北师大版无机化学课件氧族

1、2022-5-31单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式2022-5-31Inorganic Chemistry第第15 章章 氧氧 族族 元元 素素Inorganic Chemistry2022-5-32 2无机化学15.2 氧及其化合物氧及其化合物15.1 氧族元素概述氧族元素概述15.3 硫及其化合物硫及其化合物主要内容主要内容Inorganic Chemistry2022-5-33 3无机化学本章教学要点本章教学要点、熟悉氧化物的分类。、熟悉氧化物的分类。、掌握臭氧、过氧化氢的结构、性质和、掌握臭氧、过氧化氢的结构、性质和 用途。用途。、掌握离域、掌握离域键的概念。键的概念

2、。、掌握、掌握SOSO2 2、SOSO3 3、亚硫酸、硫酸和它们、亚硫酸、硫酸和它们相应的盐、硫代硫酸盐、过二硫酸盐等相应的盐、硫代硫酸盐、过二硫酸盐等的结构、性质、制备和用途以及它们之的结构、性质、制备和用途以及它们之间的相互转化关系间的相互转化关系Inorganic Chemistry2022-5-34 4无机化学氧族元素在周期表中的位置第一节第一节 氧族元素的通性氧族元素的通性Inorganic Chemistry2022-5-35 5无机化学在非金属化学中，和卤素一样，为构建元在非金属化学中，和卤素一样，为构建元素周期系的大厦起了非常重要的作用，本族素周期系的大厦起了非常重要的作用，本

3、族是非金属到金属的完整过渡。是非金属到金属的完整过渡。氧氧(Oxygen)地球含量最多的元素地球含量最多的元素49.13%，“成酸元素成酸元素”。硫硫(Sulfur)古代称古代称“黄芽黄芽”,印度梵文印度梵文“鲜黄鲜黄色色”天然硫矿床天然硫矿床FeS2(黄铁矿黄铁矿)Inorganic Chemistry2022-5-36 6无机化学 硒硒(Selenium)贝采利乌斯贝采利乌斯1817年发现，年发现，希腊文希腊文“月亮月亮”、因和碲性质相似，以表示、因和碲性质相似，以表示它是碲的姐妹，可做为光敏电阻的理想材料它是碲的姐妹，可做为光敏电阻的理想材料。碲碲(Tellurium)赖兴施泰于赖兴施泰

4、于1782年发现，年发现，原意为原意为“地球地球”，因它在地壳中丰度虽小，因它在地壳中丰度虽小，却广布于地球表面。却广布于地球表面。 钋钋(Polonium)居里夫人为纪念她的祖国居里夫人为纪念她的祖国波兰，命名为钋，放射性元素，半衰期为波兰，命名为钋，放射性元素，半衰期为138.7天。天。Inorganic Chemistry2022-5-37 7无机化学氧族氧族(VIA)OSSeTePo元素元素 非金属非金属准金属准金属放射性金属放射性金属存在存在单质或矿物单质或矿物共生于重金属硫化物中共生于重金属硫化物中价层电价层电子构型子构型2s22p43s23p44s24p45s25p46s26p4

5、电负性电负性3.442.582.552.102.0氧化值氧化值 -2, (-1) 2,4,62,4,62,4,62,6晶体晶体分子分子晶体晶体分子分子晶体晶体红硒红硒(分子晶体分子晶体)灰硒灰硒(链状晶体链状晶体)链状链状晶体晶体金属金属晶体晶体2.氧族元素的一般性质氧族元素的一般性质Inorganic Chemistry2022-5-38 8无机化学3 氧族元素的电势图氧族元素的电势图 酸性溶液中，酸性溶液中，H2O2、O2、O3均为强氧化剂均为强氧化剂氧的电势图氧的电势图 A B2.070.681.771.23O3O2H2O2H2O1.240.080.870.401O3O2HO2OHIno

6、rganic Chemistry2022-5-39 9无机化学氧族元素的电势图氧族元素的电势图 低价硫化合物不论在低价硫化合物不论在酸性还是在碱性溶液酸性还是在碱性溶液中都是强还原剂中都是强还原剂酸介质中，酸介质中，过硫酸盐是过硫酸盐是强氧化剂强氧化剂Inorganic Chemistry2022-5-31010无机化学低价的硒化物低价的硒化物和碲化物也是和碲化物也是强还原剂强还原剂在高价含氧酸中，氧化性最大的是在高价含氧酸中，氧化性最大的是第四周期的硒含氧酸最强。（卤素第四周期的硒含氧酸最强。（卤素是第四周期的溴含氧酸最强，）是第四周期的溴含氧酸最强，）Inorganic Chemistry

7、2022-5-31111无机化学 O2、O3、H2O2的结构的结构 O2、O3、H2O2的性质的性质 H2O2的制备的制备第二节第二节 氧及其化合物氧及其化合物 氧化物氧化物Inorganic Chemistry2022-5-31212无机化学 1. 氧原子的成键特征：氧原子的成键特征： 有离子键和共价键两大类型，对于共价键有离子键和共价键两大类型，对于共价键(1) 形成两个共价单键，形成两个共价单键，sp3杂化，如杂化，如H2O(2) 形成共价双键，如形成共价双键，如H2CO，COCl2等等(3) 形成两个共价单键和一个配位键，如形成两个共价单键和一个配位键，如H3O+(4) 形成共价叁键，

