无机化学:氧族元素

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1、氧 族 元 素第1节 一般性质(1)氧族元素:氧族元素:O S Se Te Po 氧族元素表现出非金属元素特征,其非金属活泼性弱于卤素。(3)单质性质单质性质: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(5)氧化态:氧化态:2,2,4,6 (1)(4)存在存在:单质或矿物单质或矿物 共生于重金共生于重金 属硫化物中属硫化物中(2)价电子层结构价电子层结构:ns2np4(6)氧族元素的电势图EA/V O3 O2 H2O2.07O2 H2O2 H2O1.231.780.68 S2O82 SO42 S2O62 H2SO32.01 0.22 0.57 0.17 0.51 0.08 0.5

2、0 0.14 0.45 H2SO3 S2O62 S2O32 S S2 EB/V O3 O2OH1.24 O2 O2 HO2 OH0.080.56 0.41 0.87 0.66 2.00 0.93 0.57 0.41 0.87S2O82 SO42 SO32 S2O32 S S2 0.59(7)氧族元素的氢化物 H2R H2O H2S H2Se H2Te 化化 学学 活活 性:性:小小 大大 稳稳 定定 性:性:大大 小小 酸酸 性:性:弱弱 强强 m.p.:b.p.:最高最高 小 大第 2 节 臭氧、氧化物、过氧化氢1、臭氧的产生氧气的同素异形体,因有一种特殊的腥臭味而得名。蓝色气体,浓的时候气

3、味难闻,但浓度低时,感觉很清新,比如:雨后森林散步。无论在酸性还是碱性介质,其氧化能力都很强。太阳的紫外线辐射导致O2生成O3:O3吸收波长稍长的紫外线,又能重新分解,从而完成O3的循环。雷雨的时候,空气中的氧受电火花的作用也会产生少量臭氧。2、臭氧的分子结构(1)价键理论 结构:结构:键角:键角:117o 1.81030 Cm 唯一极性单质唯一极性单质 价键理论价键理论中心中心O:sp2杂化杂化 边边O:sp2杂化杂化3 34 4大 键分子中多个原子间有相互平行的p轨道,彼此连贯重叠形成的键也称为多原子键或大键。形成大键的条件:1、这些原子都在同一平面上;2、这些原子有相互平行的p轨道;3、

4、p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍。是3个或3个以上原子形成的键 BF3NO233CO22个34CO32-46(2)分子轨道理论非键轨道非键轨道成键轨道成键轨道反键轨道反键轨道O3分子的分子的 分子轨道示意图分子轨道示意图 43 键的键级为键的键级为1。在。在O3分子中,氧原子之间的键级分子中,氧原子之间的键级为为l.5。因其键级和键能都低于。因其键级和键能都低于O2分子因而不够稳定。由分子因而不够稳定。由于分子轨道中没有单电子,所以于分子轨道中没有单电子,所以O3分子是逆磁性的。分子是逆磁性的。433、臭氧的性质(1)不稳定性臭氧在常温下就可分解臭氧在常温下就可分解:2 O3 3 O2 r

5、Hm 285.4 kJmol1 若无催化剂或紫外线照射时,它分解得很慢。若无催化剂或紫外线照射时,它分解得很慢。(2)强氧化性 臭氧能氧化一些只具弱还原性的单质或化合物,并且有时可把某些元素氧化到高价状态。如 2 Ag 2 O3 Ag2O2 2 O2PbS 4 O3 PbSO4 4 O2O3 XeO3 2 H2O H4XeO6 O2 臭氧还能迅速且定量地将臭氧还能迅速且定量地将 I-离子氧化成离子氧化成 I2,此反应被,此反应被用来鉴定用来鉴定 O3和测定和测定 O3的含量:的含量:O3 2 I-H2O I2 O2 2 OH-臭氧还能将CN-氧化成CO2 和 N2,因此常被用来治理电镀工业中的

