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1、1 第第16章章 氧族元素氧族元素 (Elements of the Oxygen Family) 第第1616章章 氧族元素氧族元素概概 述述16.1 氧及其化合物氧及其化合物 16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物 16.5 硒和碲硒和碲16.3 硫的氧化物硫的氧化物 16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物 2第第1616章章 氧族元素氧族元素概概 述述基本要求：p 理解氧族元素的通性；p 了解氧、臭氧、硫及其化合物在自然界的 分布以及制备方法，了解水的结构和性质；p 理解氧、臭氧、氧化物、过氧化氢的结构， 掌握其性质和应用；p 理解硫及其化合物的结构，掌握其性质和应 用；

2、p 了解硒、碲的单质和化合物的性质。3第第1616章章 氧族元素氧族元素概概 述述重点：p 过氧化氢的氧化还原性；p 硫化氢和硫化物的性质；p 硫的氧化物及其含氧酸的化学性质。难点：p 过氧化氢的氧化还原性；p 硫的氧化物及其含氧酸的化学性质。42He氦氦K25B硼硼6C碳碳7N氮氮8O氧氧9F氟氟10Ne氖氖LK8213Al铝铝14Si硅硅15P磷磷16S硫硫17Cl氯氯18Ar氩氩MLK88231Ga镓镓32Ge锗锗33As砷砷34Se硒硒35Br溴溴36Kr氪氪NMLK8188249In铟铟50Sn锡锡51Sb锑锑52Te碲碲53I碘碘54Xe氙氙ONMLK818188281Tl铊铊82

3、Pb铅铅83Bi铋铋84Po钋钋85At砹砹86Rn氡氡PONMLK818321882VIIAVAIVAIIIA0非金属非金属金金 属属电子层第第1616章章 氧族元素氧族元素概概 述述51. 元素元素8O氧氧16171815.9992s22p452Te碲碲 120 125 122 126 123 128 124 130127.605s25p416S硫硫32 36333432.0663s23p434Se硒硒74 7876 8077 8278.964s24p484Po钋钋 209 210（210）6s26p4氧族元素通性氧族元素通性第第1616章章 氧族元素氧族元素概概 述述6元素符号OSSeT

4、e第一电离能(kJmol-1)13141000941869非金属半金属金属OSSeTePo第第1616章章 氧族元素氧族元素概概 述述72s2p氧氧 O 2s22p43s3p硫硫 S 3s23p44s4p硒硒 Se 4s24p45s5p碲碲 Te 5s25p4能结合两个电子形成能结合两个电子形成 -2氧化态化合物氧化态化合物2. 价电子层结构及氧化态价电子层结构及氧化态第第1616章章 氧族元素氧族元素概概 述述83s3p硫硫 S 3s23p44s4p硒硒 Se 4s24p45s5p碲碲 Te 5s25p44d3d5d最高氧化数为最高氧化数为6，与族数相一致。，与族数相一致。第第1616章章

5、氧族元素氧族元素概概 述述93. 电子亲和能电子亲和能 (Electronic Affinity) A、 A元素电子亲和能元素电子亲和能 ( kJmol-1)O-141（844.2）F-328S-200 （531.6）Cl-348.7Se-195 （420）Br-324.7Te-190I-295.1氧族元素的非金属性不及卤素氧族元素的非金属性不及卤素第第1616章章 氧族元素氧族元素概概 述述10元素符号元素符号OSSeTe单键的键能单键的键能/(kJmol-1)142268172126共价半径共价半径/pm731021171354. 键能键能 (Bond Energy)氧分子反常，具有较低的

6、键能，原因是：氧分子反常，具有较低的键能，原因是： 氧原子半径小，电子云密度较大，孤电子对之间有较大的排斥力。 氧原子没有d轨道，它不能形成d-pp键，所以O-O单键较弱。r=73pm第第1616章章 氧族元素氧族元素概概 述述115.氧族元素基本性质氧族元素基本性质第第1616章章 氧族元素氧族元素概概 述述1216.1 氧及其化合物氧及其化合物 第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物16.1.1 氧的成键特征氧的成键特征1、一般键型：离子键和共价键。、一般键型：离子键和共价键。离子键：形成离子键：形成O2-阴离子，如阴离子，如M2O、MO等离子型等离子型 氧化

