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文档简介

1、第16章作业:P575: 3 、 4、18 、19 、20预习:16章结束第 16 章氧族元素氧族元素概述(1)(2)OSSeTePo氧族元素:价电子层结构:ns2np4(3)(4)单质性质:存在:典型非金属单质或矿物准金属共生于重金属硫化物中放射性金属(5)2, (1)±2,4,6氧化态:氧族元素表现出非金属元素特征,其非金属活泼性弱于卤素。第16章氧族元素161162氧及其化合物硫及其化合物163硒、碲及其化合物 (不要求)16- 1氧及其化合物16-1-116-1-216-1-316-1-416-1-5氧的单质氧的成键特征氧化物水过氧化氢16- 1氧及其化合物16-1-1氧的单

2、质氧有三种同位素:O16、O17和 O18。单质氧有两种同素异形体:O2和O3。1氧气(O2)O2分子的电子排布式:16-1-1氧的单质pp2p*2p*2pz2pyO2 共个子pp2py2pz·O · ·· Os2px·····s2s*2s2s氧分子具有顺磁性s2ss1s*1s1s分子轨道表达式s1s三电子p键 能量抵消 16-1-1氧的单质(1) 氧气的制备(1)氧气的制备实验室制备:金属氧化物:2 HgO2 Hg O22 BaO22 NaNO32 BaO O22 NaNO2 O2过氧化物:NaNO3:

3、MnO2473 K2 KClO2 KCl 3 OKClO :323工业制备:通过物理法液化空气,然后分馏制氧(纯度高达99.5 的液态氧)。16-1-1氧的单质(2) 氧气的性质和用途(2) 氧气的性质和用途物理性质: 常温下,无色无味的气体,90K时凝聚成淡蓝色液体,54K时凝聚成淡蓝色固体,液态和固态氧有明显的顺磁性。 非极性分子,不溶于水中。 动植物赖以生存的基础。16-1-1氧的单质(2) 氧气的性质化学性质:Ø 在常温下,氧的化学性质不活泼,仅能使一些还原 性强的物质如NO、SnCl2、KI、H2SO3等氧化。Ø 在高温下,除卤素、Au、Pt等以及稀有气体外,氧

4、几乎能与所有的元素直接化合生成相应的氧化物。氧 还可氧化具有还原性的化合物,如H2S、CH4、CO、NH3等能在氧中燃烧。2 Mg2 H2S O22 MgO 3O2 2 SO2 2 H2O4 NH3 3 O2 2 N2 6 H2O16-1-1氧的单质(2) 氧气的性质Ø 氧在酸性溶液或碱性溶液中都显示出一定的氧化性:O2 2 H2O 4 e4 OHEB0.401 V氧在酸性溶液中的氧化性比在碱性溶液中的氧化性强得多。用于医疗中的急救、高空飞行和海底潜水;练钢工业中的吹氧、航天高能燃料的氧化剂等。16-1-1氧的单质2臭氧2臭氧氧气的同素异形体,因有一种特殊的腥臭味而得名。(1) 臭氧

5、的产生和分子结构太阳的紫外线辐射导致O2生成O3紫外hvO O2O3O22OO3吸收波长稍长的紫成O3的循环:线,又能重新分解,从而完紫外hvOO O32雷雨的时候,空气中的氧受电火花的作用也会产生少量臭氧。16-1-1氧的单质2臭氧结构:中心O: sp2杂化键角:117o唯一极性单质1.8×103Cm16-1-1氧的单质2臭氧(2)臭氧的性质和用途物理性质:化学性质: 不稳定性:臭氧在常温下就可分解:2 O3 3 O2rHm - 285.4 kJ·mol-1若无催化剂或紫外线照射时,它分解得很慢。16-1-1氧的单质2臭氧臭氧的强氧化性:臭氧有很强的氧化性,其相关的电极电

6、势如下:O3 2 H 2 e O2 H2OO2 4 H 4 e 2 H2OEA2.076 VEA1.23 VO3 H2O 2 e O2 2 OH O2 2 H2O 4 e 4 OH EB1.24 VEB0.401 V无论在酸性或碱性溶液中,臭氧都是比氧强得多的氧化剂。16-1-1氧的单质2臭氧 能氧化只具弱还原性的单质或化合物,并且有时可把某些元素氧化到高价状态。如PbS 4 O3PbSO4 4 O2 臭氧还能迅速且定量地将 I离子氧化成 I2,此反应被用来鉴定 O3和测定 O3的含量:O3 2 I H2OI2 O2 2 OH 臭氧还能将CN 氧化成CO2 和N2,因此常被用来治理电镀工业中的

