p(二)氧族元素stt1.10

1、2022-3-16114.1 14.1 氧族元素氧族元素周期系第VIA族元素包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、釙(Po)五種，通常也稱氧族元素。2022-3-162元素符號(hào)OSSeTe價(jià)電子層結(jié)構(gòu)2s22p43s23p44s24p45s25p4主要氧化數(shù)-2,-1,0-2, 0, +2, +4, +6原子、離子半徑逐漸增大第一電離能逐漸減小電負(fù)性3.442.582.552.1單鍵離解能142 268172126（非）金屬性非金屬半金屬14.1.1 14.1.1 氧族元素概述氧族元素概述 P313P3132022-3-163同位素同位素 O16 O17 O18 （99.76%99.

2、76%）（）（0.04%0.04%）（）（0.2%0.2%）H2O18 重氧水（分餾水富集重氧水（分餾水富集O O1818）同素異形體同素異形體 O2 ，O3O O2 2吸吸 高高 能能 紫紫 外外 輻輻 射射 （ 1 10 00 0- -2 24 40 0n nm m) )吸吸 2 22 20 0- -3 32 20 0n nm m紫紫 外外 輻輻 射射O O3 3 高空約高空約25km高度有一臭氧層，高度有一臭氧層，0.2ppm，其作，其作用濾掉約用濾掉約99%的太陽(yáng)輻射。的太陽(yáng)輻射。14.1.2 氧單質(zhì)及其化合物氧單質(zhì)及其化合物 P314P314一 氧和臭氧2022-3-164 大大鍵的

3、形成條件鍵的形成條件 在三個(gè)或三個(gè)以上用鍵聯(lián)結(jié)起來(lái)的原子之間，如能滿足下列條件，則可形成大鍵 這些原子都在同一平面上； 每一原子有一相互平行的P軌道； P軌道數(shù)目的兩倍大于P電子數(shù)。由n個(gè)原子形成含有m個(gè)電子的大鍵用符號(hào)nm表示。 臭氧臭氧3 34 4 2022-3-1651.1.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)SpSp2 2雜化雜化E E0 0E E3 3E E2 2= =E E0 0E E1 10 00 00 03 31 12 23 34 4 平面三角形，鍵角平面三角形，鍵角116.8116.8抗抗磁磁性性唯唯一一的的極極性性單單質(zhì)質(zhì)臭氧分子的臭氧分子的3 34 4分子軌道示意圖分子軌道示意圖2022-3-166

4、2.2.性質(zhì)和用途性質(zhì)和用途 物理性質(zhì)：特殊腥臭味（雷雨天可聞物理性質(zhì)：特殊腥臭味（雷雨天可聞到），液態(tài)臭氧顯較深的蘭色（液氧淡蘭色）。到），液態(tài)臭氧顯較深的蘭色（液氧淡蘭色）。 化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：A 不穩(wěn)定，易分解不穩(wěn)定，易分解2 2O O3 33 3O O2 2常溫分解慢，加熱常溫分解慢，加熱200200以上分解快。以上分解快。2022-3-167B 氧化性氧化性 A(O3/O2)=2.07V B(O3/O2)=1.24V O3+2I-+2H+=I2+O2+H2O （用于測(cè)混合氣中的（用于測(cè)混合氣中的O O3 3量）量） CH3CH=CHCH3+O32CH3CHOCH3CH2CH=CH2

5、+O3CH3CH2CHO+HCHO確定雙確定雙鍵位置鍵位置C CN N- -O O3 3O O3 3O OC CN N- -C CO O2 2+ +N N2 2+ +O O2 2治理電鍍業(yè)治理電鍍業(yè)的含氰廢水的含氰廢水用途用途 消毒、殺菌劑。消毒、殺菌劑。2022-3-168 單質(zhì)+O2 S+O2SO3 ；P4+O2P4O6（P4O10） 氫氧化物或含氧酸鹽熱分解 Cu(OH)2=CuO+H2O ; CaCO3=CaO+CO2 高價(jià)氧化物熱分解或氫還原低價(jià)氧化物 PbO2PbO 單質(zhì)+硝酸 Sn+HNO3SnO2+NO+H2O二二 氧化物氧化物 P3151 制備2022-3-169氧化物通式氧

