氫H

氫在地殼中的質(zhì)量含量為

0.152

%第10位。大氣中少量的氫氣

H2O，及其他無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物中化合態(tài)的氫

第十七章氫和稀有氣體化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

稀有氣體:氦、氖、氬、氪、氙、氡6種元素

氬的豐度最高,在地殼中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2

10－4%，列第56位。其次是氦、氖、氪、氙化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

稀有氣體主要從液化空氣中獲得，其中氦的重要來(lái)源是天然氣。

氡是鐳等放射性元素蛻變的產(chǎn)物，在自然界中痕量存在?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體17.1.1氫氣的性質(zhì)17.1氫單質(zhì)

常溫下，氫氣無(wú)色，無(wú)味，無(wú)臭，在水中溶解度很小。

分子間色散力很小，難于液化，沸點(diǎn)－253℃。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體H2和O2的混合物在常溫下點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸反應(yīng)。H2

和Cl2的混合物在光照下爆炸化合。H2

和F2的混合物在沒(méi)有光照時(shí)亦將爆炸化合?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

高溫下，H2

與活潑金屬反應(yīng)，生成金屬氫化物H2+2Na——2NaHH2+Ca——CaH2化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

高溫下H2

能還原許多種金屬氧化物CuO+H2——Cu+H2OWO3+3H2——W+3H2O化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

若某種活潑金屬的氧化物與氫氣的混合物共熱時(shí)不能被還原CaO+Mg+H2——CaH2+MgO

向體系中加入一種不與氫氣化合成氫化物的還原性金屬，則可以生成前一種金屬的氫化物?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體常溫下H2

能還原金屬Pd的氯化物PdCl2+H2——Pd+2HCl利用這個(gè)反應(yīng)可以檢測(cè)H2

的存在?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

高溫下H2

也能還原許多種金屬鹵化物TiCl4

+2H2——Ti+4HCl化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

不能被氫氣還原的鹵化物，若其中的金屬可以生成氫化物，那么就可以用一種不與氫氣生成氫化物的還原性金屬做還原劑，來(lái)生成前一種金屬的氫化物。2LiCl+Mg+H2——2LiH+MgCl2

化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

許多種金屬硫化物，高溫下可以被H2

還原，例如>900℃FeS2+2H2

——Fe+2H2S化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

在特定的溫度、壓力下，采用特定的催化劑，H2

和CO反應(yīng)可以合成一些有機(jī)化合物CO+2H2————CH3OH（g）Cu，ZnO化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體17.1.2氫氣的制備

實(shí)驗(yàn)室制H2常采用稀鹽酸與金屬鋅反應(yīng)的方法。

但是由于金屬鋅中有時(shí)含有砷化物、磷化物等雜質(zhì)，致使制得的

H2不純?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

單質(zhì)硅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)也可以制得H2

Si+2NaOH+H2O

——Na2SiO3+2H2

化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

電解水制取的H2較純。

由于堿較鹽酸便于攜帶，且反應(yīng)溫度不高，因此這種方法適于野外操作的需要?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

工業(yè)生產(chǎn)中，H2主要有三種來(lái)源：（2）甲烷的轉(zhuǎn)化

（3）高溫下水蒸氣與碳化鈣反應(yīng)

（1）水煤氣化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

（1）水煤氣——主要是

H2和CO的混合氣體。

將水蒸氣通入紅熱炭層C+H2O——CO+H2化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

（2）甲烷的轉(zhuǎn)化高溫且有催化劑作用時(shí)，甲烷可以轉(zhuǎn)化為H2和COCH4+CO2——2CO+2H2CH4+H2O——CO+3H2

化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體H2和

CO的混合氣體與水蒸氣一同通過(guò)500℃的Fe2O3H2O+CO——H2+CO2H2O中的H元素轉(zhuǎn)化成H2，同時(shí)CO轉(zhuǎn)化成易于分離的CO2化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

在較高的壓力下，用水吸收掉CO2，得到H2。

（3）高溫下水蒸氣與碳化鈣反應(yīng)CaC2+5H2O——CaCO3+CO2+5H2

化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體17.2氫化物

堿金屬和堿土金屬與氫生成離子型氫化物。

其中LiH和BaH2較穩(wěn)定?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體BeH2

可以利用LiAlH4

在乙醚介質(zhì)中還原鈹?shù)幕衔镏频肅H32Be+LiAlH4

——BeH2+LiAlH2CH32（）（）化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

熱分解烷基鈹也可以制得鈹?shù)臍浠?，（C4H9）2Be=====BeH2+2C4H8加熱此法制得的氫化鈹不純?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體MgH2

也曾利用

LiAlH4

還原鎂的化合物制得，現(xiàn)在工業(yè)上已開(kāi)始用單質(zhì)直接合成。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

