《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》教材配套PPT電子課件

《無(wú)機(jī)及分析化學(xué)》教材配套PPT電子課件,無(wú)機(jī)及分析化學(xué),無(wú)機(jī),分析化學(xué),教材,配套,PPT,電子,課件 第十二章第十二章 非金屬元素非金屬元素12.1 鹵素鹵素12.2 氧族元素氧族元素12.3 氮族元素氮族元素12.4 碳族元素碳族元素12.5 硼族元素硼族元素學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求1掌握鹵素單質(zhì)及其化合物的主要性質(zhì)掌握鹵素單質(zhì)及其化合物的主要性質(zhì)2熟悉氧及其化合物的性質(zhì)熟悉氧及其化合物的性質(zhì)3掌握硫的化合物的重要性質(zhì)掌握硫的化合物的重要性質(zhì)4掌握氮的化合物的重要性質(zhì)掌握氮的化合物的重要性質(zhì)5.掌握磷及其化合物的重要性質(zhì)掌握磷及其化合物的重要性質(zhì)6.熟悉碳、硼及其化合物的重要性質(zhì)熟悉碳、硼及其化合物的重要性質(zhì)12.1鹵族元素12.1.1鹵素的通性第第A主族元素主族元素包括氟（包括氟（Fluorine）、）、氯（氯（Chlorine）、）、溴溴（Bromine）、）、碘（碘（Iodine）和砹（和砹（Astatine）鹵素一詞的希臘原文的意思是鹵素一詞的希臘原文的意思是“成鹽元素成鹽元素”，它，它們都能直接和金屬化合成鹽類。們都能直接和金屬化合成鹽類。砹是放射性元素。砹是放射性元素。1電子構(gòu)型電子構(gòu)型鹵素的價(jià)電子構(gòu)型均為鹵素的價(jià)電子構(gòu)型均為ns2np5，易獲得一易獲得一個(gè)電子成為一價(jià)負(fù)離子。個(gè)電子成為一價(jià)負(fù)離子。鹵素和同周期元素相比較，鹵素和同周期元素相比較，非金屬性非金屬性是是最強(qiáng)的，在本族內(nèi)從氟到碘非金屬性依最強(qiáng)的，在本族內(nèi)從氟到碘非金屬性依次減弱。次減弱。2物理性質(zhì)物理性質(zhì)在常溫下，氟、氯為氣體，溴是易揮發(fā)的液體，碘是在常溫下，氟、氯為氣體，溴是易揮發(fā)的液體，碘是固體。固體碘加熱即可升華，碘蒸汽呈紫色。固體。固體碘加熱即可升華，碘蒸汽呈紫色。所有的鹵素均有刺激性氣味，吸入較多蒸氣會(huì)嚴(yán)重中所有的鹵素均有刺激性氣味，吸入較多蒸氣會(huì)嚴(yán)重中毒，甚至死亡，刺激性從氯至碘依次減小。毒，甚至死亡，刺激性從氯至碘依次減小。鹵素單質(zhì)均有顏色，并且隨著分子量的增大，顏色依鹵素單質(zhì)均有顏色，并且隨著分子量的增大，顏色依次加深。次加深。鹵素較難溶于水，它們?cè)谟袡C(jī)溶劑如乙醇、乙醚、氯鹵素較難溶于水，它們?cè)谟袡C(jī)溶劑如乙醇、乙醚、氯仿等溶劑中溶解度要大得多。另外，仿等溶劑中溶解度要大得多。另外，I2由于能與由于能與I形成形成I3 而易溶于水：而易溶于水：I2+I=I3 3化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)氧化性氧化性：F2是最強(qiáng)的氧化劑，氧化性從氟到碘依次減弱。是最強(qiáng)的氧化劑，氧化性從氟到碘依次減弱。與氫化合生成鹵化氫：與氫化合生成鹵化氫：氟與氫在陰冷處就能化合，放出大量熱并引起爆炸；氟與氫在陰冷處就能化合，放出大量熱并引起爆炸；氯和氫的混合物在常溫下緩慢化合，在強(qiáng)光照射下反應(yīng)氯和氫的混合物在常溫下緩慢化合，在強(qiáng)光照射下反應(yīng)加快，甚至?xí)l(fā)生爆炸反應(yīng)；加快，甚至?xí)l(fā)生爆炸反應(yīng)；溴和氫化合反應(yīng)程度比氯緩和；溴和氫化合反應(yīng)程度比氯緩和；碘和氫在高溫下能化合。碘和氫在高溫下能化合。與金屬的反應(yīng)：與金屬的反應(yīng)：氟和金屬能發(fā)生劇烈的反應(yīng)；氟和金屬能發(fā)生劇烈的反應(yīng)；氯幾乎和所有的金屬化合，但有時(shí)需加熱；氯幾乎和所有的金屬化合，但有時(shí)需加熱；溴活潑性次于氯，能和除貴金屬以外的所有其他溴活潑性次于氯，能和除貴金屬以外的所有其他金屬化合；金屬化合；碘比溴更不活潑。碘比溴更不活潑。鹵素與非金屬的作用，也出現(xiàn)這樣的規(guī)律。鹵素與非金屬的作用，也出現(xiàn)這樣的規(guī)律。還原性：還原性：I-Br-Cl-F-。每種鹵素都可以把電負(fù)性比它小的鹵素從后者的鹵化每種鹵素都可以把電負(fù)性比它小的鹵素從后者的鹵化物中置換出來(lái)。例如：物中置換出來(lái)。例如：氟可以從固態(tài)氯化物、溴化物、碘化物中分別置換氯、氟可以從固態(tài)氯化物、溴化物、碘化物中分別置換氯、溴、碘；溴、碘；氯可以從溴化物、碘化物的溶液中置換出溴、碘；氯可以從溴化物、碘化物的溶液中置換出溴、碘；而溴只能從碘化物的溶液中置換出碘。而溴只能從碘化物的溶液中置換出碘。鹵素和水的反應(yīng)：鹵素和水的反應(yīng)：鹵素在水中的溶解度不大（鹵素在水中的溶解度不大（F2與與H2O劇烈反應(yīng)除外），劇烈反應(yīng)除外），水溶液分別稱為氯水、溴水和碘水，顏色分別為黃綠色、水溶液分別稱為氯水、溴水和碘水，顏色分別為黃綠色、橙色和棕黃色。鹵素和水的反應(yīng)共有兩類：橙色和棕黃色。鹵素和水的反應(yīng)共有兩類：一類是對(duì)水的氧化作用。一類是對(duì)水的氧化作用。2X2 +2H2O 4HX +O2另一類反應(yīng)是鹵素的歧化作用另一類反應(yīng)是鹵素的歧化作用:X2 +H2O H+X-+HXO F2在水中只能進(jìn)行置換反應(yīng)，而在水中只能進(jìn)行置換反應(yīng)，而Cl2、Br2、I2可以進(jìn)行歧可以進(jìn)行歧化反應(yīng)，但氯到碘反應(yīng)進(jìn)行的程度越來(lái)越小化反應(yīng)，但氯到碘反應(yīng)進(jìn)行的程度越來(lái)越小。F2大量用來(lái)制取有機(jī)氟化物，如高效滅火大量用來(lái)制取有機(jī)氟化物，如高效滅火劉（劉（CF2ClBr、CBr2F2等），殺蟲劑（等），殺蟲劑（CCl3F）、）、塑料（聚四氟乙?。┧芰希ň鬯姆蚁。┑取７蓟衔锎t細(xì)胞制劑可作為血液代用品應(yīng)用等。氟碳化合物代紅細(xì)胞制劑可作為血液代用品應(yīng)用于臨床。此外，液態(tài)于臨床。此外，液態(tài)F2還是航天燃料的高能氧化劑。還是航天燃料的高能氧化劑。Cl2是一種重要的化工原料，主要用于鹽酸、農(nóng)藥、炸是一種重要的化工原料，主要用于鹽酸、農(nóng)藥、炸藥、有機(jī)染料、有機(jī)溶劑及化學(xué)試劑的制備，用于漂藥、有機(jī)染料、有機(jī)溶劑及化學(xué)試劑的制備，用于漂白紙張、布匹等。白紙張、布匹等。12.1.2 鹵素的用途鹵素的用途Br2是制取有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物的工業(yè)原料，廣泛用于醫(yī)是制取有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物的工業(yè)原料，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、感光材料、含溴染料、香料等方面。也是制藥、農(nóng)藥、感光材料、含溴染料、香料等方面。也是制取催淚性毒氣和高效低毒滅火劑的主要原料。用取催淚性毒氣和高效低毒滅火劑的主要原料。用Br2制制取的二溴乙烷取的二溴乙烷（C2H4Br2）是汽油抗震劑中的添加劑。