6、含氰废水。氧化有机物,可把烯烃氧化并确定双键的位置:CH3CH2CHCH2 CH3CH2CO+HCHOCH3CHCHCH3 2CH3CHO(3)臭氧与大气污染臭氧层最重要的意义在于吸收阳光中强烈的紫外线辐射,臭氧层最重要的意义在于吸收阳光中强烈的紫外线辐射,保护地球上的生命。保护地球上的生命。大气中的还原性气体污染物,如大气中的还原性气体污染物,如SO2、CO、H2S、NO、NO2等同大气高层中的等同大气高层中的O3发生反应,导致发生反应,导致O3浓度的降低。浓度的降低。如:如:NO2 O3 NO3 O2 NO3 NO O2 NO O3 NO2 O2 2 O3 3 O2再如,氟利昂(一类含氟的

7、有机化合物,如CCl2F2、CCl3F等)可破坏O3的反应:C1 O3 ClO O2 ClO O C1 O2 O3 O 2 O2 紫外紫外hv为了保护臭氧层免遭破坏,世界各国于1987年签定了蒙特利尔条约,即禁止使用氟利昂和其他卤代烃的国际公约。现在所用的冷冻剂是什么呢?4、氧的成键特征(1)一般键A、离子键 氧原子以 O2-离子构成离子型氧化物,如碱金属氧化物和大部分碱土金属的氧化物。B、共价键 氧原子以共价键构成分子型化合物:与氟化合时,氧可呈+2氧化态,如在OF2中;同电负性值小的元素化合时,氧常呈-2氧化态。就氧形成的共价键而言,有下列5种情况:不等性不等性 sp3杂化,杂化,O,如在

8、,如在Cl2O和和OF2中;中;共价双键:共价双键:O,如在,如在H2CO和光气和光气COCl2中;中;sp3杂化,杂化,O,如在,如在H3O中;中;sp杂化,杂化,:O,如在,如在CO中;中;氧原子可以提供一条空氧原子可以提供一条空 2p轨道,接受外来配位电子对轨道,接受外来配位电子对而成键,如在有机胺的氧化物而成键,如在有机胺的氧化物R3NO中。中。C、含氧酸或含氧酸根中的 pd 配键H2SO4、H2Cr2O7、H3PO4、H2S2O8、HClO4等含氧酸或含氧酸根的中心原子R与配位O原子之间除了形成配键外,还有可能形成pd 配键,氧原子给出其 p 孤对电子、中心原子给出空 d轨道成键。例

9、如,在H2SO4中,其S原子与其非羟基 O 原子之间就是以配键和 pd 配键成键的:D、以氧分子为基础的化学键、形成 O2-超氧离子,如 KO2 等;、形成 O22-过氧离子或共价的过氧链OO,如Na2O2,BaO2等,H2O2、H2S2O3、K2S2O8等;、二氧基阳离子 O2+的化合物,如 O2+PtF6-等。、氧分子作为配体形成金属离子配位。例如,血液中的血红素是由中心离子Fe2+同卟啉衍生物形成的配位化合物(简写成HmFe)。E、以臭氧分子为结构基础的成键情况由O3-离子构成的离子型臭氧化物,如KO3和NH4O3;由共价的臭氧链OOO构成共价型臭氧化物,如O3F2。5、氧化物A、同一周

10、期,从左到右,酸性增强,碱性减弱,如:Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 碱性 碱性 两性 酸性 酸性 酸性 酸性B、同一主族,从上到下,碱性增强(相同氧化态),如:N2O3 P2O3 As2O3 Sb2O3 Bi2O3 酸 酸 两(酸主)两(碱主)碱C、同一元素,形成不同氧化态的氧化物,氧化数越高,酸性越强。如:MnO Mn2O3 MnO2 MnO3 Mn2O7 碱 两 两 酸 酸硫化物的性质以此类推。6、过氧化氢(H2O2)(1)structure:H2O2是极性分子,即两个氢原子不在同一个平面。(2)properties:a它是一个极好的离子性溶剂,与水