7、物。氧化物。共价键：呈共价键：呈0、+2、-2、-1等氧化态，如等氧化态，如O2、OF2、 H2O、H2O2等等2、离域、离域键：键：氧原子未参与杂化的氧原子未参与杂化的p轨道上的电子轨道上的电子 与其他原子形成多中心的离域与其他原子形成多中心的离域键。键。13第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物配配键键：p轨道上的电子进行配位，如轨道上的电子进行配位，如H3O+。配键配键：p轨道上的电子与其他原子空的轨道上的电子与其他原子空的p轨道形成轨道形成 配键，如配键，如CO中的中的CO。d-p 配键配键: : p轨道上的电子向中心原子轨道上的电子向中心原子d轨道配位。

8、轨道配位。 如如H3PO4、SOCl2等。等。3、配键、配键4、以分子为基础的化学键、以分子为基础的化学键 O2分子分子结合电子、共用电子、失去电子或以孤结合电子、共用电子、失去电子或以孤对电子进行配位对电子进行配位等方式形成等方式形成超氧化物、过氧化物、超氧化物、过氧化物、二氧基离子或氧分子配合物。二氧基离子或氧分子配合物。14单质氧的同素异形体单质氧的同素异形体自然界中的氧有三种同位素：O16、O17、O18O18稳定同位素常作为示踪原子。 氧在自然界中的分布：氧在自然界中的分布： O2 O3 （同素异形体）（同素异形体）第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物

9、16.1.2 氧氧 O2 (Oxygen)的单质的单质15 结构结构分子轨道电子排布式：分子轨道电子排布式：212p22221s1s2s222s212p2p2pp()() () ()() ()() (yyzxz*一个一个键，两个三电子键，两个三电子 p p 键键 氧的制备和空气液化氧的制备和空气液化第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物1、氧气、氧气16 性质性质 1.229V O2H 4e4HOA22E0.401V 4OH 4eO2HOB22E在酸性介质中有强氧化性：在酸性介质中有强氧化性：第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物17

10、第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物182. 臭氧臭氧 O3 (Ozone)暗暗蓝蓝色色液液体体易液化，易液化，161KO3是一是一种淡蓝种淡蓝色气体色气体黑色晶体黑色晶体难固化，难固化，22K第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物19 结构结构O3分子中，中心O原子采取sp2 杂化，V型，唯一有极性的单质。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物20 性质性质性质一：不稳定性性质一：不稳定性O3不稳定，常温下就可分解，紫外线或催化剂（MnO2、PbO2、铂黑等）存在下会加速分解。1mr2(g)3(g)m

11、ol285.4kJ 3O2OHO3分子释放出热量，说明O3比O2有更大的化学活性，无论在酸性或碱性条件下，都比O2有更强的氧化性。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物21性质二：强氧化性性质二：强氧化性O3是一种极强的氧化剂，氧化能力仅次于F2。1.247VBE2OHO 2eOHO2232.08VAEOHO 2e2HO223第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物22例例1 油画处理油画处理PbS(s)+3O3(g)=PbSO4(s)+O2(g)例例2 含氰废水处理含氰废水处理例例3 O3的定量分析的定量分析(碘量法碘量法) 黑黑 白

12、白CN+O3=OCN+O2(g)2OCN+3O3=CO32+CO2(g)+3O2(g)2KI+O3(g)+H2O=I2+2KOH+O2(g)I2+2S2O32=2I +S4O62第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物23 用途用途微量的O3能消毒杀菌，并作为空气净化剂和高能燃料的氧化剂等。但空气中O3含量超过百万分之一时，不仅对人体有害，对农作物等物质也有害，它的破坏性也是基于它的氧化性。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物24O2 2OO+O2 O32O3 3O2紫外线紫外线紫外线紫外线第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1

