(完整版)武汉工程大学基础化学复件(2)第九章非金属元素

2、氧和硫的氢化物 (1)过氧化氢
BaO2 + H2SO4 = BaSO4 + H2O2 S2O82- + 2H2O = 2HSO4- + H2O2
a、结构
H
93051‘
OO
H 96052‘
b、性质
(a)对热不稳定性
2H2O2 = O2 + 2H2O （过氧键-O-易分解）
(b)氧化还原性 2KI + H2O2 + H2SO4 = I2 + K2SO4 + 2 H2O
B以sp3杂化，在所形成的sp3杂化轨道中，有一个sp3杂化轨道是 空的。
H
H
H
B
B
H
H
H
每个B原子上的 两个SP3杂化轨 道分别与两个H 原子上的S轨道 形成两个B-H键 ，四个B-H键同 在一个平面上
三中心二电子氢桥键，记作：3c-2e
在同一平面上两个H原子分别与两 个 B 原 子 的 第 三 个 SP3 杂 化 轨 道 组 合成三中心二电子氢桥键
3、掌握硼的成键特征、硼的氢化物、氢桥。了 解重要的硼化物
非金属元素位于长周期表的右上角的p区，共22种元素 （包括氢）。
VIIA 0
IIIA IVA VA VIA H He
B
C N O F Ne
Al Si P S Cl Ar
准金属元素 （半导体）
Ge As Se Br Kr
Sb Te I Xe
人工合 成元素
PH3
HBr
PbH4
SiH4 GeH4 SnH4
周期数
非金属元素氢化物热稳定性规律： 同 族：从上到下热稳定性减弱，例如：
HF > HCl > HBr > HI 同周期：从左到右热稳定性增强，例如：
B2H6 < CH4 < NH3 < H2O < HF 非金属元素氢化物酸性规律：
同 族：从上到下酸性增强，例如：
Na2S2 + SnS = Na2SnS3
3FeS2 + 8O2 = Fe3O4 + 6SO2
多硫化物不稳定，遇酸分解：
S22- + 2H+ = H2S2
H2S + S
五、卤素
1、通性
是第VIIA族元素，都是非金属元素。
卤素间的置换反应: 2KI + Cl2(少量) = I2 + 2KCl I2 + KI = KI3(棕色)
HF < HCl < HBr < HI 同周期：从左到右酸性增强，例如：
B2H6 <CH4 <NH3 < H2O < HF 非金属元素氢化物的还原性规律：
同 族： 从上到下还原性增强，例如：
HF<HCl < HBr < HI 同周期：从左到右还原性减弱，例如：
B2H6>CH4 > NH3 > H2O > HF
大多数金属硫化物是难溶的，而且溶解度差别很大，所以金属 离子常用H2S作分离、鉴定体系。
可溶性金属硫化物溶液中，加入单质硫，可生成多硫化物：
Na2S + (x-1) S = Na2Sx (x=2～6)
多硫离子有锯齿型链状结构，例如：
·
·
2-
· S··· S···
· S···
S···
多硫化物既有氧化性又有还原性
2NaCrO2 + 3H2O2 + 2NaOH = Na2CrO4 + 4H2O
2KMnO4 + 4H2O2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8H2O Cl2 + H2O2 = 2 HCl + O2
(2)硫化氢
a、制备
硫代乙酰 胺
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S CH2CSNH2 + 2H2O = CH3COO- + NH4+ + H2S
四、氧和硫
第VA族元素包括O、S、Se、Te、Po，氧和硫是典型的 非金属元素，其价电子构型为ns2np4。
1、氧和硫的单质 （1）氧和臭氧 a、制备
O2和O3是同素异型体
2HgO 2Hg + O2
2H2O2 MnO2 2H2O + O2
2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2
放电
3O2
2O3
用图表示为：
B2H6 CH4 NH3 H2O HF SiH4 PH3 H2S HCl GeH4 AsH3 H2Se HBr
SnH4 SbH3 H2Te HI 热稳定性增强 还原性减弱 酸性增强
热 稳 定 性 减 弱
还 原 性 增 强
酸 性 增 强
二、硼、碳和硅
1、硼及其化合物
乙硼烷的结构
形成SP3杂 化，四个轨 道三个电子
r
H
0 m
286 .1kJ mol 1
强氧化性 S + 3O3 + H2O = H2SO4 + 3O2 PbS + 4O3 = PbSO4 + 4O2 ； 2I- + O3 + H2O = I2 + 2OH- + O
O3能将除Au、Pt、Zr外的金属氧化为相应的氧化物，其氧化能 远比O2要强。O3能将KI转化为I2，故常用淀粉- KI试纸检验之。
Po At Ru
§9-1 非金属元素的单质、氢化物和卤化物 一、非金属元素的氢化物
除稀有气体外，非金属元素的单质都能与氢形成氢化物，氢化 物为分子晶体，通常情况下呈气态或易挥发的液态。同族元素的氢 化物的沸点变化图如下：
H2O HF NH3
CH4
H2Te H2S H2Se SbH3
BiH3
HCl AsH3 HI
b、结构和性质
还原性：其水溶液的还原性较气体强，易被空气中的
氧氧化为单质硫而变浑浊。故应现配现用。
Br2 + H2S = 2HBr + S
4Br2 + H2S + 4H2O = 8HBr + H2SO4
2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O
920
2H2S + O2 = 2S + 2H2O
3、硫化物及多硫化物
第九章 非金属元素
§9-1 非金属元素的单质、氢化物和卤化物 §9-2 非金属元素的氧化物、含氧酸及其盐
基本要求
1、熟悉非金属单质的原子结构和化学性质。掌 握非金属元素氢化物、含氧酸及其盐的重要性质 和递变规律。了解非金属单质的一般制备方法。
2、掌握N2分子的结构和特殊稳定性；氨及氨的衍 生物、亚硝酸及盐和硝酸的结构和性质；剖析 HNO3制备的工艺路线及反应条件的优化；了解重 要的氮化物在现代科技领域中的应用。
b、性质和应用 (a)氧分子的结构
：O
… …
O：
两个三电 子键
(1s)2 (1s*)2(2s )2 (2s*)2 (1p)2 (2px)2 (2py)2 (2px*)1 2py*)1
常温下很稳定，在加热时非常活泼，能与大多数金属和非金属直接 合，放出大量的热。
(b)臭氧
不稳பைடு நூலகம்性
4 3
2O3
3O2
：O·· O· O·： · · ··