苏州大学《无机化学》氧族元素.ppt

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1、141 氧族元素氧族元素氧族元素包括：氧族元素包括：氧族元素的价层电子构型：氧族元素的价层电子构型：A ns2np4氧氧(8O)、硫、硫(16 S)、硒、硒(34Se)、碲、碲(52Te)、钋、钋(84Po)3.H2O2：(i)结构结构 书页结书页结构，构，sp3杂化，有一个过杂化，有一个过氧键氧键(O-O)，如图所示。，如图所示。A.又称为双氧水，能与水以任意比想混溶又称为双氧水，能与水以任意比想混溶(氢键，氢键，缔合程度比水大缔合程度比水大)，可作杀菌、，可作杀菌、消毒、消毒、漂白剂。漂白剂。(ii)性质性质 B.稳定性：在低温下比较稳定。稳定性：在低温下比较稳定。但见光或加热易但见光或加

2、热易分解，浓度越大，越易分解，有时发生爆炸分解，浓度越大，越易分解，有时发生爆炸(不能接不能接触有机物触有机物)。碱性比酸性介质中易分解；。碱性比酸性介质中易分解；有些金属离有些金属离子子(Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+)对其分解起催化作用。对其分解起催化作用。保存在棕色瓶中，阴凉处保存在棕色瓶中，阴凉处 C.氧化还原性：无论在酸性还是碱性介质中，都氧化还原性：无论在酸性还是碱性介质中，都是氧化剂；遇上强氧化剂则表现出还原性。是氧化剂；遇上强氧化剂则表现出还原性。P495H2O2作氧化剂作氧化剂 还原产物为还原产物为H2O，不会引入新杂质，不会引入新杂质金属硫化物金属硫化物 硫化物中大

3、多数是金属硫化物，它们硫化物中大多数是金属硫化物，它们大多是有颜大多是有颜色的且难溶于水的固体色的且难溶于水的固体，只有碱金属的大多是易溶的，只有碱金属的大多是易溶的，碱土金属硫化物大多是微溶的。碱土金属硫化物大多是微溶的。硫化物的颜色、溶解性及在酸中的溶解情况硫化物的颜色、溶解性及在酸中的溶解情况在分在分析化学中用来鉴别和分离金属离子的混合物。析化学中用来鉴别和分离金属离子的混合物。Cr2S3、Al2S3在水中完全水解，因此，这些硫化在水中完全水解，因此，这些硫化物不可能用湿法从溶液中制备。下面是一些硫化物的物不可能用湿法从溶液中制备。下面是一些硫化物的水解方程式：水解方程式：Na2S+H2

4、O NaHS+NaOH2CaS+2H2O Ca(OH)2+Ca(HS)2Al2S3+6H2O 2Al(OH)3+3H2S 当强酸加到金属硫化物中有当强酸加到金属硫化物中有H2S产生，根据其在酸产生，根据其在酸中的溶解情况分成四类：中的溶解情况分成四类：能溶于稀盐酸如：能溶于稀盐酸如：ZnS、MnS等等Ksp10-24能溶于浓盐酸如：能溶于浓盐酸如：CdS、PbS等等Ksp=10-2510-30不溶于浓盐酸溶于硝酸如：不溶于浓盐酸溶于硝酸如：CuS、Ag2S等等Ksp10-303CuS+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

5、等Ksp更小更小3HgS+12HCl+2HNO3 3H2HgCl4+3S+2NO+4H2O注：以上的注：以上的Ksp以二价金属为标准以二价金属为标准名称名称化学式化学式颜色色在水中在水中稀酸中稀酸中溶度溶度积Ksp硫化硫化钠硫化硫化锌硫化硫化锰硫化硫化亚铁硫化硫化铅硫化硫化镉硫化硫化锑硫化硫化亚锡硫化汞硫化汞硫化硫化银硫化硫化铜Na2SZnSMnSFeSPbSCdSSb2S3SnSHgSAg2SCuS白色白色白色白色肉肉红色色黑色黑色黑色黑色黄色黄色桔桔红色色褐色褐色黑色黑色黑色黑色黑色黑色易溶易溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶易溶易溶易溶易溶