13、氧及其化合物氧及其化合物25 大气中的还原性气体污染物如氟利昂、SO2、CO、H2S、NO等越来越多，它们同大气高层中的O3发生反应，导致了O3浓度的降低。 氟利昂化学性质稳定易挥发、不溶于水。进入大气层后受紫外线辐射而分解产生Cl原子，Cl原子则可引发破坏O3的循环反应。Cl+O3 ClO+O2ClO+O Cl+O2第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物26第第16章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物16.1.3 氧化物氧化物1、氧化物的酸碱性、氧化物的酸碱性（1）与水作用）与水作用u 溶于水但不发生化学作用溶于水但不发生化学作用u 生成可溶

14、性氢氧化物生成可溶性氢氧化物u 生成难溶性氢氧化物生成难溶性氢氧化物u 不溶于水且不与水反应不溶于水且不与水反应27第第16章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物（2）酸碱性）酸碱性p 酸性氧化物：与水反应生成含氧酸酸性氧化物：与水反应生成含氧酸p 碱性氧化物：与水反应生成可溶性碱碱性氧化物：与水反应生成可溶性碱p 两性氧化物：与酸和碱均发生反应两性氧化物：与酸和碱均发生反应p 中性氧化物：与酸和碱均不发生反应中性氧化物：与酸和碱均不发生反应28第第16章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物2、氧化物的生成、氧化物的生成(1) 单质与单质与O2直接化合直接化

15、合(2) 金属氢氧化物或含氧酸盐的金属氢氧化物或含氧酸盐的热分解热分解(3) 高价氧化物高价氧化物被还原被还原(3) 单质单质被硝酸氧化被硝酸氧化参见参见P598的反应方程式。的反应方程式。291、水的偶极矩为1.87D，表现了很大的极性2、水的比热容为4.1868 103J kg -1 K-13、绝大多数物质有热胀冷缩的现象，温度越低体 积越小，密度越大。而水在277K密度最大。水（水（H2O）不同的水分子不同的水分子水的物理性质水的物理性质第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物 以氧的同位素和氢的的同位素为基础可以以氧的同位素和氢的的同位素为基础可以形成形成9

16、种形式的水。种形式的水。30水的化学性质水的化学性质(1) 羟基水：羟基水：水在化合物中以OH-形式存在， 如 Mg(OH)2、A1(OH)3，它们是氧化物的水合物。 NH3(g) + nH2O NH3(aq) 若水与离子发生水合作用，则形成水合离子， 如： HCl(g) + nH2O H+ (aq) + Cl- (aq) 含水的晶态物质称为结晶水合物，其中的水叫结晶水。 在结晶水合物中，水以以下不同形式存在：在结晶水合物中，水以以下不同形式存在：第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物 水合作用水合作用31(3) 阴离子水：阴离子水：水通过氢键与阴离子相结合。水通

17、过氢键与阴离子相结合。 如如 CuSO45H2O。(4) 晶格水：晶格水：水分子位于水合物的晶格中，不与水分子位于水合物的晶格中，不与 阳、阴离子直接联接。阳、阴离子直接联接。 如如 MgSO47H2O；(2) 配位水：配位水：水在化合物中以配体形式存在， 如 BeSO44H2O、NiSO46H2O。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物32(5) 沸石水：沸石水：这种水分子在某种物质这种水分子在某种物质 (如沸石如沸石)的晶的晶 格中占据相对无规律的位置，当加热脱除这种格中占据相对无规律的位置，当加热脱除这种 水分子时，物质的晶格不被破坏。水分子时，物质的晶格不

18、被破坏。 形成缔合分子形成缔合分子键型：分子间氢键现象：放热 密度发生改变第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物3316.1.4 过氧化氢（过氧化氢（H2O2）(Hydrogen Peroxide)1、结构和制备结构和制备第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物34 制备制备实验室实验室:2224224222Na OH SO10H ONa SO10H O+H O 低温工业上工业上:异丙醇氧化法、电解法和蒽醌法异丙醇氧化法、电解法和蒽醌法电解法电解法:444282NH HSONHS O +H电解2（）（）4282442NHS O2H O2

