第11章氧族元素.pptx

11.3.1 氧族元素概述氧族元素概述11.3.2 氧单质：氧气和臭氧一、氧气（O2）：结构、制备二、臭氧（O3）：（两种同素异形体）氧氧气气在在短短波波紫紫外外线线照照射射下下,发发生生如下反应如下反应 ：O O2 2+hv(+hv(波长波长242nm)O+O 242nm)O+O O+OO+O2 2 O O3 3O O3 3+hv(+hv(波长波长220-320 nm)O220-320 nm)O2 2+O+O 地面大气层含量极地面大气层含量极微，仅微，仅0.001ppm0.001ppm，在离地面在离地面20-40km 20-40km 处有个臭氧层，厚处有个臭氧层，厚度约度约20km 20km 为为0.2ppm0.2ppm。高空臭氧层的形成原理：由于上述反应，使太阳光的大部分紫外线由于上述反应，使太阳光的大部分紫外线被吸收，从而使地面的生物免遭紫外线的被吸收，从而使地面的生物免遭紫外线的伤害。伤害。臭氧层是人类和动植物赖以生存的臭氧层是人类和动植物赖以生存的保护伞保护伞.人类应当如何保护臭氧层？1 1、臭氧、臭氧(ozone)(ozone)的存在的存在 221 nm CF2 Cl+hv CF2 Cl+Cl 10-24b、浓酸（盐酸）溶：、浓酸（盐酸）溶：K0sp=10-2510-30SnS SnS2 PbS Bi2S3 CdS Sb2S3 Sb2S5CdS+4HCl H2CdCl4+H2SC、浓硝酸溶：、浓硝酸溶：K0sp 10-30CuS Cu2S Ag2S As2S3 As2S53CuS+8HNO3 3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2Od、王水溶：、王水溶：HgS Hg2S 3HgS+2HNO3+12HCl 3HgCl42-+6H+3S+2NO+4H2O HNO3+3HCl Cl2+NOCl+2H2O3.多硫化物多硫化物Na2S+(x-1)S Na2Sx (x=26)(NH4)2Sx Sx 2-多硫离子多硫离子随x的增大，颜色由黄 橙黄 红色(NH4)2S 久置变黄：2(NH4)2S+O2+2H2O2S+4NH3H2O (NH4)2S+(X-1)S(NH4)2SxS2 2-过硫离子过硫离子性质：过硫化物与过硫化物与H2O2相似相似 （1）不稳定，遇酸分解为H2S和S S22-+2H+H2S +S (2）氧化性:SnS+S22-SnS32-（3）还原性:4FeS2+11O2 2Fe2O3 +8SO2（黄铁矿）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1.硫的氧化物硫的氧化物SO2 ：无色 气体，刺激性气味，漂白作用，结构与O3类似 H2SO3的酸酐，酸雨 SO3：无色易挥发固体，强氧化剂 H2SO4的酸酐酸雨酸雨 pH5.5的的雨雨水水称称为为酸酸雨雨。主主要要是是二二氧氧化硫和氮氧化物使雨水的酸性增强。化硫和氮氧化物使雨水的酸性增强。SO2主主要要来来源源：工工业业和和汽汽车车的的污污染染，特特别别是是火火力力发发电电厂厂和和有有色色金金属属的的冶冶炼炼厂厂，家庭中矿物燃料燃烧产生的家庭中矿物燃料燃烧产生的SO2。酸酸雨雨将将严严重重侵侵蚀蚀建建筑筑物物和和雕雕塑塑，损损坏坏森森林林和和植植物物，杀杀死死鱼鱼类类和和海海洋洋生生物物，给给工工农农业业生产造成巨大损失。生产造成巨大损失。酸雨酸雨能腐蚀建筑和雕刻，被称为石头酸雨能腐蚀建筑和雕刻，被称为石头“麻风麻风”。防治酸雨的根本办法是控制防治酸雨的根本办法是控制SO2和和NOx在大气中的排放量。在大气中的排放量。采取的措施有燃料脱硫，改变能源结构等采取的措施有燃料脱硫，改变能源结构等.2.硫的含氧酸及其盐1.H2SO3：二元中强酸二元中强酸氧化性：氧化性：H2SO3+H2S 3S +3H2O还原性（主要）还原性（主要）：H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI (Cl2、Br2)Na2SO3：强还原性（比：强还原性（比H2SO3强），氧化产物为强），氧化产物为SO42-SO32-+Cl2+H2O SO42-+2Cl-+2H+受热易分解受热易分解 4Na2SO3 3Na2SO4+Na2S p337电势图如如P P338338图图11.311.3所示，中心原子采用所示，中心原子采用spsp3 3杂化，分子构型为四面体。