1、 p区元素区元素卤素卤素氧族元素氧族元素第十一章第十一章 卤素和氧族元素卤素和氧族元素11-1 p11-1 p区元素概述区元素概述11.1 p11.1 p区元素概述区元素概述主族元素主族元素规律规律:从左到右从左到右,r 减减小小从上到下从上到下,r 增大增大元素的金属性元素的金属性 非金属性非金属性.p p区元素的特点区元素的特点 原子半径原子半径11-1 p11-1 p区元素概述区元素概述 p p区元素原子的价层电子构型为区元素原子的价层电子构型为nsns2 2npnp1-51-5 惰性电子对效应：同族元素自上往下低氧化数化合惰性电子对效应：同族元素自上往下低氧化数化合 物的稳定性增强，高
2、氧化数化合物的稳定性减弱。物的稳定性增强，高氧化数化合物的稳定性减弱。A-AA-A p p区金属的熔点一般较低区金属的熔点一般较低 p p区某些金属具有半导体性质区某些金属具有半导体性质 如：超纯锗、砷化镓、锑化镓等如：超纯锗、砷化镓、锑化镓等卤族元素通性卤族元素通性卤素单质卤素单质卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸卤化物卤化物氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐11-2-1 11-2-1 卤族元素通性卤族元素通性性性 质质氟氟F氯氯Cl溴溴Br碘碘I原子序数原子序数9173553原子量原子量18.99835.45379.904126.90价电子层结构价电子层结构2s22p53s23p54s24p55s
3、25p5主要氧化数主要氧化数-1,0-1,0,+1,+3,+5,+7-1,0,+1,+3,+5,+7-1,0,+1,+3,+5,+7原子半径原子半径(pm)6499114133X-离子半径离子半径(pm)133181196220电子亲和能电子亲和能(kJmol-1)-332-349-325-325-295-295第一电离能第一电离能(kJmol-1)16811681125612561143114310091009电负性电负性4.04.03.23.23.03.02.72.7X X-水合水合能能(kJmol-1)-515-515-381-381-347-347-305-30511-2-2 11-2
4、-2 卤素单质卤素单质()()11-2-2 11-2-2 卤素单质卤素单质I2在极性溶剂中形成在极性溶剂中形成“溶剂化物溶剂化物”,呈现呈现Br2在有机溶剂中随浓度由小到大颜色由在有机溶剂中随浓度由小到大颜色由I2易溶于碘化物溶液中易溶于碘化物溶液中:I2+I-I3-黄黄棕红棕红棕色棕色红棕色红棕色或或11-2-2 11-2-2 卤素单质卤素单质F Cl Br I单质氧化性单质氧化性:X-还原性还原性:强强弱弱强强弱弱二、化学性质二、化学性质1 1、卤素与单质的反应、卤素与单质的反应X X2 2+H+H2 2 2HX 2HX2、卤素单质与水的反应、卤素单质与水的反应氧化反应氧化反应X X2 2
5、+2H+2H2 2O 4HX+OO 4HX+O2 2激烈程度激烈程度:F F2 2 Cl Cl2 2(日光日光)Br)Br2 2(极慢极慢)11.2.2 11.2.2 卤素单质的性质卤素单质的性质歧化反应歧化反应歧化反应程度歧化反应程度:X X2 2+H+H2 2O O HXO+HX HXO+HXK K(Cl(Cl2 2)=)=4.24.2 1010-4-4K K(Br(Br2 2)=)=7.27.2 1010-9-9K K(I(I2 2)=)=2.02.0 1010-13-13 可见可见,氯水、溴水、碘水的主要成分还是单质氯水、溴水、碘水的主要成分还是单质。ClCl2 2BrBr2 2II2