6、化物舉例離子型氧化物M2OLi2O；Na2O;K2O;Rb2O;Cs2OMOBeO;MgO;CaO;SrO;BaO;ZnO;MnOM2O3AI2O3;Sc2O3;Y2O3;Ln2O3(鑭系氧化物）MO2SnO2;PbO2;TiO2;WO2M3O4Pb3O4;Mn3O4;Fe3O42 氧化物的鍵型2022-3-1610共價(jià)型氧化物非金屬元素簡(jiǎn)單分子氧化物H;CI;Br;I;S;Se;Te;N;P;C的氧化物巨型分子氧化物B2O3;SiO2金屬元素18電子外殼的氧化物Ag2O;Cu2O18+2電子外殼的氧化物PbO;SnO 8電子外殼高電荷的氧化物Mn2O72022-3-1611 多數(shù)離子型氧化物

7、熔點(diǎn)較高多數(shù)離子型氧化物熔點(diǎn)較高 BeO(2803K);MgO(3073K);CaO(2853K) 巨型分子共價(jià)型氧化型熔點(diǎn)高巨型分子共價(jià)型氧化型熔點(diǎn)高 SiO2(1986K) 多數(shù)共價(jià)和少數(shù)離子氧化物熔點(diǎn)低多數(shù)共價(jià)和少數(shù)離子氧化物熔點(diǎn)低 CO2（194.5K）;OsO4(322.5K)3 氧化物的熔點(diǎn)2022-3-1612 溶于水但無(wú)顯著化學(xué)作用.如:RuO4 ;OsO4等 與水作用生成可溶性氫氧化物。如： Na2O;BaO;CO2;P2O5 ;SO3等 與水作用生成不溶性氫氧化物。如：BeO;MgO;Sc2O3;Sb2O3等 既難溶于水又不與水作用。如： SiO2；Fe2O3 ; MnO2

8、等4 氧化物與水的作用2022-3-1613 分類： 酸性氧化物。大多數(shù)非金屬氧化物，高氧化態(tài)的金屬氧化物。如：CO2；Mn2O7 堿性氧化物。大多數(shù)金屬氧化物。如：Na2O,MgO 5 氧化物的酸堿性及變化規(guī)律2022-3-1614 中性氧化物。不顯酸堿性的氧化物。如：CO;NO;N2O 復(fù)雜氧化物。Fe3O4;Pb3O4 兩性氧化物。部分金屬氧化物（BeO;Al2O3;ZnO;Cr2O3等）及少數(shù)非金屬氧化物（As4O6;Sb4O6;TeO2等)2022-3-1615氧化物酸堿性變化的一般規(guī)律：氧化物酸堿性變化的一般規(guī)律： 同周期各元素最高氧化態(tài)的氧化物，同周期各元素最高氧化態(tài)的氧化物，從

9、左從左到右堿性到右堿性兩性兩性酸性酸性 Na2O;MgO(堿性堿性) Al2O3(兩性兩性) SiO2;P4O10;SO3;Cl2O7(酸性酸性) 相同氧化態(tài)的同族各元素的氧化物相同氧化態(tài)的同族各元素的氧化物從上到從上到下堿性依次增強(qiáng)下堿性依次增強(qiáng) N2O3;P4O6(酸性酸性) As4O6;Sb4O6(兩性兩性) Bi2O3 (堿性堿性)2022-3-1616 同一元素不同氧化態(tài)的氧化物，其同一元素不同氧化態(tài)的氧化物，其酸性隨酸性隨氧化數(shù)的升高而增強(qiáng)氧化數(shù)的升高而增強(qiáng) As4O6 兩性兩性 ; As4O10 酸性酸性 PbO 堿性堿性 ; PbO2 兩兩性性2022-3-1617一、水在自然

10、界的分布 二、水的結(jié)構(gòu)三、水的物理性質(zhì)四、水的狀態(tài)圖五、水的化學(xué)性質(zhì)六、水的污染與凈化三三 水和冰水和冰 （自學(xué)）（自學(xué)）2022-3-1618四四 過(guò)氧化氫過(guò)氧化氫 P3171. 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 2. 物理性質(zhì)：純態(tài)為淡蘭色粘稠液體，極性物理性質(zhì)：純態(tài)為淡蘭色粘稠液體，極性比水大，締合度比水大，沸點(diǎn)（比水大，締合度比水大，沸點(diǎn)（423K423K）比水高）比水高, ,熔點(diǎn)（熔點(diǎn)（272K272K）與水接近。常用）與水接近。常用3%3%（雙氧水）（雙氧水）O 不等性sp3雜化2022-3-1619 OH878.0HO076.0OV/OH776.1OH6824.0OV/22B2222A3.3.化

