宋天佑版无机化学 第16章氧族元素
《无机化学》第3版 宋天佑 16_氧族元素
O3
O2 + O•
因而,O3 对地面生物有重要的 保护作用。
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。
臭氧分子中,中心氧原子的杂 化方式为 sp2 不等性杂化。
中心氧原子以 sp2 杂化轨道与 两旁的配体氧原子形成两个σ 键, 使 O3 分子呈折线形。
中心的 2pz 轨道和两个配体的 2pz 轨道均垂直于分子平面,互相 重叠。
重晶石 BaSO4 天青石 SrSO4
地壳中质量分数为 0.026 %, 列第 17 位。
硒 Se 硒铅矿 PbSe 硒铜矿 CuSe
硒在地壳中质量分数为 5 10-6 %
1818年,瑞典人贝采里乌斯 (Berzelius)从硫酸厂铅室底部 的沉淀物中发现硒。
碲 Te 碲铅矿 PbTe
碲在地壳中质量分数约 为 5 10-7 %
共有 4 个电子 —— 中心 2 个,
配体 1 2 个,在这 3 个 pz 轨道中 运动,形成 3 中心 4 电子大 键,
表示成
。
上述大 键的分子轨道图为
反键轨道 非键轨道 成键轨道
AO
MO
成键电子数-反键电子数 键级 = ———————————
2
= —2 —-—0 = 1 2
因而在每个O—O的键键级为 。
它们的最高氧化数和它们的族数相 一致
16. 1 氧及其化合物
16. 1. 1 氧的成键特征
1. 一般键型 (1) 离子键 氧原子可以得到 2 个电子形成离子键。
氧原子可以得到 2 个电子形成 O2- 阴离子,与活泼金属的阳离子以 离子键结合,形成离子型氧化物。
如,碱金属氧化物和大部分碱土 金属氧化物。
1782年,奥地利人缪勒 ()从金矿中首次 提炼出单质碲。
宋天佑无机化学教程元素部分化学方程式
第十一章 碱金属和碱土金属化学方程式(或离子方程式)条件 3Ca +N 2=Ca 3N 2 410℃ 6Li +N 2=2Li 3N △ 2Na +2H 2O =2NaOH +H 2↑ Ca +2H 2O =Ca(OH)2+H 2↑2Na ·n Hg +2H 2O =2NaOH +H 2↑+2n HgZrO 2+2Ca =Zr +2CaO △ 2Na +H 2=2NaH△ TiCl 4+4NaH =Ti +2H 2↑+4NaCl△ KH +H 2O =KOH +H 2↑ 2Na +2NaOH =2Na 2O +H 2↑ △ 3NaN 3+NaNO 2=2Na 2O +5N 2↑ △ 10K +2KNO 3=6K 2O +N 2↑△ 2BaO +O 2=2BaO 2>500℃4KOH(s)+4O 3(g)=4KO 3(s)+2H 2O(s)+O 2(g)2KO 3=2KO 2+O 2↑ 4KO 3+2H 2O =4KOH +5O 2↑ Be(OH)2+2H +=Be 2++2H 2O Be(OH)2+2OH -=[Be(OH)4]2- Be(OH)2+2OH -=BeO 22-+2H 2ONa ++Zn 2++3UO 22++9Ac -+9H 2O =NaZn(UO 2)3(Ac)9·9H 2O ↓2K ++Na ++[Co(NO 2)6]3-=K 2Na[Co(NO 2)6]↓ MgCl 2·6H 2O =Mg(OH)Cl +HCl ↑+5H 2O△ MgCl 2·6H 2O =MgCl 2+6H 2O HCl 气氛,△CuSO 4·5H 2O =CuSO 4+5H 2O △ CaCl 2·6H 2O =CaCl 2+6H 2O △ 4LiNO 3=2Li 2O +4NO 2+O 2↑773KK2[FeIO6]+Li+=KLi[FeIO6]↓+K+Mg2++CaO+H2O=Mg(OH)2+Ca2+Mg(OH)2+2HCl+4H2O=MgCl2·6H2OMgCl2=2Mg+Cl2↑通电2MgO+2Cl2+C=2MgCl2+CO2高温CaMg(CO3)2=MgO+CaO+2CO2↑1150℃2MgO+CaO+FeSi=2Mg+CaSiO3+Fe 高温KCl(l)+Na=NaCl+K(g) △2RbCl(l)+Ca=CaCl2+2Rb(g) △BaSO4+4C=BaS+4CO↑高温BaSO4+4CO=BaS+4CO2↑高温2BaS+2H2O=Ba(OH)2+Ba(HS)2Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2OBa(HS)2+CO2+H2O=BaCO3↓+2H2S2LiAl(SiO3)2+K2SO4=Li2SO4+KAl(SiO3)2高温2LiF+Na2CO3=Li2CO3+Na2F 熔融2LiAl(SiO3)2+9CaO=Li2O+CaO·Al2O3+4[2CaO·SiO2] 高温第十二章硼族元素化学方程式(或离子方程式)条件4B+3O2=2B2O3高温4B+6H2O(g)=2H3BO3+3H2赤热B+3HNO3(浓)=H3BO3+3NO2↑2B+2NaOH+3KNO3=2NaBO2+3KNO2+H2O 熔融2MnB+6H+=B2H6↑+2Mn3+4BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3乙醚4BF3+3NaBH4=2B2H6+3NaBF4乙醚B2O3+2Al+3H2=B2H6+Al2O3AlCl3,加温加压2B2H6=B4H10+H25B4H10=4B5H11+3H22CH4=C2H2+3H21500℃B2H6+3O2=B2O3+3H2O 自燃B2H6(g)+6Cl2(g)=2BCl3(g)+6HCl(g) 低温B2H6+6H2O=2B(OH)3+6H2B2H6+2LiH=2LiBH4乙醚3B2H6+6NH3=2B3N3H6+12H2高温B2O3+3H2O=2H3BO3B2O3+H2O(g)=2HBO2CoO+B2O3=Co(BO2)2熔融H3BO3+H2O⇌[B(OH)4]-+H+H3BO3+2C3H5(OH)3⇌[B(C3H6O3)2]-+3H2O+H+B(OH)3+H3PO4=BPO4↓+3H2O3C2H5OH+B(OH)3=(C2H5O)3B+3H2O 浓H2SO4[B4O5(OH)4]2-+5H2O=H3BO3+2[B(OH)4]-BCl3+NH3=BN+3HCl 1000K BF3+3H2O=B(OH)3+3HFBF3+HF=H++[BF4]-BCl3+3H2O=B(OH)3+3HClB2O3+3Mg=3MgO+2B 高温2BBr+3H2=2B+6HBr 钨丝,高温Mg2B2O5·H2O+2NaOH=2NaBO2+2Mg(OH)2高温4NaBO2+CO2+10H2O=Na2B4O7·10H2O+Na2CO3Na2B4O7+H2SO4+5H2O=4H3BO3+Na2SO42H3BO3=B2O3+3H2O △Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4△2Al+3S=Al2S3高温2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3点燃4Al·n Hg+3O2+2n H2O=2Al2O3·n H2O+n Hg2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑Al+6HNO3=Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑3n LiH+n AlCl3=(AlH3)n+3n LiCl 乙醚4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl 乙醚Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]3K2S2O7+Al2O3=Al2(SO4)3+3K2SO4共熔Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+OH-Al3++3H2O=Al(OH)3↓+3H+2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑2Al(OH)3↓+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O2Al+3Cl2=2AlCl3△2Al2O3+6Cl2+3C=4AlCl3+3CO2高温Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] 加压煮沸2Na[Al(OH)4]+CO2=2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O2Al(OH)3+12HF(aq)+3Na2CO3=2Na3AlF6↓+CO2↑+9H2O2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 焙烧2Ga+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2↑2In+3H2SO4=In2(SO4)3+3H2↑2Tl+H2SO4=Tl2SO4+H2↑2Ga+2NaOH+6H2O=2Na[Ga(OH)4]+3H2↑2M(OH)3=M2O3+3H2O(M=Ga、In、Tl)△Tl2O3=Tl2O+O2↑△2In(OH)3+3H2SO4=In2(SO4)3+6H2OIn2(SO4)3+3H2S=In2S3↓+3H2SO4Tl2(SO4)3+4FeSO4=Tl2SO4+2Fe2(SO4)3Tl(NO3)3+SO2+2H2O=TlNO3+H2SO4+2HNO3Tl(NO3)3+3KI=3KNO3+TlI↓+I2↓2Tl3++H2S+2OH-=Tl2S↓+2H2OTlCl3=TiCl+Cl2↑TiCl+H2SO4=TlHSO4+HCl3TlNO3+Cl2=Tl(NO3)3+2TlCl32TiCl+2Cl2+4H2O=2TlCl3·4H2O2Na[Ga(OH)4]+CO2=2Ga(OH)3↓+Na2CO3+H2O第十三章 碳族元素化学方程式(或离子方程式)条件 SiO 2+2C =Si +2CO ↑2C +O 2=2CO Si +O 2=SiO 2 2Hg +O 2=2HgO 4Ag +O 2=2Ag 2O 2Zn +O 2=2ZnO 2Mg +O 2=2MgO 2Ca +O 2=2CaO CaCO 3=CaO +CO 2↑CaCO 3+2HCl(稀)=CaCl 2+H 2O +CO 2↑CO 2+Ca(OH)2=CaCO 3+H 2OHCOOH =CO ↑+H 2O 热浓H 2SO 4 H 2C 2O 4(s)=CO ↑+CO 2↑+H 2O热浓H 2SO 4Ni(CO)4(l)=Ni +4CO ↑ △ CO +Cl 2=COCl 2 催化剂或光照 CO +NaOH =HCOONa 高温、高压 CO +H 2→多种有机化合物 催化剂CO +PdCl 2+H 2O =Pd ↓+CO 2+HCl2Mg 2++2CO 32-+H 2O =Mg(OH)2·MgCO 3+CO 2↑Mg 2++HCO 3-=MgCO 3↓+H +Na 2CO 3=Na 2O +CO 2↑ 850℃ MgCO 3=MgO +CO 2↑ 540℃ 2NaHCO 3=Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑270℃ H 2CO 3=H 2O +CO 2↑ 常温 CH 4+4Cl 2=CCl 4+4HCl >300℃ CS 2+2Cl 2=CCl 4+2S FeS ,△ CS 2+3O 2=CO 2+2SO 2点燃5CS 2+4MnO 4-+12H +=5CO 2↑+10S ↓+4Mn 2++6H 2OK 2S +CS 2=K 2CS 3 K 2O +CO 2=K 2CO 3 C +2S(g)=CS 2 红热 CH 4+4S =CS 2+2H 2S催化剂,600℃Mg 2C 3+4H 2O =2Mg(OH)2+CH ≡C —CH 3↑Al 4C 3+12H 2O =4Al(OH)3+3CH 4↑Si +2Cl 2=SiCl 4(l) 400~600℃ SiCl 4+2H 2=Si(纯)+4HCl催化,电炉3Si +18HF +4HNO 3=2H 2SiF 6+4NO ↑+8H 2OSi +2NaOH +8H 2O =Na 2SiO 3+2H 2↑SiO 2+4Mg =Mg 2Si +2MgO 灼烧 Mg 2Si +4HCl =SiH 4↑+2MgCl 2 SiCl 4+LiAlH 4=SiH 4↑+LiCl +AlCl 3乙醚 SiH 4+2O 2=SiO 2+2H 2OSiH 