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第十二章 氧族元素. 内容要点及教学要求:. 1、掌握氧 、 臭氧 、 过氧化氢的结构 、性质、制备及用途. 2、掌握硫、硫化氢 亚硫酸 、硫酸及其盐的制备 , 性质和用途。. 3 、了解硫代硫酸 、焦 硫酸、过二硫酸和它们相应的盐等的结构、性质、制备以及它们之间的相互转化关系. 4 、了解硒、碲的一些重要化合物的性质。. 重点:过氧花氢、硫化氢、硫酸的制法、性质,过硫酸盐的性质。. 难点:过氧化氢的结构。. 学时: 9 学时. 11 - 1 氧族元素的通性. Ⅵ 族 ⅦA 族 0 族 2 He
E N D
内容要点及教学要求: 1、掌握氧、臭氧、过氧化氢的结构、性质、制备及用途. 2、掌握硫、硫化氢亚硫酸、硫酸及其盐的制备,性质和用途。 3、了解硫代硫酸、焦硫酸、过二硫酸和它们相应的盐等的结构、性质、制备以及它们之间的相互转化关系 4、了解硒、碲的一些重要化合物的性质。 重点:过氧花氢、硫化氢、硫酸的制法、性质,过硫酸盐的性质。 难点:过氧化氢的结构。 学时: 9学时
11-1氧族元素的通性 Ⅵ族 ⅦA族 0族 2He 氧 8O 氟9F 10Ne 硫 16S 氯17Cl 18Ar 硒 34Se 溴35Br 36Kr 碲 52Te 碘53I 54Xe 钋 84Po 砹85At86Rn
1-1 通性 主要氧化数-2,s Se Te 可利用d轨道成键。 熔沸点依次增大。 一些重要性质 非金属性递减,金属性递增。 与氟相似,氧的第一电子亲合势,离解能反常变小,表现出它的强氧化性 电负性:氧仅次于氟,典 型的非金属。
11-2 成键特征: 1、形成R2-的离子型化合物。 IA 、IIA、 La、 Ac系 K2S Na20 Na2Se 2、形成氧化数为2 的共价型化合物。 H2O, Cl2O CO2 利用了两个未成对的p电子。 3、激发电子利用d轨道成键,(+4,+6)O则不能。S Se Te均可。 SO2 SO3 SF4 SF6 4、相同原子之间的成键能力强。 O3 S8 O2 S6 5、共价重键 (由于它的半径小,当两个原子形成键后,还容易形成π键) 双重键:O=C=O。 叁重键: C≡O, N≡O的分子结构。 6、配位键 作为电子对接受体形成配位键:两个成单电子归并空出一个2P轨道,接受外来配位电子对而形成O←。 Fe(SCN)n3-n 7、d-p ∏键 SO42-,ClO3-:d-p∏键 8、O形成氢键 H2O
é ù æ ö æ ö p p 2 * 1 p p 2 ç ÷ ç ÷ 2 y y s s 2 * 2 ê ú MO : O KK ( ) ( a ) ( px ) 2 ç ÷ ç ÷ 2 2 s 2 s 2 p p 2 * 1 p p ê ú è ø è ø ë û 2 2 z z O O O O C+O2 CO2 Na+O2 Na2O2 12-2 氧化物 2-1 氧单质 一、氧分子的结构和性质: O 2S2 2P4 顺磁性 ∏3键 O2的物性: 无色无味气体,液态呈蓝色,非极性分子,熔点(54.6K)沸点(90K)低,微溶于水。 化学性质:氧化性
Mn(OH)2+O2 MnO(OH)2 4H++4I-+O2 2I2+2H2O MnO2 2KClO3 2KMnO4 2KCl+3O2 2K2MnO4+MnO2+O2 800K 513K 电解 H2O H2+O2 实验室 制法 O2的制备: 工业制法:电解20%NaOH的水溶液 此外,氧是自然界含量最大的元素,丰度为46.6%,它与所有元素都能形成化合物,单质氧的制备主要是由液态空气分馏得到。 二、O3 V型,∏34离域键 O3的结构和物理性质 O3电偶极矩μ≠0, → 3个O原子不在同一直线上;∠OOO=116.8º,→ 中心O原子sp2杂化。