11、學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)：不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性 低溫或高純度時(shí)比較穩(wěn)定，光照、低溫或高純度時(shí)比較穩(wěn)定，光照、加熱、微量雜質(zhì)或重金屬離子等都可加速分解加熱、微量雜質(zhì)或重金屬離子等都可加速分解 2H2O2=2H2O+O2弱酸性弱酸性 2H2O2=H+HO2-K1=1.5510-122022-3-1620 氧化還原性（不給體系引入新雜質(zhì)）氧化還原性（不給體系引入新雜質(zhì)） 氧化性氧化性 H2O2+2I-+2H+=I2+2H2OPbS+4H2O2=PbSO4+4H2O （油畫(huà)漂白）（油畫(huà)漂白）還原性還原性 5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2+5O2+8H2O H2O2+Cl2=2HCl+O2（工業(yè)除（工業(yè)除

12、Cl2）4.4.用途用途 漂白劑（漂白油畫(huà)、絲織品、毛織品等）、消漂白劑（漂白油畫(huà)、絲織品、毛織品等）、消毒劑、殺菌劑。濃度毒劑、殺菌劑。濃度30%30%會(huì)灼燒皮膚。會(huì)灼燒皮膚。2022-3-16215 5 制備制備實(shí)驗(yàn)室：實(shí)驗(yàn)室：Na2O2+H2SO4+10H2O=Na2SO410H2O+H2O2工業(yè)：工業(yè)：BaO2+H2SO4=BaSO4+H2O2 BaO2+CO2+H2O=BaCO3+H2O2 蒽醌法蒽醌法 P3172022-3-1622一、單質(zhì)硫一、單質(zhì)硫 正交硫 單斜硫 S8，環(huán)狀皇冠結(jié)構(gòu)，環(huán)狀皇冠結(jié)構(gòu), ,難溶于水，易溶難溶于水，易溶CS2、CCl4 硫的同素異形體：硫的同素異形體

13、：S S8 8、S S6 6、S S4 4、S S2 214.1.3 硫及其化合物硫及其化合物2022-3-1623二、硫化氫和金屬硫化物二、硫化氫和金屬硫化物1.1.H2S 制備制備 FeS+HCl=H2S+FeCl2 (1)強(qiáng)酸制備弱酸(2)制備采用非氧化性酸物性物性 無(wú)色、臭雞蛋味的氣體，劇毒，微溶于水，飽和溶液濃度0.1molL-3。2022-3-1624 化性：化性：二元弱酸二元弱酸 還原性還原性 A=0.14V B=-0.45V 2H2S+3O2(充足）=2SO2+2H2O 2H2S+O2(不充足）=2S+H2O 2H2S+SO2=3S+2H2O H2S+I2=2HI+S H2S+

14、2FeCl3= S+2FeCl2+2HCl若將硫化氫水溶液在空氣中放置，由于空氣中的氧把硫化氫氧化成游離的硫而會(huì)慢慢變渾濁。2022-3-16252.2.金屬硫化物金屬硫化物堿金屬硫化物及（堿金屬硫化物及（NH4）2S 、BaS等等易溶易溶堿土金屬硫化物堿土金屬硫化物微溶微溶（BeS難溶）難溶） 余大多余大多難溶難溶，且具特征顏色。，且具特征顏色。2022-3-16262022-3-1627溶稀鹽酸MnS ZnS FeS CoS NiSMS + 2HCl = MCl2 + H2S溶濃鹽酸SnS PbS CdS SnS2 Sb2S3 Bi2S3PbS + 4HCl = H2PbCl4 + H2S

15、溶濃硝酸CuS Cu2S Ag2S As2S3 As2S5CuS+10HNO3=Cu(NO3)3+H2SO4+8NO2+4H2O溶王水HgS 3HgS + 2HNO3 + 12HCI = 3H2HgCI4 + 3S + 2NO + 4H2O2022-3-1628三三. .多硫化物多硫化物制備：可溶性金屬硫化物（濃）制備：可溶性金屬硫化物（濃）+ +硫粉硫粉 S2-+（x-1)S=Sx2- (x=2-6)溶液一般黃色，溶液一般黃色，x增大，溶液顏色黃增大，溶液顏色黃橙橙紅紅 思考題思考題 (NH4)2S長(zhǎng)期放置會(huì)有何變化？長(zhǎng)期放置會(huì)有何變化？性質(zhì)：類同過(guò)氧化物，性質(zhì)：類同過(guò)氧化物，既有氧化性又有

