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【科普】氧族元素单质及化合物

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【科普】氧族元素单质及化合物


IP属地:上海来自手机贴吧1楼2019-08-11 23:00回复
    氧通常有两种存在形式,一种是O2,一种是O3。氧气是一种无色无味的气体,有很强氧化性,尤其在高温时。常温下,S,P4,Li ,Na,Zn等都可以被氧化,而高温下,CuS,Ir,Pt等也会被氧化。氧气通常用高锰酸钾热分解,或者过氧化氢分解制备,加压下或者用液氮冷却可以变为浅蓝色的液态。液氧仍可以在点燃条件下与一些化合物更剧烈地反应。臭氧O3氧化性更强,可以把Ag(I)氧化为Ag(II),Co(II)氧化为Co(III) 。臭氧与氰气产生的高温火焰可以达到5000多开尔文。它是一种蓝色气体,不稳定,受光照,加热都会分解,常温下缓慢分解。液态臭氧呈深蓝色,纯品比较稳定,但是一旦有杂质就有爆炸危险。
    (液氧和臭氧图来自网络)




    IP属地:上海来自Android客户端5楼2019-08-12 09:57
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      几乎所有元素都有与氧的化合物,除了稀有气体。氧化物是丰富多彩的 多以M2O MO M2O3 M3O4 MO2,M2 2O5等形式存在 金属氧化物多是固体,非金属氧化物液体气体比例较高。相对,金属的高价氧化物比较少,MO3形式的稳定氧化物有Cr,Mo,W,Re,不稳定的包括Pt,Tc,Po等的。MO4仅有Ru,Os,Xe的相对稳定,Rh Ir,Pu也有四氧化物但很不稳定。
      过氧化物也比较多,并且大多有色碱金属,碱土金属的已经在之前的帖里讲过,其他还有蓝色的CrO5,红色的HgO2 白的ZnO2 黄的CdO2 棕的CuO2 黑色的 FeO4 黄色的TiO3 黄色的UO4 蓝紫色的SO4 蓝紫色的P2O6等等。它们大多很不稳定。
      超氧化物含有O2 -离子,氧化性很强,基本仅限于碱金属和碱土金属有。碱金属的超氧化物由LiO2的浅黄逐渐到CsO2的橙色。还有一种K2O3,即K4(O2)(O2)2,是红色固体。它们遇水剧烈放出氧气。
      臭氧化物,仅限于碱金属有,都是橙色到深红色的 可以看成一种盐。臭氧通入碱的无水溶液就可以看到红色标志的O3 -。臭氧化物都在常温下会缓缓分解。另外有一种臭氧化铵,NH4O3 也是一种离子化合物。


      IP属地:上海来自Android客户端7楼2019-08-13 15:19
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        过氧化氢是一种淡蓝色液体,纯品加热容易分解,会放出臭氧,很少见,一般用它的30%溶液或者60%溶液。BaO2与浓硫酸作用得到它,低温浓缩可以得到很浓的制品。它其实是酸性的 可以看做二元的过氧酸。比如,它与氢氧化钙生成正盐CaO2,可以在水中以八水合物析出。它也有酸式盐,比如NaOOH。
        过氧酸种类很多,主要是非金属的。之前提到过的HNO4,H3PO5,H4P2O8,H2S2O8,H2C2O6都是容易分解的。过二硫酸盐常用作强氧化剂,氧化性与臭氧相当。TiO 2+可以得到橙色的Ti(O2) 2+,利用这个显色反应可以检验钛。过氧化氢作用与五价钒,酸性时为红色,碱性时为蓝紫色,中性时为黄色。碱性钼酸盐和钨酸盐与过氧化氢作用也得到红色或者黄色的过氧化物。Nb(V)得到黄色的NbO4-,Ta得到无色的TaO4-。以上的离子在溶液中都是不稳定的。


        IP属地:上海来自Android客户端8楼2019-08-13 15:29
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          硫是一种极为常见的元素,单质硫的同素异形体极多。最常见的升华硫以及晶体硫,块状硫都是S8,有正交与单斜晶体,它是由环状分子构成,分子中硫原子并不在同一个平面上。除此之外还有S6,是浓盐酸与硫代硫酸钠反应得到,甲苯可以萃取出橙色的它。S7是深黄色针状晶体,S10为黄色菱形片晶。还有S18 S20,S11 S12等,都很容易转变为S8。熔融硫浇入水中得到的弹性硫是链状结构,十分柔软可以拉丝,但是也容易变为S8。熔融中则含有更小分子的硫,比如S5,S4,S3,它们是红色的。而在更高的温度硫蒸汽下,还存在S2,它是蓝紫色的。


