第十二章氧族元素课件.ppt

1、西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院第十二章第十二章 氧族元素氧族元素掌握氧、臭氧、过氧化氢和超氧化物的结构掌握氧、臭氧、过氧化氢和超氧化物的结构和性质，初步掌握离域和性质，初步掌握离域键及形成条件。键及形成条件。掌握单质硫、硫的氢化物、氧化物、重要含掌握单质硫、硫的氢化物、氧化物、重要含氧酸及其盐的结构和性质。氧酸及其盐的结构和性质。掌握硫化物沉淀的生成和溶解掌握硫化物沉淀的生成和溶解(Zn2+、Mn2+、Fe2+、Pb2+、Cu2+、Hg2+、Cd2+)。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院第一节第一节 氧族元素通性氧族元素通性一、通一、通 性性n周期表中的周期表中的AA族元素包括氧族

2、元素包括氧(Oxgen)(Oxgen)、硫、硫(sulfur)(sulfur)、硒、硒(Selenium)(Selenium)、碲、碲(Tellurium)(Tellurium)和钋和钋(Polonium)(Polonium)五种元素，通称为五种元素，通称为氧族元素氧族元素(Oxygen (Oxygen family)family)。除氧以外。除氧以外, ,其余诸元素称为硫属元素其余诸元素称为硫属元素(Chalcogen),(Chalcogen),该词的希腊文原意为成矿元素。该该词的希腊文原意为成矿元素。该族元素原子的价电子构型为族元素原子的价电子构型为nsns2 2npnp6 6, , 氧族

3、元素是氧族元素是由典型的非金属过渡到金属的一个完整的家族，由典型的非金属过渡到金属的一个完整的家族，在这五种元素中，氧和硫是典型的非金属，硒和在这五种元素中，氧和硫是典型的非金属，硒和碲是准金属，釙是典型的金属。碲是准金属，釙是典型的金属。氧氧硫硫硒硒碲碲钋钋原原子子序序数数816345284原原子子量量16.0032.0678.96127.6-原原子子共共价价半半径径/pm66104117137167M-2132184191211-离离子子半半径径/pmM+6930425667熔熔点点/K54.63864901663-沸沸点点/K90718958-第第一一电电离离势势/(kJmol-1)15

4、201006941869818第第一一电电子子亲亲合合势势/(kJmol-1)-141-200.4-194.9-190.14-130第第二二电电子子亲亲合合势势/(kJmol-1)-780-590-420-单单健健离离解解能能/(kJmol-1)142256172126-电电负负性性（鲍鲍林林）3.442.582.552.102.00氧族元素的一些性质氧族元素的一些性质西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院电子构型电子构型常见氧化态常见氧化态OHe2s22p4-2,-1,0,SNe3s23p4-2,-1,0,+2,+4,+6SeAr4s24p4-2,0,+4,+6TeKr5s25p4-2,+2

5、,0,+4,+6PoXe6s26p4+2,+6氧族元素的氧化态氧族元素的氧化态西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n氧族元素的成键特征氧族元素的成键特征本族元素的共价半径、电离势、电负本族元素的共价半径、电离势、电负性的变化趋势与卤素相似。性的变化趋势与卤素相似。通常情况下氧的氧化态为通常情况下氧的氧化态为-2；在过氧；在过氧化物中氧的氧化数为化物中氧的氧化数为-1，与氟化合形，与氟化合形成成OF2时，氧才显示正的氧化态。时，氧才显示正的氧化态。氧在成键时，由于它处于第二周期，氧在成键时，由于它处于第二周期，不能利用不能利用3d空轨道，因此，与硫、硒、空轨道，因此，与硫、硒、碲不同，它不能形

6、成高氧化态，也不碲不同，它不能形成高氧化态，也不能扩大配位数，而硫、硒、碲可呈现能扩大配位数，而硫、硒、碲可呈现氧化态为氧化态为+2、+4、+6，其配位数可为，其配位数可为2、4、6。 西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n硫属元素的通性硫属元素的通性 它们在空气中燃烧生成它们在空气中燃烧生成SO2、SeO2、TeO2；都能与氟强烈反应生成六氟化物，并都能与氟强烈反应生成六氟化物，并能与氯反应生成四氯化物。三种元素都能被能与氯反应生成四氯化物。三种元素都能被热硝酸、热硫酸所侵蚀，但不受非氧化性酸热硝酸、热硫酸所侵蚀，但不受非氧化性酸（如盐酸、氢氟酸等）侵蚀。硫和硒溶于碱（如盐酸、氢氟酸等）侵

