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1、6.4 无机化合物的化学性质无机化合物的化学性质6.4.1 氧化还原性氧化还原性(1) 高锰酸钾高锰酸钾KMnO4典型的氧化剂，是暗紫色晶体，在溶液中呈MnO4-特有的紫色。(a)固 体 加 热 至 200以 上 时 分 解 ：2KMnO4(s)K2MnO4(s)+MnO2(s)+O2(g)1(b)在酸性溶液中缓慢分解：2MnO4-(aq)+4H+(aq)4MnO2(s)+3O2(g)+2H2O(l)（c）光对KMnO4的分解起催化作用，所以配制好的KMnO4溶液需贮存在棕色瓶中。2氧化性的强弱与还原产物都与介质的酸度密切相关，氧化能力随介质酸性的减弱而减弱，还原产物也不同：（a）在酸性介质中
2、是很强的氧化剂，可以氧化SO32-、Fe2+、H2O2，甚至Cl-等，本身被还原为Mn2+(浅红色，稀溶液为无色)，例如:2MnO4-+5SO32-+6H+2Mn2+5SO42-+3H2O3（b）在中性或弱碱性溶液中，MnO4-可被较强的还原剂如SO32-还原为MnO2(棕褐色沉淀)：2MnO4-+3SO32-+H2O2MnO2(s)+3SO42-+2OH-(c)在强碱性溶液中，MnO4-还可以被(少量的)较强的还原剂如SO32-还原为MnO42-(绿色)：2MnO4-+SO32-+2OH-2MnO42-+SO42-+H2O4(2) 重重 铬铬 酸酸 钾钾 K2Cr2O7(potassiumd
3、ichromate)(a)是常用的氧化剂，通常被还原为Cr3+：Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O(b)在重铬酸盐或铬酸盐水溶液中存在下列平衡：2CrO42-(aq，黄色)+2H+(aq)Cr2O72-(aq，橙色)+H2O(1)，K=1.21014酸化溶液，则溶液中以Cr2O72-为主而显橙色；加入碱使呈碱性，则以CrO42-为主而显黄色。5(c)实验室使用的铬酸洗液是K2Cr2O7饱和溶液和浓H2SO4混合制得的。具有强氧化性，用于洗涤玻璃器皿，可以除去壁上沾附的油脂等。在铬酸洗液中常有暗红色的针状晶体析出，这是由于生成了铬酸酐CrO3：K2Cr2O7+H2SO
4、4(浓)2CrO3(s)+K2SO4+H2O洗液经反复使用多次后，就会从棕红色变为暗绿色(Cr3+)而失效。+6价铬是致癌物质。6(3)亚硝酸盐亚硝酸盐（NO2-）亚硝酸盐均可溶于水并有毒，是致癌物质。氮的氧化值为+3，处于中间价态，它既有氧化性又有还原性。(HNO2/NO)=0.983V，(NO3-/HNO2)=0.934V。（a）在酸性介质中主要表现为氧化性，例：2NO2-+2I-+4H+2NO(g)+I2(s)+2H2O（b）遇较强氧化剂如KMnO4、K2Cr2O7、Cl2时，会被氧化为硝酸盐：Cr2O72-+3NO2-+8H+2Cr3+3NO3-+4H2O7(4)过氧化氢H2O2氧的氧
5、化值为-1，既具有氧化性又具有还原性，还会发生歧化反应。(a)在酸性或碱性介质中都显相当强的氧化性。在酸性介质中，H2O2可把I-氧化I2(并且还可以将I2进一步氧化为碘酸HIO3)，H2O2则被还原为H2O(或OH-)：H2O2+2I-+2H+I2+2H2O8(b)遇更强的氧化剂如氯气、酸性高锰酸钾等时，H2O2又呈显还原性而被氧化为O2。例如：2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2+5O2(g)+8H2O(c)H2O2的分解反应是一个歧化反应：2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)I2、MnO2以及多种重金属离子(Fe2+、Mn2+、Cr3+等)都可使H2O2催化分解，分解时可发生爆
6、炸同时放出大量的热。在见光或加热时H2O2的分解过程也会加速。因此H2O2应置于棕色瓶中，并放在阴冷处。96.4.2 酸碱性酸碱性1.氧化物及其水合物的酸碱性氧化物及其水合物的酸碱性（a）氧化物的酸碱性：根据氧化物对酸、碱的反应不同，可将氧化物分为酸性、碱性、两性和不成盐的等四类。不成盐氧化物(也有人称之为惰性氧化物)与水、酸或碱不起反应，例如CO、NO、N2O等。10（b）氧化物水合物的酸碱性：氧化物水合物也可分为酸性、碱性和两性，且都可以用通式R(OH)x表示，其中x是元素R的氧化值。对酸，习惯上把氢列在前面；对碱，把金属列在前面。例如，硼酸写成H3BO3；而氢氧化镧写成La(OH)3。对
