无机含氧酸的酸性及氧化性的比较
无机含氧酸的氧化还原性及其影响因素
3.其他过程的能量效应
❖在氧化过程中常伴随其他一些非氧 化还原反应。
❖使熵增大或者使焓减小都有利于反 应的进行。如非电解质的形成,沉 淀或者配合物的形成,溶剂化或者 去溶剂化都将影响含氧酸的酸性
元素最高氧化数的氧化性增强
还无 原机 性含 及氧 影酸 响的 因氧 素化
曾巽凌 董思琦 叶美玲
Contents
含氧酸氧化还原性强弱的规律 2 影响含氧酸氧化能力的因素
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1.同一周期元素高氧化数的 氧化性随原子序数的增加而增强
❖如H2SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4 ❖如HClO>HBrO>HIO
4.含氧酸的氧化性强于含氧酸盐, 在酸性介质中的氧化性强于碱性介质
❖ 如KMn04在酸性溶液中可以氧化Cl-离子,在碱
性溶液中无法氧化
从电极电势上看,增大酸根或氢离子的浓度,氧化能力 增强,这可由Nernst方程解释:
E=Eθ+0.0592/n lg(ox)m/(red)n, 对于有 H+ 参加的反应,氧化态物质应包括 H+ ,由此方 程式可知:增大H+浓度,可提高电极电势,从而使酸的 氧化性增强。
Reason2 中心原子X与氧原子之间键的强度
❖当X-O键越强,X-O键数越多时,所 需能量越多,含氧酸越稳定,氧化能力 越弱
❖so 稳定性
HClO4>HClO3>HClO3>HClO
On the other hand X-O键的强度与中心原子X的电子层结构,成键情况
,温度及H离子的反极化作用有关
无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸分子是有机化学中至关重要的一类物质,具有独特的特性和性质。
它们被广泛用于医学、农业、材料科学和其他领域。
本文将就无机含氧酸分子的酸性及其影响因素进行分析和研究。
无机含氧酸分子的酸性是指其具有质子交换性的特性。
因此,它们具有很高的溶解性,能与其他物质形成溶液。
此外,它们能将氢离子与其他离子结合起来,帮助生物体构建细胞结构、维持酸-碱平衡等。
然而,由于无机含氧酸分子的酸性特性,它们也可能引起环境污染、腐蚀金属和引发人体皮肤疾病。
无机含氧酸分子的酸性受到多种因素的影响,其中包括电子结构、氧化态、元素组成和分子结构等。
首先,电子结构是影响无机含氧酸分子酸性最主要的因素。
通过仔细检查它们的电子结构,能够识别它们是否是碱性或酸性。
其次,氧化态是影响无机含氧酸分子酸性的重要因素。
当无机含氧酸分子的氧化态发生变化时,它们的性质也会发生变化,从而影响它们的酸性。
此外,化学元素的组成也会影响无机含氧酸分子的酸性。
如果包含有碱性元素,则其有机含氧酸分子会产生较高的酸性。
最后,无机含氧酸分子的分子结构也会影响它们的酸性。
如果分子结构更加紧凑,则分子的酸性就更强。
无机含氧酸分子的酸性是有机化学重要的一个方面,它们不仅可以用于多种应用,而且还可能引发环境污染和人体疾病。
因此,研究无机含氧酸分子的酸性和它们的影响因素是非常重要的。
通过研究无机含氧酸分子的酸性,我们可以更好地利用它们,并避免它们对环境
和人体健康的不良影响。
无机含氧酸的酸性及氧化性的比较与影响因素
无机含氧酸的酸性及氧化性的比较与影响因素1 无机含氧酸的酸性无机含氧酸可以的分子式为HmROn,其通式可以写成Hl-Rm--〔O-H〕n,〔其中l,m可以为0,n≥0〕,也可写成ROm-nOHn,其中R称为成酸元素,.无机含氧酸在水溶液中的酸强度取决于酸分子中羟基-O-H的电离程度,也可以用Pka值来衡量。
酸分子羟基中的质子在电离过程中脱离氧原子,转移到水分子中的孤对电子对上,其转移的难易程度取决于成酸元素R吸引羟基氧原子电子的能力。
如果成酸无素R的电负性越大,R周围的非羟基氧原子数目越多,则其酸性越强。
原因是成酸元素R的电负性越大,则其偏移O的电子越少,从而减小了O原子周围的电子密度增大的趋势,使得其对质子的吸引减弱,有利于质子的转移;非羟基氧原子越多,则分子周围越易形成离域π键,这种键将成酸R原子及O原子包裹在其中,一方面增强了羟基-O-H键的极性,有利于质子的转移,其次使得整个酸基团周围的空间减小,阻碍了质子与O原子上孤对电子的结合,从而使得酸性增强。
含氧酸的酸性一般存在如下规律[1]:(1) 同一成酸元素若能形成几种不同氧化态的含氧酸,其酸性依氧化数递增而递增;如HClO4>HClO3>HClO2>HClO〔原因:从HClO 到HClO4非羟基氧原子逐渐增多,羟基-O-H键的极性增强,质子转移程度增强,故酸性增强〕(2) 在同一主族中,处于相同氧化态的成酸元素,其含氧酸的酸性随原子序数递增,自上而下减弱。
如H ClO>HBrO>HIO,HClO2>HBrO2>HIO2、HClO3>HBrO3>键HIO3、HClO4>HBrO4>HIO4〔原因:同主族元素自上而下,成酸元素的电负性逐渐减小,原子半径增大,吸引羟基氧原子的能力依次减小,羟基-O-H键的极性依次减小,所以酸性依次减弱。
〕(3) 在同一周期中,处于最高氧化态的成酸元素,其含氧酸的酸性随原子序数递增,自左至右增强。
如HClO4>H2SO4>H3PO4〔原因:同一周期中,从左至右元素的非金属性逐渐增强,成酸元素的电负性逐渐增大,吸引电子对的能力逐渐减小,电子偏向成酸元素R一方的程度增大,含氧酸分子中的氢原子的极化程度增大,所以酸性增强.〕查阅相关资料可知此类酸的酸性强弱可以有鲍林规则来初步判断,具体规则如下:鲍林规则[2]:规则Ⅰ:多元酸的逐级电离常数Ka1、Ka2、Ka3…其数值之比为1∶1×10-5∶1×10-10…如:H3PO4 Ka1=7.6×10-3 Ka2=6.3×10-8 Ka3= 4.4×10-13在P区元素中,其它含氧酸如H2SO3,H2CO3,H3AsO4等均符合规则Ⅰ,其它如H5IO6、H6TeO6、H2SiO3不符合规则Ⅰ。
[新版]各类无机酸和无机的酸性性强弱
酸性强弱与分子结构的关系一、含氧酸的酸性与分子结构的关系含氧酸的分子中,原子的排列顺序是H—O—R,(有的含氧酸有配位键H—O—R→O)。
含氧酸的酸性强弱主要取决于结构中的两个因素:1.比较中心原子跟氧的化学键的极性和氢氧键的极性,如果R—O键的极性越小,对于氢氧键来说极性就越大,就越容易发生H—O键的断裂,酸性就越强。