11、互溶,这是由于与水能形成新的氢键(hydrogen bond)。在实验室中常用的3%30%的过氧化氢水溶液称为双氧水(perhydrol)。bH2O2是一种弱酸 H2O2+H2O H3O2+H2O-Ka1=2.2410-12 H2O2+HF+MF5 H3O2+MF6 H2O2+HF+2SbF5 H3O2+Sb2F11-NH3(l)+H2O2 NH4OOH(白色)但在熔融态只有但在熔融态只有 H3NHOOH c在酸性条件下,H2O2是极好的氧化剂,但遇到强氧化剂时显还原性。A=在碱性条件下,H2O2是中等的氧化剂。过氧化氢在水溶液中,不论是氧化剂,还是还原剂,都在反应体系中不引入任何杂质:d从上

12、面的电位图来看,从上面的电位图来看,H2O2不稳定,易歧化。不稳定,易歧化。(i)在在OH介质中比在介质中比在H介质中分解快;介质中分解快;(ii)若有重金属离子若有重金属离子Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等存在,等存在,大大加快大大加快H2O2的分解;的分解;(iii)波长为波长为320380nm的光促使的光促使H2O2分解;分解;(iv)受热加快受热加快H2O2分解。分解。7、制备、制备 a化学法 b电解水解法 c乙基蒽醌法:1953年美国杜邦公司,蒽醌法 典型典型“零排放零排放”的的“绿色化学工艺绿色化学工艺”。8、应用、应用 现有三种颜料:铅白(2PbCO3Pb(OH)2),锌

13、白(ZnO),钛白(TiO2),铅白的优点是覆盖性好,但不稳定,若空气中含H2S,就会变黑:在重铬酸盐的酸性溶液中,加入少许乙醚和过氧化氢溶液并摇 荡,乙 醚 层 出 现 蓝 色 的CrO(O2)2(C2H5)2O,即:9、鉴别 有一种小甲虫,叫气步甲。有一种小甲虫,叫气步甲。它体内有两种腺体;一种它体内有两种腺体;一种生产对生产对苯二酚苯二酚,另一种生,另一种生产过氧化氢。平时它们分产过氧化氢。平时它们分别贮存在两个地方,一旦别贮存在两个地方,一旦遭到侵犯,气步甲就猛烈遭到侵犯,气步甲就猛烈收缩肌肉,这两种物质相收缩肌肉,这两种物质相遇,在酶的催化作用下,遇,在酶的催化作用下,发生剧烈反应而

14、进行自卫。发生剧烈反应而进行自卫。第 3 节 硫、硫化物、硫化氢一、硫与氧的区别1、单键的键能:-O-O-(142 kJ/mol),-S-S-(268 kJ/mol)主要是因为前者原子半径小,孤对电子之间的排斥作用大所致。2、单质:O2为双原子分子,而硫的单质为多原子分子,其中S8最稳定。为什么第二周期多为双原子分子,而第三周期及其后的多为多原子分子呢?第二周期的原子半径小,故两个原子之间除了形成键之外,还可以肩并肩地形成键。而后面的原子半径变大,形成键后,较难形成键,为了达到8电子稳定结构,就形成多原子分子。3、硫的单质(1)S8:最稳定的形式,成环状(ring)或皇冠状(crown),它有

15、两种形式:SSSSS4S8S12S以以 sp3 杂化形成环状杂化形成环状 S8 分子分子 C190)S()S(单斜斜方弹性硫94.5oC弹性硫S8(溶于CS2)S(线性分子)S6、S4、S2(长链断裂)迅速放入冷水中S2(g)弹性硫(plastic)(不稳定)444.6160290以上长时间放置S S S S S 弹性硫的形成实验二、硫化氢(H2S):在水溶液中形成氢硫酸,其饱和浓度为0.1 mol/dm31、H2S的结构孤电子对孤电子对孤电子对孤电子对sp3 2、H2S的制备H2S的溶液必须是新配制的。三、金属硫化物:常见的可溶硫化物为Na2S、(NH4)2S难溶硫化物的特性:A:一般有颜色