是汽油抗震劑中的添加劑。I2在醫(yī)藥上有重要用途，如制備消毒劑（碘酒）、防腐在醫(yī)藥上有重要用途，如制備消毒劑（碘酒）、防腐劑（碘仿劑（碘仿CHI3）、）、鎮(zhèn)痛劑等。碘還用于制造偏光玻璃，鎮(zhèn)痛劑等。碘還用于制造偏光玻璃，在偏光顯微鏡、車燈、車窗上得到應(yīng)用。碘化銀為照相在偏光顯微鏡、車燈、車窗上得到應(yīng)用。碘化銀為照相工業(yè)的感光材料，還可作人工降雨的工業(yè)的感光材料，還可作人工降雨的“晶種晶種”。當(dāng)人體。當(dāng)人體缺碘時(shí)，會(huì)導(dǎo)致甲狀腺腫大、生長(zhǎng)停滯等病癥。缺碘時(shí)，會(huì)導(dǎo)致甲狀腺腫大、生長(zhǎng)停滯等病癥。12.1.3 鹵素的化合物鹵素的化合物 1鹵化氫鹵化氫鹵化氫都是具有刺激性氣味的無(wú)色氣體。鹵化氫都是具有刺激性氣味的無(wú)色氣體。實(shí)驗(yàn)室里鹵化氫可由鹵化物與高沸點(diǎn)酸（如實(shí)驗(yàn)室里鹵化氫可由鹵化物與高沸點(diǎn)酸（如H2SO4、H3PO4）反應(yīng)制?。悍磻?yīng)制取：CaF2 +H2SO4（濃）濃）=CaSO4 HFNaCl H2SO4（濃）濃）=NaHSO4+HClHBr和和HI不能用濃不能用濃H2SO4制取，因?yàn)闈饬蛩釙?huì)氧化它們，制取，因?yàn)闈饬蛩釙?huì)氧化它們，得不到純的得不到純的HBr和和HI。2HBr +H2SO4（濃）濃）=SO2+2H2O +Br28HI +H2SO4（濃）濃）=H2S+4H2O+4I2用非氧化性的用非氧化性的H3PO4代替代替H2SO4，可制得可制得HBr和和HI。NaX +H3PO4 =NaH2PO4 +HXHBr和和HI也可用磷和也可用磷和Br2或或I2反應(yīng)生成反應(yīng)生成PCl3或或PI3，后者遇水立即水解成亞磷酸和后者遇水立即水解成亞磷酸和HBr或或HI。2P +3X2 +6H2O =2H3PO3 +6HX鍵能鍵能 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 HF HCl HBr HI 熔沸點(diǎn)熔沸點(diǎn) 酸性酸性 還原性還原性鹵化氫的水溶液稱為鹵化氫的水溶液稱為氫鹵酸氫鹵酸，除氫氟酸是弱酸外，其它，除氫氟酸是弱酸外，其它皆為強(qiáng)酸。皆為強(qiáng)酸。氫氟酸氫氟酸表現(xiàn)出一些獨(dú)特的性質(zhì)，例如它可與表現(xiàn)出一些獨(dú)特的性質(zhì)，例如它可與SiO2反應(yīng)：反應(yīng)：SiO2 +4HF =SiF4 +2H2O 可利用這一性質(zhì)來(lái)刻蝕玻璃或溶解各種硅酸鹽?？衫眠@一性質(zhì)來(lái)刻蝕玻璃或溶解各種硅酸鹽。氫氟酸也可用來(lái)溶解普通強(qiáng)酸不能溶解的氫氟酸也可用來(lái)溶解普通強(qiáng)酸不能溶解的Ti、Zr、Hf等等金屬。金屬。濃的氫氟酸會(huì)將皮膚灼傷，而難于痊愈，使用時(shí)應(yīng)特別濃的氫氟酸會(huì)將皮膚灼傷，而難于痊愈，使用時(shí)應(yīng)特別小心。小心。鹽酸鹽酸純凈的鹽酸是無(wú)色透明液體，有刺激性氣味。工業(yè)品純凈的鹽酸是無(wú)色透明液體，有刺激性氣味。工業(yè)品因含有鐵離子而顯黃色。因含有鐵離子而顯黃色。市售的濃鹽酸市售的濃鹽酸中中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%38%，密度是，密度是1.19g.cm3，工業(yè)濃鹽酸含工業(yè)濃鹽酸含HCl僅僅32%左右。左右。鹽酸是三大強(qiáng)酸之一，具有酸的通性。鹽酸是三大強(qiáng)酸之一，具有酸的通性。鹽酸可以跟活潑金屬、金屬氧化物、堿等反應(yīng)。鹽酸可以跟活潑金屬、金屬氧化物、堿等反應(yīng)。鹽酸還具有一定的還原性，可以跟強(qiáng)氧化劑反應(yīng)：鹽酸還具有一定的還原性，可以跟強(qiáng)氧化劑反應(yīng)：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2鹽酸在醫(yī)藥、化工、機(jī)械、電子、冶金、紡織、皮革鹽酸在醫(yī)藥、化工、機(jī)械、電子、冶金、紡織、皮革及食品工業(yè)中，都有著廣泛的用途。例如，在食品工及食品工業(yè)中，都有著廣泛的用途。例如，在食品工業(yè)上常用來(lái)制造葡萄糖、醬油、味精等；在機(jī)械熱加業(yè)上常用來(lái)制造葡萄糖、醬油、味精等；在機(jī)械熱加工中，常用于鋼鐵制品的酸洗以除去鐵銹；在化工工工中，常用于鋼鐵制品的酸洗以除去鐵銹；在化工工業(yè)中，鹽酸常用于制備多種氯化物及其它各種含氯產(chǎn)業(yè)中，鹽酸常用于制備多種氯化物及其它各種含氯產(chǎn)品。品。氯化氫的制備：氯化氫的制備：工業(yè)上通常采用直接化合法，即將氯堿工業(yè)的副產(chǎn)品工業(yè)上通常采用直接化合法，即將氯堿工業(yè)的副產(chǎn)品氫氣和氯氣，通入合成爐中，讓氫氣流在氯氣中平靜氫氣和氯氣，通入合成爐中，讓氫氣流在氯氣中平靜地燃燒生成氯化氫。地燃燒生成氯化氫。實(shí)驗(yàn)室中通常是用濃硫酸與氯化鈉在加熱條件下制備實(shí)驗(yàn)室中通常是用濃硫酸與氯化鈉在加熱條件下制備氯化氫。氯化氫。H2SO4（濃）濃）+12NaCl=NaHSO4+HCl一般多易溶于水，其中難溶的只有一般多易溶于水，其中難溶的只有AgX、PbX2、Hg2X2和和CuX（X=Cl，Br，I）等。等。氟化物的溶解性常與其它鹵化物不同。例如氟化物的溶解性常與其它鹵化物不同。例如AgF是易溶的，是易溶的，而而LiF，MF2（M為堿土金屬、為堿土金屬、Mn、Fe、Cu、Zn、Pb）和和AlF3等都是難溶鹽。等都是難溶鹽。金屬鹵化物溶于水時(shí)，往往發(fā)生不同程度的水解。同時(shí)隨金屬鹵化物溶于水時(shí)，往往發(fā)生不同程度的水解。同時(shí)隨金屬離子的堿性減弱，其水解程度增強(qiáng)。例如：金屬離子的堿性減弱，其水解程度增強(qiáng)。例如：MgCl2 +H2O Mg(OH)Cl+HCl其中其中SnCl2、SnCl3和和BiCl3水解后分別以水解后分別以Sn(OH)Cl、SbOCl和和BiOCl的沉淀形式析出。的沉淀形式析出。所以在配制這些鹽溶液時(shí)，為了所以在配制這些鹽溶液時(shí)，為了防止沉淀的產(chǎn)生，應(yīng)將鹽類防止沉淀的產(chǎn)生，應(yīng)將鹽類先溶于濃鹽酸，再加水稀釋先溶于濃鹽酸，再加水稀釋。2.金屬鹵化物金屬鹵化物3鹵素的含氧酸及含氧酸鹽鹵素的含氧酸及含氧酸鹽次氯酸次氯酸 HClO氯氯與水作用，發(fā)生下列可逆反應(yīng)：與水作用，發(fā)生下列可逆反應(yīng)：Cl2 +H2O HClO +HCl次氯酸是很弱的酸，只能存在于溶液中。次氯酸是很弱的酸，只能存在于溶液中。次氯酸性質(zhì)不穩(wěn)定，易分解。次氯酸性質(zhì)不穩(wěn)定，易分解。次氯酸具有殺菌和漂白能力。次氯酸具有殺菌和漂白能力。把氯氣通入冷堿溶液，可生成次氯酸鹽，反應(yīng)如下：把氯氣通入冷堿溶液，可生成次氯酸鹽，反應(yīng)如下：Cl2 +2NaOH =NaClO +NaCl +H2O 2Cl2+2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O漂白粉漂白粉中有效成分是中有效成分是Ca(ClO)2。次氯酸鹽次氯酸鹽(或漂白粉或漂白粉)的漂白作用主要基于次氯酸的氧化性。的漂白作用主要基于次氯酸的氧化性。