8、形成共价叁键，sp杂化，如杂化，如CO、NO等等(5) 形成形成dp配键（反馈键），如配键（反馈键），如H3PO4 （一）氧的成键特征（一）氧的成键特征Inorganic Chemistry2022-5-31313无机化学2. 以氧分子以氧分子O2成键的化合物成键的化合物（1） O2 分子得到分子得到1个个电子电子形成超氧离子形成超氧离子(O2-)，氧化数，氧化数为为- 如：如：KO2（2）得到）得到2个个电子形成超电子形成超氧离子过氧离子氧离子过氧离子(O22-)，氧氧化数为化数为1 。如：离子型。如：离子型Na2O2 ，共价型，共价型H-O-O-HOO:. . .2Inorganic Ch

9、emistry2022-5-31414无机化学如如O2 与与F2 共同作用于共同作用于Pt时时, O2 分子被分子被F原子夺取原子夺取一个电子而形成二氧基化合物一个电子而形成二氧基化合物 :O2 +Pt+3F2 O2+PtF6-比较：比较： Xe+PtF6Xe+PtF6-（3） O2 分子失去分子失去1个个电子电子形成二氧基形成二氧基O2+ 阳离子，阳离子，氧化数为氧化数为+ 。Inorganic Chemistry2022-5-31515无机化学Inorganic Chemistry2022-5-31616无机化学3. 以臭氧分子以臭氧分子O3成键的化合物（称臭氧化合物）成键的化合物（称臭氧

10、化合物）以臭氧分子或者是以氧分子成键的化合物都具有以臭氧分子或者是以氧分子成键的化合物都具有强氧化性强氧化性 Inorganic Chemistry2022-5-31717无机化学 1s 1s*1s1s 2s 2s*2s2s 2p 2p*2p2p 2p 2p*氧氧分分子子的的分分子子轨轨道道能能级级图图总键能相当于总键能相当于O=O双键键能双键键能1. 氧（氧（ O2）（二）氧单质（二）氧单质氧和臭氧氧和臭氧Inorganic Chemistry2022-5-31818无机化学碱性：碱性：酸性：酸性：(氧化性强氧化性强)0.401V = 4OH 4eO2HO-22+1.23V = O2H 4e

11、4HO2-2+OHHHHOOO.OHHOOO2H2O，稳定稳定O22H2O，不稳定不稳定Inorganic Chemistry2022-5-31919无机化学 Fe Fe3O4, FeO, Fe2O3 S SO2(g) H2S S 或或 SO2(g) O2 + NH3 H2O + N2 或或 NO HI I2 CH4 CO2、CO 或或 C 氧化性氧化性:Inorganic Chemistry2022-5-32020无机化学 43 结构：结构：2. 臭氧臭氧(O3)：O2的同素异形体的同素异形体惟一极性单质，惟一极性单质，Inorganic Chemistry2022-5-32121无机化学离

12、域离域 键键：由三个或三个以上原子形成的由三个或三个以上原子形成的 键称为离域键称为离域 键键生成离域生成离域 键的条件：键的条件：1.这些原子都在同一平面上这些原子都在同一平面上;2.每一原子有一互相平行的每一原子有一互相平行的p轨道轨道;3.p电子的数目小于电子的数目小于p轨道的数目的两倍轨道的数目的两倍Inorganic Chemistry2022-5-32222无机化学OHOI2H2IO222-3 氧化性氧化性3O 2O23-1mrmolkJ4 .285-=H2.07V OHO 2e2HOA22-3=+ 24V. 1 2OHO 2eOHOB2-23=+- 上述反应可用于检验氧气中是否存

13、在臭氧。上述反应可用于检验氧气中是否存在臭氧。不稳定性不稳定性O3 + CN- OCN- + O2 CO2 + N2 + O2臭氧臭氧的性质的性质Inorganic Chemistry2022-5-32323无机化学O2+hv(波长波长242nm)O+O O+O2O3O3+hv(波长波长220-320 nm)O2+O距地距地20- 40km处有个臭氧层，为处有个臭氧层，为0.2ppm。由于上述反应，使太阳光的大部分紫外线被由于上述反应，使太阳光的大部分紫外线被吸收，从而使地面的生物免遭紫外线的伤害。吸收，从而使地面的生物免遭紫外线的伤害。高空臭氧层的形成原理：高空臭氧层的形成原理：氧气在紫外线

14、的作用下发生如下平衡：氧气在紫外线的作用下发生如下平衡：自然界中的自然界中的O O3 3Inorganic Chemistry2022-5-32424无机化学 221 nm CF2 Cl +hv CF2 Cl + Cl Cl+O3ClO + O2 ClO + OCl + O2 426 nm NO2 +hv NO+O NO+ O3NO2+ O2 NO2+ O NO+ O2破坏臭氧层的污破坏臭氧层的污染气体主要有：染气体主要有：NO2、CO、H2S、SO2.氟氯烃氟氯烃俗名氟里昂俗名氟里昂如如CFCl3CF2Cl2 这些物质在臭氧层中能产生这些物质在臭氧层中能产生单原子自由基，并与臭氧分单原子自由

15、基，并与臭氧分子反应：子反应：人类应当设法减少这些气体的排放。人类应当设法减少这些气体的排放。Inorganic Chemistry2022-5-32525无机化学 彭塔阿雷纳斯彭塔阿雷纳斯上空的彩虹，在上空的彩虹，在这样美好的天气这样美好的天气人们同样要小心人们同样要小心防护自己。防护自己。 臭氧空洞变化图臭氧空洞变化图， 红色和蓝色区红色和蓝色区为空洞，左为为空洞，左为2001年年9月图，右为月图，右为2011年年3月形势。月形势。 臭氧空洞改变了智利最南部人们的生活方式臭氧空洞改变了智利最南部人们的生活方式Inorganic Chemistry2022-5-32626无机化学（三）过氧化

