无机化学与化学分析p区元素

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1、p区元素(二)第14章p-blockElements(2)Chapter14p区元素(2)在周期表中的位置1．了解16~18族元素的特点；2．了解重点元素的存在、制备和用途；3.掌握重点元素硫、卤素的单质及其化合物的性质，会用结构理论和热力学解释它们的某些化学现象；4.了解第1个稀有气体化合物的诞生及其对化学发展的贡献。本章教学要求14.1第16族、第17族和第18族概述Generalityofgroups16,17and18elements14.2氧Oxygen14.3硫Sulfur14.4卤素Halogens14.5稀有气体Noblegases14.1第16族、第17族和第

2、18族概述Generalityofgroups16,17and18elements(1)三族中没有一个属于真正的金属元素；(2)16,17族元素以丰富的氧化还原化学行为为特征：●一方面指元素本身能形成多种氧化态的事实●另一方面指可使其他元素达到通常难以达到的氧化态：氟化学的研究导致稀有气体化合物的发现（这也是把稀有气体放在这里一起讲的原因）元素I1/kJ·mol-1*共价半径/pm离子半径**/pm部分氧化态OSSeTePoFClBrIAtHeNeArKrXeRn1320100594787516871257114610152378208715271357117710433.4

3、42.442.552.103.983.162.962.662.673102117135124170184207117167182206-2，-1，0，+1，+2-2，0，+4，+6-2，0，+4，+6-2，0，+4，+6-2，0，+2，+4，+6-1，0-1，0，+1，+3，+5，+7-1，0，+1，+3，+5，+7-1，0，+1，+3，+5，+70000，+20，+2，+4，+6，+8*鲍林电负性**氧族元素的E2-半径，卤族元素的E-半径14.2氧Oxygen14.2.1存在、提取和用途Occurrence,abstractionandapplication14.2.2过氧

4、化氢Hydrogenperoxide14.2.3臭氧Ozone14.2.1存在、提取和用途氧(O2)占大气组成的21%。地壳质量的49%是由含氧化合物组成的。大气是工业上制取N2和O2的最重要的资源。O2对生命的重要性尽人皆知,生物体通过呼吸将其转化CO2。氧的工业用途主要是炼钢，生产1t钢约需消耗1t氧。俗称双氧水，用途最广的过氧化物。结构弱酸性14.2.2过氧化氢H2O2HO2–+H+,K1=2.2×10–12K2≈10-25H2O2+Ba(OH)2BaO2+2H2O(1)生产和应用世界年产量估计超过1×106t（以纯H2O2计）。欧洲国家将总产量的40%用于制造过硼酸盐和

5、过碳酸盐，总产量的50%用于纸张和纺织品漂白，美国则将总产量的25%用于净化水。中国人绝不会忘记非典时期过氧化氢的作用吧！BaO2+2HClBaCl2+H2O2BaO2+H2SO4(稀)BaSO4+H2O2NaO2+2H2O2NaOH+H2O2冷却●实验室法(6%~8%的水溶液)●电解-水解法（电解NH4HSO4）（阴极）（阳极）电解减压蒸馏，可得质量分数为20%~30%的H2O2溶液，在减压下进一步分级蒸馏，H2O2浓度可高达98%，再冷冻，可得纯H2O2晶体。H2SO4（循环使用）(2)氧化还原性氧化性强，还原性弱，是一种“清洁的”氧化剂和还原剂。1.229Vn=2OH11

6、.77VOH10.682VO/V2222==nn●用作氧化剂●用作还原剂H2O2+2I-+2H3O+I2+4H2O(用于H2O2的检出和测定)H2O2+2Fe2++2H3O+2Fe3++4H2O3H2O2+2NaCrO2+2NaOH2Na2CrO4+4H2O4H2O2+PbS(黑)PbSO4(白)+4H2O5H2O2+2MnO-4+6H3O+2Mn2++5O2+14H2O“清洁的”氧化剂和还原剂！(3)不稳定性（由于分子中的特殊过氧键引起）稳定性是相对的。例如90%H2O2在325K时每小时仅分解0.001%。分解与外界条件有关：●杂质：重金属离子Fe2+、Cu2+以及有机物的

7、混入；●光照：波长为320~380nm的光；●介质：在碱性介质中的分解速率远比在酸性介质中快。为了阻止分解，常采取的防范措施：市售约为30%水溶液，用棕色瓶装，放置在避光及阴凉处，有时加入少量酸Na2SnO3或Na4P2O7作稳定剂。●温度：2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g),rHm=-195.9kJ·mol-1>426K(4)金属离子对H2O2的穿梭催化分解能起催化分解作用的金属离子的电极电势总是处于+1.76V(H2O2/H2O)和+0.70V(O2/H2O)之间。以Fe3+的