氧族元素

这是一篇关于氧族1的思维导图，包括氧、氧气、臭氧、水、缔合现象、双氧水、硫、硫化氢、金属硫化物、硫化物的酸碱性。

氧族

• 氧O
  • 氧气O2
    • 制备
      • 2HgO=2Hg+O2
      • 2BaO2=2BaO+O2
      • 2NaNO3=2NaNO2+O2
      • 2KClO3=2KCl+3O2
      • 液化空气、分馏
    • 化学性质
      • 常温下，不活泼，仅能氧化还原性强的物质（NO,SnCl2,KI,H2SO4)
      • 高温下，活泼，除卤素，少数贵金属（Au,Pt)外，在酸/碱中都有一定的氧化性在酸中较强
  • 臭氧O3
    • 产生 O3=紫外线=2O、O+O2=O3
    • 分子结构 sp2杂化，（唯一极性单质）Π34
    • 性质
      • 不稳定性
      • 强氧化性＞O2
      • 可将某些难以氧化的单质和化合物氧化（Ag，PbS)
    • 大气污染：吸收阳光中的紫外线
  • 水H2O 缔合现象——通过氢键缔合成（H2O)2,(H2O)3
  • 双氧水H2O2
    • 物理性质 淡蓝色粘稠液体，缔合，沸点比水高，与水任意比例互溶
    • 化学性质
      • 弱酸性
      • 氧化还原性 氧化性为主，还原性在酸中不强，在碱中中等强度
      • 不稳定性 重金属离子（Fe3+,Fe2+,Mn2+,Cr3+)促使H2O2分解
• 硫S
  • 单质S
    • 以sp3杂化形成环状S8分子
    • 物理性质
      • 斜方硫 黄色、密度2.06、稳定性＜95.5℃
      • 单斜硫 浅黄色、密度1.99、稳定性＞95.5℃
      • 弹性硫 熔融的硫
    • 化学性质
      • 能与许多金属直接化合
      • 能与H,O,C,卤素（除I外），P直接反应
      • 能与氧化性酸作用
      • 能与碱反应（歧化反应）
  • 硫化氢H2S
    • 结构 和水H2O互为等电子体 V形
    • 制备
      • 工业 S(g)+H2(g)=H2S
      • 实验室
        • FeS+H2SO4=H2S+FeSO4
        • NaS+H2SO4=H2S+NaSO4
    • 物理性质 无色，有腐蛋味，气体
    • 化学性质
      • 弱酸性
      • 还原性
        • 与O2反应
          • 2H2S+3O2=2H2O+2SO2(完全反应）
          • 2H2S+O2=2H2O+S(不完全反应）
        • 与中等强度/适量氧化剂反应
          • H2S+X2→S+2X-+2H+ X=CI,Br,I
          • H2S+2Fe3+→S+3Fe3++2H++FeS
        • 与强/过量氧化剂 H2S+X2+4H2O→H2SO4+8HX
  • 金属硫化物
    • 颜色（大多为黑色） SnS棕色 SnS2,As2S3,As2S5,CdS黄色 ZnS白色 Sb2S3，Sb2S3橙色
    • 易水解Cr2S3,Al2S3 M2S3+6H2O→2M(OH)3+H2S
    • 溶解性
      • 水溶性
        • 易溶：NH4+,碱金属硫化物
        • 微溶：MgS,CaS,SrS
        • 难溶：BeS
        • 易溶硫化物易形成多硫化物 Na2S+(x-1)S=Na2Sx
        • 多硫化物的氧化性和歧化物 S22-+2e-=2S2- S22-+2H+=(x-1)S+H2S
      • 稀酸溶液 CrS3,MnS,FeS,Fe2S3,CoS,NiS,ZnS MS+2H+=H2S+M2+
      • 配位溶解（浓HCl）MS+4Cl+2H+=MnCl42-+H2S M=Sn，Pb，Cd
      • 氧化溶解 Bi2S3+8HNO3→2Bi(NO3)3+2NO+3S+4H2O
      • 氧化配位溶解 王水
      • 碱溶
        • 碱溶（酸性/两性）
          • As2S3+6OH-=AsO33-+3H2O
          • HgS+Na2S2=Na2HgS2
        • 氧化碱溶（Na2S2） SnS+Na2S2=Na2SnS3
  • 硫化物的酸碱性
    • 同周期元素最高氧化态硫化物，从左到右酸性增强
    • 同族元素相同氧化态的硫化物，从上到下碱性增强
    • 在同种元素的硫化物中，高化合态酸性强于低化合态
  • 其他
    • SO2 结构：与O3互为等电子体，极性分子，sp2杂化，无色有刺激性气味的气体
    • H2SO3二元弱酸
      • 氧化还原性 H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2H2
      • 不稳定性(歧化） 4Na2SO3=3Na2SO4+Na2S
      • SO32-检出 试液加Sr2+→白色沉淀加HCl→溶液加H2O2+BaCl2→白色沉淀
    • 焦亚硫酸钠 NaHSO3受热脱水（分子间）
    • SO3 结构：sp2杂化，平面三角形，Π46，β型晶体：石棉链结构（SO3)n分子
    • H2SO4
      • 结构：sp3杂化，四面体型
      • 性质
        • 强吸水性，脱水性
        • 强氧化性
          • 与活泼金属 3Zn+4H2SO4(浓)=3ZnSO4+S+H2O
          • 与非金属 C+2H2SO4(浓）=CO2+2SO4+2H2O
          • 与不活泼金属 Cu+2H2SO4=CuSO4+2SO2+2H2O
• 其他