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氧族元素

admin

11月 28, 2021

一、氧

元素名称

元素符号O

原子序数8

在周期表中的位置第二周期ⅥA族

电子排布式[He]2s22p4

丰度1


 

1.氧气

化学式O2

分类非金属单质

物理性质无色无味气体密度大于空气空气1.293g/L氧气1.429g/L),不易溶于水熔点-218℃沸点-183℃液氧淡蓝色液体固氧淡蓝色雪花状固体

化学性质

  ①非金属单质的通性

    与金属单质反应。

    与非金属单质反应。

  ②氧化性

制备

  工业制氧气分离液态空气

  实验室制氧气

    高锰酸钾制氧气2KMnO4 =△= K2MnO4 + MnO2 + O2

    氯酸钾制氧气2KClO3 =MnO2=△= 2KCl + 3O2

    过氧化氢制氧气2H2O2 =MnO2= 2H2O + O2

顺磁性


 

2.臭氧

化学式O33个Osp2杂化π34)。

路易斯结构式

分类非金属单质

物理性质淡蓝色具有鱼腥味气体密度大于空气能溶于水液态臭氧深蓝色液体固态臭氧蓝黑色固体

化学性质

  ①氧化性

    与银单质反应:2Ag + 2O3 = Ag2O2 + 2O2

    与碘离子反应:O3 + 2I + H2O = I2 + O2 + 2OH测定臭氧的含量)。

    与氰根离子反应:O3 + CN = OCN + O2

  ②不稳定性2O3 = 3O2


 

3.过氧化氢

过氧化氢的水溶液俗名双氧水

化学式H2O22个Osp3杂化)。

结构式

分类弱酸

物理性质淡蓝色粘稠液体密度大于水能以任意比例与水互溶

化学性质

  ①酸性

    电离方程式H2O2 ⇌ H+ + HO2HO2 ⇌ H+ + O22-

    与反应:H2O2 + 2OH = O22- + 2H2O

    酸性HCN > H2O2 > H2O

  ②氧化性

    与溴离子反应:H2O2 + 2Br + 2H+ = Br2 + 2H2O

    与亚铁离子反应:H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + 2H2O

    与碘离子反应:H2O2 + 2I + 2H+ = I2 + 2H2O

    与亚硫酸反应:H2O2 + H2SO3 = H2SO4 + H2O

    与亚铬酸根离子反应:3H2O2 + 2CrO2 + 2OH = 2CrO42- + 4H2O

    与氢氧化锰反应:Mn(OH)2 + H2O2 = MnO2 + 2H2O

    与硫化铅反应:PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O

  ③还原性

    与氯气反应:Cl2 + H2O2 = 2Cl + O2 + 2H+工业除氯气)。

    与高锰酸根离子反应:5H2O2 + 2MnO4 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O3H2O2 + 2MnO4 = 2MnO2 + 3O2↑ + 2OH + 2H2O。

  ④不稳定性2H2O2 =△/催化剂= 2H2O + O2↑催化剂Cr3+Cr2O72-Fe2+Fe3+Mn2+MnO2Cu2+Ag+)。

制备

  工业制过氧化氢

    ①电解饱和硫酸氢铵溶液

        2NH4HSO4 =通电= (NH4)2S2O8阳极产物 + H2阴极产物)。

        (NH4)2S2O8 + 2H2O =通电= 2NH4HSO4 + H2O2

    ②乙基蒽醌法H2 + O2 =2-乙基蒽醌=Pd= H2O2


 

二、硫

元素名称

元素符号S

原子序数16

在周期表中的位置第三周期ⅥA族

电子排布式[Ne]3s23p4


 

1.硫单质

化学式SS2、S4、S6、S8最稳定))。

结构式

同素异形体单斜硫斜方硫正交硫)。

分类非金属单质

物理性质淡黄色固体密度大于水难溶于水微溶于乙醇易溶于苯二硫化碳硬而脆熔点低沸点低

化学性质

  ①非金属单质的通性

    与金属单质反应:

      与钠单质反应:2Na + S =研磨/点燃/△= Na2S

      与铁单质反应:Fe + S =点燃/△= FeS

      与铜单质反应:2Cu + S =△= Cu2S

      与汞单质反应:Hg + S = HgS

      与银单质反应:2Ag + S =摩擦/△= Ag2S

    与非金属单质反应:

      与氧气反应:S + O2 =点燃= SO2

      与氢气反应:H2 + S =△= H2S

    与反应:

      3S + 6NaOH =△= 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O。 

  还原性

    与浓硫酸反应:S + 2H2SO4(浓) =△= 3SO2↑ + 2H2O

    与浓硝酸反应:S + 6HNO3(浓) =△= H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O

  ③与连多硫酸反应:yS + H2SxO6 = H2Sx+yO6

  ④与硫化钠反应:(x-1)S + Na2S = Na2Sx

  ⑤与多硫化钠反应:yS + Na2Sx = Na2Sx+y

  ⑥与亚硫酸钠反应:S + Na2SO3 = Na2S2O3


二氧化硫

化学式SO2。(Ssp2杂化π34

结构式

分类酸性氧化物

物理性质无色具有刺激性气味有毒气体密度大于空气易溶于水1:40)。

化学性质

  ①酸性氧化物的通性

    与反应:H2O + SO2 ⇌ H2SO3

    与碱性氧化物反应:

      与氧化钠反应:Na2O + SO2 = Na2SO3

      与氧化钙反应:CaO + SO2 = CaSO3

    与反应:SO2(少量) + 2OH = SO32- + H2OSO2(足量) + OH- = HSO3

      与氢氧化钠反应:SO2(少量) + 2NaOH = Na2SO3 + H2OSO2(足量) + NaOH = NaHSO3

      与氢氧化钙反应:SO2(少量) + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O2SO2(足量) + Ca(OH)2 = Ca(HSO3)2

  ②还原性

    与氧气反应:2SO2 + O2 ⇌V2O5⇌△⇌ 2SO3

    与氯气反应:Cl2 + SO2 + 2H2O = 2HCl + H2SO4

    与过氧化氢反应:H2O2 + SO2 = H2SO4

    与溴单质反应:Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4

    与铁离子反应:2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+

    与碘单质反应:I2 + SO2 + 2H2O = 2HI + H2SO4

    稀硝酸反应:3SO2 + 2HNO3(稀) + 2H2O = 3H2SO4 + 2NO

    与浓硝酸反应:SO2 + 2HNO3(浓) = H2SO4 + 2NO2

    与高锰酸根离子反应:5SO2 + 2MnO4 + 2H2O = 2Mn2+ + 5SO42- + 2H+

  ③氧化性

    与硫化氢反应:SO2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2O

  ④漂白性暂时性漂白/化合型漂白):

    品红溶液遇二氧化硫褪色加热后红色恢复)。

制备

  工业制二氧化硫

    S + O2 =点燃= SO2 / 4FeS2 + 11O2 =高温= 2Fe2O3 + 8SO2 / 3FeS2 + 😯2 =高温= Fe3O4 + 6SO2

  实验室制二氧化硫Na2SO3 + H2SO4(浓) =△= Na2SO4 + H2O + SO2


 

三氧化硫

化学式SO3固态三氧化硫石棉形链状)((SO3)n):Ssp3杂化SO4四面体三聚体环状)((SO3)3):Ssp3杂化气态三氧化硫平面三角形SO3):Ssp2杂化π46)。

结构式

分类酸性氧化物

物理性质无色具有刺激性气味针状固体/无色具有刺激性气味液体/无色具有刺激性气味气体密度大于空气易溶于水

化学性质

  ①酸性氧化物的通性

    与反应:H2O + SO3 = H2SO4

    与碱性氧化物反应:

      与氧化钠反应:Na2O + SO3 = Na2SO4

      与氧化钙反应:CaO + SO3 = CaSO4

    与反应:SO3 + 2OH = SO42- + H2O

      与氢氧化钠反应:SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O

      与氢氧化钙反应:SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O

  ②氧化性

    与锌单质反应:Zn + SO3 =高温= ZnO + SO2

    与铁单质反应:2Fe + 3SO3 =高温= Fe2O3 + 3SO2

    与磷单质反应:2P + 5SO3 =高温= P2O5 + 5SO2

    与溴化氢反应:SO3 + 2HBr =高温= Br2 + SO2 + H2O

    与碘化氢反应:SO3 + 2HI =高温= I2 + SO2 + H2O

  ③与浓硫酸反应:H2SO4 + SO3 = H2S2O7

制备

  工业制三氧化硫2SO2 + O2 ⇌V2O5⇌△⇌ 2SO3


亚硫酸

化学式H2SO3

结构式

分类中强酸

化学性质

  ①酸性

    电离方程式H2SO3 ⇌ H+ + HSO3HSO3 ⇌ H+ + SO32-

  ②还原性

  ③氧化性

  ④不稳定性H2SO3 = H2O + SO2


(浓)硫酸

俗名坏水

化学式H2SO4

结构式

分类强酸

物理性质无色无味黏稠油状液体密度大于水能以任意比例与水互溶溶于水放出大量的热吸水性

化学性质

  ①酸性

    电离方程式H2SO4 = H+ + HSO4HSO4 = H+ + SO42-

      与金属单质反应。

      与金属氧化物反应。

      与反应:H+ + OH = H2O

        与氢氧化钠反应:H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O

        与氢氧化钙反应:H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2H2O

      与反应:CaF2 + H2SO4(浓) =△= CaSO4 + 2HF↑2NaCl + H2SO4(浓) =△= Na2SO4 + 2HCl↑2NaNO3 + H2SO4(浓) =△= Na2SO4 + 2HNO3

  ②氧化性

    与铜单质反应:Cu + 2H2SO4(浓) =△= CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

    与碳单质反应:C + 2H2SO4(浓) =△= CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O

    与硫单质反应:S + 2H2SO4(浓) =△= 3SO2↑ + 2H2O

    与硫化氢反应:H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2↑ + 2H2O

    与硫酸亚铁反应:2FeSO4 + 2H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 2H2O

    冷的浓硫酸发生钝化

  ③吸水性

    与五水硫酸铜反应:CuSO4·5H2O =浓H2SO4= CuSO4 + 5H2O

  ④脱水性

    与蔗糖反应:C12H22O11 =浓H2SO4= 12C + 11H2O

  ⑤与三氧化硫反应:H2SO4 + SO3 = H2S2O7


硫化氢

俗名氢硫酸硫化氢的水溶液)。

化学式H2S

分类弱酸

物理性质无色具有臭鸡蛋气味有毒气体密度大于空气能溶于水1:2.6)。

化学性质

  ①酸性

    电离方程式H2S ⇌ H+ + HS。HS- ⇌ H+ + S2-。

    与反应:H2S(少量) + 2OH = S2- + 2H2OH2S(足量) + OH = HS + H2O

      与氢氧化钠反应:H2S(少量) + 2NaOH = Na2S + 2H2OH2S(足量) + NaOH = NaHS + H2O

      与氢氧化钙反应:H2S(少量) + Ca(OH)2 = CaS + 2H2O2H2S(足量) + Ca(OH)2 = Ca(HS)2 + 2H2O

  ②还原性

    与氧气反应:2H2S + O2 = 2S↓ + 2H2O2H2S + O2(少量) =点燃= 2S + 2H2O2H2S + 3O2(足量) == 2SO2 + 2H2O

    与氯气反应:Cl2 + H2S = S↓ + 2HCl

    与溴单质反应:Br2 + H2S = S↓ + 2HBr

    与铁离子反应:2Fe3+ + H2S = S↓ + 2Fe2+ + 2H+

    与碘单质反应:I2 + H2S = S↓ + 2HI

    与二氧化硫反应:SO2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2O

制备FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S↑


硫代硫酸

化学式H2S2O3

结构式

分类弱酸

化学性质

  ①酸性

  ②还原性

  ③氧化性

  ④不稳定性H2S2O3 = S↓ + SO2↑ + H2O


连二亚硫酸

化学式H2S2O4

结构式

分类弱酸

  ①酸性

  ②还原性

  ③氧化性

  ④不稳定性


过一硫酸过氧化氢的一磺酸基取代物

俗名卡罗酸

化学式H2SO5

结构式

分类(一元)强酸

化学性质

  ①酸性

  ②氧化性

  ③不稳定性

制备

  H2O2 + H2SO4 = H2SO5 + H2O

  H2O2 + ClSO3H = H2SO5 + HCl


焦亚硫酸

化学式H2S2O5

结构式

分类弱酸

化学性质

  ①酸性

  ②还原性

  ③氧化性

  ④热不稳定性

  ⑤与反应。


 