4+8AgNO 3+2H 2O =SiO 2↓+8HNO 3+8Ag ↓ SiH 4+2MnO 4-=2MnO 2↓+SiO 32-+H 2O +H 2↑ SiH 4+(n +2)H 2O =SiO 2·n H 2O ↓+4H 2↑OH - SiO 2+Na 2CO 3=Na 2SiO 3+CO 2 熔融 SiO 44-+4H +=H 4SiO 4↓ H 6Si 2O 7+H 4SiO 4=H 8Si 3O 10+H 2O H 6Si 2O 7+H 8Si 3O 10=H 12Si 5O 16+H 2OSiX 4+4H 2O =H 4SiO 4↓+4HX ↑(X =F 、Cl 、Br 、I )SiF 4+2HF =H 2SiF 6 SiO 2+2Cl 2+C =SiCl 4+CO 2 高温 SiO 2+4HF =SiF 4↑+2H 2OSiO 2+2CaF 2+H 2SO 4=2CaSO 4+SiF 4↑+2H 2OGe +2Br 2=GeBr 4220℃Sn +O 2=SnO 2 △ Sn +2S =SnS 2 △ Pb +S =PbS △ Ge +2H 2=GeH 4 750~800℃Sn +2HCl(浓)=SnCl 2+H 2↑ Pb +4HCl(浓)=H 2PbCl 4+H 2↑ Ge +4HCl(g)=GeCl 4+2H 2干燥,△Ge +4HNO 3(浓)=GeO 2(s)+4NO 2↑+2H 2O Sn +4HNO 3(浓)=SnO 2(s)+4NO 2↑+2H 2O Pb +4HNO 3(浓)=Pb(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 3Pb +8HNO 3(稀)=3Pb(NO 3)2+2NO ↑+4H 2OPb +OH -+2H 2O =[Pb(OH)3]-+H 2↑ Sn +2OH -+4H 2O =[Sn(OH)6]2-+2H 2↑△ GeO 2+H 2=GeO +H 2O △ Ge(OH)2+NaOH =NaHGeO 2+H 2O Ge +4H 2SO 4=Ge(SO 4)2+2SO 2+4H 2OGeCl 4+4TlAc =GeAc 4+4TlCl在乙酐中 2SnO =SnO 2+Sn 强热 2SnO +2Cl 2=SnO 2+SnCl 4 △ PbO +OH -=HPbO 2-Pb 2++2OH -=Pb(OH)2↓ Pb(OH)2+NaOH =NaHPbO 2+H 2O Pb(OH)2+2HCl(热)=PbCl 2+2H 2O Pb 3O 4+8HAc =PbAc 4+2PbAc 2+4H 2O△ PbAc 2+NaClO +2NaOH =PbO 2↓+2NaAc +NaCl +H 2O△ 5PbO 2+2Mn 2++4H +=5Pb 2++2MnO 4-+2H 2O 微热 Pb 3O 4+4HNO 3=2Pb(NO 3)2+2PbO 2+2H 2OPbO 2+4HCl =PbCl 2+Cl 2↑+2H 2O2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+2Sn2++O2+4H+=2Sn4++2H2O2HgCl2+SnCl2+2HCl=Hg2Cl2↓+H2SnCl6Hg2Cl2+SnCl2+2HCl=2Hg↓+H2SnCl6Ge(OH)2+2NaOH=Na2GeO3+H2O+H2↑SnCl4+2Cl-=SnCl62-PbI2+2I-=PbI42-SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl↓+HClPb2++S2-=PbS↓3SnS2+6NaOH=Na2SnO3+Na2SnS3+3H2OGeS2+Na2S=Na2GeS3SnS2+Na2S=Na2SnS32PbS+3O2=2PbO+2SO2焙烧4As+10NaOH+2NaNO3=4Na3AsO4+5H2↑+N2↑第十四章 氮族元素化学方程式(或离子方程式)条件 N 2+3H 2=2NH 3 高温高压,催化剂N 2+O 2=2NO 放电 3Ca +N 2=Ca 3N 2 410℃ 6Li +N 2=2Li 3N △ NH 4NO 2(aq)=2H 2O +N 2↑ △ NH 4Cl +NaNO 2=NaCl +2H 2O +N 2↑ △ (NH 4)2Cr 2O 7(s)=Cr 2O 3+4H 2O +N 2△ 2NH 3=NH 4++NH 2-2Na +2NH 3=2Na ++NH 2-+H 2↑ Na +n NH 3(l)=2Na ++e(NH 3)n-AgCl +2NH 3=[Ag(NH 3)2]++Cl - 2NH 3+3O 2(纯)=2N 2+6H 2O 燃烧 4NH 3+5O 2=4NO +6H 2O Pt ,△ 2NH 3+3Cl 2=N 2+6HCl 2NH 3+3Br 2=N 2+6HBr 2NH 3+3CuO =N 2+3Cu +3H 2O△ NH 3+HNO 2=N 2+2H 2O 3Mg +2NH 3(g)=Mg 3N 2+3H 2 △ 2Na +2NH 3(l)=2NaNH 2+H 2 NH 4Cl(浓)+3Cl 2=4HCl +NCl 3 COCl 2+4NH 3=CO(NH 2)2+2NH 4Cl SOCl 2+4NH 3=SO(NH 2)2+2NH 4ClHgCl 2+2NH 3·H 2O =Hg(NH 2)Cl ↓+NH 4Cl +2H 2ONH 3·H 2O ⇌NH 4++OH -In 2(SO 4)3+6NH 3·H 2O =2In(OH)3↓+3(NH 4)2SO 4ZnCl 2+2NH 3·H 2O =Zn(OH)2↓+2NH 4Cl2CuSO4+2NH3·H2O=Cu2(OH)2SO4↓+(NH4)2SO4(NH4)3PO4=3NH3+H3PO4△(NH4)2SO4=NH3+NH4HSO4△NH4HCO3=NH3+CO2+H2O △NH4HS=NH3+H2S △NH4NO3=N2O+2H2O △3H2+N2=2NH3催化剂,高温高压2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3△Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3↑2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2ON2H4+2H2O2=N2↑+4H2ON2H4+4AgBr=N2↑+4Ag↓+4HBrN2H4+2I2=N2↑+4HIN2H4(g)+O2=N2+2H2O 燃烧N2H4+HNO2=2H2O+HN33N2H4=N2↑+4NH3↑Si催化,△CO3++6N2H4=[Co(N2H4)6]3+Pt2++2NH3+N2H4=[Pt(NH3)2(N2H4)6]2+3NH2OH=NH3+N2↑+3H2O4NH2OH=2NH3+N2O↑+3H2O2NO+3H2+H2SO4=(NH2OH)2·H2SO4铂,木炭2NH2OH+2AgBr=2Ag↓+N2↑+2HBr+2H2ONH3OH++HNO2=N2O↑+H3O++H2ONH3OH++2HNO3=3HNO2+H3O+NaNO3+3NaNH2=NaN3+3NaOH+NH3↑熔融2HN3=H2↑+3N2↑△2AgN3=2Ag+3N2↑△2NaN3=2Na+3N2↑300℃NH 4NO 3=N 2O ↑+2H 2O△ 2NO +O 2=2NO 2 NO +NO 2=N 2O 3 低温 N 2O 3=NO +NO 2 △ 2NO 2⇌N 2O 4N 2O 4+H 2O =HNO 3+HNO 2 2NO 2+2OH -=NO 3-+NO 2-+H 2O 2HNO 2=NO ↑+NO 2↑+H 2O △ 2HNO 2+2I -+2H +=2NO ↑+I 2↓+2H 2O 5NO 2-+2MnO 4-+6H +=5NO 3-+2Mn 2++3H 2ONO +NO 2+H 2O =2HNO 2 低温 H ++NO 2-⇌HNO 2HNO 3=H ++NO 3-4HNO 3=4NO 2+2H 2O +O 2 光照 2HNO 3=N 2O 5+H 2O强脱水剂Cu +4HNO 3=Cu(NO 3)2+NO 2↑+2H 2OS +2HNO 3=H 2SO 4+2NO ↑4Zn +10HNO 3(稀)=4Zn(NO 3)2+N 2O ↑+5H 2O 4Zn +10HNO 3(很稀)=4Zn(NO 3)2+NH 4NO 3+3H 2OMnS +2HNO 3(极稀)=Mn(NO 3)2+H 2S ↑ Zn +2HNO 3(极稀)=Zn(NO 3)2+H 2↑ Au +HNO 3+4HCl =HAuCl 4+NO ↑+2H 2O 3Pt +4HNO 3+18HCl =3H 2PtCl 6+4NO ↑+8H 2ONaNO 3=NaNO 3+ 12O 2↑△ 2Pb(NO 3)2=2PbO +4NO 2↑+O 2↑ △ 2AgNO 3=2Ag +2NO 2↑+O 2↑ △ NH 4NO 3=N 2O ↑+2H 2O△Mg(NO 3)2·6H 2O =Mg(OH)NO 3+HNO 3+5H 2O△ 4NH 3+5O 2=4NO +6H 2OPt ,△ 2NO +O 2=2NO 2 3NO 2+H 2O =2HNO 3+NO ↑ NaNO 3+H 2SO 4(浓)=NaHSO 4+HNO 34NH 3+3F 2=NF 3+3NH 4F Cu 2NF 3+2AlCl 3=N 2+3Cl 2+2AlF 3 70℃ 2NF 3+3H 2O(g)=NO +NO 2+6HF火花 2NCl 3=N 2+3Cl 2 90℃ NCl 3+3H 2O =NH 3+3HClO3Br(g)+2P =2PBr 3 4P +3S =P 4S 3 △ P +Al =AlP 650~700℃ 2P +3Zn =Zn 3P 2500~600℃2P +5CuSO 4+8H 2O =5Cu +2H 3PO 4+5H 2SO 4 11P +15CuSO 4+24H 2O =5Cu 3P +6H 3PO 4+15H 2SO 4P 4+3NaOH +3H 2O =PH 3↑+3NaH 2PO 2 Ca 3(PO 4)2(s)+3SiO 2(s)=3CaSiO 3(l)+P 2O 5(g)电炉高温 P 2O 5(g)+5C(s)=2P(g)+5CO(g) 电炉高温PH 4++H 2O =PH 3↑+H 3O + PH 3(g)+HI(g)=PH 4I(s)8CuSO 4+PH 3+4H 2O =H 3PO 4+4H 2SO 4+4Cu 2SO 4 4Cu 2SO 4+PH 3+4H 2O =H 3PO 4+4H 2SO 4+8Cu ↓3Cu 2SO 4+2PH 3=3H 2SO 4+2Cu 3P ↓ Ca 3P 2+6H 2O =Ca(OH)2↓+2PH 3↑PH 4++OH -=PH 3↑+H 2OP 4(g)+6H 2=4PH 3激光 P 4(s)+3OH -+3H 2O =3H 2PO 2-+PH 3↑2P 2H 4+7O 2=2P 2O 5+4H 2O P 4O 6+6H 2O(冷)=4H 3PO 3 5P 4O 6+18H 2O(热)=8P +12H 3PO 4 P 4O 6+6H 2O(热)=PH 3+3H 3PO 42P 4O 6=3P 2O 4+2P(红磷) △ P 4O 10+2H 2O =4HPO 3 4HPO 3+2H 2O =2H 4P 2O 7 P 4O 10+6H 2O =4H 3PO 4 P 4O 10+2H 2SO 4=2SO 3+4HPO 3Fe 3++PO 43-=FePO 4↓ FePO 4+PO 43-=[Fe(PO 4)2]3- PO 43-+H 2O =H PO 42-+OH - PO 43-+3Ag +=Ag 3PO 4↓ PO 3-+Ag +=AgPO 3↓ P 2O 74-+4Ag +=Ag 4P 2O 7↓PO 43-+12MoO 42-+24H ++3NH 4+=(NH 4)3PMo 12O 40·6H 2O ↓+6H 2OPO 43-+Mg 2++NH 4+=MgNH 4PO 4↓ H 3PO 2+I 2+H 2O =H 3PO 3+2HI H 3PO 3+I 2+H 2O =H 3PO 4+2HI HPO 32-+2Ag +=Ag 2HPO 3↓ Ag 2HPO 3+H 2O =H 3PO 4+2AgH 2PO 2-+4Ag ++2H 2O =4Ag ↓+H 3PO 4+3H + H 2PO 2-+Ni 2++H 2O =Ni ↓+HPO 32-+3H +2H 3PO 2=H 3PO 4+PH 3↑2H 2PO 2-+OH -=PO 43-+PH 3↑+H 