具體做法是：將金屬鎂置于380

400℃的高溫球磨機(jī)中直接氫化，以確保鎂的新鮮表面和反應(yīng)溫度，產(chǎn)品純度可達(dá)97%?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體NaH（s）+H2O（l）——H2（g）+NaOH（aq）

離子型氫化物反應(yīng)活性的差別很大，例如與水的作用，NaH與水劇烈反應(yīng)

而CaH2

與水很溫和地反應(yīng)產(chǎn)生H2?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

離子型氫化物有還原性，可以將CO2還原成CO。加熱2CO2+BaH2——2CO+BaOH2（）化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體乙醚4LiH+AlCl3——LiAlH4+3LiCl2LiH+B2H6——2LiBH4乙醚

離子型氫化物可以與缺電子型化合物反應(yīng)化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

又如氫化鈉與硼酸甲酯反應(yīng)制取NaBH4

這類反應(yīng)不能在水中進(jìn)行的。250℃CH3O3B+4NaH——

NaBH4+3NaOCH3

（

）化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體p區(qū)元素與氫生成分子型氫化物。

分子型氫化物種類很多，在水中的性質(zhì)差別也很大?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

有的顯堿性，如NH3；有的與水反應(yīng)，如SiH4,B2H6；有的與水基本沒(méi)有作用，如CH4。

有的在水中發(fā)生酸式解離，如HCl完全解離，而H2S部分解離?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

過(guò)渡金屬與氫形成金屬型氫化物。

它不僅保持金屬晶體的形貌，而且其中金屬原子的排列也與金屬單質(zhì)中一樣。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

原子之間的空隙被氫原子占有，很容易形成非整比化合物。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

倒是整比的過(guò)渡金屬氫化物，如MH1，MH2，MH3

等尚未制得。

如LuH2.2，ZrH1.75，VH0.56均已制得?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體17.3稀有氣體17.3.1稀有氣體的發(fā)現(xiàn)

周期表中零族的6種稀有氣體元素是在1894~1900年間陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)的?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

英國(guó)物理學(xué)家雷利（Raleighy）發(fā)現(xiàn)：

從空氣中得來(lái)的氮?dú)饷可馁|(zhì)量為1.257g

而從氮的化合物分解得來(lái)的氮?dú)饷可馁|(zhì)量為1.251g?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

雷利多次重復(fù)自己的實(shí)驗(yàn)，并堅(jiān)信這0.006g絕對(duì)不是實(shí)驗(yàn)誤差。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

雷利與拉姆賽（Ramsay）合作，他們?cè)O(shè)法從空氣中除去氮?dú)夂脱鯕夂?，發(fā)現(xiàn)還有很少的氣體，約占總體積的1％?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

該氣體不同任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

該氣體在放電管中發(fā)出特殊的輝光，有特征的波長(zhǎng)?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

于是，拉姆賽宣布他在空氣中發(fā)現(xiàn)了一種新元素，命名為“氬”，拉丁文名的原意是“不活潑”?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

在元素周期表中沒(méi)有Ar的位置，拉姆賽建議

Ar

在周期表中新的一族。Ar的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體1895年，他們又從大氣中發(fā)現(xiàn)了氦。

本來(lái)人們認(rèn)為氦只是存在于太陽(yáng)中的元素?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體1898年，拉姆賽等人陸續(xù)從液態(tài)空氣中分離出來(lái)氖、氪和氙。1900年，道恩（Dorn）[德]在某些放射性礦物中又發(fā)現(xiàn)了氡。

由于它們的惰性，被命名為“惰性氣體”?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體17.3.2稀有氣體化合物1.稀有氣體的第一種化合物1962年，英國(guó)化學(xué)家巴特利特（N.Bartlett）制得第一個(gè)稀有氣體化合物Xe+[

PtF6]-?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

巴特利特曾使O2同六氟化鉑反應(yīng)，生成一種新的化合物O2+[PtF6]－

化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeI11170.3kJ·mol－1

O2

I11175.7kJ·mol－1

他將Xe

和O2分子的第一電離能相比較

由兩者第一電離能的接近，他推測(cè)到PtF6氧化Xe的可能性?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

他認(rèn)為這說(shuō)明XePtF6一旦制得，尚能穩(wěn)定存在。

此外，他又估算了XePtF6的晶格能，發(fā)現(xiàn)它只比

O2PtF6的晶格能小41.84kJ·mol－1?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

他把等體積的PtF6蒸汽和Xe混合起來(lái)，使之在室溫下反應(yīng)，結(jié)果獲得一種橙黃色晶體。

其化學(xué)式為Xe+[PtF6]－?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

由于稀有氣體元素在化合狀態(tài)時(shí)最高氧化數(shù)可達(dá)+8，所以有人建議把稀有氣體列為VIIIA族。“惰性氣體”隨之改名為“稀有氣體”?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

