化学竞赛无机化学绝密课件氧族元素.pptx

氧 O; 硫 S 天然单质硫矿; 硫酸盐矿 如石膏 CaSO4?2 H2O 芒硝 Na2SO4?10 H2O 重晶石 BaSO4 天青石 SrSO4 ; 硒 Se 硒铅矿 PbSe 硒铜矿 CuSe; 碲 Te 碲铅矿 PbTe 黄碲矿 TeO2; 钋 Po 放射性元素， 本章不做介绍。; 15. 1 氧单质和氧化物; 最常见的是催化分解 KClO3 ; 工业上制取 O2 的方法是分馏液 化空气???; 2. 氧气的性质; 水中少量氧气是水生动植物赖 以生存的基础。; 54 K 凝固，成淡蓝色固体。; （1） 和大多数单质直接化合; 例如 H2S 气体点燃后在氧气充足 的条件下燃烧，生成二氧化硫和水： ;氧气不充足时，将生成单质硫和水：; NH3 在氧气中燃烧，生成氮气和水， 若有 Pt 做催化剂将生成一氧化氮： ; （4）和硫化物反应; 3. 臭氧的分子结构; 价层电子 3 对，价层电子对构型 为正三角形。; 价层电子 3 对，2 个配体，中心 氧原子的杂化方式为 sp2 不等性杂化。; sp2 杂化轨道中的单电子轨道， 与配体氧的 2py 轨道成 σ 键，确定 了分子 “ V ” 字形结构。; 中心的 2pz 轨道和两个配体的 2pz 轨道均垂直于分子平面，互相 重叠。; 共有 4 个电子 —— 中心 2 个， 配体 1 ? 2 个，在这 3 个 pz 轨道中 运动，形成 3 中心 4 电子大 ? 键， 表示成 。; O3 中的 以单键的水平约 束 3 个氧原子，O3 中的 O－O 化学 键介于单双键之间。; 4. 臭氧的产生、性质和存在; 实验室中，在高压放电的条件 下，可以实现 O2 变为 O3 的过程。;进 气 管; 两个柱状容器盛装稀硫酸， 同轴放置。;5－20 kV;5－20 kV; 鼓入空气，高压放电使其中 氧气变成 O3; 生成的 O3，将 KI 氧化，生成 I2; 产生的臭氧只有 2 － 8 ％ 的浓度， 但是氧化性能极强，所以排气管要用玻 璃制作。; O3 淡蓝色，有鱼腥气味，由 于分子有极性，在水中的溶解度比 O2 大些。; O3 + 2 H+ + 2 e = O2 + H2O E ? = 2.08 V; 2 HI + O3 —— I2 + H2O + O2; PbS（黑）+ 4 O3 —— PbSO4（白）+ 4 O2; 很难与 O2 作用的单质 Ag 和 Hg，常温下就可以被 O3 所氧化。; 大气层中离地表 20 km ～ 40 km 有臭氧层。; 臭氧层可以吸收阳光辐射的紫 外线的能量， 发生如下反应; 多年来，还原性气体 SO2， H2S 的大量排放对臭氧层有破 坏作用; 此项研究曾获得 1995 年度 Nobel 化学奖。; 1. 氧化物的酸碱性; 如 Mn2O7 是 HMnO4 的酸酐；; 少数金属氧化物 Al2O3， ZnO，BeO，Ga2O3，CuO， Cr2O3 等 ; CO，NO，N2O 是不显酸性 和碱性的氧化物。; 2. 氧化物酸碱性的规律; （2 ）同主族相同氧化数的 氧化物从上到下碱性增强; （3 ）同一元素多种氧化物 氧化数高的酸性强; 15. 2 水; 15. 2. 1 实验室中的水;氢存在