6、 2加酸能抑制卤素的水解，加碱促进水解。加酸能抑制卤素的水解，加碱促进水解。11-2-3 11-2-3 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸(10-30cm)一、性质一、性质卤化氢的一些性质卤化氢的一些性质11-2-3 11-2-3 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 HFHF HCl HBr HI HCl HBr HI热稳定性热稳定性弱弱强强强强弱弱弱弱酸性酸性还原性还原性强强 化学性质化学性质解离度随浓解离度随浓度的增大而度的增大而增加增加HF HF H H+F+F-F F-+HF HF HFHF2 2-HFHF的强腐蚀性的强腐蚀性:SiOSiO2 2+4HF +4HF SiF SiF4 4+2H+2H
7、2 2O O CaSiOCaSiO3 3+6HF +6HF SiF SiF4 4 +CaF+CaF2 2+3H+3H2 2O O 电解电解2KHF2KHF2 2 2KF+H 2KF+H2 2+F+F2 2 加热加热MnOMnO2 2+4HCl +4HCl MnCl MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O HBr+HHBr+H2 2SOSO4 4(浓浓)SO SO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O OHXHX的还原性的还原性:8HI+H8HI+H2 2SOSO4 4(浓浓)H H2 2S+4IS+4I2 2+4H+4H2 2O O11-2-3 11-2-3 卤化氢和氢
8、卤酸卤化氢和氢卤酸 严格地说严格地说,卤素与电负性较小的元素生成的化卤素与电负性较小的元素生成的化合物才称为卤化物。合物才称为卤化物。卤化物分类卤化物分类广义地分类广义地分类卤化物的性质与其卤化物的性质与其键型键型有一定的关系有一定的关系.离子型离子型,如如NaX,LaClNaX,LaCl等等;共价型共价型,如如AgCl,HgClAgCl,HgCl2 2等等.金属卤化物金属卤化物;非金属卤化物非金属卤化物,如如BFBF3 3,SiF,SiF4 4等等.11-2-4 11-2-4 卤化物卤化物11-2-4 11-2-4 卤化物卤化物卤化物的熔、沸点卤化物的熔、沸点 卤化物卤化物NaFNaClNa
9、BrNaISiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点熔点(K)126710741013934196203278393沸点沸点(K)196617151666157320833042656011-2-4 11-2-4 卤化物卤化物卤化物键型变化规律卤化物键型变化规律:同一周期卤化物同一周期卤化物:p区同族元素卤化物区同族元素卤化物:同一金属不同卤化物同一金属不同卤化物:同一金属不同氧化值的卤化物同一金属不同氧化值的卤化物:离子型离子型共价型共价型右右左左离子型离子型离子型离子型离子型离子型共价型共价型共价型共价型共价型共价型如如NaF如如SiF4上上下下如如NF3如如BiF3过渡型过渡型如如SbF3
10、从氟化物到碘化物，由离子键过渡到共价键从氟化物到碘化物，由离子键过渡到共价键如如AlF3如如AlCl3一般高氧化值的卤化物具更多的共价性一般高氧化值的卤化物具更多的共价性.如如PbCl2PbCl411-2-4 11-2-4 卤化物卤化物卤化物的性质卤化物的性质:离子型离子型 共价型共价型大多易溶于水大多易溶于水 易溶于有机溶剂易溶于有机溶剂金属卤化物金属卤化物 非金属卤化物非金属卤化物水解性水解性易水解易水解,产物为两种酸产物为两种酸如：如：BXBX3 3,SiX,SiX4 4,PCl,PCl3 3较典型的较典型的:Sn(OH)Cl,SbOCl,BiOClSn(OH)Cl,SbOCl,BiOC
11、l对应氢氧化物不是对应氢氧化物不是强碱的都易水解强碱的都易水解,产物为氢氧化物或产物为氢氧化物或碱式盐碱式盐溶解性溶解性11-2-4 11-2-4 卤化物卤化物银盐银盐(AgF(AgF除外除外),),如如K Kspsp(AgCl)=1.77(AgCl)=1.77 1010-10-10铅盐铅盐(PbX(PbX2 2),),如如K Kspsp(PbI(PbI2 2)=8.49)=8.49 1010-9-9亚汞盐亚汞盐(Hg(Hg2 2X X2 2),),如如K Kspsp(Hg(Hg2 2ClCl2 2)=1.45)=1.45 1010-18-18亚铜盐亚铜盐(CuX),(CuX),如如K Ksp