19、NH HSO +H 24H SO22（）O第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物异丙醇氧化法异丙醇氧化法:CH3CH(OH) + O2 CH3COCH3 + H2O235蒽醌法：蒽醌法：H2 + O2 H2O2 在在 Pd 催化下，通入催化下，通入 H2，醌又变成醇。可，醌又变成醇。可以反复通入以反复通入 O2 和和 H2 ，制得，制得H2O2 。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物36性质四：不稳定性性质四：不稳定性 性质二：强氧化性性质二：强氧化性性质三：还原性性质三：还原性2、性质和用途性质和用途性质一：二元弱酸性质一：二元弱

20、酸第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物37 性质一：二元弱酸性质一：二元弱酸10，102.3 HHO OH-24-12-222K 1K 2O2HBaOBa(OH)OH22222第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物38性质二：强氧化性性质二：强氧化性 酸性溶液酸性溶液 碱性溶液碱性溶液OH 1.763 OH 0.695 O2222OH 0.867 HO 0.069 O22H2O2无论在酸性溶液还是在碱性溶液中都是强氧化剂。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物39 H2O2能将碘化物氧化成单质碘，这个反

21、应可用来定性检出或定量测定H2O2或过氧化物的含量：O2HI2H2IOH2222H2O2能将黑色的能将黑色的PbS氧化成白色的氧化成白色的PbSO4：O4H(s)PbSOPbS(s)O4H2422（黑）（黑）（白）（白）OHSOHSOHOH2423222第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物40O8H2CrO2OH(OH)2CO3H2244r22O2HMnOMn(OH)OH22222在碱性介质中H2O2的氧化性虽不如在酸性溶液中强，但与还原性较强的亚铬酸钠NaCrO2等反应时，仍表现出一定的氧化性。白色白色深绿色深绿色黄色黄色第第1616章章 氧族元素氧族元素16

22、.1 氧及其化合物氧及其化合物41性质三：还原性性质三：还原性OH 1.776 OH 0.6824 O2222OH 0.878 HO 0.076 O22O2H2OH3O2MnO2MnOO3H2224222224225H O2MnO6H2Mn5O8H OH2O2在碱性溶液中是中等强度的还原剂，在酸性溶液中还原性较弱。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物H2O2 + Cl2 2Cl- + O2 + 2H+ 工业除氯工业除氯422H+O2+2e H2O2 EA=0.68V2Fe3+2e 2Fe2+ EA=0.77V2Fe3+H2O2 2Fe2+2H+O22H+H2O2

23、+2e 2H2O EA=1.776V2Fe2+2H+H2O2 2Fe3+2H2O净结果净结果：2H2O2 2H2O+O2凡电位在凡电位在0.681.78V之间的之间的金属电对均可催化金属电对均可催化H2O2分解分解第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物43性质四：不稳定性性质四：不稳定性 H2O2在低温和高纯度时还比较稳定，但若受热到426K（153）以上时便会猛烈分解，它的分解反应就是它的歧化反应。2222OO2HO2H第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物44 在碱性介质中H2O2的分解速度比在酸性介质中快； 杂质的存在，如重金属

24、离子Fe3、Cr3等都能大大加速H2O2的分解； 波长为320380nm的光（紫外光）也能促进H2O2的分解。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物45 鉴定鉴定在酸性溶液中，H2O2能使重铬酸盐生成二过氧合铬的氧化物CrO(O2)2，这是高氧化态（6氧化态）铬形成的过氧基配位化合物：O5H)2CrO(O2HOCrO4H22227222第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物46过氧化物CrO(O2)2在乙醚中较稳定，在乙醚层中形成的蓝色化合物的化学式是O)H(C)CrO(O25222此反应可用来鉴定此反应可用来鉴定H2O2的存在的存在

25、第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物47 过氧化氢的用途主要是基于它的氧化性。稀过氧化氢的用途主要是基于它的氧化性。稀的的(3)和和30的过氧化氢溶液是实验室常用的氧的过氧化氢溶液是实验室常用的氧化剂。目前生产的化剂。目前生产的H2O2约有半数以上用作漂白剂，约有半数以上用作漂白剂，用于漂白纸浆、织物、皮革、油脂、象牙以及合用于漂白纸浆、织物、皮革、油脂、象牙以及合成物等。化工生产上成物等。化工生产上H2O2用于制取过氧化物用于制取过氧化物(如如过硼酸钠、过醋酸等过硼酸钠、过醋酸等)、环氧化合物、氢醌以及药、环氧化合物、氢醌以及药物物(如头孢菌素如头孢菌素)等。