7、含氰废水。16-1-1氧的单质2臭氧用途:酚苯醇I)O3+无害物质用于工业废水处理II) 漂白剂III) 消毒水,净化空气(杀菌)特点: 不易导致二次污染。16-1-1氧的单质2臭氧IV)生理功能O3 对人们正常生存有极大作用O3 能有效吸收紫外线O3太多会刺激人使人疲劳、头痛、患皮肤癌。16-1-1氧的单质2臭氧50km过滤网臭氧层平流层10km消耗太阳总能量5对流层O2 + UV-light (l<240nm) ® O + O吸收太阳能200320nm辐射地球O2平流层:O2 + O +M(N2或O2) ®O3 M16-1-1氧的单质2臭氧V)臭氧与大气污染 臭氧

8、层最重要的意义在于吸收阳光中强烈的紫外线辐射,保护地球上的生命。 大气中的还原性气体污染物,如SO2、CO、H2S、NO、NO2等同大气高层中的O3发生反应,导致O3浓度的降低。如:N2 O3NO3 O2NO O2NO2 O2NO3NO O32 O33 O216-1-1氧的单质2臭氧氟利昂(一类含氟的有机化合物,如CCl2F2、CCl3F等)也会破坏O3:紫外hvC1 O3ClO OClO O2C1 O2O3 O2 O2 为了保护臭氧层免遭破坏,世界各国于1987年签定了蒙特利尔条约,即禁止使用氟利昂和其他卤代烃的 国际公约。16-1-1氧的单质2臭氧2000年南极臭氧空洞的面积曾经达到283

9、0万平方公里,是澳大利亚面积的3倍多。随着环境意识的增强,科学家预测,南极上空的臭氧层空洞到2050年将消失。第16章作业:P575: 3 、 4、18 、19 、20预习:16章结束16- 1氧及其化合物16-1-1氧的单质16-1-2氧化物16-1-3过氧化氢16-1-2 氧化物1氧化物的分类正常氧化物, O : 2;二元氧化物,RxOy。氧化物的分类按组成:金属氧化物和非金属氧化物;1按键型:离子型氧化物和共价型氧化物。16-1-2 氧化物1 氧化物的分类按晶型分:离子体:eO熔点2 578 °C MgO熔点2 806 °C (高)RuO4 熔点25.4 °

10、C(低)分子晶体:SO2、CO ,C12O7(熔点91.5 °C,低)原子晶体:SiO2 (熔点l 713 °C,高)16-1-2 氧化物2 氧化物的生成2氧化物的生成(1)单质和O2直接化合4 P 3 O2 (不足)4 P 5 O2 (充足)P4O6P4O10(2)金属氢氧化物或含氧酸盐(如碳酸盐、草酸盐、硝酸盐和硫酸盐等)的热分解Cu(OH)2 CuO H2OCaCO3 CaO CO22 Pb(NO3)2 2 PbO 4 NO2 O216-1-2 氧化物2 氧化物的生成(3)高价氧化物的加热分解或被氢气还原563593 K663693 K803823 KPbOPb OP

11、b3O4PbO2231973 K973 KV O5 V2O3VO2H2H2(4)某些单质如Sn、Ce 等被硝酸氧化3 Sn4 HNO3 3 SnO2 十 4 NO十 2 H2O这种方法不像前3种方法具有普遍性。16- 1氧及其化合物16-1-1氧的单质16-1-2氧化物16-1-3过氧化氢16-1-3 过氧化氢(H2O2)1结构1 过氧化氢的分子结构HOOH16-1-3 过氧化氢2 制备与生产2 过氧化氢的制备产实验室:Na2O2 H2SO4 10 H2ONa2SO4·10H2O H2O2工业上:(1)异丙醇的氧化法(在90140 , 1.52.0 MPa):CH3CH(OH)CH3