我们知道,同周期元素中,随R的电荷数的增大,半径变得越小,R—O键的极性就越小,R—O间的引力加大,含氧酸的酸性就越强。
因此,Si、P、S、Cl的电荷数从4到7,而原子半径减小,所以H4SiO4、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性依次增强。
2.含氧酸分子中未被氢化的氧原子数越多,含氧酸的酸性就越强。
因为,未被氢化的氧原子数越多,因氧的电负性大,中心原子电向未被氢化的氧原子转移,中心原子从O—H键中吸引的电子也就越多,更易离解出H+。
所以,酸性HClO4> HClO3> HClO,因为HClO4分子中有三个未被氢化的氧原子,而次氯酸分子中没有未被氢化的氧原子。
二、无氧酸的酸性强度无氧酸的酸性强度是指氢化物水溶液的酸性强度。
同主族元素的氢化物水溶液的酸性自上而下增强。
如酸性HF<HCl<HBr<HI,H2O<H2S<H2Se<H2Te。
同主族自左至右酸性增强,如H2O<HF,H2S<HCl。
那么又该如何理解?从热力学循环计算可知无氧酸的酸性强度。
无氧酸HX的离解过程分解为:HX 电离过程的总能量可表示为:ϑϑϑϑ321ΔH Y ΔH I D ΔH H +++++=∆从以上分解可知,HX 的电离程度主要与以下因素有关:①离解能D ;②电子亲合能Y ;③阴离子水合能ϑ3ΔH 。
在HF 、HCl 、HBr 、HI 分子中,HF 分子的化学键极性最强,因此,离解能D 特别大,说明吸热多,虽然F 原子的电子亲合能Y 和F 离子水合能ϑ3ΔH 也稍大,但总的热效应仍以离解能D 为主,因此,HF 更难电离,酸性也在同类中最弱。
无机含氧酸氧化性强弱的标度
宁夏 师范 学院 学报
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无机 含 氧酸 氧化 性 强弱 的标 度
梁永 锋 , 立红 , 刘 李永 红
( 宁夏师 范学院 化学工程系 , 宁夏 固原 7 60 ) 5 00
摘
要: 本文在相同的外界条件下 , 就含氧酸的组成、 结构与氧化性的关 系进行 了讨论 , 出其氧化性 提
强弱的定量计算公式 , 并计算 了常见含 氧酸的 E 值. 0
关键词 : 含氧酸; 氧化性; 标度 中图分类号 : 2 16 O 4 . 文献标识码 : A 文章编号 :0 1— 4 12 0 l3— 0 9— 3 10 0 9 (0 7 0 0 8 0 收稿 日期 :0 7— 2— 1 20 0 2
作者简介 : 粱永锋 (9 3 ) 甘肃庆阳人 , 16 一 男, 硕士、 副教授 , 主要研 究方向 : 学基 础理论及化 学学科教 化
学.
无机含氧酸的氧化性是其重要的化学性质之一 , 在科学研究和化学教学 中都具有广泛的应用. 但 现行的无机化学教材和教学中对其定性讨论 的多而缺乏定量研究. 本文在分析无机含氧酸的组成、 结 构与氧化性关系的基础上 , 就相同的外界条件下 , 对其氧化性的强弱进行 了定量讨论. 同时, 将计算结 果与标准电极电势 E 进行了比较. 。
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次氯酸、亚氯酸、氯酸、高氯酸
次氯酸HClO亚氯酸HClO2氯酸HClO3高氯酸HClO4区别::次氯酸,亚氯酸,氯酸,高氯酸化学式不同,次氯酸的氧化性最强,高氯酸氧化性最弱。
次氯酸的酸性最弱,高氯酸酸性最强。
高氯酸,无机化合物,六大无机强酸之首,氯的最高价氧化物的水化物。
是无色透明的发烟液体。
高氯酸在无机含氧酸中酸性最强。
可助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。
工业上用于高氯酸盐的制备,人造金刚石提纯,电影胶片制造,医药工业,电抛光工业,用于生产砂轮,除去碳粒杂质,还可用作氧化剂等。
氯酸,化学式为HClO3,是氯元素的含氧酸之一,其中氯的化合价为+5价。
它具有强酸性与强氧化性,可用于制取多种氯酸盐,亦可用作氧化剂。
它可由氯酸钡与硫酸反应制取。
氯酸水溶液在真空中可浓缩到密度1.282,即浓度40.1%。
稀的氯酸溶液是无色的,常温时没有气味,浓溶液呈黄色,有类似硝酸的刺激性气味。
浓度在30%以下的氯酸冷溶液都是稳定的,40%的溶液也可由减压条件下蒸发制取,但是在加热至40℃时或在浓度在超过40%时会发生分解,并剧烈爆炸,产物不一,因此氯酸仅存在于溶液中。
氯酸是不稳定的,会自发发生歧化反应。
亚氯酸,一种氯元素的含氧酸,化学式为HClO2,结构式为H-O-Cl=O,其中氯元素的化合价为+3价。
它的氧化性在各种氯元素的含氧酸中为第二强,但酸性比氯酸和高氯酸弱,强于次氯酸,是一种中强酸。
次氯酸,一种氯元素的含氧酸,化学式为HClO,结构式H-O-Cl,其中氯元素的化合价为+1价,是氯元素的最低价含氧酸,但其氧化性在氯元素的含氧酸中很强,仅次于高氯酸。
它仅存在于溶液中,浓溶液呈黄色,稀溶液无色,有非常刺鼻的、类似氯气的气味,而且极不稳定,是一种很弱的酸,比碳酸弱,和氢硫酸相当。
次氯酸也有很强的漂白作用,它的盐类可用做漂白剂和消毒剂。
无机含氧酸
无机含氧酸无机含氧酸是一类包含氧原子的无机化合物,其主要特性是具有较强的氧化和还原性,并能物理或化学地溶解在水中,在一定条件下可以催化氧化还原反应,是一种不可缺少的化学物质。
无机含氧酸可以分为氢氧化物、硝酸盐和酸盐三大类,这三大类含氧酸需要先行经过氧化和还原反应才能起作用。
其中,氢氧化物是由氢原子和氧原子构成的物质,它们可以通过氧化反应发生变化,兼具潜力强的还原作用,氢氧化物主要分为金属氢氧化物、半金属氢氧化物和非金属氢氧化物以及无机离子氢氧化物。
另外,硝酸盐是由氮原子、氧原子和氢原子组成的化合物,它可以通过氧化和还原反应作用来改变性质。
硝酸盐主要分为氮氧化物(硫酸盐)、氢氧化物(硝酸盐)和二元硝酸盐(氯硝酸盐)等几类。
最后,酸盐是由官能团和离子组成的无机物质,它们是一类分子较大且在水中可以溶解的物质,可以通过氧化还原反应来改变氧化性和还原性,其中包括氢盐酸、碱金属酸盐、次碱金属酸盐、无机离子酸盐以及有机酸盐等等。
无机含氧酸在日常生活中有着广泛的应用,其中最常见的就是在清洁剂中,清洁剂的主要成分是含氧酸,它的主要原理是当酸中的氧原子将污染物中的一些结合态物质氧化分解,就可以清洗表面上的污渍。
无机含氧酸在医药领域中也有着重要作用。
它可以改变某些物质的氧化性和还原性,从而产生更强的药效。
