70 likes | 199 Views
11.9 砷、锑、铋. 11.9.1 概述 砷、锑、铋在自然界主要以硫化矿存在,锑是我国丰产元素,储藏量居世界首位。其单质是将矿石先焙烧成氧化物,然后再用碳还原。 As 2 O 3 (俗称砒霜)易升华而进入空气污染环境。 能与大多数金属形成合金和化合物。可作为半导体材料。 11.9.2 氢化物 砷、锑、铋都能形成有毒、有大蒜气味的气体氢化物。稳定性依次降低。 BiH 3 在室温下几乎不能稳定存在。. 11.9.3 氧化物及其水合物 + 3 价化合物: As 2 O 3 、 H 3 AsO 3 ,两性偏酸, Sb 2 O 3 、
E N D
11.9 砷、锑、铋 11.9.1 概述 砷、锑、铋在自然界主要以硫化矿存在,锑是我国丰产元素,储藏量居世界首位。其单质是将矿石先焙烧成氧化物,然后再用碳还原。As2O3(俗称砒霜)易升华而进入空气污染环境。 能与大多数金属形成合金和化合物。可作为半导体材料。 11.9.2 氢化物 砷、锑、铋都能形成有毒、有大蒜气味的气体氢化物。稳定性依次降低。BiH3在室温下几乎不能稳定存在。 11.9.3 氧化物及其水合物 +3价化合物:As2O3、H3AsO3,两性偏酸,Sb2O3、 Sb(OH)3,两性偏碱,Bi2O3,Bi(OH)3碱性。 +5价化合物:As2O5, Sb2O5, Bi2O5, H3AsO4, H3SbO4, HBiO3均为酸性物质 As2O5的氧化性最强,而 H3AsO3则具有较强的还原性。
11.11 氧和硫 11.11.1 氧的单质 氧是活泼的非金属单质,但氧气O2分子的键能大,所以比较稳定。臭氧O3是氧气的同素异形体,已知唯一偶极矩不为零的单质分子;很强的氧化剂,具有杀菌能力。 11.11.2 过氧化氢 俗称双氧水,分子式H2O2,分子中有一过氧键—O—O—,是极性分子,无色液体,密度比水大。 化学性质主要表现在: A 对热不稳定性 在常温无杂质的情况下,分解速度不快。重金属离子、碱性介质、加热、曝光都能加快双氧水分解 2 H2O2= 2 H2O + O2 B 氧化还原性 既有氧化性又有还原性,在酸中, 碱中氧化性都很强,但酸性介质中的氧化性大于碱性介质中的氧化性。而在碱性介质中,双氧水的还原性则较为显著。 C 弱酸性 在水溶液中,可微弱的解离出,故显弱酸性。
11.11 氧和硫 11.11.3 硫单质 单质硫有多种同素异形体,主要的是斜方硫和单斜硫,结构单元是一S8分子。 11.11.4 硫化氢和金属硫化物 (1)硫化氢:无色带有臭鸡蛋气味的有毒气体,饱和水溶液的浓度约为0.1mol/L,其水溶液为硫氢酸,二元弱酸,在空气中具有还原性。其溶液在空气中放置一段时间会出现白色浑浊(析出硫)。反应式如下: 2 H2S + O2 = 2 H2O + 2 S H2S在空气中燃烧会生成SO2和H2O。
11.11 氧和硫 2)金属硫化物:大多数为黑色,根据溶解度主要分为三类: A 溶于水的硫化物:如(NH4) 2S B 不溶于水,但溶于稀酸的硫化物:如 FeS C 既不溶于水又不溶于稀酸的硫化物:如 CuS 、PbS 大多数金属硫化物具有特征颜色,利用其溶解性和颜色可以初步鉴别各种金属离子。 11.11.5 多硫化物 碱金属和碱土金属硫化物的水溶液与硫共沸,可得到多硫化物,如 Na2S +(x-1)S = Na2Sx 多硫离子具有氧化性,多硫化物和酸反应生成H2Sx,但不稳定分解为H2S和S。
11.11 氧和硫 1.11.6二氧化硫、亚硫酸及其盐 二氧化硫是一种具有刺激性气味的气体,容易被液化,液态SO2是一种很好的溶剂,既显还原性又显氧化性,但以还原性为主。 SO2是溶于水即为亚硫酸,H2SO3是二元弱酸,亚硫酸只存在于水溶液中,具有还原性。用作漂白剂。 除碱土金属的亚硫酸正盐外,其余几乎不溶于水,而酸式亚硫酸盐则大多溶于水,亚硫酸盐溶液具有还原性,容易被氧化成硫酸盐。亚硫酸钠用过还原剂。 11.11.7 硫酸及其盐 纯硫酸为无色稠状液体,市售硫酸含H2SO4 98%,密度1.84g.cm-3 , c(H2SO4)=18mol. L-1,浓硫酸具有强腐蚀性和危害性,强吸水性可作干燥剂。
11.11 氧和硫 稀硫酸不显氧化性,但热的浓硫酸具有很强氧化性,能溶解铜。 Fe+H2SO4(稀) == FeSO4+H2↑ Cu+2 H2SO4(浓)== CuSO4+SO2+2H2O C+2 H2SO4(浓) == CO2+2SO2+2H2O 硫酸盐有正盐和酸式盐两类,酸式硫酸盐大多溶于水,但正盐中除CaSO4、SrSO4 、BaSO4、PbSO4等不溶于水外,其余都溶于水。含结晶水的硫酸盐通常成为矾。硫酸盐对热一般较稳定,但一些重金属的硫酸盐,如CuSO4在强热时会分解为金属氧化物和SO3。 如 CuSO4=CuO +SO3 K+Na+NH4+的硫酸盐易分别与Al3+Cr3+Fe3+的硫酸盐生成复盐,如明矾 K2SO4 .Al2 (SO4 ) 3.24H2O 。 11.11.8 过硫酸及其盐 含氧酸分子中含有过氧键者称为过酸,如K2S 2O8、(NH4)2S2O8很强的氧化剂。
11.11 氧和硫 11.11.9 硫代硫酸钠 五水硫代硫酸钠 Na2S 2O3 .5 H2O 俗称大苏打或海波,易溶于水,溶液呈弱碱性,在中性、碱性溶液中稳定,在酸性溶液中易分解为 S、SO2、H2O 。 Na2S 2O3中的硫平均氧化态为+2价。可失去电子故显还原性。 Na2S 2O3 + Cl2 + H2O == Na2SO4 + S + 2 HCl Na2S 2O3 + 4Cl2 + 5H2O == 2H2SO4 + 2NaCl + 6HCl 11.11.10 连二亚硫酸钠 含氧酸中成酸元素的两个原子或两个以上原子直接相连者,称为连某酸, 连二亚硫酸钠的二水盐 Na2S2O4·2H2O,称保险粉,在无氧条件下发生岐化反应,受热易分解。还原性极强。是印染工业中非常重要的还原剂。