16、還原性既有氧化性又有還原性 Na2S2+SnS=Na2SnS3 3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2 酸中歧化分解酸中歧化分解 S22-+2H+=H2S+S2022-3-1629練習(xí)練習(xí)分離下列兩組離子：(1) Zn2+ Cd2+ Cu2+ Hg2+(2) Zn2+ Cu2+ Ag+2022-3-1630預(yù)習(xí)：P321-3242022-3-16311. SO2四、二氧化硫、亞硫酸及其鹽四、二氧化硫、亞硫酸及其鹽(1) (1) 制備：制備： Na2SO3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2 2FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2 (工業(yè)）(2) 結(jié)構(gòu)：類同O3 ，V型，2個(gè)鍵，一個(gè)342

17、022-3-1632(4) 化性：既有氧化性又有還原性（主）既有氧化性又有還原性（主）22243422322242MnO5SO6H2Mn5SO3H OH SOIH OH SO2HI 2322H SO2 H S3S3H O22500 CSO2CO2COS鋁礬土當(dāng)遇強(qiáng)還原劑時(shí)，H2SO3又表現(xiàn)出氧化性(3) 物性：無(wú)色刺激性氣體，易溶于水，形成很不穩(wěn)定的亞硫酸H2SO3大氣污染物。2022-3-1633(5) (5) 用途：漂白劑用途：漂白劑( (漂白原理：與有機(jī)色素結(jié)合生漂白原理：與有機(jī)色素結(jié)合生成一種不穩(wěn)定的無(wú)色加合物，時(shí)間久了，這種加合成一種不穩(wěn)定的無(wú)色加合物，時(shí)間久了，這種加合物即分解，恢

18、復(fù)原色物即分解，恢復(fù)原色) )。思考題SO2的漂白作用與氯水的有何區(qū)別？ SO2能殺滅霉菌和細(xì)菌，可用做食物和干果的防腐劑。 用于制硫酸和亞硫酸鹽。2022-3-1634五五 三氧化硫、硫酸及其鹽三氧化硫、硫酸及其鹽 結(jié)構(gòu)：氣態(tài) 平面三角形S SO OO OO O4 46 61 SO3 性質(zhì)：SO3極易吸水，在空氣中強(qiáng)烈冒煙，溶于水生成H2SO4，并放出大量熱。2022-3-16352 2 H2SO4及其鹽及其鹽（1 1） H2SO4的結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)的結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)S：sp3雜化雜化分子中除存在分子中除存在鍵外鍵外, ,還存還存在在(p-d)鍵鍵( (反饋鍵反饋鍵) )純態(tài)為無(wú)色油狀液體。純態(tài)

19、為無(wú)色油狀液體。98.3%(18.0 molL-3)濃硫酸，沸點(diǎn)高。濃硫酸，沸點(diǎn)高。2022-3-1636（2 2） H2SO4的化學(xué)性質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)吸水性吸水性 吸游離水，做干燥劑吸游離水，做干燥劑 脫水脫水 C12H22O1112C+11H2O 酸酸 性性 稀硫酸為二元強(qiáng)酸，具有酸的一切通性稀硫酸為二元強(qiáng)酸，具有酸的一切通性氧化性氧化性稀酸（稀酸（H H+ +）：）：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2濃酸（濃酸（S S）：）：Zn+2H2SO4(濃濃)=ZnSO4+SO2+2H2O C+2H2SO4(濃濃)=CO2+2SO2+2H2O2022-3-1637（3 3）硫酸鹽）硫酸鹽 酸式鹽酸式

20、鹽：易溶于水，受熱易熔化。 只K+，Na+,NH4+,能形成穩(wěn)定的固態(tài)酸式硫酸鹽。 Na2SO4+H2SO4=2NaHSO4 正鹽：正鹽： 溶解性溶解性 大部分易溶，Ag、Be、Ca等鹽微溶； Ba 、Sr、Pb鹽難溶。 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 A、A硫酸鹽高溫難分解，重金屬硫酸鹽，陽(yáng)離子極化力強(qiáng)，受熱易分解。 CuSO4=CuO+SO3 2022-3-1638CuSO45H2O 藍(lán)礬或膽礬；藍(lán)礬或膽礬；FeSO47H2O 綠礬；綠礬；ZnSO47H2O 皓礬皓礬礬：帶結(jié)晶水的過(guò)渡金屬硫酸鹽。礬：帶結(jié)晶水的過(guò)渡金屬硫酸鹽。硫酸鹽的用途：硫酸鹽的用途：Al2(SO4)3為凈水劑，造紙充填劑和媒染劑CuSO