比如,有些药物分子中的官能团可以被氧化或还原,从而改变药物的药理作用和功效等。
无机含氧酸在工业生产过程中也有着重要的应用。
它可以在一定条件下起到催化或助剂的作用,缩短反应的时间,降低反应的温度,从而提高反应的效率。
除了乳化剂、吸收剂外,无机含氧酸还被广泛用于制造某些精细化学品,比如无机盐、烃类等。
总之,无机含氧酸是一类具有较强氧化和还原性、可以物理或化学地溶解于水中,有着非常广泛应用的无机化合物,是当今世界不可缺少的化学物质。
极性、溶解性、手性、无机含氧酸酸性的判断(解析版)
微专题 极性、溶解性、手性、无机含氧酸酸性的判断1(2023·重庆·统考高考真题)NCl 3和SiCl 4均可发生水解反应,其中NCl 3的水解机理示意图如下:下列说法正确的是A.NCl 3和SiCl 4均为极性分子B.NCl 3和NH 3中的N 均为sp 2杂化C.NCl 3和SiCl 4的水解反应机理相同D.NHCl 2和NH 3均能与H 2O 形成氢键【答案】D【解析】A .NCl 3中中心原子N 周围的价层电子对数为:3+12(5-3×1)=4,故空间构型为三角锥形,其分子中正、负电荷中心不重合,为极性分子,而SiCl 4中中心原子周围的价层电子对数为:4+12(4-4×1)=4,是正四面体形结构,为非极性分子,A 错误;B .NCl 3和NH 3中中心原子N 周围的价层电子对数均为:3+12(5-3×1)=4,故二者N 均为sp 3杂化,B错误;C .由题干NCl 3反应历程图可知,NCl 3水解时首先H 2O 中的H 原子与NCl 3上的孤电子对结合,O 与Cl 结合形成HClO ,而SiCl 4上无孤电子对,故SiCl 4的水解反应机理与之不相同,C 错误;D .NHCl 2和NH 3分子中均存在N -H 键和孤电子对,故均能与H 2O 形成氢键,D 正确;故答案为:D 。
2(2023·江苏·统考高考真题)反应NH 4Cl +NaNO 2=NaCl +N 2↑+2H 2O 应用于石油开采。
下列说法正确的是A.NH +4的电子式为B.NO -2中N 元素的化合价为+5C.N2分子中存在N ≡N 键D.H 2O 为非极性分子【答案】C【解析】A.NH+4的电子式为 ,A错误;B.NO-2中N元素的化合价为+3,B错误;C.N2分子中存在N≡N键,C正确;D.H2O为V形分子,分子中正负电荷中心未重合,为极性分子,D错误。
无机含氧酸的酸性及氧化性的比较
无机含氧酸的酸性及氧化性的比较1 无机含氧酸的酸性无机含氧酸可以的分子式为HmROn,其通式可以写成Hl-Rm--〔O-H〕n,〔其中l,m可以为0,n≥0〕,也可写成ROm-nOHn,其中R称为成酸元素,、无机含氧酸在水溶液中的酸强度取决于酸分子中羟基-O-H的电离程度,也可以用Pka值来衡量。
酸分子羟基中的质子在电离过程中脱离氧原子,转移到水分子中的孤对电子对上,其转移的难易程度取决于成酸元素R吸引羟基氧原子电子的能力。
如果成酸无素R的电负性越大,R周围的非羟基氧原子数目越多,则其酸性越强。
原因就是成酸元素R的电负性越大,则其偏移O的电子越少,从而减小了O原子周围的电子密度增大的趋势,使得其对质子的吸引减弱,有利于质子的转移;非羟基氧原子越多,则分子周围越易形成离域π键,这种键将成酸R原子及O原子包裹在其中,一方面增强了羟基-O-H键的极性,有利于质子的转移,其次使得整个酸基团周围的空间减小,阻碍了质子与O原子上孤对电子的结合,从而使得酸性增强。
含氧酸的酸性一般存在如下规律[1]:(1) 同一成酸元素若能形成几种不同氧化态的含氧酸,其酸性依氧化数递增而递增;如HClO4>HClO3>HClO2>HClO〔原因:从HClO 到HClO4非羟基氧原子逐渐增多,羟基-O-H键的极性增强,质子转移程度增强,故酸性增强〕(2) 在同一主族中,处于相同氧化态的成酸元素,其含氧酸的酸性随原子序数递增,自上而下减弱。
如H ClO>HBrO>HIO,HClO2>HBrO2>HIO2、HClO3>HBrO3>键HIO3、HClO4>HBrO4>HIO4〔原因:同主族元素自上而下,成酸元素的电负性逐渐减小,原子半径增大,吸引羟基氧原子的能力依次减小,羟基-O-H键的极性依次减小,所以酸性依次减弱。
〕(3)在同一周期中,处于最高氧化态的成酸元素,其含氧酸的酸性随原子序数递增,自左至右增强。
如HClO4>H2SO4>H3PO4(4)〔原因:同一周期中,从左至右元素的非金属性逐渐增强,成酸元素的电负性逐渐增大,吸引电子对的能力逐渐减小,电子偏向成酸元素R一方的程度增大,含氧酸分子中的氢原子的极化程度增大,所以酸性增强、〕(5)查阅相关资料可知此类酸的酸性强弱可以有鲍林规则来初步判断,具体规则如下: 鲍林规则[2]:(6)规则Ⅰ:(7)多元酸的逐级电离常数Ka1、Ka2、Ka3…其数值之比为1∶1×10-5∶1×10-10…(8)如:H3PO4 Ka1=7、6×10-3 Ka2=6、3×10-8 Ka3= 4、4×10-13(9)在P区元素中,其它含氧酸如H2SO3,H2CO3,H3AsO4等均符合规则Ⅰ,其它如 H5IO6、H6TeO6、H2SiO3不符合规则Ⅰ。
物质结构化学简答题
物质结构化学简答题1.试从分子的立体结构和原子的电负性,中心原子上的孤电子对等角度解释为什么与水分子结构十分相似的OF2分子的极性很小?2.怎样理解水的密度在4摄氏度时最大?水的这一特殊性对生命的存在有什么重要意义?3.为什么碳酸钙分解温度(900摄氏度)远低于碳酸钡分解温度 (1360摄氏度) ?4. 31Ga的第一电离能明显低于30Zn的原因?5.解释NH3易溶于水的原因?6.向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水,首先形成蓝色沉淀,继续加入氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,向该溶液中加乙醇,析出深蓝色晶体。
蓝色沉淀先溶解,后析出的原因是?(用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释)。