7、蚀。硫和硒溶于碱金属硫化物及碱金属硒化物的水溶液中，形金属硫化物及碱金属硒化物的水溶液中，形成相应的多硫化物或多硒化物。加热时，这成相应的多硫化物或多硒化物。加热时，这三种元素都能和许多金属作用，生成二元化三种元素都能和许多金属作用，生成二元化合物。合物。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院第二节第二节 氧和臭氧氧和臭氧以重量计，岩石圈含氧以重量计，岩石圈含氧4747，是丰度占，是丰度占第一位的元素。海洋含氧第一位的元素。海洋含氧8989；以体积计，；以体积计，大气中含氧约大气中含氧约2121。普通氧中，除含有最。普通氧中，除含有最丰富的氧丰富的氧-16-16外，氧外，氧-18-18约含约含

8、0.20.2，另外，另外还有还有0.040.04氧氧-17-17。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院一、氧一、氧1 1、氧气的制法、氧气的制法 工业上是通过空气的低温分工业上是通过空气的低温分馏来制备氧气；馏来制备氧气； 实验室主要利用氯酸钾分解实验室主要利用氯酸钾分解来制备。来制备。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院、氧原子的成键特征、氧原子的成键特征n氧原子的电负性仅次于氟氧原子的电负性仅次于氟,它从电负它从电负性较小的元素化合而夺取电子形成性较小的元素化合而夺取电子形成O2-离子，即离子型氧化物。离子，即离子型氧化物。n氧原子与电负性较大元素氧原子与电负性较大元素(高氧化态高氧化

9、态金属元素和非金属元素金属元素和非金属元素)化合化合,共用电共用电子对形成两个共价单健子对形成两个共价单健 ,如如:H2O、Cl2O即共价型氧化物。即共价型氧化物。n氧原子的半径小电负性大，有形成氧原子的半径小电负性大，有形成多重键的倾向。如：尿素中碳碳双多重键的倾向。如：尿素中碳碳双键键 ，CO中的叁键中的叁键 。OOCNHNH22OC西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n形成共价单键化合态的氧原子还有形成共价单键化合态的氧原子还有两对孤电子对两对孤电子对 ,共价双键氧原子共价双键氧原子也有两对孤电子对也有两对孤电子对 ，它们可以，它们可以作为配位原子形成配合物，如水合作为配位原子形成配合

10、物，如水合物物Fe(H2O) 62+、醚合物、醚合物、醇合物等。醇合物等。n氧原子可以把两个单电子以相反自氧原子可以把两个单电子以相反自旋归并，空出一个旋归并，空出一个2p轨道接受外来轨道接受外来配位电子而成键配位电子而成键,例如例如;含氧酸根中的含氧酸根中的p-p 配键及配键及d-p 配键。配键。O:O 西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院3、氧分子和氧分子离子、氧分子和氧分子离子 从氧分子来看，氧分子中有两个处于从氧分子来看，氧分子中有两个处于反键轨道成单电子，所以氧分子可以获得反键轨道成单电子，所以氧分子可以获得或失去电子而形成分子离子。它可形成四或失去电子而形成分子离子。它可形成四种

11、种O22-、O2-、O2+、O22+(离子化合物是难离子化合物是难形成的）。如形成离子型过氧化物形成的）。如形成离子型过氧化物Na2O2或共价型过氧化物或共价型过氧化物H2O2等。等。 臭氧分子臭氧分子O3可以结合一个电子形成可以结合一个电子形成O3-,所形成的化合物叫做臭氧化物如所形成的化合物叫做臭氧化物如KO3等。等。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院量子力学中用公式（量子力学中用公式（2S+1）来表示原）来表示原子光谱中的谱线条数。如正旋为子光谱中的谱线条数。如正旋为1/2，逆旋，逆旋为为-1/2，当两个电子都为顺旋则，当两个电子都为顺旋则2S+1=3（即（即三线态）三线态）,若一个

12、为顺旋一个为逆旋则若一个为顺旋一个为逆旋则2S+1=1(即单线态或激发态即单线态或激发态)这种状态是在一这种状态是在一定特殊条件下形成的定特殊条件下形成的(如：氯气通入如：氯气通入NaOH中产生红色荧光中产生红色荧光)。、单线态氧、单线态氧西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院二、氧化物二、氧化物1、根据氧化物在水中的行为进行分类、根据氧化物在水中的行为进行分类n酸性氧化物酸性氧化物基本上是共价化合物，包括大多数非金基本上是共价化合物，包括大多数非金属氧化物和某些高氧化态的金属氧化属氧化物和某些高氧化态的金属氧化物（物（CrO3、Mn2O7），其水溶液显酸），其水溶液显酸性；性；n碱性氧化物碱