漂白粉遇酸放出氯氣：漂白粉遇酸放出氯氣：Ca(ClO)2+4HCl =CaCl2+2Cl2 +2H2O漂白粉在潮濕空氣中受漂白粉在潮濕空氣中受CO2作用逐漸分解析出次氯酸：作用逐漸分解析出次氯酸：Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3 +2HClO漂漂白白粉粉是是強(qiáng)強(qiáng)氧氧化化劑劑，是是價(jià)價(jià)廉廉的的消消毒毒、殺殺菌菌劑劑，廣廣泛泛用用于于漂漂白白棉棉、麻、紙漿等。麻、紙漿等。氯酸氯酸 HClO3HClO3是強(qiáng)酸，也是強(qiáng)氧化劑，能將濃鹽酸氧化為氯。是強(qiáng)酸，也是強(qiáng)氧化劑，能將濃鹽酸氧化為氯。HClO3僅存在于溶液中，若將其濃縮到僅存在于溶液中，若將其濃縮到40%以上，即以上，即爆炸分解。爆炸分解。固體氯酸鹽是強(qiáng)氧化劑，和各種易燃物（硫、碳、磷）固體氯酸鹽是強(qiáng)氧化劑，和各種易燃物（硫、碳、磷）混合，在撞擊時(shí)劇烈爆炸，因此氯酸鹽被用來(lái)制造炸藥、混合，在撞擊時(shí)劇烈爆炸，因此氯酸鹽被用來(lái)制造炸藥、火柴、煙火等?；鸩瘛熁鸬?。氯酸鹽在中性（或堿性）溶液中不具有氧化性，只有氯酸鹽在中性（或堿性）溶液中不具有氧化性，只有在酸性溶液中才具有氧化性，而且是強(qiáng)氧化劑在酸性溶液中才具有氧化性，而且是強(qiáng)氧化劑。高氯酸高氯酸 HClO4制取：制?。篕ClO4 +H2SO4 =KHSO4 +HClO4高氯酸是已知酸中最強(qiáng)的酸高氯酸是已知酸中最強(qiáng)的酸，無(wú)水高氯酸是無(wú)色液體。，無(wú)水高氯酸是無(wú)色液體。濃的高氯酸不穩(wěn)定，受熱分解：濃的高氯酸不穩(wěn)定，受熱分解：高氯酸在儲(chǔ)藏時(shí)必須遠(yuǎn)離有機(jī)物質(zhì)，否則會(huì)發(fā)生爆炸。高氯酸在儲(chǔ)藏時(shí)必須遠(yuǎn)離有機(jī)物質(zhì)，否則會(huì)發(fā)生爆炸。但高氯酸的水溶液在氯的含氧酸中最穩(wěn)定，氧化性也比但高氯酸的水溶液在氯的含氧酸中最穩(wěn)定，氧化性也比HClO3弱。弱。高氯酸鹽高氯酸鹽是氯的含氧酸鹽中最穩(wěn)定的。是氯的含氧酸鹽中最穩(wěn)定的。固體高氯酸鹽受熱時(shí)，都能分解為氯化物和氧氣：固體高氯酸鹽受熱時(shí)，都能分解為氯化物和氧氣：因因此此，固固體體高高氯氯酸酸鹽鹽在在高高溫溫下下是是一一個(gè)個(gè)強(qiáng)強(qiáng)氧氧化化劑劑，但但氧氧化化能能力力比比氯氯酸酸鹽鹽為為弱弱，所所以以高高氯氯酸酸鹽鹽用用于于制制造造較較為為安安全全的的炸藥。炸藥。高氯酸鎂和高氯酸鋇是很好的吸水劑和干燥劑。高氯酸鎂和高氯酸鋇是很好的吸水劑和干燥劑。4 4、鹵素離子的鑒定、鹵素離子的鑒定1Cl-氯氯離子的鑒定離子的鑒定（1）（白色，能溶于稀氨水，但不溶于白色，能溶于稀氨水，但不溶于HNO3）（2）加熱放出氯氣。加熱放出氯氣。Cl2使使KI-淀粉試紙顯藍(lán)色。淀粉試紙顯藍(lán)色。2Br-離子的鑒定離子的鑒定（1）（淡黃色，微溶于稀氨水，不溶于淡黃色，微溶于稀氨水，不溶于HNO3）（2）再加氯仿（再加氯仿（CHCl3）振搖，氯仿層顯黃色或紅棕色。振搖，氯仿層顯黃色或紅棕色。3I-離子的鑒定離子的鑒定（1）（黃色，不溶于氨水及黃色，不溶于氨水及HNO3）（2）I2在在CCl4中顯紫色，如加淀粉溶液則顯藍(lán)色。中顯紫色，如加淀粉溶液則顯藍(lán)色。第第A主族主族元素元素包括氧包括氧(Oxygen)、硫硫(Sulfur)、硒硒(Seleniun)、碲碲(Tellurium)、釙釙(Polonium)五個(gè)元素。五個(gè)元素。其中氧是地殼中含量最多的元素。在自然界其中氧是地殼中含量最多的元素。在自然界中氧和硫能以單質(zhì)存在。硒、碲是稀有元素。中氧和硫能以單質(zhì)存在。硒、碲是稀有元素。釙是放射性元素。釙是放射性元素。12.2 氧族元素氧族元素價(jià)電子構(gòu)型均為價(jià)電子構(gòu)型均為ns2np4，有獲得有獲得2個(gè)電子達(dá)到稀有氣體個(gè)電子達(dá)到稀有氣體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢(shì)。當(dāng)氧族元素原子和其他元素化合時(shí)，如果電負(fù)性相差當(dāng)氧族元素原子和其他元素化合時(shí)，如果電負(fù)性相差很大，則可以有電子的轉(zhuǎn)移。很大，則可以有電子的轉(zhuǎn)移。而當(dāng)氧族元素和高價(jià)態(tài)的金屬或非金屬化合時(shí)，所生而當(dāng)氧族元素和高價(jià)態(tài)的金屬或非金屬化合時(shí)，所生成的化合物主要為共價(jià)化合物。成的化合物主要為共價(jià)化合物。氧族元素都有同素異形體。例如氧有普通氧和臭氧兩氧族元素都有同素異形體。例如氧有普通氧和臭氧兩種單質(zhì)；硫有斜方硫、單斜硫和彈性硫等。種單質(zhì)；硫有斜方硫、單斜硫和彈性硫等。12.2.1 通性通性過(guò)氧化氫過(guò)氧化氫純過(guò)氧化氫為無(wú)色粘稠液體，在純過(guò)氧化氫為無(wú)色粘稠液體，在0.40凝固，凝固，151沸沸騰，沸騰時(shí)伴有爆炸分解。騰，沸騰時(shí)伴有爆炸分解。過(guò)氧化氫在液態(tài)和固態(tài)時(shí)，由于氫鍵的存在而產(chǎn)生分過(guò)氧化氫在液態(tài)和固態(tài)時(shí)，由于氫鍵的存在而產(chǎn)生分子的締合。這也是其沸點(diǎn)較高的原因。子的締合。這也是其沸點(diǎn)較高的原因。過(guò)氧化氫可以與水以任何比例混溶，其水溶液俗稱雙過(guò)氧化氫可以與水以任何比例混溶，其水溶液俗稱雙氧水，在水溶液中表現(xiàn)為一種極弱的二元酸：氧水，在水溶液中表現(xiàn)為一種極弱的二元酸：H2O2 H+HO2-HO2-H+O22-H2O2的氧化還原性：的氧化還原性：作氧化劑：作氧化劑：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O作還原劑：作還原劑：2MnO4-+5 H2O2+16H+=2Mn2+5O2+8H2OCl2+H2O2=2HCl+O2過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)也是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，而且是一個(gè)過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)也是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，而且是一個(gè)歧化反應(yīng)：歧化反應(yīng)：2H2O 2=2H2O+O2過(guò)氧化氫的氧化還原產(chǎn)物為過(guò)氧化氫的氧化還原產(chǎn)物為O2或或H2O，使用時(shí)使用時(shí)不會(huì)引入其它雜質(zhì)，所以過(guò)氧化氫是一種理想不會(huì)引入其它雜質(zhì)，所以過(guò)氧化氫是一種理想的氧化還原試劑。的氧化還原試劑。過(guò)氧化氫能將有色物質(zhì)氧化為無(wú)色，可用來(lái)作過(guò)氧化氫能將有色物質(zhì)氧化為無(wú)色，可用來(lái)作漂白劑。漂白劑。過(guò)氧化氫還具有殺菌作用，過(guò)氧化氫還具有殺菌作用，3%的溶液在醫(yī)學(xué)的溶液在醫(yī)學(xué)上用作消毒劑和食品的防霉劑。上用作消毒劑和食品的防霉劑。90%的的H2O2曾作為火箭燃料的氧化劑。曾作為火箭燃料的氧化劑。