连多硫酸

化学式H2SxO6x = 2,3,4,5,6)。

结构式

分类强酸

化学性质

  ①酸性

  ②还原性

  ③氧化性

  ④不稳定性H2SxO6 =△= H2SO4 + SO2↑ + (x-2)S↓

  ⑤与硫单质反应(除连二硫酸):H2SxO6 + yS = H2Sx+yO6


焦硫酸

化学式H2S2O7

结构式

分类强酸

化学性质

  ①酸性

  ②氧化性

  ③热不稳定性H2S2O7 =△= H2SO4 + SO3

  ④与反应:H2S2O7 + H2O = 2H2SO4

制备H2SO4 + SO3 = H2S2O7


过二硫酸过氧化氢的二磺酸基取代物

化学式H2S2O8

结构式

分类强酸

化学性质

  ①酸性

  ②氧化性

  ③不稳定性

制备2H2SO4 =通电= H2S2O8阳极产物) + H2↑(阴极产物)。


硫化物

物理性质

  硫化锰肉色固体难溶于水易溶于稀盐酸

  硫化亚铁黑色固体难溶于水易溶于稀盐酸

  硫化钴黑色固体难溶于水易溶于稀盐酸

  硫化镍黑色固体难溶于水易溶于稀盐酸

  硫化锌白色固体难溶于水易溶于稀盐酸

  硫化镉黄色固体难溶于稀盐酸易溶于浓盐酸

  三硫化二锑橙色固体难溶于稀盐酸易溶于浓盐酸

  五硫化二锑橙色固体难溶于稀盐酸易溶于浓盐酸

  三硫化二铋暗棕色固体难溶于稀盐酸易溶于浓盐酸

  硫化亚锡褐色固体难溶于稀盐酸易溶于浓盐酸

  硫化锡黄色固体难溶于稀盐酸易溶于浓盐酸

  硫化铅黑色固体难溶于稀盐酸易溶于浓盐酸

  硫化亚铜黑色固体难溶于浓盐酸易溶于浓硝酸

  硫化铜黑色固体难溶于浓盐酸易溶于浓硝酸

  硫化银黑色固体难溶于浓盐酸易溶于浓硝酸

  三硫化二砷浅黄色固体难溶于浓盐酸易溶于浓硝酸

  五硫化二砷浅黄色固体难溶于浓盐酸易溶于浓硝酸

  硫化亚汞黑色固体难溶于浓硝酸易溶于王水

  硫化汞黑色固体难溶于浓硝酸易溶于王水

化学性质

  ①盐的通性

    与反应:H+(少量) + S2- = HS2H+(足量) + S2- = H2S↑

    与反应。

  ②还原性

  ③水解反应

    S2- + H2O = HS + OH

    HS + H2O = H2S + OH

  ④与硫单质反应:(x-1)S + S2- = Sx2-(x =  2,3,4,5,6)。


多硫化物

物理性质黄色 ->  橙色 ->  红色x越大颜色越深)。

化学性质

  ①盐的通性

    与反应:2H+ + Sx2- = (x-1)S↓ + H2S↑

  ②氧化性

    与硫化亚锡反应:Na2S2 + SnS = Na2SnS3

  ③还原性

  ④与硫单质反应:yS + Sx2- = Sx+y2-


硫氢化物

化学性质

  ①盐的通性

    与反应:H+ + HS = H2S↑

    与反应:HS + OH = S2- + H2O

  ②还原性

  ③水解反应HS + H2O = H2S + OH

  ④热不稳定性


亚硫酸盐

化学性质

  ①盐的通性

    与反应:

      H+(少量) + SO32- = HSO3

      2H+(足量) + SO32- = H2O + SO2

    与反应:

      与钙离子反应:Ca2+ + SO32- = CaSO3

      与钡离子反应:Ba2+ + SO32- = BaSO3

  ②还原性

  ③氧化性

  ④水解反应SO32- + H2O = HSO3 + OHHSO3 + H2O = H2SO3 + OH

  ⑤热不稳定性4Na2SO3 =△= Na2S + 3Na2SO4

  ⑥与硫单质反应:S + Na2SO3 =△= Na2S2O3


亚硫酸氢盐

化学性质

  ①盐的通性

    与反应:H+ + HSO3 = H2O + SO2

    与反应:HSO3 + OH = SO32- + H2O

  ②还原性

  ③氧化性

  ④水解反应HSO3 + H2O = H2SO3 + OH

  ⑤热不稳定性

    亚硫酸氢钠受热分解2NaHSO3 =△= Na2SO3 + H2O + SO2


硫酸盐

化学式

  M2SO4·MSO4·6H2O。例:六水合硫酸亚铁铵摩尔盐):(NH4)2SO4·FeSO4·6H2 (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O六水合硫酸镍铵(NH4)2SO4·NiSO4·6H2 = (NH4)2Ni(SO4)2·6H2O难溶于水)。

  M2SO4·M2(SO4)3·24H2O。例:十二水合硫酸铝钾明矾):K2SO4·Al2(SO4)3·24H2 KAl(SO4)2·12H2O

化学性质

  ①盐的通性

    与反应:

      与钙离子反应:Ca2+ + SO42- = CaSO4微溶于水)。

      与锶离子反应:Sr2+ + SO42- = SrSO4微溶于水)。

      与钡离子反应:Ba2+ + SO42- = BaSO4难溶于水)。

      与铅离子反应:Pb2+ + SO42- = PbSO4微溶于水)。

      与银离子反应:2Ag+ + SO42- = Ag2SO4微溶于水)。

  ②氧化性

  ③热不稳定性

    硫酸镁受热分解MgSO4 =高温= MgO + SO3

    硫酸铝受热分解Al2(SO4)3 =高温= Al2O3 + 3SO3

    硫酸铁受热分解Fe2(SO4)3 =高温= Fe2O3 + 3SO3

    硫酸铅受热分解PbSO4 =高温= PbO + SO3

    硫酸铜受热分解CuSO4 =高温= CuO + SO3

    硫酸银受热分解2Ag2SO4 =△= 4Ag + O2↑ + 2SO3


硫酸氢盐

化学性质

  ①盐的通性

    与反应:H+ + OH = H2O

    与反应。

  ②氧化性

  ③热不稳定性


硫代硫酸盐
化学性质

  ①盐的通性

    与反应:2H+ + S2O32- = S↓ + SO2↑ + H2O

  ②还原性

    与氯气反应:4Cl2 + S2O32- + 5H2O = 8Cl + 2SO42- + 10H+

    与碘单质反应:I2 + 2S2O32- = S4O62- + 2I

    与氰根离子反应:S2O32- + CN- = SO32- + SCN

  ③氧化性

  ④水解反应

  ⑤配位性

    与氯化银反应:AgCl + 2S2O32- = [Ag(S2O3)2]3- + Cl

    与溴化银反应:AgBr + 2S2O32- = [Ag(S2O3)2]3- + Br

制备

  S + Na2SO3 =△= Na2S2O3

  4SO2 + 2Na2S + Na2CO3 =△= 3Na2S2O3 + CO2


连二亚硫酸盐

俗名保险粉连二亚硫酸钠)。

化学性质

  ①盐的通性

  ②还原性

    与氧气反应:

      2Na2S2O4 + O2 + 2H2O = 4NaHSO3气体分析中吸收氧气)。

      Na2S2O4 + O2 + H2O = NaHSO3 + NaHSO4气体分析中吸收氧气)。

  ③氧化性

  ④水解反应

  ⑤热不稳定性

    连二亚硫酸钠受热分解2Na2S2O4 =△= Na2S2O3 + Na2SO3 + SO2

制备Zn + 2NaHSO3 = Zn(OH)2 + Na2S2O4


过一硫酸盐

化学性质

  ①盐的通性

  ②氧化性

  ③热不稳定性


焦亚硫酸盐

化学性质

  ①盐的通性

  ②还原性

  ③氧化性

  ④热不稳定性

  ⑤与反应。


连多硫酸盐

化学性质

  ①盐的通性

  ②还原性

  ③氧化性

  ④热不稳定性

  ⑤与硫单质反应。


焦硫酸盐

化学性质

  ①盐的通性

  ②氧化性

  ③热不稳定性Na2S2O7 =△= Na2SO4 + SO3

  ④与反应。

  ⑤与金属氧化物反应:

    与氧化铝反应:Al2O3 + 3Na2S2O7 =高温= Al2(SO4)3 + 3Na2SO4

    与氧化铁反应:Fe2O3 + 3Na2S2O7 =高温= Fe2(SO4)3 + 3Na2SO4

制备

  2NaHSO4 =△= Na2S2O7 + H2O


过二硫酸盐

化学性质

  ①盐的通性

  ②氧化性

    与铜单质反应:Cu + S2O82- = Cu2+ + 2SO42-

    与铬离子反应:2Cr3+ + 3S2O82- + 7H2O = Cr2O72- + 6SO42- + 14H+

    与锰离子反应:2Mn2+ + 5S2O82- + 8H2O = 2MnO4 + 10SO42- + 16H+。 

  ③热不稳定性2Na2S2O8 =△= 2Na2SO4 + 2SO3↑ + O2↑

制备2NH4HSO4 =通电= (NH4)2S2O8阳极产物) + H2↑(阴极产物)。

本文来自博客园,作者:临化银,转载请注明原文链接:https://www.cnblogs.com/luotei/p/15168516.html

——蘸以清墨,书我弦歌。

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