2O4H3PO3=3H3PO4+PH3↑PX5+4H2O=H3PO4+5HX(X=F、Cl、Br、I)PX5+2H2O=P(OH)2X3+2HX(X=F、Cl、Br、I)P(OH)2X3=POX3+H2O(X=F、Cl、Br、I)PCl3+3H2O=H3PO3+3HClPCl3+3C6H5OH=(C6H5O)3P+3HClPCl5=PCl3+Cl2473KP4S10=P4S7+3S 沸腾3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4+5NO↑△3As+5HNO3+2H2O=3H3AsO4+5NO↑△3Sb+5HNO3+8H2O=3H[Sb(OH)6]+5NO↑△Bi+4HNO3=Bi(NO3)3+NO↑+2H2O2As+3H2SO4(浓)=As2O3+3SO2↑+3H2O2Sb+6H2SO4(浓)=Sb2(SO4)3+3SO2↑+6H2O2Bi+6H2SO4(浓)=Bi2(SO4)3+3SO2↑+6H2O2As+6NaOH=2Na3AsO3+3H2↑熔融FeAsS=FeS+As △FeAsS2+Fe=2FeS+As △Sb2S3+3Fe=3FeS+2Sb △Bi2S3+3Fe=3FeS+2Bi △2Sb2S3+9O2=2Sb2O3+6SO2△Sb2O3+3C=2Sb(g)+3CO(g) △Na3As+3H2O=3NaOH+AsH3↑Na3As+3HCl=3NaCl+AsH3↑Mg3Sb2+6HCl=3MgCl2+2SbH3↑Mg3Bi2+6HCl=3MgCl2+2BiH3↑As2O3+6Zn+12HCl=2AsH3↑+6ZnCl2+3H2OSb3++3Zn+3H+=SbH3↑+3Zn2+2SbH3=2Sb+3H2△2AsH 3=2As +3H 2300℃ 2As +5ClO -+6OH -=2AsO 43-+5Cl -+3H 2O 2AsH 3+12AgNO 3+3H 2O =As 2S 3+12HNO 3+12Ag ↓As 2O 3+6NaOH =2Na 3AsO 3+3H 2O As 2O 3+6HCl(浓)=2AsCl 3+3H 2OAs(OH)3=As(OH)2++OH -H 3AsO 3=H ++H 2AsO 3-AsO 33-+I 2+2OH -=AsO 43-+2I -+H 2OSb 2O 3+6HCl(浓)=2SbCl 3+3H 2O Bi 2O 3+6HCl(浓)=2BiCl 3+3H 2O NaH 2AsO 4=NaAsO 3+H 2O△ AsO 43-+12MoO 42-+24H ++3NH 4+=(NH 4)3AsMo 12O 40↓+12H 2O△ AsO 43-+Mg 2++NH 4+=MgNH 4AsO 4↓ 2AsO 43-+6H ++5H 2S =As 2S 5↓+8H 2O H 3AsO 4+2I -+2H +=H 3AsO 3+I 2+H 2OSb 2O 5+10HCl =2SbCl 5+5H 2O SbCl 5+2H 2O =SbO 2Cl ↓+4HCl Bi 3++Cl 2+6OH -=BiO 3-+2Cl -+3H 2O 5BiO 3-+Mn 2++14H +=5Bi 3++2MnO 4-+7H 2OAsCl 3+3H 2O =H 3AsO 3+3HCl SbCl 3+H 2O =SbOCl ↓+2HCl Bi(NO 3)3+H 2O =BiONO 3↓+2HNO 32M +3X 2=2MX 3(M =P 、As 、Sb 、Bi ;X =F 、Cl 、Br 、I )△ M 2O 3+6HCl =2MCl 3+3H 2O (M =P 、As 、Sb 、Bi )As 2S 3+6NaOH =Na 3AsS 3+Na 3AsO 3+3H 2OSb 2S 3+6HCl(浓)=2SbCl 3+3H 2S ↑Sb2S3+6NaOH=Na3SbS3+Na3SbO3+3H2OBi2S3+6HCl(浓)=2BiCl3+3H2S↑4AsS5+24NaOH=5Na3AsS4+12H2O+3Na3AsO4Sb2S5=Sb2S3+2S↓Sb2S3+6HCl=2SbCl3+3H2S↑As2S3+3Na2S=2Na3AsS3Sb2S3+3Na2S=2Na3SbS32Na3AsS3+6HCl=6NaCl+As2S3↓+3H2S↑2(NH4)3SbS4+6HCl=6NH4Cl+Sb2S5↓+3H2S↑2Bi(NO3)3+3H2S=Bi2S3↓+6HNO32Sb(NO3)3+3H2S=Sb2S3↓+6HNO32AsCl3+3H2S=As2S3↓+6HCl 浓HCl 2Na3AsS3+6HCl=6NaCl+3H2S↑+As2S3↓2Na3AsS4+6HCl=6NaCl+3H2S↑+As2S5↓第十五章氧族元素化学方程式(或离子方程式)条件2BaO2=2BaO+O2↑△2NaNO3=2NaNO2+O2↑△2KClO3=2KCl+3O2↑MnO2,△3Fe+2O2=Fe3O4点燃2Mg+O2=2MgO 点燃2H2+O2=2H2O 点燃2H2S+3O2=2SO2+2H2O 点燃2H2S+O2=2S+2H2O 点燃4NH3+3O2=2N2+6H2O 点燃4NH3+5O2=4NO+6H2O Pt催化,点燃2CO+O2=2CO2点燃2Sb2S3+9O2=2Sb2O3+6SO2△3O2=2O3高压放电2I-+O3+2H+=I2↓+H2O+O22HI+2O3=I2↓+H2O+O23SO2+O3=3SO3PbS(黑)+4O3=PbSO4(白)+4O2O3⇌O2+O 紫外线Mg+2H2O(热)=Mg(OH)2+H2↑Mg+H2O(蒸汽)=MgO+H23Fe+4H2O(蒸汽)=Fe3O4+4H2Na2O+H2O=2NaOHSO2+H2O=H2SO3P4S10+16H2O=4H3PO4+10H2S↑H2O2+Ba(OH)2=BaO2(s)+2H2O2I-+2H++H2O2=I2↓+2H2OPbS+4H2O2=PbSO4+4H2O2[Cr(OH)4]-+3H 2O 2+2OH -=2CrO 42-+8H 2OMn(OH)2+H 2O 2=MnO 2+2H 2O2MnO 4-+5H 2O 2+6H +=2Mn 2++5O 2↑+8H 2OCl 2+H 2O 2=2HCl +O 2 H 2O 2+Ag 2O =2Ag ↓+O 2↑+H 2O2H 2O 2=2H 2O +O 2↑Cr 2O 72-+4H 2O 2+2H +=2CrO 5+5H 2O 4CrO 5(蓝色)+12H +=4Cr 3++6H 2O +7O 2↑2NH 4HSO 4=(NH 4)2S 2O 8+H 2↑ 电解 (NH 4)2S 2O 8+2H 2O =2NH 4HSO 4+H 2O 2BaO 2+H 2SO 4=BaSO 4↓+H 2O 2BaCO 3=BaO +CO 2↑ 2BaO +O 2=2BaO 2>500℃Na 2O 2+2NaH 2PO 4=2Na 2HPO 4+H 2O 2 3FeS 2+12C +8O 2=6S +Fe 3O 4+12CO2H 2S +O 2=2S +2H 2O 2H 2S +SO 2=3S +2H 2O催化剂,△ S +O 2=SO 2 点燃 S +3F 2=SF 6 C +2S =CS 2 1973K Hg +S =HgS △ Fe +S =FeS点燃 S +2HNO 3=H 2SO 4+2NO ↑ 3S +6NaOH =2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2O△ FeS +2HCl =H 2S ↑+FeCl 2 FeS +H 2SO 4=H 2S ↑+FeSO 4H 2S +I 2=S +2HIH 2S +4Br 2+4H 2O =H 2SO 4+8HBr2Fe 3++H 2S =2Fe 2++S ↓+2H + 2S 2-+O 2+2H 2O =2S ↓+4OH - Na 2S +H 2O =NaOH +NaHS 2CaS +2H 2O =Ca(HS)2+Ca(OH)2↓ Ca(HS)2+2H 2O =2H 2S ↑+Ca(OH)2↓S 2-+S =S 22-S 22-+S =S 32- S x -12-+S =S x 2-(x =2~6) S 22-+2H +=S ↓+H 2S ↑ GeS +Na 2S 2=GeS 2+Na 2S As 2S 3+2Na 2S 2=As 2S 5+2Na 2SAs 2S 3+3S 2-=2AsS 33-SnS 2+S 2-=SnS 32- HgS +S 2-=HgS 22- CO 2+Ca(OH)2=CaCO 3 SnS +Na 2S 2=SnS 2+Na 2S SnS 2+Na 2S =Na 2SnS 3 2Na 2SO 3+O 2=2Na 2SO 4 H 2SO 3+I 2+H 2O =H 2SO 4+2HI H 2SO 3+2H 2S =3S +3H 2O SO 2+2CO =S +2CO 2 铝矾土 4Na 2SO 3=3Na 2SO 4+S ↓+H 2O 2H 2SO 4(浓)+Zn =SO 2↑+ZnSO 4+2H 2O 2H 2SO 4(浓)+Cu =SO 2↑+CuSO 4+2H 2OS +O 2=SO 2 点燃 2H 2S +3O 2=2SO 2+2H 2O点燃4FeS 2+11O 2=8SO 2+2Fe 2O 3 高温 SO 32-+2H +=SO 2↑+H 2O 2H 2SO 4(浓)+S =3SO 2↑+2H 2O 2NaHSO 3=Na 2S 2O 5+H 2O△ SO 2+Cl 2=SO 2Cl 2活性炭 SO 2Cl 2+2H 2O =H 2SO 4+2HCl ↑HCl +SO 3=HSO 3Cl HSO 3Cl +H 2O =H 2SO 4+HCl ↑MgSO 4=MgO +SO 34Ag 2SO 4=8Ag +2SO 3+2SO 2↑+3O 2↑△ 2FeSO 4=Fe 2O 3+SO 3+SO 2↑ △ 2FeO +SO 3=Fe 2O 3+SO 2↑ 2NaHSO 4=Na 2S 2O 7+H 2O 强热 3K 2S 2O 7+Fe 2O 3=Fe 2(SO 4)3+3K 2SO 4 共熔 3K 2S 2O 7+Al 2O 3=Al 2(SO 4)3+3K 2SO 4共熔 S 2O 72-+H 2O =2HSO 4-Na 2SO 3+S =Na 2S 2O 32Na 2S +Na 2CO 3+4SO 2=Na 2S 2O 3+CO 2 S 2O 32-+2H +=SO 2↑+S ↓+H 2O S 2O 32-+4Cl 2+5H 2O =2SO 42-+8Cl -+10H +2S 2O 32-+I 2=S 4O 62-+2I - Ag 2S 2O 3+H 2O =Ag 2S ↓+H 2SO 4 PbS 2O 3+H 2O =PbS ↓+H 2SO 4 Ag 2S 2O 3+2Na 2S 2O 3=Na 4[Ag 2(S 2O 3)3] AgBr +2S 2O 32-=[Ag(S 2O 3)2]3-+Br - Ag ++2S 2O 32-=[Ag(S 2O 3)2]3-[Ag 2(S 2O 3)3]4-+2H +=Ag 2S +SO 42-+2S +2SO 2+H 2O2Mn 2++5S 2O 82-+8H 2O =2MnO 4-+10SO 42-+16H +Ag +,△Cu +K 2S 2O 8=CuSO 4+K 2SO 4 2K 2S 2O 8=2K 2SO 4+2SO 3+O 2↑△ 2NaHSO 4+H 2SO 3+Zn =Na 2S 2O 4+ZnSO 3+2H 2O2Na 2S 2O 4=Na 2SO 3+SO 2+Na 2S 2O 3△ Se +2Cl 2=SeCl 4Se +2H 2SO 4(浓)=2SO 2↑+H 2SeO 3+H 2O△ Te +2Br 2=TeBr 4△ Al 2Se 3+6H 2O =2Al(OH)3↓+3H 2Se ↑ Al 2Te 3+6H 2O =2Al(OH)3↓+3H 2Te ↑ TeO 2+2NaOH =Na 2TeO 3+H 2O H 2SeO 3+2SO 2+H 2O =Se ↓+2H 2SO 4 5H 2SeO 3+2HClO 3=5H 2SeO 4+Cl 2↑+H 2O 3TeO 2+H 2Cr 2O 7+6HNO 3+5H 2O =3H 6TeO 6+2Cr(NO 3)3H 2SeO 4+2HCl =H 2SeO 3+Cl 2↑+H 2O 2Au +6H 2SeO 4=Au 2(SeO 4)3+3H 2SeO 3+3H 2OH 2TeO 4+2HCl =H 2TeO 3+Cl 2↑+H 2O Se +2H 2SO 4=SeO 2+2SO 2↑+2H 2O Cu 2Se +6H 2SO 4=SeO 2+2CuSO 4+4SO 2↑+6H 2O Ag 2Se +4H 2SO 