硫化氫和氫硫酸硫化氫和氫硫酸 硫化氫硫化氫H2S是一種有毒氣體，為大氣污染物，空氣中含是一種有毒氣體，為大氣污染物，空氣中含0.1%會(huì)引起頭暈會(huì)引起頭暈,大量吸入會(huì)造成死亡。經(jīng)常接觸大量吸入會(huì)造成死亡。經(jīng)常接觸H2S則則會(huì)引起慢性中毒。所以在制取和使用會(huì)引起慢性中毒。所以在制取和使用H2S時(shí)要注意通風(fēng)。時(shí)要注意通風(fēng)。硫化氫微溶于水，水溶液稱為氫硫酸。硫化氫微溶于水，水溶液稱為氫硫酸。20時(shí)，時(shí)，1體積體積水約可溶解水約可溶解2.6體積的硫化氫，所以得溶液的濃度約為體積的硫化氫，所以得溶液的濃度約為0.1 molL-1。氫硫酸是一個(gè)很弱的二元酸。氫硫酸是一個(gè)很弱的二元酸。在定性分析中可通過(guò)控制溶液的酸堿度來(lái)控制在定性分析中可通過(guò)控制溶液的酸堿度來(lái)控制S2-，使溶解度不同的硫化物沉淀分離。使溶解度不同的硫化物沉淀分離。氫硫酸氫硫酸具有還原性：在空氣中放置，會(huì)被氧化而析出具有還原性：在空氣中放置，會(huì)被氧化而析出硫：硫：2H2S +O2 =2S +2H2O氫硫酸氫硫酸能與許多金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng)。能與許多金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng)。硫化物與鹽酸作用，放出硫化物與鹽酸作用，放出H2S氣體，它可使醋酸鉛試紙氣體，它可使醋酸鉛試紙變黑，這也是鑒別變黑，這也是鑒別S2-離子的方法之一。離子的方法之一。金屬硫化物金屬硫化物 難溶于水，除堿金屬和堿土金屬硫化物外難溶于水，除堿金屬和堿土金屬硫化物外(BeS難溶難溶),其其它金屬硫化物幾乎都不溶于水。它金屬硫化物幾乎都不溶于水。金屬硫化物按溶解的方法不同，可分為五類。金屬硫化物按溶解的方法不同，可分為五類。在無(wú)機(jī)化學(xué)中常利用硫化物的難溶解性來(lái)除去金屬離子在無(wú)機(jī)化學(xué)中常利用硫化物的難溶解性來(lái)除去金屬離子雜質(zhì)。雜質(zhì)。在分析化學(xué)中利用硫化物溶解方法的多樣性以及硫化物在分析化學(xué)中利用硫化物溶解方法的多樣性以及硫化物的特征的顏色，用來(lái)分離和鑒別金屬離子。的特征的顏色，用來(lái)分離和鑒別金屬離子。印染工業(yè)常用亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉作除氯劑，除去布印染工業(yè)常用亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉作除氯劑，除去布漂白后殘余的氯。漂白后殘余的氯。還可以用作消毒劑，殺滅霉菌。還可以用作消毒劑，殺滅霉菌。長(zhǎng)期以來(lái)亞硫酸鹽還被用于食品工業(yè)。亞硫酸鹽曾被認(rèn)長(zhǎng)期以來(lái)亞硫酸鹽還被用于食品工業(yè)。亞硫酸鹽曾被認(rèn)為是食品的安全添加劑。但是，對(duì)于亞硫酸鹽過(guò)敏的人為是食品的安全添加劑。但是，對(duì)于亞硫酸鹽過(guò)敏的人則會(huì)發(fā)生一些不良反應(yīng)，如氣喘、腹瀉等。因此，目前則會(huì)發(fā)生一些不良反應(yīng)，如氣喘、腹瀉等。因此，目前經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家對(duì)食品中的亞硫酸鹽含量已有限制。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家對(duì)食品中的亞硫酸鹽含量已有限制。亞硫酸鹽亞硫酸鹽硫酸硫酸純硫酸是無(wú)色油狀液體純硫酸是無(wú)色油狀液體凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為10.4和和338化學(xué)上常利用其高沸點(diǎn)性質(zhì)將揮發(fā)性酸從其鹽溶液中置化學(xué)上常利用其高沸點(diǎn)性質(zhì)將揮發(fā)性酸從其鹽溶液中置換出來(lái)。換出來(lái)。例如例如，濃，濃H2SO4與硝酸鹽作用，可制得易揮發(fā)的與硝酸鹽作用，可制得易揮發(fā)的HNO3。吸水性吸水性 具有極強(qiáng)的吸水性，常用作干燥劑。還具有強(qiáng)具有極強(qiáng)的吸水性，常用作干燥劑。還具有強(qiáng)脫水性。這一性質(zhì)常用于炸藥、油漆等化學(xué)藥品的制造。脫水性。這一性質(zhì)常用于炸藥、油漆等化學(xué)藥品的制造。濃硫酸與水混合時(shí)，放出大量的熱，可使水局部沸騰而飛濃硫酸與水混合時(shí)，放出大量的熱，可使水局部沸騰而飛濺，所以濺，所以稀釋濃硫酸稀釋濃硫酸時(shí)，要在攪拌下將酸沿器壁慢慢倒時(shí)，要在攪拌下將酸沿器壁慢慢倒入水中，切不可將水倒入濃硫酸中。入水中，切不可將水倒入濃硫酸中。濃濃H2SO4能將有機(jī)物分子中的氫和氧按水的比例脫去，使能將有機(jī)物分子中的氫和氧按水的比例脫去，使有機(jī)物碳化。例如，蔗糖與濃有機(jī)物碳化。例如，蔗糖與濃H2SO4作用：作用：C12H22O11 =12C +11H2O 因此，濃硫酸能嚴(yán)重地破壞動(dòng)植物組織，如損壞衣物和燒因此，濃硫酸能嚴(yán)重地破壞動(dòng)植物組織，如損壞衣物和燒傷皮膚，使用時(shí)應(yīng)注意安全。傷皮膚，使用時(shí)應(yīng)注意安全?；瘜W(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)濃濃H2SO4氧化性氧化性濃硫酸是一種相當(dāng)強(qiáng)的氧化劑。濃硫酸是一種相當(dāng)強(qiáng)的氧化劑。濃硫酸和非金屬作用時(shí)，一般還原為濃硫酸和非金屬作用時(shí)，一般還原為SO2：C +2 H2SO4 =CO2 +2SO2 +2 H2O濃硫酸和金屬作用時(shí)，其被還原程度和金屬的活潑性有關(guān)濃硫酸和金屬作用時(shí)，其被還原程度和金屬的活潑性有關(guān)：Cu +2 H2SO4 =CuSO4 +SO2 +2 H2OZn+2 H2SO4 =ZnSO4 +SO2 +2 H2O3Zn +4 H2SO4 =3ZnSO4 +S +4 H2O4Zn +5H2SO4 =4ZnSO4 +4 H2O鐵和鋁易被濃硫酸鈍化，可用來(lái)運(yùn)輸硫酸。鐵和鋁易被濃硫酸鈍化，可用來(lái)運(yùn)輸硫酸。稀硫酸沒(méi)有氧化性，金屬活潑性在氫以上的金屬與稀硫酸作稀硫酸沒(méi)有氧化性，金屬活潑性在氫以上的金屬與稀硫酸作用產(chǎn)生氫氣。用產(chǎn)生氫氣。酸性酸性硫酸是二元酸，稀硫酸能完全解離為硫酸是二元酸，稀硫酸能完全解離為H+和和HSO4，其二級(jí)解離較不完全，其二級(jí)解離較不完全，Ka2=1.210-2。濃硫酸吸收濃硫酸吸收SO3就得到就得到發(fā)煙硫酸發(fā)煙硫酸。H2SO4 +xSO3 =H2SO4xSO3 用水稀釋發(fā)煙硫酸，就可得任意濃度的硫酸。用水稀釋發(fā)煙硫酸，就可得任意濃度的硫酸。硫酸大量用以制造化肥，也大量用于炸藥生產(chǎn)、石油硫酸大量用以制造化肥，也大量用于炸藥生產(chǎn)、石油煉制上。硫酸還用來(lái)制造其它各種酸、各種礬類及顏煉制上。硫酸還用來(lái)制造其它各種酸、各種礬類及顏料、染料等。料、染料等。硫代硫酸鈉硫代硫酸鈉Na2S2O35H2O俗名俗名海波或大蘇打海波或大蘇打。它是無(wú)色晶體，無(wú)。它是無(wú)色晶體，無(wú)臭，有清涼帶苦的味道，易溶于水，在潮濕的空氣中臭，有清涼帶苦的味道，易溶于水，在潮濕的空氣中潮解，在干燥空氣中易風(fēng)化。