12、 O2=CH3COCH3 H2O216-1-3 过氧化氢1 结构与制备(2)电化学氧化法:电解水解法。过二硫酸根电解2 HSO4H2 (阴极) S2O82 (阳极)H2SO4(NH4)2S2O8 2 H2O2 NH4HSO4 H2O216-1-3 过氧化氢1 结构与制备(3) 蒽醌法1953年美国杜邦公司研制成功2乙基蒽醌,钯H2 O2H2O2典型“零排放”的“绿色化学工艺”。16-1-3 过氧化氢3过氧化氢的性质和用途3过氧化氢的性质和用途 淡蓝色的粘稠液体 极性溶剂 缔合作 沸点(42K)远比水高 与H2O以任何比例互溶H2O2的化学性质是结构中OH和OO的体现。16-1-3 过氧化氢3

13、过氧化氢的性质和用途(1)弱酸性(二元弱酸)H2O2HO2 HHO22O212K1= 2.4×10HK2= 1.0×10 24H2O2的酸性比HCN更弱H2O2 Ba(OH)2 BaO22 H2O过氧化氢的盐的特点在于含有过氧基。16-1-3 过氧化氢3 过氧化氢的性质和用途( 2 )氧化还原性 氧化性:H2O2 2 H 2 eHO2 H2O 2 e2 H2O3 OHEA= 1.776 VEB= 0.878 V H2O2在酸、碱性溶液中都是较强的氧化剂。H2O2 2 I 2 HI2 2 H2O定性检出和定量测定H2O2或过氧化物的反应。16-1-3 过氧化氢3 过氧化氢的性

14、质和用途PbS 4 H2O2PbSO4 4 H2O洗涤油画H2O2 2 Fe2 2 H 2 Fe3 2 H2OH2O2 Mn(OH)2 MnO2 2 H2O3 H2O2 2 NaCrO2 2 NaOH 2 Na2CrO4 4 H2O16-1-3 过氧化氢3 过氧化氢的性质和用途 还原性:O2 2 H 2 e H2O2EA= 0.68 VEB= 0.076 VO2H2O2 e HO2OH酸中: 还原性不强;碱中:中等强度。2 MnO45 H2O26 H 2 Mn5 O2 8 H2O2H2O2 Ag2O 2 Ag O2 H2OH2O2 Cl2 2 C1 O2 2 H(工业除氯)综上可见:H2O2是

15、一种氧化性强,还原性弱,不造 成二次污染的氧化还原剂。16-1-3 过氧化氢3 过氧化氢的性质和用途( 3 )不稳定性 0.68O2H2O21.78EA/ VEB/ VH2O 0.08O2HO20.87OH不管是酸性还是碱性都是E右E左,都能发生歧化分解。2 H2O22 H2O O2H 196 kJ·mol116-1-3 过氧化氢3 过氧化氢的性质和用途 重金属离子Fe3、Fe2、Mn2和Cr3等杂质,以及波长为320380 nm的光(紫外光) 会促使H2O2分解。 加入稳定剂,如微量的锡酸钠Na2SnO3、焦磷酸钠Na4P2O7或8羟基喹啉等来抑制所含杂质的催化作用。16-1-3

16、过氧化氢3 过氧化氢的性质和用途注意:受热,日光曝晒可引起分解爆炸属一级无机酸性腐蚀性物质用途:漂白剂消毒剂防霉剂90H2O2可作火箭燃料的氧化剂第16章氧族元素161162氧及其化合物硫及其化合物163硒、碲及其化合物 (不要求)16-2硫及其化合物16-2-1 单质硫16-2-216-2-316-2-416-2-516-2-6硫化氢、硫化物和多硫化物硫(IV)的含氧化合物硫(VI)的含氧化合物其他价态的含氧酸及其盐硫的含氧酸的衍生物(不要求)16-2 硫及其化合物16-2-1 单质硫16-2-1单质硫1硫的同素异形体3pz3px3py3sS以sp3杂化形成环状S8分子S816-2 硫及其化

17、合物16-2-1 单质硫硫有三种同素异形体:斜方(a-)硫S8单斜硫(b-)S81.99弹性硫密度/g cm3颜色 稳定性2.06黄色95.5 190 的熔融硫用冷水速冷浅黄色95.5 190 S(斜方) 95.5 S(单斜)弹性硫16-2 硫及其化合物16-2-1 单质硫2硫的制备、性质和用途 制备:黄铁矿制硫:(高温干态反应)3FeS2(s) +12C(s) +8O2(g)Fe3O4(s) +12CO(g) +6S(s)16-2 硫及其化合物16-2-1 单质硫 硫的化学性质(1) 硫和单质的反应 能与许多金属直接化合:2 Al 3 SHg SAl2S3HgS 能与氢、氧、碳、卤