21、45H2O是消毒劑和農(nóng)藥FeSO47H2O農(nóng)藥和治療貧血的藥劑2022-3-16391.1.焦硫酸焦硫酸- -無(wú)色晶狀固體。無(wú)色晶狀固體。具有比濃硫酸更強(qiáng)的氧化性、吸水性和腐蝕性。具有比濃硫酸更強(qiáng)的氧化性、吸水性和腐蝕性。722OH42OSHSOH22 六、硫的其他含氧酸及其鹽六、硫的其他含氧酸及其鹽 OHOSKKHSO227224焦硫酸鹽焦硫酸鹽2022-3-1640 焦硫酸鹽的用途：與難溶的堿性、兩性氧化焦硫酸鹽的用途：與難溶的堿性、兩性氧化物（物（Fe2O3 、AL2O3 、TiO2等等)共熔，生成共熔，生成可溶可溶性性硫酸鹽。硫酸鹽。 Fe2O3+3K2S2O7=Fe2(SO4)3+3

22、K2SO4 AL2O3+3K2S2O7=AL2(SO4)3 +3K2SO42022-3-16412 2、硫代硫酸及其鹽、硫代硫酸及其鹽 硫代硫酸非常不穩(wěn)定,尚未制得純品。 硫代硫酸鹽中：堿金屬及Sr、Ca、Mg、Zn、 Cd鹽溶于水，余難溶。難溶鹽中多數(shù)能溶于可溶鹽中形成配合物。常用：常用：Na2S2O35H2O-海波、大蘇打海波、大蘇打 制法：制法：Na2SO3+S(煮沸）煮沸）=Na2S2O3 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 (制備液控制在堿性范圍）制備液控制在堿性范圍）2022-3-1642 物性：無(wú)色透明結(jié)晶，易溶于水，物性：無(wú)色透明結(jié)晶，易溶于水， 水溶

23、液弱堿性水溶液弱堿性 化性：化性： 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 中性、堿性溶液中很穩(wěn)定，中性、堿性溶液中很穩(wěn)定，酸（酸（PH4.6）中迅速分解）中迅速分解。 Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S+SO2+H2O（鑒定）（鑒定） 還原性還原性 中強(qiáng)還原劑中強(qiáng)還原劑 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI(定量測(cè)碘）定量測(cè)碘） Na2S2O3+4Cl2(Br2)+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl2022-3-1643 配位性配位性 AgBr+2Na2S2O3=Na3Ag(S2O3)2+NaBr AgNO3(過(guò)量過(guò)量)+Na2S2O3Ag2S2O3(白白) Ag2S(黑黑)+H2SO4現(xiàn)

24、象：由白色經(jīng)黃色、棕色最后生成黑色沉淀，現(xiàn)象：由白色經(jīng)黃色、棕色最后生成黑色沉淀，可用來(lái)可用來(lái)鑒定鑒定 S2O32-。思考思考 Na2S2O3 (過(guò)量過(guò)量)+AgNO3 ?2022-3-1644 過(guò)二硫酸為強(qiáng)氧化劑，可使紙?zhí)炕?，能燒過(guò)二硫酸為強(qiáng)氧化劑，可使紙?zhí)炕?，能燒焦石蠟。焦石蠟? 3、過(guò)硫酸及其鹽、過(guò)硫酸及其鹽 H2SO4（HO-SO3H） HO- + -SO3H（磺酸基）（磺酸基）所有過(guò)硫酸及其鹽都是所有過(guò)硫酸及其鹽都是強(qiáng)氧化劑強(qiáng)氧化劑2 2M Mn n2 2+ + +5 5S S2 2O O8 82 2- -+ +8 8H H2 2O O2 2M Mn nO O4 4- -+ +1 10 0S SO O4 42 2- -+ +1 16 6H H+ +A Ag g+ +2022-3-1645過(guò)二硫酸及其鹽均過(guò)二硫酸及其鹽均不穩(wěn)定不穩(wěn)定，加熱時(shí)容易分解