氧族元素

氧族的部分元素。氧族元素是位于元素周期表上ⅥA族元素，包含氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po）、鉝（Lv）六种元素，其中钋、鉝为金属，碲为准金属，氧、硫、硒是典型的非金属元素。

氧族元素

• 氧族元素的通性
  • 
• 氧，臭氧
  • 氧在自然界中的分布
  • 氧的制备和空气液化
    • 空气液化（97%）
    • 电解水（3%）
    • 氧化物或含氧酸盐的热分解
  • 氧的结构，性质和用途
    • 氧气的结构
    • 氧的性质和用途
      • 水生动物的生存基础
  • 臭氧
    • 臭氧的分子结构（价层电子对互斥理论）
      • 子主题
        • 价层电子对数3，分子为V字形结构，键角117°
        • 臭氧分子中有离域π键（π35），键级为1，故O-O键级1.5，稳定性差，氧化能力强
    • 臭氧的性质和用途
      • 物理性质
      • 化学性质
        • 不稳定性
          • 易分解，常温分解慢，加热200℃以上分解快
        • 氧化性
          • 用于测混合气中的量
      • 用途
        • 消毒，杀菌剂
        • 治理电镀业的含氰废水
        • 确定双键的位置
    • 臭氧的生成和制备
      • 紫外光（<185nm）照制备
      • 氧静电放电
  • 氧化物（普通氧化物）
    • 氧化物的制备方法
      • 单质+氧气
      • 氢氧化物或含氧酸盐热分解
      • 高价氧化物热分解或氢还原→低价氧化物
      • 单质+硝酸
    • 氧化物的熔点
    • 氧化物对水的作用
    • 氧化物的酸碱性
    • 氧化物酸碱性变化的一般规律
      • 同周期各元素最高氧化态的氧化物，从左到右碱性→两性→酸性
      • 相同氧化态的同族元素的氧化物自上而下碱性依次增强
      • 同一元素不同氧化态的氧化物，其碱性随氧化数的升高而增强
• 水
  • 水在自然界的分布
    • 9种水
    • 最多
    • 最有用
    • D216O
      • 蒸馏电解水后的残留液可得99%的重水，核能工业中最常用的中子减速剂，但不能维持动植物的生命
    • H218O
      • 通过分馏水得到，研究化学反应，特别是水解反应机理的示踪物
  • 水的结构
  • 水的物理性质
    • 偶极矩1.87D，极性大
    • 比热容所有液态，固态物质中最大（调节气温）
    • 与同族其他氧化物相比，熔点，沸点，熔化热，蒸发热等异常的高。
    • 密度4℃（277K)最大，1.0g/cm³,T下降，密度减小（一般物质热胀冷缩，T下降，体积减小，密度增大。）
  • 水的化学性质
    • 热分解
    • 水合作用
    • 水解作用
    • 自耦电离
  • 水的污染与净化
    • 水的污染
      • 有毒物
      • 非毒营养物
      • 热污染
    • 水的净化
      • 饮用水
        • 子主题
      • 硬水软化
        • 子主题
      • 实验室用水
        • 蒸馏水，电导水，离子交换水
• 过氧化氢
  • 过氧化氢的分子结构
  • 过氧化氢的性质与用途
    • 物理性质
      • 纯态为淡蓝色粘稠液体，极性（U=2.66D)比水（U=1.87D)大，缔合度比水大，沸点比水高，熔点与水接近，常用3%（双氧水），市售30%-35%
    • 化学性质
      • 不稳定性
        • 低温或高纯度时比较稳定，光照，加热，微量金属或重金属离子都可加速分解
      • 弱酸性
      • 氧化还原性
        • 氧化性
          • 摇摆反应
            • 5H2O2+I2=2HIO3+4H2O
            • 2HIO3+5H2O2=I2+5O2↑+6H2O
        • 还原性
    • 用途
      • 漂白剂（漂白油画，丝织品，毛织品等），消毒剂，杀菌剂，浓度>30%会灼烧皮肤
  • 过氧化氢的制备
    • 实验室
    • 工业
    • 电解
    • 水解
• 硫和它的化合物
  • 单质硫
    • 斜方硫
    • 单斜硫
    • 弹性硫
  • 硫的制备，性质和用途
    • 性质
      • 难溶于水，易溶于CS₂
    • 用途
      • 大部分用于制硫酸
  • 硫化氢和硫化物
    • 硫化氢
      • 物理性质
        • 无色，臭鸡蛋味的气体，微溶于水,饱和溶液浓度0.1mol/L
      • 化学性质
        • 二元弱酸
        • 还原性
    • 硫化物
    • 多硫化物
      • 制备
        • 可融金属硫化物（浓）+硫粉
        • 溶液一般呈黄色，随x的增大溶液由黄→橙→红
      • 性质
        • 类同与过氧化物，既有氧化性又有还原性
        • 酸中歧化分解
          • S22-+2H+=H2S↑+S↓
  • 硫的氧化物
    • 二氧化硫
      • 结构
        • 类同O3,V型，2个σ键，一个π34
      • 物性
        • 无色刺激性气体，易溶于水。大气污染物。
      • 化性
