1、第四章第四章 P P区元素区元素4.1 4.1 稀有气体稀有气体4.24.2卤素卤素4.3 4.3 氧族元素氧族元素4.4 4.4 氮族元素氮族元素4.5 4.5 碳族元素碳族元素一一 存在、分离和应用存在、分离和应用4.1 4.1 稀有气体稀有气体二二 稀有气体的化合物稀有气体的化合物XeXe+PtFPtF6 6-橙黄色固体橙黄色固体-首次合成的第一个稀有气体化合物首次合成的第一个稀有气体化合物思路:思路:已合成已合成 O2PtF6XePtFPtFXe 66预测:)11(138940021nRAZZU210pmXer201pm2Or-11mol1176.5kJ eXeXeI-1122mol1
2、171.5kJ eOOI1.氟化物氟化物 XeF2 XeF4 XeF6 需高温合成需高温合成Xe+F2 XeF2 XeF4 XeF6的结构的结构都能与水反应都能与水反应XeF2+H2O Xe+O2+2HFXeF4遇水发生遇水发生歧化歧化反应:反应:6XeF4 12H2O 2XeO3 4Xe 24HF 3O2XeF2+2OH-Xe+O2+2F-+H2O 快速快速XeF6遇水猛烈反应,低温水解较平稳,不完全遇水猛烈反应,低温水解较平稳,不完全XeF6 H2O XeOF4 2HF完全水解:完全水解:XeF6 3H2O XeO3 6HF盛氟化氙的容器不能用玻璃或石英,用镍制容器盛氟化氙的容器不能用玻璃
3、或石英,用镍制容器 是优良且温和的氟化剂是优良且温和的氟化剂 SiO2+2XeF6 2XeOF4+SiF4Xe 的氟化物都是强氧化剂的氟化物都是强氧化剂XeF2+2I-Xe+I2+2F-XeF2+H2 Xe +2HFXeF4+4Hg Xe +2Hg2F2 XeO3+OH-HXeO4-HXeO4-+2OH-XeO64-+Xe+O2+2H2O2.氧化物氧化物结构:结构:Xe:5s25p6XeF2:5s 5p 5dSp3d杂化杂化(三角双锥)(三角双锥)XeF4:5s 5p 5dSp3d2杂化杂化(八面体)(八面体)XeF6:5s 5p 5dSp3d3杂化杂化(变形八面体)(变形八面体)4.24.2
4、卤素卤素一一 单质的物性单质的物性二二 溶解性溶解性三三 化学性质化学性质四四 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸五五 卤化物和卤素互化物卤化物和卤素互化物六六 卤素的含氧酸及其盐卤素的含氧酸及其盐 颜色:颜色:F2(黄色)、(黄色)、Cl2(黄绿)、(黄绿)、Br2(棕红)、(棕红)、I2(紫)(紫),具金属光泽的黑色固体具金属光泽的黑色固体 常压升华为气体(紫色)常压升华为气体(紫色)一一 单质的物性单质的物性F2不溶于水不溶于水,但与但与H2O反应反应.Cl2,Br2难溶于水难溶于水 (HCl HBr)二二 与水作用与水作用I2微溶于水微溶于水碘酒(碘酒(I2+KI I3-KI增加,增加,I2
5、溶解度增大,颜色加深)溶解度增大,颜色加深)H2OIII-32KIKII 3I为直线型为直线型521117V.P.氧化反应:氧化反应:X2+2H2O 4HX+O2激烈程度激烈程度:F2 Cl2 Br2歧化反应:歧化反应:X2+H2O HXO+HXCl2 Br2 I2K 10-4 10-9 10-13歧化反应产物:歧化反应产物:X2+2OH-X-+XO-+H2O3X2+6OH-5X-+XO3-+3H2O常温常温 加热加热 低温低温Cl2Br2I2ClO-ClO3-(348K)ClO-BrO3-BrO3-BrO-(0)IO3-IO3-IO3-pH 4pH 9pH 61.1.强氧化性强氧化性 F F
6、2 2,Cl,Cl2 2,Br,Br2 2,I,I2 2 能力依次减弱能力依次减弱2.2.与单质作用与单质作用 F F2 2 可贮存于可贮存于 Cu,Ni,Mg或其合金制的器中或其合金制的器中 Cl2 干燥时不与干燥时不与Fe作用作用.可存贮于铁罐可存贮于铁罐 Br2,I2 常温与常温与活泼金属作用活泼金属作用;但与其它金属反应需加热但与其它金属反应需加热三三 化学性化学性3.3.存在、分离、性质存在、分离、性质氟广泛存在于自然界氟广泛存在于自然界 萤石(萤石(CaF2)冰晶石(冰晶石(Na3AlF6)氟磷灰石(氟磷灰石(Ca3(PO4)2CaCFCl)2氯氯:主要以海水和内地盐湖中的主要以海
