江苏省“南京工业大学杯”化学奥赛夏令营(选拔赛)辅导讲义--无机化学(氧族)--包建春[整理].ppt

2.1 氮族元素概述 第2章 氧族元素 2.2 氧的化合物 2.2.1 氧分子形态 激发：↑ ↓ ↑↓ 单线态 1O2 光敏化剂(基态) hν 光敏化剂 (激发态) 基态： ↑ ↑ 三线态 (S=2s+1) 154.8kJ.mol 92.0kJ.mol 光敏化剂(激)+ 3O2 能量传递 光敏化剂(基) + 1O2 O2: (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π*2py)1(π*2pz)1 O2 O－2 O22－ O2+ * 二氧基O2+ 阳离子 O2+[PtF6]- 双水杨缩乙二胺合钴 [CoIISlaen] 的结构示意图 CoLn + O2 LnCoO2 2CoLn + O2 LnCo — O2 —CoLn * 2Ag + 2O3 == Ag2O2 + 2O2 PbS + 4O3 == PbSO4+ O2 ↑ 3KOH(s) + 2O3(g) == 2KO3(s) + KOH·H2O(s) + (1/2)O2(g) KO2+O2 2.2.2 臭氧（ O3 ） 有鱼腥味的淡蓝色气体 λ242nm 3O2 + hν 2O3 λ(220~330nm) π3 4 * hν CF2Cl2 CF2Cl + Cl? Cl? + O3 ClO? + O2 ClO? + O Cl? + O2 净反应：O3 + O == 2O2 NO + O3 → NO2 + O2 NO2 + O → NO + O2 净反应：O3 + O == 2O2 * 结构: O为sp3杂化 H2O2弱酸性、不稳定 2.3 过氧化氢（ H2O2） 10 ， 10 2.0 H HO O H －25 －12 － 2 2 2 ≈ × = + + 2 2 2 2 /mol －196kJ O O 2H O 2H = + * 制备 电解；2NH4HSO4 = (NH4)2S2O8 +H2↑ 阳极 阴极 酸水解：S2O82-+2H2O = H2O2+2HSO4- 乙基蒽醌法： +H2 Pd催化剂 + O2 = +H2O2 * 硫代硫酸钠在药剂中常用作解毒剂，可解卤素单质、重金属离子及氰化物中毒。请说明能解毒的原因，写出有关的反应方程式。 石灰硫磺合剂（又称石硫合剂）通常是以硫磺粉、石灰及水混合。煮沸、摇匀而制得的橙色至樱桃色透明水溶液，可用作杀菌、杀螨剂。请给予解释，写出有关的反应方程式。 * 硫代硫酸钠在药剂中作卤素单质及氰化物中毒的解毒剂， 主要是由于它的氧化还原性所致： Na2S2O3＋4Cl2＋5 H2O → NaHSO4＋8 HCl Na2S2O3＋Cl2＋H2O →Na2SO4＋2HCl + S↓ Na2S2O3＋KCN → Na2SO3＋KSCN 硫代硫酸钠作重金属的解毒剂则主要是由于S2O32－强的配位 能力所致： Hg2+ + 2 S2O32- → [Hg (S2O3)2] 2- 生成的配离子可溶于水, 从体内排出。 * (2) 3S＋3Ca（OH）2 = 2CaS＋CaSO3＋3 H2O （x－1）S ＋CaS = CaSx（橙色），随x升高显樱桃红色 S＋CaSO3 = CaS2O3 所以，石硫合剂是CaSx 、CaS2O3和Ca（OH）2的混合物 由于石硫合剂在空气中与H2O及CO2作用发生下列反应： CaSx ＋H2O＋CO2 = CaCO3 ＋H2Sx H2Sx = H2 S↑＋（x－1）S ↓ 生成的硫具有杀虫作用，使用作杀虫剂。 * 2H++O2+2e == H2O2 EA=0.68V 2Fe3++2e == 2Fe2+ EA=0.77V 2Fe3++H2O2 == 2Fe2++2H++O2 2H++H2O2+2e == 2H2O EA=1.776V 2Fe2++2H++H2O2 == Fe3++2H2O 净结果：2H2O2 == 2H2O+O2↑ 凡电位在0.68~1.78V之间的 金属电对均可催化H2O2分解 * 3H2O2 + 2MnO4 －== 5H2O2 + 2MnO4－+6H+ == H2O2 + Mn(OH)2 == 3H2O2+2NaCrO2+2NaOH == H2O2