7.从结构的角度解释无机含氧酸的酸性 HClO<HClO2<HClO3<HClO4?8.碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是什么?②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是9. H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:① H2SeO3和H2SeO4溶液中第一步电离程度均大于第二步电离的原因:②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:10. NaF和NaCl属于同一主族的钠盐,但NaF的莫氏硬度比NaCl大,原因是什么?11.举例说明元素周期表的对角线规则并用这些元素的电负性解释对角线规则。
12.已知N—N、N≡N、N≡N键能之比为1.00:2.17:4.90,而C—C、C=C、C≡C键能之比为1.00:1.77:2.34。
如何用这些数据理解氮分子不容易发生加成反应而乙烯和乙炔容易发生加成反应?16.什么是电子气理论?它怎样定性地解释金属晶体的延展性、导电性和导热性?17.结合事实判断CO和N2相对更活泼的是______________,试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因:___________________________________________________________________。
无机含氧酸的酸性强弱的比较
无机含氧酸的酸性强弱的比较中学教材中有这样一道题:“根据元素在周期表中的位置,判断下列各组酸的强弱。
1H2CO3和H3BO3,2HNO3和H3PO4”。
这显然是要求学生根据元素非金属性的强弱来判断相应酸酸性的强弱。
但许多事实证明,无机含氧酸酸性的强弱与中心原子非金属性的强弱有一定关系,却不一定有什么必然关系,即非金属性强的元素所形成的无机含氧酸,其酸性不一定就强。
只有从分子组成,特别是从分子结构去判断无机含氧酸酸性的强弱,才能使同学们得到满意的回答。
1.怎样判断无机含氧酸酸性的强弱若以通过式HO q RO p来表示无机含氧酸(R代表成酸元素,p代表RO基中的氧原子数,q代表OH数),则p值越大,q值越小,该酸的酸性就越强,请见下表:2.无机含氧酸酸性的强弱与分子结构的关系现以本文开头引述的判断题来分别说明各组中的两种酸酸性的强弱与每种酸分子结构的关系。
前者有一配位键,两个单独氧原子和一个氢氧根,后者只有一个配位键,一个单独氧原子,且有三个氢氧根。
因配位键与单独氧原子的诱导效应是一致的,故N比P带有更多的正电荷,加之N只有一个氢氧根争夺电子,而P要与三个氢氧根争夺电子,故N能比P更显著降低氢氧根之间的电子云密度。
因此,在极性水分子的作用下,硝酸就会比磷酸更易电离出H,即硝酸就会比磷酸的酸性更强些。
前者存在单独氧原子的诱导效应,C只与两个氢氧根争夺电子,而后者不存在单独氧原子的诱导效应,且B要与三个氢氧根争夺电子。
显然,相比之后,C要比B带有更多的正电荷,要比B有更强的争夺电子的能力,比B更能降低氢氧根之间的电子云密度。
因此,在极性水分子的作用下,碳酸就会比硼酸更容易电离出H,就会比硼酸的酸性更强些。
重庆市巴蜀中学校2024-2025学年高三上学期适应性月考卷(二)化学试题(含解析)
化学试卷注意事项:1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
满分100分,考试用时75分钟以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H -1 C -12 O -16 S -32 Pb -207一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生活、生产、科技密切相关。
下列说法错误的是()A .天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞,芳纶是高分子材料B .2023年诺贝尔化学奖授予“发现和合成量子点”的研究者,纳米量子点分散到溶剂中形成的分散系可能具有丁达尔效应C .Nature 在线发表了同济大学材料科学与工程学院精准合成的芳香型碳环和,两者互为同系物D .实施的海底封存,需要将进行液化,液化过程中的共价键不会被破坏2.设为阿伏加德罗常数的值。
下列有关描述正确的是( )A .标准状况下,的氧原子数为4.5B .和在一定条件下充分反应后,混合物的分子数大于C .分别由和制备等量的氧气转移的电子数目相等D .、下,28g 乙烯与丙烯混合物中含共价单键的数目为43.下列性质的比较正确的是()A .键角:B .第一电离能:C .熔点:D .无机含氧酸的酸性:4.下列化学用语表述正确的是()A .2-乙基-1,3-丁二烯的键线式:B .分子的球棍模型:C .一元酸次磷酸的结构简式为:10C 14C 2CO 2CO 2CO A N 333.6LSO AN 20.2molSO 20.1molO A 0.2N 22H O 4KMnO 273K 101kPa A N 3423BF CH H O NH >>>Cl S P Si>>>22NaCl SiO H O HF >>>42423HClO H SO H CO HClO >>>3O ()32H PO HHO O |P H--D .二氯化二硫的电子式:5.常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是( )A .的溶液中:、、、B .水电离出来的的溶液:、、、C .含有气体的溶液中:、、、D .滴加甲基橙显红色的水溶液中:、、、6.利用下列实验装置进行实验,不能达到实验目的的是()A .验证金属性:B .制备少量氢氧化亚铁,并观察其颜色C .制取无水D .提高乙酸乙酯的产率7.下列有关离子方程式正确的是()A .Fe 与稀硝酸反应,当时,B .向溶液中滴加少量:C .溶液与少量溶液反应:D .向酸性高锰酸钾溶液加入草酸:8.X 、Y 、Z 、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X 、Z 同主族,X 、Y 、W 位于不同周期,W 原子的电子总数为最外层电子数的三倍。
无机化学复习资料
(6)向含I-的溶液中通入Cl2,其产物可能是()。a.I2和Cl-b.IO 和Cl-c.ICl-2d.以上产物均可能
(7)下列物质中偶极矩不为零的是()。a.SF6b.SF4c. PCl5d.BCl3
(8)下列分子中,键角最大的是()。a.PF3b.PCl3c.PBr3d.PI3
