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1、第第10章章 主族元素选论主族元素选论7/24/2024110-1 S 区元素区元素10-2 p 区元素区元素主族元素主族元素7/24/20242 10-1 S 区元素区元素 一、一、 概述概述二、二、 单质的物理性质和化学性质单质的物理性质和化学性质三、三、 化合物化合物四、四、 锂铍的特殊性与锂铍的特殊性与 对角线规则对角线规则7/24/20243一、概述一、概述碱金属碱金属(IA ): ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr碱土金属碱土金属(IIA ): ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra都是活泼金属元素都是活泼金属元素 7/24/20244原子半径增大金属
2、性、还原性增强电离能、电负性减小IA IIALi BeNa MgK Ca Rb SrCs Ba原子半径减小金属性、还原性减弱电离能、电负性增大p366 表10.1； p367 表10.27/24/20245 Li Na K Rb CsBe Mg Ca Sr Ba 二、二、 单质的物理性质和化学性质单质的物理性质和化学性质7/24/202461、 元素的存在形式 均以矿物形式存在:锂辉石:LiAl(SiO3)2 ；钠长石:Na(AlSi3O8)钾长石:K(AlSi3O8)；绿柱石:Be3Al2(SiO3)6菱镁矿:MgCO3；石膏：CaSO42H2O萤石:CaF2；大理石:CaCO3天青石：Sr
3、SO4；重晶石:BaSO4明矾石：K(AlO)3(SO4)2 3H2O光卤石：KCl MgCl2 6H2O7/24/202473、单质的物理性质:有金属光泽密度小硬度小熔点低导电、导热性好7/24/202494、单质的化学性质活泼金属元素活泼金属元素与H2化合离子型化合物(除Be、Mg)与O2反应正常氧化物过氧化物 超氧化物与H2O反应氢氧化物 +H2(除Be、Mg)与电负性较大的元素化合离子型化合物7/24/202410Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO Ba2O2Li2ONa2O2KO2单质在空气中燃烧，形成相应的 正常氧化物、过氧化物或超氧化物
4、镁带的燃烧MgO7/24/202411与水反应 2M + 2H2O 2MOH + H2（g）Li Na K7/24/202412三、化合物三、化合物1、氢化物、氢化物 除Be,Mg以外，S区元素的单质可与氢气直接化合，均生成离子型化合物MH或者MH2(其中H - ) S区元素氢化物有3个特点个特点：不稳定性不稳定性 强还原性强还原性 形成配位氢化物形成配位氢化物7/24/202413(1)不稳定性不稳定性 除了LiH以外，其余的均不到熔点都已分解。 LiH可加热到熔点（688）也不分解。7/24/202414(2) (2) 强还原性强还原性 ，氢化物都是很好的还原剂 钛的冶炼: 剧烈水解:7/
5、24/202415(3) 形成配位氢化物形成配位氢化物铝氢化锂Li(AlH4)遇水或受潮时强烈水解: Li(AlH4)4H2OLiOHAl(OH)34H2 7/24/202416正常氧化物正常氧化物 (O2-)过过氧化物氧化物 (O2- )超氧化物超氧化物 (O22- )2、氧化物氧化物稳定性: O2- O2- O22-7/24/202417(1) (1) 正常氧化物正常氧化物(O2-) 氧化物溶于水(与水反应)生成氢氧化物，是强碱。7/24/202418 除Be,Mg外，S 区元素均可以形成过氧化物。 (2) (2) 过氧化物过氧化物(O22-)过氧化物一般都是强氧化剂 如： Na2O2 +