16、氢（三）过氧化氢（H2O2）Inorganic Chemistry2022-5-32727无机化学2. 性质：性质：弱酸性弱酸性H2O2 HO2+H+ Ka1=2.010-12, Ka210-25 -H2O2 + Ba(OH)2 BaO2 + H2O Inorganic Chemistry2022-5-32828无机化学不稳定性不稳定性 2H2O2 2H2O+O2 = 196kJmol-1mHr 低温和高纯度低温和高纯度时时H2O2比较稳定，若受热到比较稳定，若受热到153以上时便会猛烈以上时便会猛烈歧化分解歧化分解：Inorganic Chemistry2022-5-32929无机化学 H2

17、O2/H2O =1.78V aO2/H2O2=0.68 VFe3+/Fe2+=0.77 VMnO2/Mn2+=1.23 V a a aInorganic Chemistry2022-5-33030无机化学以以Mn2+为例：为例： H2O2/H2O =1.78V aMnO2/Mn2+=1.23 V aMnO2/Mn2+=1.23 V aO2/H2O2=0.68 V aInorganic Chemistry2022-5-33131无机化学2Fe3+H2O2 = 2Fe2+2H+O22Fe2+2H+H2O2 = Fe3+2H2O净结果净结果：2H2O2 = 2H2O+O2凡电位在凡电位在0.681.

18、78V之间的之间的金属电对均可催化金属电对均可催化H2O2分解分解以以Fe3+为例：为例： H2O2/H2O=1.78 aFe3+/Fe2+=0.77 aO2/H2O2=0.68 aFe3+/Fe2+=0.77 aH2O2像是钻进像是钻进风箱的老鼠：风箱的老鼠：两头受气。两头受气。Inorganic Chemistry2022-5-33232无机化学NOHInorganic Chemistry2022-5-33333无机化学可见：可见：H2O2氧化性强，还原性弱；氧化性强，还原性弱； 是不造成二次污染的杀菌剂。是不造成二次污染的杀菌剂。O8H2CrO2OH2Cr(OH)O3H2-24-422

19、酸性酸性:OH 1.77VOH0.68VO2222氧化还原性氧化还原性O8H5O2Mn6H2MnOO5H222-422 O4H)(s,PbSO)PbS(s,O4H2422 白白黑黑H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ 2Fe3+ + 2H2O碱性碱性: HO2+H2O+2e- 3OH, B =0.87V碱性溶液中遇强还原剂碱性溶液中遇强还原剂遇强氧化剂遇强氧化剂,显还原性显还原性 Inorganic Chemistry2022-5-33434无机化学Inorganic Chemistry2022-5-33535无机化学 2CrO5 + 7H2O2 + 6H+ = 2Cr3+ + 7O2+ 10

20、H2O 此反应也可以检测此反应也可以检测Cr2O72或或CrO42若不加乙醚若不加乙醚, CrO(O2)2进一步与进一步与H2O2反应反应,蓝色迅速消失：蓝色迅速消失：Inorganic Chemistry2022-5-33636无机化学3. H2O2的制备：的制备：强酸制取弱酸强酸制取弱酸Inorganic Chemistry2022-5-33737无机化学Inorganic Chemistry2022-5-33838无机化学（2 2）蒽醌法蒽醌法 H2+O2 H2O2 2-乙基蒽醌（乙基蒽醌（Pd催化）催化） 1990年报道年报道：在催化剂：在催化剂 (10 % Pt 90 % Pd )

21、的作用下，的作用下，H2 和和 O2 的直接燃的直接燃 烧也可获烧也可获浓度为浓度为 18 % 的的 H2O2 。+H2O2+O2OOC2H5OHOHC2H5乙乙基基蒽蒽醇醇乙乙基基蒽蒽醌醌Pd+OHOHC2H5H2OOC2H5Inorganic Chemistry2022-5-33939无机化学 大多数非金属氧化物和某些高氧化态大多数非金属氧化物和某些高氧化态的金属氧化物均显酸性；的金属氧化物均显酸性； 大多数金属氧化物显碱性；大多数金属氧化物显碱性； 一些金属氧化物（如一些金属氧化物（如Al2O3、 ZnO ）和）和少数非金属氧化物（如少数非金属氧化物（如As3O6 、Sb4O6、）显两性

22、；显两性； 中性氧化物有中性氧化物有NO 、CO等。等。（四）氧化物（四）氧化物Inorganic Chemistry2022-5-34040无机化学氧化物酸碱性的一般规律是：氧化物酸碱性的一般规律是： 同周期的氧化物，从左到右，酸性增强，同周期的氧化物，从左到右，酸性增强， 碱性减弱。碱性减弱。 同族的氧化物，从上到下，碱性增强，酸同族的氧化物，从上到下，碱性增强，酸性减弱。性减弱。1. 同元素不同价态的氧化物同元素不同价态的氧化物,高价态呈酸性，高价态呈酸性，低价态呈碱性。低价态呈碱性。LiO BeO B2O3 CO2 N2O5NaO MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 酸性增

23、强酸性增强 碱性减弱碱性减弱 碱性增强碱性增强酸性减弱酸性减弱Inorganic Chemistry2022-5-34141无机化学 硫单质硫单质 硫硫(-II)化合物及多硫化物化合物及多硫化物 硫硫(+IV) 化合物化合物 硫的硫的其他含氧酸及其盐其他含氧酸及其盐 硫硫(+VI) 化合物化合物第三节第三节 硫及其化合物硫及其化合物Inorganic Chemistry2022-5-34242无机化学1. 结构：结构： S：sp3杂化杂化 形成环状形成环状S8分子。分子。 硫有几种同素异形体硫有几种同素异形体 斜方硫斜方硫 单斜硫单斜硫 弹性硫弹性硫密度密度/g cm-3 2.06 1.99颜