12、sp(CuI)=1.27(CuI)=1.27 1010-12-12难溶卤化物难溶卤化物CaFCaF2 2,K,Kspsp(CaF(CaF2 2)=1.46)=1.46 1010-10-10 11-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐1 1、卤素含氧化合物卤素含氧化合物稳定性变化规律稳定性变化规律氧化物氧化物氢氧化物氢氧化物(含氧酸含氧酸)含氧酸盐含氧酸盐稳定性增强稳定性增强一、概述一、概述卤素可形成四种含氧酸：卤素可形成四种含氧酸：HXOHXO、HXOHXO2 2、HXOHXO3 3、HXOHXO4 4+1+1+3+3+5+5+7+711-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其
13、盐氯的含氧酸及其盐2 2、卤素卤素含氧酸根结构含氧酸根结构(X(X为为spsp3 3杂化杂化)氧化值氧化值+1XO-次卤酸根次卤酸根+3ClO2-亚卤酸根亚卤酸根+5XO3-卤酸根卤酸根+7XO4-高卤酸根高卤酸根11-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐 HClO HBrO HClO HBrO HIO HIOK Ka a 2.82.81010-8-8 2.0 2.01010-9-9 2.3 2.31010-11-11HClOHClO3 3 HBrO HBrO3 3 HIO HIO3 3 强强 强强 近中强近中强HClOHClO4 4 HBrO HBrO4 4 H H5 5I
14、OIO6 6 最强最强 强强 弱弱 (K(Ka1a1=4.44.4 1010-4-4)酸性酸性 3 3、卤素卤素含氧酸及其盐性质与变化规律含氧酸及其盐性质与变化规律11-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐ROH 酸式离解酸式离解:ROH 碱式离解碱式离解:电荷较多电荷较多,半径较小半径较小电荷较少电荷较少,半径较大半径较大 若若Rn+对对O2-的吸引力与的吸引力与H+对对O2-的吸引力差不多的吸引力差不多,则可按两种方式解离则可按两种方式解离含氧酸酸性相对强弱的判断含氧酸酸性相对强弱的判断:含氧酸的组成通式：含氧酸的组成通式：ROHRn+、O2-、H+决定因素：决定因素：R
15、n+电荷离子电荷离子半径的大小等半径的大小等11-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐 氧化性氧化性：E E(盐盐/X X-)：E E(酸酸/X X-)卤素含氧酸的氧化能力：酸性溶液碱性溶液卤素含氧酸的氧化能力：酸性溶液碱性溶液 同一卤素不同氧化态的含氧酸：低氧化态同一卤素不同氧化态的含氧酸：低氧化态 高氧化态高氧化态 相同类型的不同卤素的含氧酸：从相同类型的不同卤素的含氧酸：从ClClI I递减递减11-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐 稳定性稳定性HClO HBrOHClO HBrO HIO HIOHClOHClO3 3 HBrO HBrO3 3 H
16、IO HIO3 3强强弱弱含氧酸盐含氧酸盐的热稳定性的热稳定性含氧酸含氧酸的热稳定性的热稳定性 受热受热4HClO4HClO4 4 2Cl 2Cl2 2+7O+7O2 2+2H+2H2 2O O 525525KClOKClO4 4 KCl+2O KCl+2O2 2 均已获得纯物质均已获得纯物质,稳定性稳定性好好已获得已获得酸的浓度酸的浓度:40%:40%50%50%晶体晶体HClOHClO4 4 HBrO HBrO4 4 H H5 5IOIO6 611-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐 MClO MClOMClO MClO2 2 MClOMClO3 3 MClOMClO4