18、素(碘除外)磷等直接作用:2S CCS2S O2SO216-2 硫及其化合物16-2-1 单质硫(2) 硫和酸、碱的反应 能与氧化性酸作用:S 2 HNO3S 2 H2SO4(浓) 能与碱的作用:H2SO4 2 NO (g)3 SO2 (g) 2 H2O3 S 6 NaOH4 S(过量) 6 NaOH2 Na2S Na2SO3 3 H2O2 Na2S Na2S2O3 3 H2O16-2硫及其化合物16-2-1 单质硫16-2-216-2-316-2-416-2-516-2-6硫化氢、硫化物和多硫化物硫(IV)的含氧化合物硫(VI)的含氧化合物其他价态的含氧酸及其盐硫的含氧酸的衍生物(不要求)1

19、6-2-2硫化氢、硫化物和多硫化物1 硫化氢2硫化物和多硫化物3金属离子的分离1 硫化氢结构H2S的结构与H2O相似孤电子对sp3孤电子对1 硫化氢制备(1)H2S的制备工业上:S(g) H2 (g)H2S实验室:FeS H2SO4 (稀)H2S FeSO4Na2S H2SO4 (稀)H2S Na2SO41 硫化氢性质(2)H2S(氢硫酸) 的性质物理性质: 无色,有腐蛋味,剧毒气体。稍溶于水,浓度为0.1mol×dm-3。水溶液呈酸性,为二元弱酸:H2SH HSKa11.07×107Ka21.26×1013HS H S21 硫化氢性质化学性质:还原性:S 2 H

20、 2 eH2SEA 0.142 VS 2 eS2EB 0.476 V无论在酸性或碱性溶液中,H2S都具有较强的还原性。1 硫化氢性质其还原性体现在:与O2反应:2 H2S 3 2完全2 H2O 2 SO2不完全2 H2S 2 H2O 2与中等强度氧化剂作用:H2SH2S I 2 Fe3+S HIS 2 Fe2 2 HFe2S3FeS1 硫化氢性质 与强氧化剂反应( 产物为S 或SO4)2H2S X2(Cl2, Br2) 4 H2OH2SO48 HX5 H2S 2 MnO 6 H42 Mn2 5 S 8 H2O5 H2S8 MnO414 H8 Mn25 SO42 12 H2O16-2-2硫化氢、

21、硫化物和多硫化物1 硫化氢2硫化物和多硫化物3金属离子的分离2硫化物和多硫化物酸式盐易溶于水,正盐大多难溶于水并具有特征的颜色。(1)轻金属硫化物轻金属硫化物包括碱金属、碱土金属(除Be外)、铝及铵离子的硫化物。易溶于水,在水中易水解碱金属包括NH4+的硫化物和BaS:Na2S H2O NaOH NaHS水溶液呈碱性, 又叫“硫化碱”。2硫化物和多硫化物碱土金属的硫化物(BeS难溶)溶于水也发生水解:2 CaS 2 H2O Ca(OH)2 Ca(HS)2DCa(HS) 2 H OCa(OH) 2 H S2222Al2S3 6 H2O2 Al(OH)3 3 H2S2硫化物和多硫化物硫化钠和硫化铵

22、硫化钠:硫化钠是白色固体,易潮解,常见商品是水合晶体Na2S×9H2O 。硫化铵:硫化铵是一种黄色固体,是常见的水溶性硫化 物试剂。2硫化物和多硫化物(2)多硫化物Na2S (x1) SNa2Sx(NH4)2S (x1) S 多硫离子的链状结构(NH4)2Sx2S22S32S42硫化物和多硫化物 多硫化物的性质氧化性:S22 2 e2 S2E 0.476 V能氧化As2S3,Sb2S3和SnS等:SnS S22SnS322硫化物和多硫化物歧化反应:M2Sx 2 H2 M (x1) S H2S多硫化物是分析化学中常用试剂;制革工业中的脱毛剂(Na2S2); 农业上的杀虫剂(CaS4)等

