宋天佑无机化学 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。
内蒙古民族大学无机化学吉大武大版第16章氧族元素
形成了一个34键,由于非键轨道上的电子对成键 轨道没有贡献。所以键级=1。 O3中每两个O原子间键级 = 1+0.5 不是一个双键, 它的键长 127.8 pm比 O2 分子120.8pm长一些。键能低 于O2,因而不稳定。 MO处理O3分子中无单电子,抗磁性。 O3: μ=1.8×10-3C•m 唯一极性单质
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。)
(σ1s ) (σ 1s ) (σ 2s ) (σ 2 s ) (σ 2 px ) (π 2 py ) (π 2 pz ) (π 2 py ) (π 2 pz ) 1
2 * 2 2 * 2 2 2 2
1
一个σ键,2个3eπ键,同时有2个单电子,与磁性 实验相符。 11
(2) 氧的性质和用途 a. O2是无色无臭的气体,90K淡蓝色液体,54K淡蓝 色固体。液态和固态O2有明显的顺磁性。 在室温和加压下,分子光谱实验表明O2中含有抗 磁性物质O4。 O4中两个 O2分子间的键弱于一个电子 对键,但比范德华力强。 O4可能的结构 O——O (可能是O2分子中的单电子 互相键合,强度较弱。) O——O
17
sp2
л34
由于分子中形成34键时,氧原 子提供的电子数不同,使中心氧与 端氧周围电子云密度不同。这种氧 原子周围电子云密度不同及分子的 非对称性造成分子中正负电荷中心 不重合,分子具有弱的极性。
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△。
无机化学第十六章氧族元素知识题
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》教学大纲
本科课程大纲课程名称英文名称课程编号课程类型先修课程080027 开课学期学科类通修课程无无机化学〔一〕Inorganic ChemistryⅠ第一学期学分/周学时3/4选用教材 1.《无机化学》〔上册〕〔第 2 版〕宋天佑,程鹏,王杏乔等,武汉大学、吉林大学、南开大学编,国家十一五重点规划教材,高等教育出版社, 2022 年9 月第2 版。
2.《General Chemistry Principles and Modern Application》第 8版, Ralph H. Petrucci,William S. Harwood,F.Geoffrey Herring编,高等教育出版社影印。
主要参考书 1.《无机化学与化学分析》〔其次版〕史启祯主编,高等教育出版社。
2.《现代根底化学》〔上〕〔其次版〕朱欲贞、顾达、黑恩成编,化学工业出版社。
3.《无机化学例题与习题》〔其次版〕,徐家宁等,高等教育出版社。
一、课程性质、目的与任务无机化学是化学系主干根底课之一。
通过无机化学学习,使学生建立适合自己的大学化学的学习方法,培育自主学习力量、抽象思维和创性思维的力量,并为后续课程供给必要的理论根底。
本课程的主要任务是通过课堂讲授、自学与争辩,理解和把握原子构造和元素周期律、化学键与分子构型、化学热力学、化学反响速率、酸碱平衡、沉淀平衡、氧化复原反响的特点和根本规律。
二、教学根本要求1.初步了解化学热力学、化学反响速率的根底学问和根本原理。
2.初步把握原子核外电子构型排布规律、元素周期律、化学键理论、共价小分子构型推断、分子间作用力和氢键。
3.运用酸碱平衡、沉淀溶解平衡和氧化复原平衡的一些根本概念、原理进展相关计算。
三、主要内容及学时安排章或节主要内容学时安排绪论第一章化学热力学初步1.1热力学根本概念:状态与状态函数;过程与途径;热力学第肯定律。
1.2热化学:化学反响的热效应;恒容反响热Q和恒压反响热ρ1Q ;焓与反响焓变ΔH;热化学方程式的写法;几种反响焓5ν的计算方法:盖斯定律、由标准生成焓计算反响焓、由燃烧热计算反响焓、由键能估算反响焓。
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% 。
第十六章 氧族元素
即O=O 应为“抗磁”。
µm = n(n + 2)µB = 2.83µB
性质 无色气体,液态和固态均为淡蓝色,有明显的顺磁性。固 态时有O4, O2在水中以水合物形式存在。
O O O O
氧化性
O2⋅ H2O和O2⋅ 2H2O
θ ϕ(O / H O) = +1.23 V
2 2
θ ϕ(O / OH
2
−
制备 单质硫矿 隔绝空气加热 熔化的硫 冷却、固化 硫磺