17、 4 HClO HClO HClO HClO2 2 HClOHClO3 3 HClOHClO4 4 酸性酸性氧化性氧化性热稳定性热稳定性氧氧化化性性氧化性氧化性热热稳稳定定性性热稳定性热稳定性强强强强强强弱弱弱弱强强弱弱氯的含氧酸及其盐性质的氯的含氧酸及其盐性质的变化规律变化规律11-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐二、次氯酸及其盐二、次氯酸及其盐1 1、HClOHClO稳定性稳定性 光光2 HClO 2 HClO 2HCl+O 2HCl+O2 2 2 HClO 2 HClO 2HCl+HClO 2HCl+HClO3 3 脱水剂脱水剂2 HClO 2 HClO ClCl2
18、 2O+HO+H2 2O O平行反应平行反应 冷冷ClCl2 2+NaOH+NaOH 2NaClO+NaCl+H 2NaClO+NaCl+H2 2O O 冷冷2Cl2Cl2 2+3Ca(OH)+3Ca(OH)2 2Ca(ClO)Ca(ClO)2 2+CaCl +CaCl 2 2 Ca(OH)Ca(OH)2 2 H H2 2O+HO+H2 2O O2 2、次氯酸盐及其、次氯酸盐及其与酸的作用与酸的作用漂白粉漂白粉弱酸，弱酸，弱于碳酸弱于碳酸11-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐三、氯酸及其盐三、氯酸及其盐1 1、氯酸、氯酸 制备：制备：Ba(ClOBa(ClO3 3)2 2
19、+H+H2 2SOSO4 4 BaSO BaSO4 4+2HClO+2HClO3 3 3HClO 3HClO3 3 2O 2O2 2+Cl+Cl2 2+HClO+HClO4 4+H+H2 2O O 强酸，强度接近于盐酸强酸，强度接近于盐酸 强氧化剂：强氧化剂：2HClO2HClO3 3 +I+I2 2 2HIO 2HIO3 3+Cl+Cl2 211-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐 稳定性稳定性 MnO22KClO2KClO3 3 2KCl+3O 2KCl+3O2 2 200 小心小心 4KClO4KClO3 3 3KClO 3KClO4 4+KCl+KCl 400b.K
20、ClOb.KClO3 3水溶液要在酸性条件下才具有氧化性水溶液要在酸性条件下才具有氧化性KClOKClO3 3+6KI+3H+6KI+3H2 2SOSO4 4 3K 3K2 2SOSO4 4+KCl+3I+KCl+3I2 2+3H+3H2 2O O 氧化性氧化性a.a.固体固体KClOKClO3 3具有强的氧化能力具有强的氧化能力KClO3火柴头火柴头中的氧化剂中的氧化剂2 2、氯酸钾、氯酸钾11-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐 1 1、高氯酸高氯酸(HClOHClO4 4)冷却冷却 制备：制备：KClOKClO4 4+H+H2 2SOSO4 4 KHSO KHSO4
21、4+HClO+HClO4 4 稳定性：冷、稀溶液比较稳定稳定性：冷、稀溶液比较稳定 浓高氯酸不稳定浓高氯酸不稳定 4HClO 4HClO4 4 2Cl 2Cl2 2+7O+7O2 2+2H+2H2 2O O HClOHClO4 4是最强的无机酸是最强的无机酸四、高氯酸及其盐四、高氯酸及其盐11-2-5 11-2-5 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐2 2、高氯酸盐、高氯酸盐 KClOKClO4 4稳定性好稳定性好,用作炸药比用作炸药比KClOKClO3 3更稳定更稳定 一般是可溶的，但一般是可溶的，但K K+、RbRb+、CsCs+、NHNH4 4+的的高氯酸盐溶解度却很小。高氯酸盐溶解度却很