补充 O3的结构: 1.这些原子都在同一平面上。 形成条件: 2.每一原子有一互相平行的p轨道。 3. p电子的数目小于p轨道的数目的两倍。 离域键——由三个或三个以上原子形成的键称为离域键
PbS+ O3 PbSO4+O2 O3的物理性质: 天蓝色的气体,液化后呈暗紫色,固体为紫色,有鱼腥味,与O2为同素异形体,不及O2稳定。 地面大气层含量极 微,仅0.001ppm, 在离地面20- 40km 处有个臭氧层, 为0.2ppm。 CF2 Cl NO2 CO H2S CF2 Cl+hv ———CF2 Cl·+Cl· Cl·+O3——ClO·+ O2 ClO·+ O——Cl·+ O2 NO+ O3——NO2+ O2 NO2 +hv ——NO+O NO2+ O ——NO+ O2 升高8 O3的化学性质: 臭氧是比氧更强的氧化剂 2 降低2×4=8 PbS+2O3=PbSO4+O2 2Ag+2O3=Ag2O2+2O2 2KI+H2SO4+O3=I2+O2+H2O+K2SO4 2KI+H2O+O3=I2+O2+2KOH 产物:O2-(含氧酸根或OH- H2O),放出O2 此反应可检验O3的存在。
O2 H2O2 H2O O2 OH- HO2- H2O2 H++HO2- 2-2 H2O2 一、物理性质 极性分子,非对称结构 无色或淡蓝色的透明液体,俗名:双氧水,稍粘稠,与水以任意比互溶,漂白,消毒,低温下保存,见光易分解。 二、H2O2的 分子结构: 分子间易形成氢键,易缔合 三、化学性质: 弱酸性 酸性下,强氧化剂(产物:H2O) 碱性下,还原剂(产物:O2) φ°(B) φ°(A) -0.076 V 0.875 V 0.695V 1.776V 用H2O2清洗油画原理 H2O2的氧化性 H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O PbS+4H2O2=PbSO4↓+4H2O 2CrO2-+2H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2O
作还原剂 去氯剂 H2O2 H2O+O2 乙醚 2CrO(O2)2+5H2O(蓝色加合物) 4H2O2+2H++Cr2O72- O O O 冰水 Na2O2+H2SO4 Na2SO4+H2O2 Cr O O 测定H2O2的含量 Cl2+H2O2=O2+2HCl 2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+ 5O2↑+ 8H2O 热稳定性 升温光照加速分解避光保存 过氧链的转移 水层:Cr2O72-+3H2O2+8H+=2Cr3+ +7O2↑+7H2O 或4CrO5+12H+=4Cr3+ +7O2↑+6H2O 可检验H2O2 Cr2O72- CrO42- 实验室制法 四、制备方法: 工业制法:电解—水解法 电解液:硫酸氢钾(或硫酸氢铵)。 电极反应:阳极:2SO42-=S2O82-+2e- 阴极:2H+ + 2e-=H2↑ 电解产物过二硫酸盐水解得到过氧化氢: S2O82-+2H2O=H2O2+2HSO4- H2O2常用于做漂白剂和消毒剂,3%的过氧化氢称为双氧水,用于伤口消毒。在航天工业上,可作为火箭发射的燃料。
