氰、氢氰酸和氰酸等物质性质对比

氰、氢氰酸和氰酸等物质性质对比
一、拟卤素
1、涵义
某些原子团形成的分子，与卤素单质分子的性质相似，它们的阴离子与卤素阴离子的性质也相似，所以常称它们为拟卤素。

3
硫代雷酸盐[:C≡N-S:]–；
二、氰、氢氰酸和氰化物
1、氰
⑴、物理性质：
氰(CN)2：无色气体、可燃气体，有苦杏仁味，极毒。

m.p.-27.9℃b.p. -21.2℃；溶于水[0℃时1V的H2O溶解4V的(CN)2]、乙醇、乙醚。

燃烧时发生带有蓝色边缘的桃红色火焰。

⑵、化学性质：
①、热稳定性：纯净时具有相当高的热稳定性（800℃）。

但若有痕量杂质，一般能于300～500℃温度下聚合成不溶于水的白色固体—多聚氰(CN)x 。

多聚氰(CN)x 在800℃以上转化为(CN)2，850℃转化为CN 自由基。

多聚氰（顺氰），缩合多环结构。

②、在水或碱溶液中发生歧化反应：
(CN)2+H 2O →HCN+HOCN ，(CN)2+2OH -→CN -+OCN -+H 2O
③、长时间在水中，(CN)2慢慢生成HCN 、HOCN 、碳酰胺(即脲或尿素)（H 2N)2CO 、乙二酰二胺(即草酰胺)（H 2N —CO —CO —NH 2）和草酸铵（NH 4)2C 2O 4等。

H 2N —C —C —NH 2 ║
O ║O H 2N —CO —CO —NH 2+2H 2O
(NH 4)2C 2O 4
⑶、制备反应：
2HCN(g)+1/2 O 2(空气) Ag +
(CN)2+2H 2O ，2HCN(g)+NO 2→(CN)2+NO+H 2O
用CuSO 4或CuCl 2溶液跟NaCN 或KCN 反应，2Cu 2++6CN -=2[Cu(CN)2]-+(CN)2 也可以由加热AgCN 或Hg(CN)2与HgCl 2共热而制取。

2AgCN Δ 2Ag+(CN)2，Hg(CN)2+HgCl 2 Δ Hg 2Cl 2+(CN)2↑
2、氢氰酸和氰化物 ⑴、氰化氢HCN
①、物理性质：易流动的无色液体，极毒！ρ=0.6876g/㎝3, m.p.-13.4℃ b.p. 25.6℃,极易挥发；与水、乙醇或乙醚任何比例混溶。

*在二次世界大战中，德国法西斯在波兰的奥斯威辛集中营，用易挥发的氢氰酸杀害了几百万难民。

②、用途：工业上用于制备丙烯腈和丙烯酸树脂等；农业上用作杀虫剂，用以熏蒸仓库、果树、苗木等。

⑵、氢氰酸和氰化物 ①、氢氰酸：
HCN 的水溶液叫做氢氰酸。

极毒！氢氰酸是弱酸（比HF 还弱），但是，纯液态的HCN 是强酸。

氢氰酸的盐叫做氰化物。

氰化物与稀硫酸等作用可以得到HCN 。

②、氰化物（极毒！）
Ⅰ、CN -的强水解性：碱金属的氰化物易溶于水，并在水中强烈水解而使溶液呈强碱性。

CN -+H 2O HCN+OH -
Ⅱ、CN -的强络合性：
CN -极易与过渡金属及锌、镉、银、汞形成稳定的配离子，如[Fe(CN)6]4-、[Hg(CN)4]2-…… NaCN 和KCN 被广泛地用在从矿物中提取金和银。

4Au+8NaCN+2H 2O+O 2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH ，AgCN+CN -=[Ag(CN)2]-
Ⅲ、CN -的还原性[较易于氧化为(CN)2或OCN -]：[参阅前面的有关电极反应及电极电位值、(CN)2制备反应]
③、氰化物的处理：
NaClO+CN -=Na ++OCN -(无毒)+Cl -，5Cl 2+10OH -+2CN -=2HCO 3-+N 2↑+10Cl -+4H 2O FeSO 4+6CN -=[Fe(CN)6]4-(无毒)+SO 42- 三、硫氰和硫（代）氰酸盐 1、硫氰(SCN)2
⑴、物理性质：白色晶体；在常温下，硫氰为黄色油状液体，不稳定，易挥发，m.p. 271～276K 。