22、小。有较显著的水合作用有较显著的水合作用如：如：Mg(ClOMg(ClO4 4)2 2、Ca(ClOCa(ClO4 4)2 2可用作干燥剂可用作干燥剂 525KClOKClO4 4 KCl+2O KCl+2O2 2 NHNH4 4ClOClO4 4可作可作为现代火箭为现代火箭推进剂推进剂.11-3 11-3 氧族元素氧族元素氧族氧族(A):O、S、Se、Te、Po氧族元素概述氧族元素概述臭氧臭氧过氧化氢过氧化氢硫化氢、硫化物硫化氢、硫化物和多硫化物和多硫化物硫的氧化物硫的氧化物含氧酸含氧酸及其盐及其盐一、氧族元素概述一、氧族元素概述1 1、同周期元素中非金属性较强、同周期元素中非金属性较强价电
23、子构型价电子构型:ns2np4原子半径原子半径较小较小2 2、常见氧化值为、常见氧化值为-2-23 3、氧与大多数金属形成二元离子型化合物、氧与大多数金属形成二元离子型化合物 S S、SeSe、TeTe与大多数金属元素化合时主要形成共与大多数金属元素化合时主要形成共价化合物价化合物氧的氧的电负性电负性较大较大除氧外除氧外,还可表现出还可表现出+2、+4、+6等正氧化值等正氧化值11-3-1 11-3-1 氧族元素概述氧族元素概述(pm)(kJmol-1)11-3-1 11-3-1 氧族元素概述氧族元素概述氧族氧族(VIA)O S Se Te Po单单 质质 性性 质质准金属准金属:类金属或半金
24、属的外貌类金属或半金属的外貌.如如Te:典型非金属典型非金属 准金属准金属 放射性金属放射性金属11-3-1 11-3-1 氧族元素概述氧族元素概述二、臭氧二、臭氧(O(O3 3)11-3-2 11-3-2 臭氧臭氧 hv hv O O2 2 2O 2OO+OO+O2 2 O O3 3 形成形成1 1、O O3 3的形成和臭氧层的作用的形成和臭氧层的作用 作用作用：吸收紫外线吸收紫外线2 2、O O3 3的结构的结构反磁性物质反磁性物质O O2 2的同素异形体的同素异形体唯一极性单质唯一极性单质 简单的臭氧发生器O2O2,O3 从臭氧发生器出来的氧气中约含有从臭氧发生器出来的氧气中约含有3%3
25、%10%10%的的臭氧臭氧,可进一步利用氧气和臭氧的沸点差别分离出可进一步利用氧气和臭氧的沸点差别分离出臭氧。在自然界臭氧。在自然界,大气中的闪电、松树林中松脂的大气中的闪电、松树林中松脂的氧化以及一些机器运转中的火花等都能产生一些臭氧化以及一些机器运转中的火花等都能产生一些臭氧。氧。11-3-2 11-3-2 臭氧臭氧 一般情况下一般情况下,大气中臭氧含量极少大气中臭氧含量极少,质量分数不超过质量分数不超过1 11010-9-9。微量臭氧对人健康有益。微量臭氧对人健康有益,它不仅能杀菌它不仅能杀菌,还能剌还能剌激中枢神经激中枢神经,加速血液循环。若空气中臭氧的质量分数超加速血液循环。若空气中
26、臭氧的质量分数超过过1 11010-6-6时时,则会使人产生疲劳、头痛等病症。地面上空则会使人产生疲劳、头痛等病症。地面上空约约25km25km处有一臭氧层处有一臭氧层,质量分数可达质量分数可达0.20.21010-6-6，这是氧气，这是氧气吸收太阳光中波长小于吸收太阳光中波长小于185nm185nm的紫外线后生成的。这种吸收的紫外线后生成的。这种吸收作用保护了地面上的生物免遭强紫外线的伤害。但现代汽作用保护了地面上的生物免遭强紫外线的伤害。但现代汽车和飞机排出的废气中含有车和飞机排出的废气中含有NO,NO,它逐渐破坏臭氧层：它逐渐破坏臭氧层：NO+ONO+O3 3 NONO2 2+O+O2
27、2此外此外,各种含氯农药、致冷剂弗利昂（各种含氯农药、致冷剂弗利昂（freonsfreons，CClCCl2 2F F2 2）等）等,它们经光化学反应产生原子态氯，也破坏着臭氧层。它们经光化学反应产生原子态氯，也破坏着臭氧层。11-3-2 11-3-2 臭氧臭氧 氧化性氧化性3 3、性质、性质 不稳定性不稳定性2O3 3O2 f fH Hm m=-286=-286 kJkJmolmol-1-1例例:O:O3 3+2I+2I-+2H+2H+I I2 2+O+O2 2+H+H2 2O O11-3-2 11-3-2 臭氧臭氧4 4、工业用途、工业用途 净化空气和废水净化空气和废水 用作棉、麻、纸张的