23、。2硫化物和多硫化物(3)重金属硫化物硫化物的颜色大多数为黑色,如FeS、CoS、NiS、Ag2S、CuS、HgS(也有红色的HgS)、PbS等。少数为其它颜色,如 ZnS白色,MnS浅粉色,CdS、SnS2黄色,Sb2S3、Sb2S5橙色,SnS褐色。2硫化物和多硫化物硫化物的难溶性许多金属离子在溶液中与硫化氢或硫离子作用,生成溶解度很小的硫化物。难溶硫化物在周期表中的位置BBBBAAAMnSFeSFe2S3CoS NiSCuS Cu2S Ag2S Au2SZnS CdS HgS Hg2SGa2S3 In2S3 Tl2SGeS2GeS SnS2SnSPbSAs2S5 As2S3 Sb2S5

24、Sb2S3Bi2S3MoS3 WS3Tc2S7Re2S7RuS2 OsS2RhS2 PdS IrS2PtS2硫化物和多硫化物许多金属的最难溶化合是硫化物,因此被用于从溶液中除去Mn;各种金属硫化物的溶度积相差较大,所以常利用难溶硫化物来分离金属离子。饱和H2S水溶液:H+2×S2-=1.348´10-21控制酸度可以将不同金属离子按组分离。表16-4硫化物的颜色及在不同酸中的溶解性Al2S3和Cr2S3在水中完全水解,分别生成白色的Al(OH)3和灰绿色的Cr(OH)3沉淀。易溶于水难溶于水溶于0.3 mol·L1盐酸难溶于稀盐酸溶于浓盐酸难溶于浓盐酸溶于浓 HN

25、O3溶于王水(NH4)2S(白色)Na2S(白色) K2S(白色)MgS(白色) CaS(白色) SrS(白色) BaS(白色)Al2S3* (白色) Cr2S3* (黑色) MnS (浅粉) ZnS (白色) Fe2S3 (黑色) FeS (黑色) CoS (黑色) NiS (黑色)SnS (灰褐色) SnS2 (黄色) PbS (黑色) Sb2S3 (橙色) Sb2S5 (橙色) CdS (黄色)CuS (黑色) Cu2S (黑色) Ag2S (黑色) As2S3 (浅黄) As2S5 (浅黄) Bi2S3 (暗棕)HgS (黑色) Hg2S (黑色)16-2-2硫化氢、硫化物和多硫化物1

26、硫化氢2硫化物和多硫化物3金属离子的分离3金属离子的分离在分析化学中常用金属硫化物的溶解性和特征颜色来鉴别和分离不同的金属离子。待分离的离子Zn2Cu2AgHCl加入的试剂Zn2Cu20.3 moldm-3 HCl H2SAgCl(沉淀)CuS(沉淀)Zn2(溶液)16-2硫及其化合物16-2-1 单质硫16-2-216-2-316-2-416-2-516-2-6硫化氢、硫化物和多硫化物硫(IV)的含氧化合物硫(VI)的含氧化合物其他价态的含氧酸及其盐硫的含氧酸的衍生物(不要求)16-2-3硫(IV)的含氧化合物12二氧化硫亚硫酸及其盐3焦亚硫酸钠1二氧化硫(1) SO2的结构SO2分子呈“V

27、”形结构S:sp2杂化,OSO9.5°,SO键长143.2 pmSO2是极性子1二氧化硫(2) SO2的性质物理性质:气体、无色,有强烈刺激性气味,较易液化, 易溶于水;是一种良好的非水溶剂。化学性质:+4S O2既有氧化性,又有还原性;以还原性为主。1二氧化硫(a) 还原性SO2 Br2 (I2) 2 H2OH2SO4 2 HBr (HI)SO2 (g) Cl2 (g)SO2Cl2 (l)2 SO32 SO2 (g) O2 (g) (b) 氧化性SO2 2 H2S3 S 2 H2OSO 2 CO 铝矾土2 CO S22773 K1二氧化硫(c) 漂白作用能和一些有机色素结合成无色有

28、机化合物。如:品红溶液中通入SO2变为无色。SO2可作为配体以不同的方式与过渡金属形成配合物。1二氧化硫(3) SO2的制备(a) 还原法2 CaSO4 C 2 CaO 2 SO2 CO22 H2SO4 (浓) Zn ZnSO4 SO2 2 H2O(b) 氧化法(工业制法):S O2SO24 FeS2 11 O22 Fe2O3 8 SO21二氧化硫(c) 置换法(实验室制法)SO32 2 HSO2 H2OSO2用于生产硫酸和亚硫酸盐,也用作消毒剂和防腐剂,还可用作漂白剂。SO2是大气污染源,会形成“空气杀手”-酸雨。降低水和土壤的pH,导致生态系统的显著改变。16-2-3硫(IV)的含氧化合物