16、,分析时可观察其颜色;As2S3 Yellow ZnS White Ga2S3 Yellow GeS2 White Sb2S3 Orange CdS Yellow In2S3 Yellow SnS2 Yellow Bi2S3 Black HgS Black Tl2S3 Black PbS Black B:硫化物往往有不同程度的水解。如Al2S3在水中不存在、Cr2S3、Fe2S3都不能在水溶液中制备。Fe3+有氧化性Ksp=2.5 10-24讨论:当Ksp=2.5 10-24 时,金属离子刚好沉淀完全;当Ksp 2.5 10-24时,M2+10-5,则沉淀不完全;当Ksp 2.5 10-24时

17、,M2+10-5,则沉淀完全。C:不同金属形成硫化物的Ksp差别比较大,可通过控制溶液的pH来控制金属沉降的顺序。比如ZnS的Ksp=1.0 10-20 时,Zn2+=10-3 mol/dm3,沉降不完全,如何让其沉降完全呢?此时,既不能增加H+,也不能增加H2S。因此必须降低H+,方法:a:加氨水,不合适;b:加NaOH,不合适;c:加NaOAc,合适。原因?D:难溶金属硫化物的溶解a:加稀酸,Ksp 值大,如MnS、FeS、ZnS;b:加浓盐酸,Ksp 值小,如PbS;c:加硝酸(如CuS)、王水(如HgS)。四、多硫化物(Polysulfide or Persulfide)(NH4)2S

18、+(n-1)S (NH4)2SnNa2S+(n-1)S Na2SnH2SnH2S+(n-1)S酸化黄黄橙橙红红实验室中的Na2S放置时,颜色会逐渐加深的原因。A:具有一定的氧化-还原性,类同H2O2S22 S32 S42 S62 S52多硫离子的链状结构 多硫离子的链状结构 B:遇酸分解,只能存在于碱性介质中。第 4 节 硫的含氧化合物一、SO21、结构:S:sp2杂化,OSO119.5,SO键长143.2pm,SO2是极性分子。等电子原理:原子数目相同,电子总数相等的分子或离子互为等电子体(扩展为价电子数相同时,也为等电子体,但不严格),等电子体具有相同的结构,许多性质也有相似之处。O3与N

19、O2-互为等电子体,依据扩展定义SO2与二者也为等电子体,故其结构相同。依据扩展定义,SO42-、PO43-、SiO42-互为等电子体,中心原子均采用sp3杂化,正四面体构型。但是,SiO2和CO2是等电子体,二者性质却大不相同。2、性质:气体、无色,有强烈刺激性气味,易溶于水(a)还原性(b)氧化性(c)漂白作用 能和一些有机色素结合成无色有机化合物。3、制备:(a)还原法(b)氧化法(工业制法)(c)置换法(实验室制法)二、亚硫酸(H2SO3)及其盐亚硫酸(H2SO3)二元弱酸:1、亚硫酸及其盐的氧化还原性:2、亚硫酸及其盐的不稳定性:3、亚硫酸根的检出:三、焦亚硫酸NaHSO3受热,分子

20、间脱水得焦亚硫酸钠。焦(一缩二)亚硫酸钠的意思是两个分子亚硫酸氢钠缩一个分子水,缩水时不变价,Na2S2O5中的S仍为IV价。四、三氧化硫(SO3)1、气态SO3的结构S:3s23p4,sp2杂化,OSO120,SO键长143 pm。46型晶体:与石棉链状结构相似的纤维(SO3)n 分子,是由SO4四面体连成一个无限长链分子。2、SO3的性质纯净的SO3是无色、易挥发的固体。SO3极易与水化合生成硫酸,SO3溶于H2SO4得发烟硫酸,H2SO4xSO3。SO3是一种强氧化剂,如:五、硫酸 接触法生产硫酸:接触法生产硫酸:S或或FeS2 SO2 SO3 H2SO4O2燃烧燃烧O2V2O5H2O吸

