摘要：[氧]元素符号O.原子序数8.原子量15.9994.外围电子排布2S2 2p4.位于第二周期第ⅥA族.原子共价半径66皮米.离子半径O2-132皮米.第一电离能1314千焦/摩尔.电负性3.5.氧元素有两种同素异形体.氧气O2和臭氧O3.氧分子有明显的顺磁性.这是因为O2分子是由一个σ键和两个三电子π键构成的.两个三电子π键有两个未成对电子.所以O2 是顺磁性的.氧气在通常状况下为无色.无臭.无味的气体.密度1.429克/升(气).1.149克/厘米3(液).1.426克/厘米3(固).熔点-218.4℃.沸点-182.962℃.主要氧化数为-2.在氟化氧中为+2.在过氧化物中为-1.液氧呈淡蓝色.固态氧为蓝色晶体.微溶于水.在水中溶解度为4.89毫升/100毫升水(0℃).由于离解能较大.所以常温下氧气化学性质不甚活泼.高温下化学性质很活泼.能与大多数元素化合生成一种或一种以上氧化物或过氧化物.有氧化性是重要的氧化剂.纯氧大量用于金属熔炼.精炼.焊接.切割和表面处理过程.在化学工业上常用纯氧强化生产过程.液体氧用作致冷剂.也是高能燃料的氧化剂.它和锯屑.煤粉的混合物是液氧炸药.纯氧也用于航空.潜水和医疗中.天然存在的氧由16O.17O.18O三种同位素组成.在地壳中的丰度为49.5%.占第一位.大部分以水.氧化物.硅酸盐的形式存在.干燥空气中含20.946%体积的氧气.在1773年瑞典的舍勒分解硝酸盐和利用浓硫酸与二氧化锰反应制得氧气.1774年英国的普利斯特里加热氧化汞制得氧气.工业上用分馏液体空气制得.也可用电解水制得较纯的氧气.实验室常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取. [臭氧]化学式O3.式量47.998.氧元素的一种同素异形体.有鱼腥气味的淡蓝色气体.密度2.144克/升,液态臭氧是深蓝色.密度1.614克/厘米3.沸点-111.9℃.固态臭氧是蓝黑色.熔点-192.7℃.分子呈V形.不稳定.常温下分解较慢.在164℃以上或有催化剂存在时或用波长为25纳米左右的紫外线照射臭氧时加速分解成氧气.液态时容易爆炸.臭氧有强氧化性.是比氧气更强的氧化剂.可在较低温度下发生氧化反应.如能将银氧化成过氧化银.将硫化铅氧化成硫酸铅.跟碘化钾反应生成碘.松节油.煤气等在臭氧中能自燃.有水存在时臭氧是-种强力漂白剂.跟不饱和有机化合物在低温下也容易生成臭氧化物.用作强氧化剂.漂白剂.皮毛脱臭剂.空气净化剂.消毒杀菌剂.饮用水的消毒脱臭.在化工生产中可用臭氧代替许多催化氧化或高温氧化.简化生产工艺并提高生产率.液态臭氧还可用作火箭燃料的氧化剂.存在于大气中.靠近地球表面浓度为0.001-0.03ppm.是由大气中氧气吸收了太阳的波长小于185纳米紫外线后生成的3O2 +hv=2O3.实验室和工业上都是将氧气在无声放电作用下制得. [液氧炸药]由可燃性固体吸收剂跟液态氧组成的爆炸混合物.一般用炭黑.锯屑或金属粉等作吸收剂.先将吸收剂包裹成圆柱状.浸入液氧中.使吸收剂空隙充满液氧.即成液氧炸药.用雷汞或导火索起爆.广泛用于露天采矿和土木工程的爆破.是一种比较安全的炸药.空气中臭氧层使人类免受紫外线的伤害. [硫]元素符号S.原子序数16.原子量32.06.外围电子排布3S2 3p4.位于第三周期第ⅥA族.主要氧化数-2.0.+2.+4.+6.原子共价半径104皮米.离子半径S-2184皮米.S+630皮米.第一电离能1000千焦/摩尔.电负性2.5.单质硫俗称硫磺.黄色晶体.有多种同素异形体.斜方硫又叫菱形硫或α-硫.在95.5℃以下最稳定.密度2.1克/厘米3.熔点112.8℃.沸点445℃.