13、性氧化物大多数金属离子型氧化物显碱性，当溶大多数金属离子型氧化物显碱性，当溶于水时，得到碱性溶液；于水时，得到碱性溶液；西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n两性氧化物两性氧化物 一些金属氧化物（一些金属氧化物（ZnO、Al2O3、Cr2O3、Ga2O3）和少数非金属氧化）和少数非金属氧化物物(As2O3、Sb4O6、TeO2)显两性；显两性；n不成盐氧化物不成盐氧化物 不成盐氧化物：不成盐氧化物：NO、CO 。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院2 2、根据氧化物的价键特征进行分类、根据氧化物的价键特征进行分类n离子型氧化物离子型氧化物 碱金属、碱土金属氧化物属于典型离子碱金属、碱土金属

14、氧化物属于典型离子型氧化物；型氧化物；n共价型氧化物共价型氧化物 非金属氧化物和高氧化态非金属氧化物和高氧化态8电子构型电子构型（Mn2O7)、18电子构型（电子构型（Ag2O、Cu2O）、）、182电子构型（电子构型（PbO、SnO）的金属氧化物属于共价型氧化物；）的金属氧化物属于共价型氧化物；n过渡型氧化物过渡型氧化物 多数金属氧化物（多数金属氧化物（BeO、Al2O3、CuO、Cr2O3）属于过渡型氧化物。）属于过渡型氧化物。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院3、氧化物酸碱性的一般规律、氧化物酸碱性的一般规律n同周期中，从左到右，各元素最高同周期中，从左到右，各元素最高氧化态的氧化物

15、的碱性逐渐减弱，氧化态的氧化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强即：从左到右，碱酸性逐渐增强即：从左到右，碱性性两性两性酸性。酸性。n同一族中，从上到下，同一价态的同一族中，从上到下，同一价态的氧化物的碱性依次增强。氧化物的碱性依次增强。n同一元素不同价态的氧化物，其酸同一元素不同价态的氧化物，其酸性随氧化数的升高而增强。性随氧化数的升高而增强。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院三、臭三、臭 氧氧1、臭氧的物理性质臭氧的物理性质nO3是是O2的同素异性体（也称同素异形的同素异性体（也称同素异形体）。体）。 O3在地面附近的大气层中含量极少在地面附近的大气层中含量极少,仅占仅占0.001ppm。在

16、离地面。在离地面2040km处有处有个臭氧层，臭氧浓度高达个臭氧层，臭氧浓度高达0.2ppm。它。它是氧气吸收太阳的紫外线后形成的。反是氧气吸收太阳的紫外线后形成的。反应为：应为：O2+h ( 10-24ZnS+2HClZnCl2+H2S能溶于浓盐酸如：能溶于浓盐酸如：CdS、PbS等等Ksp=10-2510-30 不溶于浓盐酸而溶于硝酸如不溶于浓盐酸而溶于硝酸如:CuS、Ag2S等等 Ksp10-303CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O不溶于硝酸而溶于王水如不溶于硝酸而溶于王水如:HgS等等 Ksp更小更小3HgS+12HCl+2HNO3=3H2HgCl4+3S+

17、2NO+4H2O注：以上的注：以上的Ksp以二价金属为标准。以二价金属为标准。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院3、多硫化物、多硫化物n碱金属或碱土金属硫化物的溶液能溶解单碱金属或碱土金属硫化物的溶液能溶解单质硫生成多硫化物质硫生成多硫化物,如如:Na2S+(x-1)SNa2Sxn多硫化物的溶液一般显黄色，随着多硫化物的溶液一般显黄色，随着x值的值的增加由黄色、橙色而至红色。增加由黄色、橙色而至红色。n多硫离子具有链状结构，多硫离子具有链状结构，S原子是通过共原子是通过共用电子对相连成硫链。用电子对相连成硫链。S32-、S52-离子的结构离子的结构如下如下：SSSSSS5 -22-SSSS

18、3 -22-西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n多硫化物在酸性溶液中很不稳定，容易生多硫化物在酸性溶液中很不稳定，容易生成硫化氢和硫。成硫化氢和硫。Sx2-+2H+H2S+(x-1)Sn多硫化物具有氧化性并能发生歧化反应。多硫化物具有氧化性并能发生歧化反应。由于在多硫化物中存在过硫链由于在多硫化物中存在过硫链HSSH，它与它与H2O2中的过氧链中的过氧链HOOH类似，因类似，因此，此，多硫化物具有氧化性并能发生歧化反应。多硫化物具有氧化性并能发生歧化反应。见下面反应方程式：见下面反应方程式：Na2S2+SnSSnS2+Na2SNa2S2Na2S+S Na2S2在制革工业中用作原皮的脱毛剂，