7、水和内地盐湖中的NaCl形式存在形式存在溴,碘:以溴,碘:以Na,K,Mg的无机盐形的无机盐形式存在于海水中式存在于海水中分离:从卤化物中分离卤素单质分离:从卤化物中分离卤素单质 由阴离子氧化由阴离子氧化 X2 2X-+2e X2制备制备F2:电解熔融电解熔融氟氢化钾氟氢化钾和和氟化氢氟化氢的混合物的混合物阳(石墨)阳(石墨)2F-=F2 +2e阴(电解槽)阴(电解槽)2HF-=H2 +4F-总反应总反应 2KHF2=2KF +H2 +F2制备制备Cl2(工业电解饱和食盐水或(工业电解饱和食盐水或NaCl熔融盐)熔融盐)2NaCl+2H2O=H2 +Cl2+2NaOH 2NaCl(熔融熔融)=
8、2Na(l)+Cl2(g)电解电解电解电解加热加热MnO2+4HCl(浓浓)MnCl2+Cl2(g)+2H2O实验室:实验室:制备制备Br2Cl2+2Br-Br2+2Cl25Br-+BrO3-+6H+3Br2+3H2O(逆歧化逆歧化)从海水中提取从海水中提取BrBr2 2:Br2+3Na2CO3 5Br-+BrO3-+CO2(歧化)歧化)Cl2+2Br-Br2+2Cl-制备制备I2(海藻为原料):(海藻为原料):Cl2(适量适量)+2I-I2+2Cl-5Cl2(过量过量)+I2+6H2O 2IO3-+10Cl-+12H+F2在在X2中是中是最强氧化剂最强氧化剂(氟里昂(氟里昂:CCl2F2)性
9、质性质:F的电子亲合能的电子亲合能 Br-Cl-F-(只有只有KI与与O2作用作用)3 热稳定性热稳定性HX H2 +X2从从HF HI 键能渐减键能渐减4 HX的制备的制备A.工业(工业(直接合成直接合成)Cl2+H2 2HClB.实验室(复分解反应实验室(复分解反应)NaCl+H2SO4(浓)(浓)HCl +NaHSO4加热加热2NaCl +浓浓H2SO4 2HCl +Na2SO4 500 HI(HBr)+浓浓H2SO4 H2S +4I2+4H2OBr2+SO2+KHSO4 制备制备HBr、HI,可用浓,可用浓H3PO4代替浓代替浓H2SO4CaF2+浓浓H2SO4 CaSO4+2HFC
10、非金属卤化物水解非金属卤化物水解(HBr HI)PX3+3H2O H3PO4+3HX (X:Br、I)3Br2(I2)+2P+6H2O 6HBr(HI)+2H3PO4D 卤代反应卤代反应 C2H6 +Cl2 C2H5Cl(g)+HCl(g)副产物副产物1 卤化物卤化物 卤素与电负性比较小的元素生成的化合物卤素与电负性比较小的元素生成的化合物五五 卤化物和卤素互化物卤化物和卤素互化物分分类类金属卤化物金属卤化物非金属卤化物非金属卤化物离子型离子型共价型共价型水解性:离子型共价型熔点:高低溶解性:大多易溶于水易溶于有机溶剂导电性:水溶液,熔融导电无导电性对应氢氧化物不是强碱的都易水解,产物为氢氧化
11、物或碱式盐易水解,产物为两种酸BX3,SiX4,PCl3金属卤化物非金属卤化物 卤化物的性质:卤化物的键型及性质的递变规律:同一周期:从左到右,阳离子电荷数增大,离子半径减小,离子型向共价型过渡,熔沸点下降。例如:NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4b.p./1413 1412 181(升华)57.6 同一金属不同卤素:AlX3 随着X半径的增大,极化率增大,共价成分增多。例如:离子键 共 价 型 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 b.p./1272 181 253 382 A的卤化物均为离子键型,随着离子半径的减小,晶格能增大,熔沸点增大。例如:NaF NaCl NaBr