黄铁矿 3FeS2 +12C + 8O2 →Fe3O4 +12CO+ 6S
用途 大部分用于制硫酸
16.3.2 硫化氢和硫化物
硫化氢 结构
性质 无色、有腐蛋味,剧毒气体,稍溶于水,水溶液呈酸 性,称氢硫酸,为二元弱酸。 最重要的性质是它的还原性: 还原性: 还原性 与空气(O2)反应
氧化配位溶解(王水):
3HgS + 2HNO3 +12HCl = 3H2[HgCl 4 ] + 3S+ 2NO+ 4H2O
多硫化物
S
(NH4 )2Sx
2x
2-
Na2Sx
制备
x =2~6
Na2S+ (x -1)S →Na2Sx
现象:黄→橙红→红 x↑ 性质 遇酸不稳定 S2- + 2H+ → [H2Sx ] →H2S(g) + (x -1)S x 氧化性 还原性
S SO24
H2S+ 4X2 (Cl2 , Br2 ) + 4H2O →H2SO4 + 8HX 5H2S+ 2MnO- + 6H+ →2Mn2+ + 5S+ 8H2O 4 5H2S+ 8Mn O- +14H+ →8Mn2+ + 5SO2- +12H2O 4 4
宋天佑版无机化学-第16章氧族元素
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25
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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3
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
高校无机化学(高教版)10氧族元素2011课件分析
硫化氢
•与中等强度氧化剂作用
H2S 2Fe3 S 2Fe2 2H 2H2S(g) + 3 I2 → 2HI + S(s)
Fe2S3 FeS
•与强氧化剂反应 产物: S
SO
24
H2S X2 S 2X- 2H (X = Cl, Br,I)
H2S 4X2 (Cl2 , Br2 ) 4H2O H2SO 4 8HX
多硫化物
碱金属(包括NH4+)硫化物水溶液能溶解单质硫生成多硫化物。
2-
S
2X
Na2Sx , (NH4 )2 Sx
x=2~ 6
制备: Na2S (x-1)S Na2Sx
现象:黄→橙红→红 x↑
Na2S + S → Na2S2(过硫化钠)
性质:
•遇酸不稳定 S2x- 2H [H2Sx ] H2S(g) (x -1)S
键能(E-E) kJ·mol-1 142
264 172
EA1/kJ·mol-1 电负性 (Pauling)
141.0 < 200.4 195.0
3.44
2.58 2.55
少量硒对人体新陈代谢起调节作用, 过量则有毒。 有光电性质, 用于电影、传真和制造光电管。
Te
137 211 875 --190.1 2.1
氧化性酸溶解 (HNO3):
Sb2S3 6H 12Cl 2SbCl36- 3H2S Sb2S5 10H 12Cl 2SbCl6 5H2S Bi2S3 6H 8Cl 2BiCl-4 3H2S CdS 2H 4Cl CdCl24- H2S Bi2S3 8HNO3 2Bi(NO3)3 2NO 3S 4H2O
O3化学性质: 强氧化性
O3是唯一的极性单质分子
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。
无机化学+宋天佑版+化学基础知识
化学的分类与分支
分类
化学可以根据研究领域和研究方法的不同进行分类,如无机化学、有机化学、 分析化学等。
分支
无机化学是研究无机物的组成、结构、性质和变化的科学;有机化学是研究有 机物的组成、结构、性质和变化的科学;分析化学是研究物质的组成、结构和 性质的学科。
02
无机化学基础知识
无机化学的定义与特点
指导材料科学
元素周期表为材料科学提供了指导,例如合 金、半导体等材料的制备和性能研究。
指导化学反应
通过元素周期表可以预测不同元素之间的化 学反应可能性及反应类型。
指导药物研发
通过元素周期表可以预测药物分子的药效和 毒性等性质,为药物研发提供指导。
04
无机化合物的分类与性质
无机化合物的分类方法
01
无机化学 宋天佑版 化学基 础知识
汇报人: 202X-12-22
目录
• 化学基础知识概述 • 无机化学基础知识 • 元素周期表与元素性质 • 无机化合物的分类与性质 • 无机化学反应原理与规律 • 无机化学实验技术与方法
01
化学基础知识概述
化学的定义与性质
化学定义
化学是一门研究物质的组成、结 构、性质、变化以及能量关系的 科学。
根据组成元素
可分为单质、化合物、配合物等 。
02
根据性质和用途
03
根据化学键类型
可分为普通无机物、金属、非金 属等。