19、多硫在制革工业中用作原皮的脱毛剂，多硫化物是分析化学常用的试剂。多硫化钙化物是分析化学常用的试剂。多硫化钙CaS4在农业上用来杀灭害虫。在农业上用来杀灭害虫。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院三、硫的含氧化合物三、硫的含氧化合物硫的氧化物有硫的氧化物有S2O、S2O3、SO2、SO3、S2O7、SO4等，其中最重要的是等，其中最重要的是SO2和和SO3。硫又能形成种类繁多的含氧酸。硫又能形成种类繁多的含氧酸。二氧化硫、亚硫酸和亚硫酸盐二氧化硫、亚硫酸和亚硫酸盐1、二氧化硫二氧化硫SO2nSO2的物理性质的物理性质SO2是无色有刺激臭味的气体，它的分是无色有刺激臭味的气体，它的分子具有极性，

20、极易液化，在常压下，子具有极性，极易液化，在常压下，263KSO2就能液化。液态就能液化。液态SO2还是许多物质的良好还是许多物质的良好溶剂。溶剂。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院漂白性漂白性 SO2能和一些有机色素结合成为无色能和一些有机色素结合成为无色的化合物，因此，可用于漂白纸张、草帽等。的化合物，因此，可用于漂白纸张、草帽等。氧化、还原性氧化、还原性既可做氧化剂，又可做还原剂。既可做氧化剂，又可做还原剂。 SO2中的中的S的氧化数为的氧化数为+4，处于中间价态。，处于中间价态。nSO2的化学性质的化学性质西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院nSO2的结构的结构与臭氧的结构相似，

21、二氧化硫分子是与臭氧的结构相似，二氧化硫分子是V形的构型，分子中的形的构型，分子中的S原子以原子以sp2杂化与两个杂化与两个O原子各形成一个原子各形成一个 键，还有一个键，还有一个p轨道与两轨道与两个个O原子相互平行的原子相互平行的p轨道形成一个轨道形成一个34的离的离域域键。二氧化硫分子的结构。键。二氧化硫分子的结构。图图SO2的分子结构的分子结构西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院、H2SO3及其盐及其盐n酸性酸性亚硫酸亚硫酸实际上是实际上是SO2的一种水合物的一种水合物SO2xH2O，在水溶液中时，显著地分解为，在水溶液中时，显著地分解为SO2和和H2O，存在下列平衡：，存在下列平衡：

22、SO2+xH2OSO2xH2OH+HSO3-+(x-1)H2OHSO3-H+SO32-Ka1=1.5410-2、Ka2=1.0210-7可知其可知其酸性比碳酸的要强。酸性比碳酸的要强。加酸并加热时平衡向左移动，有加酸并加热时平衡向左移动，有SO2气气体逸出。加碱时，则平衡向右移动，生成酸体逸出。加碱时，则平衡向右移动，生成酸式盐或正盐。式盐或正盐。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院在酸性介质中在酸性介质中H2SO3的氧化性不强，而的氧化性不强，而在碱性介质中还原性很强，亚硫酸及其盐主在碱性介质中还原性很强，亚硫酸及其盐主要表现还原性，生成要表现还原性，生成+6价的硫酸或硫酸盐。价的硫酸或硫

23、酸盐。 SO32-+2H+H2O+SO2(可用于实验室可用于实验室制备）制备）Na2SO3和和NaHSO3大量用于染料工业，大量用于染料工业，漂白织物时的去氯剂。漂白织物时的去氯剂。n氧化、还原性氧化、还原性 ASO42-H2SO3-S BSO42-SO32-S0.1720.45-0.93-0.66西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院SO32-的结构：的结构： S的的6个价电子加个价电子加2个电荷共个电荷共8个，个，4对电子对电子,采取采取sp3杂化。杂化。nSO32-及及H2SO3的结构的结构西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院固态固态SO3有有 (层状结构，它是三种变体中层状结构，它是

24、三种变体中最稳定的一种最稳定的一种)、 (要在痕量水存在下方能形成。要在痕量水存在下方能形成。是链状结构是链状结构)、 (具有类似冰状的三聚体环状结具有类似冰状的三聚体环状结构构)三种三种变体变体，其稳定性依次减小。，其稳定性依次减小。SO3、H2SO4及其盐及其盐1、SO3的结构的结构无色的气态无色的气态SO3主要是以单分子存在。主要是以单分子存在。它的分子是平面三角形，硫原子以它的分子是平面三角形，硫原子以sp2杂化，杂化，有一个有一个离域离域46键键。只有非常纯的。只有非常纯的SO3可在可在室温下以液态存在。室温下以液态存在。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院2、SO3的性质的性质S

25、O3是一个强氧化剂，特别在高温时它是一个强氧化剂，特别在高温时它能将能将P氧化为氧化为P4O10，将，将HBr氧化为氧化为Br2。三氧化硫极易吸水，在空气中强烈冒烟，三氧化硫极易吸水，在空气中强烈冒烟，溶于水中即生成硫酸并放出大量热。放出的溶于水中即生成硫酸并放出大量热。放出的热使水产生的蒸气与热使水产生的蒸气与SO3形成酸雾形成酸雾,影响吸收影响吸收的效果的效果,所以工业上生产硫酸是用浓硫酸吸所以工业上生产硫酸是用浓硫酸吸收收SO3得发烟硫酸，再用水稀释。得发烟硫酸，再用水稀释。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院3、H2SO4及其盐的结构与性质及其盐的结构与性质n纯硫酸是无色的油状液体，