29、12二氧化硫亚硫酸及其盐3焦亚硫酸钠2亚硫酸及其盐H2SO3是二元弱酸:H2SO3H HSO3Ka1= 1.29×102HSO3H SO32Ka2= 6.17×108(1)亚硫酸及其盐的氧化还原性:H2SO3 I2 H2OH2SO4 2 HI2 Na2SO3 O2H2SO3 2 H2S2 Na2SO43 S 3 H2O2亚硫酸及其盐(2)亚硫酸及其盐的不稳定性4 Na2SO3 3 Na2SO4 Na2S2 H2SO4 S H2O3 H2SO3SO32 2 H H2O SO2HSO3 H H2O SO22亚硫酸及其盐(3) 焦亚硫酸钠NaHSO3受热,分子间脱水得焦亚硫酸钠。

30、焦(一 缩二)亚硫酸钠的意思是两个分子缩一个水,缩水时不变价,Na2S2O5中的S仍为IV。OOSOHHOOOOOSOSO H2O2 NaHSO3Na2S2O5 H2O16-2硫及其化合物16-2-1 单质硫16-2-216-2-316-2-416-2-516-2-6硫化氢、硫化物和多硫化物硫(IV)的含氧化合物硫(VI)的含氧化合物其他价态的含氧酸及其盐硫的含氧酸的衍生物(不要求)16-2-4硫(VI)的含氧化合物123三氧化硫硫酸硫酸盐4焦硫酸及其盐1三氧化硫制备:V2O5400 2 SO (g) O (g)2 S(g)223rH = 132.44 kJ·mol1m(1) SO3

31、的结构S: 3 s23p4, sp2杂化, OSO120°, SO键长143 pm1三氧化硫(2)SO3的性质纯净的SO3是无色、易挥发的固体。SO3极易与水化合生成硫酸:SO3 (g) H2O (l)H2SO4 (aq)rHm= 132.44 kJ·mol1SO3溶于H2SO4得发烟硫酸,H2SO4· xSO3。SO3是一种强氧化剂:5 SO3 2 P 5 SO2 P2O5SO3 2 KIK2SO3 I216-2-4硫(VI)的含氧化合物123三氧化硫硫酸硫酸盐4焦硫酸及其盐2硫酸制备:接触法生产硫酸:O2H2O吸收O2V2O5S或FeSSOSOH SO2232

32、4燃烧(1) H2SO4的结构OO142 pmHSSHOH157 pm104ºOHOS:sp3杂化,在S与非羟基氧原子之间除存在 键外还存在dp配键。142 pm2硫酸(2) 浓H2SO4的性质(i)高沸点酸(能置换挥发性酸)Na 2SO3 (s) 2 H2SO4 2 NaHSO4 H2SO3NaCl (s) H2SO4NaHSO4 HCl(ii)强酸性(二元强酸)H2SO4HSO4H HSO4Kqa21.0×102 H SO422硫酸(iii)强吸水性和脱水性作干燥剂:干燥不与浓硫酸起反应的各种物质,如氯气、氢气和二氧化碳等气体。有机物碳化:从纤维、糖中提取水。C12H2

33、2O1112 C 11 H2O2硫酸(vi)强氧化性与活波金属作用:3 Zn 4 H2SO4(浓)4 Zn 5 H2SO4(浓)与不活波金属:3 ZnSO4 S H2O4 ZnSO4 H2S H2OCu 2 H2SO4与非金属:C 2 H2SO4(浓) 2 P 5 H2SO4(浓)S 2 H2SO4(浓)CuSO4 2 SO2 2 H2OCO2 2 SO2 2 H2OP2O5 5 SO2 5 H2O3 SO2 2 H2O16-2-4硫(VI)的含氧化合物123三氧化硫硫酸硫酸盐4焦硫酸及其盐3硫酸盐正盐和酸式盐在酸式盐中,只有碱金属元素(Na,K)能形成稳定的固态盐。酸式盐易溶于水,其水溶液因