在水溶液中的性质类似溴。

将硫氰酸银悬浮于乙醚内，用碘或溴处理可以得到硫氰。

2AgSCN+I 2=2AgI+(SCN)2
⑵、化学性质：
①、稳定性：中等程度的稳定性。

(SCN)2在（-7℃？）熔化后，逐渐聚合成不溶性的、砖红色的聚合物(SCN)x 。

但它在CCl 4或HAc 中却很稳定，而硫氰的CS 2或己烷稀溶液却部分离解为SCN 单体。

硫氰易被水解。

②、氧化还愿性：（中等程度）
(SCN)2+2I -=2SCN -+I 2，(SCN)2+2S 2O 32-=2SCN -+S 4O 62-，(SCN)2+H 2S=2H ++2SCN -+S ↓
⑶、用途：硫氰(SCN)2是分析化学上的重要氧化剂，用于测定化合物的不饱和度（类似I 2的作用）。

2、硫氰化氢、硫（代）氰酸和硫氰酸盐 ⑴、硫氰化氢
硫氰化氢HSCN 是无色、极易挥发的液体，略有毒性。

在常温下，迅速分解。

易溶于水，水溶液呈强酸性。

能聚合。

与烯烃作用生成酯类。

*（正）硫氰酸酯R —S —C ≡N ，一般是带有葱气味的液体；异硫氰酸酯R —N=C=S ，常称芥子油，是带有异常刺激性气味的液体。

这些酯类用于制备药物和杀虫剂。

⑵、硫（代）氰酸和硫氰酸盐
①、硫氰酸与异硫氰酸：HSCN 的水溶液叫做硫（代）氰酸，它的同分异构体HNCS 叫做异硫氰酸。

游离态酸是二者的互变异构混合物，尚无法使之分离开来。

H —S —C ≡N （正）硫氰酸H —N=C=S 异硫氰酸
*例如，SCN -在酸性溶液中，就存在上述互变异构混合物。

[硫氰酸钾和硫酸氢钾反应，可以得到硫氰酸：KSCN+K H S O 4=HSCN+K 2SO 4] ②、硫氰酸盐的制备反应
，4NH 3+CS 2=NH 4SCN+(NH 4)2S
③、SCN -作配位体：它既可用S ，又可
用N NCS - ）作为电子给予体。

当它与第一系列过渡元素配位时，通过N 原子成键；当它与第二、第三系列过渡元素配位时，则通过S 原子成键。

例如，[Fe(NCS)x]3-x （x=1～6），[Hg(SCN)4]2-…… 四、氧氰、氰酸及其盐 1、氧氰(OCN)2
电解氰酸钾，在阳极上得到氧氰。

游离的氧氰尚未制得，它只存在于溶液中。

2OCN - 通电
(OCN)2+2e -
2、氰酸及其盐 ⑴、氰酸
①、同分异构体及互变异构体：
氰酸H —O —C ≡N 、异氰酸H —N ＝C ＝O 、雷酸H —O —N ＝C ，是同分异构体。

H —N ＝C ＝O(异氰酸)H —O —C ≡N(氰酸)
←平衡强烈向左移动
游离的氰酸是（正）氰酸和异氰酸的混合物，因两者互变异构，未曾分开（但其酯类则有两种形式）；无色有毒液体，易挥发，有辣味。

ρ=1.140g/㎝3, m.p.-86.8℃ b.p. 23.5℃。

在气体或乙醚溶液中以异氰酸为主。

②、可由固体的三聚氰酸加热分解而制得。

⑵、性质：
①、水溶液显较强的酸性：
异氰酸（HNCO ）θ
a K =2.2×10-4（？θ
a K =3.47×10-4）
②、在水溶液中迅速水解为NH 3和CO 2。

迅速加热可引起爆炸。

HOCN+H 2O=NH 3+CO 2，HOCN+H 2O=HCO 2NH 2，HCO 2NH 2+H 2O=NH 4HCO 3 ③、氰酸盐较稳定，但在水溶液中OCN -较易水解。

例如，KOCN 约700℃分解，溶于水，不溶于乙醇。

KOCN+2H 2O=NH 3+KHCO 3 制取KOCN 的反应：KCN+PbO=KOCN+Pb(用酒精萃取，得无色KOCN)。