6、 2H2O = 2NaOH + H2O2 3 H2O22 Cr3+10 OH-2CrO42-8H20过氧化物可以用来制备氧气 如： Na2O22CO22Na2CO3O2 (制备氧气)7/24/202419(3) (3) 超氧化物超氧化物(O2-)超氧化物中有一个超氧离子，其结构为：超氧离子中有一个键和一个三电子键。碱金属中K,Rb,Cs在空气中燃烧即可形成超氧化物。7/24/202420可与水反应生成氧气和过氧化氢: 2KO2 2H20 2KOH H2O2 O2 超氧化物均为强氧化剂也可以与 CO2 等反应，产生氧气: 4KO22CO22K2CO3O2 (急救器中制备氧气)7/24/20242
7、1小结：氧化物的化学性质小结：氧化物的化学性质(1) 与H2O的作用:(2)与CO2的作用：7/24/2024223、氢氧化物氢氧化物（除BeO）(1)(1)酸碱性酸碱性 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强中强 强强 强强 强强 强强 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 两性两性 中强中强 强强 强强 强强7/24/202423碱金属氢氧化物易溶于水；碱土金属氢氧化物的溶解度从上到下依次增大。(2) 溶解度溶解度7/24/202424 R Men+ ， 即 R 为 n 价中心离子。 R-OH可以是 NaOH ,Mg(OH)2 ,HC
8、lO4 ,H2SO4 等。 上述各分子中都含有R-O-H形式的基团。(3) (3) R-OHR-OH理论理论 R-O-H 基团在断键时可以有两种情况，即：7/24/202425 假如R正正电荷高，半径小，即Z/R值值大大，则进行酸酸式式离解；如 H2SO4 。 假如R正正电荷低，半径大，即Z/R值值小小，则进行碱碱式式离解 。如 NaOH 。一般一般：7/24/202426一般含氧酸的酸性递变规律为一般含氧酸的酸性递变规律为： 同一元素：氧化值越高，酸性越强。 如：HClOHClO2HClO3HClO4 同一周期：从左右，酸性。 如：H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4 同一主族：从上下
9、，酸性。 如：HClO3 HBrO3 H5IO6， H2S2O7H2SO4 7/24/202440d区影响区影响 从第四周期起，在S区和P区元素之间增加了d 区元素因因此此第第四四周周期期P区区元元素素的的原原子子半半径径比比第第四四周周期期S区区元元素素的的原原子子半半径径明明显显缩缩小小，而而与与第第三三周周期期相相应应P区区元元素素的的原原子子半半径径接近接近。从而出现一系列特异性质。例如：溴酸、高溴酸氧化性均比其它卤酸、 高卤酸强。 Ga的金属性比Ca弱很多等等。7/24/202441镧系收缩镧系收缩 第六周期 B族La 以后有14个f区元素，其原子半径也是从左向右依次递减。 所所以以
10、从从 B的的镧镧(La)到到 B的的铪铪(Hf),原原子子半半径径已已经经小小了了许许多多。以以至至第第六六周周期期其其余余B族族元元素素的的原原子子半半径径与与第第五五周周期期相相应应B族族元元素素的的原原子子半半径径十十分分相相似似，这就是所谓的镧系收缩镧系收缩。 镧系收缩对第六周期B族元素的性质影响很大，它主要使得第六周期B族元素的许多性质与第五周期B族相应元素十分相似。7/24/202442惰性电子对效应惰性电子对效应 同族元素同族元素(主要是针对A族元素)从上到下，低低氧化态化合物比高高氧化态化合物稳定稳定的现象。例：Si(II)Pb(IV) 一一个个元元素素的的周周期期数数越越高高