潮解，在干燥空氣中易風(fēng)化。Na2S2O3晶體熱穩(wěn)定性高，在中性或堿性水溶液中也很晶體熱穩(wěn)定性高，在中性或堿性水溶液中也很穩(wěn)定，但在酸性溶液中易分解：穩(wěn)定，但在酸性溶液中易分解：Na2S2O3+2H+=H2O+S+SO2Na2S2O3具有還原性，是中等強(qiáng)度的還原劑，例如：具有還原性，是中等強(qiáng)度的還原劑，例如：Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl2Na2S2O3+I2=2Na2I+Na2S4O6因此，因此，Na2S2O3在紡織、造紙等工業(yè)中用作除氯劑；在在紡織、造紙等工業(yè)中用作除氯劑；在分析化學(xué)中用來(lái)測(cè)定碘含量。分析化學(xué)中用來(lái)測(cè)定碘含量。Na2S2O3在照相行業(yè)中作定影劑在照相行業(yè)中作定影劑在采礦業(yè)中用來(lái)從礦石中萃取銀在采礦業(yè)中用來(lái)從礦石中萃取銀在三廢治理中用于處理含在三廢治理中用于處理含CN的廢水的廢水在醫(yī)藥行業(yè)中用來(lái)做重金屬、砷化物、氰化物的在醫(yī)藥行業(yè)中用來(lái)做重金屬、砷化物、氰化物的解毒劑解毒劑還應(yīng)用于制革、電鍍、飲水凈化等方面還應(yīng)用于制革、電鍍、飲水凈化等方面是分析化學(xué)中常用的試劑是分析化學(xué)中常用的試劑過(guò)二硫酸鹽過(guò)二硫酸鹽 K2S2O8和和(NH4)2S2O3強(qiáng)氧化劑，能與許多還原劑發(fā)生反應(yīng)。強(qiáng)氧化劑，能與許多還原劑發(fā)生反應(yīng)。例如：過(guò)硫酸鹽在例如：過(guò)硫酸鹽在Ag+催化下，能將催化下，能將Mn2+氧化為氧化為MnO4-：這一反應(yīng)用于鋼鐵分析中這一反應(yīng)用于鋼鐵分析中測(cè)定錳的含量測(cè)定錳的含量。過(guò)二硫酸鹽過(guò)二硫酸鹽與有機(jī)物混合易引起爆炸，所以使用時(shí)應(yīng)與有機(jī)物混合易引起爆炸，所以使用時(shí)應(yīng)引起注意。引起注意。過(guò)二硫酸鹽在合成橡膠、樹脂工業(yè)中作聚合引發(fā)劑，過(guò)二硫酸鹽在合成橡膠、樹脂工業(yè)中作聚合引發(fā)劑，在肥皂、油脂工業(yè)中作漂白劑，在染料的氧化及金屬在肥皂、油脂工業(yè)中作漂白劑，在染料的氧化及金屬的刻蝕等方面也有應(yīng)用。的刻蝕等方面也有應(yīng)用。Ag+12.3 氮族元素氮族元素周期系第周期系第A主族元素主族元素包括氮（包括氮（Nitrogen）、）、磷（磷（Phosphorus）、）、砷砷（Arsenic）、）、銻（銻（Antimony）、）、鉍（鉍（Bismuth）五種五種元素元素氮大量以游離狀態(tài)存在于空氣中，磷是以化合物狀態(tài)氮大量以游離狀態(tài)存在于空氣中，磷是以化合物狀態(tài)存在的。砷、銻、鉍是親硫元素，它們?cè)谧匀唤缰兄饕嬖诘?。砷、銻、鉍是親硫元素，它們?cè)谧匀唤缰兄饕粤蚧锏V形式存在。在我國(guó)銻的蘊(yùn)藏量占世界第一位。以硫化物礦形式存在。在我國(guó)銻的蘊(yùn)藏量占世界第一位。氮族元素最外層有氮族元素最外層有5個(gè)電子，價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為個(gè)電子，價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為ns2np3。隨著元素原子序數(shù)的增大隨著元素原子序數(shù)的增大,元素的非金屬性遞減，金屬元素的非金屬性遞減，金屬性遞增。性遞增。氮、磷是典型的非金屬元素，而砷和銻為準(zhǔn)金屬，鉍為氮、磷是典型的非金屬元素，而砷和銻為準(zhǔn)金屬，鉍為金屬元素。金屬元素。氮族元素的原子與其它元素原子化合時(shí)，主要以共價(jià)鍵氮族元素的原子與其它元素原子化合時(shí)，主要以共價(jià)鍵結(jié)合，而且氮族元素原子越小，形成共價(jià)鍵的趨勢(shì)越大。結(jié)合，而且氮族元素原子越小，形成共價(jià)鍵的趨勢(shì)越大。氮族元素氮族元素氨氨氨是無(wú)色有強(qiáng)烈刺激性臭味的氣體。氨是無(wú)色有強(qiáng)烈刺激性臭味的氣體。比空氣輕，沸點(diǎn)比空氣輕，沸點(diǎn)-33，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)-77。氨易溶于水，常溫常壓下氨易溶于水，常溫常壓下1體積水可溶解體積水可溶解700體積氨。體積氨。氨的水溶液叫氨水（氨的水溶液叫氨水（NH3H2O），），氨水不穩(wěn)定，易分氨水不穩(wěn)定，易分解為氨與水。氨水會(huì)部分電離，相當(dāng)于弱堿：解為氨與水。氨水會(huì)部分電離，相當(dāng)于弱堿：NH3H2O NH4+OH Kb=1.8105氨的化學(xué)性質(zhì)很活潑，可以與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其氨的化學(xué)性質(zhì)很活潑，可以與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)類型包括加合、氧化與取代三種。反應(yīng)類型包括加合、氧化與取代三種。加合反應(yīng)：加合反應(yīng)：NH3+HCl=NH4ClNH3+H3PO4=NH4H2PO4氧化反應(yīng)：氧化反應(yīng)：4NH3+5O2=4NO+6H2O2NH3+3Cl2=N2+6HCl取代反應(yīng)：取代反應(yīng)：2NH3+2Na=2NaNH2+H2工業(yè)上，在高溫、高壓、催化劑的條件下，工業(yè)上，在高溫、高壓、催化劑的條件下，由由N2和和H2直接合成直接合成NH3：N2+3H2=2NH3實(shí)驗(yàn)室中，通常采用加熱實(shí)驗(yàn)室中，通常采用加熱NH4Cl和和Ca(OH)2的混合物的的混合物的方法制方法制取取NH3：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2HN3+2H2O氨的氨的制取：制?。轰@銨鹽鹽與與強(qiáng)強(qiáng)堿堿作作用用時(shí)時(shí)，能能產(chǎn)產(chǎn)生生NH3，根根據(jù)據(jù)NH3的的特特殊殊氣氣味味和它對(duì)石蕊試劑的反應(yīng)，即可驗(yàn)證氨。和它對(duì)石蕊試劑的反應(yīng)，即可驗(yàn)證氨。還還可可以以用用奈奈斯斯勒勒試試劑劑K2 HgI4的的KOH溶溶液液，與與氨氨離離子子反反應(yīng)產(chǎn)生紅褐色沉淀，來(lái)檢驗(yàn)氨離子：應(yīng)產(chǎn)生紅褐色沉淀，來(lái)檢驗(yàn)氨離子：氨離子的檢驗(yàn)氨離子的檢驗(yàn) 由由揮揮發(fā)發(fā)性性酸酸組組成成的的銨銨鹽鹽，加加熱熱時(shí)時(shí)氨氨與與酸酸一一起起揮揮發(fā)發(fā)：NH4Cl =NH3+HCl由由難難揮揮發(fā)發(fā)性性酸酸組組成成的的銨銨鹽鹽，加加熱熱時(shí)時(shí)只只有有氨氨揮揮發(fā)發(fā)，酸酸則則殘殘留于容器中：留于容器中：(NH4)2SO4 NH3+NH4HSO4由由氧氧化化性性酸酸組組成成的的銨銨鹽鹽，加加熱熱分分解解產(chǎn)產(chǎn)生生的的氨氨被被氧氧化化成成氮氮或氮的化合物，例如或氮的化合物，例如NH4NO3：NH4NO3 =N2O+2H2O 溫度更高時(shí)，則以另一種方式分解，并放出大量的熱：溫度更高時(shí)，則以另一種方式分解，并放出大量的熱：2NH4NO3 =2N2+O2+4H2O 反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和熱量，如果反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和熱量，如果反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，會(huì)引起爆炸。