4=SeO 2+Ag 2SO 4+3SO 2↑+4H 2ONa 2TeO 3+H 2SO 4=TeO 2+Na 2SO 4+H 2O第十六章卤素化学方程式(或离子方程式)条件-I-+I2=I32Cr+3Cl2=2CrCl3△Cd+Cl2=CdCl2△2Ag+Cl2=2AgCl △Cl2+H2=2HCl hνBr2+H2=2HBr △I2+H2=2HI △Xe+F2=XeF2△2S+Cl2=S2Cl2△S+Cl2=SCl2△2P+3Cl2=2PCl3PCl3中2F2+2H2O=4HF+O2Cl2+H2O=HCl+HClOCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O △2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH 电解MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+2H2O+Cl2△2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2OK2PbF6=K2PbF4+F2△BrF5=BrF5+F2△2KMnO4+2KF+10HF+3H2O2=2K2MnF6+8H2O+3O2SbCl5+5HF=SbF5+5HClK2MnF6+2SbF5=KSbF6+MnF4423KMnF4=MnF3+12F2↑2Br-+Cl2=Br2+2Cl-383K 3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑5HBr +HBrO 3=3Br 2+3H 2OMnO 2+2NaBr +3H 2SO 4=Br 2+MnSO 4+2NaHSO 4+2H 2O 2NaBr +3H 2SO 4(浓)=Br 2+2NaHSO 4+SO 2↑+2H 2O2IO 3-+6HSO 3-=2I -+6SO 42-+6H +5I -+IO 3-+6H +=3I 2+3H 2O 2I -+MnO 2+4H +=2H 2O +I 2↓+Mn 2+2NaI +MnO 2+3H 2SO 4=I 2↓+MnSO 4+2NaHSO 4+2H 2O 8NaI +9H 2SO 4(浓)=4I 2↓+8NaHSO 4+H 2S ↑+2H 2OSiO 2+4HF(aq)=SiF 4↑+2H 2O 4HF(aq)+O 2=2I 2+2H 2O NaCl +H 2SO 4(浓)=NaHSO 4+HCl ↑2NaBr +3H 2SO 4(浓)=SO 2↑+Br 2+2NaHSO 4+2H 2O 8NaI +9H 2SO 4(浓)=H 2S +4I 2↓+8NaHSO 4+4H 2O2HX =H 2+X 2(X =F 、Cl 、Br 、I )△ 2HI ⇌H 2+I 2CaF 2+H 2SO 4(浓)=CaSO 4+2HF ↑ △ NaCl +H 2SO 4(浓)=NaHSO 4+HCl ↑ △ NaBr +H 3PO 4(浓)=NaH 2PO 4+HBr ↑ △ NaI +H 3PO 4(浓)=NaH 2PO 4+HI ↑△ H 2+Cl 2=2HCl点燃 PX 3+3H 2O =H 3PO 3+3HX ↑(X =F 、Cl )2P +3Br 2=2PBr 3 PBr 3+3H 2O =H 3PO 3+3HBr ↑ 2P +3Br 2+6H 2O =2H 3PO 3+6HBr ↑2P +3I 2=2PI 3 PI 3+3H 2O =H 3PO 3+3HI ↑ 2P +3I 2+6H 2O =2H 3PO 3+6HI ↑Zn +2HCl =ZnCl 2+H 2↑CuO +2HCl =CuCl 2+H 2O NaOH +HCl =NaCl +H 2O CaCO 3+2HCl =CaCl 2+H 2O +CO 2↑Sn +2Cl 2=SnCl 4 高温,干燥 2Al +3I 2=2AlI 3 高温,干燥TiO 2+C +2Cl 2=TiCl 4+CO 2 AgNO 3+KCl =KNO 3+AgCl ↓ AgCl +KI =KCl +AgI ↓ Ag ++Cl -=AgCl ↓ PbCl 2+2Cl -=[PbCl 4]2- Hg 2++2I -=HgI 2↓ HgI 2+2I -=[HgI 4]2-F 2+Cl 2=2ClF 250℃ Br 2+Cl 2=2BrClI 2+3F 2=2IF 3 -45℃,CCl 3F 中BrF 5+2Br 2=5BrF △ ClF +F 2=ClF 3 △ ICl +H 2O =HIO +HCl BrF 5+3H 2O =HBrO 3+5HF 2BrF 3=BrF 2++BrF 4-AgF +BrF 3=AgBrF 4=Ag ++BrF 4-SbF 5+BrF 3=BrF 2++SbF 6-KI +I 2=KI 3 CsBr +IBr =CsIBr 2 CsI +Br 2=CsIBr 2 KCl +ICl =KICl 2 KI 3=KI +I 2△CsBrCl 2=CsBr +Cl 2 △ CsBrCl 2=CsCl +BrCl △ 2HClO =2HCl +O 2↑ h ν 3HClO =2HCl +HClO 3↑ △ 2HClO =Cl 2O ↑+H 2O 干燥剂 3BrO -=2Br -+BrO 3-△ 3I 2+6OH -=5I -+IO 3-+3H 2O HClO +HCl =Cl 2↑+H 2O2KI +NaClO +H 2SO 4=NaCl +I 2+K 2SO 4+H 2O NaClO +MnSO 4+2NaOH =MnO 2↓+Na 2SO 4+NaClCl 2O +H 2O =2HClO 2Cl 2+2HgO =HgCl 2·HgO +Cl 2O 2Cl 2+2HgO +H 2O =HgCl 2·HgO +2HClO2Cl 2+H 2O =H ++Cl -+HClO Cl 2+H 2O +CaCO 3=CaCl 2+CO 2+2HClOCl 2+2OH -=ClO -+Cl -+H 2O 8HClO 2=6ClO 2+Cl 2↑+4H 2O 2NaClO 3+SO 2+H 2SO 4=2ClO 2+2NaHSO 4 2ClO 2+2OH -=ClO 2-+ClO 3-+H 2O2ClO 2+Na 2O 2=2NaClO 2+O 2 Ba(ClO 2)2+H 2SO 4=BaSO 4+2HClO 23NaClO 2=2NaClO 3+NaCl 受热或撞击2HClO 3=2HCl +3O 2↑ h ν 4HClO 3=3HClO 4+2HCl△ 8HClO 3(浓)=4HClO 4+2Cl 2↑+3O 2↑+2H 2O△ 4HBrO 3(浓)=2Br 2↑+5O 2↑+2H 2O△ 2KClO 3=2KCl +3O 2↑ MnO 2,△ 4KClO 3=3KClO 4+KCl400℃2Zn(ClO 3)2=2ZnO +2Cl 2+5O 2△ 2HIO 3=I 2O 5+H 2O443K HClO 3+6I -+5H +=3I 2+Cl -+3H 2O2KClO 3+3S =3SO 2↑+2KCl 研磨 3X 2+6OH -=5X -+XO 3-+3H 2O 3I 2+10HNO 3=6HIO 3+10NO ↑+2H 2O KBr +3Cl 2+3H 2O =KBrO 3+6HCl Ba(ClO 3)2+H 2SO 4=BaSO 4↓+2HClO 3 4HClO 4(浓)=2Cl 2↑+7O 2↑+2H 2O 2HClO 4+I 2+4H 2O =2H 5IO 6+Cl 2↑ △ Zn +2HClO 4=Zn(ClO 4)2+H 2↑5H 5IO 6+2Mn 2+=2MnO 4-+5IO 3-+11H ++7H 2OKClO 4+H 2SO 4(浓)=KHSO 4+HClO 4 NaBrO 3+XeF 2+H 2O =NaBrO 4+Xe +2HF NaBrO 3+F 2+2NaOH =NaBrO 4+2NaF +H 2OCl 2+IO 3-+3OH -=H 3IO 62-+2Cl - △ Ba 5(IO 6)2+5H 2SO 4=BaSO 4↓+2H 5IO 6IO 3-+H 2O =IO 4-+H 2↑ 通电 HCOONH 4=HCN +2H 2O P 2O 5 NH 3+CH 4=HCN +3H 2 1200℃,Pt NaNH 2+C =NaCN +H 2↑ 600℃ CaCN 2+Na 2CO 3+C =2NaCN +CaCO 3熔融 CaC 2+N 2=CaCN 2+C 1000℃ (NH 4)2CO =HCNO +NH 3↑ △ 2AgSCN +Br 2=2AgBr +(SCN)22CuSO 4+4KCN =Cu 2(CN)2+(CN)2↑+2K 2SO 4 △ CN -+2OH -+Cl 2=CNO -+Cl -+H 2O2CNO-+4OH-+3Cl2=2CO2+6Cl-+N2+2H2O (CN)2+H2O=HCN+HCNO(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O]-+Na+AgCN+NaCN=[Ag(CN)2]-Hg(SCN)2+SCN-=[Hg(SCN)3]-+I-AgI+2CN-=[Ag(CN)2]3-x(x=1~6)Fe3++x SCN-=[Fe(SCN)x第十七章氢和稀有气体化学方程式(或离子方程式)条件H2+2Na=2NaH 高温H2+Ca=CaH2高温CuO+H2=Cu+H2O 高温WO3+3H2=W+3H2O 高温CaO+Mg+H2=CaH2+MgO 高温PdCl2+H2=Pd↓+2HClTiCl4+2H2=Ti+4HCl 高温2LiCl+Mg+H2=2LiH+MgCl2△FeS2+2H2=Fe+2H2S >900℃CO+2H2=CH3OH(g) 温度、压力,催化剂CH4+H2O=CO+3H2高温,催化剂CH4+CO2=2CO+2H2高温,催化剂H2O+CO=H2+CO2500℃,催化剂CaC2+5H2O(g)=CaCO3+CO2+5H2高温(CH3)2Be+LiAlH4=BeH2+LiAlH2(CH3)2乙醚(C4H9)2Be=BeH2+2C4H8△NaH+H2O=H2↑+NaOH2CO2+BaH2=2CO+Ba(OH)2△4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl 乙醚2LiH+B2H6=2LiBH4乙醚(CH3O)3B+4NaH=NaBH4+3CH3ONa 250℃Xe+F2=XeF2△Xe+2F2=XeF4△,加压XeF4+Xe=2XeF2400℃Xe+3F2=XeF6△,加压XeF2+H2=Xe+2HF 400℃XeF6+3H2=Xe+6HFXeF 2(aq)+2HCl(aq)+H 2O =NaBrO 4+Xe ↑+2HF XeF 2+H 2O =Xe ↑+ 12O 2↑+2HF3XeF 4+6H 2O =XeO 3+2Xe ↑+12HF + 32O 2↑3XeF 4+6H 2O =2XeO +XeO 4+12HF2XeO =O 2+2Xe XeO 4= 12O 2+XeO 3XeF 6+3H 2O =XeO 3+6HF XeF 6+H 2O =XeOF 4+2HF XeO 3+OH -⇌HXeO 4-HXeO 4-+2OH -=XeO 64-+Xe ↑+O 2↑+2H 2O XeO 3+4NaOH +O 3+6H 2O =Na 4XeO 6·8H 2O +O 22XeF 6+3SiO 2=2XeO 3+3SiF 4↑ BaXeO 6+2H 2SO 4=XeO 4+2BaSO 4+2H 2OCl 2+2OH -=Cl -+ClO -+H 2O 4P +3NaOH +H 2O =Na 2SiO 3+2H 2↑ Be +2NaOH +2H 2O =Na 2[Be(OH)4]+H 2↑第十八章 铜、锌副族元素化学方程式(或离子方程式)条件 2Cu +O 2=2CuO△ 2Cu +O 2+H 2O +CO 2=Cu(OH)2·CuCO 3 2Cu +8NH 3+O 2+2H 2O =2[Cu(NH 3)4]2++4OH - 2Cu +8CN -+2H 2O =2[Cu(CN)4]3-+2OH -+H 2↑2Cu +4HCl +O 2=2CuCl 2+2H 2O 4Ag +4HCl +O 2=4AgCl +2H 2O 2Cu +2H 2SO 4+O 2=2CuSO 4+2H 2O Cu +4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O Cu +2H 2SO 4(浓)=CuSO 4+SO 2↑+2H 2O △ 5Cu +4H 2SO 4(浓)=Cu 2S ↓+3CuSO 4+4H 