11、，其其原原子子最最外外层层电电子子的的S电电子子云云就就钻钻得得越越深深，所所以以这这一一对对S电电子子也也就就越越稳稳定定而而不不易易失失去。这就叫去。这就叫钻穿效应钻穿效应。 由于钻穿效应的存在，6S电子就不大容易失去，所以这一对6S2电子就被称为惰性电子对惰性电子对。 就使得5d106s26p0比5d106s06p0的构型稳定的现象，7/24/202443第二周期反常第二周期反常 第二周期元素的单质分子中，单键键能小于第三周期第二周期元素的单质分子中，单键键能小于第三周期的单键键能的单键键能(kJmol-1)， E(N-N)=159 E(O-O)=142 E(F-F)=158 E(P-P
12、)=209 E(S-S)=264 E(Cl-Cl)=244 这与一般规律不同。 其原因是第二周期元素只有2s,2p轨道, 原子半径特别小，核核间的距离太小，导致核核间的排斥力特别大，从而削弱了共价键。 形成配合物时，配位数最多不超过4.7/24/202444二、硼族元素二、硼族元素1、通性、通性 3价氧化态元素具有相当强的共价倾向； 例如： BF3 AlCl3 等均为共价化合物。 生成缺电子缺电子化合物，化合物常以聚合物聚合物形式存在硼族(A)：B, Al, Ga, In, Tl价电子构型：ns2np17/24/202445 由于本族元素的价电子层有4个价轨道，但只有三个价电子，因此还有一个空
13、的价轨道，具有“缺电子”特征。 所以极易与电子给予体（配位体）形成配位键，是很强的电子接受体。在化学性质上表现为容易形成配位化合物和生成聚合体（如：双聚物Al2Cl6） 。最大配位数 B：4 例：HBF4 其它：6 例：Na3AlF6 Al2Cl6结构结构7/24/2024462、硼的氢化物、硼的氢化物-硼烷硼烷 BnH2n+2 例：B2H6（乙硼烷）、B4H10（丁硼烷） 最简单的硼烷：B2H67/24/202447（1）乙硼烷的结构）乙硼烷的结构B2H6B：利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子键（氢桥） 。 7/24/202448记作：要点：B的杂化方式(sp3)，三中心两电子键、氢桥
14、。7/24/202449B4H107/24/202450（2）硼烷的性质 自燃含硼化合物燃烧时，火焰呈现绿色。 遇水易离解解7/24/202451 可做高能（火箭）燃料。 硼烷剧毒 远超过氰化钾，光气（COCl)等。故常使用硼烷的衍生物， 如：(C2H5)3B5H6是液体高能燃料； (C2H5)2B10H12和(C4H9)2B10H12等是固体 高能燃料。 7/24/2024523、硼的含氧化合物、硼的含氧化合物-硼酸（硼酸（H3BO3）（1）结构）结构 B：sp2杂化7/24/202453（2）性质）性质 一元弱酸一元弱酸 (固体酸固体酸)硼酸的酸性不是 而是由于B的缺电子性，可以接受水电离
15、出的OH-，生成加合物B(OH)4-，使水溶液的H+，从而使溶液呈酸性。7/24/202454与多羟基化合物加合（B的缺电子性）可使硼酸的酸性增加7/24/202455受热易分解7/24/2024564、硼酸盐、硼酸盐硼砂（硼砂（Na2B4O710H2O)（1）结构）结构7/24/202457（2）性质）性质:构成缓冲溶液 pH=9.24 (20 ) 水解呈碱性 与酸反应制H3BO37/24/202458 脱水风化脱水受热脱水硼砂玻璃Na2B4O7 体积膨胀 与某些金属离子形成特殊的颜色硼砂珠试验7/24/2024597/24/2024605、铝的重要化合物、铝的重要化合物(1) 氧化铝氧化铝