因此硝酸銨用于制造炸藥。會(huì)引起爆炸。因此硝酸銨用于制造炸藥。200銨鹽銨鹽300亞硝酸不穩(wěn)定，但亞硝酸鹽卻是相當(dāng)穩(wěn)定的。亞硝酸不穩(wěn)定，但亞硝酸鹽卻是相當(dāng)穩(wěn)定的。亞硝酸鹽大多是無(wú)色的。除淡黃色的亞硝酸鹽大多是無(wú)色的。除淡黃色的AgNO2 難溶外難溶外,一般一般都易溶于水都易溶于水。在酸性介質(zhì)中，它們主要表現(xiàn)為氧化性，例如：在酸性介質(zhì)中，它們主要表現(xiàn)為氧化性，例如：2NaNO2+2KI+2H2SO4 =2NO+I2+Na2SO4+K2SO4+2H2O以上反應(yīng)在定量分析化學(xué)中用于以上反應(yīng)在定量分析化學(xué)中用于定量測(cè)定定量測(cè)定I I-。亞硝酸及其鹽只有遇到強(qiáng)氧化劑時(shí)才被氧化，表現(xiàn)出還亞硝酸及其鹽只有遇到強(qiáng)氧化劑時(shí)才被氧化，表現(xiàn)出還原性：原性：亞硝酸及其鹽亞硝酸及其鹽 NaNO2和和KNO2工工業(yè)業(yè)中中它它們們大大量量用用于于染染料料和和有有機(jī)機(jī)化化合合物物的的制制備備，還還可用于漂白劑、電鍍緩蝕劑等?？捎糜谄讋?、電鍍緩蝕劑等。亞亞硝硝酸酸鹽鹽有有毒毒且且是是致致癌癌物物質(zhì)質(zhì)，人人若若誤誤食食會(huì)會(huì)引引起起中中毒毒甚至死亡。甚至死亡。食食品品工工業(yè)業(yè)以以亞亞硝硝酸酸鹽鹽作作魚魚、肉肉加加工工的的防防腐腐劑劑或或發(fā)發(fā)色色劑劑，但但要要注注意意控控制制添添加加量量，以以防防止止產(chǎn)產(chǎn)生生致致癌癌物物質(zhì)質(zhì)二二甲甲基亞硝酸銨?；鶃喯跛徜@。蔬蔬菜菜中中含含有有較較多多的的硝硝酸酸鹽鹽，如如果果在在較較高高溫溫度度下下過(guò)過(guò)久久存存放放，在在細(xì)細(xì)菌菌和和酶酶的的作作用用下下，其其中中的的硝硝酸酸鹽鹽會(huì)會(huì)被被還還原原為亞硝酸。為亞硝酸。硝酸硝酸純硝酸為無(wú)色液體，溶有過(guò)多純硝酸為無(wú)色液體，溶有過(guò)多NO2的濃的濃HNO3叫叫發(fā)煙硝酸發(fā)煙硝酸。硝酸為強(qiáng)酸，在稀溶液中完全電離。硝酸為強(qiáng)酸，在稀溶液中完全電離。稀硝酸較穩(wěn)定，濃硝酸見(jiàn)光或加熱會(huì)按下式分解：稀硝酸較穩(wěn)定，濃硝酸見(jiàn)光或加熱會(huì)按下式分解：4HNO3(濃濃)=4NO2+O2+2H2O分解產(chǎn)生的分解產(chǎn)生的NO2溶于濃硝酸中，使它的顏色呈現(xiàn)黃色到紅色。溶于濃硝酸中，使它的顏色呈現(xiàn)黃色到紅色。硝酸是一種強(qiáng)氧化劑，其還原產(chǎn)物相當(dāng)復(fù)雜，不僅與還原硝酸是一種強(qiáng)氧化劑，其還原產(chǎn)物相當(dāng)復(fù)雜，不僅與還原劑的本性有關(guān)，還與硝酸的濃度有關(guān)。劑的本性有關(guān)，還與硝酸的濃度有關(guān)。硝酸被還原的產(chǎn)物硝酸被還原的產(chǎn)物硝酸與非金屬硫、磷、碳、硼等反應(yīng)時(shí)，不論濃、稀硝酸與非金屬硫、磷、碳、硼等反應(yīng)時(shí)，不論濃、稀硝酸，它被還原的產(chǎn)物主要為硝酸，它被還原的產(chǎn)物主要為NO。硝酸與大多數(shù)金屬反應(yīng)時(shí)，其還原產(chǎn)物常較復(fù)雜。一硝酸與大多數(shù)金屬反應(yīng)時(shí)，其還原產(chǎn)物常較復(fù)雜。一般地硝酸愈稀，金屬愈活潑，硝酸被還原的程度愈大。般地硝酸愈稀，金屬愈活潑，硝酸被還原的程度愈大。濃硝酸一般皆被還原到濃硝酸一般皆被還原到NO2，稀硝酸可被還原到稀硝酸可被還原到NO，N2O直到直到NH4+。如：如：Cu+4HNO3（濃）濃）=Cu（NO3）2+2NO2+2H2OMg+4HNO3（濃）濃）=Mg（NO3）2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3（?。┫。?3Cu（NO3）2+2NO+4H2O4Mg+10HNO3（稀）?。?4Mg（NO3）2+N2O+5H2O4Mg+10HNO3（極?。O?。?4Mg（NO3）2+NH4NO3+3H2O王水：王水：濃硝酸與濃鹽酸的體積比：濃硝酸與濃鹽酸的體積比：1 3?？扇芙饨?、鉑?？扇芙饨稹K等惰性貴金屬。等惰性貴金屬。硝酸是工業(yè)上重要的三酸（鹽酸、硫酸、硝酸）之一。硝酸是工業(yè)上重要的三酸（鹽酸、硫酸、硝酸）之一。它是制造化肥、炸藥、染料、人造纖維、藥劑、塑料它是制造化肥、炸藥、染料、人造纖維、藥劑、塑料和分離貴金屬的重要化工原料。和分離貴金屬的重要化工原料。硝酸的制備：氨空氣氧化法硝酸的制備：氨空氣氧化法4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO硝酸和堿作用生成硝酸鹽，其水溶液沒(méi)有氧化性。硝酸和堿作用生成硝酸鹽，其水溶液沒(méi)有氧化性。硝酸鹽在常溫下較穩(wěn)定，但在高溫時(shí)固體硝酸鹽都會(huì)分硝酸鹽在常溫下較穩(wěn)定，但在高溫時(shí)固體硝酸鹽都會(huì)分解而顯氧化性。分解產(chǎn)物因金屬離子的不同而有差別。解而顯氧化性。分解產(chǎn)物因金屬離子的不同而有差別。最活潑的金屬（主要為比最活潑的金屬（主要為比Mg活潑的堿金屬和堿土金屬）：活潑的堿金屬和堿土金屬）：2NaNO3 =2NaNO2 +O2 活潑性較小的金屬（活潑性在活潑性較小的金屬（活潑性在Mg與與Cu之間）的硝酸鹽：之間）的硝酸鹽：2Pb(NO3)2 =2PbO +4 NO2 +O2 活潑性更小的金屬（活潑性比活潑性更小的金屬（活潑性比Cu差）的硝酸鹽：差）的硝酸鹽：AgNO3 =2Ag +2 NO2 +O2硝酸鹽的分解硝酸鹽的分解單質(zhì)磷單質(zhì)磷常見(jiàn)的磷的同素異形體有白磷和紅磷。常見(jiàn)的磷的同素異形體有白磷和紅磷。白磷的化學(xué)性質(zhì)較活潑，易溶于有機(jī)溶劑。白磷經(jīng)輕白磷的化學(xué)性質(zhì)較活潑，易溶于有機(jī)溶劑。白磷經(jīng)輕微的摩擦就會(huì)引起燃燒，必須保存在水中。白磷是劇毒微的摩擦就會(huì)引起燃燒，必須保存在水中。白磷是劇毒物質(zhì)，致死量約物質(zhì)，致死量約0.1 g.紅磷無(wú)毒，它的化學(xué)性質(zhì)也比白磷穩(wěn)定得多，紅磷用紅磷無(wú)毒，它的化學(xué)性質(zhì)也比白磷穩(wěn)定得多，紅磷用于安全火柴的制造，在農(nóng)業(yè)上用于制備殺蟲劑。于安全火柴的制造，在農(nóng)業(yè)上用于制備殺蟲劑。五氧化二磷五氧化二磷 P4O10白色雪花狀固體。白色雪花狀固體。吸吸水水性性很很強(qiáng)強(qiáng)，吸吸水水后后迅迅速速潮潮解解，它它的的干干燥燥性性能能優(yōu)優(yōu)于于其其它它常常用用干干燥燥劑劑。它它不不但但能能有有效效地地吸吸收收氣氣體體或或液液體體中中的的水水，而而且且能能從從許許多多化化合合物物中中奪奪取取與與水水分分子子組組成成相相當(dāng)當(dāng)?shù)臍浜脱?。的氫和氧。