质脆.不易传热导电.难溶于水.微溶于乙醇.易溶于二硫化碳,单斜硫又称β-硫.在95.5°以上时稳定.密度1.96克/厘米3,弹性硫又称γ-硫是无定形的.不稳定.易转变为α-硫.斜方硫和单斜硫都是由S8环状分子组成.液态时为链状分子组成.蒸气中有S8.S4.S2 等分子.1000℃以上时蒸气由S2 组成.化学性质比较活泼.能跟氧.氢.卤素.金属等大多数元素化合.生成离子型化合物或共价型化合物.硫单质既有氧化性又有还原性.如硫跟铁共热生成硫化亚铁.跟碳在高温下生成二硫化碳.常温下跟氟化合生成六氟化硫.加热时跟氯化合生成S2 Cl2.硫在工业上主要用于制硫酸.硫化橡胶.黑火药.火柴.硫化物等.农业上用作杀虫剂.如石灰硫磺合剂.还用于制医药.如硫磺软膏.古代人已认识了天然硫.硫以游离态和化合态存在于自然界中.化合态主要有硫化物和硫酸盐.在地壳中的丰度为0.048%.从天然硫矿制得.或将黄铁矿和焦炭混和在有限空气中燃烧制得. 3FeS2 +12C+8O2 =Fe3O4 +12CO+6S [硫化氢]化学式H2 S.式量34.08.有腐卵臭味的无色气体.有毒.分子结构与水相似.呈V形.有极性.密度1.539克/升.熔点-85.5℃.沸点-60.7℃.能溶于水.水溶液叫氢硫酸.还能溶于乙醇和甘油.完全干燥的硫化氢常温下不与空气中氧气反应.点火时可燃烧.有蓝色火焰.空气充足时生成二氧化硫和水.若空气不足或温度较低时生成硫和水.能使银.铜制品表面变黑.生成金属硫化物.有较强的还原性.跟二氧化硫反应生成硫和水.跟浓硫酸反应生二氧化硫和硫.跟氯气反应生成硫和氯化氢.跟三价铁盐溶液生成二价铁盐和硫.使硝酸还原为二氧化氮.使I2还原为I-.使MnO-4还原为Mn2+.反应中H2 S通常被氧化为S.若氧化剂氧化性较强并过量时.H2 S还可能被氧化成H2 SO4 .H2 S能跟多种金属离子反应可成不溶于水和酸的硫化物沉淀.用于分离和鉴定金属离子.精制盐酸.制备单质硫.由硫化亚铁跟盐酸或用硫蒸气跟氢气化合制备. [氢硫酸]化学式H2 S.式量34.08.硫化氢的水溶液叫氢硫酸.有腐卵臭味.是很弱的酸.在18℃时的电离常数为:K1=9.1×10-8. K2=1.1×10-12.在空气中易被氧化析出硫.溶液变浑浊. [二氧化硫]化学式SO2 .式量64.08.又名亚硫酸酐.分子呈V形结构.有极性.无色有刺激性气味的气体.有毒.密度2.927克/升(气).1.437克/厘米3(液).熔点-72.7℃.沸点-10℃.易溶于水.通常情况下每升水可溶40升SO2 .和水化合生成H2 SO3.也溶于乙醇.是酸性氧化物.有还原性.在催化剂作用下被氧气氧化成三氧化硫.跟二氧化氮反应生成三氧化硫和一氧化氮.遇强还原剂表现有氧化性.如跟硫化氢反应生成硫和水.跟氯化合生成SO2 Cl2.有漂白性:跟某些色素生成不稳定的无色化合物.用于制三氧化硫.硫酸.亚硫酸盐,还用于漂白.杀菌.制合成洗涤剂.致冷剂.有机溶剂.精制润滑油.是大气主要污染物之一.工业上要求空气中含量不得超过0.02毫克/升.实验室用硫酸跟亚硫酸钠或亚硫酸氢钠反应制得.工业上用燃烧硫或煅烧金属硫化物(如黄铁矿FeS2 )制得. [三氧化硫]又称硫酸酐.化学式SO3.式量SO3为80.06.无色固体.易挥发.熔点16.8℃.沸点44.8℃.密度2.29克/厘米3.液体密度1.92克/厘米3.蒸气状态的分子为平面三角形.固态时有三种变体.较重要的有α型和β型.α型是冰状结构的三聚体(SO3)3.β型是与石棉结构相似的(SO3)n结构.极易吸水.溶于水生成硫酸.并放出大量热.在空气中强烈冒“烟 .溶于浓硫酸生成发烟硫酸.是酸性氧化物.跟氧化镁反应放热发强白光.