24、色颜色 黄色黄色 浅黄色浅黄色 190的熔融硫的熔融硫稳定性稳定性 94.5 用冷水速冷用冷水速冷（一）单质硫（一）单质硫2. 物理性质：物理性质：)S( )S(单斜单斜斜方斜方弹性硫弹性硫94.5oC190Inorganic Chemistry2022-5-34343无机化学弹性硫的形成弹性硫的形成硫的同素异形体硫的同素异形体斜方斜方单斜单斜95.5 S(斜方斜方) S(单斜单斜) 弹性硫弹性硫190Inorganic Chemistry2022-5-34444无机化学3. 硫的制备方法硫的制备方法 H2S 的氧化的氧化 (以天然气、石油炼焦炉气中的以天然气、石油炼焦炉气中的 H2S 为原料

25、为原料) 1200 隔绝空气加热黄铁矿隔绝空气加热黄铁矿FeS2 S + FeS2H2S + SO2 3S + 2H2O H2S + 1.5 O2 SO2 + H2O Inorganic Chemistry2022-5-34545无机化学与许多金属与许多金属 直接化合直接化合与氢、氧、碳、与氢、氧、碳、 卤素卤素(碘除外碘除外)、 磷等直接作用磷等直接作用4. 硫的化学性质硫的化学性质活泼性不如卤素活泼性不如卤素2Al + 3S Al2S3Hg + S HgSS + 3F2(过量过量) SF6S + Cl2 SCl2S + O2 SO2Inorganic Chemistry2022-5-346

26、46无机化学与氧化性酸作用与氧化性酸作用与碱的作用与碱的作用O2H(g)3SO)(SO2HS2NO(g)SOH2HNOS2242423 浓浓 3S + 6NaOH 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O4S(过量过量) + 6NaOH 2Na2S+Na2S2O3+3H2OInorganic Chemistry2022-5-34747无机化学1. 结构：结构：H2S结构与结构与H2O相似相似（二）硫化氢（二）硫化氢3s3p3d杂化态杂化态 键键 键键 孤电子对孤电子对 分子构型分子构型Inorganic Chemistry2022-5-34848无机化学 H2S是无色，有腐蛋味，剧毒气体。稍

27、是无色，有腐蛋味，剧毒气体。稍溶于水。水溶液呈酸性，为二元弱酸。溶于水。水溶液呈酸性，为二元弱酸。2. 物理性质：物理性质：与空气与空气(O2)反应反应 2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2（蓝色火焰）（蓝色火焰） 完全完全 2H2S + O2 2H2O + 2S 不完全不完全3. 化学性质化学性质-还原性还原性Inorganic Chemistry2022-5-34949无机化学与中等强度氧化剂作用与中等强度氧化剂作用FeSSFe32与强氧化剂反应与强氧化剂反应产物产物:SSO42-H2S + 2Fe3+ S + 2Fe2+ + 2H+ H2S + I2 S + 2H+2IH2S+4

28、Br2+4H2O H2SO4+8HBr2MnO4-+5H2S+6H+ 2Mn2+5S+8H2OInorganic Chemistry2022-5-35050无机化学实验中经常用硫代乙酰胺代替硫化氢实验中经常用硫代乙酰胺代替硫化氢CH3CSNH2 +2H2O CH3COO- + NH4+ + H2SCH3CSNH2+3OH- CH3COO- + NH3 + H2O + S2-Inorganic Chemistry2022-5-35151无机化学（四）硫化物（四）硫化物Inorganic Chemistry2022-5-35252无机化学煮沸煮沸微溶：微溶：MgS，CaS，SrS(但但BeS难溶难

29、溶)Cr2S3和和Al2S3M3+ + 3S2- + 6H2O 2M(OH)3 + 3H2S Inorganic Chemistry2022-5-35353无机化学VIB VIIB VIII IB IIB IIIA VIA VA MnS FeS CoS NiS CuS ZnS Ga2S3 GeS As2S5 (Fe2S3) Cu2S As2S3MoS3 Tc2S7 RuS2 RhS2 PdS Ag2S CdS In2S3 SnS2 Sb2S5 SnS Sb2S3WS3 Re2S7 OsS2 IrS2 PtS Au2S HgS Tl2S PbS Bi2S3 Hg2S(虚线的右方是常见难溶硫化物)

30、S2- 负电荷高负电荷高,半径大半径大.变形性、极化作用都大。变形性、极化作用都大。离离子极化子极化导致离子间距离缩短，离子键向共价键过导致离子间距离缩短，离子键向共价键过渡，渡，溶解度变小，化合物颜色加深溶解度变小，化合物颜色加深.Inorganic Chemistry2022-5-35454无机化学溶于稀盐酸溶于稀盐酸0.3 molL-1难溶于稀盐酸难溶于稀盐酸溶于浓盐酸溶于浓盐酸难溶于浓盐酸难溶于浓盐酸溶于浓硝酸溶于浓硝酸溶于王水溶于王水(NH4)2SNa2SK2S MgSCaSSrSBaS均为白色均为白色*Al2S3 白色白色*Cr2S3 黑色黑色MnS 肉色肉色ZnS 白色白色Fe2