28、漂白剂和皮毛的脱臭剂用作棉、麻、纸张的漂白剂和皮毛的脱臭剂三、过氧化氢三、过氧化氢(H(H2 2O O2 2)1、结构、结构O OO O称为过氧键称为过氧键11-3-3 11-3-3 过氧化氢过氧化氢11-3-3 11-3-3 过氧化氢过氧化氢2 2、性质、性质(1)(1)物理性质物理性质 近乎无色的粘稠液体近乎无色的粘稠液体 分子间有氢键，沸点高于水分子间有氢键，沸点高于水 与水可以任何比例互溶与水可以任何比例互溶 弱酸性弱酸性H H2 2O O2 2 HOHO2 2-+H+H+K Ka1a1 =2.2=2.2 1010-12-12K Ka2a2 1010-25-25例例:H:H2 2O O
29、2 2+Ba(OH)+Ba(OH)2 2 BaO BaO2 2+2H+2H2 2O O 不稳定性不稳定性2H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+OO+O2 2 r rH Hm m=-196=-196 kJkJmolmol-1-1 氧化还原性氧化还原性E E/A/AO O2 2 0.682V 0.682V H H2 2O O2 2 1.77V 1.77V H H2 2O OE E/B/BO O2 2 -0.076V -0.076V HOHO2 2-0.87V 0.87V OHOH-HOHO2 2-O O2 2-(过氧离子过氧离子)+H)+H+(2)(2)、化学化学性质性质11-3-3 11
30、-3-3 过氧化氢过氧化氢氧化性较强，还原性较弱氧化性较强，还原性较弱避光和低温下较稳定避光和低温下较稳定11-3-4 11-3-4 硫化氢、硫化物和多硫化物硫化氢、硫化物和多硫化物四、硫化氢、硫化物和多硫化物四、硫化氢、硫化物和多硫化物(一一)硫化氢和氢硫酸硫化氢和氢硫酸1 1、硫化氢、硫化氢(1)(1)结构结构 H H2 2S S结构与结构与H H2 2O O相似，呈相似，呈V V形，形，S S原子为不等性原子为不等性 spsp3 3杂化。杂化。(2)(2)物理性质物理性质 无色气体无色气体 有腐蛋气味有腐蛋气味 有毒，空气中最大允许含量为有毒，空气中最大允许含量为0.010.01mgmg
31、L L-1-1 能溶于水能溶于水11-3-4 11-3-4 硫化氢、硫化物和多硫化物硫化氢、硫化物和多硫化物(3)(3)实验室制法实验室制法FeS +2HFeS +2H+Fe Fe2+2+H +H2 2S S CHCH3 3CSNHCSNH2 2+2H+2H2 2O O CH CH3 3COOCOO-+NH+NH4 4+H+H2 2S S(4)(4)化学性质化学性质 不完全不完全2H2H2 2S S +O+O2 2 S+2H S+2H2 2O O 完全完全2H2H2 2S S +3O+3O2 2 2SO 2SO2 2+2H2H2 2O O2 2、氢硫酸、氢硫酸 弱酸性弱酸性 还原性还原性S+2
32、HS+2H+2e+2e-H H2 2S(aq)S(aq)E E(S/H(S/H2 2S)=+0.144VS)=+0.144VS+2eS+2e-S S2-2-(aq)(aq)E E(S/S(S/S2-2-)=-0.445V)=-0.445VH H2 2S S +Cl+Cl2 2+4H+4H2 2O O H H2 2SOSO4 4+8HCl+8HCl5H5H2 2S S +9MnO+9MnO4 4-+14H+14H+8Mn 8Mn2+2+5+5SOSO4 42-2-+2H+2H2 2O O一般氧化产物为一般氧化产物为S S遇到强氧化剂时氧化产物为遇到强氧化剂时氧化产物为S S或或SOSO4 42-
33、2-.5H5H2 2S S +MnO+MnO4 4-+6H+6H+2Mn 2Mn2+2+5+5S S+8H+8H2 2O O11-3-4 11-3-4 硫化氢、硫化物和多硫化物硫化氢、硫化物和多硫化物(二二)硫化物硫化物 颜色颜色大多数为大多数为 黑色黑色如如PbS,CuSPbS,CuS等等。BiBi2 2S S3 3 CdSCdS褐色褐色黄色黄色AsAs2 2S S3 3 AsAs2 2S S5 5黄色黄色黄色黄色SbSb2 2S S3 3 SbSb2 2S S5 5橙色橙色橙色橙色SnS SnS SnSSnS2 2褐色褐色黄色黄色MnSMnS肉色肉色白色白色ZnSZnS11-3-4 11-