有强氧化性是强氧化剂.高温时氧化磷.生成五氧化二磷和二氧化硫.氧化碘化钾.生成碘和亚硫酸钾.用于制硫酸.氯磺酸及有机化合物的磺化.将二氧化硫和氧气在五氧化二钒催化作用下制得. [硫酸]化学式H2 SO4 .式量98.08.纯硫酸为无色油状液体.市售浓硫酸含H2 SO4 96-98%.密度1.841克/厘米3.凝固点10.4℃.沸点338℃浓硫酸有强烈吸水性.能与水以任意比混溶.并放出大量热.这是水合作用的结果.用水稀释浓硫酸时.只能在搅拌下将浓硫酸徐徐注入水中.切勿将水注入浓硫酸中.有强烈脱水性.从有机物中按水的组成夺取氢.氧原子.并能使某些有机物碳化.硫酸是二元强酸.纯硫酸中存在大量未电离分子.几乎不导电.它的水溶液导电.第一步电离完全.第二步电离不完全K2=1.2×10-2.稀硫酸具有酸的通性.其中H+也有氧化性.浓硫酸有强氧化性.可以氧化金.铂等以外的大多数金属和许多非金属.如: 铁.铝.铬等在冷.浓硫酸中发生钝化.浓硫酸将H2 S氧化析出硫.将NaBr氧化生成溴.将KI氧化生成碘.跟苯等有机物发生磺化反应.硫酸是化学工业中最重要的产品之一.广泛用于生产化肥.农药.染料.炸药.人造纤维.精炼石油.冶金.金属加工.有机合成.铀矿加工等.工业上用接触法或铅室法制硫酸.接触法是以硫或黄铁矿(FeS2 )为原料.在空气中燃烧生成二氧化硫.在五氧化二钒催化剂作用下.二氧化硫被氧化生成三氧化硫.用98.3%的硫酸吸收三氧化硫.再用水稀释制得. [焦硫酸]化学式H2 S2 O7.式量178.02.无色晶体.熔点35℃.溶于水生成硫酸: H2 S2 O7+H2 O=2H2SO4 焦硫酸具有比浓硫酸更强的氧化性.用于制染料.炸药和其它有机磺酸化合物.由等摩尔的SO3和纯硫酸化合而成: H2SO4 +SO3＝H2S2 O7 当冷却发烟硫酸时可以析出焦硫酸晶体. [硫酸酐]见三氧化硫条. [亚硫酸酐]见二氧化硫条. [硫华]硫升华得到的粉状硫.主要组分是斜方硫.用于橡胶硫化.配制药膏.制杀虫剂和杀菌剂等. [亚硫酸]化学式H2 SO3.式量82.08.二氧化硫的水溶液叫做亚硫酸.没有得到游离的纯亚硫酸.只存在于水溶液中.不稳定.易分解出二氧化硫.因而有刺激性嗅味.水溶液存在下列平衡: 亚硫酸是中等强度的二元酸. 25℃时K1=1.54×10-2.K2=1.02×10-7.加热时驱出SO2 .平衡向左移,加入碱时.平衡向右移动.生成酸式盐或正盐.具有氧化性和还原性.还原性强于氧化性.在碱性介质中是一良好的还原剂.能和许多有色有机物发生加成反应.生成无色化合物.用于漂白羊毛.蚕丝.麦杆.还用作还原剂.药物合成.造纸.石油产品炼制.消毒杀菌等.将二氧化硫通入水中制得. [发烟硫酸]化学式H2SO4 ·xSO3.将三氧化硫溶解在浓硫酸中所形成的溶液称为发烟硫酸.无色油状液体.其密度.熔点.沸点随着三氧化硫的含量不同而改变.通常以游离SO3的含量未标明不同浓度的发烟硫酸.如40%发烟硫酸即表示在发烟硫酸中含有40%游离的SO3.一般使用的有20%发烟硫酸.密度为1.9克/厘米3.熔点-11℃.沸点166.6℃.发烟硫酸暴露在空气中.挥发出来的SO3.和空气中的水蒸气形成硫酸细小液滴而“发烟 .有吸水性.腐蚀性.脱水性.强氧化性.用作硝酸脱水剂.有机合成的磺化剂.有机硝化反应中的脱水剂.还用于精炼石油. [硫代硫酸]化学式H2S2 O3.式量114.14.仅存在溶液中.不稳定.45℃分解.生成水.二氧化硫.硫.硫代硫酸可看成是硫酸分子中的一个氧原子被硫原子所代替的产物.两个硫原子的平均氧化数为+2.其中一个硫原子氧化数为+6.另一个硫原子氧化数为-2.因此硫代硫酸及其盐类具有一定的还原性.