26、纯硫酸是无色的油状液体，283.4K时凝时凝固。在液态和固态的硫酸分子间都存在着固。在液态和固态的硫酸分子间都存在着氢键所以属于高沸点酸。我们通常所说的氢键所以属于高沸点酸。我们通常所说的浓硫酸是浓硫酸是98（18mol/L)，可用来制低沸，可用来制低沸点酸，有吸水性（做干燥剂）、脱水性和点酸，有吸水性（做干燥剂）、脱水性和氧化性。氧化性。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n硫酸盐的性质与结构硫酸盐的性质与结构 硫酸能形成酸式盐和正盐两种类型的盐。硫酸能形成酸式盐和正盐两种类型的盐。碱金属元素（碱金属元素（Na、K）能形成稳定的固态酸）能形成稳定的固态酸式硫酸盐。在碱金属的硫酸盐溶液内加过

27、量式硫酸盐。在碱金属的硫酸盐溶液内加过量的硫酸便有酸式硫酸盐生成。的硫酸便有酸式硫酸盐生成。Na2SO4+H2SO42NaHSO4酸式硫酸盐均易溶于水，也易熔化。加酸式硫酸盐均易溶于水，也易熔化。加热到熔点以上，它们即转变为焦硫酸盐热到熔点以上，它们即转变为焦硫酸盐M2S2O7，再加强热，就进一步分解为正盐和，再加强热，就进一步分解为正盐和三氧化硫。三氧化硫。2NaHSO4=Na2S2O7+H2ONa2S2O7=Na2SO4+SO3强热强热西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院1273KnSO42-中中S采取采取sp3杂杂化，对称性高，结化，对称性高，结构较稳定，所以硫构较稳定，所以硫酸盐一般

28、是稳定的酸盐一般是稳定的盐。对于阳离子极盐。对于阳离子极化作用强的如：化作用强的如：18电子外壳的加热才电子外壳的加热才可能分解。可能分解。CuSO4=CuO+SO3西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n硫酸盐的溶解性硫酸盐的溶解性一般硫酸盐都易溶于水。硫酸一般硫酸盐都易溶于水。硫酸银微溶，碱土金属银微溶，碱土金属(Be、Mg除外除外)和和铅的硫酸盐微溶。可溶性硫酸盐从铅的硫酸盐微溶。可溶性硫酸盐从溶液中析出的晶体常带有结晶水如溶液中析出的晶体常带有结晶水如:CuSO45H2O、Na2SO410H2O等等。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n复盐复盐多数硫酸盐有形成复盐的趋势多数硫酸盐有

29、形成复盐的趋势,在复盐在复盐中的两种硫酸盐是同晶型的化合物中的两种硫酸盐是同晶型的化合物,这类复这类复盐又叫做矾。盐又叫做矾。常见的复盐有两类常见的复盐有两类:一类的组成通式是一类的组成通式是M2ISO4MIISO46H2O,其中其中MI=NH4+、K+、Rb+、Cs+,MII=Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+、Mg2+。这一类的复盐。这一类的复盐,如摩尔盐如摩尔盐(NH4)2SO4FeSO46H2O；西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院另一类组成的通式是另一类组成的通式是M2ISO4M2(SO4)324H2O，其中，其中M=Al3+、Fe3+、Cr3+、Ga3+、V3+、C

30、o3+。属于这类的复。属于这类的复盐盐,如明矾如明矾K2SO4Al2(SO4)324H2O。它们通式。它们通式的简式可写为的简式可写为MIMIII(SO4)212H2O。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n用途用途 硫酸是化学工业中一种重要的化工硫酸是化学工业中一种重要的化工原料。往往用硫酸的年产量来衡量一个原料。往往用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力。硫酸大量用于肥国家的化工生产能力。硫酸大量用于肥料工业中制造过磷酸钙和硫酸铵；还大料工业中制造过磷酸钙和硫酸铵；还大量用于石油的精炼上，炸药的生产上以量用于石油的精炼上，炸药的生产上以及制造各种矾、染料、颜料、药物等。及制造各种矾、