21、收吸收1、H2SO4的结构其键角分别为:104度 和119度 S:sp3杂化,在S与非羟基氧原子之间除存在 键外还存在pd 反馈配键。2、浓H2SO4的性质A、高沸点酸(能置换挥发性酸)B、强酸性(二元强酸)C、强吸水性和脱水作干燥剂:干燥不与浓硫酸起反应的各种物质,如氯气、氢气和二氧化碳等气体。有机物炭化:从纤维、糖中提取水。有机物炭化:从纤维、糖中提取水。C12H22O11 12 C 11 H2OD、强氧化性 3 Zn 4 H2SO4(浓浓)3 ZnSO4 S H2O 4 Zn 5 H2SO4(浓浓)4 ZnSO4 H2S H2O 与活波金属作用:与活波金属作用:与不活波金属:与不活波金属

22、:C 2 H2SO4(浓浓)CO2 2 SO2 2 H2O 2 P 5 H2SO4(浓浓)P2O5 5 SO2 5 H2O S 2 H2SO4(浓浓)3 SO2 2 H2O 与非金属:与非金属:Cu 2 H2SO4 CuSO4 2 SO2 2 H2O六、硫酸盐 在酸式盐中,只有碱金属元素(Na,K)能形成稳定的固态盐。酸式盐易溶于水,其水溶液因HSO4部分解离而使溶液显酸性。固态酸式盐受热脱水生成焦硫酸盐:2 NaHSO4=Na2S2O7 H2OA、溶解性在普通硫酸盐中,硫酸盐一般较易溶于水,SrSO4、BaSO4、PbSO4 难溶,CaSO4、Ag2SO4微溶:B、易带结晶水C、易形成复盐生

23、成“阴离子结晶水”,如SO4(H2O)2-。复盐是由两种或两种以上的简单盐类所组成的结晶化合物,常见的组成有两类:M2ISO4MIISO46 H2O:MI:NH4+,Na+,K+,Rb+,Cs+;MII:Fe2+,Co2+,Ni2+,Zn2+,Cu2+,Hg2+;如摩尔盐 (NH4)2SO4FeSO46 H2O镁钾矾 K2SO4MgSO46 H2O。MISO4M2III(SO4)324H2O:MIII:V3+,Cr3+,Fe3+,Co3+,Al3+,Ga3+等,如明矾 K2SO4A12(SO4)324H2O、铬矾 K2SO4Cr2(SO4)324 H2O。D、热稳定性 硫酸盐热分解的基本形式是

24、产生金属氧化物和SO3。MgSO4=MgO SO3若金属离子有强的极化作用,其氧化物在强热时也可能进一步分解。如 4 Ag2SO4=8 Ag 2 SO3 2 SO2 3 O2(其中金属氧化物Ag2O分解为单质Ag和O2,SO3部分分解为SO2和O2)。若阳离子有还原性,则能将SO3部分还原为SO2。2 FeSO4=Fe2O3 SO3 SO2 若同种元素能形成几种硫酸盐,则高氧化态硫酸盐 的分解温度低:Mn2(SO4)3(300)MnSO4(755)硫酸盐分解与温度的关系为:同族,等价金属硫酸盐的热分解温度从上到下升高:MgSO4(895)CaSO4(1 149)SrSO4(1 374)若金属阳