12、NaIm.p./996 801 755 660 同一金属不同氧化值:高氧化值的卤化物共价性显著,熔沸点相对较低。例如:SnCl2 SnCl4;SbCl3 SbCl5m.p./247 -33 73.4 3.52 卤素互化物:卤素互化物:卤素原子之间以共价键结合的化合物卤素原子之间以共价键结合的化合物XXn n=1,3,5,7电负性电负性 X R,非羟基氧越多,酸性越强,非羟基氧越多,酸性越强2.酸性酸性规律规律(1)中心原子同价态含氧酸,酸性中心原子同价态含氧酸,酸性随随R电负性增加而增大电负性增加而增大HClO HBrO HIOKa 2.8 10-8 2.6 10-9 2.4 10-11 HC
13、lO4 HBrO4 H5IO6(原高碘酸)原高碘酸)最强最强 强强 K=4.4 10-4(2)不同价态不同价态,同种同种R,酸性随价态酸性随价态 而升高而升高 HClO HClO2 HClO3 HClO4 (3)非羟基氧原子数非羟基氧原子数 ,酸性,酸性HOOClOOHOO SOHOHOO POHOHHOOHSiOHOHHClO4H2SO4H3PO4H4SiO4(1)越易分解的物质越易分解的物质,氧化性越强氧化性越强;不稳定酸的氧化性较强不稳定酸的氧化性较强 HClO4/Cl-HClO3/Cl-HClO/Cl-E 1.38 1.45 1.493.氧化性氧化性(2)同周期中同周期中 HClO H
14、BrO HIOE XO-/X-1.495 1.341 0.983 HClO3 HBrO3 HIO3E XO3-/X2 1.458 1.513 1.209 HClO4 HBrO4 H3IO6E XO4-/XO3-1.226 1.763 1.60影响含氧酸氧化能力强弱的因素影响含氧酸氧化能力强弱的因素1.1.中心原子结合电子的能力中心原子结合电子的能力H2SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4VO2+Cr2O72-HNO3(稀稀)HClO HClO3低氧化数低氧化数 高氧化数高氧化数 含氧酸含氧酸 其盐其盐MROn3 还原过程中伴随发生其他过程的能量效应还原过程中伴随发生其他过程的能量效应放
15、出的净能量越多,反应趋势越大,氧化性越强放出的净能量越多,反应趋势越大,氧化性越强(1)含氧酸含氧酸 其盐其盐(2)HXOn系列中,系列中,X相同,相同,n ,稳定性,稳定性(3)某些酸出现反馈某些酸出现反馈 键,如键,如HClO44.稳定性稳定性(4)次卤酸都很不稳定次卤酸都很不稳定(5)卤酸:)卤酸:HClO3 HBrO3 HIO3高卤酸:HClO4 HBrO4 H5IO6酸性:酸性 最强 强 弱1.226 1.763 1.60都是强氧化剂,稳定性好,均已获得纯物质。4)104.4(Ka1)/V/XO(XO34EA2Mn2+5IO4-+3H2O 2MnO4-+5IO3-+6H+4HClO4
16、 2Cl2+7O2 +H2O加热加热5.高卤酸高卤酸HIO4(偏)(偏)H5IO6(正)(正)弱酸弱酸HClO4最强的无机酸之一最强的无机酸之一偏偏高碘酸高碘酸HIO4 O 高氯酸盐多易溶于水,但K+、NH4+、Cs+、Rb+的高氯酸盐的溶解度都很小。KClO4稳定性好,用作炸药比KClO3更稳定。242OKClC610KClONH4ClO4:现代火箭推进剂。Mg(ClO4)2,Ca(ClO4)2可用作干燥剂重要高卤酸盐:高氯酸盐强氧化性:(与各种易燃物混合后,撞击爆炸着火)KCl3KClO4KClO43小火加热KClO3与C12H22O11的混合物的火焰火柴头中的氧化剂(KClO3)2MnO
17、33O2KCl2KClO2 重要卤酸盐:KClO3主要反应:2-32-3Cl2IOI2ClO氧化制备鉴定I-、Br-混合溶液紫红色消失棕黄色不消失水紫红棕黄水22242-Cl)(I)(BrCClClIBr10HCl2HIOO6HI5Cl3222氧化性10HCl2HBrOO6HBrCl53222只有在高浓度Cl2气才能实现且难度很大。通常利用碱性条件:-3-3ClBrOBrClO36V3.1)/ClCl(1.513V)/Br(BrO-22-3EAEA0.613V)Br/(BrO 0.89V)/Cl(ClO-3-EBEB可得40%溶液可得固体1.495 1.55 1.451.38氧化性(除HClO