31、染料、颜料、药物等。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n硫酸的制备硫酸的制备在十六、十七世纪时，西方所用的硫酸几在十六、十七世纪时，西方所用的硫酸几乎都是用干馏绿矾的方法制造的当时称这种乎都是用干馏绿矾的方法制造的当时称这种酸为酸为“北屋酸北屋酸”。十七世纪炼金术士勒费伏尔。十七世纪炼金术士勒费伏尔及药剂师勒梅里采用一种类似钟罩的装置，在及药剂师勒梅里采用一种类似钟罩的装置，在其中燃烧硫黄，并混入硝石便可顺利地得到硫其中燃烧硫黄，并混入硝石便可顺利地得到硫酸。现在我们通常用接触法制硫酸。酸。现在我们通常用接触法制硫酸。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院四、硫代硫酸钠四、硫代硫酸钠1、硫

32、代硫酸钠的制备、硫代硫酸钠的制备硫代硫酸钠（硫代硫酸钠（Na2S2O35H2O）又称海波）又称海波或大苏打。将硫粉溶于沸腾的亚硫酸钠碱性或大苏打。将硫粉溶于沸腾的亚硫酸钠碱性溶液中或将溶液中或将Na2S和和Na2CO3以以2:1的物质的量的物质的量之比配成溶液再通入之比配成溶液再通入SO2便可制得便可制得Na2S2O3。Na2SO3+SNa2S2O32Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2也可用以下方法制备：也可用以下方法制备：2NaHS+4NaHSO33Na2S2O3+3H2O2Na2S+3SO22Na2S2O3+S西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院硫代硫酸硫代硫酸根可

33、看成是根可看成是SO42-中的一个中的一个氧原子被硫原氧原子被硫原子所代替并与子所代替并与SO42-相似具有相似具有四面体构型。四面体构型。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院3、硫代硫酸钠的性质、硫代硫酸钠的性质n硫代硫酸钠是无色透明晶体，易溶于水，硫代硫酸钠是无色透明晶体，易溶于水，其水溶液显弱碱性，在中性、碱性溶液中很其水溶液显弱碱性，在中性、碱性溶液中很稳定，在酸性溶液中迅速分解。稳定，在酸性溶液中迅速分解。Na2S2O3+2HCl2NaCl+SO2+S+H2O西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n硫代硫酸钠是一种中等强度的还原剂，与硫代硫酸钠是一种中等强度的还原剂，与碘反应时，它

34、被氧化为连四硫酸钠；与氯、碘反应时，它被氧化为连四硫酸钠；与氯、溴等反应时被氧化为硫酸盐。因此，硫化硫溴等反应时被氧化为硫酸盐。因此，硫化硫酸钠可做为棉织物漂白后的脱氯剂。酸钠可做为棉织物漂白后的脱氯剂。2Na2S2O3+NaI3Na2S4O6+3NaI或或2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaINa2S2O3+4Cl2+5H2O=2H2SO4+2NaCl+6HCl西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n硫代硫酸根有很强的配位能力硫代硫酸根有很强的配位能力2S2O32-+Ag+Ag(S2O3)23-或或S2O32-+2Ag+Ag2S2O3（白色）（白色）Ag2S2O3+3S2O32-2A

35、g(S2O3)23-照相底片上未曝光的溴化银在定影液中即照相底片上未曝光的溴化银在定影液中即由于形成这个配离子而溶解可做为照相行业的由于形成这个配离子而溶解可做为照相行业的定影剂，另外还用于电镀、鞣革等部门。定影剂，另外还用于电镀、鞣革等部门。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院五、连二亚硫酸钠五、连二亚硫酸钠1、制备、制备 连二亚硫酸钠又称保险粉。在没有氧的条连二亚硫酸钠又称保险粉。在没有氧的条件下，用锌粉还原件下，用锌粉还原NaHSO3可制得连二亚硫可制得连二亚硫酸钠：酸钠：2NaHSO3+ZnNa2S2O4+Zn(OH)2析出的晶体含有析出的晶体含有2个结晶水个结晶水(Na2S2O42

36、H2O)。在空气中极易被氧化，不便于使用，经酒精在空气中极易被氧化，不便于使用，经酒精和浓和浓NaOH共热后，就成为比较稳定的无水共热后，就成为比较稳定的无水盐。盐。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院2、性质、性质nNa2S2O4是一种白色固体，加热至是一种白色固体，加热至402K即即分解：分解：2Na2S2O4Na2S2O3+Na2SO3+SO2nNa2S2O4主要显示还原性主要显示还原性,其水溶液极易被其水溶液极易被氧气氧化氧气氧化,其氧化产物通常是亚硫酸或亚硫其氧化产物通常是亚硫酸或亚硫酸盐酸盐,当氧化剂过量生成硫酸或硫酸盐。当氧化剂过量生成硫酸或硫酸盐。nNa2S2O4在气体分析中

