第十一章 P区元素——卤素、氧族.ppt

11.2.1 卤素的通性 11.2.2 卤素单质 11.2.3 卤化氢和氢卤酸 11.2.5 卤素含氧酸及其盐 11.2.6 溴和碘的含氧酸及其盐 11.2.7 拟卤素 11.3.1 氧族元素的概述 11.3.2 氧、臭氧 11.3.3 过氧化氢 11.3.3 硫、硫化物和多硫化物 11.3.4 硫的氧化物，含氧酸及其盐 斜方硫 单斜硫 弹性硫的形成 斜方硫 单斜硫 弹性硫 密度/g?cm-3 2.06 1.99 颜色 黄色 浅黄色 190℃的熔融硫 稳定性 94.5℃ 94.5℃ 用冷水速冷 同素异形体 94.5oC 硫的化学性质 与金属反应 与氢、氧、卤素（碘除外）、碳、磷等反应 与具有氧化性的物质反应 溶于热的碱液生成硫化物和亚硫酸盐 S过量，生成硫代硫酸盐 二、硫化氢和氢硫酸 硫化氢的制备 氢气与硫蒸汽直接化合 金属硫化物与非氧化性酸作用 H2S的分子结构的“V”型。 136pm S H H 92° 硫代乙酰胺加热水解 硫化氢的性质 麻醉中枢神经，吸入大量H2S会造成昏迷甚至死亡。空气中允许的最大含量为0.01mg?L-1。 含H2S的工业尾气和实验室废气不允许直接放空，可通入NaOH溶液。 H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O 无色有腐蛋臭味的有毒气体 极性分子，极性比水弱 熔、沸点比水低 还原性 能溶于水，其水溶液叫氢硫酸或硫化氢水。 氢硫酸 饱和溶液中，c(H2S)=0.1mol·L-1 二元弱酸 ? ? ? ? ? 还原性 在酸性和碱性介质中均有还原性，但碱性介质酸性介质 E (S/H2S)=0.144V A E (S/S2-)=-0.407V B XX′ ClF、BrF、BrCl、ICl——强氧化剂。 水解时，X′与H结合生成HX ′，X与OH结合生成HXO。 XX3′ ClF3、BrF3、XF3 ——强氧化剂。 XX5′ 有BrF5、 IF5两种。 XX7′ 只有IF7 ，IF7在水中比其它多氟化物稳定，缓慢地水解为高碘酸和氟化物。 卤素含氧酸 高卤酸 HIO4 HBrO4 HClO4 +7 卤酸 HIO3 HBrO3 HClO3 +5 亚卤酸 HBrO2 HClO2 +3 次卤酸 HIO HBrO HClO +1 名 称 碘 溴 氯 氧化值 一、概述 卤素电势图 1.52 1.33 1.44 1.19 1.085 0.99 1.47 1.49 1.45 ? 几乎所有电子的电极电势都较大，表明在酸性介质中，卤素单质及含氧酸均有较强的氧化性。 0.48 0.89 0.63 0.50 ? 0.52 0.76 0.61 0.21 0.26 0.49 除X2/X-电对外，其余电对的电极电势虽为正值，但均较小，即在碱性介质中，各种含氧酸盐的氧化性较含氧酸弱。 大多数卤素可发生歧化反应。 二、次氯酸及其盐 反应所得HClO浓度很低，加入HgO、Ag2O、CaCO3等，可使反应向右进行，得到浓度较大的HClO 2Cl2 +2HgO+H2O → HgO·HgCl2+2HClO 次氯酸的性质 弱酸 HClO H+ + ClO- Ka = 4.0×10-8 ? 不稳定 氧化性(消毒，漂白等) 次氯酸的制备 次氯酸盐 Cl2 +2NaOH → NaClO +NaCl +H2O 氯气通入冷碱溶液 漂白粉 久置空气中失效 漂白粉 三、氯酸及其盐 氯酸的制备 氯酸的性质 强酸：强度接近盐酸 稳定性 仅存在于溶液中，含量40%即分解、爆炸 强氧化剂 氯酸钾的制取 随电解的进行， 浓度增大，冷却到室温，有KClO3晶体出现。 工业上采取无隔膜槽电解热KCl溶液。 氯酸盐在酸性条件下具有强氧化性。 KClO3 强氧化性 与各种易燃物混合后，撞击爆炸着火 四、高氯酸及其盐 高氯酸的制备 电解氧化氯酸盐 NaClO3 + H2O NaClO4 + H2 (阳极) (阴极) 电解 NaClO4 + HCl → HClO4 + NaCl 浓硫酸与高氯酸钾作用 KClO4 + H2SO4 KHSO4+HClO4 冷却 高氯酸的性质 最强的无机酸，无水HClO4是无色、粘稠状液体。 冷、稀溶液比较稳定，浓溶液不稳定。 冷、稀溶液几乎没有氧化性，浓度60%，与易燃物质相遇，发生爆炸。 高氯酸盐 多易溶于水，但K+、NH4+、Cs+、Rb+的高氯酸盐的溶解度都很小。 KCl