2、有白色的钠盐晶体A和B。A和B均溶于水,A的水溶液为中性,B的水溶液为碱性。A溶液与AgNO3溶液作用,有黄色沉淀析出。晶体B与浓盐酸反应,有黄色绿色刺激性气体生成,此气体同冷NaOH溶液作用,可得到含B的溶液,向A溶液中开始滴加B溶液时,溶液变成红棕色,若继续加过量B溶液,溶液又变成无色。判断A和B为何物,并写出有关反应式。3、简述工业上从海盐卤水中提取溴的过程。
3、用下列数据计算LiH的晶格能:Li(s)的升华热S=155kJ·mol-1Li(g)的电离能I=520kJ·mol-1H2(g)的离解能D=436kJ·mol-1H(g)的电子亲合能D=73kJ·mol-1LiH(s)的生成焓△fHΘ=-90kJ·mol-1
4、固体五氯化磷是PCl+4阳离子和PCl-6的离子化合物,但气态五氯化磷是PCl5分子化合物。试判断PCl+4、PCl-6和PCl5的杂化类型和空间构型。
常见酸的酸性强弱的比较
常见酸的酸性强弱的比较首先要看你是哪种酸碱理论如果是电离理论。
则Ka越大,越易电离,酸性越强。
如果是质子理论。
则越容易给出质子,酸性越强含氧酸的酸性强弱的判据:在有氧酸根中,主元素的非金属性越强,与氧的结合能力就越强,于是与氢之间的键的键能就越小,氢就越容易游离出来。
①不同元素的最高价含氧酸,成酸元素的非金属性越强,则酸性越强。
如非金属性Cl>S>P>C>Si则酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3②同种元素的不同价态含氧酸,元素的化合价越高,酸性越强。
有些高价酸在通常情况下氧化性强于酸性,就是说通常这些酸都显氧化性而不显酸性,比如高锰酸和高氯酸。
在书写方程式的时候要注意不要忽略了酸的强氧化性。
酸性HClO4>HClO3>HClO2>HClO(氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4)H2SO4>H2SO3,HNO3>HNO2,H3PO4>H3PO3>H3PO2无氧酸(气态氢化物的水溶液)酸性强弱的判据:对于无氧酸来说,在元素周期表中,卤素的无氧酸是同周期中最强的,例如HCl>H2S。
在氢硫酸溶液里,硫化氢分子内存在着氢键,这个氢键使硫化氢的结构更加稳定,所以氢在水中更加不容易电离出来,所以硫化氢的酸性弱于盐酸的酸性。
①同一主族元素,核电荷数越多,原子半径越大,氢化物酸性越强。
如酸性:HI>HBr>HCl>HF(弱酸)②非同一主族元素的无氧酸酸性,需靠记忆。
如酸性:HCl>HF>H2S由反应方向判据:酸A+盐B→盐A’+酸B’则酸性A>B’如:CO2+2H2O+NaBO2=H3BO3+NaHCO3,H3BO3+Na2CO3=NaBO2+NaHCO3+H2O,则酸性:H2CO3>H3BO3>HCO3-由R-O-H模型来判据:R元素的价态越来越高,半径越小,则R-OH的酸性越强,R元素的价态越低,半径越大,则R-O-H的碱性越强,如第三周期元素的最高价氧化物对应水化物:NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4。
无机含氧酸的氧化性
无机含氧酸的氧化性(2005.5.28,2中)一、含氧酸氧化性强弱的规律性1、同周期元素最高价含氧酸的氧化性,随着中心元素原子序数的增加而增强。
H 2SiO 3<H 3PO 4<H 2SO 4<HClO 4φφ2、同族元素最高价含氧酸的氧化性,随着中心元素原子序数的增加,主族元素呈现起伏的 “锯齿形”变化,副族元素则表现出减弱的趋势。
HClO 4<HBrO 4>H 5IO 6;HMnO 4>HTeO 4>HReO 4高卤酸的氧化性2Mn +5H 5IO 6→2MnO - 4+5IO -3+7H 2O+11H在三种高卤酸中,BrO 4-/BrO 3-的电势最高(φ =1.76V )。
但是,在室温下HBrO 4的氧化性不易表现,要到100℃时反应才明显。
HClO 更不易表现氧化性。
3、同周期的族序相同的主、副元素最高价含氧酸的氧化性,一般说来,主族元素比副族元素为强。
例如,HBrO 4>HMnO 4;H 2SeO 4>H 2CrO 44、同一元素不同价态含氧酸的氧化性,在稀溶液中随着价态的升高而减弱(即低价态的氧.....化性较强....)。
HClO ~HClO 2>HClO 3>HClO 4,HNO 2>HNO 3(稀),H 2SO 3>H 2SO 4(稀),H 2SeO 3>H 2SeO 4(稀)NO - 3+4H ++3e-NO+2H 2O φ 3/NO)=0.96V, HNO 2+H ++e -NO+H 2O φ0(HNO 2/NO)=1.00V, H 2SO 4+6H ++6e -S+4H 2O ,φ=0.37V ;H 2SO 3+4H ++4e -S+3H 2O ,φ=0.45V ;MnO 4-+4H ++3e -=MnO 2+2H 2O ,φ ;MnO 2- 4+4H ++2e -=MnO 2+2H 2O ,φ ; MnO 4-+4H ++3e -=MnO 2+2H 2O ,φ =1.69V ;MnO 2- 4+4H ++2e -=MnO 2+2H 2O ,φ =2.26V ; MnO 4-+2H 2O+3e -=MnO 2+4OH -,φ=0.60V ;MnO 2- 4+2H 2O+2e -=MnO 2+4OH -,φ=0.62V ; {次卤酸不稳定,至今尚未制得纯的HOX 。
无机含氧酸的氧化性的研究
无机含氧酸的氧化性1 结构无机含氧酸的氧化性具有明显的区域性和递变规律。
例如,p 区高价含氧酸就随着周期变化而变化。
在第二周期 p 区元素的高价含氧酸分子中均存在有∏64 键。
第三周期P区元素高价含氧酸分子中均存在有∏85 键。
由于π键离域的范围越大,体系的能量越低,分子越稳定,所以第三周期 p 区各元素的高价含氧酸与其同族第二周期的元素相比,其氧化性减弱。
第四周期的 p 区元素的 4d 轨道与氧原子的 2p 轨道相比,能量相差较大,不能进行有效地组合,其含氧酸分子中无离域的∏85 键存在,分子的稳定性减小,氧化性较第二、三周期同族元素含氧酸的氧化性强。
第五周期的 p 区元素,其中心原子半径较大,且 5d 轨道的成键倾向又较强,故它们能以激发态 sp3d2 杂化轨道形成八面体结构,其周围的 R-O 数目增加,稳定性增大,氧化性减弱。
第六周期元素于惰性电子对效应而造成其含氧酸氧化性增大。