杂化，分子构型为四面体。H2SO4的结构2.H2SO4浓硫酸的性质：强酸性；强吸水性；强氧化性硫酸盐硫酸盐:带有结晶水的过渡金属硫酸盐常称为矾带有结晶水的过渡金属硫酸盐常称为矾,如：如：胆矾胆矾:CuSO4 5H2O,、绿矾、绿矾:FeSO4 7H2O,明矾明矾:K2SO4Al2(SO4)3 24H2O等。等。复盐复盐M2SO4MSO46H2OM2SO4M2(SO4)324H2O一价金属离子可以是：NH4+,K+,Rb+,Cs+二价金属离子可以是：Co2+,Ni2+,Zn2+,Cu2+,Mg2+三价金属离子可以是：Al3+,Fe3+,Cr3+,Ga3+,V3+,Co3+由两种晶体类型相同的简单盐组成的晶体称为复盐 3.焦硫酸及盐焦硫酸及盐 H2S2O7:SO3+H2SO4 H2S2O7 H2S2O7+H2O 2H2SO4 性质：比性质：比H2SO4 更强的氧化性、吸水性和腐蚀性更强的氧化性、吸水性和腐蚀性K2S2O7：溶解难酸溶的金属矿物（如-Al2O3、Cr2O3）Al2O3+3K2S2O7 Al2(SO4)3+3K2SO4S:+6-H2O4 4、硫代硫酸盐、硫代硫酸盐SSOOO2-制备：制备：NaNa2 2SOSO3 3+S Na+S Na2 2S S2 2O O3 3 S的平均氧化数：的平均氧化数：+2，中强还原剂，中强还原剂煮沸煮沸Na2S2O3.5H2O(大苏打，海波)Na2S2O3的化学性质：的化学性质：(1)易溶于水，溶液呈弱碱性易溶于水，溶液呈弱碱性(2)遇酸分解遇酸分解:S2O32-+2H+S +SO2 +H2O (鉴定）鉴定）（3）作还原剂2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaINa2S2O3+4Cl2+5H2O2H2SO4+2NaCl+6HCl此反应能定量进行，可用于碘的滴定分析。此反应可用于作除氯剂硫代酸盐被氧化的产物是随氧化剂的强弱而不同的，与较强的氧化剂反应，产物为硫酸盐。（4 4）作配位剂作配位剂 Ag+2S2O32-Ag(S2O3）2 3-AgX+2S2O32-Ag(S2O3）2 3-+X-(X=Cl、Br、I)想一想想一想:把AgNO3溶液滴入Na2S2O3溶液中和把Na2S2O3溶液滴入AgNO3溶液中,得到的结果相同吗?NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液滴入溶液滴入AgNO3溶液中：溶液中：2S2S2 2O O3 32-2-+Ag+Ag+AgAg2 2S S2 2O O3 3（白色）（白色）不稳定，很快水解，不稳定，很快水解，AgAg2 2S S2 2O O3 3+H+H2 2O OAgAg2 2S+HS+H2 2SOSO4 4现象：白现象：白黄黄棕棕黑黑 用于检验S2O32-。AgNO3溶液滴入溶液滴入NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液中溶液中:Ag+2S S2 2O O3 32-2-Ag(SAg(S2 2O O3 3）2 2 3-3-5过硫酸及其盐：过硫酸及其盐：过硫酸可以看作是过硫酸可以看作是H H2 2O O2 2的的H H被磺酸基被磺酸基-SO-SO3 3H H取代的取代的产物产物，过二硫酸盐：K2S2O8 、(NH4)2S2O8因有过氧键，故有强氧化性：因有过氧键，故有强氧化性：EA0(S2O82-/SO42-)=1.96v2Mn2+5S2O8 2-+8H2O Ag+2MnO4-+10SO42-+16H+过一硫酸过一硫酸过二硫酸过二硫酸v过二硫酸及其盐均不稳定过二硫酸及其盐均不稳定,加热时易分解加热时易分解:v2K2S2O8 2 K2SO4+2 SO3 +O2 基本要求基本要求1、O3、H H2 2O O2 2的结构和性质的结构和性质2、H2S的还原性，难溶金属硫化物的溶解，多硫的还原性，难溶金属硫化物的溶解，多硫化物的性质化物的性质3、亚硫酸及其盐的还原性；焦硫酸的氧化性；硫、亚硫酸及其盐的还原性；焦硫酸的氧化性；硫代硫酸盐的还原性，配位性；过二硫酸盐的强代硫酸盐的还原性，配位性；过二硫酸盐的强氧化性氧化性v作业：P347 v11、12、13、15