1.碱性氧化物 2.酸性氧化物 酸性 碱性 两性 4、中性氧化物 2-3 氧化物 Na2O+H2O=2NaOH Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O 一、氧化物的种类 SO2+H2O=H2SO3 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 3、两性氧化物 Al2O3、ZnO、Cr2O3、PbO2 CO N2O NO 二、氧化物的规律性: 1、同周期元素的氧化物,从左到右,酸性增强,碱性减弱。 2、同主族元素的氧化物,自上而下,碱性增强,酸性减弱。 3、同元素不同价态氧化物,高价态呈酸性,低价态呈碱性。 酸性增强 碱性增强 酸性减弱 LiO BeO B2O3 CO2 N2O5 NaO MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 碱性增强 酸性增强 碱性减弱
Ag2O 673K Ag+O2 Bi2O3+3C 2Bi+3CO 电解 Al2O3 Al+O2 共价性 离子型 过渡 型 4、氧化物的稳定性: 碱金属、碱土金属的稳定性强,过渡金属的稳定性差。 Hg 、Au 的氧化物均相同,原因:极化力强 稳定性强的则需电解法 三、氧化物的键型和结构类型: 共价型增加 S区元素(IA IIA)氧化物:离子型 高熔点高沸点 CaO Na2O 离子型增加 P区元素右上角非金属的氧化物 共价型,熔沸点较低,通常为气体,以小分子存在,固体为分子晶体。H2O CO CO2 P区元素同一族氧化物自上而下,随着电负性的减小,相应的氧化物由小分子向聚合体过渡,由小分子结合向复杂的空间网状结构过渡。(分子晶体向原子晶体过渡)
12-3 硫及其化合物 形成离子键 的能力较弱 主要形成 共价单键 3-1 单质硫 硫原子半径较大,变形性大,以共价单键为主要成键特征。它的另一个成键特点是S原子间可以形成硫链:-S-S-S-S- 硫原子有可以利用的3d轨道,3s和3p中的电子可以跃迁到3d轨道参与成键,形成氧化数高的正氧化态 一、硫的物理性质 1、硫以单质,S2-,SO42-存在,颜色不同,易成链,同素异形体较多,常见的有菱形硫和单斜硫。 2、单质硫的熔沸点较低,(范氏力),加热时熔化,先为浅黄色的流动的液体,继续升温颜色加深,粘度增加,分子开环,473K时为无限长的S∞分子,此时粘度最大,继续升温长链断开为S8 S6分子,当温度大于718K转为硫蒸气。 不论是斜方硫还是单斜硫,都是由S8环形分子组成 S8分子 3、硫的同素异形体的转化: • >369K • 斜方硫(菱形硫)===== 单斜硫 • ( α-硫) <369K(β-硫)
单斜硫的制备: 晶体硫能溶于CS2,而弹性硫则不溶。 将加热到503K的液体硫(杏黄色)倒入冷水中,得到琥珀色的弹性硫(无定性),变硬后又转化为晶体硫。 实验室清理试管里的S用此法。 主要是还原性 二、硫的化学性质: S+2H2SO4(浓)== SO2+2H20 Mg+S = MgS S+6HNO3(浓)== H2SO4+6NO2+2H20 Fe+S = FeS S的歧化性,特别在OH- 3S + 6OH-== 2S2-+SO32-+3H20 若有过量的S则继续反应: nS+S2-== Sn+12- S的成链能力强 Na2S+(n-1)S==Na2Sn 在限量的空气中燃烧 三、硫的制备: 3FeS2+12C+8O2==Fe3O4+12CO+6S 2H2S+O2==2S+2H2O 从工业废气中回收硫