26、等。 用途用途第第1616章章 氧族元素氧族元素16.1 氧及其化合物氧及其化合物4816.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物16.2.1 单质硫单质硫单质硫有多种同素异形体，其中最常见的是斜方硫和单斜硫。斜方硫单斜硫弹性硫大于大于368.4K463K小于小于368.4K第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物1 1、硫的同素异形体、硫的同素异形体49斜方硫单斜硫斜方硫是室温下唯一稳定的硫的存在形式，所有其它形式的硫在放置时都会转变成晶态的斜方硫。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物50弹性硫的形成第第1616章章 氧族元素氧族

27、元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物51 结构结构S：sp3杂化，皇冠构型斜方硫和单斜硫都易溶于CS2中，都是由S8环状分子组成的。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物52 制备和用途自学制备和用途自学性质一：与许多金属直接化合性质一：与许多金属直接化合 性质二：与许多非金属直接作用性质二：与许多非金属直接作用 性质三：与氧化性酸反应性质三：与氧化性酸反应 性质四：与碱反应性质四：与碱反应 2、硫的制备、性质和用途、硫的制备、性质和用途 性质性质第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物53性质一：与许多金属直接化合性质一

28、：与许多金属直接化合 32SAl3S2Al性质二：与许多非金属直接作用性质二：与许多非金属直接作用 22SOOS性质三：与氧化性酸反应性质三：与氧化性酸反应 性质四：与碱反应性质四：与碱反应 2NO(g)SOH)(2HNOS423浓O3HSONaS2Na6NaOH3S2322第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物541. 可以从电负性较小的原子接受两个电子，形 成含S2-离子的离子型硫化物2. 可以形成两个共价单键，组成共价硫化物3. 可以形成一个共价双键4. 硫原子有可以利用的3d轨道，3s和3p中的电 子可以跃迁到3d轨道参与成键，形成氧化数 高于2的正氧

29、化态5. 从单质硫的结构特征来看，它能形成-Sn-长硫链。硫的成键特征硫的成键特征第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物5516.2.2 硫化氢硫化氢（与（与H2O相似）相似） 结构结构性质一：弱酸性性质一：弱酸性H2S的水溶液是二元弱酸，它在水中的电离： 制备制备1、硫化氢、硫化氢(H2S ，Hydrogen Sulfide)结构与制备结构与制备第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物2、硫化氢、硫化氢(H2S ，Hydrogen Sulfide)性质性质56性质二：还原性性质二：还原性 H2S中S的氧化数为-2，处于S的最低

30、氧化态，所以H2S的一个重要化学性质是它具有还原性。0.142V SH 2e2HSA2E0.476V S 2eSB-2E2132HS HS 1.26 10K721H S HHS 1.07 10K第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物57H2S能被I2、Br2、O2、SO2等氧化剂氧化成单质S，甚至氧化成硫酸：S2HIISH22O2H3SSOS2H222O2H2SOS2H222 不完全可从工可从工业废气业废气中回收中回收单质硫单质硫从标准电极电势看，无论在酸性或碱性介质中，H2S都具有较强的还原性。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质

31、及硫化物58 指电负性小的元素与硫形成的二元化合物。指电负性小的元素与硫形成的二元化合物。1、硫化物、硫化物 H2S、Na2S、MnS、Ag2S硫化物。硫化物。易溶于水，易水解。易溶于水，易水解。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物16.2.3 硫化物和多硫化物硫化物和多硫化物（1）轻金属硫化物）轻金属硫化物（2）重金属硫化物）重金属硫化物59名称名称化学式化学式颜色颜色在水中在水中溶度积溶度积Ksp硫化钠硫化锰硫化亚铁硫化锌硫化镍硫化亚锡硫化钴硫化镉Na2SMnSFeSZnS-NiSSnS-CoSCdS白色肉红色黑色白色黑色褐色黑色黄色易溶不溶不溶不溶不溶

