化学竞赛无机化学绝密课件 氧族元素.pptVIP

第十五章氧族元素氧O大气圈中O；水圈中HO；22岩石圈中SiO、硅酸盐，其2它含氧化合物在地壳中的质量含量为47.4%，列第1位。

硫S天然单质硫矿硫化物矿如方铅矿PbS闪锌矿ZnS黄铁矿FeS2

硫酸盐矿如石膏CaSO?2HO42芒硝NaSO?10HO242重晶石BaSO4天青石SrSO4地壳中质量含量为0.026%，列第17位。

硒Se硒铅矿PbSe硒铜矿CuSe硒在地壳中质量含量为5?10－6%

碲Te碲铅矿PbTe黄碲矿TeO2碲在地壳中质量含量约为5?10－7%

钋Po放射性元素，本章不做介绍。

15.1氧单质和氧化物15.1.1氧气和臭氧1.氧气的制取加热分解含氧化合物制氧气2BaO——2BaO+O222NaNO——2NaNO+O322

最常见的是催化分解KClO3?2KClO———2KCl+3O32MnO2

工业上制取O的方法是分馏液2化空气。N2O2b.p.77K90K沸点之差很大，足以将两者分离。

2.氧气的性质常温下，氧气无色无味无臭。O为非极性分子，HO为极22性溶剂，故在HO中溶解度很小。2

在水中有水合氧分子存在O?HO?2222O2HO水中少量氧气是水生动植物赖以生存的基础。

O90K液化，成淡蓝色液体，254K凝固，成淡蓝色固体。

（1）和大多数单质直接化合氧气可以和大多数单质直接化合，无论金属还是非金属。如3Fe+2O——FeO3422Mg+O——2MgO22H+O——2HO222

（2）和大多数非金属氢化物反应例如HS气体点燃后在氧气充足2的条件下燃烧，生成二氧化硫和水：点燃2HS+3O======2SO+2HO2222

氧气不充足时，将生成单质硫和水：点燃2HS+O======2S+2HO222

NH在氧气中燃烧，生成氮气和水，3若有Pt做催化剂将生成一氧化氮：点燃4NH+3O======2N+6HO3222点燃4NH+5O======4NO+6HO322Pt催化

（3）和低氧化态氧化物反应点燃2CO+O======2CO22（4）和硫化物反应加热2SbS+9O======2SbO+6SO232232

3.臭氧的分子结构臭氧分子式为O3。分子中氧原子的键联关系是一个氧原子为中心，其余两个氧原子为配体。

根据价层电子对互斥理论价层电子总数6+0?2=6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sp不等性杂化。2

sp杂化轨道中的单电子轨道，2与配体氧的2p轨道成σ键，确定y了分子“V”字形结构。并确定了O的分子平面。3

中心的2p轨道和两个配体的z2p轨道均垂直于分子平面，互相z重叠。

共有4个电子——中心2个，配体1?2个，在这3个p轨道中z运动，形成3中心4电子大?键，表示成。

O中的以单键的水平约3束3个氧原子，O中的O－O化学3键介于单双键之间。

4.臭氧的产生、性质和存在在高温或放电的条件下，氧气可以变成O。3雷雨季节里闪电产生的高压放电，可引发下面的反应，生成O33O——2O32

实验室中，在高压放电的条件下，可以实现O变为O的过程。23实验装置主要是两个玻璃制作的柱状容器。

无夹层进气管排气管夹层其中一个容器有夹层，有玻璃导管可以使气体进入和排出。

两个柱状容器盛装稀硫酸，同轴放置。

5－20kV两个容器中的稀硫酸，分别与5－20kV高压电源的两极连接。

5－20kV烧杯盛装淀粉碘化钾溶液，用以检验产物。

5－20kV臭氧空气鼓气器淀粉KI溶液稀硫酸鼓入空气，高压放电使其中氧气变成O3

生成的O，将KI氧化，生成I232I－+O+2H——I+HO+O+3222烧杯中的淀粉碘化钾溶液变蓝。

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。若使用橡胶管，在有应力处立刻折断。橡胶中的C－S键、甚至C－C键都可能被破坏。

O淡蓝色，有鱼腥气味，由3于分子有极性，在水中的溶解度比O大些。2

O氧化性很强3O+2H+2e=O+HO+322?E=2.08V－O+HO+2e=O+2OH322?E=1.24V

O作为氧化剂不仅可以