31、S3 黑色黑色FeS 黑色黑色CoS 黑色黑色NiS 黑色黑色SnS 褐色褐色SnS2 黄色黄色PbS 黑色黑色Sb2S3 橙色橙色Sb2S5 橙色橙色CdS 黄色黄色CuS 黑色黑色Cu2S 黑色黑色Ag2S 黑色黑色As2S3 浅黄色浅黄色As2S5 浅黄色浅黄色Bi2S3 暗棕色暗棕色HgS 黑色黑色Hg2S 黑色黑色Inorganic Chemistry2022-5-35555无机化学加络合剂加络合剂加氧化剂或还原剂，加氧化剂或还原剂，加加H+， HS-，H2S加氧化剂，加氧化剂， S溶度积原理溶度积原理： MS(s) = M2+ + S2 Ksp = M2+S2硫化物硫化物的的溶解度

32、溶解度随着随着溶液溶液的的酸碱度的变化而变化。酸碱度的变化而变化。硫化物溶解原理：硫化物溶解原理：减少（减少（M2+）减少（减少（S2-）MS(s)溶解的条件是：溶解的条件是：J = (M2+)(S2-) Ksp方法：减少（方法：减少（M2+） 或或/和和 减少（减少（S2-）Inorganic Chemistry2022-5-35656无机化学配位酸溶解配位酸溶解(浓浓HCl)：SnS + 2H+ + 4Cl = SnCl42- + H2S SnS2 + 4H+ + 6Cl = SnCl62- + 2H2S PbS + 2H+ + 4Cl = PbCl42- + H2S Sb2S3 + 6H

33、+ + 12Cl = 2SbCl63- + 3H2S Sb2S5 + 10H+ + 12Cl = 2SbCl6 + 5H2S Bi2S3 + 6H+ + 8Cl = 2BiCl4 + 3H2S CdS + 2H+ + 4Cl = CdCl42- + H2S ZnSNiS,CoS,FeS,MnS,稀酸溶性：稀酸溶性：MS + 2H+ M2+ + H2S(g)Inorganic Chemistry2022-5-35757无机化学氧化配位溶解氧化配位溶解(王水王水)：氧化性酸溶解氧化性酸溶解(HNO3)：Bi2S3+8HNO3 = 2Bi(NO3)3+2NO +3S +4H2O3PbS+8HNO3

34、= 3Bi(NO3)2+2NO +3S +4H2O3CuS+8HNO3 = 3Bi(NO3)2+2NO +3S +4H2O3Ag2S+8HNO3 = 6AgNO3+2NO +3S +4H2O3HgS + 2HNO3 + 12HCl 3H2HgCl4+3S+2NO+4H2OInorganic Chemistry2022-5-35858无机化学(大多数为黑色大多数为黑色,少数需要特殊记忆少数需要特殊记忆) SnS 褐褐, SnS2 金黄金黄, As2S3 黄黄, As2S5 黄黄, Sb2S3橙橙, Sb2S5橙红橙红, MnS 肉肉, ZnS 白，白， CdS 黄。黄。硫化锌硫化锌硫化锰硫化锰硫

35、化镉硫化镉硫化砷硫化砷硫化锑硫化锑硫化锡硫化锡硫化铋硫化铋Inorganic Chemistry2022-5-35959无机化学暗棕暗棕BBBBAAACr2S3黑色黑色MnS肉色肉色FeS黑色黑色CoS黑色黑色NiS黑色黑色CuS黑色黑色ZnS白色白色Al2S3白色白色GeS红色红色As2S3黄色黄色Fe2S3黑色黑色Cu2S黑色黑色 CdS黄色黄色Ge2S白色白色As2S5黄色黄色Ag2S黑色黑色HgS黑色黑色SnS褐色褐色Sb2S3橙色橙色Hg2S黑色黑色SnS2黄色黄色Sb2S5橙色橙色PbS黑色黑色Bi2S3轻金属硫化物一般无轻金属硫化物一般无色（如色（如 Na2S白色），白色），重金

36、属硫化物一般都重金属硫化物一般都具有特征的颜色具有特征的颜色。Inorganic Chemistry2022-5-36060无机化学Inorganic Chemistry2022-5-36161无机化学 B B A A AInorganic Chemistry2022-5-36262无机化学As2S5Sb2S5Sb2S3Bi2S3As2S3酸性酸性两性两性碱性碱性 同种元素高氧化态硫化物的酸性强于低氧化同种元素高氧化态硫化物的酸性强于低氧化态的；态的；As2S5As2S3 ，Sb2S5 Sb2S3；酸性减弱酸性减弱 同族元素相同氧化态的硫化物，在族中自上同族元素相同氧化态的硫化物，在族中自上而

37、下，酸性减弱，碱性增强；如：而下，酸性减弱，碱性增强；如：碱性增强碱性增强Inorganic Chemistry2022-5-36363无机化学碱溶（用碱溶（用NaOH或或Na2S）酸酸性性硫硫化化物物-22-2-34-2522-34-34-52-33-2322-33-33-32-34-2522-34-34-52-33-2322-33-33-32-23-222-23-23-2HgSSHgS2SbSS3SSbO12HSbS53SbOOH42S4Sb2SbSS3SSbO3HSbSSbO6OHSSb2AsSS3SAsO12H5AsS3AsO24OHS4As2AsS3SSAsO3HAsSAsO6OHS