16、-Al2O3：刚玉，熔点及硬度高，化学性质稳定 耐火材料-Al2O3：活性氧化铝，有大的表面积 吸附剂、催化剂7/24/202461(2) 氢氧化铝氢氧化铝Al(OH)3：两性化合物。(3) 盐盐AlCl3、KAl(SO4)2.12H2O弱酸盐的水解：作业作业：p406 10.3；10.4；10.207/24/202462三、三、 碳族元素碳族元素价电子构型：ns2np21、碳族元素概述、碳族元素概述7/24/202463存在形式：存在形式：碳：金刚石、石墨；煤、石油、天然气; 碳酸盐; CO2 。硅：SiO2和各种硅酸盐锗：硫银锗矿 4Ag2SGeS2 ， 硫铅锗矿2PbS GeS2 。锡：
17、锡石 SnO2 。铅：方铅矿 PbS，白铅矿 PbCO3 。7/24/202464 单质碳： 金刚石：原子晶体,硬度最大,熔点最高的单质。 石 墨：层状分子晶体 ，质软，有金属光泽。 足球烯，富勒烯，C60等。2、碳族元素的单质、碳族元素的单质 单质硅 ： 无定型体 晶体 ：原子晶体，类似于金刚石7/24/2024653、碳的化合物、碳的化合物其分子结构:（1） 碳的氧化物碳的氧化物 一氧化碳一氧化碳(CO) 二氧化碳二氧化碳 (CO2) 7/24/202466 （2） 碳酸碳酸CO2溶于水，大部分CO2H2O,极小部分H2CO3。H2CO3是二元弱酸。CO32-的结构C：sp2杂化7/24/
18、202467（3） 碳酸盐碳酸盐 热稳定性热稳定性 H2CO3MHCO3酸式盐的溶解度 如：Na2CO3NaHCO3 同一金属，其不易溶碳酸盐的溶解度酸式盐的溶解度 如：CaCO3相应的氢氧化物溶解度, 则生成氢氧化物沉淀。7/24/202472 若碳酸盐和相应的氢氧化物溶解度相近相近， 则生成碱式碳酸盐沉淀 （如：Cu、Mg、Pb、Bi等） 若碳酸盐溶解度相应的氢氧化物溶解度, 则生成碳酸盐沉淀。 （如：Ca、Sr、Ba、Ag、Cd、 Mn等）7/24/2024734、硅的化合物、硅的化合物无定型体：石英玻璃、硅藻土、燧石晶 体：天然为石英，原子晶体纯净石英：水晶含有杂质的石英：玛瑙，紫晶(
19、1) 二氧化硅二氧化硅 SiO2 -硅石硅石7/24/202474水晶水晶缟玛瑙缟玛瑙玛瑙玛瑙石英盐石英盐黑曜石黑曜石紫晶紫晶7/24/202475结构结构 Si采用sp3杂化轨道与氧形成硅氧四面体硅氧四面体金刚石 二氧化硅 7/24/202476性质性质(1) 高温下与碱共熔(2) 与HF作用7/24/202477(2) 硅酸及硅酸盐硅酸及硅酸盐硅胶可作吸附剂、干燥剂。变色硅胶变色硅胶：7/24/202478硅酸盐硅酸盐硅酸盐结构复杂, 一般写成氧化物形式。 泡沸石：Na2O Al2O3 2SiO2 nH2O硅酸钠：Na2OnSiO27/24/202479水水中中花花园园7/24/20248
20、05、锡、铅化合物、锡、铅化合物SnCl2：强还原剂PbO2：强氧化剂惰惰性性电电子子对对效效应应7/24/202481四、氮族元素四、氮族元素氮族(VA族)元素：N、P、As、Sb、Bi价电子构型：ns2np31 1、氮族元素通性、氮族元素通性 p 379 表10.4由于惰性电子对效应，自上到下+3+3价稳定性增强 +5+5价稳定性减弱。 其表现为： As-Sb-Bi +3价还原性递减； +5价氧化性递增。 +3价氧化物的的碱性递增； +5价氧化物的酸性递减。7/24/2024822 2、氮及其化合物、氮及其化合物常温下单质氮气化学性质很不活泼单质氮气化学性质很不活泼。当反应系统需惰当反应系