          IP属地:上海来自手机贴吧9楼2019-08-14 00:44
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            硫化物是硫显低价的主要化合物类型。碱金属硫化物一般为单质直接化合得到或者还原硫酸盐得到,容易吸水形成水合物,同时由于水解带有强烈硫化氢气味。它们很容易溶于水,通过它们可以制备其他金属硫化物。其中,碱土金属和铝,钛族,铌钽,铬等金属的硫化物会双水解,因此不存在水溶液中。多数重金属硫化物难溶于水,有色,并且多为黑色。PtS,PdS,CuS,Ag2S等几个是其中最难溶的,它们不溶于一般酸,仅能被硝酸等氧化而溶解。还有一些常见有色的硫化物有黄色CdS,红色HgS,肉红色或绿色MnS,黄色WS3,黄色In2S3等。
            熔融碱金属硫化物或者溶液与硫共热 得到多硫化物。二硫化物为黄色,之后随着硫增多逐渐变到六硫化物甚至八硫化物 颜色也逐渐变深。Na2S6是大红色固体,溶液为深红色。由无水过硫化物可以制得H2Sn的多硫化氢。


            IP属地:上海来自Android客户端11楼2019-08-14 18:39
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              硫氧化物有S2O,SO,SO2,SO3与SO4。S2O可以液化为橙红色液体,不稳定,容易分解。SO由环乙亚t砜加热得到,寿命极短。SO4是不稳定的蓝紫色固体。SO2是刺激性气味的无色气体,水中溶解度很大,容易液化,水溶液有还原性,可以将卤素单质还原为HX。它有多种制备方法,比如浓硫酸与亚硫酸盐反应,硫化氢或者硫燃烧 ,铜与浓硫酸反应等。它与PCl5变为SOCl2h和POCl3。与Cl2变为SO2Cl2,与H2S归中为硫。SO2是一种无水溶剂,可以溶解很多IV族卤化物,碱金属碘化物和硫氰酸盐,以及非金属离子互化物。
              SO2催化氧化,或者P2O5使浓硫酸脱水得到SO3。常温下它是一种白色固体,刚制备出来是雪花状,后来重结晶可以得到针装晶体。α与β型SO3有石棉纤维状结构。还有一种伽玛型,和冰是同种晶型。


              IP属地:上海来自Android客户端15楼2019-08-16 09:36
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                卤化硫主要是氟化硫和氯化硫,氟化硫有S2F2,SF2,SF4,SF6。S2F2可以由AgF2制得。SF4是空气中冒烟,极易水解的气体,毒性很大,可以低温液化为紫色固体。SF6是硫直接氟化的产物,非常稳定,常温几乎不水解,密度很大,可以使纸片漂浮在上面,并且它也是一种极强温室气体。工业上它可做惰性保护气。S氯化物只有S2Cl2稳定,它是琥珀色液体,由熔融硫与氯气直接反应得到,水解生成硫,二氧化硫和HCl。SCl2为樱桃红色液体,氯气与S2Cl2作用得到,常温下会缓慢分解。SCl4为浅色固体 只存在低温下。S2Br2是红色液体。S2I2是只存在低温下的红棕色固体。
                S4N4是一种橙红色晶体,由S2Cl2与氨气作用得到。它具有特殊的双楔形笼状结构,但是它保存不当容易聚合为(SN)x的浅黄色固体。


                IP属地:上海来自Android客户端16楼2019-08-16 09:37
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                  SOx 2-系列盐主要是次硫酸盐,亚硫酸盐和硫酸盐。次硫酸盐很少,制得的ZnSO2和CoSO2等几种沉淀。甲醛次硫酸氢钠是一种强还原剂。
                  亚硫酸并不存在,通常把SO2水溶液称作亚硫酸。亚硫酸盐十分常见,它有如下几个特点:易与强酸起放出SO2;除碱金属盐外几乎都难溶于水;有还原性,空气中容易氧化;受热分解为硫酸盐硫化物,或叫焦亚硫酸盐。焦亚硫酸钠Na2S2O5有二氧化硫气味,是强还原剂。
                  硫酸是一种强酸,浓硫酸氧化性很强,可以把碘,硫,硒等单质氧化为阳离子,也有吸水性和脱水性,而稀硫酸不具备这些性质。硫酸盐中过量SO3溶于浓硫酸得到发烟硫酸。其中1:1时生成焦硫酸H2S2O7。硫酸盐中,Pb,Sr,Ba,Ca,Ag等的溶解度是比较小的。它们几乎都会受热分解得到三氧化硫与氧化物。碱金属硫酸盐分解得到焦硫酸盐。
                  连多硫酸盐包括连二三四五硫酸盐(SxO6 2-),其中连二硫酸盐比较稳定,其他相对不稳定。MnO2氧化SO2水溶液得到H2S2O6。硫与亚硫酸钠共煮得到Na2S2O3,同理也有硒代硫酸盐 他们都是无色的晶体。硫代硫酸只在低温下稳定,硫代硫酸钠俗称海波,加热分解为Na2S5和Na2SO4。连二亚硫酸钠由锌还原亚硫酸氢钠得到,还原性很强,可以将铜离子 铅离子,锑离子还原为金属。



