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氧族元素 第一节 氧的结构、性质和制备 一. 氧族元素的电势图 ??A/V ：O3 2.07 O2 0.68 H2O2 1.77 H2O S2O82- 2.05 SO42- 0.20 H2SO3 H2SO3 –0.08 HS2O4- 0.88 S2O32- | |└─0.51─S4O62-─0.08─┘| | │└───── 0.40 ────┘│ └────── 0.45 ─────┘ S2O32- 0.50 S 0.14 H2 二. 氧分子的结构、性质和制备 1.? 结构 O: 1S22S22P4 氧分子有顺磁性. (σ1s)2(σ*1s) 2 (σ2s ) 2 (σ*2s) 2 (σ2px) 2 (π2py) 2 (π2pz) 2 (π*2py) 1(π*2pz) 1 2. 性质 物理性质 (2) 化学性质 (O20→O-2, 氧化性) ①能和大多数单质直接化合成氧化物 2Mg+O2=2MgO 2C+O2=2CO(或CO2) ③和低氧化态氧化物反应生成高氧化态氧化物 2SO2+O2=2SO3 2CO+O2燃烧 2CO2 3. 制备 工业上: 空气液化(97%), 电解水(3%) 实验室: 2KClO3 MnO2 2KCl+3O2↑ 加热 三. 臭 氧 O2的同素异形体O3 1. 结构: 单质分子中唯一有极性的物质; 中心氧原子以SP2杂化轨道与其他 两个氧原子相连. 2.??存 在 离地面约25km处, 同温层(~3km厚) 雷电, 强阳光辐射等 3O2→2O3 循环平衡: O2+hν(λ242nm)→O?+O? O?+O2→O3 O3+hν(λ=220~320nm)→O2+O? O?+O?→ O2 O3(g) 灰尘卤素 O2 3.??性质和应用 性质: 不稳定性和氧化性(比氧气强) 2O3 = 3O2（室温缓慢, 加热或MnO2加速分解) PbS + 2O3 =PbSO 4+ O2 O3 + 2KI + H2SO4 = O2 +I2 + H2O + K2SO4 (测定O3含量) 应用: 污水处理(不引起二次污染) 毒性: 对人体有害(1~2ppm时, 引起头痛), 复印机, 气胸 第二节 过氧化氢和氧化物 一、过氧化氢(双氧水H2O2) 1. 结构: H2O2 H2O2 固态 气态 ┄H┄┄┄┄ θ 102.7° 94° ─O──O─ ? 90.2° 97° ┄┄┄┄H┄ 2. H2O2性质: 淡蓝色粘稠液体, 氢键, 缔合分子 ??A/V O2 0.68 H2O2 1.77 H2O 强氧化剂 ??B/V O2 –0.08 H2O2 0.87 OH- 中等强度氧化剂 H2O2性质 弱酸性 H2O2 = H2O- + H+ K1 = 1.55×10-12 H2O2+2NaOH冷Na2O2(或NaHO2)+2H2O 加合作用(与H2O合物相似) 2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3?3H2O2 过氧化氢合物 分解: 2H2O2 (l) = 2H2O + O2↑ (见光, 加热, 碱性介质, 重金属离子(Mn2+, Fe2+) 促进分解) H2O2性质 氧化还原性 O0 ← O- → O2- 氧化性: H2O2+2I-+2H+=I2↓+2H2O PbS+4H2O2=PbSO4↓+4H2O CrO2- + 3H2O2 + 2OH- = 2CrO42- + 4H2O H2O2性质 还原性: 2MnO4- + 5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O 分析上用此反应