7、于两性氢氧化物如氢氧化铝，则既可写成碱的形式Al(OH)3，也可写成酸的形式：Al(OH)3(氢 氧 化 铝 )H3AlO3(正 铝 酸)=HAlO2(偏铅酸)+H2O11(c)氧化物及其水合物的酸碱性强弱的一般规律()周期系各族元素最高价态的氧化物及其水合物，从左到右(同周期)酸性增强，碱性减弱；自上而下(同族)酸性减弱，碱性增强。同一族元素较低价态的氧化物及其水合物，自上而下一般也是酸性减弱，碱性增强。12()同一元素形成不同价态的氧化物及其水合物时，一般高价态的酸性比低价态的要强。例如：HClO弱酸HClO2中强酸HClO3强酸HClO4极强酸Mn(OH)2碱Mn(OH)3弱碱Mn(OH
8、)4两性H2MnO4弱酸HMnO4强酸CrO碱性Cr2O3两性CrO3酸性132.氯化物与水的作用氯化物与水的作用氯化物按其与水作用的情况，主要可分成三类。(1)活泼金属如钠、钾、钡的氯化物在水中解离并水合，但不与水发生反应，水溶液的pH值并不改变。(2)大多数不太活泼金属(如镁、锌等)的氯化物会不同程度地与水发生反应，生成碱式盐与盐酸，引起溶液酸性的增强：MgCl2+H2OMg(OH)Cl+HCl14又如，在焊接金属时常用氯化锌浓溶液以清除钢铁表面的氧化物，主要是利用ZnCl2与水反应而产生的酸性：稀溶液：ZnCl2+H2OZn(OH)Cl+HCl浓溶液：ZnCl2+H2OHZnCl2(OH
9、)钢铁表面除绣：FeO+2HZnCl2(OH)FeZnCl2(OH)2+H2O15较高价态金属的氯化物(如FeCl3、AlCl3、CrCl3)与水反应的过程比较复杂。但简化表示为以第一步反应为主(注意，一般并不 产 生 氢 氧 化 物 的 沉 淀 )。 例 如 ：Fe3+H2OFe(OH)2+H+16p区三种相邻元素形成的氯化物，氯化亚锡(SnCl2)、三氯化锑(SbCl3)、三氯化铋(BiCl3)与水反应后生成的碱式盐在水或酸性不强的溶液中溶解度很小，分别以碱式氯化亚锡Sn(OH)Cl、氯氧化锑(SbOCl)、氯氧化铋(BiOCl)形式沉淀析出(均为白色)。它们的硫酸盐、硝酸盐也有相似的特性
10、，可用作检验亚锡、三价锑或三价铋盐的定性反应。17SnCl2+H2OSn(OH)Cl(s)+HClSbCl3+H2OSbOCl(s)+HClBiCl3+H2OBiOCl(s)+HCl在配制这些盐类的溶液时，为了抑制其水解，一般都先将固体溶于相应的浓酸，再加适量水而成。(为了防止用作还原剂的Sn2+久置被空气氧化，可在SnCl2溶液中加入少量纯锡粒。)18(3)多数非金属氯化物和某些高价态金属的氯化物与水发生完全反应。例如，BCl3、SiCl4、PCl5等与水能迅速发生不可逆的完全反应，生成非金属含氧酸和盐酸：BCl3(l)+3H2OH3BO3(aq)+3HCl(aq)SiCl4(l)+3H2O
11、H2SiO3(s)+4HCl(aq)PCl3(s)+4H2OH3PO4(aq)+5HCl(aq)在军事上可用作烟雾剂。生产上可藉此用沾有氨水的玻棒来检查SiCl4的系统是否漏气，（反应？）。193.硅酸盐与水的作用硅酸盐与水的作用硅酸盐绝大多数难溶于水也不与水作用。硅酸钠、硅酸钾是常见的可溶性硅酸盐。将二氧化硅与烧碱或纯碱共熔，可得硅酸钠，硅酸钠或硅酸钾的熔体呈玻璃状，溶于水所得的粘稠溶液叫做水玻璃或泡花碱，水玻璃有相当强的粘结能力，是工业上重要的无机粘结剂：20SiO2+2NaOHNa2SiO+H2O(g)SiO2+Na2CONa3SiO3+CO2(g)硅酸钠(或硅酸钾)在水中强烈与水作用而
12、使溶液呈碱性，SiO32-+H2OH2SiO3+2OH-作业11，12，14，16，17，22，232111:(1) 酸性条件下NO2-做氧化剂氧化I-：2NaNO2+2KI+2H2SO4(稀)=2NO+I2+NaSO4+K2SO4+2H2O(3)ZnCl2+H2O=Zn(OH)Cl+HCl,2HCl+Fe=FeCl2+H214: 不涉及氧化还原，为酸碱反应：(1)Mg(OH)2,(2)AgOH只能和强碱作用。(3)Sn(OH)2,(5)Cr(OH)3既能和强酸又能和强碱作用。(4)H2SiO3只能和碱作用。2222:(4)NH4Cl(aq)不能与Zn共存：NH4Cl+H2O=NH3H2O+HCl,Zn+2HCl=23