例例如如：可可使使H2SO4和和HNO3脫脫水水后后分分別別變變?yōu)闉榱蛄螋秃拖跸豸呼篜2O5 +3H2SO4 =3SO3 +2H2SO4 P2O5 +6HNO3 =3N2O5 +2H3PO4磷酸鹽磷酸鹽 磷磷酸酸是是三三元元酸酸，能能形形成成三三系系列列的的鹽鹽，即即磷磷酸酸正正鹽鹽（如如Na3PO4）和兩種酸式鹽（如和兩種酸式鹽（如Na2HPO4和和NaH2PO4）。）。所所有有磷磷酸酸二二氫氫鹽鹽都都能能溶溶于于水水，而而在在磷磷酸酸氫氫鹽鹽和和正正磷磷酸酸鹽中，只有銨鹽和堿金屬鹽（除鋰外）可溶于水。鹽中，只有銨鹽和堿金屬鹽（除鋰外）可溶于水?？煽梢砸岳糜貌徊煌琢姿崴猁}鹽溶溶液液的的離離解解能能力力不不同同，而而顯顯示示不不同的同的pH值，來(lái)配制幾種不同值，來(lái)配制幾種不同pH值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。12.4 碳族元素碳族元素周期系第周期系第A主族元素，包括碳、硅、鍺、錫、鉛五個(gè)主族元素，包括碳、硅、鍺、錫、鉛五個(gè)元素。元素。碳元素在地殼中約占碳元素在地殼中約占0.03%，是地球上分布最廣、化合，是地球上分布最廣、化合物最多的元素。物最多的元素。碳存在三種同素異形體，金剛石、石墨和無(wú)定形碳，碳存在三種同素異形體，金剛石、石墨和無(wú)定形碳，由于它們的晶型結(jié)構(gòu)不同，所以性質(zhì)上有差別，其中由于它們的晶型結(jié)構(gòu)不同，所以性質(zhì)上有差別，其中以無(wú)定形碳的活潑性最大。以無(wú)定形碳的活潑性最大。硅元素約占地殼的四分之一，硅在自然界主要以石英硅元素約占地殼的四分之一，硅在自然界主要以石英砂和硅酸鹽的形式存在。硅是分布廣泛而含量又十分砂和硅酸鹽的形式存在。硅是分布廣泛而含量又十分巨大的一種元素。巨大的一種元素。二氧化碳二氧化碳CO2為無(wú)色、無(wú)臭的氣體。大氣中含有約為無(wú)色、無(wú)臭的氣體。大氣中含有約0.03%（體積）（體積）。目前，世界各國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展使空氣中。目前，世界各國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展使空氣中CO2濃濃度逐漸增加，這已被認(rèn)為是造成度逐漸增加，這已被認(rèn)為是造成“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”的主要原的主要原因之一。因之一。固態(tài)固態(tài)CO2是分子晶體，它的熔點(diǎn)很低（是分子晶體，它的熔點(diǎn)很低（-78.5），固態(tài)），固態(tài)CO2會(huì)直接升華，故稱會(huì)直接升華，故稱干冰干冰。干冰常用作致冷劑，其冷。干冰常用作致冷劑，其冷凍溫度可達(dá)凍溫度可達(dá)-70到到-80；干冰還常被用于易腐食品的；干冰還常被用于易腐食品的保存和運(yùn)輸中。保存和運(yùn)輸中。CO2不能自燃，又不助燃。密度比空氣大，可使物質(zhì)不能自燃，又不助燃。密度比空氣大，可使物質(zhì)與空氣隔絕，所以常用作滅火劑，也可作為防腐劑和與空氣隔絕，所以常用作滅火劑，也可作為防腐劑和滅蟲劑。滅蟲劑。CO2還是一種重要的化工原料。如還是一種重要的化工原料。如CO2與鹽可制成與鹽可制成堿；堿；CO2與氨可制成尿素、碳酸氫銨與氨可制成尿素、碳酸氫銨；CO2也可用于制甲醇也可用于制甲醇等。等。CO2可溶于水，生成碳酸。因而敞口貯放的蒸餾水會(huì)可溶于水，生成碳酸。因而敞口貯放的蒸餾水會(huì)因溶入空氣中的因溶入空氣中的CO2而顯微酸性。而顯微酸性。有晶形和無(wú)定形兩種。石英是天然的有晶形和無(wú)定形兩種。石英是天然的SiO2晶體，無(wú)色透明晶體，無(wú)色透明的純凈石英稱為水晶。硅藻土為天然無(wú)定型的純凈石英稱為水晶。硅藻土為天然無(wú)定型SiO2，為多孔為多孔性物質(zhì)，工業(yè)上常用作吸附劑以及催化劑的載體。性物質(zhì)，工業(yè)上常用作吸附劑以及催化劑的載體。二氧化硅為大分子的原子晶體，硅原子采用二氧化硅為大分子的原子晶體，硅原子采用sp3雜化形式雜化形式同四個(gè)氧原子結(jié)合，組成同四個(gè)氧原子結(jié)合，組成SiO4正四面體，正四面體，SiO鍵在空間不鍵在空間不斷重復(fù)，排列成大分子。這種結(jié)構(gòu)中的斷重復(fù)，排列成大分子。這種結(jié)構(gòu)中的Si和和O原子數(shù)之比是原子數(shù)之比是12，組成的最簡(jiǎn)式是，組成的最簡(jiǎn)式是SiO2，因此在石英晶體中不存在單分因此在石英晶體中不存在單分子子SiO2。石英可用于制造高溫儀器和醫(yī)學(xué)、光學(xué)儀器。石英可用于制造高溫儀器和醫(yī)學(xué)、光學(xué)儀器。二氧化硅二氧化硅 硅酸或多硅酸的鹽稱為硅酸鹽。硅酸或多硅酸的鹽稱為硅酸鹽。只有堿金屬鹽可溶于水，其他的硅酸鹽均不溶于水。只有堿金屬鹽可溶于水，其他的硅酸鹽均不溶于水。地地殼殼主主要要就就是是由由各各種種硅硅酸酸鹽鹽組組成成的的，許許多多礦礦物物如如長(zhǎng)長(zhǎng)石石、云母、石棉、滑石，許多巖石如花崗巖等都是硅酸鹽。云母、石棉、滑石，許多巖石如花崗巖等都是硅酸鹽。硅硅酸酸鈉鈉是是常常見(jiàn)見(jiàn)的的可可溶溶性性硅硅酸酸鹽鹽，其其透透明明的的漿漿狀狀溶溶液液稱稱做做“水水玻玻璃璃”，俗俗稱稱“泡泡花花堿堿”，它它實(shí)實(shí)際際上上是是多多種種多多硅硅酸酸鹽鹽的的混混合合物物，化化學(xué)學(xué)組組成成可可表表示示為為Na2OnSiO2。水水玻玻璃璃是紡織、造紙、制皂、鑄造等工業(yè)的重要原料。是紡織、造紙、制皂、鑄造等工業(yè)的重要原料。硅酸鹽硅酸鹽一類多孔性的硅鋁酸鹽，有天然的和人工合成的兩大類。一類多孔性的硅鋁酸鹽，有天然的和人工合成的兩大類。泡沸石就是一種天然的分子篩，其組成為泡沸石就是一種天然的分子篩，其組成為NaOAl2O3SiO2nH2O。人們模擬天然的分子篩，以氫人們模擬天然的分子篩，以氫氧化鈉、鋁酸鈉和水玻璃為原料制成合成分子篩。氧化鈉、鋁酸鈉和水玻璃為原料制成合成分子篩。分子篩有很強(qiáng)的吸附性，可把它當(dāng)干燥劑。經(jīng)過(guò)分子篩分子篩有很強(qiáng)的吸附性，可把它當(dāng)干燥劑。經(jīng)過(guò)分子篩干燥后的氣體和液體，含水量一般低于干燥后的氣體和液體，含水量一般低于1010-6。分子篩可活化再生連續(xù)使用。它的熱穩(wěn)定性也好。分子篩可活化再生連續(xù)使用。它的熱穩(wěn)定性也好。分子篩能吸附的是分子體積較其孔徑小的分子。可用于分子篩能吸附的是分子體積較其孔徑小的分子?？捎糜诨衔锏姆蛛x、提純，以及作催化劑或催化劑載體?；衔锏姆蛛x、提純，以及作催化劑或催化劑載體。分子篩分子篩實(shí)驗(yàn)室中常用的還原劑。例如：實(shí)驗(yàn)室中常用的還原劑。例如：2HgCl2 +SnCl2 SnCl4 +Hg2Cl2(白白)當(dāng)當(dāng)SnCl2過(guò)量時(shí)，亞汞鹽將進(jìn)一步被還原為單質(zhì)汞：過(guò)量時(shí)，亞汞鹽將進(jìn)一步被還原為單質(zhì)汞：Hg2Cl2 +SnCl2 SnCl4 +2Hg（灰黑）灰黑）這一反應(yīng)很靈敏，常用于這一反應(yīng)很靈敏，常用于鑒定鑒定Hg2+離子或離子或Sn2+離子離子。SnCl2易水解，易水解，Sn2+離子在溶液中易被空氣中的氧所氧化。離子在溶液中易被空氣中的氧所氧化。