38、AsSnSSSnSO3HSnS2SnO6OH2SnS52SSb32SSb52SAs32SAs2SnSInorganic Chemistry2022-5-36464无机化学氧化碱溶：（氧化碱溶：（ Na2S2或或Na2Sx有氧化性）有氧化性）酸性硫化物对应的低价态硫化物：酸性硫化物对应的低价态硫化物： SnS、As2S3、Sb2S3SnS显碱性显碱性, 不溶于不溶于Na2S, 可溶于多硫化物中可溶于多硫化物中SnS先被先被S22-氧化成高价酸性的氧化成高价酸性的SnS2，再与再与Na2S作用：作用：SnS + Na2Sx Na2SnS3 + (x1)SNa2Sx=Na2S+(x-1)SSnS+N

39、a2Sx= SnS2 + Na2S-2-2+2+4 -2*2-2SnS2 + Na2S = Na2SnS3Inorganic Chemistry2022-5-36565无机化学SnS + Na2S2 = Na2SnS3 As2S3 + 3Na2S2 = 2Na3AsS4 + S Sb2S3 + 3Na2S2 = 2Na3SbS4 + S Na2S2As2S3 + 3Na2Sx = 2Na3AsS4 + (3x5)S Sb2S3 + 3Na2Sx = 2Na3SbS4 + (3x5)S 类似的：类似的：Inorganic Chemistry2022-5-36666无机化学62 xS)(NH ,

40、SNax24x2 S-2X现象：黄现象：黄橙红橙红红红 x制备：制备： Na2S + (x1)S Na2Sx 长硫链长硫链 Sx，当，当x2 时，称为过硫化物，类时，称为过硫化物，类似过氧化物；当似过氧化物；当x26 时，称为多硫化物；时，称为多硫化物；（五）多硫化物（五）多硫化物SSSSSS5 -22-SSSS3 -22-Inorganic Chemistry2022-5-36767无机化学多硫化物性质：多硫化物性质：遇酸不稳定，易歧化遇酸不稳定，易歧化氧化性氧化性Sx2 + 2H+ H2Sx H2S(g) + (x1)SSnS + Na2Sx Na2SnS3 + (x1)SNa2Sx=Na

41、2S+(x-1)S+2+4-2-2*3-20SnS+Na2Sx= SnS2 + Na2S-2-2+2+4 -2*2-2SnS2 + Na2S = Na2SnS3Inorganic Chemistry2022-5-36868无机化学还原性还原性3FeS2 + 8O2 Fe3O4 + 6SO2 Inorganic Chemistry2022-5-36969无机化学1. SO2的结构：的结构：SO2是极性分子是极性分子43 （六）二氧化硫（六）二氧化硫2s2p杂化态杂化态 键键 键键 孤电子对孤电子对 分子构型分子构型2s2pInorganic Chemistry2022-5-37070无机化学2.

42、 SO2的性质：的性质： 气体、无色，有强烈刺激性气味，气体、无色，有强烈刺激性气味， 亚硫酸酸酐亚硫酸酸酐易溶于水形成亚硫酸，易易溶于水形成亚硫酸，易与碱或碱性物质作用与碱或碱性物质作用, 主要表现还原性。主要表现还原性。漂白漂白-使品红褪色使品红褪色SO2与与Cl2的漂白机理有什么不同的漂白机理有什么不同？ Inorganic Chemistry2022-5-37171无机化学 二元中强酸二元中强酸只存在水溶液中，主要物种为只存在水溶液中，主要物种为 SO2(aq)： SO2 + 2 H2O HSO3- + 3 H3O+这是因为这是因为 SO2 的路易斯酸性相当弱：的路易斯酸性相当弱：8-

43、2-23-3-21-332106.1 SOH HSO101.3 HSOH SOHKK（七）亚硫酸（七）亚硫酸H2SO3Inorganic Chemistry2022-5-37272无机化学S不等性不等性sp3杂化杂化H2SO3结构：结构：2s2p2s2pHH2s2p2p3d2个个(p-d) 反馈配反馈配键的强度才相当键的强度才相当于于1个单键个单键Inorganic Chemistry2022-5-37373无机化学SO32-结构：结构：S不等性不等性sp3杂化杂化2s2p2s2p2s2p2p3dInorganic Chemistry2022-5-37474无机化学 氧化性氧化性还原性还原性

44、H2SO3的性质：的性质：H2SO3 + 2H2S = 3S + 3H2O H2SO3 + I2 + H2O = H2SO4 + 2HI(Cl2,Br2) 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 2HXSOHOHXSOH422232Inorganic Chemistry2022-5-37575无机化学在在SO3 溶液中常含有溶液中常含有SO4 ，因此直接加入，因此直接加入 Ba2+鉴定鉴定SO3 是不行的，鉴定是不行的，鉴定SO3 的步骤是：的步骤是：Inorganic Chemistry2022-5-37676无机化学S或或H2S燃烧燃烧二氧化硫二氧化硫亚硫酸亚硫酸亚硫酸盐亚硫酸盐水吸收水

45、吸收酸化酸化碱吸收碱吸收微酸化微酸化碱化碱化酸化酸化二氧化硫、亚硫酸及其盐转换二氧化硫、亚硫酸及其盐转换Inorganic Chemistry2022-5-37777无机化学不等性不等性杂化态杂化态 键键 键键 孤电子对孤电子对 分子构型分子构型（八）三氧化硫（八）三氧化硫 SO3OSO=1203pS S2s2p2sInorganic Chemistry2022-5-37878无机化学型晶体型晶体无色，易挥发固体无色，易挥发固体固体有几种聚合物固体有几种聚合物例如：例如：型晶体型晶体,为三聚分子。为三聚分子。 型晶体型晶体,为螺旋式长链。为螺旋式长链。SO3存在状态：存在状态：sp3sp3型晶