25、离子的电荷相同、半径相近,则 8电子构型比18电子构型的阳离子硫酸盐的分解温度要高:CdSO4(816)CaSO4(1 149)七、焦硫酸及其盐冷却发烟硫酸时,可以析出焦硫酸晶体:焦硫酸也可以看做是有两分子硫酸之间脱去一分子水所得的产物:H2S2O7为无色晶体,吸水性、腐蚀性比H2SO4更强。焦硫酸与水反应又生成硫酸:2S2O7 H2O=2 2SO4 焦硫酸盐可作为熔剂熔化矿物:-Al2O3 3 K2S2O7=Al2(SO4)3 3 K2SO4TiO2 K2S2O7=TiOSO4 K2SO4分析化学中处理难溶样品的一种重要方法。焦硫酸盐水解后生成HSO4-离子。八、硫代硫酸(thiosulph

26、ates)及其盐 凡含氧酸分子中的氧原子被硫原子取代而得的酸称为硫代某酸,其对应的盐称为硫代某酸盐。SOO OO H2S2O3,SO42,S2O32H O S O HSOS201.3 pm146.8 pmOS OO 硫代硫酸(H2S2O3):极不稳定,尚未制得纯品。硫代硫酸盐:如Na2S2O35H2O,海波,大苏打。A、制备沸腾温度下,亚硫酸钠溶液与粉混和:B、S2O32-中两种硫是不等价的 OHSOSSOSSOS223235H233235233235 沸腾C、不稳定,在酸性条件下分解,只有pH4.6时才不分解D、是一种还原剂,也是一种络合剂 2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+NaIAg

27、Br+2Na2S2O3 Na3Ag(S2O3)2+NaBrAgBr Ag(S2O3)23-AgIAg(CN)2-Ag2SNa2S2O3S2CN-I-现象:由白色经黄色、棕色,最后生成黑色的Ag2S用此反应也可鉴定S2O32的存在。碘可将硫代硫酸钠氧化成连四硫酸钠Na2S4O6:S2O32 I2 S4O62 2 I 分析化学中的“碘量法”就是利用这一反应来定量测定碘。从结构上看,这个反应按下式进行:OSS 2 I22SOOSOO OS2-OO OSOO OSS九、过硫酸及其盐 过二硫酸过二硫酸H2S2O8的制备的制备:实验室实验室氯磺酸氯磺酸HSO3Cl和无水过氧化氢反应。和无水过氧化氢反应。工

28、业工业电解冷硫酸溶液。电解冷硫酸溶液。HSO3Cl HOOH HSO3OOH HCl 2 HSO3Cl HOOH HSO3OO SO3H HCl 2 HSO4 H2S2O82 e过二硫酸盐:如过二硫酸盐:如K2S2O8,(NH4)2S2O8 强氧化剂强氧化剂:Cu K2S2O8 CuSO4 K2SO4E(S2O82/SO42)2.01 V 2 Mn2 5 S2O82 8 H2O 2 MnO4 10 SO42 16 H Ag 稳定性差稳定性差:2 K2S2O8 2 K2SO4 2 SO3 O2十、连二亚硫酸及其盐 SSSOOHOHO连二亚硫酸连二亚硫酸亚硫酸亚硫酸OHOHO二元弱酸二元弱酸:Ka

29、14.5101 Ka23.5103通式:通式:H2SxO6 (x=2 6)在无氧条件下,用锌粉还原亚硫酸氢钠即可制得连在无氧条件下,用锌粉还原亚硫酸氢钠即可制得连二亚硫酸钠二亚硫酸钠:2 NaHSO3 Zn Na2S2O4 Zn(OH)2 Na2S2O4.2 H2O是染料工业上常用的还原剂,是染料工业上常用的还原剂,称为称为保险粉。保险粉。H2S2O4 S H2SO3 2 H2S2O4 H2O H2S2O3 2 H2SO3 (歧化歧化)连二亚硫酸不稳定连二亚硫酸不稳定:遇水分解遇水分解:连二亚硫酸盐的稳定性比连二亚硫酸强:连二亚硫酸盐的稳定性比连二亚硫酸强:EB(SO3/S2O42)1.12