32、不溶不溶不溶1.210131.210181.210221.010241.210252.010251.21027Ksp 10-24的硫的硫化物一般可溶化物一般可溶于稀盐酸于稀盐酸第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物60名称名称化学式化学式颜色颜色在水中在水中溶积度溶积度Ksp硫化铅硫化铜硫化铋硫化亚汞硫化亚铜硫化银硫化汞硫化锑PbSCuSBi2S3Hg2SCu2SAgSHgSSb2S3黑色黑色黑色黑色黑色黑色黑色桔红色不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶不溶1.210288.510361.210371.010472.010481.610494.010531.21059

33、Ksp 10-30的硫化的硫化物可溶于硝酸物可溶于硝酸Ksp 10-53的硫化的硫化物只能用王水才物只能用王水才能溶解能溶解Ksp介于介于10-2510-30硫化物一般不溶硫化物一般不溶于稀酸而溶于浓于稀酸而溶于浓盐酸盐酸第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物61S(g)HMn2HMnS22S(g)HSnCl4Cl2HSnS224O4H3S2NO)3Cu(NO8HNO3CuS2233O4H2NO3SHgCl3H12HCl2HNO3HgS2423 稀酸溶解稀酸溶解 配位酸溶解（浓配位酸溶解（浓HCl） 氧化性酸溶解（氧化性酸溶解（HNO3） 氧化配位溶解（王水）

34、氧化配位溶解（王水） 酸性或两性硫化物可溶于碱性硫化物（酸性或两性硫化物可溶于碱性硫化物（Na2S）中）中 第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物6233232AsSNa2S3NaSAsHgSNS(aq)NHgS22aaSNa SnS)(SNaSnS2222aq 酸性或两性硫化物可溶于碱性硫化物：酸性或两性硫化物可溶于碱性硫化物： 碱性硫化物不溶于硫化钠，但可溶于多硫化物：碱性硫化物不溶于硫化钠，但可溶于多硫化物：第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物 SnSNa)(SNaSnS3322aq中间发生了氧化还原反应。中间发生了氧

35、化还原反应。63（B） 硫化物的水解性硫化物的水解性由于氢硫酸是个弱酸，所以所有的硫化物无论是易溶的还是难溶的，都会产生一定程度的水解，使溶液显碱性：NaOHNaHS OHSNa22微弱水解 Pb(OH)HS OHPbS-2322322Al(OH)S3H O6HSAl第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物2、金属离子的分离（、金属离子的分离（P608)643、 多硫化物多硫化物 Sx2- 结构结构 多硫离子具有链状结构，S原子通过共用电子对相连成硫链。例如多硫离子S22-、S42-、S62-的结构：多硫离子S42-的结构S62-第第1616章章 氧族元素氧族元

36、素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物65 制备制备xxSNa1)S(SNa22xxS)(NH1)S(S)(NH2424第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物 x = 26，最多可达最多可达9，随着，随着x的增加，的增加，多硫化物的颜色加深，由无色变为黄、橙多硫化物的颜色加深，由无色变为黄、橙黄、红色。黄、红色。66性质一：遇酸不稳定性质一：遇酸不稳定 性质性质性质二：氧化性性质二：氧化性性质三：还原性性质三：还原性性质四：不稳定性性质四：不稳定性 第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物67性质一：遇酸不稳定性质一：遇酸不稳

37、定多硫化物在酸性溶液中很不稳定，容易歧化分解生成H2S和单质S：1)S(SH2HS22xx第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物68性质二：氧化性性质二：氧化性多硫化物是一种硫化试剂，在反应中它向其它反应物提供活性硫而表现出氧化性，能氧化As2S3、Sb2S3、SnS等。324224SnS)(NHS)(NHSnS性质三：还原性性质三：还原性243226SOOFe8O3FeS第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物SNaSAs)(S2NaSAs2522232aq69钠钠硫蓄电池硫蓄电池 放电放电负极：负极：熔融熔融Na 2Na 2