S H H 3-2 硫化氢和硫化物 一、硫化氢 (一)、物理性质 无色、臭鸡蛋味的剧毒气体,大气中含有100ppm致死,熔点为187K,沸点为202K,弱极性分子,微溶于水。 二元弱酸 (二)、化学性质(主要是酸性和还原性) H2S==H++HS- Ka1=9.1×10-8 H2S的还原性 HS- ==H++S2- Ka2=1.1×10-12 2H2S+O2 == 2H2O+2S 2Fe3++H2S==2Fe2++2H++S 2H2S+O2 == 2H2O+2SO2 2MnO4-+6H++5H2S ==2Mn2++5S+8H2O H2S+Cl2 == 2HCl+S H2S +4Br2+4H2O==H2SO4+HBr 若氧化剂较强或过量时,则H2S被进一步氧化。 H2S的结构 SP3杂化,V型结构,两对孤对电子,与水的结构相似。不形成氢键。
FeS+H2SO4 FeSO4+H2S H2+S H2S NH3+H2S NH4HS Na2CO3+H2S NaHCO3+NaHS 2H2S+O2 2H2O+S Li Na K Rb Cs Be Mg Ca Sr Ba B Al Ga In Ti C Si Ge Sn Pb N P As Sb Bi K2S+2HCl 2KCl+H2S 启普发生器,排水法 (三)、制备 (四)、H2S的处理: 缺点:形成HS-或S2-重新排放 1、碱性回收 活性炭作吸附剂 催化剂 2、活性炭回收法 酸性硫化物 二、硫化物 两性硫化物 (一)酸碱性 碱性硫化物 和氧化物相似,碱性硫化物和酸反应,酸性硫化物和碱反应。
ZnS+O2 ZnO+SO2 硫化物的一级水解 Na2S+H2O NaHS+NaOH CaS+H2O Ca(OH)2+Ca(HS)2 Cr2S3+6H2O Al2S3+6H2O Cr(OH)3+3H2S Al(OH)3+3H2S 二、硫化物的规律 1、硫化物的生成热小,硫化物经焙烧易转化为更稳定的氧化物。 原因:S2-半径大,变形性大,且还原性强。 2、氧化物比硫化物易呈现高氧化态。 RuO4(钌)RUS4(×) 原因:水解 3、金属硫化物溶解性 ⑴碱金属硫化物易溶于水,呈碱性。 ⑵碱土金属硫化物微溶于水,微弱水解,呈碱性。 多价的金属硫化物完全水解. ⑶重金属硫化物难溶于水.且大多数有颜色. 其Ksp均较小,且在数量级上有明显的差别,故可控制其酸度,调节溶液中的S2-的浓度,分离不同金属的硫化物.
利用硫化物的溶解性差别可以进行物质的分离,利用硫化物的颜色不同可以进行物质的鉴别。利用硫化物的溶解性差别可以进行物质的分离,利用硫化物的颜色不同可以进行物质的鉴别。 化合物 化学式 颜色 Ksp 硫化锌 ZnS 白色 1.2×10-23 硫化锰 MnS 肉红色 4.65×10-14 硫化镉 CdS 黄色 1.40×10-29 硫化亚铁 FeS 黑色 1.59×10-19 硫化铅 PbS 黑色 7.04×10-29 硫化亚锑 Bi2S3黑色 6.8×10-97 硫化亚锡 SnS 褐色 1.0×10-28 硫化汞 HgS 黑色 2.0×10-53 硫化银 Ag2S 黑色 6.69×10-50 硫化铜 CuS 黑色 1.27×10-36 硫化物的其他性质和用途: FeS+2H+=Fe2++H2S 除此之外,还有一定的还原性 MS型硫化物在酸中的溶解规律: Ksp>10-24:溶于稀HCl (NiS MnS FeS) Ksp(10-25~10-30):溶于浓HCl(SnS PbS) Ksp<10-30:不溶于浓HCl而溶于HNO3(CuS ) 例:3CuS+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O Ksp极小,只溶于王水. 例: :3HgS+2HNO3+ 12HCl==3H2[HgCl4]+3S+2NO+4H2O 利用了硝酸的强氧化性和盐酸中的Cl-的配位性.
