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上大无机化学A氧族元素氧族通性氧族通性第二节氧、臭氧第二节氧、臭氧一、氧的成键特征(注意与卤素的比较):1.氧与电负性较小的元素化合,可以夺取电子形成O2-离子。2.氧与电负性较大的元素化合,共用电子对形成二个共价单键。如:H2O、Cl2O、OF2。3.氧原子的半径小、电负性大,有形成重键的倾向。如:在尿素中的碳氧双键、一氧化碳中碳氧三键。4.无论是单键还是双键,氧原子上还有二对孤对电子,可以作为配位原子形成配合物。如:[Fe(H2O)6]2+、[Zn(OH)4]2-等。5.氧原子可以把两个单电子以相反自旋归并,腾出一个空的2p轨道,接受外来的配位电子而成键。这种键界于单键和双键之间。如:SO42-中的pπ-dπ键,PO43-中的反馈π键。分子式分子轨道表示式O2+KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(π2p)2(π*2p)1O2KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(π2p)2(π*2p)2O2-KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(π2p)2(π*2p)3O22-KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(π2p)2(π*2p)4三、臭氧臭氧的结构:两个σ键,一个Π34键这里又一次提到离域Π键的概念。凡是含有三个或三个以上原子的Π键叫离域Π键,它与定域Π键不同,此种键的形成必须具备三个条件:1成键的原子必须在一个平面上;2每一个原子有互相平行的p轨道;3p电子的数目小于p轨道的两倍。臭氧的化学性质主要是不稳定性和氧化性。臭氧的氧化能力比氧强得多,表现在:PbS被臭氧氧化为硫酸铅;PbS+4O3=PbSO4+4O2金属银被O3氧化为过氧化银;2Ag+2O3=Ag2O2+2O2碘化钾溶液被O3氧化有碘产生。2KI+O3+H2O=2KOH+I2+O2第三节:水六、水的污染和净化1水的污染,大致分为以下几种情况:(1)无机污染物。包括酸、碱、重金属离子(Pb2+、Cd2+、CrO42-等)、氰化物等。(2)有机污染物。(3)水体的富营养化。指水中总氮、磷量超标。含氮总量>1.5mg·L-1含磷总量>0.1mg·L-1(4)赤潮和海洋污染。(5)水体的热污染。2废水的治理(1)选择合理的工艺。例如:用焦磷酸镀铜代替氰化镀铜。(2)回收及综合利用。(3)治理。大致有物理方法、化学方法、物理化学法、生物处理法等。如:Cr(VI)的治理化学(氧化还原法)法。Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O又如:家用净水器的原理是用物理化学法处理水。2Cl2(aq)+C(s)+2H2O=CO2+4H++4Cl-但要解决:吸附速率问题和活性炭何时失效的问题。第二节过氧化氢一、过氧化氢的结构(见p594)。过氧化氢过氧化氢三、过氧化氢的性质与用途性质:1弱酸性:过氧化氢是很弱的二元弱酸。2氧化还原性:H2O2在酸性介质中能将I-离子氧化成I2H2O2+2H++2I-=I2+2H2O(H2O2的氧化性)它可以继续与I2作用将其氧化为IO3-离子I2+5H2O2=2HIO3+4H2O(H2O2的氧化性)而同时IO3-本身又是较强的氧化剂,它H2O2发生如下反应:2HIO3+5H2O2=I2+5O2+6H2O(H2O2的还原性)因为H2O2既有氧化性又有还原性,因此在反应式如有H2O2参加,一定要搞清它的作用。2CrO2-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2OCr2O72-+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2+7H2OMn(OH)2+H2O2=MnO2+2H2OMnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2+2H2O3不稳定性:4、H2O2的检验在酸性溶液中过氧化氢能使重铬酸盐生成二过氧合铬的氧化物,即Cr(O2)2O或CrO5,生成的CrO5显蓝色,在乙醚中比较稳定,检验时在乙醚层中显蓝色,可以相互检验。一、硫的同素异性体硫有多种同素异性体,最常见的是晶状的斜方硫和单斜硫。菱形硫(斜方硫)又叫一硫,单斜硫又叫一硫。斜方硫在369K以下稳定,单斜硫在369K以上稳定。369K是这两种变体的转变温度。也只有在这个温度时这两种变体是处于平衡状态:S8环状结构硫化氢、硫化物及多硫化物硫化氢、硫化物及多硫化物硫化氢、硫化物及多硫化物硫化氢、硫化物及多硫化物硫化氢、硫化物及多硫化物SO2、H2SO3及其盐硫在空气中燃烧即得到SO2,许多金属的硫化物矿灼烧时能生成氧化物,同时放出SO2。2ZnS+3O2===2ZnO+2SO2SO2、H2SO3及其盐在酸性介质中H2SO3的氧化性不强,而在碱性介质中还原性很强,亚硫酸及其盐主要表现还原性,生成+6价的硫酸或硫酸盐。SO32-+2H+===H2