表1 p 区高价含氧酸的电极电势(Φ/eV)同时,酸的氧化性还受到中心原子电负性、离子电荷半径比的影响。
但其影响对各元素最高氧化态含氧酸氧化性的影响完全可以归于对其中心离子电子云形状的影响,该电子云形状偏离球形对称结构的程度越大,含氧酸氧化性就越强。
能够这样考虑的实质在于中心离子的球形对称结构就像一个弹性球体,当受到外来阳离子、负电荷作用时,部分区域受到压缩而靠近原子核,因受到离子内部电子的排斥具有抵制压缩的能力;其它部分区域被挤出而远离原子核,由于原子核对电子的吸引力而具有抵制被挤出的能力。
当中心离子受到外来正电荷、正离子作用时,可得出相近的结论。
另外,中心离子有一定数目的正电荷,它可以排斥外来正电荷、正离子的干扰,也可以中和外来阴离子的负电荷,减小影响使其电子形状尽量保持球形对称结构。
总之,中心离子是球形对称结构时,对外来电荷有强的抵抗和缓冲能力而保持其自身稳定性。
但是,中心离子成酸后,就偏离了球形对称结构,这种缓冲能力下降或消失,易受还原剂影响,因而氧化性就强。
无机含氧酸分子的酸性与结构_高三复习
1.无机含氧酸的结构
按含氧酸酸性强弱分类:
弱酸 (HO)Cl
n=0
中强酸
(HO)NO (HO)2SO (HO)3PO (HO)ClO
n=1
(HO)mROn
强酸
(HO)NO2 (HO)2SO2 (HO)ClO2 (HO)ClO3
n=2或3
2.无机含氧酸的酸性规律
HNO3 = (HO)NO2
1.无机含氧酸的结构
按可以电离出的H+的个数分类:
一元酸
(HO)NO (HO)NO2 (HO)Cl (HO)ClO2 (HO)ClO3
m=1
二元酸 (HO)2SO2 (HO)2SO
m=2
(HO)mROn
三元酸 (HO)3PO
m=3
1.无机含氧酸的结构 【例】HOCl在水中的电离过程:
(a)
(b)
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Si与O之间并不能像C与O之间形成稳定的双键,这是因为Si的原 子半径(0.117 nm)是C的原子半径(0.077 nm)的1.5倍 ,Si的3p轨 道不能和O的2p轨道进行有效的重叠。
C的2p轨道与O的2p轨道 形成的π键
Si的3p轨道与O的2p轨道 难以成键
3.多聚含氧酸
…
…
H4SiO4
在加热或高浓度下,无机含氧酸通过分子间脱水 缩合形成二聚体,三聚体,四聚体或高聚体,称为 多聚含氧酸。易出现多聚体的含氧酸有:硅酸、磷 酸、硫酸、硼酸等。
HClO3
H3PO4
HNO2
HNO3
HClO4
无机含氧酸的判断
无机含氧酸酸性的判断【方法和规律】1、含氧酸的结构:无机含氧酸分子之所以显示酸性,是因为其分子中含有—OH,而—OH 上的O—H 键在水分子的作用下发生断裂而能够解离出H+而显示一定的酸性。
在含氧酸中,氢离子是和酸根上的一个氧相连接的2、比较无机含氧酸的酸性强弱规律(1)对于同一种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强如:HClO<HClO2<HClO3<HClO4;HNO2<HNO3;H2SO3<H2SO4解释:无机含氧酸的通式可写成(HO)m RO n,如果成酸元素R 相同,R 的正电性越高,导致R—O—H 中O 的电子向R 偏移的程度越大,在水分子的作用下越容易电离出H+,酸性越强(2)含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大,即:(HO)m RO n中,n值越大,酸性越强含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系(3)①同一主族,自上而下,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐减弱②同一周期,从左向右,非金属元素最高价含氧酸酸性逐渐增强1、N 元素可以形成两种含氧酸HNO2和HNO3,酸性是HNO3________HNO2(填“强于”或“弱于”),原因是_______________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ 2、H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,请根据物质结构与性质的关系,解释H3AsO4比H3AsO3酸性强的原因____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ 3、S 有两种常见的含氧酸,较高价的酸性比较低价的酸性________,理由是________________________________________________________________________________________________________________________________ 4、锰的含氧酸有HMnO4(高锰酸)、H2MnO3(亚锰酸),高锰酸的酸性比亚锰酸强,理由是___________________________________________________________________________________________________________________5、H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和 2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:①H2SeO3和H2SeO4溶液中第一步电离程度均大于第二步电离的原因_____________________________________________________________________________________________________________②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因____________________________________________________________________________________________________________________________________________6、NaBrO、NaBrO2、NaBrO3、NaBrO4四种钠盐中,Br 的杂化方式均为______杂化,阴离子空间构型为三角锥形的是______ (填化学式)。