18、2)HClO HClO2 HClO3HClO4酸性:稳定性:/V)X/(氧化型E不稳 不稳 相对稳定 稳定氯的各种含氧酸性质的比较例例 一种可溶性的白色晶体一种可溶性的白色晶体A(钠盐钠盐),加入无色油状加入无色油状液体液体B 的浓溶液的浓溶液,可得一种紫黑色固体可得一种紫黑色固体C,C 在水中在水中溶解度较小溶解度较小,但可溶于但可溶于A 的溶液成棕黄色溶液的溶液成棕黄色溶液D,将将D 分成两份分成两份,一份中加入一种无色一份中加入一种无色(钠盐钠盐)溶液溶液E,另另一份中通入过量气体一份中通入过量气体F,都变成无色透明溶液都变成无色透明溶液,E 溶溶液中加入盐酸时液中加入盐酸时,出现乳白色
19、混浊出现乳白色混浊,并有刺激性气并有刺激性气体逸出体逸出,E 溶液中通入过量气体溶液中通入过量气体F 后,再加入后,再加入BaCl2 溶液有白色沉淀产生溶液有白色沉淀产生,该沉淀不溶于该沉淀不溶于HNO3.问问:1).A,B,C,D,E,F,各是何物各是何物?2).写出下列反应方程式写出下列反应方程式解:解:1).A:NaI B:H2SO4(浓浓)C:I2 D:NaI3 E:Na2S2O3 F:Cl22).8NaI+5H2SO4(浓浓)=4I2+H2S+4Na2SO4+4H2O I3-+8Cl2+9H2O=3IO3-+16Cl-+18H+Na2S2O3+2HCl=2NaCl+SO2+S+H2O
20、Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2H2SO4+2NaCl +6HCl一一 氧族元素的通性氧族元素的通性O S Se Te Po ns2np4 六个价电子结构六个价电子结构4.3 4.3 氧族元素氧族元素1 1 氧的结构氧的结构O OO2(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2(*2py)1(*2pz)1二二 氧、臭氧氧、臭氧2.2.臭氧臭氧结构结构O2 O1O3O1:sp2杂化杂化2s 2p O3O1O234 惟一极性单质惟一极性单质OHOI2H2IO222-3性质:不稳定性氧化性3O 2O23-1mrmolkJ4.285H2.075V OHO 2e
21、2HOA22-3E247V.1 2OHO 2eOHOB2-23 E1 结构结构HH三三 水水2 性质性质(1)热分解热分解H2O H2 +O2(2)水解水解PCl5 +4H2O H3PO4 +5HCl四四 H2O21.1.制备制备BaO2+H2SO4(浓浓)BaSO4 +H2O2实验室:实验室:工业:工业:电解电解H2SO4和和(NH4)2SO4混合液混合液 过二硫酸盐过二硫酸盐 水解成水解成H2O2低温低温Na2O2+H2SO4+10H2O NaSO4+10H2O+H2O22.结构结构O:sp3杂化杂化 2s22p4OOH 1s1H 1s1排斥排斥OOHH149pm97o97o97pm94o
22、(1)稳定性稳定性2H2O2 2H2O +O2 H=284KJ/mol4H2O2+Cr2O72-+2H+2CrO5+5H2O乙醚乙醚2Cr(O2)2O+7H2O2+6H+2Cr3+7O2+10H2O此反应非氧化还原反应此反应非氧化还原反应O O O OCrO3.性质性质(2)氧化还原性氧化还原性EA/VO2 HO2 H2O2 H2O+1.4951.7760.682O2H2Fe2H2FeOH23222O4H)(s,PbSO)PbS(s,O4H2422白黑O8H5O2Mn6H2MnOO5H222-422H2O2 +2I-+2H+I2 +2H2O定性定量检测定性定量检测H2O2或过氧化物的常用反应或