2O Ag +2HNO 3(浓)=AgNO 3+NO 2↑+H 2O 3Ag +4H ++NO 3-=3Ag ++NO ↑+2H 2O 2Ag +2H 2SO 4(浓)=Ag 2SO 4+SO 2↑+2H 2O △ Au +HNO 3+4HCl =H[AuCl 4]+NO ↑+2H 2O4CuCl +O 2=2CuO +2CuCl 2 2CuI +3MnO 2=2CuO +Mn 3O 4+I 2△ Cu 2O +BaO 2=2CuO +BaO △ 2CuI +2Hg(g)=Hg 2I 2+2Cu CuBr +Fe 2+=Fe 3++Cu +Br - 2Cu +(aq)=Cu +Cu 2+(aq) Cu 2O +H 2SO 4=CuSO 4+Cu +H 2O2Ag ++Mn 2++4OH -=2Ag ↓+MnO(OH)2↓+H 2O2AgOH =Ag 2O +H 2O △ 2Ag 2O =4Ag +O 2↑△2Ag2X=4Ag+X2↑(X=Cl、Br、I)光照]-+4OH-4Ag+O2+8CN-+2H2O=4[Ag(CN)2]-+4OH-4Au+O2+8CN-+2H2O=4[Au(CN)22Cu+8HCl(热、浓)=2H3[CuCl4]+H2↑CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O2Cu2++4I-=2CuI↓+I2↓2Cu2++4CN-=(CN)2+2CuCN↓]2-2Cu2++8CN-(过量)=(CN)2+2[Cu(CN)3Cu2++Cu+6Cl-=2[CuCl3]2-△[CuCl3]2-=CuCl↓+2Cl-2CuCl2+SO2+2H2O=2CuCl↓+H2SO4+2HClCu(OH)2=CuO+H2O 微热4CuO=2Cu2O+O2↑>1000℃CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4+Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O NH4 3Au+=Au3++2Au↓AuCl3+H2O=H[AuCl3(OH)]2CuO+2KO2=2KCuO2+O2↑△AgNO3+2KCl+2F2=KAgF4+KNO3+Cl2△2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2焙烧2FeS+3O2=2FeO+2SO2高温FeO+SiO2=FeSiO3高温2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2高温2Cu2O+Cu2S=6Cu+6SO2↑高温]-+4OH-4Au+8CN-+2H2O+O2=4[Au(CN)22[Au(CN)2]-+Zn=[Zn(CN)4]2-+2Au4Ag+8CN-+2H2O+O2=4[Ag(CN)2]-+4OH-2[Ag(CN)2]-+Zn=[Zn(CN)4]2-+2AgAgCl+2CN-=[Ag(CN)2]-+Cl-Ag2S+4NaCN=2Na[Ag(CN)2]+Na2S2Zn+O2=2ZnO △2Cd+O2=2CdO △2Hg+O2=2HgO △Hg+S=HgS 研磨4Zn+2O2+CO2+3H2O=ZnCO3·3Zn(OH)2Zn+2H+=Zn2++H2↑Hg+2H2SO4(热、浓)=HgSO4+SO2↑+2H2OHg+4HNO3=Hg(NO3)2+2NO2↑+2H2O6Hg(过量)+8HNO3(冷)=3Hg2(NO3)2+2NO↑+4H2OHg+4HI=H2[HgI4]+H2↑Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑ZnO+H2SO4=ZnSO4+2H2OM(OH)2=MO+H2O △Hg2++2OH-=HgO↓+H2O2HgO=2Hg+O2↑HgS+O2=Hg+SO2焙烧2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2焙烧2HgO+N2H4=2Hg+N2↑+2H2OHg2++Cu=Hg+Cu2+2HgCl2+H2C2O4=Hg2Cl2↓+2HCl+2CO2↑HgCl2+H2O2+2NaOH=Hg↓+O2↑+2NaCl+2H2OZnCl2+H2O=Zn(OH)Cl+HClFeO +2H[ZnCl 2(OH)]=Fe[ZnCl 2(OH)]2+H 2O 2Hg(NO 3)2+H 2O =HgO ·Hg(NO 3)2+2HNO 3HgCl 2+H 2O =Hg(OH)Cl +HCl HgCl 2+2NH 3=Hg(NH 2)Cl ↓+NH 4ClHg 2++2KI =HgI 2↓+2K + HgI 2+2KI =K 2[HgI 4] Hg 2Cl 2=Hg +HgCl 2h ν Hg 22++2OH -=Hg ↓+Hg(OH)2↓Hg(OH)2=HgO +H 2O Hg 2Cl 2+Cl 2=2HgCl 23Hg 2(NO 3)2+8HNO 3(热)=6Hg(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O 2Hg 2(NO 3)2+2NH 2OH(冷)=4Hg +N 2O ↑+4HNO 3+H 2OHg 22++Cu =2Hg +Cu 2+ Hg 22++2OH -=Hg ↓+[HgI 4]2- Hg 2CO 3=Hg +HgO +CO 2↑ h ν Hg 2Cl 2+2NH 3=Hg +Hg(NH 2)Cl +NH 4Cl2ZnS +3O 2=2ZnO +2SO 2 焙烧 2CdS +3O 2=2CdO +2SO 2 焙烧 ZnO +C =Zn(g)+CO(g) >1100℃Cd 2++Zn =Cd +Zn 2+第十九章钛、钒副族元素化学方程式(或离子方程式)条件Ti+O2=TiO2高温3Ti+2N2=Ti3N4高温Ti+2Cl2=TiCl4高温2Ti+6HCl(浓)=2TiCl3+3H2↑△Ti+6HF(aq)=[TiF6]2-+2H++2H2↑△TiO2+2H2SO4(浓)=Ti(SO4)2+2H2O △TiO2+H2SO4(浓)=TiOSO4+H2O △Ti4++H2O⇌TiO2++2H+Ti(SO4)2+H2O⇌TiOSO4+H2SO4TiO2+2KHSO4=TiOSO4+K2SO4+H2O 熔融TiO2+MgO=MgTiO3熔融TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑熔融FeTiO3+3H2SO4=Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O △H2TiO3=TiO2+H2O 煅烧TiBr4+4NaOH=Ti(OH)4↓+4NaBrTi(SO4)2+4H2O=Ti(OH)4↓+2H2SO4TiCl4+2H2O=TiO2↓+4HClTiCl4+H2O=TiOCl2↓+2HCl 在盐酸中Ti+2Cl2=TiCl4>300℃TiO2+2Cl2+C=TiCl4+CO2煅烧2TiCl4+Zn=2TiCl3+ZnCl22TiCl4+H2=2TiCl3+2HCl 800℃3TiCl4+Ti=4TiCl3600℃Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+2NH2OH+2Ti2(SO4)3+2H2O=(NH4)2SO4+4TiOSO4+H2SO42FeTiO3+7Cl2+6C=2TiCl4+2FeCl3+6CO 900℃TiCl 4(g)+2Mg(l)=Ti +2MgCl 2(l) △ TiO 2+2CaH 2=Ti +2CaO +2H 2 900℃ ZrOCl 2+(x +1)H 2O =ZrO 2·x H 2O +2HClZr +4KOH =K 4ZrO 4+2H 2↑ 熔融 ZrSiO 4+K 2[SiF 6]+2SiO 2高温 4V +5O 2=2V 2O 5 660℃ V +2Cl 2=VCl 4高温 V +8HNO 3=V(NO 3)4+4NO 2↑+4H 2O 2NH 4VO 3=V 2O 5+2NH 3↑+H 2O >400℃2VOCl 3+3H 2O =V 2O 5↓+6HCl V 2O 5+6NaOH =2Na 3VO 4+3H 2O V 2O 5+H 2SO 4(稀)=(VO 2)2SO 4+H 2O V 2O 5+6HCl(稀)=2VOCl 3+3H 2O V 2O 5+6HCl(稀)=2VOCl 2+Cl 2↑+3H 2OV 2O 5+2H 2=V 2O 3+2H 2O△ 6VSO 4+2KMnO 4+H 2O =2V 2(SO 4)3+V 2O 3↓+2MnO 2↓+2KOHV 2O 3+NH 2OH =2VO 2↓+NH 3↑ 2VO 2+2HNO 3=V 2O 5↓+2NO 2↑+H 2OV 2O 5+2H 2O 2=2HVO 4+H 2O KVO 4+H 2O =KVO 3+H 2O 2 [VO 2(O 2)2]3-+4H +⇌[V(O 2)2]++2H 2O2H 3VO 4+H 2S +4H +=2VO 2++6H 2O +S ↓ 2H 3VO 4+HCOOH +4H +=2VO 2++CO 2↑+6H 2OH 3VO 4+2HI +3HCl =VCl 3+4H 2O +I 2↓ 2VO 2++3Zn +8H +=2V 2++3Zn 2++4H 2O 5V 2++MnO 4-+8H +=5V 3++Mn 2++4H 2O 5V 3++MnO 4-+H 2O =5VO 2++Mn 2++2H +5VO 2++MnO 4-+H 2O =5VO 2++Mn 2++2H +4FeO ·V 2O 3+5O 2=4V 2O 5+2Fe 2O 3 焙烧 2V 2O 5+4NaCl +O 2=4NaVO 3+2Cl 2 焙烧 V 2O 3+Na 2CO 3+O 2=2NaVO 3+2CO 2焙烧 4Nb +5O 2=2Nb 2O 5 高温 4Ta +5O 2=2Ta 2O 5 高温 3NbCl 5+Nb 2O 5=5NbOCl 3 高温 3TaCl 5+Ta 2O 5=5TaOCl 3 高温 Nb 2O 5+3H 2=2NbO +3H 2O 1200℃ Ta 2O 5+3C =2TaO +3CO ↑1100℃ 2NbOCl 3+(x +3)H 2O =Nb 2O 5·x H 2O +6HCl第二十章 铬、锰副族元素化学方程式(或离子方程式)条件 4Cr +3O 2=2Cr 2O 3 加强热 Cr +2HCl =CrCl 2+H 2↑ 4CrCl 2+4HCl +O 2=4CrCl 3+2H 2O 2Cr(OH)2=Cr 2O 3+H 2O +H 2↑ 干燥 Cr 3++3OH -=Cr(OH)3 Cr(OH)3+OH -=[Cr(OH)4]- Cr 2O 3+3H 2SO 4=Cr 2(SO 4)3+3H 2O Cr 2O 3+2NaOH +3H 2O =2Na[Cr(OH)4]Cr(OH)3+3H +=Cr 3++3H 2O CrCl 3·6H 2O =Cr(OH)Cl 2+5H 2O +HCl ↑ △ 2Cr 3++CO 32-+6H 2O =2Cr(OH)3↓+3CO 2↑+3H 2O2Cr 3++3S 2-+6H 2O =2Cr(OH)3↓+3H 2S ↑ 2[Cr(OH)4]-+3H 2O 2+2OH -=2CrO 42-+8H 2O 4Cr 2O 3+16KClO 3=8K 2CrO 4+14ClO 2↑+Cl 2↑ 熔融 Cr 2O 3+2HClO 4=2CrO 3+Cl 2↑+H 2O +2O 2↑ 2Cr 3++3PbO 2+H 2O =3Pb 2++Cr 2O 72-+2H +Cr 3++3NH 3·H 2O =Cr(OH)3+3NH 4+K 2Cr 2O 7+4KCl +3H 2SO 4(浓)=2CrO 2Cl 2↑+3K 2SO 4+3H 2O△ K 2Cr 2O 7+14HCl =2KCl +2CrCl 3+3Cl 2↑+7H 2O△ 4CrO 3=2Cr 2O 3+3O 2↑ △ 2CrO 2Cl 2+3H 2O =H 2Cr 2O 7+4HClPb 2++CrO 42-=PbCrO 4↓2Pb 2++Cr 2O 72-+H 2O =2PbCrO 4↓+2H + 4Fe(CrO 2)2+8Na 2CO 3+7O 2=8Na 2CrO 4+2Fe 2O 3+8CO 2△。
大学无机化学(吉林大学、武汉大学、南开大学版) 第16章 氧族元素—— 内蒙古民族大学
VO
e. 单质被HNO3氧化,但不具有普遍性: 3Sn + 4HNO3 = 3SnO2 + 4NO↑+ 2 H2O
28