无机含氧酸的氧化性
无机含氧酸的氧化性(2005.5.28,2中)一、含氧酸氧化性强弱的规律性1、同周期元素最高价含氧酸的氧化性,随着中心元素原子序数的增加而增强。
H 2SiO 3<H 3PO 4<H 2SO 4<HClO 4φφ2、同族元素最高价含氧酸的氧化性,随着中心元素原子序数的增加,主族元素呈现起伏的 “锯齿形”变化,副族元素则表现出减弱的趋势。
HClO 4<HBrO 4>H 5IO 6;HMnO 4>HTeO 4>HReO 4高卤酸的氧化性2Mn +5H 5IO 6→2MnO - 4+5IO -3+7H 2O+11H在三种高卤酸中,BrO 4-/BrO 3-的电势最高(φ =1.76V )。
但是,在室温下HBrO 4的氧化性不易表现,要到100℃时反应才明显。
HClO 更不易表现氧化性。
3、同周期的族序相同的主、副元素最高价含氧酸的氧化性,一般说来,主族元素比副族元素为强。
例如,HBrO 4>HMnO 4;H 2SeO 4>H 2CrO 44、同一元素不同价态含氧酸的氧化性,在稀溶液中随着价态的升高而减弱(即低价态的氧.....化性较强....)。
HClO ~HClO 2>HClO 3>HClO 4,HNO 2>HNO 3(稀),H 2SO 3>H 2SO 4(稀),H 2SeO 3>H 2SeO 4(稀)NO - 3+4H ++3e-NO+2H 2O φ 3/NO)=0.96V, HNO 2+H ++e -NO+H 2O φ0(HNO 2/NO)=1.00V, H 2SO 4+6H ++6e -S+4H 2O ,φ=0.37V ;H 2SO 3+4H ++4e -S+3H 2O ,φ=0.45V ;MnO 4-+4H ++3e -=MnO 2+2H 2O ,φ ;MnO 2- 4+4H ++2e -=MnO 2+2H 2O ,φ ; MnO 4-+4H ++3e -=MnO 2+2H 2O ,φ =1.69V ;MnO 2- 4+4H ++2e -=MnO 2+2H 2O ,φ =2.26V ; MnO 4-+2H 2O+3e -=MnO 2+4OH -,φ=0.60V ;MnO 2- 4+2H 2O+2e -=MnO 2+4OH -,φ=0.62V ; {次卤酸不稳定,至今尚未制得纯的HOX 。
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无机含氧酸得酸性及氧化性得比较1无机含氧酸得酸性无机含氧酸可以得分子式为HmROn,其通式可以写成Hl-Rm-—〔O-H〕n,〔其中l,m可以为0,n≥0〕,也可写成ROm-nOHn,其中R称为成酸元素,。
无机含氧酸在水溶液中得酸强度取决于酸分子中羟基-O-H得电离程度,也可以用Pka值来衡量。
酸分子羟基中得质子在电离过程中脱离氧原子,转移到水分子中得孤对电子对上,其转移得难易程度取决于成酸元素R吸引羟基氧原子电子得能力、如果成酸无素R得电负性越大,R周围得非羟基氧原子数目越多,则其酸性越强。
原因就是成酸元素R得电负性越大,则其偏移O得电子越少,从而减小了O原子周围得电子密度增大得趋势,使得其对质子得吸引减弱,有利于质子得转移;非羟基氧原子越多,则分子周围越易形成离域π键,这种键将成酸R原子及O原子包裹在其中,一方面增强了羟基—O-H键得极性,有利于质子得转移,其次使得整个酸基团周围得空间减小,阻碍了质子与O原子上孤对电子得结合,从而使得酸性增强。
含氧酸得酸性一般存在如下规律[1]:(1) 同一成酸元素若能形成几种不同氧化态得含氧酸,其酸性依氧化数递增而递增;如HClO4>HClO3>HClO2>HClO〔原因:从HClO到HClO4非羟基氧原子逐渐增多,羟基—O—H键得极性增强,质子转移程度增强,故酸性增强〕(2) 在同一主族中,处于相同氧化态得成酸元素,其含氧酸得酸性随原子序数递增,自上而下减弱。
如H ClO〉HBrO>HIO,HClO2〉HBrO2〉HIO2、HClO3>HBrO3〉键HIO3、HClO4>HBrO4>HIO4〔原因:同主族元素自上而下,成酸元素得电负性逐渐减小,原子半径增大,吸引羟基氧原子得能力依次减小,羟基-O—H键得极性依次减小,所以酸性依次减弱。
〕(3)在同一周期中,处于最高氧化态得成酸元素,其含氧酸得酸性随原子序数递增,自左至右增强。
如HClO4>H2SO4>H3PO4(4)〔原因:同一周期中,从左至右元素得非金属性逐渐增强,成酸元素得电负性逐渐增大,吸引电子对得能力逐渐减小,电子偏向成酸元素R一方得程度增大,含氧酸分子中得氢原子得极化程度增大,所以酸性增强。
〕(5)查阅相关资料可知此类酸得酸性强弱可以有鲍林规则来初步判断,具体规则如下: 鲍林规则[2]:(6)规则Ⅰ:(7)多元酸得逐级电离常数Ka1、Ka2、Ka3…其数值之比为1∶1×10-5∶1×10-10…(8)如:H3PO4 Ka1=7.6×10-3 Ka2=6、3×10-8 Ka3= 4。
4×10-13(9)在P区元素中,其它含氧酸如H2SO3,H2CO3,H3AsO4等均符合规则Ⅰ,其它如 H5IO6、H6TeO6、H2SiO3不符合规则Ⅰ、规则Ⅱ:(10)具有ROm—n(OH)n形式得酸,其Ka值与n得关系就是Ka1=105(m-n)-7, m-n为非羟基氧原子得数目。
(11)第一类:当m-n=0,就是很弱得酸,Ka1〈10-7;(12)第二类:当m-n=1,就是弱酸,Ka1=10-2~10-3;(13)第三类:当m-n=2,就是强酸,Ka1=102~103;(14)第四类:当m-n=3,就是极强得酸, Ka1>108。
(15)m-n与酸得强度关系见下表:(16)①表中例外得就是H3PO3与H3PO2,对亚磷酸来说,若取P(OH)3得形式,则m—n=0估算其Ka1≈10-7,这就是因为亚磷酸就是二元酸,其结构简式为HPO(OH)2,它有二个羟基,一个非羟基氧原子,亦即 m-n=1,于就是:(17)K a1≈105(m-n)-7=10-2(18)②同理次磷酸(H3PO2)得结构简式为H2PO(OH)为一元酸,它有一个羟基与一个非羟基氧原子,亦即(m—n)=1,所以Ka1≈10-2。
(19)另外,H2CO3得Ka1值过去测得为4。
16×10-7,现经纠正后为2×10—4。