        • 既有氧化性又有还原性（还原性为主)
      • 用途
        • 漂白剂（漂白原理：与有机色素结合生成一种不稳定的无色加和物，时间久了，这种加和物即分解，恢复原色）
    • 三氧化硫
      • 结构
        • 气态SO3
          • 以单分子为主，分子呈平面三角形
        • 固态SO3
          • 单分子SO3
          • 三聚分子(SO3)3 环状结构
        • 液态SO3
          • 环三聚(SO3)3
          • 链状(SO3)n
      • 性质
        • 常温纯态为液态
        • SO3 极易吸水，在空气中强烈冒烟，溶于水生成H2SO4 ,并放出大量的热，热使水蒸发，所产生的水蒸气与SO3 形成酸雾，影响吸收，工业上用浓H2SO4 吸收
        • 强氧化性
  • 硫的含氧酸及其盐
    • 亚硫酸及其盐
      • 亚硫酸
        • 不稳定
          • 无游离态，SO2 水合物
        • 酸性
          • 中强二元酸
        • 氧化还原性
      • 亚硫酸盐
        • 溶解性
          • 酸式盐易溶于水，正盐中除碱金属和铵盐易溶，其余难溶
        • 热稳定性
          • 子主题
        • 遇酸分解
          • 子主题
        • 氧化还原性
      • 连二亚硫酸钠（保险粉）-白色固体
        • 制备（无氧）
        • 还原性
          • 水溶液置于空气中即被氧化
        • 用途
          • 印染工业的重要还原剂。主要用于染料合成、造纸、保存食物和医学等工业部门
    • 硫酸及其盐
      • H2SO4
        • 结构
          • 四面体结构
        • 性质
          • 物理性质
            • 纯态为无色液状油态。98.3%（18mol/L)浓硫酸，沸点高
          • 化学性质
            • 酸性
              • 稀酸为二元强酸，具有酸的一切通性
            • 吸水性
              • 吸游离水，做干燥剂
            • 脱水性
              • 吸有机物中的水
            • 氧化性
              • 稀酸(H+)
              • 浓酸（S)
      • 硫酸盐
        • 酸式盐
          • 易溶于水，受热易熔化
        • 正盐
          • 溶解性
          • 稳定性
          • 易带结晶水形成矾
          • 易形成复盐
        • 用途
          • 为净水剂，造纸充填剂和媒染剂。
          • 是消毒剂和农药。
          • 农药和治疗贫血的药剂。
    • 焦硫酸及其盐
      • 焦硫酸
        • 焦硫酸或称一缩二硫酸可看成硫酸缩合产物。
        • 焦硫酸遇水缓慢生成硫酸。
      • 焦硫酸盐
        • KH2SO4 强热脱水
        • 溶矿作用
          • K2S2O7与难熔氧化物生成易溶盐
        • 易水解
          • 生成硫酸氢盐
    • 硫代硫酸及其盐
      • 硫代硫酸H2S2O3
        • 可以看作H2SO4 分子中的一个端基氧被硫原子取代的产物
        • 不稳定，其盐较稳定
      • 硫代硫酸盐Na2S2O3
        • 俗称大苏打、海波，重要的化工产品。
        • 物理性质
          • 无色透明结晶，易溶于水，水溶液弱碱性
        • 化学性质
          • 稳定性
            • 中性、碱性溶液中很稳定，酸(pH<4.6)中迅速分解。
              • Na2S2O3+2HCI=2NaCI+S↓+SO2↑+H2O（鉴定）
          • 还原性
            • 中强还原剂
          • 配位性
    • 过硫酸及其盐
      • 过二硫酸为强氧化剂，可是纸碳化能燃烧石蜡。
    • 连硫酸及其盐
      • 酸式盐不存在
      • 连二硫酸及其盐
        • 性质
          • 强酸，稳定，不易被氧化，不与硫作用
          • 盐易溶于水，不与H2SO3 或S2-作用
• 无机酸强度的变化规律
  • 影响无机酸强度的直接因素
    • 酸强度的大小即它们释放质子的难易程度
    • 与质子直接相连的原子的电子密度
      • 原子所带的负电荷数及原子体积（原子半径）
      • 该原子的电子密度大，对质子的束缚力强，对应酸的酸性就弱。
      • 该原子的电子密度小，对质子的束缚力弱，对应酸的酸性就强。
  • 氢化物酸性强弱的规律
    • 平衡常数Ka越大，酸性越强或PKa越小，酸性越强
    • 氢化物的酸性随原子序数的增加而增加
  • 含氧酸的酸性强弱规律
    • 同周期，同类型的含氧酸的酸性，随原子序数的增加而增强
    • 同族中同类型含氧酸的酸性，随原子序数的递增而减弱
    • 同一元素不同氧化数的含氧酸，氧化数越高，酸性越强
• 不给体系引入新的杂质