37、用来吸收氧气。它在气体分析中用来吸收氧气。它能使能使I2、IO3-、H2O2、Ag+和和Cu2+还原。还原。S2O42-+I2+4OH-=2I-+2SO32-+2H2On许多有机染料能被它还原许多有机染料能被它还原,广泛应用于印染广泛应用于印染工业等部门。工业等部门。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院六、焦硫酸六、焦硫酸n焦硫酸焦硫酸是由等物质的量的是由等物质的量的SO3和纯和纯H2SO4化合而成的化合而成的:H2SO4+SO3=H2S2O7可看作是两分子硫酸脱去一分子水所可看作是两分子硫酸脱去一分子水所得的。得的。n焦硫酸遇水又生成焦硫酸遇水又生成H2SO4,焦硫酸比浓硫焦硫酸比浓硫酸的

38、氧化性、吸水性和腐蚀性更强酸的氧化性、吸水性和腐蚀性更强,在制在制某些染料、炸药中用作脱水剂。某些染料、炸药中用作脱水剂。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n将碱金属的酸式硫酸盐加热到熔点以上，将碱金属的酸式硫酸盐加热到熔点以上，可得焦硫酸盐。可得焦硫酸盐。2KHSO4=K2S2O7+H2O进一步加热，分解为进一步加热，分解为K2SO4和和SO3K2S2O7=K2SO4+SO3n焦硫酸盐能与一些难熔的碱性金属氧化物焦硫酸盐能与一些难熔的碱性金属氧化物(如如Fe2O3,Al2O3,TiO2等等)共熔生成可溶性的共熔生成可溶性的硫酸盐。硫酸盐。Al2O3+3K2S2O7Al2(SO4)3+3K

39、2SO4西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院七、过硫酸及其盐七、过硫酸及其盐n过硫酸可看成是过氧化氢中氢原子被磺基过硫酸可看成是过氧化氢中氢原子被磺基-SO3H取代物。当取代物。当HO-OH中一个中一个H被被-SO3H取取代后得代后得HO-OSO3H(过一硫酸过一硫酸);另一个另一个H被被-SO3H取代后得取代后得HO3SO-OSO3H(过二硫酸过二硫酸)。nH2S2O8是无色晶体是无色晶体,在在338K时熔化并分解时熔化并分解,具具有极强的氧化性。它能使纸炭化、能烧焦石有极强的氧化性。它能使纸炭化、能烧焦石蜡。蜡。n所有的过硫酸盐都是强氧化剂且不稳定所有的过硫酸盐都是强氧化剂且不稳定,在在

40、加热时容易分解。例如加热时容易分解。例如:Cu+K2S2O8CuSO4+K2SO42K2S2O8=2K2SO4+2SO3+O2西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院Ag+在钢铁分析中常用过硫酸铵在钢铁分析中常用过硫酸铵(或过硫或过硫酸钾酸钾)氧化法测定钢中锰的含量。氧化法测定钢中锰的含量。n过硫酸盐在过硫酸盐在Ag+催化下能将催化下能将Mn2+氧化成氧化成MnO4-离子离子2Mn2+5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院八、连多硫酸八、连多硫酸n连多硫酸的通式为连多硫酸的通式为H2SxO6，x=36。根。根据分子中硫原子的总数据分

41、子中硫原子的总数,可把它们命名为可把它们命名为连三硫酸连三硫酸(根根)S3O62-、连四硫酸、连四硫酸(根根)S4O62-等。游离的连多硫酸不稳定，迅速分解等。游离的连多硫酸不稳定，迅速分解为为S、SO2或或SO42-等：等：H2S5O6H2SO4+SO2+3S连多硫酸的酸式盐不存在。连多硫酸的酸式盐不存在。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院H2S2O6是一种强酸，较连多硫酸稳定是一种强酸，较连多硫酸稳定其水溶液即使煮沸也不分解，不易被氧化，其水溶液即使煮沸也不分解，不易被氧化，而其它连多硫酸则容易被氧化，如在室温而其它连多硫酸则容易被氧化，如在室温时，氯与时，氯与H2S2O6，而能把连多

42、硫酸氧化为，而能把连多硫酸氧化为硫酸：硫酸：H2S3O6+4Cl2+6H2O3H2SO4+8HCl西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院H2S2O6不与硫结合产生较高的连多硫不与硫结合产生较高的连多硫酸，其它连多硫酸则可以：酸，其它连多硫酸则可以：H2S4O6+SH2S5O6H2S2O6与连多硫酸的最根本差别是前与连多硫酸的最根本差别是前者酸根中仅有一个者酸根中仅有一个O3SSO32-结构，而后结构，而后者的酸根中至少含有一个或一个以上的仅和者的酸根中至少含有一个或一个以上的仅和其它硫原子相连的硫原子（其它硫原子相连的硫原子（O3SSSSO32-）。）。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院第