2. 氧化物的键型:离子型和共价型 (1) 离子型氧化物:由于 O2- 的变形性较小,绝大部分 金属氧化物属于离子型氧化物。 M2O:ⅠA氧化物 MO:BeO→BaO、ZnO、GaO、MnO、CoO、NiO M2O3:Al2O3 、 Sc2O3、 Y2O3,、 In2O3 MO2: GeO2、TbO2、UO2、 SnO2、PbO2 、VO2、 WO2、 MnO2、RuO2 M3O4: Pb3O4、Mn3O4、 Fe3O4 (2)共价型氧化物: H、F、Cl、Br、I、S、Se、Te、N、P、C的非金属 氧化物。
b. 氧是非极性分子,不易溶于极性溶剂 — 水中。
298K,1dm3水可溶30cm3 O2。光谱学实验表明:氧 溶于水后,有 O2· H2O 和 O2· 2H2O 12
不稳定结构 氧在水中溶解度虽小,但它是水生植物生 存的基础。我国有些江河湖泊水系污染严重, 水中O2含量明显减少,水质下降,鱼类产量下 降,甚至绝迹。因此防治水系污染已是我国一 项迫在眉睫的任务。
22
放电或光照
从形成共价键的角度看,有六种情况: O: 2s22px22py12pz1 a. O 采取 SP3 杂化,形成两个共价单键: O 例:Cl2O 和 OF2中 F F b. 提供 2 个单电子形成一个共价双键: O O
H C H O
(在甲醛中C、 O原子均采取SP2杂化,以单电子杂化 轨道重叠形成σ键,再以未杂化的另一个单电子轨道 重叠形成∏键。)
23
c. O 以 共价单键,一个配位键:
H
sp3 杂化形成两个
《无机化学》教学大纲
5
2
第二章化学平衡
2.1 化学平衡常数:可逆反应;化学平衡定律;经验平衡常数与热力学平衡常数;转化率。
2.2 化学平衡常数和自由能变:等温方程;
化学平衡常数和标准自由能变。
2.3 化学平衡移动:压力、浓度对化学平衡的影响;
9.3制备:单质制备、氧化物的制备、各类钡盐制备
9.4离子的配位性;锂电池和锂离子电池
9.5专题:对角线规则;R-OH规则;离子性盐类溶解度的判断标准;盐类的热稳定性
4
3
第十章硼族元素、碳族元素
10.1硼族元素、碳族元素的通性:价层电子结构;性质递变规律
10.2硼族缺电子性及成键特征:AlCl3的二聚与缺电子性;BX3的成键特点与路易斯酸性;硼烷的成键特点及反应性;缺电子化合物的加和性
二、教学基本要求
较系统、全面地学习各族元素重要单质及其重要化合物的存在、制备、结构特点、性质及其规律性变化和重要应用。并在原理的指导下,了解化学变化中物质组成、结构和性质的关系,初步从宏观和微观的不同角度理解化学变化基本特征,掌握常见元素及化合物的酸碱性、氧化还原性、溶解性、热稳定性、配位能力等特性及典型反应。要求同学们,学会归纳总结,使知识系统化;接受初步科学研究素养的熏陶,培养良好的科研态度,培养自学、探究的能力,锻炼批判性思维,会运用所学过的理论知识提出问题、分析问题、解决问题。
12.4金属氧化物、金属硫化物
12.5钠硫蓄电池;锂硫电池
12.6专题:S2-、SO32-、S2O32-、SO42-的分析鉴定;酸性变化的一般规律(氢化物对应的水化物、含氧酸);含氧酸的热稳定性及氧化还原性
《无机化学》
《无机化学》舒谋海一、课程基本信息1、课程代码:2、课程名称:无机化学3、学时/学分:64/44、先修课程:化学原理。
5、面向对象:化学、应用化学、生物学、药学及化学相关专业。
6、开课院(系)、教研室:化学化工学院无机及分析化学教研室7、教材、教学参考书:Inorganic chemistry, Shriver & Atkins, Fifth Edition(教材)《无机化学》(第四版)下册,北师大、华中师大、南京师大主编,高教出版社《无机化学》(第二版)下册,宋天佑主编,吉林大学出版社8、已修课程基础《化学原理》二、教学的性质和任务课程性质:本课程属于基础化学系列课程。
通过课堂教学使学生掌握元素性质递变规律及配位化学的基本知识、基本理论,了解单质的制备方法及各主族、副族元素化合物的性质,掌握无机化学的研究方法、应用及其发展趋势。
使学生较全面地了解无机化学、基本化学原理及其在化学分析和元素性质方面的应用和思想、现代无机化学的研究前沿和现状。
三、教学内容和基本要求在综合应用多门有关学科的知识,系统、全面、深入地了解化学的基本原理、无机化学的基本概念、基础理论,并在此基础上掌握物质的化学成分分析方法原理,掌握元素的基本性质和与物质结构的关系。
通过课程的学习,将为后续的有机化学、物理化学、仪器分析等专业基础课程的学习打下基础。
以下内容安排基于Inorganic chemistry,Shriver & Atkins, Fifth Edition,W. H. Freeman and Company.2010第一部分:元素及其化合物第一单元周期性(2 课时)主要内容:元素性质概论,元素性质的通论,非金属元素性质通论,金属元素性质通论。
重点与难点:元素的递变性规律以及与核外电子结构的关系第二单元氢(2课时)主要内容:氢元素及其简单二元化合物、氢气及氢能源重点与难点:氢元素的结构特征第三单元碱金属和碱土金属(group 1 & 2)(2课时)主要内容:碱金属与碱土金属的通性;碱金属与碱土金属的重要化合物;锂、铍的特性及对角线规律;常见s区元素的金属鉴定反应。
大学无机化学基础第章氧族元素
低价的硒化物 和碲化物也是
强还原剂
大学无机化学基础第章氧族元素
第二节 氧和臭氧 (Oxygen and Ozone)
2-1 氧(Oxygen)
本节讨论氧、氧化物和臭氧的性质
一、氧的成键特征
1、氧原子O在化合物中的成键特征 2、以臭氧分子O3成键的化合物(称臭氧化合物) 3、以氧分子O2成键的化合物
1.作氧化剂:
H2O2+2I-+氧2H化+=性I2+2H2O PbS+4H2O2=PbSO4↓+4H2O
还原性
2CrO2-+2H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2O
用H2O2清洗 油画原理
不稳定性 过量的H2O2可以煮沸溶液 除去。
大学无机化学基础第章氧族元素
2.作还原剂: 2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+
大学无机化学基础第章氧族元素
碱性增强 酸性减弱
2-3 臭氧(O3) 一、臭氧的存在 二、臭氧的性质和用途 三、臭氧的结构
大学无机化学基础第章氧族元素
一、臭氧的存在
在离地面20- 40km 处有个臭氧层,
为0.2ppm。
氧气在紫外线的作用下发生如下平衡:
O2+hv(波长=242nm)→O+O O+O2=O3 O3+hv(波长=220-320 nm)→O2+O
5O2↑+ 8H2O Ag2O+HO2-=2Ag+OH-+O2↑
3.生成过氧化物反应(非氧化还原反应): 4H2O2+H2Cr2O7=2CrO(O2)2+5H2O (蓝色加合物) 2CrO5+7H2O2+6H+=2Cr3+ +7O2↑+10H2O
考研复习-无机化学-第16章 氧族元素
2 Mg + O2 —— 2 MgO S + O2 —— SO2
氧可以氧化一些具有还原性的化合物, 如 H2S,NH3 等。
2 H2S + O2 —— 2 SO2 + 2H2O 4 NH3 + 3 O2 —— 2 N2 + 6 H2O
在室温下,氧在酸性或碱性介质中显示 出一定氧化性,但在酸性溶液中的氧化性强 于碱性溶液。
油画颜料中含 Pb,与空气中的 H2S 作用, 久之生成黑色的 PbS,使油画发暗。
用 H2O2 涂刷,PbS 转化成白色的 PbSO4, 使油画复原。
PbS + 4 H2O2 —— PbSO4 + 4 H2O
O2 + 2 H+ + 2 e- —— HE2O⊖2 = 0.695 V
A
O2
+
H2O
利用氢氧化物或碳酸盐、硝酸盐等的热分 解,例如:
Cu(OH)2 —— CuO + H2O CaCO3 —— CaO + CO2 ↑
Pb(NO3)2 —— PbO + O2 ↑+ 4 NO2 ↑
高价氧化物热分解或被氢气还原,可 以得到低价氧化物,例如:
4 CuO —— 2 Cu2O + O2↑ V2O5 + 2 H2—— 2 V2O3 + 2 H2O
臭氧在常温下就可分解:
2 O3 —— 3 O2 分解是一种放热过程,说明其比 O2 有更 大的化学活性。 若无催化剂或紫外线照射时,它分解得很 慢。
O3 有很强的氧化性, 其相关电极电势 如下:
O3 + 2 H+ + 2 e- —— O2 + H2OE⊖AFra bibliotek=2.08
无机化学《氧族元素》教案
无机化学《氧族元素》教案教学要求]1. 掌握臭氧、过氧化氢的结构和性质。
2. 掌握硫化氢的特性及硫化物的水溶性。
3. 了解掌握硫的氧化物、含氧酸及其盐的结构、一般性质及用途。
[ 教学重点]1. 氧的单质及双氧水的结构、制备和性质2. 硫的单质及重要化合物的结构、制备和性质[ 教学难点]1. 氧的单质及双氧水的结构、制备和性质2. 硫的单质及重要化合物的结构和性质[ 教学时数]6 学时[ 教学内容]1. 氧族元素的通性2. 氧及其化合物3. 硫及其化合物15-1 氧族元素的通性一、氧族元素的存在氧族元素有氧、硫、硒、碲和钋五种元素。
氧是地球上含量最多,分布最广的元素。
约占地壳总质量的46.6% 。
它遍及岩石层、水层和大气层。
在岩石层中,氧主要以氧化物和含氧酸盐的形式存在。
在海水中,氧占海水质量的89% 。
在大气层中,氧以单质状态存在,约占大气质量的23% 。
硫在地壳中的含量为0.045% ,是一种分布较广的元素。
它在自然界中以两种形态出现棗单质硫和化合态硫。
天然的硫化合物包括金属硫化物、硫酸盐和有机硫化合物三大类。
最重要的硫化物矿是黄铁矿FeS2,它是制造硫酸的重要原料。
其次是黄铜矿CuFeS2、方铅矿PbS 、闪锌矿ZnS 等。
硫酸盐矿以石膏CaSO 4· 2H 2 O 和Na2SO 4 · 10H 2 O 为最丰富。
有机硫化合物除了存在于煤和石油等沉积物中外,还广泛地存在于生物体的蛋白质、氨基酸中。
单质硫主要存在于火山附近。
二、氧族元素的基本性质氧族元素的一些基本性质性质氧硫硒碲原子序数原子量价电子构型常见氧化态815.992s 2 2p 4-2,-1,01632.063s 2 3p 4-2,0,+2,+4,+63478.964s24p 4-2,0,+2,+4,+652127.605s 2 5p 4-2,0,+2,+4,+6共价半径/pmM 2 - 离子半径/pm第一电离能/(kJ/mol)第一电子亲合能/(kJ/mol) 第二电子亲合能/(kJ/mol) 单键解离能/(kJ/mol)电负性(Pauling 标度) 661401314141-7801423.441041841000200-5902262.58117198941195-4201722.55137221869190-2951262.10三、氧族元素的电极电势氧的电势图:2.07 0.68 1.77φ A θ / V O 3 ——— O 2——— H 2 O 2 ——— H 2 O1.24 –0.08 0.87φ B θ / V O 3 ——— O 2 ——— HO 2 -——— OH –硫的电势图:2.05 0.20 0.40 0.50 0.14φ A θ / V S 2 O 82 -——— SO 4 2 -——— H 2 SO 3 ——— S 2 O 3 2 - ——— S ——— H 2 S-0.92 -0.58 -0.74 -0476φ B θ / V SO 4 2 - ——— SO 3 2 - ——— S 2 O 3 2 -——— S ——— S 2 -15-2 氧及其化合物一、单质氧自然界中的氧含有三种同位素,即16 O 、17 O 和18 O ,在普通氧中,16 O 的含量占99.76% ,17 O 占0.04% ,18 O 占0.2% 。
宋天佑版无机化学-第16章氧族元素
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五、硫的氧化物 1.SO2: ⑴ 结构:类同O3 2个σ键,一个Π 34
⑵ 物性:无色刺激 性气体,易溶于水。 大气 污染物。 ⑶ 化性:既有氧化性又有还原性(主) SO2 + H2S(水)=3S↓+2H2O SO2 + 2CO = S↓+2CO2 2SO2 + O2 = 2SO3 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+
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⑷ 用途:漂白剂(漂白原理:与有机色素结合生成一 种不稳定的无色加合物,时间久了,这种加合物即分 解,恢复原色)。 [思考题]SO2的漂白作用与氯水的区别?