硫代硫酸根酸离子在碱性条件下很稳定.有很强的络合能力. [硫氰酸]可能有两种同分异构体.一为硫氰酸H-S-C≡N.一为异硫氰酸H-N=C=S.游离酸还没有分离出来.大多数硫氰酸盐都溶于水.SCN-离子是一个很好的配位体.SCN-离子一个特殊灵敏的反应是与Fe3+形成多种红色络合物.因此硫氰酸钾或硫氰酸铵常用作检验Fe3+的试剂. [硒]元素符号Se.原子序数34.原子量78.96.外围电子排布4S2 4p4.位于第四周期第ⅥA族.主要氧化数-2.+2.+4.+6.原子共价半径117皮米.离子半径Se-2191皮米.Se+642皮米.第一电离能941千焦/摩尔.电负性2.4.单质硒的组成和分子结构随着外界条件而变化.能形成多种同素异形体:α单斜晶体.β单斜晶体.有金属光泽的灰色三角晶体.还有红色.黑色的无定形玻璃状硒.灰黑色硒最稳定.通常称为金属硒.密度4.79克/厘米3.熔点 217℃.沸点684.9℃.性脆.是一种典型的半导体.室温时在空气中稳定.加热时.硒在空气中燃烧发出蓝色火焰.生成二氧化硒.能跟氟.氯.金属直接化合.不与水.盐酸.稀硫酸反应.能跟浓硫酸.浓硝酸和强碱反应.用于制整流器.光电池.光度计.玻璃.陶瓷.催化剂.油漆等.1817年.瑞典的贝采里乌斯从硫酸厂铅室底部的物质中制得硒.硒是一种稀散元素.地壳中的丰度为9.0×10-6%.工业上从电解铜的阳极泥和硫酸厂的烟道灰.酸泥的废料中回收得到. [碲]元素符号Te.原子序数52.原子量127.60.外围电子排布5S2 5p4.位于第五周期第ⅥA族.主要氧化数-2.+2.+4.+6.原子共价半径137皮米.离子半径Te-2211皮米.Te+650皮米.第一电离能869千焦/摩尔.电负性2.1.有结晶形和无定形两种同素异形体.结晶碲具有银白色的金属外观.密度6.25克/厘米3.熔点452℃.沸点1390℃.硬度2.5.无定形碲为褐色.密度6.0克/厘米3.熔点449.5±0.3℃.沸点989.8±3.8℃.碲在空气中燃烧发出蓝色火焰.生成二氧化碲.可与卤素反应.能溶于硫酸.硝酸.氢氧化钾和氰化钾溶液.易传热和导电.主要用于石油裂化的催化剂.电镀液的光亮剂.玻璃的着色材料.添加到钢材中以增加其延性.添加到铅中增加它的强度和耐蚀性.碲和它的化合物又是一种半导体材料.1782年.奥地利人缪勒从一种呈白而略带蓝的碲金矿里制得碲.1798年德国矿物学家克拉普罗特确定它为一新元素并命名.希腊文的原意是“地球 的意思.碲是一种稀散元素.地壳中的丰度为2.0×10-7%.工业上从电解铜的阳极泥或炼锌的烟尘中回收制取. [钋]元素符号Po.原子序数84.原子量210.外围电子排布6S2 6p4.位于第六周期第ⅥA族.原子共价半径167皮米.Po+667皮米.第一电离能 818千焦/摩尔.电负性2.0.金属单质.外观与铅相似.质软.所有钋的同位素都有放射性.有两种同素异形体.α-Po密度 9.32克/厘米3.单正方体.β-Po密度9.4克/厘米3.单菱形体.熔点254℃.沸点962℃.主要氧化数+2.+4.+6.较同族碲金属性强.溶于浓硫酸.硝酸.稀盐酸.王水和稀氢氧化钾溶液.钋的化合物易水解并被还原.于1898年居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋.为纪念居里夫人的祖国波兰命名为钋.世上最稀有的元素之一.它与铍混和可作中子源.也用作静电消除剂.天然的210Po.半衰期为138.4天.目前可用中子轰击铋.产生以毫克计的210Po.也可用锌还原氯化钋制得.

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