23、过氧化物的常用反应EB/VO2 O2-HO2-OH-+0.4130.87-0.076O8H2CrO2OH2Cr(OH)O3H2-24-4223H2O2 +2MnO4-2MnO2 +3O2+2H2O +2OH-可见:可见:H2O2氧化性强,还原性弱;氧化性强,还原性弱;是不造成二次污染的杀菌剂。是不造成二次污染的杀菌剂。(3 3)弱酸性弱酸性H2O2 H+HO2-Ka1=2.210-12HO2-H+O2-Ka2=1.010-25S:单斜硫和斜方硫均为:单斜硫和斜方硫均为S8环状分子环状分子S:3s23p4spsp3 3杂化杂化五五 硫及其重要化合物硫及其重要化合物 硫有几种同素异形体 斜方硫 单
24、斜硫 弹性硫密度/gcm-3 2.06 1.99颜色 黄色 浅黄色 190的熔融硫稳定性 94.5 用冷水速冷C190)S()S(单斜斜方弹性硫94.5oC物理性质:常温常温硫的同素异形体:斜方硫单斜硫弹性硫的形成硫的化学性质硫的化学性质HgSSHgSAl3S2Al32222262SOOSSClClSSF)(3FS过量O2H(g)3SO)(SO2HS2NO(g)SOH2HNOS2242423浓O3HOSNaS2Na6NaOH)4S(O3HSONaS2Na6NaOH3S232222322过量与许多金属直接化合与许多金属直接化合与氢与氢,氧氧,碳碳,卤素卤素(碘除外碘除外),),磷等直接磷等直接作
25、用作用与氧化性酸作用与氧化性酸作用与碱的作用与碱的作用 H2S是无色,有腐蛋味,剧毒气体。稍溶于水。水溶液呈酸性,为二元弱酸。SO2HOS2H2SOO2H3OS2H2222222 不完全完全硫化氢硫化氢结构:H2S结构与H2O相似性质:与空气(O2)反应最重要的性质是它的还原性还原性:与中等强度氧化剂作用2HFe2S2FeSH232FeSSFe32I)Br,Cl,(X 2H2XSXSH-22与强氧化剂反应O2H15SO8Mn14HO8Mn S5HO8H5S2Mn6HMnO2S5H8HXSOHO4H)Br,(ClX4SH2-242-4222-424222222产物:-24SOS1)1)颜色颜色:
26、(大多数为黑色大多数为黑色,少数需要特殊记忆少数需要特殊记忆)SnS 棕,棕,SnS2 黄,黄,As2S3 黄,黄,As2S5 黄黄,Sb2S3橙,橙,Sb2S5橙,橙,MnS 肉,肉,ZnS 白,白,CdS 黄黄 2 2)易水解)易水解 最易水解的化合物是最易水解的化合物是:Cr2S3和和Al2S3 Cr)Al,(M S3H2M(OH)O6H3SM2232-231金属金属硫化物硫化物 Na2S+H2O NaHS+NaOH (工业用工业用Na2S代替代替NaOH)Na2S,K2S称为硫化碱称为硫化碱Al2S3双水解,只能干法制备双水解,只能干法制备3 3)溶解性)溶解性 a)a)水溶性水溶性
27、易溶:易溶:NHNH4 4+和碱金属硫化物和碱金属硫化物 微溶:微溶:MgSMgS,CaSCaS,SrS(SrS(但但BeSBeS难溶难溶)其余难溶其余难溶 b)b)稀酸溶性稀酸溶性(Ksp 10-24)MnS,FeS,CoS,NiS,ZnS MS +2H+M2+H2Sc)配位酸溶解配位酸溶解(浓浓HCl)(Ksp=10-25 10-30)SHCdClCl42HCdSSH32BiClCl86HSBiSH52SbClCl12H01SSbSH32SbClCl126HSSbSHPbClCl42HPbSS2HSnClCl64HSnSSHSnClCl42HSnS2-242-43226522-36322-
28、242-2622-24d)氧化性酸溶解氧化性酸溶解(浓浓HNO3)(Ksp 10-30)O4H3S2NO6AgNO8HNOS3AgO4H3S2NO)3Cu(NO8HNO3CuSO4H3S2NO)3Pb(NO8HNO3PbSO4H3S2NO)2Bi(NO8HNOSBi233222332233233332e)e)氧化配位溶解氧化配位溶解(王水王水)O4H2NO3SHgCl3H 12HCl2HNO3HgS2423f)碱溶(用碱溶(用NaOH或或Na2S)-22-2-34-2522-34-34-52-33-2322-33-33-32-34-2522-34-34-52-33-2322-33-33-32-