46、体型晶体Inorganic Chemistry2022-5-37979无机化学SO3的性质：的性质：使单质磷燃烧使单质磷燃烧xSO3(g) + H2SO4(l) = H2SO4xSO3(l)SO3的制备：的制备：SO3 + HBr Br2 + S 酸酐酸酐强氧化性强氧化性“发烟硫酸发烟硫酸”:含含SO3 2025% 5053%Inorganic Chemistry2022-5-38080无机化学结构结构（九）硫酸（九）硫酸S S: :s sp p3 33 3d d( (p p- -d d) )O OO OO OO OH HH HS：sp3不等性杂化不等性杂化4个个(p-d) 反馈配键反馈配键I

47、norganic Chemistry2022-5-38181无机化学4个个d-p 配键配键2个个 配键配键3d2s2p2个个 键键2-杂化态杂化态 键键 键键 孤电子对孤电子对 分子构型分子构型SO42-的结构的结构2s2pInorganic Chemistry2022-5-38282无机化学 强吸水性：强吸水性： 作干燥剂。作干燥剂。 从纤维、糖中提取水。从纤维、糖中提取水。 二元强酸二元强酸2-100 . 1 =Ka2浓浓H2SO4的性质的性质C12H22O11 = 12C + 11H2O 浓浓H2SO4Inorganic Chemistry2022-5-38383无机化学强氧化性强氧化性

48、与非金属反应与非金属反应：与不活泼金属反应：与不活泼金属反应：与活泼金属反应：与活泼金属反应：O4HS3ZnSO) =(SO4H3Zn2442+浓浓O4HSH4ZnSO) =(SO5H4Zn22442+浓浓Cu + 2H2SO4(浓浓) = CuSO4 + 2SO2 + 2H2OC + 2H2SO4(浓浓) = CO2 + 2SO2 + 2H2O2P + 5H2SO4(浓浓) = P2O5 + 5SO2 + 5H2O S + 2H2SO4(浓浓) = 3SO2 + 2H2O Inorganic Chemistry2022-5-38484无机化学（1）纯）纯H2SO4是共价化合物，却有较高的沸是

49、共价化合物，却有较高的沸点（点（657K），为什么？），为什么？（2）稀释浓）稀释浓H2SO4时，一定要把时，一定要把H2SO4加入加入水中，边加边搅拌，而稀释浓水中，边加边搅拌，而稀释浓HNO3与浓盐与浓盐酸没有这么严格规定，为什么？酸没有这么严格规定，为什么？Inorganic Chemistry2022-5-38585无机化学硫酸盐的溶解性硫酸盐的溶解性 酸式盐易溶于水；酸式盐易溶于水； 正盐除正盐除Ca2+、Sr2+、Ba2+、Pb2+、Hg(I)和和Ag+等盐外，其他大多数盐均易溶于水。等盐外，其他大多数盐均易溶于水。 多数硫酸盐易形成复盐，如多数硫酸盐易形成复盐，如+1价金属硫价金

50、属硫酸盐与酸盐与+2价金属硫酸盐以及价金属硫酸盐以及+1价金属硫酸盐价金属硫酸盐与与+3金属硫酸盐均能形成复盐，通常称这种金属硫酸盐均能形成复盐，通常称这种复盐为矾。如：复盐为矾。如： (NH4)2 SO4 FeSO46H2O KAl(SO4)212H2OInorganic Chemistry2022-5-38686无机化学 MSO4 MO + SO3 （ 800 ） MSO4 MO + SO2 + O2 （ 800 ）Mn+的离子势的离子势 ，Mn+对对SO42-诱导极化作用诱导极化作用， MSO4热稳定性热稳定性 。 = Z / r (其中：其中：Z为离子电荷为离子电荷, r为离子半径，为

51、离子半径，pm）例例1 MgSO4 CaSO4 SrSO4 M2+的的 0.031 0.020 0.018MSO4热分解温度热分解温度/ 895 1149 1374硫酸盐的热稳定性硫酸盐的热稳定性SOOOO2-2+MIA族族M2SO4热稳定性高，热稳定性高，其余硫酸盐受热分解：其余硫酸盐受热分解：Inorganic Chemistry2022-5-38787无机化学例例2 CdSO4 MgSO4离子电荷离子电荷Z +2 +2r /pm 97 65离子势离子势 0.021 0.031MSO4 热分解温度热分解温度 816 895M2+外壳外壳 18 e 8 e 4s2 4p64d 10 2s22

52、p6M2+极化力极化力 有效离子势有效离子势 * 原则上，其它族原则上，其它族含氧酸盐含氧酸盐(硝酸盐、碳酸盐硝酸盐、碳酸盐)的热的热稳定性可用稳定性可用 或或 *大小解释。大小解释。 在在Mn+有有d电子情况下，改用电子情况下，改用“有效离子势有效离子势” * =Z*/ r . Z*为有效核电荷：为有效核电荷： Z* = Z - ；r为离子半径，为离子半径，pmInorganic Chemistry2022-5-38888无机化学（十）（十） 硫的其他含氧酸及其盐硫的其他含氧酸及其盐+6-2硫酸系含氧的形成与分子结构特点硫酸系含氧的形成与分子结构特点含氧酸含氧酸 分子式分子式 形成形成 结构