SO2能杀灭霉菌和细菌,可用做食物和干果的防腐 剂。用于制硫酸和亚硫酸盐。
⑸ 制备:
2CaSO4 + C = 2CaO + 2SO2 + CO2 Na2SO3 + H2SO4(浓)= Na2SO4 + H2O + SO2↑ 2FeS2 + 8O2 = Fe3O4 + 6SO2 (工业)
高空约25km高度 (99.76%)(0.04%)(0.2%) 有一臭氧层, 0.2ppm,其作用滤 H2O18 ─ 重氧水(分馏水富集O18) 掉约99%的太阳辐射。 同素异形体─ O ,O
2 3
O2
吸高能紫外辐射(100-240nm) 吸220-320nm紫外辐射
O3
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1.空气液化 (97%) 物理方法液化空气,然后分馏制氧。 2.电解水(3%) 3.氧化物或含氧酸盐的热分解 HgO→Hg+O2 ; BaO2→BaO+O2 NaNO3→NaNO2+O2 ; KClO3→KCl+O2
无机化学——氧族元素
52 84
价层电子构型 2s22p4 3s23p4 4s24p4 5s25p4 6s26p4
主要氧化数
-1金、属0-性2增、 强-+,24非、、金0+属、6性-++减262弱、、+04、
-2 、 0 、
+2 、+4 +6 增大
-
原子半径/pm 66 104 117 137 153
增大
离子 r(M2-)/pm 140 184 198 221 -
硫、硒、碲还可利用外层d轨道形
离子 r(M2-)/pm 1成4氧0化数为1+28、4+4、+6的1化9合8物 221
-
半径r(M6+)/pm - 29 42 56 67
I1/(kJ·mol-1) 1314 1000 941 869 812 电负性( p) 3.5 2.5 2.4 2.1 2.0
11.3.1 氧族元素概述
52 84
价层电子构型 2s22p4 3s23p4 4s24p4 5s25p4 6s26p4
主要氧价构层,化电即数子有构较型强为的-1非ns、2金0n-p属24,性、其-+原24子、获、0+两、6个电-++2子62可、、达+0到4、稳-++定262电的0氧4化数为-2117 137 153
11.3.1 氧族元素概述
ⅥA
氧(O) 硫(S) 硒(Se) 碲(Te) (Po)
原子序数 8 16 34 52 84
价层电子构型 2s22p4 3s23p4 4s24p4 5s25p4 6s26p4
半衰期为138.7 天。
主要氧化数 -1 -2 -2 0 -+22 +04 -+22 +04 为纯生氧命用元于素医。疗为主富和火角氧高药。空空有(K气飞C斜lO或行方3少、,、硫是年量S、、居发硒单C、里现对) 斜夫的人硫人体于新、 1陈89代、8谢起可、制、造合、金。在、、
无机化学第十六章氧族元素知识题
第16章氧族元素16-1 写出下列物质的化学式。
(1)方铅矿;(2)朱砂;(3)闪锌矿;(4)黄铜矿;(5)黄铁矿;(6)芒硝;(7)海波;(8)保险粉解:(1)PbS (2)HgS (3)ZnS (4)CuFeS2 (5)FeS2 (6)Na2SO4·10H2O (7)Na2S2O3·5H2O (8)Na2S2O4·2H2O16-2 命名下列硫的含氧酸及盐。
(1)K2S2O7;(2)H2SO5;(3)K2S2O8;(4)Na2S2O3·5H2O;(5)Na2S2O4;(6)Na2SO3;(7)Na2S4O6;(8)Na2SO4·10H2O 解:(1)焦硫酸钾(2)过一硫酸(3)过二硫酸钾(4)五水合硫代硫酸钠(俗称海波)(5)连二亚硫酸钠(6)亚硫酸钠(7)连四硫酸钠(8)十水合硫酸钠(俗称芒硝)16-3 完成并配平下列反应方程式。
(1)H2S+ClO3-+H+ ------(2)Na2S2O4+O2+NaOH------(3)PbO2+H2O2 ------(4)PbS+H2O2 -------(5)S+NaOH(浓)------(6)Cu+H2SO4(浓)------(7)H+H2SO4(浓)------(8)H2S+H2SO4(浓)------(9)SO2Cl2+H2O------(10)HSO3Cl+H2O------解:(1)5H2S + 8ClO3- === 5SO42- + 2H+ + 4Cl2 +4H2O (2)Na2S2O4 + O2 +2NaOH === Na2SO3 + Na2SO4 + H2O (3)PbO2+H2O2 === PbO + H2O + O2↑(4)PbS+4H2O2 === PbSO4 + 4H2O(5)3S + 6NaOH(浓) === 2 Na2S + Na2SO3 + 3H2O (6)Cu +2H2SO4(浓) === CuSO4 + SO2↑+ 2H2O(7)S + 2H2SO4(浓) === 3SO2↑+2 H2O(8)H2S + H2SO4(浓) === S↓+ SO2+ 2H2O(9)SO2Cl2+2H2O === H2SO4+2HCl(10)HSO3Cl+H2O === H2SO4+HCl16-4 完成下列各反应的化学方程式。
无机化学 第16章氧族元素
第16章氧族元素1.完成下列化学方程式:H2O2 + 3KI + H2SO4 === KI3 + 2H2O + K2SO45H2O2 + KI3 === 4H2O + 2HIO3 + KIO3(g) + H2SO4 + 2KI === I2 + O2↑ + K2SO4 + H2OH2O2 + H2S === S↓ + 2H2OS + 2H2SO4(浓) === 3SO2↑ + 2H2OH2S + H2SO4(浓)=== S↓ + SO2↑ + 2H2OSO2 + Cl2 + 2H2O ===H2SO4 + 2HCl6KHSO4(s) + Al2O3(s) === Al2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2ONa2S2O3 + 2HCl === S↓ + SO2↑ + H2O + 2NaCl2Na2S2O3 + Zn + H2O === Na2S2O4 + Zn(OH)2↓+2NaOH2MnCl2 + 5(NH4)2S2O8 + 8H2O === 2NH4MnO4 + 4(NH4)2SO4 + 6H2SO4 + 4HCl2.选择题①下列氧化物中单独加热到温度不太高时,能放出氧气的是: B(A)所有的金属二价氧化物(B)所有的过氧化物(C)所有的两性氧化物(D)所有的超氧化物②下列关于硫元素性质的叙述中错误的是: D(A)单质硫既可作氧化剂,也可作还原剂(B)硫有多种同素异形体(C)由于硫原子有d轨道,所以与氧原子不同,硫配位数可达6(D)CS2和CO2都是非极性分子,因CS2比的熔、沸点高,故C=S的键能要比C=O的大③大气的臭氧层能保护生态环境,原因是: C(A)臭氧层能起保温作用(B)臭氧层能防止地表水过快散失(C)臭氧层能吸收对人体有害的紫外线(D) 臭氧层能吸收大气中的氧气④ 下列关于H 2O 2分子结构的描述中正确的是: B (A) H 2O 2分子处于同一平面上 (B) 其中两个O -H 键不在同一平面上(C) 其中两个O -H 键处于相互垂直的两个平面上 (D) O -H 键和O -O 键之间的夹角互为90度⑤ 单质硫在113-119℃熔融而形成一种黄色液体,随着温度进一步升高,液体颜色变深而且粘度非常大,对此现象下列叙述正确的是: B(A) 在高温时离子键增强(B) 原来的S 8环破裂,从而形成长链分子(C) 有S λ和S π形式;前者作为溶质,可降低后者作为溶剂时的蒸气压 (D) 随着温度升高,分子的复杂性降低3.氧原子除了以双原子分子O 2 形式存在外,还能以O 2+(如O 2(PtF 6))离子、O 2-(如KO 2)和O 22-(如H 2O 2)存在,试用分子轨道理论说明O 2、O 2+、O 2-、O 22-的键级、键长和键能的递变顺序。
吉林大学化学学院宋天佑《无机化学》
x(质)
n(质) 1 kg 0.018 kg•mol-1
n(质)
x(质)
1 kg 1 0.018 kg•mol-1
n(质)
x(质)
1 kg 1 0.018 kg•mol-1
分子是 1 kg 溶剂水所对应的溶质 的物质的量,即质量摩尔浓度 m。
n(质)
x(质)
1 kg
1 0.018 kg•mol-1
第 i 种组分气体的分体积,用
Vi 表示。 应有关系式 p总Vi = n i R T
我们通过实验来研究分压与总 压的关系
N2
+
O2
N2+ O2
2 dm3
2 dm3
2 dm3
2 105 Pa
2 105 Pa
p总
N2
+
O2
N2+ O2
2 dm3
2 dm3
2 dm3
2 105 Pa
2 105 Pa
m(质) 55.5 mol•kg-1
故 x(质)
这是稀的水溶液中,x(质)与质
量摩尔浓度 m(质)之间的关系。
x(质)
m(质) 55.5 mol•kg-1
对于其他溶剂,分母不是 55.5, 但仍是一个特定的数值。
1. 2. 2 饱和蒸气压 1. 溶剂的饱和蒸气压 在密闭容器中,在纯溶剂的单
p总
将 N2 和 O2 按上图所示混合。 测得混合气体的 p总 为 4 105 Pa。
N2
+
O2
N2+ O2
2 dm3 2 105 Pa
2 dm3 2 105 Pa
2 dm3
p总
按分压的定义 p(N2)= 2 105 Pa p(O2)= 2 105 Pa
化学竞赛无机化学绝密课件氧族元素
含氧酸盐在冶金工业的应用
含氧酸盐如硫酸盐、亚硫酸盐等在冶金工业中用作还原剂和沉淀剂,可用于提取和纯化金 属。
在医药领域的应用
氧族元素在药物合成中的 应用
氧族元素在药物合成中扮演着重要角色,如 磺胺类药物、青霉素等抗生素的合成。
碲化物
碲化物是氧族元素与碲元素形成的化合物,如碲化氢、碲化钠等。 这些化合物在化学性质上与硫化物和硒化物类似。
04
氧族元素的实际应用
在工业生产中的应用
硫化物在化工生产中的应用
硫化物是氧族元素的重要化合物,在化工生产中有着广泛的应用。例如,硫化钠、硫化氢 等可用于制造硫酸、染料、农药等。
氧化物在陶瓷和玻璃行业的应用
氧族元素在水处理中的应用
含氧酸盐在水处理中可用于调节水质,例如,硫 酸铝等混凝剂用于混凝沉淀,去除水中的悬浮物 和杂质。
氧族元素在土壤修复中的应用
某些含氧酸盐可用于土壤修复,例如,酸性土壤 中施用硫磺粉可提高土壤酸性,促进植物生长。
05
氧族元素的前景展望
新材料的开发与应用
新型陶瓷材料
利用氧族元素如硫、硒等制备高性能陶瓷材料,应用于高温、耐 磨、绝缘等领域。
氧化物等。
02
氧化物的性质
金属氧化物通常具有碱性,非金属氧化物则具有酸性或两性。过氧化物
具有强氧化性和不稳定性。
03
氧化物的制备
金属氧化物可以通过金属与氧气直接反应或加热氢氧化物制得;非金属
氧化物可以通过非金属与氧气直接反应制得;过氧化物可以通过过氧化
物的分解反应制得。
含氧酸及其盐
含氧酸的种类
含氧酸可以分为一元酸、二元酸和多元酸等,如硫酸 、磷酸等。
无机化学教学课件 16章 氧族元素
2 臭氧
(1)产生及分子结构
结构 :中心Osp2杂化形成,有两个σ键,一个 ,43 其中 两个单电子轨道与另外二个原子形成两个σ键,第三个轨道有
a.共价单键,– O –
b· 共价双键 O=O,C
O
c. 共价配键 O→
3. d — pp 配键
4. 以氧分子为基础的化学键
a. 超氧键
O
2
KO2
b. 过氧键
O
2 2
Na2O2
c. 二氧基正离子
O
2
O2[PtF6]
d. 氧分子配位键←O2 血红素输送氧气
d — pp配键
16-0-1 天然资源
氧是地壳中分布最广的元素,其丰度居各种元素之首。氧广泛分 布在大气和海洋中,在海洋中主要以水的形式存在;在大气层中,氧以 单质状态存在