34、HSO4部分电离而使溶液显酸性。固态酸式盐受热脱水生成焦硫酸盐:2 NaHSO4 Na2S2O7 H2O3硫酸盐 硫酸盐的性质易溶性在普通硫酸盐中,硫酸盐一般较易溶于水,SrSO4、BaSO4、PbSO4 难溶,CaSO4、Ag2SO4微溶:Ba2 SO42BaSO4Ksp1.08×1010Pb2 SO42PbSO4Ksp2.53×1083硫酸盐易带结晶水生成 “阴离子结晶水”, 如SO4(H2O)2。氢键3硫酸盐 易形成复盐复盐是由两种或两种以上的简单盐类所组成的结晶化合物,常见的组成有两类: M2SO4·MSO4·6 H2O:M:NH4,M:Fe2,

35、Na, K,Rb,Cs;Co2,Ni2,Zn2,Cu2,Hg2;如摩尔盐 (NH4)2SO4·FeSO4·6 H2O镁钾矾 K2SO4·MgSO4·6 H2O。 MSO4· M2(SO4)3·24 H2O:M:V3,Cr3,Fe3,Co3,Al3,Ga3等,如明矾 K2SO4·A12(SO4)3·24 H2O、铬矾 K2SO4·Cr2(SO4)3·24 H2O。3 硫酸盐 热稳定性硫酸盐热分解的基本形式是产生金属氧化物和SO3。MgSO4MgO SO3 若金属离子有强的极化作用,其氧化物在强热时

36、也可能进一步分解。如:4 Ag2SO4 8 Ag 2 SO3 2 SO2 3 O2(Ag2O分解为单质Ag和O2,SO3部分分解为SO2和O2)。 若阳离子有还原性,则能将SO3部分还原为SO2。2 FeSO4Fe2O3 SO3 SO23硫酸盐硫酸盐分解与温度的关系为:同族,等价金属硫酸盐的热分解温度从上到下升高:MgSO4 (895 )CaSO4 (1 149 )SrSO4 (1 374 )若同种元素能形成几种硫酸盐,则高氧化态硫酸盐 的分解温度低:Mn2(SO4)3 (300 )MnSO4 (755 )若金属阳离子的电荷相同、半径相近,则 8e 构型比18e 构型的阳离子硫酸盐的分解温度要

37、高:CdSO4 (816 ) CaSO4 (1 149 )2硫(VI)的含氧化合物(1)(2)(3)三氧化硫硫酸硫酸盐(4)焦硫酸及其盐4焦硫酸及其盐OS OHO冷却发酸时,可以析出焦硫酸晶体:SOHOOOSO3 H2SO4H2S2O7焦硫酸也可以看做是有两分子硫酸之间脱去一分子水所得的产物:OOHOOSHH2S2O7 H2OS OHOO4焦硫酸及其盐H2S2O7为无色晶体,吸水性、腐蚀性比H2SO4更强。焦硫酸与水反应又生成硫酸:2S2O7 H2O焦硫酸盐可作为熔剂熔化矿物:2 2SO4-Al2O3 3 K2S2O7TiO2 K2S2O7Al2(SO4)3 3 K2SO4TiOSO4 K2S

38、O4这也是分析化学中处理难溶样品的一种重要方法。16-2硫及其化合物16-2-1 单质硫16-2-216-2-316-2-416-2-516-2-6硫化氢、硫化物和多硫化物硫(IV)的含氧化合物硫(VI)的含氧化合物其他价态的含氧酸及其盐硫的含氧酸的衍生物(不要求)1硫代硫酸及其盐凡含氧酸分子中的氧原子被硫原子取代而得的酸称为硫代某酸,其对应的盐称为硫代某酸盐。硫代硫酸(H2S2O3):极定,尚未制得纯品。硫代硫酸盐:如Na2S2O3 5H2O,海波,大苏打。SOO 146.8 pmSOHOSOHS201.3 pmOOSOH2S2O3,OSO4O2,S2O321硫代硫酸及其盐(1)Na2S2O3的制备:Na2SO3 SNa2S2O32 Na2S Na2CO3 4 SO3 Na2S2O3 CO2(2)性质:无色透明晶体,易溶于水,水溶液呈弱碱性。1硫代硫酸及其盐(a) 遇酸分解S2O32 2 HH2S2O3S SO2 H2O2-鉴定S2O3 的存在。还原性(b)较强的氧化剂如氯、溴等,可将硫代硫酸钠氧化为硫酸钠:Na2S2O3 4 C12 5 H2ONa2SO4 H2SO4 8 HCl1硫代硫酸及其盐碘可将硫代硫酸钠氧化成连四硫酸钠N

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