38、e 2Na+ 充电充电 放电放电 正极：正极：熔融熔融S xS+2Na+2e Na2Sx 充电充电 充充总：总：2Na+xS Na2Sx 放放电解质：-Al2O3第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物70问题：问题：1. 工作温度工作温度300500，Na，S8要要 处于熔融，要绝热处于熔融，要绝热 2.充电时间长，需充电时间长，需1520h。优点优点： 蓄电量是铅电池的蓄电量是铅电池的5倍，质量仅是其倍，质量仅是其 1/5，运行平稳，无污染，寿命长。，运行平稳，无污染，寿命长。 第第1616章章 氧族元素氧族元素16.2 硫单质及硫化物硫单质及硫化物7116

39、.3.1 二氧化硫二氧化硫 (Sulfer Dioxide) 结构结构16.3 硫的氧化物硫的氧化物第第1616章章 氧族元素氧族元素16.3 硫的氧化物硫的氧化物72性质一：还原性性质一：还原性 性质二：氧化性性质二：氧化性 KISO3HO3HKIO3SO42232（过量）2HBrSOHO2HBrSO42222O2H3SS2HSO222 性质性质第第1616章章 氧族元素氧族元素16.3 硫的氧化物硫的氧化物73 制备制备1 1、还原法、还原法 从高价到（从高价到（IVIV）价）价 第第1616章章 氧族元素氧族元素16.3 硫的氧化物硫的氧化物742、氧化法氧化法 从低价到（从低价到（IV

40、IV）价）价3、置换法、置换法 第第1616章章 氧族元素氧族元素16.3 硫的氧化物硫的氧化物7516.3.2 三氧化硫三氧化硫 (Sulfer Trioxide)气态单分子气态单分子SO3 结构结构第第1616章章 氧族元素氧族元素16.3 硫的氧化物硫的氧化物76 固体固体 SO3 中，一种是三聚体中，一种是三聚体 ，一种是链，一种是链状结构状结构 (SO3)n 第第1616章章 氧族元素氧族元素16.3 硫的氧化物硫的氧化物77 性质性质性质一：性质一：无色，易挥发型型晶晶体体型晶体型晶体固体SO3有几种聚合物：第第1616章章 氧族元素氧族元素16.3 硫的氧化物硫的氧化物78性质二

41、：强氧化性性质二：强氧化性5223OP5SO2P5SO2323ISOK2KISO第第1616章章 氧族元素氧族元素16.3 硫的氧化物硫的氧化物 制备方法制备方法参见教材P611。79 性质性质性质一：二元中强酸性质一：二元中强酸性质二：还原性性质二：还原性 性质三：氧化性性质三：氧化性 性质四：不稳定性性质四：不稳定性 16.4.1 亚硫酸及盐亚硫酸及盐 第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物80性质一：二元中强酸性质一：二元中强酸H2SO3在水溶液中存在下列平衡：-21332101.29

42、K HSOH SOH-82233106.24K SOH HSO在亚硫酸和它的盐中，硫的氧化数是4，居中间氧化态，所以亚硫酸及其盐既有氧化性又有还原性，但它们的还原性是主要的。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物81酸性溶液中：酸性溶液中：碱性溶液中：碱性溶液中：S 0.449V SOH 0.172V SO3224S 0.59V- SO 0.93V- SO2324从硫的电势图看，亚硫酸盐比亚硫酸具有更强的还原性。在碱性溶液中亚硫酸盐是一种强还原剂。性质二：还原性性质二：还原性 O4H3SO2Cr8HOCr3SO224327223第第1616章章

43、 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物82性质三：氧化性性质三：氧化性 亚硫酸虽然是相当强的还原剂，但也能被比它更强的还原剂（如H2S等）还原成单质硫，而表现出氧化性：O3H3SS2HSOH2232第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物I2 + H2SO3 + H2O H2SO4 + 2HI2Fe3+ + H2SO3 + H2O H2SO4 + 2Fe2+ + 2H+83具有漂白作用，可使品红褪色具有漂白作用，可使品红褪色性质四：不稳定性性质四：不稳定性 亚硫酸及其盐受热容易分解，遇到强酸也易分解：SNaSO3