可分为离子化合物、共价化合物 、金属键化合物等。
无机化合物的性质特点与变化规律
如化学反应速率、化学平 衡等。
如稳定性、氧化还原性、 酸碱性等。
如颜色、状态、气味、熔 点、沸点等。
物理性质
分支
无机化学的研究分支包括矿物学、岩 石学、地球化学、元素化学、配位化 学、无机合成化学等。
(优质)宋天佑《无机化学》PPT课件
(1) 气体 (2) 稀溶液的性质 (3) 晶体结构基本概念 (4) 酸碱理论 (5) 化学反应速率
1. 1 理想气体
1. 1. 1 理想气体的状态方程
符合下面两条假定的气体,叫做 理想气体:
(1) 气体分子的自身体积可以 忽略,分子可看成有质量的几何点。
(2) 分子间的作用力可以 忽略,分子与分子之间、分子与 器壁之间的碰撞,可认为是完全 弹性碰撞 —— 无动能损失。
各种不同物质的稀溶液,其化 学性质各不相同,这是显然的。
但稀溶液的某些共性,与溶质 的种类无关,只与溶液浓度相关。
我们把这类性质称为稀溶液 的依数性。
溶液的饱和蒸气压降低,就 是一种依数性。它与溶质的种类 无关,只与溶液浓度相关。
1. 2. 3 溶液沸点升高 1. 饱和蒸气压图
物质的饱和蒸气压 p,对温度 T 做图,即得到物质的饱和蒸气压图。
下面是水,水溶液体系的饱和蒸 气压图。
p/Pa
1.013 10 5
l1 l2
A A′
l1 水线 l2 水溶液线
在密闭容器中,在纯溶剂的单 位表面上,单位时间里,有 N0 个 溶剂分子蒸发到上方空间中。
上方空间里溶剂分子个数逐渐 增加,密度增加,压力也增加。
随着上方空间里溶剂分子个数 的增加,分子凝聚回到液态的机会 增加。
凝聚回到液态的分子个数 也在增加。
当密度达到一定数值时,凝聚 回来的分子的个数也达到 N0 个。
摩尔分数 x(质)=
x(剂)=
n(质) n(剂)+ n(质)
n(剂) n(剂)+ n(质)
显然有 x(质) + x(剂) = 1
对于稀溶液,n(质)<< n(剂), 故有
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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2.SO3 ⑴ 结构:气态 平面三角形
e
28
O S O
O
S:SP2
Π4
6
⑵性质
SO3(s)
17℃
SO3(l)
44.8℃
SO3(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
26
⑷ 用途:漂白剂(漂白原理:与有机色素结合生成 27 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)
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
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
13
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)
O
17
实验室:Na2O2+H2SO4+10H2O = Na2SO4· 10H2O + H2O2
C2H5 (3)异丙醇氧化法CH3CH(OH)CH 3 +O2=CH3COCHC2H5 3+H2O2 Pd
OH
(4)蒽醌法
H2
O
OH C2H5
OH
O
O2
OH
C2H5 H2O2
O
18
一、单质硫 二、硫原子的成键特征 三、硫的制备、性质和用途 *四、硫化氢和硫化物 *五、硫的氧化物 *六、硫的含氧酸及其盐
6
2O3
B 氧化性 * O3+2I-+2H+=I2+O2+H2O
3O2
EBθ(O3/O2)=1.24V (用于测混合气中的O3量)
EAθ(O3/O2)=2.07V
CH3CH=CHCH3+O3→2CH3CHO;
CN
-
CH3CH2CH=CH2+O3→CH3CH2CHO+HCHO
O3
OCN
-
O3
CO2+N2+O2
[亚硫酸盐]
2.连二亚硫酸钠(保险粉)-白色固体
制备(无氧):2NaHSO3+Zn=Na2S2O4+Zn(OH)2
2Na(Hg)+2SO2=Na2S2O4+2Hg 还原性: 水溶液置于空气中即被氧化。 2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3
31
Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+NaHSO4
⑵硫化物的颜色和溶解性
溶于 稀盐酸