因此，在配制因此，在配制SnCl2溶液時(shí)，除應(yīng)先加入少量濃溶液時(shí)，除應(yīng)先加入少量濃HCl抑制抑制水解外，還要在剛剛配制好的溶液中加入少量金屬水解外，還要在剛剛配制好的溶液中加入少量金屬Sn。SnCl2周周 期期 系系 A主主 族族 元元 素素，包包 括括 硼硼（Boron）、鋁鋁（Aluminum）、鎵鎵（Gallium）、銦銦（Indium）、鉈鉈（Thallium）。）。硼硼和和鋁鋁有有富富集集礦礦藏藏，而而鎵鎵、銦銦、砣砣是是分分散散的的稀稀有有元元素素，常與其他礦共生。本節(jié)主要討論硼和鋁。常與其他礦共生。本節(jié)主要討論硼和鋁。硼硼族族元元素素中中，硼硼是是唯唯一一的的非非金金屬屬元元素素，從從鋁鋁到到鉈鉈均均為為活潑金屬活潑金屬。12.5 硼族元素硼族元素硼族元素原子的價(jià)層電子構(gòu)型為硼族元素原子的價(jià)層電子構(gòu)型為2s22p1。硼族元素價(jià)電子層有硼族元素價(jià)電子層有4個(gè)軌道（個(gè)軌道（1個(gè)個(gè)s軌道和軌道和3個(gè)個(gè)p軌道），軌道），但價(jià)電子只有但價(jià)電子只有3個(gè)，這種價(jià)電子數(shù)少于軌道數(shù)的原子稱個(gè)，這種價(jià)電子數(shù)少于軌道數(shù)的原子稱缺缺電子原子電子原子。當(dāng)它與其它原子形成共價(jià)鍵時(shí)，價(jià)電子層中。當(dāng)它與其它原子形成共價(jià)鍵時(shí)，價(jià)電子層中留下空軌道，這種化合物稱缺電子化合物。留下空軌道，這種化合物稱缺電子化合物。由于空軌道的存在，有很強(qiáng)的接受電子對(duì)的能力，故它由于空軌道的存在，有很強(qiáng)的接受電子對(duì)的能力，故它們易形成聚合型分子（如們易形成聚合型分子（如B2H6、Al2Cl6等）和配合物（如等）和配合物（如HBF4）。）。這是本族特別是硼的成鍵特點(diǎn)。這是本族特別是硼的成鍵特點(diǎn)。H3BO3晶晶體體呈呈鱗鱗片片狀狀，具具有有層層狀狀的的晶晶體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。晶晶體體內(nèi)內(nèi)各各片層之間容易滑動(dòng)，所以硼酸可作潤(rùn)滑劑。片層之間容易滑動(dòng)，所以硼酸可作潤(rùn)滑劑。工業(yè)上，硼酸是用強(qiáng)酸處理硼砂而制得的：工業(yè)上，硼酸是用強(qiáng)酸處理硼砂而制得的：Na2B4O710H2O +H2SO4 =4H3BO3 +Na2SO4 +5H2O硼酸是硼酸是一元弱酸一元弱酸，由于硼原子的缺電子性，由于硼原子的缺電子性，H3BO3在溶在溶液中能與水離解出來(lái)的液中能與水離解出來(lái)的OH離子生成加合物，使離子生成加合物，使H+相相對(duì)升高，溶液呈酸性。對(duì)升高，溶液呈酸性。硼酸大量用于搪瓷和玻璃工業(yè)，它還可作防腐劑以及醫(yī)硼酸大量用于搪瓷和玻璃工業(yè)，它還可作防腐劑以及醫(yī)用消毒劑用消毒劑。硼酸硼酸H3BO3硼砂硼砂 Na2B4O7硼砂為無(wú)色透明晶體，加熱到硼砂為無(wú)色透明晶體，加熱到878，熔化為玻璃狀物。溶，熔化為玻璃狀物。溶化的硼砂能溶解許多金屬氧化物，生成具有特征顏色的偏硼化的硼砂能溶解許多金屬氧化物，生成具有特征顏色的偏硼酸的復(fù)鹽。例如：酸的復(fù)鹽。例如：Na2B4O7+CoO=2Na2BO2.Co（BO2）2（寶藍(lán)色）寶藍(lán)色）硼砂的這一性質(zhì)用在定性分析上鑒定某些金屬離子，稱為硼砂的這一性質(zhì)用在定性分析上鑒定某些金屬離子，稱為硼硼砂珠試驗(yàn)砂珠試驗(yàn)。硼砂易溶于水，水解而呈堿性。硼砂易溶于水，水解而呈堿性。硼砂是硼在自然界主要的礦石，它是制造單質(zhì)硼和其它硼化硼砂是硼在自然界主要的礦石，它是制造單質(zhì)硼和其它硼化物的主要原料。物的主要原料。硼砂是一種用途很廣的重要化工原料，大量用在陶瓷、玻璃硼砂是一種用途很廣的重要化工原料，大量用在陶瓷、玻璃工業(yè)中。還作為硼肥，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上起著重要作用。工業(yè)中。還作為硼肥，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上起著重要作用。鋁鋁鋁是典型的鋁是典型的兩性金屬兩性金屬。具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱和延展性能。具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱和延展性能。鋁不能從水中置換出氫氣，因?yàn)樗c水接觸時(shí)表面易生鋁不能從水中置換出氫氣，因?yàn)樗c水接觸時(shí)表面易生成一層難溶解的氫氧化鋁。鋁與氧氣的結(jié)合能力很強(qiáng)，成一層難溶解的氫氧化鋁。鋁與氧氣的結(jié)合能力很強(qiáng)，鋁暴露在空氣中，其表面會(huì)形成一層致密的氧化膜。鋁暴露在空氣中，其表面會(huì)形成一層致密的氧化膜。鋁在冷的濃鋁在冷的濃H2SO4、濃濃HNO3中呈中呈鈍化狀態(tài)鈍化狀態(tài)，因此常用鋁，因此常用鋁制品貯運(yùn)濃制品貯運(yùn)濃H2SO4、濃濃HNO3。但鋁可與稀但鋁可與稀HCl、稀稀H2SO4及堿發(fā)生反應(yīng)放出氫氣：及堿發(fā)生反應(yīng)放出氫氣：2Al+6HCl=2AlCl3+3H22Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H22Al+NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2鋁是一種很重要的鋁是一種很重要的金屬材料，廣泛用金屬材料，廣泛用來(lái)作導(dǎo)線、結(jié)構(gòu)材來(lái)作導(dǎo)線、結(jié)構(gòu)材料和日用器皿。特料和日用器皿。特別是鋁合金質(zhì)輕而別是鋁合金質(zhì)輕而又堅(jiān)硬，大量用于又堅(jiān)硬，大量用于飛機(jī)制造和其它構(gòu)飛機(jī)制造和其它構(gòu)件上。件上。氧化鋁氧化鋁氧化鋁可由氫氧化鋁加熱脫水而制得。氧化鋁可由氫氧化鋁加熱脫水而制得。在不同的溫度條件下，制得的在不同的溫度條件下，制得的Al2O3可以有不可以有不同的形態(tài)和不同的用途。一般常用希臘字母分同的形態(tài)和不同的用途。一般常用希臘字母分別表示別表示、等等Al2O3。氧化鋁是離子晶體，具有很高的熔點(diǎn)和硬度。氧化鋁是離子晶體，具有很高的熔點(diǎn)和硬度。自然界存在的結(jié)晶氧化鋁是自然界存在的結(jié)晶氧化鋁是-Al2O3，稱為剛稱為剛玉。玉。而而Al（OH）3熱分解得到的熱分解得到的-Al2O3稱人稱人造剛玉造剛玉。-Al2O3不溶于水，也不溶于酸，在不溶于水，也不溶于酸，在催化劑中常用作載體。催化劑中常用作載體。含有少量雜質(zhì)的含有少量雜質(zhì)的-Al2O3常呈鮮明的顏色。常呈鮮明的顏色。如紅寶石就是含極微量如紅寶石就是含極微量Cr2O3的的-Al2O3，常用常用作制造耐磨的微型軸承（如手表中的作制造耐磨的微型軸承（如手表中的“鉆鉆”）。）。藍(lán)寶石則是含鐵和鈦氧化物的藍(lán)寶石則是含鐵和鈦氧化物的-Al2O3。-Al2O3是一種多孔性物質(zhì)，有很大的表是一種多孔性物質(zhì)，有很大的表面積，并有優(yōu)異的吸附性、表面活性和面積，并有優(yōu)異的吸附性、表面活性和熱穩(wěn)定性，因而常常被用作催化劑的活熱穩(wěn)定性，因而常常被用作催化劑的活性成分，又稱活性氧化鋁。性成分，又稱活性氧化鋁。-Al2O3不溶不溶于水，但能溶于稀酸。于水，但能溶于稀酸。