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1. 第九章 氧族元素 氧 O 大气圈中 O2；水圈中 H2O； 岩石圈中 SiO2、硅酸盐，其 他含氧化合物 在地壳中的质量分数 为 47.4 %，列第1 位。

2. 硫 S 天然单质硫矿 硫化物矿 如方铅矿PbS 闪锌矿 ZnS

3. 硫酸盐矿 如石膏 CaSO4•2 H2O 芒硝 Na2SO4•10 H2O 重晶石 BaSO4 天青石 SrSO4 地壳中质量分数为 0.026 %， 列第17 位。

4. 硒 Se 硒铅矿 PbSe 硒铜矿 CuSe 硒在地壳中质量分数为 5  10－6 %

5. 碲 Te 碲铅矿 PbTe 碲在地壳中质量分数约 为 5  10－7 %

6. 钋 Po 放射性元素， 本章不做介绍。

7. 9. 1 氧 9. 1. 1 氧气和氧化物 1. 氧气的制备 加热分解含氧化合物制氧气 2 BaO2 ——2 BaO + O2 2 NaNO3 —— 2 NaNO2 + O2

8. 2 KClO3 ——— 2 KCl + 3 O2 MnO2 △ 最常见的是催化分解 KClO3

9. 工业上制取 O2 的方法是分馏液 化空气。 N2 O2 bp 77 K 90 K 沸点之差很大，足以将两者分离。

10. 2. 氧气的性质 常温下，氧气无色无味无臭。 O2 为非极性分子，H2O 为极 性溶剂，故在 H2O 中溶解度很小。

11. O2•H2O O2• 2 H2O 在水中有水合氧分子存在 水中少量氧气是水生动植物赖 以生存的基础。

12. O2 90 K 液化，成淡蓝色液体， 54 K 凝固，成淡蓝色固体。

13. （1） 和大多数单质直接化合 氧气可以和大多数单质直接化 合，无论金属还是非金属。如 3Fe + 2 O2 —— Fe3O4 2 Mg + O2 —— 2 MgO 2 H2O + O2 —— 2 H2O

14. 4 NH3 + 3 O2 —— 2 N2 + 6 H2O 4 NH3 + 5 O2 ——— 4 NO + 6 H2O Pt （2）和大多数非金属氢化物反应 2 H2S + O2 —— 2 S + 2 H2O 2 H2S + 3 O2 —— 2 SO2 + 2 H2O

15. （3）和低氧化态氧化物反应 2 CO + O2 —— 2 CO2 （4）和硫化物反应 2 Sb2S3 + 9 O2 —— 2 Sb2O3 + 6 SO2

16. 3. 氧化物的酸碱性 绝大多数非金属氧化物属于酸 性氧化物。 还有某些高价金属氧化物属于 酸性氧化物

17. 如 Mn2O7是 HMnO4 的酸酐； CrO3是 H2CrO4 和 H2Cr2O7 的 酸酐。 多数金属氧化物属于碱性氧化物。

18. 两性氧化物 少数金属氧化物 Al2O3， ZnO，BeO，Ga2O3，CuO， Cr2O3等 还有极个别的非金属氧 化物 As2O3，I2O，TeO2 等。

19. CO，NO，N2O 是不显酸性 和碱性的氧化物。

20. 4. 氧化物酸碱性的规律 酸性的用 a 表示；碱性的用 b 表示 （1 ）同周期元素的最高氧化 数氧化物从左向右酸性增强 Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 b b ab a a a a