34、3-4 硫化氢、硫化物和多硫化物硫化氢、硫化物和多硫化物酸式盐：易溶于水酸式盐：易溶于水正盐：碱金属的硫化物和正盐：碱金属的硫化物和BaSBaS易溶于水，碱土金属易溶于水，碱土金属 硫化物微溶于水，其它大多难溶于水。硫化物微溶于水，其它大多难溶于水。几种硫化物的几种硫化物的颜色颜色:11-3-4 11-3-4 硫化氢、硫化物和多硫化物硫化氢、硫化物和多硫化物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 溶解性溶解性 在酸中溶解性的不同在酸中溶解性的不同将硫化物分成以下四类将硫化物分成以下四类 不溶于水，但溶于稀盐酸的硫化物不溶于水，但溶于稀盐酸的硫化物(
35、K Kspsp1010-24-24)如：如：ZnS+2HZnS+2H+Zn Zn2+2+H+H2 2S S 11-3-4 11-3-4 硫化氢、硫化物和多硫化物硫化氢、硫化物和多硫化物可与盐酸生成可与盐酸生成配合物配合物 不溶于水和稀盐酸，但溶于浓盐酸不溶于水和稀盐酸，但溶于浓盐酸(K Kspsp=10=10-25-25-10-10-30-30)如：如：CdSCdS +4HCl+4HCl CdCl CdCl4 42-2-+H+H2 2S+2HS+2H+不溶于水和盐酸，但溶于浓硝酸不溶于水和盐酸，但溶于浓硝酸(K Kspsp10 亚硫酸亚硫酸 SOSO2 2 SOSO3 32-2-+Cl+Cl2
36、 2+H+H2 2O O SOSO4 42-2-+2Cl+2Cl-+2H+2H+亚硫酸盐受热易分解亚硫酸盐受热易分解 4Na 4Na2 2SOSO3 3 3Na 3Na2 2SOSO4 4 +Na +Na2 2S SH H2 2SOSO4 4中的中的S S原子是以原子是以spsp3 3杂化形式与杂化形式与O O原子成键的。原子成键的。(1)H(1)H2 2SOSO4 4的结构的结构2 2、硫酸及其盐硫酸及其盐11-3-5 11-3-5 硫的氧化物、含氧酸及其盐硫的氧化物、含氧酸及其盐S:3s3p 3dsp3sp3杂化杂化 3d分子中除存在分子中除存在键外键外还存在还存在(p-d)(p-d)键。
37、键。11-3-5 11-3-5 硫的氧化物、含氧酸及其盐硫的氧化物、含氧酸及其盐11-3-5 11-3-5 硫的氧化物、含氧酸及其盐硫的氧化物、含氧酸及其盐(2)(2)硫酸的性质硫酸的性质 酸性酸性 二元强酸二元强酸 浓浓H H2 2SOSO4 4的的强吸水性强吸水性:作干燥剂作干燥剂能从纤能从纤维、糖维、糖中提取中提取水水.难挥发难挥发 可制备挥发性的酸可制备挥发性的酸11-3-5 11-3-5 硫的氧化物、含氧酸及其硫的氧化物、含氧酸及其盐盐 强氧化性强氧化性 与活泼金属反应还原产物为硫与活泼金属反应还原产物为硫,甚至硫化氢甚至硫化氢3Zn+4H3Zn+4H2 2SOSO4 4(浓浓)3Z
38、nSO 3ZnSO4 4+S+H+S+H2 2O O4Zn+5H4Zn+5H2 2SOSO4 4(浓浓)4ZnSO 4ZnSO4 4+H+H2 2S+HS+H2 2O O 与不活泼金属与不活泼金属以及以及非金属非金属作用时作用时还原产物还原产物一般一般 为为二氧化硫二氧化硫Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4(浓浓)CuSO CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O OC+2HC+2H2 2SOSO4 4(浓浓)CO CO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O O成酸元素中成酸元素中硫的氧化性硫的氧化性热、浓硫酸为较强的氧化剂。热、浓硫酸为较强的氧化剂。11-3-5