                  IP属地:上海来自Android客户端17楼2019-08-16 13:46
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                    最后说一下硫酰化物和磺酸。亚硫酰卤SOX2中最常见的是SOCl2,也称氯化亚砜。有市售。它是一种发烟的液体,在空气中有刺激性气味,遇水剧烈反应生成HCl与SO2,利用它这个性质 可以脱水制备一些无水盐。HF与其反应得到SOF2。SOBr2是不稳定的红色液体。硫酰卤只有SO2F2与SO2Cl2,它们水解为硫酸。SO2Cl2与H2SO4得到氯磺酸,它是一种强酸。无水HF与浓硫酸得到的是氟磺酸


                    IP属地:上海来自Android客户端20楼2019-08-17 13:34
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                      硫化物和硫酸盐矿物很多


                      IP属地:上海来自手机贴吧23楼2019-08-17 13:46
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                        硒是氧族第三个元素,属于人体必须微量元素,虽然它的许多化合物都毒性很大。单质硒有多种同素异形体,通常见到的有玻璃状黑硒,有金属光泽的灰硒,粉末状红硒。溶液中还原出来的红硒不太稳定,容易变为黑硒。硒在空气中可以燃烧,产生白色二氧化硒烟雾,在纯氧中则与硫燃烧现象很像,有明亮蓝色火焰。单质硒容易熔点低,质脆。


                        IP属地:上海来自Android客户端24楼2019-08-17 17:39
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                          硒与各种非金属形成多种化合物。硒化氢时恶臭的气体,毒性很大,容易被空气氧化。硒卤化物有SeF4,SeF6,Se2Cl2,SeCl4 SeBr4等几个。 SeF4是无色发烟液体,由SeF6热分解得到。SeF6是无色气体,F2和Se反应得到。Se与氯气反应产物主要是Se2Cl2。这是一种有毒的红色液体。过量Cl2与硒的CS2溶液反应析出白色SeCl4固体。Se与Br2作用得到血红色液体Se2Br2,以及深红色固体SeBr4。Se2Br2在乙醚中与AgCN反应得到Se(CN)2,这是一种无色固体。SeCl4悬浮在苯中通入NH3析出橙色的类似S4N4的Se4N4,但比它更不稳定。CH2Cl2通过加热的Se得到黄色液体CSe2,它放置会逐渐变为黑色聚合物。橙红色的SeS2是两种单质直接共熔得到。黑色的P2Se5遇水即水解。



                          IP属地:上海来自Android客户端28楼2019-08-19 01:16
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                            Se氧化物主要是SeO2与SeO3,也有混合氧化物Se2O5,它们都是白色固体。SeO2是Se在空气中燃烧得到,毒性很大,空气中会受潮,溶于水生成亚硒酸,会缓慢被空气氧化产生强酸硒酸,肼与其反应得到红硒。浓硝酸与Se加热反应也得到H2SeO3。碱金属亚硒酸盐有剧毒,但是少量可以用于医药。其他亚硒酸盐性质与亚硫酸盐接近。三氧化硒是无色发烟的固体,可以升华,溶于水放热生成硒酸,这是一种类似硫酸的物质。浓硒酸也有很强脱水性,可以使有机物变黑。但是浓硒酸氧化性比硫酸高很多,甚至可以没有其他配体存在时溶解金粉生成Au2(SeO4)3,在光照下又会逐渐析出金。硒酸盐类似硫酸盐,但是毒性大的多。


                            IP属地:上海来自Android客户端29楼2019-08-19 10:53
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                              碲氧族元素里类似金属的一种,熔点低,硬度小,有灰碲和晶体碲之分。灰碲通常为黑色粉末,一般市面上见到的是很脆的,有金属光泽的碲。碲粉末有大蒜味,毒性一般。碲可以与多种元素形成互化物,类似合金,它的非金属性弱,使得它的-2氧化态比较少见,碲化碱金属水溶液是很容易被氧化的。



                              IP属地:上海来自Android客户端30楼2019-08-19 11:29
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