21、统需惰性气氛时常用氮气性气氛时常用氮气。(1) 氮气氮气氮气沸点为氮气沸点为-195.8,微溶于水微溶于水.液氮液氮7/24/202483（2 2）氨）氨 7/24/202484a 易溶于水，形成一元弱碱b 强还原性NH3的性质的性质c 加合反应d 取代反应7/24/202485（3）铵盐：）铵盐：NH4+ 的结构： 铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水 水解： 热稳定性差7/24/202486挥发性非氧化性酸铵盐非挥发性,非氧化性酸铵盐氧化性酸铵盐7/24/202487氮有五种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5。其中最主要的是NO和NO2，它们都是大气污染物。(4) (4) 氮
22、的氧化物氮的氧化物NO2气体气体可用碱液吸收7/24/202488亚硝酸（HNO2）的结构： N：sp2杂化（2）弱酸 Ka = 4.610-4（1）不稳定，只存在于稀溶液中。亚硝酸（HNO2）的性质：常见主要有亚硝酸和硝酸及其他们的盐类。(5) (5) 氮的含氧酸及其盐类氮的含氧酸及其盐类7/24/202489亚硝酸盐的性质：亚硝酸盐的性质：（1)绝大部分无色, 易溶于水(仅AgNO2 浅黄色，不溶), 极毒，是致癌物。(3)金属活泼性差,对应亚硝酸盐稳定性差 (2) 氧化还原性 以氧化性为主以氧化性为主。7/24/202490硝酸（HNO3）的结构： N：sp2杂化硝酸的物理性质 ：纯硝酸
23、：无色液体，密度为1.53gcm-3浓硝酸：含HNO3 68%，密度 1.4gcm-3 硝酸易挥发而产生白烟发烟硝酸： 溶有过量 NO2的浓硝酸，产生红烟。 硝酸常带黄色或红棕色。7/24/202491硝酸的化学性质硝酸的化学性质（1）强氧化性7/24/202492 大部分金属可溶于硝酸，硝酸被还原的程度与金属的活泼 性和硝酸的浓度有关。规律：HNO3越稀，金属越活泼， HNO3被还原的氧化数越低。7/24/202493 王水： 冷的浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化（2）热稳定性差，保存在棕色瓶中（3）与有机化合物发生硝化反应氧化配位溶解V浓硝酸:V浓盐酸=1:37/24/202494硝酸盐硝
24、酸盐的性质的性质(1) 易溶于水 (2) 水溶液在酸性条件下才有氧化性 固体在高温时分解，而有氧化性(3) 加热易分解，其分解产物与盐中金属的活泼性有关。 一般有如下规律： 极活泼金属极活泼金属 （即还原性或活泼性比Mg强的金属） 生成亚硝酸盐亚硝酸盐+ +氧气。氧气。 例如：7/24/202495 一般金属一般金属( (Mg Cu，即还原性或活泼性介于Mg和Cu之间的金属），生成金属氧化物金属氧化物+ +氧气氧气+ +二氧化氮。二氧化氮。 不活泼金属不活泼金属(Cu以后，即还原性或活泼性比Cu弱的金属) 生成金属金属+ +氧气氧气+ +二氧化氮。二氧化氮。 例如：例如：7/24/202496
25、亚硝酸、硝酸及其盐的性质对比亚硝酸、硝酸及其盐的性质对比酸性：HNO3HNO2氧化性：HNO3HNO2 活泼金属 MNO2MNO37/24/2024973、 磷及其化合物磷及其化合物(自学自学) (1) 磷的同素异形体磷的同素异形体7/24/202498(2) 磷的氧化物磷的氧化物7/24/202499磷氧化物的性质磷氧化物的性质P4O6为白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂。P4O10为白色雪花状晶体，有强的吸水性。7/24/2024100 次磷酸（次磷酸（ H3PO2）及其盐）及其盐性质：一元中强酸 AgNO3 HgCl2 CuCl2 NiCl2结构：(3) 磷的含氧酸及其盐磷的含氧酸及其