21. （2 ）同主族相同氧化数的 氧化物从上到下碱性增强 N2O3 P2O3 As2O3 Sb2O3 Bi2O3 a a ab ab b

22. （3 ）同一元素多种氧化物 氧化数高的酸性强 MnO MnO2 MnO3 Mn2O7 b ab a a

23. 9. 1. 2 臭氧 1. 臭氧的分子结构 臭氧分子式为 O3。 分子中氧原子的键联关系是 一个氧原子为中心，其余两个氧 原子为配体。

24. 根据价层电子对互斥理论 价层电子总数 6 +02 = 6 价层电子3对，价层电子对构型 为正三角形。

25. sp2 2pz 不等性杂化 价层电子3对，2 个配体，中心 氧原子的杂化方式为sp2不等性杂化。

26. sp2 杂化轨道中的单电子轨道， 与配体氧的 2py轨道成 σ 键，确定 了分子“ V ” 字形结构。 并确定了O3的分子平面。

27. sp2 2pz 不等性杂化 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。

28. 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 。

29. 反键轨道 非键轨道 成键轨道 成键电子数－反键电子数 键级 = ———————————— 2 上述大键的分子轨道图为

30. 2 － 0 = ——— 2 成键电子数－反键电子数 键级 = ———————————— 2 = 1

31. 故 O3 中的以单键的强度 约束 3 个氧原子，O3 中的O－O 化 学键介于单双键之间。

32. 2.臭氧的产生、性质和存在 在高温或放电的条件下，氧气 可以变成 O3。 雷雨季节里闪电产生的高压放 电，可引发下面的反应，生成 O3 3 O2 —— 2 O3

33. 实验室中，在高压放电的条件 下，可以实现O2 变为O3 的过程。 实验装置主要是两个玻璃制作 的柱状容器。

34. 无 夹 层 进 气 管 排气管 夹层 其中一个容器有夹层，有玻璃 导管可以使气体进入和排出。

35. 两个柱状容器盛装稀硫酸， 同轴放置。

36. 5  20 kV 两个容器中的稀硫酸，分别与 5  20 kV 高压电源的两极连接。

37. 5  20 kV 烧杯盛装淀粉KI 溶液，用 以检验产物。

38. 5  20 kV 臭氧 空气 鼓气器 淀粉 KI 溶液 稀硫酸 鼓入空气，高压放电使其中 氧气变成 O3

39. 生成的 O3，将 KI 氧化，生成 I2 2 I－+ O3 + 2 H+ —— I2 + H2O + O2 烧杯中的淀粉KI 溶液变蓝。

40. 产生的臭氧只有 2 %  8 ％ 的浓 度，但是氧化性能极强，所以排气管 要用玻璃制作。 若使用橡胶管，在有应力处立刻 折断。橡胶中的 C－S 键、甚至 C－ C 键都可能被破坏。

41. O3 淡蓝色，有鱼腥气味，由 于分子有极性，在水中的溶解度比 O2 大些。

42. O3 + 2 H+ + 2 e－O2 + H2O E⊖ = 2.08 V O3 + H2O + 2 e－O2 + 2 OH－ E⊖= 1.24 V O3氧化性很强

43. O3 作为氧化剂的反应有 PbS（黑）+ 4 O3 —— PbSO4（白）+ 4 O2 2 HI + O3 —— I2 + H2O + O2

44. 大气层中离地表20～ 40 km 有臭 氧层。 臭氧很稀，在 20 km 处的浓度也 只有千万分之二。 总量相当于在地球表面覆盖 3 mm 厚的一层。

45. O3 O2 + O • 臭氧层可以吸收阳光辐射的紫 外线的能量， 发生 反应，因而对地面生物有重要 的保护作用。

46. 多年来，还原性气体 SO2， H2S 的大量排放对臭氧层有破 坏作用

47. 尤其是制冷剂氟里昂 （一种氟氯 代烃）放出的Cl 是 O3分解的催化剂，对臭氧层有长期的破坏作用。 • 对此应严加控制。 此项研究曾获得 1995年度诺贝尔（Nobel）化学奖。

48. 9. 1. 3 过氧化氢 1. 过氧化氢的分子构型 过氧化氢（H2O2）分子中 有过氧链－O－O－ ，两端各 连一个H 原子。

49. 好比一本张开的书。 H2O2中的 4 个原子既不共 线，也不共平面。

50. 过氧链 －O－O－ 在书的中缝上 两个 H 原子分别在两个书页上