比例，使XeF2=120，在，在573K温度和温度和6.18 105Pa压强下氙和氟反应，压强下氙和氟反应，可制得可制得XeF6：Xe(g)+3F2(g)=XeF6(g)上述反应不能在玻璃容器中进行反应，因为生成上述反应不能在玻璃容器中进行反应，因为生成的的XeF6可与可与SiO2反应：反应：2XeF6+SiO2=2XeOF4+SiF4 XeF6遇水猛烈反应，低温下水解比较平稳。遇水猛烈反应，低温下水解比较平稳。XeF6不完全水解时，其产物为不完全水解时，其产物为XeOF

34、4：XeF6+H2O=XeOF4+2HF 完全水解时产物为完全水解时产物为XeO3：XeF6+3H2O=XeO3+6HFXeF2、XeF4、XeF6都是都是优优良而且温良而且温顺顺的的氟化氟化剂剂。例如：。例如：XeF6+C6H6=C6H5F+HF+Xe XeF2+IF5=IF7+Xe XeF4+2CF3CFCF3=2CF3CF2CF3+Xe氙的氟化物与互氙的氟化物与互卤卤化物一化物一样样，通，通过过F-离子与离子与带带相反相反电电荷离子的荷离子的缔缔合，与路易斯酸反合，与路易斯酸反应应形形成阳离子氙的氟化物：成阳离子氙的氟化物：XeF2+SbF5=XeF+SbF6-氙的含氧化合物氙的含氧化合

35、物目前已知氙的含氧化合物主要有目前已知氙的含氧化合物主要有XeO3，XeO4以以及氙酸盐和高氙酸盐等。及氙酸盐和高氙酸盐等。1）制备）制备：氙的各种氧化物主要由氟化物水解、：氙的各种氧化物主要由氟化物水解、氧化物进一步氧化或由氟化物转化等方法制备：氧化物进一步氧化或由氟化物转化等方法制备：XeO3+2XeF6=3XeOF4 XeOF4+XeO3=2XeO2F2 XeO3+OH-=HXeO4-2HXeO4-+2OH-=XeO64-+Xe+O2+2H2O 2H2XeO62-+2H+=2HXeO42-+O2+2H2O 2O3+XeO3+4OH-=XeO64-+O2+2H2OXe三氧化氙三氧化氙(Xe

36、O3)白色固体，在水中有极好的溶解性，故极易潮解，其水溶白色固体，在水中有极好的溶解性，故极易潮解，其水溶液浓度最高可达液浓度最高可达4 molL-1。XeO3在水中以分子状态存在水中以分子状态存在，故其溶液不导电。在，故其溶液不导电。具有很强的氧化性，与有机物混合简洁爆炸，能将盐酸氧具有很强的氧化性，与有机物混合简洁爆炸，能将盐酸氧化成氯气，将化成氯气，将Fe2+氧化成氧化成Fe3+，将，将Br-氧化成氧化成BrO3-，将将Mn2+氧化成氧化成MnO4-，将有机物（醇羧酸）氧化成，将有机物（醇羧酸）氧化成CO2，将，将NH3氧化成氧化成N2。在碱性溶液中表示出弱酸性质：在碱性溶液中表示出弱酸

37、性质：XeO3+OH-HXeO4-并缓慢歧化：并缓慢歧化：2HXeO4-+2OH-XeO64-+Xe+O2+2H2O 制备：在制备：在XeO3水溶液中通入臭氧水溶液中通入臭氧O3后，用碱中和，可后，用碱中和，可制得制得Na4XeO62H2O、Na4XeO66H2O、Na4XeO68H2O和和K4XeO69H2O等等A及及A族金属的族金属的高氙酸盐。高氙酸盐。在在XeO3水溶液中加入水溶液中加入Ba(OH)2溶液，可以得到溶液，可以得到BaXeO61.5H2O沉淀。高氙酸盐也是一种很强的氧化沉淀。高氙酸盐也是一种很强的氧化剂剂本章小结本章小结本章介绍了氢元素的同位素种类和氢成本章介绍了氢元素的同位素种类和氢成键的主要方式，氢化物的类型、制备方键的主要方式，氢化物的类型、制备方法和主要的化学性质，以及在储氢材料法和主要的化学性质，以及在储氢材料制备的应用。本章还介绍了稀有气体的制备的应用。本章还介绍了稀有气体的发觉、存在和分别方法和主要用途，介发觉、存在和分别方法和主要用途，介绍了稀有气体化合物的种类、制备方法绍了稀有气体化合物的种类、制备方法和主要化学性质。和主要化学性质。