26、盐强还原剂 7/24/2024101 亚磷酸亚磷酸 (H3PO3)及其盐及其盐结构：性质：二元中强酸 强还原性7/24/2024102 磷酸磷酸 H3PO4结构：性质： 纯净磷酸为无色晶体 无氧化性 三元中强酸特性：脱水缩合后形成 焦磷酸、聚磷酸、(聚)偏磷酸7/24/2024103 焦磷酸焦磷酸 H4P2O77/24/2024104 聚磷酸聚磷酸聚磷酸(n个磷酸脱n-1个H2O) n=2 焦磷酸三(聚)磷酸7/24/2024105 (聚聚)偏磷酸偏磷酸(聚)偏磷酸 (n个H3PO4脱n个H2O)偏磷酸 HPO3 (n=1) 四(聚)偏磷酸 (HPO3)47/24/20241064、砷、锑、铋
27、、砷、锑、铋 Sb2O3 两性氧化物，不溶于水，能溶于碱和酸(1) 砷、锑、铋的氧化物 As2O3 砒霜 剧毒 两性偏酸氧化物，易溶于碱和酸 Bi2O3 弱碱性氧化物，不溶于水和碱，能溶于酸7/24/2024107(2) 砷、锑、铋的盐 盐都易水解因此，在配制这些盐的溶液时，应加相应的强酸以抑制水解。7/24/2024108 砷、锑、铋的氧化物及水合物性质的变化规律 作业：作业：p406 10.5；10.9；10.127/24/2024109五、五、 氧族元素氧族元素1 1、元素通性、元素通性 p 387表10.6氧族(VIA族)元素：O、S、Se、Te、Po价电子构型：ns2np4O、S的相
28、似性:均有同素异形体。 O2、O3； S8（单斜硫）、S(n)(弹性硫)。 均能与金属、非金属直接化合，且化合物 的性质也相似。本节主要讨论O、S二种元素。 7/24/20241102 2、氧及其化合物、氧及其化合物（1）氧气氧气 分子构型：有一定的氧化性。7/24/2024111（2 ） 臭氧（臭氧（O3） O2的同素异形体的同素异形体 结构： 中心O：不等性sp2杂化： 各个氧原子的2P2PZ轨道重叠组成一个三中心四 电子(3 34)的大键。键角： 117o ； =1.810-3Cm，是唯一极性单质。 7/24/2024112性质： 氧化性氧化性 （比（比O2强）强）不稳定性不稳定性 7/
29、24/2024113（3） 过氧化氢（过氧化氢（H2O2）结构：H2O2的分子结构就象一本张开的书。分子中有一个过氧链OO，7/24/2024114性质：性质：H2O2 在高浓度时极不稳定，与有机物接触容易发生爆炸。见光，受热，遇到铁，铜等重金属离子，以及在碱性介质中均易分解。 国内商品含量为30% ，一般实验室常用3%左右。不稳定性不稳定性 H2O2不太稳定，容易分解。 7/24/2024115 弱酸性弱酸性 H2O2 是一种极弱的酸，可与碱反应生成相应的盐。7/24/2024116可见：H2O2氧化性强，还原性弱； 是不造成二次污染的杀菌剂。氧化还原性酸性条件： O2 0.682v H2O
30、2 1.77v H2O碱性条件：7/24/2024117S8分子的环状结构与长链状弹性硫的结构3 3、硫及其化合物、硫及其化合物(1) 单质硫单质硫 结构：sp3杂化形成环状S8分子在硫蒸气中还可能有S2，S4，S6，S8等分子存在。这个特点是本族其他元素所没有的。7/24/2024118物理性质 7/24/2024119化学性质7/24/2024120(2 ) 硫化氢硫化氢H2S结构与H2O相似 H2S是无色，有腐蛋味，剧毒气体。稍溶于水。水溶液呈酸性，为二元弱酸，称氢硫酸。还原性 7/24/20241217/24/2024122（3）金属硫化物）金属硫化物颜色：颜色：(大多数为黑色，少数需
