高中化学竞赛辅导讲座氧族元素

第一页，共十一页，2022年，8月28日一、氧分子结构：用分子轨道理论（MolecularOrbitaltheory)解释O2的磁性：二、过氧化氢（Hydrogenperoxide)1、结构：极性分子2、制法：（1）电解HSO4－得过二硫酸盐，M2S2O8（M＝K、NH4）阳极：2SO42

-

－2e==S2O82-

阴极：2H++2e==H2

S2O82-+2H2O===2SO42-+H2O2+2H+(减压蒸馏）（2）乙基蒽醌法第二页，共十一页，2022年，8月28日H2O2保存:阴凉、加阻化剂锡酸钠Na2Sn(OH)63、性质：酸性：K1

＝1.55×10－12K2~＝10-25

(1)分解：催化剂（如：MnO2）

MnO2

＋H2O2

＝Mn2＋＋O2

＋H2OH2O2

＋Mn2+==MnO2+H2O总反应：2H2O2=======2H2O+O2

MnO2(低温蒸馏）第三页，共十一页，2022年，8月28日（2）氧化还原性：作为氧化剂的突出优点：氧化性强、不引入杂质。PbS＋4H2O2

＝PbSO4

＋4H2O（将油画还原颜色）测定H2O2的定量方法：用KMnO4溶液滴定：2MnO4-+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2+8H2O鉴定H2O2的方法：

Cr2O72-+4H2O2+2H+==2CrO5+5H2O用乙醚萃取CrO5，显蓝紫色。（3）中和（取代）反应：NaOOH（一取代）、Na2O2（二取代）（4）加合反应：（通水合物）2Na2CO3+3H2O2==2Na2CO3•3H2O2第四页，共十一页，2022年，8月28日三、臭氧（Ozone)1、结构：（唯一单质极性分子）（转移电子4/3e)2、强氧化性：鉴定或测定O3含量：

O3+2I-+H2O==O2+I2+2OH-I2+2S2O32-===2I-+S4O62-第五页，共十一页，2022年，8月28日四、硫1、存在：硫化物（ZnS、PbS、FeS2、Sb2S3）硫酸盐（CaSO4、CrSO4、BaSO4）煤、蛋白质2、同素异形体：（Allotrope)3、硫化物H2SNaSHNa2SAs2S3As2S5Na2S2H2ONaOHNa2OAs2O3As2O5Na2O2

碱性碱性两性、还原性酸性碱性、氧化性思考：Na2S、硫化铵为什么要保存在棕色瓶中？2S2-+O2+2H2O==2S+4OH-Na2SAl2S3FeSZnSCuSHgS第六页，共十一页，2022年，8月28日4、多硫化物：S2-+xS=Sx+12-S8+S2-=S-S-S-S-S-S-S-S-S2-M2Sx(x=2~6)M2Sx+2H+==2M++(x-1)S+H2S硫烷：H2Sx（x达到8)

H－S－（S）x－2－S—H5、过硫酸：H2O2——HO－O－SO3H——HSO3－O－O—SO3H

（过一硫酸）（过二硫酸）可通过电解HSO4－得到（H2O2的制取）6、硫代硫酸钠：

Na2SO4•5H2O大苏打、海波。(1)还原性：

I2+2S2O32-==S4O62-+2I-(进行I2的定量测定）第七页，共十一页，2022年，8月28日（2)自身氧化还原：（在酸性条件下）

S2O32-+2H+==S+SO2+H2O(3)作为配体：

Ag++2S2O3

2

-===Ag(S2O3)23-β2=4×1013OOOMSSOOSSOM单基配体双基配体7、连二亚硫酸Na2S2O4•2H2O保险粉第八页，共十一页，2022年，8月28日8、硫的卤化物：

SCl4可以水解：（写出离子方程式）

S2F2水解：S2F2

＋6H2O＝6S＋10HF＋H2S4O6SF6比较稳定，不易水解，（为什么？）第九页，共十一页，2022年，8月28日【例题1】氧及卤素反应生成许多不同的化合物（硫原子是中心原子），这些化合物大多数是分子，其中有许多种在水中容易水解。1．SCl2、SO3、SO2ClBr、SF4及SBrF5等分子的路易斯（Lewis）结构式。2．画出上述五种分子的几何构型。第十页，共十一页，2022年，8月28日【例题2】同主族元素其性质相似。例如，硫化物性质类似于氧化物；它也可以分为酸性硫化物和碱性硫化物；也存在氧化性或还原性；互相间也能发生反应。例如：Na2S＋CS2＝NaCS3（硫代碳酸钠），完成下列反应方程式：l．Na2S＋As2S5→2．Na2S＋SnS2→3．Na2S2＋SnS→【例题3】判断含氧酸强弱的一条经验规律是：含氧酸分子的结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。某些含氧酸的酸性如右表：1．亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大。H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构式分别为：

2．H3PO3和H3AsO3与过量的