39、11-3-5 硫的氧化物、含氧酸及其盐硫的氧化物、含氧酸及其盐(3)(3)硫酸盐硫酸盐大大多数多数酸式盐以及正盐都酸式盐以及正盐都易溶于水易溶于水可溶性硫酸盐从水中析出时常可溶性硫酸盐从水中析出时常带结晶水带结晶水多数硫酸盐还有多数硫酸盐还有形成复盐形成复盐的倾向的倾向.明矾明矾:K:K2 2SOSO4 4 Al Al2 2(SO(SO4 4)3 3 24H 24H2 2O O如如摩尔盐摩尔盐:(NH:(NH4 4)2 2SOSO4 4 FeSO FeSO4 4 6H 6H2 2O OPbSOPbSO4 4,CaSO,CaSO4 4,SrSO,SrSO4 4难溶于水难溶于水BaSOBaSO4
40、4几乎不溶于水和酸几乎不溶于水和酸如：如：CuSOCuSO4 45H5H2 2O,O,其结构式其结构式 Cu(HCu(H2 2O)O)4 4SOSO4 4H H2 2O O矾矾通式：通式：M()M()2 2SOSO4 4 M()SO M()SO4 4 6H 6H2 2O O M()M()2 2SOSO4 4 M()2(SO M()2(SO4 4)3 3 24H 24H2 2O O11-3-5 11-3-5 硫的氧化物、含氧酸及其盐硫的氧化物、含氧酸及其盐3、焦硫酸焦硫酸(H H2 2S S2 2O O7 7)及其盐及其盐(1)(1)制备制备 SOSO3 3 +H +H2 2SOSO4 4 H
41、H2 2S S2 2O O7 7HO-S-O-H HO-S-O-H=O OO OH-O-S-HOH-O-S-HO=O OO OHO-S-HO-S-=O OO OO-S-HOO-S-HO=O OO O+H H2 2O O 焦硫酸比硫酸具有更强的氧化性、吸水性和腐蚀性焦硫酸比硫酸具有更强的氧化性、吸水性和腐蚀性 良好的磺化剂良好的磺化剂(2)(2)性质性质11-3-5 11-3-5 硫的氧化物、含氧酸及其盐硫的氧化物、含氧酸及其盐4 4、硫代硫酸及其盐硫代硫酸及其盐“代酸代酸”:H:H2 2SOSO4 4中的氧原子被其它原子所取代的含氧酸。中的氧原子被其它原子所取代的含氧酸。稳定性稳定性在酸性溶液
42、中易分解在酸性溶液中易分解S S2 2O O3 32-2-+2H+2H+H H2 2S S2 2O O3 3S+SOS+SO2 2+H+H2 2O OHO-S-OHHO-S-OH=O OS S O O(3)(3)焦硫酸盐焦硫酸盐 K K2 2S S2 2O O7 7 K K2 2SOSO4 4+SO+SO3 3 AlAl2 2O O3 3+K+K2 2S S2 2O O7 7 Al Al2 2(SO4)(SO4)3 3+K+K2 2SOSO4 4酸性熔矿剂酸性熔矿剂(1)(1)硫代硫酸钠硫代硫酸钠(NaNa2 2S S2 2O O3 35H5H2 2O)O)大苏打大苏打11-3-5 11-3-
43、5 硫的氧化物、含氧酸及其盐硫的氧化物、含氧酸及其盐另外另外,重金属的硫代硫酸盐难溶且不稳定重金属的硫代硫酸盐难溶且不稳定.鉴定鉴定S S2 2O O3 32-2-:2Ag2Ag+S+S2 2O O3 32-2-Ag Ag2 2S S2 2O O3 3AgAg2 2S S2 2O O3 3+H+H2 2O AgO Ag2 2S+HS+H2 2SOSO4 4沉淀颜色的变化由沉淀颜色的变化由 白色白色黄色黄色棕色棕色黑色黑色11-3-5 11-3-5 硫的氧化物、含氧酸及其盐硫的氧化物、含氧酸及其盐5 5、过硫酸及其盐、过硫酸及其盐含有过氧基含有过氧基(1)(1)过硫酸过硫酸 无色晶体，无色晶体，
44、6565熔化分解熔化分解 强吸水性强吸水性 不稳定，水解成硫酸和过氧化氢不稳定，水解成硫酸和过氧化氢(2)(2)过硫酸盐过硫酸盐 强氧化剂强氧化剂 AgAg+2 2MnMn2+2+5S+5S2 2O O8 82-2-+8H+8H2 2O O 2MnO 2MnO4 4-+10SO+10SO4 42-2-+16H+16H+不稳定不稳定11-3-5 11-3-5 硫的氧化物、含氧酸及其盐硫的氧化物、含氧酸及其盐6 6、连二亚硫酸钠、连二亚硫酸钠保险粉保险粉 能溶于冷水，水溶液不稳定能溶于冷水，水溶液不稳定 强还原剂强还原剂 NaNa2 2S S2 2O O4 4+O+O2 2+H+H2 2O O NaHSO NaHSO3 3+NaHSO+NaHSO4 4 主要用于印染工业，还可防止水果、食品的腐烂主要用于印染工业，还可防止水果、食品的腐烂