31、要特殊记忆) SnS 棕，SnS2 黄，As2S3 黄，As2S5 黄， Sb2S3橙， Sb2S5橙， MnS 肉，ZnS 白， CdS 黄M+S2-/H2S MS 易水解易水解： 最易水解：Cr2S3，Al2S37/24/2024123酸溶性：酸溶性：水溶性：水溶性：易溶：NH4+和碱金属硫化物微溶：MgS，CaS，SrS难溶：BeS 溶于稀盐酸：溶于稀盐酸：7/24/2024124 溶于浓盐酸溶于浓盐酸 (配位溶解)7/24/2024125 溶于浓硝酸溶于浓硝酸 (氧化溶解) 溶于王水溶于王水(氧化配位溶解)7/24/2024126(4) 多硫化多硫化物物7/24/2024127SO2的
32、结构S：sp2杂化， SO2是极性分子(5) 氧化物、含氧酸及其盐氧化物、含氧酸及其盐SO2的性质 气体、无色，有强烈刺激性气味， 易溶于水，生成亚硫酸。 二氧化硫、亚硫酸及其盐二氧化硫、亚硫酸及其盐7/24/2024128H2SO3的性质：7/24/2024129亚硫酸盐的性质： 溶解性 绝大多数正盐（除K+、Na+、NH4+外）都不溶于水； 而酸式盐都溶于水。正正 盐：盐：如 Na2SO3等；酸式盐酸式盐：如 Ca(HSO3)2等向不溶性的正盐中通入SO2，可使其转变为可溶性的酸式盐 如：7/24/2024130 还原性7/24/2024131SO3的结构 S： 3s23p4 三氧化硫、硫
33、酸及其盐三氧化硫、硫酸及其盐SO3的性质 无色，易挥发固体固体 固体有几种聚合物型型型例如：型晶体，为三聚分子 型晶体，为螺旋式长链7/24/2024132H2SO4的结构的结构 S：sp3杂化7/24/2024133浓浓H2SO4的性质的性质 二元强酸二元强酸 是最强的二元酸 强吸水性：强吸水性： 与水混合会放出大量的热。所以稀释硫酸 时，应将硫酸缓慢地加入水中，而不能将 水加入浓硫酸中。 干燥剂。 如可 从纤维、糖中提取水。 冷的浓硫酸使冷的浓硫酸使Fe, Al, 等金属钝化等金属钝化7/24/2024134 强氧化性强氧化性7/24/2024135 硫酸盐的性质硫酸盐的性质： 溶解性 绝
34、大多数正盐（除Ba2+、Pb2+、Ca2+外）都易溶于水； 而酸式盐大都易溶于水。 形成复盐 多数硫酸盐还能形成复盐。 如：正正 盐：盐：大多数金属只能得到正盐；酸式盐酸式盐：仅K、Na、NH4才能形成稳定的酸式盐7/24/2024136(6) 硫的其他含氧酸及其盐硫的其他含氧酸及其盐H2S2O7为无色晶体，吸水性、腐蚀性比H2SO4更强。焦硫酸盐可作为溶剂 焦硫酸及其盐焦硫酸及其盐7/24/2024137硫代硫酸(H2S2O3)：极不稳定，尚未制得纯品。硫代硫酸盐：Na2S2O35H2O，海波，大苏打。 硫代硫酸及其盐硫代硫酸及其盐性质：a.易溶于水,水溶液呈弱酸性 b.遇酸分解c.还原性7
35、/24/2024138c. 重金属盐难溶，不稳定Ag2S(黑)黄棕7/24/2024139 过硫酸及其盐过硫酸及其盐7/24/2024140过二硫酸盐的性质强氧化剂:稳定性差:过二硫酸盐 如：7/24/2024141 连二亚硫酸及其盐连二亚硫酸及其盐二元中强酸:遇水分解:连二亚硫酸:(H2S2O4)7/24/2024142连二亚硫酸盐:保险粉保险粉还原剂:稳定性：比相应的酸强7/24/2024143六、卤六、卤 素元素素元素1、通性通性 p 393 表10.9 卤素元素(VIIA族)元素：F、Cl、Br、I、At价电子构型：ns2np57/24/2024144(1) 物理性质物理性质:2、单质