6、易溶易溶易溶易溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶1.210-231.410-183.710-193.410-283.610-292.910-591.210-254.010531.610-498.510-45硫硫化化锌锌硫硫化化锰锰硫硫化化镉镉硫硫化化砷砷硫硫化化锑锑硫硫化化锡锡硫硫化化铋铋H2SO4：(i)结构结构:四面体四面体,sp3杂化杂化,四个四个键、二个键、二个配键，还可形成配键，还可形成一个（一个（p-d)反馈配键。反馈配键。（p-d)反馈配键反馈配键(ii)性质：性质：A.无色油状液体，无色油状液体，98%的硫酸的沸点是的硫酸的沸点是330C，是，是高沸点酸

7、（由于分子间的氢键造成的），与磷酸相似高沸点酸（由于分子间的氢键造成的），与磷酸相似（它们是等电子体）。（它们是等电子体）。B.强吸水性：硫酸是强吸水性：硫酸是SO3的水合物，可以形成一的水合物，可以形成一系列的水合物系列的水合物(表示为表示为SO3xH2O)，可做干燥剂；，可做干燥剂；浓硫酸的稀释：浓硫酸的稀释：酸水有相逢，见面热腾腾。水轻硫酸重，重往轻里送。酸水有相逢，见面热腾腾。水轻硫酸重，重往轻里送。C.脱水性：把许多有机物按水的比例脱去而碳脱水性：把许多有机物按水的比例脱去而碳化，如毁容。所以使用时特别注意。化，如毁容。所以使用时特别注意。D.强氧化剂：易与许多金属和非金属反应强氧化

8、剂：易与许多金属和非金属反应,一般一般被还原为被还原为SO2。活泼金属可将浓硫酸还原为。活泼金属可将浓硫酸还原为S、H2S，但不生成但不生成H2。(iii)工业制硫酸工业制硫酸 接触法接触法SO42-：(i)结构结构:s原子原子sp3杂化，形成正四面体结杂化，形成正四面体结构构(ii)性质：性质：A.大多数可溶（除大多数可溶（除Pb2+、Ca2+、Ag+、Sr2+、Ba2+难溶或微溶）难溶或微溶）B.大多数大多数SO42-盐带结晶水，这与它们易于水形成盐带结晶水，这与它们易于水形成氢键有关；此外，易形成复盐。氢键有关；此外，易形成复盐。C.SO42-(s)的热稳定性差异较大：活泼金属的硫的热稳

9、定性差异较大：活泼金属的硫酸盐稳定性高；而不活泼的金属硫酸盐（尤其是酸盐稳定性高；而不活泼的金属硫酸盐（尤其是18e-的的金属盐）易分解。金属盐）易分解。5.S2O32-：(i)制备的方程式制备的方程式:(ii)结构结构:四面体、四面体、sp3杂化、杂化、四个四个键，与硫酸根相似。键，与硫酸根相似。可以看作是硫酸根可以看作是硫酸根离子中的一个氧原子被离子中的一个氧原子被硫原子取代而得到硫原子取代而得到(iii)性质：性质：A.Na2S2O35H2O俗称海波或大苏打，易溶于水，俗称海波或大苏打，易溶于水，水解呈碱性。水解呈碱性。B.S2O32-在酸中不稳定而分解；在酸中不稳定而分解；C.具有还原

10、性：与具有还原性：与Cl2反应而可做脱氯剂；与碘反应而可做脱氯剂；与碘反应可用于分析化学测定碘。反应可用于分析化学测定碘。D.配位能力：与配位能力：与Ag+、Cd2+离子形成稳定的配离子离子形成稳定的配离子Ag(S2O3)23-、Cd(S2O3)46-The exposed silver halide is then converted to metallic silver by an agent in the developer.2S2O32-+Ag+Ag(S2O3)23-或或S2O32-+2Ag+Ag2S2O3（白色）（白色）Ag2S2O3+3S2O32-2Ag(S2O3)23-主要方程式为：主要方程式为：另外，了解下列化合物：另外，了解下列化合物：焦硫酸及盐：焦硫酸及盐：H2S2O7、S2O72-；过硫酸根：过硫酸根：S2O82-，强氧化剂；，强氧化剂；连二亚硫酸根：连二亚硫酸根：S2O42-，还原剂；，还原剂；连四硫酸根：连四硫酸根：S4O62-。