S S S S S S H2Sn(l) H2S(g) +S8(s) Sn2- S2- S22-+2e- 2S2- Na2S2+SnS Na2SnS3 SnS+(NH4)2S2 (NH4)2SnS3 三、多硫化物 S的成链能力强于O,可形成Sn2-,含有Sn2-的化合物为多硫化物。 颜色加深由黄色到橙色转为红色 Na2S+(x-1)S=Na2Sx 无色 红色 制备 结构 多硫离子的结构呈链状,单键结合 (-n/2)降低到(-2),氧化数降低,氧化剂 H2Sn 性质 氧化性 SnS2+Na2S 说明:将难溶的SnS转化为易溶于水的硫代锡酸盐 [O] [H]
SO32-+2H+ SO2+H2O 制 法 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O ZnS+O2 ZnO+2SO2 3FeS2+8O2 Fe3O4+6SO2 S O O 2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O NaHSO3 Na2SO3+SO2+H2O 3-3 硫的含氧化物 3-1 硫的氧化物 实验室制法 一、SO2 工业制法 物 性 无色,有刺激性气味的气体,易溶于水,酸性氧化物,为亚硫酸的酸酐,酸雨的主要成分,易液化(制冷剂),优良的非水溶剂。 结 构 SO2: ∏34大∏键 Sp2不等性杂化 化 性 酸性氧化物,与碱反应 若过量,则正盐转化酸式盐。
SO2 + Br2+ 2H2O SO2+2Cl2 SO2 + 2H2S SO2+2CO S+2CO2 SO2Cl2 S + 2H2O HBr +H2SO4 氧化 — 还原性(以还原性为主) 氧 化 性 还 原 性 总结: (1)酸性氧化物 (2)还原性氧化物 (3)与有机物色素发生加合起漂白作用 与O3的结构相似,为等离子体,中心原子采用sp2杂化,分子中有两个σ键和一个三中心四电子π键∏34 2ZnS+3O2==2ZnO+2SO2 二氧化硫的制备 2H2S+3O2===2SO2+2H2O S+O2=====SO2 Na2SO3+2H2SO4(浓)==2NaHSO4+SO2+H2O
O S O O SP2杂化,120° 纤维分子 (+4)S的化合物之间的转化 水吸收 S或H2S燃烧 亚 硫 酸 二氧化硫 酸 化 碱吸收 碱 化 微 酸 化 亚 硫 酸 盐 分子结构 二、SO3 物理性质 ∏46离域∏键 无色易挥发的固体,酸性氧化物,极易吸收水分,空气中强烈冒烟。 固体SO3有两种形态存在:纤维状和环状三聚体
2 KI + SO3 SO3+ H2SO4 2NaOH+SO3 2HBr+SO3 2 P + SO3 H2O + SO3 I2+K2SO3 H2S2O7 P2O5+5SO2 H2SO3 Na2SO4+H2O Br2+SO2+H2O 三聚体的环状结构 酸性氧化物 化学性质 强氧化性 强吸水性 不能用水吸收,产生大量的热,形成酸雾 SO3能溶于浓H2SO4形成“发烟” 硫酸
O 2- S HO S OH O O O S OH Δ HO H2 SO3 H2O+ SO2 O 3-2 硫的含氧酸及其盐 一、亚硫酸及其盐: 1、物理性质: 不稳定,SO2溶于水生成H2SO3,只存在于水溶液,无法分离游离的纯酸。 2、结构: SP3杂化,三角锥型,一对孤对电子,d-p∏键 不稳定性 3、化学性质:
2SO32-+O2 2SO42- 2Na(Hg)+2SO32-+H2O 2Fe3++SO32-+H2O 4OH-+S2O42-+2Na++2Hg 2Fe2++SO42-+2H+ Cr2O72- + 3SO32- + 8H+ 2Cr3++3SO42-+4H2O H2SO3+H2S 3S+3H2O Δ 4Na2SO3 Na2SO4+Na2S H2O + SO32- + Cl2 MnO4-+SO32-+H+ Mn2++SO42-+H2O 2Cl- + SO42- +2H+ 还原性 Na2SO3 + O2 ====Na2SO4 微弱的氧化性 连二硫酸根 亚硫酸盐受热易分解(歧化) 1、物理性质: 二、硫酸及其盐 无色、粘稠油状液体,难挥发的高沸点酸,与水以任意比互溶,形成恒沸溶液,加热稀硫酸只能得到98.3%的浓硫酸,浓硫酸的酸性弱,以分子形式存在,能形成氢键。 ㈠、硫酸