36、单质7/24/2024145(2) 化学性质化学性质:7/24/2024146歧化反应:平衡常数(3) 与与H2O反应反应:氧化反应:I2不能置换出水中的氧。 HXO的稳定性从 Cl I 降低 7/24/2024147歧化反应:在碱存在下，可促进X2在H2O中的溶解、歧化。7/24/20241483 3、氢化物、氢化物常温下,卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。极 性：依次降低稳定性:依次降低酸 性:依次降低还原性:依次增强 沸 点:依次增高. 但HF的沸点在卤化氢中最高. 7/24/2024149强腐蚀性(玻璃刻蚀玻璃刻蚀):CaSiO3 + 6HF SiF4 + CaF2 + 3H2OSi
37、O2 + 4HF SiF4 + 2H2O7/24/20241504、卤化物卤化物卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。 (1)卤化物的分类卤化物的分类 金属卤化物非金属卤化物同卤原子同卤原子同金属元素同金属元素7/24/2024151同卤原子同卤原子 卤素与S区金属元素的化合物一般为离子型卤化物，熔点较高，熔化可导电。 卤素与d区和P区金属所形成的化合物均有离子极化的影响，有一定的共价性。在性质上表现为熔点低，易挥发，能溶于非极性溶剂，熔化后不导电。 在周期表中从左向右，卤化物晶体由离子型逐渐向分子型过渡。7/24/2024152同金属元素同金属元素 卤化
38、物从MF MI 熔点下降。（从 F-I- 负离子变形性增大，离子极化增大，键的共价性增大，向分子晶体过渡。）7/24/2024153非金属卤化物非金属卤化物 一般均为共价化合物，其沸点由色散力决定， 从F I 沸点依次增高，而且都为低沸点化合物。 非金属卤化物一般易挥发，易水解。如：BX3,SiX4,PCl3等。7/24/2024154I3-为直线型(3) (3) 多卤化物多卤化物7/24/2024155 氧化值： +1 +3 +5 +7 HXO HClO2 HXO3 HXO4 次卤酸 亚卤酸 卤酸 高卤酸(1) 卤素含氧酸根的结构卤素含氧酸根的结构(X为为sp3杂化杂化)5、卤素含氧酸及其盐
39、类卤素含氧酸及其盐类7/24/20241567/24/2024157(2)(2)次卤酸及其盐次卤酸及其盐7/24/2024158次卤酸容易歧化：3XO- = 2X-+XO3- ， 所以溶液中实际上没有IO。歧化速度： 从ClI递增，IO-在低温下歧化已很快生成次卤酸的趋势：从ClI递减；因此，I2与碱作用的反应式为： 3I3I2 26OH6OH- -5I5I- -IOIO3 3- -3H3H2 2O O7/24/2024159次卤酸盐主要有次氯酸钠，次氯酸钙。它们常用于漂白，这是因为次氯酸盐是强氧化剂。0ClO-/Cl-0.89 V。7/24/2024160重要反应：7/24/2024161(
40、3) (3) (3) (3) 卤酸及其盐卤酸及其盐?d区影响7/24/2024162重要卤酸盐：KClO3 强氧化性： 只有在酸性溶液中才具有氧化性，且是个强氧化剂。 与各种易燃物混合后，撞击爆炸着火。 热分解：7/24/2024163卤酸和卤酸盐的热稳定性比次卤酸和次卤酸盐高。KClO3火柴头中的氧化剂火柴头中的氧化剂7/24/2024164(4) (4) 高卤酸及其盐高卤酸及其盐重要反应：7/24/2024165重要高卤酸盐：高氯酸盐高氯酸盐 KClO4：稳定性好，用作炸药比KClO3更稳定 Mg(ClO4)2 , Ca(ClO4)2可用作干燥剂(5) 氯的各种含氧酸性质的比较氯的各种含氧酸性质的比较 （p398） 作业作业：p407 10.14；10.16；10.17；10.21 高氯酸盐多易溶于水，但K+、NH4+、Cs+、Rb+的高氯酸盐 的溶解度都很小。 NH4ClO4：现代火箭推进剂7/24/2024166
