北理无机化学：第十四章 P区元素（二）.ppt

第十四章 p区元素（二） (p-Block Elements) §14.1 氮族元素 (Elements of the Nitrogen Family) §14.2 氧族元素 ? 性质 性质一：二元中强酸 性质二：还原性 性质三：氧化性 性质四：不稳定性 （2）亚硫酸及盐 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 性质一：二元中强酸 H2SO3在水溶液中存在下列平衡： §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 在亚硫酸和它的盐中，硫的氧化数是＋4，居中间氧化态，所以亚硫酸及其盐既有氧化性又有还原性，但它们的还原性是主要的。 性质二：还原性 酸性溶液中： 碱性溶液中： §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 从硫的电势图看，亚硫酸盐比亚硫酸具有更强的还原性。在碱性溶液中亚硫酸盐是一种强还原剂。 性质三：氧化性 亚硫酸虽然是相当强的还原剂，但也能被比它更强的还原剂（如H2S等）还原成单质硫，而表现出氧化性： §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 具有漂白作用，可使品红褪色 性质四：不稳定性 亚硫酸及其盐受热容易分解，遇到强酸也易分解： §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 性质二：强氧化性 O3是一种极强的氧化剂，氧化能力仅次于F2。 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） ? 用途 微量的O3能消毒杀菌，并作为空气净化剂和高能燃料的氧化剂等。 但空气中O3含量超过百万分之一时，不仅对人体有害，对农作物等物质也有害，它的破坏性也是基于它的氧化性。 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） O2 2O O+O2 O3 2O3 3O2 紫外线 紫外线 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 大气中的还原性气体污染物如氟利昂、SO2、CO、H2S、NO等越来越多，它们同大气高层中的O3发生反应，导致了O3浓度的降低。 氟利昂化学性质稳定易挥发、不溶于水。进入大气层后受紫外线辐射而分解产生Cl原子，Cl原子则可引发破坏O3的循环反应。 Cl+O3 ClO+O2 ClO+O Cl+O2 2. 过氧化氢（H2O2）(Hydrogen Peroxide) ? 结构 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 性质三：不稳定性 性质一：强氧化性 性质二：还原性 ? 性质 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 性质一：强氧化性 酸性溶液 碱性溶液 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） H2O2无论在酸性溶液还是在碱性溶液中都是强氧化剂。 H2O2能将碘化物氧化成单质碘，这个反应可用来定性检出或定量测定H2O2或过氧化物的含量： H2O2能将黑色的PbS氧化成白色的PbSO4： （黑） （白） §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 在碱性介质中H2O2的氧化性虽不如在酸性溶液中强，但与还原性较强的亚铬酸钠NaCrO2等反应时，仍表现出一定的氧化性。 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 白色 棕黑色 深绿色 黄色 性质二：还原性 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） H2O2在碱性溶液中是中等强度的还原剂，在酸性溶液中还原性较弱。 性质三：不稳定性 H2O2在低温和高纯度时还比较稳定，但若受热到426K（153℃）以上时便会猛烈分解，它的分解反应就是它的歧化反应。 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 能加速H2O2分解速度的因素还有： 在碱性介质中H2O2的分解速度比在酸性介质中快； 杂质的存在，如重金属离子Fe3＋、Cr3＋等都能大大加速H2O2的分解； 波长为320～380nm的光（紫外光）也能促进H2O2的分解。 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） ? 鉴定 在酸性溶液中，H2O2能使重铬酸盐生成二过氧合铬的氧化物CrO(O2)2，这是高氧化态（＋6氧化态）铬形成的过氧基配位化合物： §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 过氧化物CrO(O2)2在乙醚中较稳定，在乙醚层中形成的蓝色化合物的化学式是 此反应可用来检出H2O2的存在 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 14.2.3 硫及其化合物 1. 单质硫的同素异形体 单质硫有多种同素异形体，其中最常见的是斜方硫和单斜硫。 §14.2 氧族元素 第十四章 p区元素（二） 斜方硫 单斜硫 弹性硫 大于368.4K 463K 小于368.4K 斜方硫是室温