两者均含有d-p∏键 2、分子结构 中心原子采用sp3杂化,构型为四面体。 SO42-的结构 H2SO4的结构 3、化学性质 硫酸的第一级电离是完全的,第二电离常数是K=1.2×10-2。 是三大强酸之一。 <1> 强 酸 性 <2> 浓硫酸的吸水性和脱水性
浓硫酸 C12H22O11 12C+11H2O 浓硫酸 CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O 注意:浓硫酸的稀释,将酸缓慢倒入水中,并搅拌。 浓硫酸具有强烈的吸水性。可作酸性干燥剂, 如用做CO2、H2、 Cl2等的干燥。 浓硫酸具有脱水性,将物质中的H和O以H2O的形式脱去。 它对动植物的组织有很强的腐蚀性,使用时务必小心。 浓硫酸具有强氧化性,腐蚀性很强,但稀的硫酸几乎没有氧化性。 <3>浓硫酸的氧化性 此反应中还有CuS Cu2S 等生成。 Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O C+2H2SO4(浓)==CO2+2SO2+2H2O 3Zn+4H2SO4(浓)==3ZnSO4+S+4H2O S+2H2SO4(浓)==3SO2+2H2O 4Mg+5H2SO4(浓)==4MgSO4+H2S+4H2O 利用之制备挥发性酸 <4>浓硫酸的难挥发性 稀硫酸具有酸的通性,但是冷的浓硫酸对铁、铝金属产生纯化作用,因此可以用铁罐存放浓硫酸,但不能放稀硫酸。 2NaCl+H2SO4(浓)==Na2SO4+2HCl
Δ CuSO4 Ag2SO4 2Ag+2SO2+O2 2CuO+2SO2+O2 Δ ㈡、硫酸盐 所有酸式盐和大部分的正盐(IA Zn Cu Fe 等) 易溶于水,碱土金属的硫酸盐难溶. 1、溶解性 MgSO4 > CaSO4 > SrSO4 > BaSO4 易溶 微溶 不溶 难溶 硫酸钡常用 来检验硫酸 根,它不溶于 强酸溶液: Ba2++SO42-=BaSO4↓ (白色) 溶解度规律: 难溶盐:正盐的溶解度小于酸式盐 易溶盐: 正盐的溶解度大于酸式盐 2、 热稳定性 碱金属和碱土金属8e构型的硫酸盐热稳定性很强,18e或9-17e构型的金属离子硫酸盐稳定性较差。 原因:离子极化解释。
3、 生成复盐 由两种结构相近的简单盐组成的晶体称为复盐 有两种形式的复盐: M2SO4·MSO4·7H2O M2SO4·M2(SO4)3·24H2O 一价金属离子:NH4+, K+, Rb+, Cs+ 二价金属离子:Co2+, Ni2+, Zn2+, Cu2+, Mg2+ 三价金属离子:Al3+, Fe3+, Cr3+, Ga3+, V3+, Co3+ 从溶液中结晶出来的硫酸盐,常常带有结晶水,这种带有结晶水的盐又常称为矾, 如胆矾: CuSO4 ·5H2O,、绿矾:FeSO4 ·7H2O, 明矾: K2SO4·Al2(SO4)3 ·24H2O等。但真正的矾是指由两种相同晶型的简单盐形成的复盐。
S2O32-的结构: 低温 H2S+SO3 H2S2O3 乙醚 Δ 2- H2S2O3 SO2+S+H2O 三、硫的其他含氧酸盐 ㈠、硫代硫酸及其盐 SP3杂化,四面体,d-p∏键 硫代硫酸不稳定,低温存在。 在S2O32-的结构中,可以 看作是硫酸根中的一个 O原子被S原子取代,中 心S原子的氧化数是+6,另一个S原子氧化数是-2,平均氧化数是2,所以它具有还原性。 性质:1、 作还原剂 此反应可用于作除氯剂 Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2H2SO4+2NaCl+6HCl 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI 此反应能定量进行,可用于碘的滴定分析。 由上述反应可看出,硫代酸盐被氧化的产物是随氧化剂的强弱而不同的,与较强的氧化剂反应,产物为硫酸盐。