29、23-222-23-23-2HgSSHgS2SbSS3SSbO12HSbS53SbOOH42S4Sb2SbSS3SSbO3HSbSSbO6OHSSb2AsSS3SAsO12H5AsS3AsO24OHS4As2AsS3SSAsO3HAsSAsO6OHSAsSnSSSnSO3HSnS2SnO6OH2SnSg)氧化碱溶:(氧化碱溶:(Na2S2)SSbS2NaS3NaSSbSAsS2NaS3NaSAsSnSNaSNaSnS4322324322323222Na2S+(x 1)S =Na2Sx2S2-+O2+2H2O=2S+4OH-X越大,颜色越深,黄越大,颜色越深,黄 橙黄橙黄 红红Sx2-的性质:的
30、性质:1)1)氧化还原性氧化还原性SnS+S22-SnS32-4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2歧化歧化:Na2S2 Na2S+S2)2)遇酸分解遇酸分解 S22-+2H+H2S+S2 多硫化物多硫化物SO2 S:sp2杂化杂化SOO4343 3 SO2、亚硫酸及盐、亚硫酸及盐1)1)非水溶剂,可自身电离非水溶剂,可自身电离:2SO2 SO32-+SO2+(H2O OH-H+)2 2)氧化还原性:)氧化还原性:还原性显著,遇强还原剂,表现氧化性还原性显著,遇强还原剂,表现氧化性SO2+CO 2CO2+S (从烟道中回(从烟道中回S S)500 铝矾土铝矾土3 3)漂白性(与有机物加合
31、反应使其褪色)漂白性(与有机物加合反应使其褪色)H2SO3:实际是实际是 SO2.xH2O还原性还原性:SO2 H2SO3 M2SO32SO2+2O2 2SO3cat2H2SO3+O2 2H2SO4(慢)(慢)2Na2SO3+O2 2Na2SO4(快)(快)SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+(Br2,I2)SO32-:去氯剂去氯剂二元中强酸 氧化性O3H3SS2HSOH2232漂白-使品红褪色-2-332101.7 HSOH SOHKa18-23-3106.0 SOH HSOKa2-2-2-2 0.1576V)SO/HSO(324EA0.9362V)/SOSO(34EBS
32、O3 S:sp2杂化杂化 (气态气态)sp23p3dOSO O64固态固态SO3 S:sp3杂化杂化 (类似于冰)(类似于冰)4 SO3、H2SO4及盐及盐64 OSO=120=120S-O键长键长143pm143pm型晶体型晶体型晶体型晶体无色,易挥发固体无色,易挥发固体固体有几种聚合物固体有几种聚合物例如:例如:型晶体型晶体,为三聚分子。为三聚分子。型晶体型晶体,为螺旋式长链。为螺旋式长链。SO3的性质:的性质:1)强氧化性强氧化性5SO3+2P P2O5+5SO2SO3+2KI K2SO3+I22)强吸水性强吸水性Ssp33dOOOOp-d键键p-d 键键HHH2SO4H2SO4的结构:
33、H2SO4分子间通过氢键相连,分子间通过氢键相连,使其晶体呈现波纹形层状结构。使其晶体呈现波纹形层状结构。1 1)与活泼金属)与活泼金属 3Zn+4H2SO4(浓浓)3ZnSO4+S+4H2O 2 2)与不活泼金属)与不活泼金属 Cu+2H2SO4(浓浓)CuSO4+2SO2 +2H2OH O O SH O O 强氧化性:强氧化性:3)与非金属与非金属 C+H2SO4(浓浓)CO2+2SO2+2H2O2P+5H2SO4(浓浓)P2O5+5SO2+5H2OS+2H2SO4(浓浓)3SO2+2H2O1)制备制备:Na2SO3+S Na2S2O3加热加热 2)性质性质遇酸分解遇酸分解:S2O32-+
34、H+S+SO2+H2OAgBr+2S2O32-(过量过量)Ag(S2O3)23-+Br-配位性:配位性:5 5 Na2S2O35H2O 海波海波 大苏打大苏打2Ag+S2O32-(适量适量)Ag2S2O3(白白)Ag2S2O3+H2O Ag2S(黑黑)+H2SO4白白 黄黄 棕棕 黑,黑,鉴定鉴定S2O32-SOSOOSOOOS-2-2SOSOOSOOOS-22II-I10H8Cl2SOO5H4ClOS-2422-232还原性:-2642-2322IOSIO2S2H2S2O4+H2O H2S2O3+2H2SO3遇水分解遇水分解二元中强酸二元中强酸 Ka1 =4.510-1 Ka2 =3.510