44、NaSO4Na242322223SOOH2HSO第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物性质五：不稳定性性质五：不稳定性 84HCl2SONaOHClSONa422232第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物工业上用作除氯剂。工业上用作除氯剂。 焦亚硫酸钠焦亚硫酸钠 ： OHOSNa2NaHSO25223-OSOSO-O O -OSSO-O O O85 结构结构S: sp3杂化杂化第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物 16.4.2 硫酸及盐硫酸及

45、盐 1、硫酸、硫酸86 制备硫酸制备硫酸S或或FeS2 SO2 SO3 H2SO4O2 燃烧燃烧O2V2O5H2O吸收吸收 工业上实际采用工业上实际采用98.3%的浓硫的浓硫酸吸收酸吸收SO3，而成为发烟硫酸。，而成为发烟硫酸。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物87 性质性质性质一：二元强酸性质一：二元强酸性质二：强吸水性性质二：强吸水性性质三：强氧化性性质三：强氧化性第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物88性质一：二元强酸性质一：二元强酸H2SO4是一个强的二元酸，在稀溶液中，它的第一步

46、解离是完全的：第二步解离程度则较低：442HSOHSOH22244101.0K SOH HSO在稀释硫酸时，只能在搅拌下把浓硫酸缓慢地倾入水中，决不能把水倾入浓硫酸中！第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物89性质二：强吸水性性质二：强吸水性 硫酸是SO3的水合物, 除了H2SO4(SO3H2O)和H2S2O7(2SO3H2O)外,它还能生成一系列稳定的水合物, 所以浓硫酸有强烈的吸水性：O11H12COHC2112212第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物90性质三性质三: 强氧化性强氧化性

47、浓硫酸是一种氧化性酸，加热时氧化性更显著。与活泼金属反应：与不活泼金属反应：与非金属反应：O4HS3ZnSO)(SO4H3Zn2442浓O2H2SOCuSO)(SO2HCu22442浓O2H2SOCO)(SO2HC22242浓第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物OH4SH8NaHSO44I)(SO9H8NaI22242浓91稀硫酸具有一般酸类的通性，稀硫酸的氧化反应是由H2SO4中的H+离子引起的。稀硫酸只能与电位序在H以前的金属如Zn、Mg、Fe等反应，放出氢气：2442HFeSOFeSOH性质四性质四: 高沸点酸。高沸点酸。HNO3 +

48、H2SO4 NaHSO4 + HNO3第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物922、硫酸盐（主要指正盐）、硫酸盐（主要指正盐）A. 易溶性易溶性一般较易溶于水；SrSO4、BaSO4、PbSO4、 Hg2SO4难溶；CaSO4、Ag2SO4微溶。B. 易带结晶水易带结晶水CuSO45H2O、 FeSO47H2O、ZnSO47H2O、 MgSO47H2O、Na2SO410H2O第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物结晶水在结构上不完全相同！结晶水在结构上不完全相同！93C. 易形成复盐易形成复盐M

49、2SO4MSO46H2OM2SO4M2（SO4）324H2O第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物94过渡金属硫酸盐加热易分解CuSO4 1273K CuO+SO3 HgSO4 红热 Hg+SO2+O2D. 硫酸盐的热稳定性硫酸盐的热稳定性 K2SO4、Na2SO4、BaSO4等硫酸盐较稳定。第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物热分解温度的高低用离子极化理论解释！热分解温度的高低用离子极化理论解释！953、 焦硫酸及其盐焦硫酸及其盐 制备制备焦硫酸 (Disulfuric Acid) 是一种无

50、色的晶状固体，熔点308K，冷却发烟硫酸时，可以析出焦硫酸晶体：722342OSHSOSOH第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物96焦硫酸可以看作是由两个分子硫酸脱去一分子水所得的产物：HO一一S一一OH + HO一一S一一OH HO一一S一一O一一S一一OHOOOOOO= =OO= =-H2O 结构结构第第1616章章 氧族元素氧族元素16.4 硫的含氧酸硫的含氧酸(盐盐)及衍生物及衍生物S2O72-易水解，无法配制纯的焦硫酸盐溶液！易水解，无法配制纯的焦硫酸盐溶液！97 性质性质性质一：性质一：H2S2O7具有比浓具有比浓H2SO4更强的