2、 作配位剂 用于定影液和电镀液 2S2O32-+Ag+=[Ag(S2O3)2]3- 硝酸银滴入硫代硫酸钠溶液, 硫代硫酸钠过量,得到无色的硫代硫酸银配离子溶液。 若把硫代硫酸溶液滴入硝酸银溶液,则开始银过量,生成白色的硫代硫酸银沉淀,它很不稳定,很快水解,发生白─ 黄─ 棕─ 黑的颜色变化,最后水解主物是硫化银: Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4此现象可用于硫代硫酸根的检验。 制 备: 煮沸 <1> Na2SO3+S===Na2S2O3 <2> 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 <3> 2H2S+2NaHSO3=3Na2S2O3+3H2O <4> 2Na2S+3SO2=2Na2S2O3+S↓ 3、 硫代硫酸盐遇酸分解: S2O32-+2H+=SO2 +H2O+ S(白色浑浊,可用于检验S2O32-)
㈡、连二亚硫酸钠(保险粉) 1、制备: 2Na2SO3+Zn=Na2S2O4+Zn(OH)2 连二亚硫酸 盐主要用作还 原剂 2、性质 Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+NaHSO4 Na2S2O4+3Cl2+4H2O=6HCl+2NaHSO4 Na2S2O4+I2+4NaOH=2NaI+2Na2SO3+2H2O 作还原剂,产物为HSO3-, SO32- ,SO42- 连二硫酸盐 受热分解: 2Na2S2O4=Na2S2O3+Na2SO3+SO2
七、连多硫酸 1、结构 通式:H2SxO6,x=3-6 连三硫酸: H2S3O6 连四硫酸:H2S4O6 连多硫酸分子中存在有 -S-S-S-链(0价硫),主 要化学性质表现为还原性 2、制备 2Na2S2O3+4H2O2=Na2S3O6+Na2SO4+4H2O 连二硫酸根 2S2O32-+2Fe3+=S4O62-+2Fe2+ MnO2+2SO32-+4H+=Mn2++S2O62-+2H2O
3、性质 还原性, 被强氧化剂氧化为硫酸盐。 H2S3O6 + 4Cl2 + 6H2O = 3H2SO4 +8HCl 与S反应生成较高的连多硫酸: H2S4O6 + S = H2S5O6 H2S2O6分子中 没有0价硫, 性质与连多 硫酸不同: 还原性:连多硫酸>连二硫酸 热稳定性: 连二硫酸>连多硫酸
2Mn2++5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+ Ag+ ㈢、过硫酸及其盐 过二硫酸可以看作是过 氧化氢的氢原子被磺基 -SO3H取代的产物 过硫酸的结构 过一硫酸 过二硫酸 常见的过硫酸盐: K2S2O8 过二硫酸中存在有过氧键,因此具有强氧化性,产物为SO42-
可看作是二分子硫酸脱一分子水而得到,冷却发烟硫酸可以析出无色的焦硫酸晶体,它溶于水成为硫酸。可看作是二分子硫酸脱一分子水而得到,冷却发烟硫酸可以析出无色的焦硫酸晶体,它溶于水成为硫酸。 ㈣、焦硫酸及其盐 焦硫酸的结构 焦硫酸的性质 焦硫酸具有比浓硫酸更强的氧化性、吸水性和腐蚀性。 H2S2O7 + H2O = 2H2SO4
重要的焦硫酸盐是焦硫酸钾 ,它由硫酸氢钾加热至熔点 以上而制得: 3.焦硫酸盐 加热 KHSO4=====K2S2O7+H2O K2S2O7与一些难溶的碱性金属氧化物共熔使其转化成可溶性硫酸盐: 3K2S2O7+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3K2SO4 3K2S2O7+Al2O3=Al2(SO4)3+3K2SO4
电极电势 E°(S2O82-/SO42-) = 2.05V 加热 Cu+K2S2 O8======CuSO4+K2SO4 反应例子 Ag+ 2Mn2++5S2O82-+8H2O====2MnO4-+10SO42-+16H+ 过二硫酸盐不稳 定,加热分解: 加热 2K2S2O8 ======= 2K2SO4+2SO3+O2
4-5 硫的成键类型 一、从电负性小的金属原子夺取两个电子形成 S2-离子化合物;如Na2S CaS 二、形成两个共价单键化合物;如SO2 ,S8 三、可以形成离域大π键;如SO2 四、可以利用3d轨道杂化成键,形成+4, +6的 化合物;如SF4 ,SF6 五、可以形成d-pπ配键;如H2SO4 六、可以形成硫链,生成多硫化合物。如 H2SxO6,(NH4)2Sx