53、特点结构特点 硫酸硫酸 H2SO4 母体母体 S sp3杂化杂化 H2SO4SOOHOOHH2S2O6S2O32-SOOOSOOHOHSHOOOHOSHOOOHO+H2O-SHOOOOOOHOSH2S2O7焦硫酸焦硫酸 H2S2O7 2 H2SO4脱脱H2O 氧桥氧桥硫代硫酸硫代硫酸 H2S2O3 * S代代O 硫代硫代连二硫酸连二硫酸 H2S2O6* -OH被被磺基磺基-SO3H取代取代 硫链硫链Inorganic Chemistry2022-5-38989无机化学 硫代硫酸硫代硫酸(H2S2O3)：极不稳定，尚未：极不稳定，尚未制得纯品。制得纯品。 硫代硫酸盐：硫代硫酸盐：Na2S2O3

54、5H2O，海波，海波，大苏打。大苏打。硫代硫酸及其盐硫代硫酸及其盐制备：制备：性质：性质：易溶于水易溶于水,水溶液呈弱碱性；水溶液呈弱碱性； 遇酸分解：遇酸分解：OHSO= SOSH2HOS22322-232+Na2SO3 + S Na2S2O3 Inorganic Chemistry2022-5-39090无机化学SOSOOSOOOS- 2- 2SOSOOSOOOS- 2 2II I还原性：还原性：2S2O32- + I2 S4O62- +2IS2O32- + 4Cl2 + 5H2O 2SO42- + 8Cl+10H+连四硫酸根连四硫酸根(印染工业以印染工业以Cl2漂白后漂白后, 除除Cl2

55、)（碘量法基础）（碘量法基础）Inorganic Chemistry2022-5-39191无机化学配位性：配位性：鉴定鉴定S2O32-：AgBr + 2S2O32- (过量过量) Ag(S2O3)23- + Br2Ag+ + S2O32 Ag2S2O3(s,白白)Ag2S2O3(s,白白) + H2O H2SO4 + Ag2S(s,黑黑)单齿配位单齿配位 （对亲硫元素（对亲硫元素Hg2+、Ag+）双齿配位双齿配位Inorganic Chemistry2022-5-39292无机化学15-11 完成下面反应方程式并解释在反应（完成下面反应方程式并解释在反应（1）过程中，为什么出现由白到黑的颜色

56、变化？过程中，为什么出现由白到黑的颜色变化？（1） Ag+ + S2O32-（少量）（少量） （2） Ag+ + S2O32-（过量）（过量） Ag+ + 2S2O32(过量过量) Ag(S2O3)23Inorganic Chemistry2022-5-39393无机化学冷却发烟硫酸时，可以析出焦硫酸晶体冷却发烟硫酸时，可以析出焦硫酸晶体OHOSH2722 H2S2O7为无色晶为无色晶体，吸水性、腐蚀性体，吸水性、腐蚀性比比H2SO4更强。更强。OHOSOOHHOSOHOOOHSOOOSOOHO焦硫酸及其盐焦硫酸及其盐SO3 + H2SO4 = H2S2O7 Inorganic Chemist

57、ry2022-5-39494无机化学焦硫酸盐可作为溶剂焦硫酸盐可作为溶剂-Al2O3 + 3K2S2O7 = Al2(SO4)3 + 3K2SO4 TiO2 + K2S2O7 = TiOSO4 + K2SO4 焦硫酸及其盐焦硫酸及其盐Inorganic Chemistry2022-5-39595无机化学过氧化氢：过氧化氢：H-O-O-H过二硫酸过二硫酸过一硫酸过一硫酸OSOHOOOH过硫酸及其盐过硫酸及其盐磺磺酸酸基基过二硫酸盐：过二硫酸盐：OS)(NH8224OSK822OSOHOOSOHOOO O O | |HOSOOSOH | | O O-1-1Inorganic Chemistry20

58、22-5-39696无机化学 稳定性差：稳定性差：2K2S2O8 = 2K2SO4 + 2SO3 + O2过硫酸及其盐过硫酸及其盐Inorganic Chemistry2022-5-39797无机化学 Inorganic Chemistry2022-5-39898无机化学连二亚硫酸：连二亚硫酸：(H2S2O4)亚硫酸：亚硫酸：二元中强酸：二元中强酸：遇水分解：遇水分解：OHHOSOSOSOHOOH=-110 4.5Ka1-310 3.5=Ka22H2S2O4 + H2O = H2S2O3 + 2H2SO3 H2S2O3 = S + H2SO3 Inorganic Chemistry2022-5

59、-39999无机化学连二亚硫酸盐：连二亚硫酸盐：O2HOSNa2422保险粉保险粉还原剂还原剂： (SO3/S2O42-)=1.12VNa2S2O4 + O2 + H2O = NaHSO3 + NaHSO4Inorganic Chemistry2022-5-3100100无机化学稳定性比相应的酸强：稳定性比相应的酸强：2Na2S2O4 = Na2S2O3 + Na2SO3 + SO2Inorganic Chemistry2022-5-3101101无机化学名称名称 化学式化学式硫氧硫氧化数化数结构式结构式存在存在形式形式1.1.次硫酸次硫酸H H2 2SOSO2 2+2+2H HO OS SO

60、 OH H盐盐2.2.连二亚连二亚 硫酸硫酸H H2 2S S2 2O O4 4+3+3盐盐3.3.亚硫酸亚硫酸H H2 2SOSO3 3+4+4 盐盐4.4.硫酸硫酸H H2 2SOSO4 4+6+6酸酸, ,盐盐 5.5.焦硫酸焦硫酸 H H2 2S S2 2O O7 7+6+6酸酸, ,盐盐硫的各种含氧酸 H HO OS SS SO OH HO OO OH H O O S SO O H HO OO OH H O OS SO OO OH HH HO OS SS SO OH HO OO OO OO OO OInorganic Chemistry2022-5-3102102无机化学6.6.硫代