(20)③碳酸(H2CO3)违背上述得理由则不同,按它得结构简式Co(OH)2,预计H2CO3得Ka1≈10-2,但实验测得得Ka1≈10-7,原因就是溶质CO2在溶液中所形成得“碳酸”就是松驰得水化CO2,不就是以Co(OH)2形式存在得。
查阅相关资料[3]可知:298K时,1L水中溶1、45克约〔0。
033mol〕,溶解在水中CO2得大部分以弱得水合分子存在,只有1%~4%得CO2与H2O反应生成H2CO3,实验测得:「CO2」/「H2CO3」=600。
经改进实验所测得得 Ka1≈2×10-4,这与预料得结果相接近。
(21)④ H3BO3R得结构结构简式可以写成B〔OH〕3,每个硼原子用3个SP3杂化轨道与3个羟基中得氧原子以共价键结合,但硼酸就是一元弱酸也有人认为其为三元弱酸,但它得酸性不就是由它本身给出得质子,而就是由于它就是缺电子分子,接受了来自H2O分子上得孤对电子,而释放出质子,所以才显微弱酸性,所以其不符合上述规则。
(22)补充说明:(不同周期元素得含氧酸之间得关系)(23)纵观p区同族元素最高氧化态含氧酸得酸性,通过不同周期得对比可得出结论[4]:(24)a. 第二周期最高氧化态含氧酸得酸性比同族第三周期要强。
如硝酸(103)大于磷酸(10—2); b。
第四周期最高氧化态含氧酸得酸性比同族第三周期有得略强如H4GeO4(10-9)大于H4SiO4(10—10);有得相近如H3PO4与H3AsO4(10-2)。
(25)c。
第五周期最高氧化态含氧酸得酸性明显地弱于第三、四周期。
如H5IO6(10-3)、 H6TeO6(10-7)均为弱酸2 无机含氧酸得氧化性(1) 无机含氧酸得氧化性反映得实质就是指其成酸元素得电子得能力,成酸元素得电子能力越强,则其氧化性越强。
(2) 氧化性酸得强氧化性表现在如下几个方面:①能与排在常见金属活动性顺序表中氢后面得金属单质反应。
如:Cu+2H2SO4(浓)= CuSO4+SO2↑+2H2O 3Ag+4HNO3(稀)= 3AgNO3+NO↑+O2↑②能将变价金属从零价氧化成较高得价态、如:2Fe+6H2SO4(浓)= Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O③能与不太活泼得非金属单质反应、如:C+2H2SO4(浓)= CO2↑+2SO2↑+2H2O C+4HNO3(浓)= CO2↑+4NO2↑+2H2O P+5HNO3(浓)= H3PO4↑+5NO2↑+H2O I2+10HNO3(浓)= 2HIO3↑+10NO2↑+4H2O④能多种元素从较低价态氧化到较高介态。
例如:4HNO3(稀)+FeS=Fe(NO3)3+S↓+NO↑+2H2OHClO+H2SO3=HCl+H2SO4(3) 氧化性酸得氧化性强弱,一般情况下存在以下规律:①对于同一氧化性酸,浓度越大(或溶液中氢离子浓度越大)氧化性越强。
例如:浓硝酸比稀硝酸氧化性强,稀得高氯酸氧化性很弱,但浓高氯酸却有很强得氧化性、从电极电势上瞧,增大酸根或氢离子得浓度,氧化能力增强,例如:硝酸根及氢离子浓度增大(尤其就是氢离子浓度)电极电势得值变大。
这可由Nernst方程解释:E=Eθ+0,0591/nlg(ox)m/(red)n〔对于有 H+ 参加得反应,氧化态物质应包括H+ 与酸根,否则不用考虑 H+〕由此方程式可知:增大H+与酸根离子得浓度,均可提高电极电位,从而使酸得氧化性增强。
②同一种元素形成得不同价态得含氧酸,一般低价态得比高价态得氧化性强。
例如: HClO〉HClO2〉HClO3>HClO4 HNO2>HNO3③同周期主族元素形成得最高价含氧酸或相对应得低价含氧酸,从左到右,氧化性依次增强。
例如,高氯酸常温下氧化性很强,硫酸浓度大加热时才表现出强氧化性,磷酸则几乎无氧化性。
HClO3〉H2SO3④同族副族元素含氧酸得氧化性随原子序数Z得增加而略有下降、⑤同主族元素形成得同价态含氧酸,氧化性强弱得规律复杂,一些常见各族元素含氧酸得氧化性强弱顺序如下:HBrO4≈H5IO6>HClO4 HBrO3>HClO3>HIO3 HClO>HBrO>HBrOH2SeO4≈H6TeO6>H2SO4 HNO3>H3AsO4>H3PO4(4) 影响含氧酸氧化能力强弱得因素一种含氧酸被还原得难易程度主要取决于四方面得因素[4]:①中心原子(即成酸元素得原子,用R表示)结合电子得能力②中心原子电负性愈大,愈容易获得电子而被还原,因而氧化性愈强。
该因素可说明主族元素含氧酸氧化还原能力强弱。
③如: HNO3> H2SO4 >H3PO4④例外情况 H2SeO3≈H6TeO6 >H2SO4 HBrO3〉HClO3>HIO3 ②中心原子与氧原子之间键(R—O键)得强度⑤含氧酸还原为低氧化态或单质得过程包括R-O键得断裂、影响R-O键强度得因素有中心原子得电子层结构、成键情况、H+离子反极化作用等。
⑥下面就是一些含氧酸根得分子构型及成键情况:分子构型实例孤电子对成键情况直线 ClO- 、BrO—、IO- 3 不等性sp3杂化V型ClO2-、BrO2-、IO2- 2 不等性sp3杂化三角锥形 ClO3-、BrO3-、IO3— 1 不等性sp3杂化正四面体ClO4—、BrO4- 0等性sp3杂化⑦SO42- 、PO43—、SiO44—0等性sp3杂化,d←pπ键⑧B(OH)44- 0 不等性sp3杂化,缺电子平面三角形NO3-、CO32- 0 不等性sp2杂化,∏46 ⑨正八面体 IO65—0 sp3d2 杂化⑩⑪③在含氧酸还原过程中伴随发生得其它过程得能量效应⑫在实际得反应中常伴随有一些非氧化还原过程得发生,如水得生成、溶剂化与去溶剂化作用、离解、沉淀得生成、缔合等。
这些过程得能量效应有时在总得能量效应中占有很大比重。
如果这些过程放出得净能量愈多,则总反应进行趋势愈大,即含氧酸得氧化性愈强。
⑬④含氧酸根自身得稳定性⑭ (其稳定性与酸根得结构构型,对称性及R—O键强度有关)。
如:硫酸根比亚硫酸根稳定,硝酸根比亚硝根稳定,所以氧化性:⑮H2SO4(稀)<H2SO3;HNO3(稀)〈HNO2、⑯3含氧酸得氧化性与酸性得关系⑰(1) 同一族过渡元素随周期增加其含氧酸得R- O键增强,使酸稳定性增大,酸性依次增强,氧化性逐渐减弱。
⑱原因:含氧酸中心原子与氧原子之间存在着配位键与d-pπ键,相当于一个双键。
根据组成分子轨道得能量近似原则,生成得d-pπ键得倾向顺序就是3d〈4d<5d、,。
如Tc、Re 得R-O键强,不易断裂。
⑲(2) 对于同一元素形成得几种没同氧化态得酸来说,一般就是弱酸(低氧化态)得氧化性强于稀得强酸(高氧化态)。