43、五节第五节 硒和碲硒和碲1 、生物作用、生物作用n 硒是人体必需的微量元素，当硒的浓度为硒是人体必需的微量元素，当硒的浓度为0.040.1ppm，对动物和人都是有益，超过，对动物和人都是有益，超过4ppm则是有害的。则是有害的。n硒缺乏引起的典型地方病是克山病硒缺乏引起的典型地方病是克山病(即地即地方性心肌病方性心肌病)，这种病人血液中硒浓度下降。，这种病人血液中硒浓度下降。通过膳食中补硒可控制克山病的发生率。通过膳食中补硒可控制克山病的发生率。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n和其他微量元素一样，硒在体内的蓄积也和其他微量元素一样，硒在体内的蓄积也不能过量，否则也会导致硒中毒。硒中毒者

44、不能过量，否则也会导致硒中毒。硒中毒者表现为头发和指甲脱落、皮肤损伤、牙齿腐表现为头发和指甲脱落、皮肤损伤、牙齿腐蚀和神经系统异常等。例如我国湖北恩施县蚀和神经系统异常等。例如我国湖北恩施县就曾发生过地方性硒中毒，事故的原因是当就曾发生过地方性硒中毒，事故的原因是当地水中硒含量过高，导致粮食、蔬菜、水果地水中硒含量过高，导致粮食、蔬菜、水果等含硒量高，人长期食用这些食物引起中毒。等含硒量高，人长期食用这些食物引起中毒。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院2、存在、存在 硒和碲的游离态也存在几种同素异性体，硒和碲的游离态也存在几种同素异性体，最稳定的是灰硒和灰碲，它们都是带有金最稳定的是灰硒和

45、灰碲，它们都是带有金属光泽的脆性晶体。它们都有无定形的同属光泽的脆性晶体。它们都有无定形的同素异性体，无定形硒有红色和黑色两种。素异性体，无定形硒有红色和黑色两种。硒是典型的半导体材料。硒最特殊的硒是典型的半导体材料。硒最特殊的性质是在光照射下导电性可提高近千倍，性质是在光照射下导电性可提高近千倍，是光导材料，可制光电管。碲也是半导体是光导材料，可制光电管。碲也是半导体材料，不善于传热及导电。材料，不善于传热及导电。Te与与Zn、Al、Pb能生成合金，其机械性能及抗腐蚀性均能生成合金，其机械性能及抗腐蚀性均能得到改进。能得到改进。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院3、性质、性质n硒化氢和碲

46、化氢都是无色、有恶臭的气体。硒化氢和碲化氢都是无色、有恶臭的气体。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院n按按SO2、SeO2、TeO2的顺序，还原性、酸性的顺序，还原性、酸性减弱及氧化性增强。减弱及氧化性增强。n硒酸和硫酸性质相似，但氧化性要比硫酸硒酸和硫酸性质相似，但氧化性要比硫酸强，可以象王水一样溶解强，可以象王水一样溶解Au、Pt。碲酸的是。碲酸的是弱酸，氧化性也不强。弱酸，氧化性也不强。2Au+6H2SeO4=Au2(SeO4)3+3H2SeO3+3H2O西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院 作作 业业西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院过氧离子被氯气氧化逐一失去电子得到激发态氧

47、放出红光变成基态氧过氧离子被氯气氧化逐一失去电子得到激发态氧放出红光变成基态氧O22-O2-O2* O2-e-e-h 或或西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院 2s2s*2p 2p2p2p2p*zzyyxx2p2p2s2sAO MO AO O O2O2p2p *2p *2p2s2s 2s *2s 2pzz 2py 2px *2px *2pyAO MO AO O O2OO2分子轨道能级图与分子轨道电子云图象分子轨道能级图与分子轨道电子云图象西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院单斜硫单斜硫西 昌 学 院 西西 昌昌 学

48、学 院院斜方斜方硫硫西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院天然硫黄西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院弹性弹性硫硫西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院升华硫升华硫硫化锌硫化锌硫化锰硫化锰硫化镉硫化镉硫化砷硫化砷硫化锑硫化锑硫化锡硫化锡硫化铋硫化铋西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院SO2的漂白性的漂白性西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院psp2SOOOOS中心中心S原子采取原子采取sp2杂化，孤电子对使一个杂化，孤电子对使一个氧原子中的两个电子归氧原子中的两个电子归并成对后配到其空轨道并成对后配到其空轨道中形成中形成 配键配键，这个氧，这个氧原子中的其余原子中的其余p轨道是轨道是2个电子，个电子，S原子的原子的p轨轨道中也是两个电子，另道中也是两个电子，另两个两个O原子的原子的p轨道都轨道都有成单电子，共有有成单电子，共有6个个电子小于轨道数的两倍电子小于轨道数的两倍24=8，满足形成离，满足形成离域键的条件。域键的条件。西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院SHOOOHOSHOOOHO+H2O-SHOOOOOOHOS西 昌 学 院 西西 昌昌 学学 院院