硫在自然界中的含量较少,主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。 硒和碲属于分散稀有元素,常以硒化物和碲化物的形式存在于各 种硫化物矿中。
氧族元素的一些性质
臭氧层的破坏
卫星观测资料表明,自20世纪70年代末以来,全球臭氧总量明显减少 ,1979-1990年,全球臭氧总量大致下降了3%。南极附近臭氧量减少尤为 严重,出现了“南极臭氧洞”。
平流层臭氧量的减少,除了受太阳活动等自然因子的影响外,人类使 用消耗臭氧物质也是重要原因。人们使用冰箱、空调等释放出的氟氯烃化 合物,上升到平流层后,通过光化学反应大量消耗臭氧。据研究,大气中 的臭氧总量减少1%,到达地面的太阳紫外线辐射就会增加2%。到达地面 的太阳紫外线辐射增加,一方面直接危害人体健康,另一方面还对生态环 境和农林牧渔业造成破坏。为此,臭氧层保护被认为是当今全球最重要的 环保项目之一。
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六、硫的含氧酸及其盐 1.亚硫酸及其盐
[亚硫酸]
不稳定:无游离态,SO2水合物
O HO S HO
酸
性:中强二元酸 K1≈10-2;K2≈10-7 2H2SO3+O2=2H2SO4
氧化还原性:H2SO3+H2S=3S+3H2O
2012-10-27
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[亚硫酸盐]
溶解性:酸式盐易溶于水;正盐中除碱金属和铵盐易 溶,余难溶。
第十六章
§16-1 §16-2 §16-3
氧族元素
氧、臭氧、过氧化氢 硫和它的化合物 硒和碲(略)
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一、氧在自然界中的分布 二、氧的制备和空气液化 三、氧的结构、性质和用途 四、臭氧 五、氧的成键特征 六、氧化物
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同位素 ─
高空约25km高度 (99.76%)(0.04%)(0.2%) 有一臭氧层,0.2ppm, 其作用滤掉约99%的 H2O18 ─ 重氧水(分馏水富集O18) 太阳辐射。 同素异形体─ O2 ,O3
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氧化物通式
M 2O
氧化物举例
Li2O;Na2O;K2O;Rb2O;Cs2O BeO;MgO;CaO;SrO;BaO;ZnO;MnO;CoO Al2O3;Sc2O3;Y2O3;Ln2O3(镧系氧化物) CeO2;TbO2;UO2;SnO2;PbO2;TiO2;WO2 Pb3O4;Mn3O4;Fe3O4
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一、单质硫
密度/gcm-3 颜色 稳定性
斜方硫 单斜硫 弹性硫 2.06 1.99 230℃的熔 黄色 浅黄色 融硫用冷 <95.5℃ >95.5℃ 水速冷
长链状,有弹性, 难溶溶剂。
化学式S8,环状皇冠结 构,难溶于水,易溶CS2
硫的同素异形(性)体:S8、S6、S4、S2
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⑴ 单质+O2
S+O2→SO2 ;P4+O2→P4O6(P4O10)
⑵ 氢氧化物或含氧酸盐热分解 Cu(OH)2=CuO+H2O ; CaCO3=CaO+CO2↑ ⑶ 高价氧化物热分解或氢还原→低价氧化物 PbO2→PbO ⑷ 单质+硝酸 Sn+HNO3→SnO2+NO↑+H2O
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1.结构
Sp2杂化
Π34 平面三角形,键角117°
E3
φ3
抗 磁
E0
ψ0 ψ0 ψ0 φ2
E 2= E 0 E1
φ1
性
两侧O原子的p轨道上各有一个单电子 中心O原子未参加杂化 的p轨道上有一对电子
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2.性质和用途
①物理性质:特殊腥臭味(雷雨天可闻到),液态臭氧显 较深的兰色(液氧淡兰色),O3沸点(161K)>O2沸点(90K) (?). ②化学性质: A 不稳定,常温分解慢,加热200℃以上分解快。
⑶ 同一元素不同氧化态的氧化物,其酸性随氧化数的升高 而增强 As4O6 两性 ; As4O10 酸性 PbO 碱性 ; PbO2 两性
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一、过氧化氢的分子构
sp3
二、过氧化氢的性质和用途
1.物理性质:纯态为淡兰色粘稠液体,极性(μ=2.26D)比水 大(U=1.87D),缔合度比水大,沸点(423K)比水高,熔点 (272K)与水接近。常用3%(双氧水),30-35%
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斜方硫
单斜硫
S8结构
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弹性硫的形成:
230℃
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三、硫的制备、性质和用途
制备:3FeS2+12C+8O2=Fe3O4+12CO+6S 性质:难溶于水,易溶于CS2,大部分用于制硫酸
四、硫化氢和硫化物
1.H2S 制备 FeS+H2SO4=H2S+FeSO4 (少量制备)
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⑷ 用途:漂白剂(漂白原理:与有机色素结合生成 一种不稳定的无色加合物,时间久了,这种加合物 即分解,恢复原色)。 [思考题]SO2的漂白作用与氯水的区别?
SO2能杀灭霉菌和细菌,可用做食物和干果的防 腐剂。用于制硫酸和亚硫酸盐。
⑸ 制备:
2CaSO4 + C = 2CaO + 2SO2 + CO2 Na2SO3 + H2SO4(浓)= Na2SO4 + H2O + SO2↑ 2FeS2 + 8O2 = Fe3O4 + 6SO2 (工业)
O 2 [KK( σ
2s
)
2
(σ
*
2s )
2
(σ
2p
)
x
2
(π
2p
)
y
2
(π
2 pz
)
2
* 1 * 1 ( π 2 py ) ( π 2 pz ) ]
O
O
1个σ键,2个3电子π键,顺磁性(液、固)
加压O2: O4(抗磁性物质) 水中含 O2·2O,O2· 2O 水生动植物生存基础. H 2H
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2.SO3 ⑴ 结构:气态 平面三角形
e
S:SP2
O S O O Π4
17℃
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⑵性质
SO 3( s )
SO 3( l )
44.8℃
SO 3( g )
SO3极易吸水,在空气中强烈冒烟,溶于水生成 H2SO4,并放出大量热,热使水蒸发,所产生的水蒸 气与SO3形成酸雾,影响吸收。工业上用浓H2SO4吸收。 强氧化剂:10SO3+P4=P4O10+10SO2
2.硫化物
⑴ 硫化物的水解 碱金属硫化物 碱土金属硫化物 S2-+H2O=HS-+OH- (强碱性) 2CaS+2H2O=Ca(HS)2+Ca(OH)2
部分高价金属硫化物
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3→+3H2S↑
Cr2S3+6H2O=2Cr(OH)3→+3H2S↑
水溶液中不存在,干法制
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酸碱氧化物的分类:
⑴ 酸性氧化物。大多数非金属氧化物,高氧 化态的 金属氧化物。如:CO2;Mn2O7 ⑵ 碱性氧化物。大多数金属氧化物。如:Na2O,MgO ⑶ 两性氧化物。部分金属氧化物 (BeO;Al2O3;ZnO;Cr2O3等)及少数非金属氧化物 (As4O6;Sb4O6;TeO2等) ⑷ 中性氧化物。不显酸碱性的氧化物。如: CO;NO;N2O ⑸ 复杂氧化物。Fe3O4;Pb3O4
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⑴ 多数离子型氧化物熔点较高 BeO(2803K);MgO(3073K);CaO(2853K) ⑵ 巨型分子共价型氧化型熔点高 SiO2(1986K) ⑶ 多数共价和少数离子氧化物熔点低 CO2(194.5K);OsO4(322.5K)
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氧化物与水的作用,可分为四种类型:
2O3
B 氧化性
* O3+2I-+2H+=I2+O2+H2O CH3CH=CHCH3+O3→2CH3CHO;
CN
-
3O2
EBθ(O3/O2)=1.24V
(用于测混合气中的O3量) CH3CH2CH=CH2+O3→CH3CH2CHO+HCHO
EAθ(O3/O2)=2.07V
O3
OC N
-
O3
CO 2 +N 2 +O 2
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氧化物酸碱性变化的一般规律:
⑴ 同周期各元素最高氧化态的氧化物,从左到右碱性→两性 →酸性 Na2O;MgO(碱性) 性) Al2O3(两性) SiO2;P4O10;SO3;Cl2O7(酸
⑵ 相同氧化态的同族各元素的氧化物从上到下碱性依次增强 N2O3;P4O6(酸性) As4O6;;Sb4O6(两性) Bi2O3 (碱性)
H2O2+MnO2+2H+ = Mn2++O2↑+2H2O 1.228V>0.6824V
H2O2+Mn2+ = MnO2+2H+ 1.776V>1.228V
(Fe3+能否催化H2O2分解?0.771V) ⑵弱酸性 2H2O2 H++HO2K1=1.55×10-12
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* ⑶氧化还原性(不给体系引入新杂质) 氧化性 H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O (5H2O2+I2=2HIO3+4H2O 2HIO3+5H2O2=I2+5O2↑+6H2O)摇摆反应
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离 子 型 氧 化 物
MO M 2O 3 MO2 M 3O 4
非金 简单分子氧化物 属元 素 巨型分子氧化物 共 价 18电子外壳的氧 型 化物 氧 化 金属 18+2电子外壳的 物 元素 氧化物 8电子外壳高电 荷的氧化物
H;Cl;Br;I;S;Se;
Te;N;P;C的氧化物 B2O3;SiO2 Ag2O;Cu2O PbO;SnO Mn2O7
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三、过氧化氢的制备
实验室:Na2O2+H2SO4+10H2O = Na2SO4· 2O + H2O2 10H
工业:(1)BaO2 + H2SO4 = BaSO4 + H2O2