30、V 可作还原剂,能把MnO4、IO3、I2、H2O2等还原,还能把Cu()、Ag()、Pb()、Bi()、Sb()等还原为金属单质。2 Na2S2O4 H2O Na2S2O3 2 NaHSO3 2 Na2S2O4(s)Na2S2O3 Na2SO3 SO22 Na2S2O4 O2 2 H2O 4 NaHSO3 Na2S2O4 O2 H2O NaHSO3 NaHSO4Na2S2O4在空气分析中常用来吸收氧气:在空气分析中常用来吸收氧气:第 5 节 硫的其他化合物一、酰卤1、酰基将含氧酸中的羟基(OH基团)全部去掉,所得的部分称为酰基。O S2(OH)(亚硫酸亚硫酸)SOHOHO(亚硫酰基亚硫酰基)

31、H O S O HOO(硫酸硫酸)2(OH)(硫酰基硫酰基)SOO 酰卤:酰基与卤素酰卤:酰基与卤素X结合或含氧酸中的结合或含氧酸中的OH完全被完全被卤素卤素X取代,得酰卤。如:取代,得酰卤。如:S亚硫酰氯或氯化亚硫酰亚硫酰氯或氯化亚硫酰O SClCl硫酰氯或氯化硫酰硫酰氯或氯化硫酰OOClClA、SOCl2(亚硫酰氯或氯化亚硫酰亚硫酰氯或氯化亚硫酰)SOCl2分子中的分子中的S采用不等性采用不等性sp3杂化。杂化。分子呈三角锥形。分子呈三角锥形。SO2 PCl5 SOCl2 POCl3 SOCl2 H2O HCl SO2O SClCl工业合成:工业合成:SO2 Cl2 SO2Cl2 SO2C

32、l2 2 H2O H2SO4 2 HCl 活性炭活性炭B、SO2Cl2(硫酰氯或氯化硫酰硫酰氯或氯化硫酰)SO2Cl2分子中分子中S原子原子sp3杂化杂化,分子构型为四面体型。分子构型为四面体型。SOOClCl 在有机化学中,硫酰氯常作为氯化剂和氯磺化剂,在有机化学中,硫酰氯常作为氯化剂和氯磺化剂,如芳烃化合物的支链选择性氯化。如芳烃化合物的支链选择性氯化。2、卤磺酸S 磺基:硫酸中去掉一个羟基磺基:硫酸中去掉一个羟基(OH)得磺酸基。得磺酸基。(磺酸基磺酸基)(OH)SOOOHOHOOOH 制备:SO3 HCl HSO3Cl HSO3Cl H2O H2SO4 HCl 卤磺酸:硫酸分子中的一个

33、羟基卤磺酸:硫酸分子中的一个羟基OH被被卤素取代得卤素取代得卤磺酸。如:卤磺酸。如:SH2O HCl(氯磺酸氯磺酸)OOOHOHOOHClOS二、硫的卤化物 (1)二氯化二硫S2C12 Cl2 2 S S2C12 2 S2C12 2 H2O 4 HCl SO2 3 S 二氯化二硫S2C12的结构式是ClSSC1,其中,硫原子有 2条共价单键,氧化数为 1。(2)六氟化硫六氟化硫SF6 3 F2 S SF6 六氟化硫六氟化硫SF6是无色、无臭是无色、无臭、高绝缘性气体,高绝缘性气体,S原子原子的配位数为的配位数为6,正八面体结构,对称性高。,正八面体结构,对称性高。第 6 节 硒分族 1 硒、碲

34、的硒、碲的二氧化物及含氧酸二氧化物及含氧酸 Se O2 SeO2 (纯蓝色火焰纯蓝色火焰)Te O2 TeO2 (蓝绿色火焰蓝绿色火焰)2 H2Se 3 O2 2 SeO2 2 H2O 2 H2Te 3 O2 2 TeO2 2 H2O H2SO3、H2SeO3和和H2TeO3均为二元弱酸,强度依次减弱。均为二元弱酸,强度依次减弱。硒、碲的硒、碲的二氧化物及含氧酸的氧化还原性:二氧化物及含氧酸的氧化还原性:TeO2 4 H 4 e Te 2 H2O EA0.593 V H2SeO3 4 H 4 e Se 3 H2O EA0.74 V比较:比较:H2SO3 4 H 4 e S 3 H2O EA0.