35、-3H2S2O3 H2SO3 +S6 6 连二亚硫酸连二亚硫酸Na2S2O42H2O 保险粉保险粉 强还原剂强还原剂 E SO3/S2O42-=-1.12V制备:制备:2NaHSO3+Zn Na2S2O4 +Zn(OH)2无氧无氧不稳定不稳定:2Na2S2O4 Na2S2O3+Na2SO3 +SO2加热加热2Na2S2O4+O2+2H2O 4NaHSO3遇酸分解遇酸分解SOSOHOHOOOOSOHOO磺酸基磺酸基H2S2O7强吸水性强吸水性 腐蚀性腐蚀性盐的性质:盐的性质:1 1)受热分解)受热分解2 2)与金属氧化物作)与金属氧化物作Al2O3+3K2S2O7 Al2(SO4)3 +K2SO
36、4实质是实质是SO3 与与Al2O3作用作用7 7 焦硫酸及其盐焦硫酸及其盐冷却发烟硫酸时,可以析出焦硫酸晶体722423OSHSOHSOOHOSH2722OHOSOOHHOSOHOOH-O O-H-SO3H2(-SO3H)H-O-O-SO3HHSO3-O-O-SO3HH2S2O8 强吸水性强吸水性 极强氧化性极强氧化性8 8 过硫酸及其盐过硫酸及其盐 (H2O2衍生物)衍生物)过二硫酸OSOHOOOSOHOO过一硫酸OSOHOOOH磺酸基盐的性质:盐的性质:1 1)强氧化性)强氧化性2Mn2+5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+Ag+E S2O82-/SO42-=
37、2.01V2 2)不稳定性)不稳定性2K2S2O8 K2SO4+2SO3+O2六六 配位氧和氧的氟化物配位氧和氧的氟化物一一 通通性性N P As Sb Bi ns2np3五价电子结构五价电子结构4.4 4.4 氮族元素氮族元素惰性电子对效应惰性电子对效应固氮固氮1 1 N2N2 KK(2s)2(*2s)2 (2py)2 (2pz)2(2px)2 无色、无臭、无味。沸点为 -195.8C。微溶于水。常温下化学性质极不活泼,加热时与活泼金属Li,Ca,Mg等反应,生成离子型化合物二二 氮和它的化合物氮和它的化合物1/2N2+3H2 NH3结构:N:sp3杂化,三角锥形NH100.8pm107.3
38、o.HH2 氨氨工业:(g)2NHO2HCaClCa(OH)Cl2NH322243222NH3HNFe 30MPa C500450制备制备:实验室:性质性质:易溶于水,易形成一元弱碱O6HNO4)(5O4NHO6H2N)(3O4NH2Pt232223空气纯 强还原性_OHNH OHNH OHNH42323 取代反应)Ag(NHNH2AgNHNHH2334322C5703H2NaNH2Na2NH 催化NH2-NH2联氨(肼),NH 亚氨基,N 氮化物 加合反应4NH3+COCl2 CO(NH2)2+2NH4Cl铵盐一般为无色晶体,绝大多数易溶于水HNHHH铵盐石蕊试纸法石蕊试纸法 (红蓝)4NH
39、的结构结构:现象:红棕到深褐Nessler试剂法试剂法 (K2HgI4)N:sp3杂化,正四面体4NH的鉴定鉴定:O3H7II(s)NH HgHg O4OH2HgINH22244水解:+H2O H3O+NH34NH挥发性非氧化性酸铵盐挥发性非氧化性酸铵盐O(g)H(g)CO(g)NHHCONHO(g)H(g)CO(g)NH2CO)(NHHCl(g)(g)NHClNH2233422332434非挥发性,非氧化性酸铵盐非挥发性,非氧化性酸铵盐443424433434HSONH(g)NHSO)(NHPOH(g)NH3PO)(NH 热稳定性差热稳定性差氧化性酸铵盐氧化性酸铵盐O2HONNONHO9H2HNON4NO5NHO4H(s)OCr(g)NOCr)(NHO2H(g)NNONH2234232C24034232272242224 催化剂联氮联氮(肼肼)结构结构 N:sp3杂化杂化3 3 联氮、羟胺联氮、羟胺 NH2-NH2 (看成看成NH3中的一个中的一个H被被NH2取代取代)NHHHH104pm