MnS( 肉色 ) ;ZnS(白色) ;FeS(黑色 ) ; CoS(黑 色 ) ; NiS(黑色) MS + 2HCl = MCl2 + H2S↑ SnS(褐);PbS(黑);CdS(黄);SnS2 (黄); Sb2S3(橙红);Bi2S3(黑) PbS + 4HCl = H2[PbCl4] + H2S↑ CuS(黑色);Cu2S (黑色); Ag2S(黑色);As2S3 (黄);As2S5(黄) CuS+10HNO3=Cu(NO3)3 +H2SO4+8NO2↑+4H2O HgS (黑色) 3HgS + 2HNO3 + 12HCl = 3H2[HgCl4] + 3S↓ + 2NO ↑ + 4H2O
4
O2 [KK( σ
2s
)2 ( σ* 2 s )2 ( σ
O O 1个σ键,2个3电子π键,顺磁性(液、固)
2px
)2 ( π
2py
)2 ( π
2 pz
)2 ( π* 2 p y )1 ( π* 2 p z )1 ]
加压O2: O4(抗磁性物质) 水中含 O2· H2 O , O2 · 2H2O 水生动植物生存基础.
第十六章
§16-1 §16-2 §16-3
氧族元素
1
氧、臭氧、过氧化氢 硫和它的化合物 硒和碲(略)
2
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
3
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─ O ,O
2.化学性质:
E A /V E B /V
O2 O2
0.6824 0.076
H 2O2
1.776
H 2O
HO2
0.878
15
OH
⑴不稳定性 低温或高纯度时比较稳定,光照、加 热、微量杂质或重金属离子等都可加速分解 2H2O2=2H2O+O2↑ MnO2催化H2O2分解机理 H2O2+MnO2+2H+ = Mn2++O2↑+2H2O H2O2+Mn2+ = MnO2+2H+ (Fe3+能否催化H2O2分解?0.771V) ⑵弱酸性 2H2O2 H++HO2K1=1.55×10-12
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
23
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
S8结构
弹性硫的形成:
21
230℃
三、硫的制备、性质和用途 制备:3FeS2+12C+8O2=Fe3O4+12CO+6S 四、硫化氢和硫化物 1.H2S 制备
22
性质:难溶于水,易溶于CS2,大部分用于制硫酸 FeS+H2SO4=H2S+FeSO4 (少量制备)
Na2S+H2SO4=H2S+Na2SO4 (大量制备) H2S的代用品-硫代乙酰胺(TAA) CH3CSNH2+H2O=CH3COO-+NH4++H2S↑ 化性:K1=1.3×10-8 K2=7.1×10-15 EAθ(S/H2S)= 0.14 V; EBθ(S/S2-)= -0.45 V
离 子 型 氧 化 物 MO M2 O3 MO2 M3 O4
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 8
一、单质硫
密度/gcm-3 颜色 稳定性
19
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、S20斜方硫单斜硫
2 3
O16 ,
O17
,
O18
O2
吸高能紫外辐射(100-240nm) 吸220-320nm紫外辐射
O3
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 NaNO3→NaNO2+O2 HgO→Hg+O2 ; BaO2→BaO+O2 ; KClO3→KCl+O2
1.结构
Sp2杂化
Π34 平面三角形,键角117°
E3
φ3
抗 磁
E0
ψ0 ψ0 ψ0 φ2
E2= E0 E1
性
φ1 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
5
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。
1.228V>0.6824V
1.776V>1.228V
* 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
16
2HIO3+5H2O2=I2+5O2↑+6H2O)摇摆反应
三、过氧化氢的制备
工业:(1)BaO2 + H2SO4 = BaSO4 + H2O2 (2)电解: 2NH4HSO4=(NH4)2S2O8 + H2 (NH4)2S2O8 + 2H2O = 2NH4HSO4 + H2O2