35、45 V利用硒、碲含氧酸的氧化性从烟道灰或硫酸工业的淤泥中利用硒、碲含氧酸的氧化性从烟道灰或硫酸工业的淤泥中回收回收Se和和Te:2 SO2 H2SeO3 H2O 2 H2SO4 Se 2 SO2 H2TeO3 H2O 2 H2SO4 Te K2SeO4 n SO3 SeO3 K2SnO3n1 (多硫酸钾多硫酸钾)H6TeO6 TeO3 3 H2O SeO3 H2O H2SeO4 H2SeO3 Cl2 H2O H2SeO4 2 HCl 2 硒、碲的硒、碲的三氧化物及含氧酸三氧化物及含氧酸硒酸硒酸H2SeO4和硫酸相似,不易挥发,强酸,可使有机物和硫酸相似,不易挥发,强酸,可使有机物炭化。无水炭

36、化。无水H2SeO4极易潮解和溶解于水。极易潮解和溶解于水。H2SeO4为二元酸,第一步解离是完全的,第二步的为二元酸,第一步解离是完全的,第二步的解离常数为解离常数为K22.19102。H2SeO4的氧化性强于的氧化性强于H2SO4,比较下面标准电极电,比较下面标准电极电势可以看出:势可以看出:SeO42 4H 2e H2SeO3 H2O EA1.15 V SO42 4H 2e H2SO3 H2O EA0.172V H2SeO4不但能氧化不但能氧化H2S、SO2、I、Br,而且,中等浓,而且,中等浓度度(50%)的的H2SeO4还能将还能将Cl氧化成氯气,而自身被还原氧化成氯气,而自身被还原

37、为亚硒酸:为亚硒酸:H2SeO4 2 HCl H2SeO3 C12 H2O H2SeO4、HSeO4、SeO42、SeO3都不如相应的硫化都不如相应的硫化合物稳定。合物稳定。TeO3为橙色晶体,几乎不溶于水,也难溶于稀酸或为橙色晶体,几乎不溶于水,也难溶于稀酸或稀强碱,但易溶于浓的强碱而生成相应的碲酸盐:稀强碱,但易溶于浓的强碱而生成相应的碲酸盐:TeO3 2 KOH(浓浓)K2TeO4 H2O 强氧化剂强氧化剂(如如HClO3)作用于亚碲酸可得碲酸:作用于亚碲酸可得碲酸:5 H2TeO3 2 HClO3 9 H2O 5 H6TeO6 Cl2 在原碲酸分子中,在原碲酸分子中,Te以以sp3d2

38、杂化轨道成键,六个杂化轨道成键,六个 OH 排列在碲原子周围成八面体结构。排列在碲原子周围成八面体结构。稳定性:加热原稳定性:加热原碲酸碲酸最后生成黄色最后生成黄色TeO3:H6TeO6 H2TeO4 TeO3 373 473 K573 K氧化性:氧化性:H6TeO6 2 HCl H2TeO3 C12 H2O H6TeO6 2 H 2 e TeO2 4 H2O EA1.02 V 加热时,碲酸能侵蚀许多金属。在稀加热时,碲酸能侵蚀许多金属。在稀H2SO4介质中,介质中,碲酸可将碲酸可将HBr和和HI氧化成氧化成Br2、I2,例如:,例如:8 HI 2 H6TeO6 TeO2 Te 4 I2 10 H2O酸性酸性:碲酸:碲酸H6TeO6是白色固体,很弱的酸是白色固体,很弱的酸。

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