把原鐵系元素和鉑系元素作為VIIIB族。

但目前仍稱稀有氣體為零族元素。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體2.氙的氟化合物的生成

氙的氟化物可以由兩種單質(zhì)直接化合生成，反應(yīng)可在一定的溫度和壓力下，于鎳制的容器中進(jìn)行。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體Xe大過(guò)量，避免XeF4的生成。Xe（g）+F2（g）——XeF2（g）化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

若使F2

過(guò)量，且控制反應(yīng)時(shí)間應(yīng)短些，將生成XeF4并避免XeF6的生成Xe（g）+2F2（g）——XeF4（g）化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

在加熱條件下XeF4

可以被Xe還原成XeF2：400℃

XeF4+Xe======2XeF2化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體Xe（g）+3F2（g）——XeF6（g）

若使F2

大過(guò)量，且反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，將生成XeF6

可以得到較純的XeF2

和XeF6

產(chǎn)物，但XeF4

經(jīng)?；煊衅渌麅煞N產(chǎn)物。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體F2和Xe的混合氣體在光照下，也可以直接化合成XeF2晶體。

在加熱條件下XeF2，XeF4

可以被氫氣還原成Xe，XeF2+H2====Xe+2HF化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

而XeF6

在室溫下就可以被氫氣還原成Xe：XeF6+3H2====Xe+6HF化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體3.氙化合物的反應(yīng)Xe化合物的化學(xué)性質(zhì)應(yīng)數(shù)氧化性最為重要

例如XeF2，它在水和CCl4

間的分配系數(shù)為2.3，屬于親水性物質(zhì)，化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeF2+2HCl——Xe+Cl2+2HFXeF2

水溶液具有極強(qiáng)的氧化作用，可以將鹽酸氧化成Cl2：化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeF2

水溶液可以將Ce2(SO4)3氧化成Ce(SO4)2，將Co（II）氧化成Co（III），將Ag（I）氧化成Ag（II）。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

第一次用化學(xué)方法制得高溴酸所使用的氧化劑也是XeF2

水溶液：NaBrO3+XeF2（aq）+H2O====NaBrO4+Xe↑+2HF化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

與水反應(yīng)，也是Xe化合物重要的化學(xué)性質(zhì)。

這個(gè)反應(yīng)在酸中進(jìn)行得比較緩慢，在堿中迅速些。XeF2+H2O——Xe+O2+2HF化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

注意該反應(yīng)與一般水解反應(yīng)不同，與水反應(yīng)后某些元素的氧化數(shù)已發(fā)生變化。XeF2+H2O——Xe+O2+2HF化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

可以理解成XeF2

先分解出F2，F(xiàn)2

再把水氧化。XeF2+H2O——Xe+O2+2HF化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeF4與水的反應(yīng)更為復(fù)雜，反應(yīng)方程式為6XeF4+12H2O——2XeO3+4Xe+24HF

+3O2化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體其反應(yīng)機(jī)理為兩步：①水解并歧化3XeF4+6H2O====2XeO+XeO4+12HF化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體②歧化產(chǎn)物的分解2XeO====O2+2XeXeO4====O2+XeO3

化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeF6+3H2O——XeO3+6HFXeF6

的水解與XeF2

和XeF4

不同，不放出O2

和Xe，而是生成

XeO3

和HF：

XeO3只能通過(guò)上面的反應(yīng)制取，因?yàn)镺2

和Xe不能直接化合成XeO3

?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeF6+H2O——XeOF4+2HFXeF6不完全水解時(shí)，生成XeOF4化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeO3+OH－

HXeO4－

Xe（VI）在堿中以HXeO4－

形式存在。HXeO4－會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Xe（VIII），Xe（0）?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體2HXeO4－+2OH－——XeO64－+Xe+O2+2H2O

這不是Xe（VI）的標(biāo)準(zhǔn)的歧化反應(yīng)，因?yàn)楫a(chǎn)物中有氧氣?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeO3+O3

+2H2O——H4XeO6+O2

向XeO3的溶液中通入O3，將生成高氙酸化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeO3+4NaOH+O3

+6H2O——Na4XeO6?8H2O+O2

若向

XeO3的堿性溶液中通入O3，有高氙酸鹽生成Na2XeO4

和

Na4XeO6都是很強(qiáng)的氧化劑?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeF6有下面的特殊反應(yīng)2XeF6+3SiO2====2XeO3+3SiF4↑所以不能用玻璃瓶盛放

XeF6?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

在上述反應(yīng)中涉及的

Xe的氟化物、氧化物以及高氙酸鹽多為無(wú)色或白色晶體，只有XeOF4

和XeO3

為無(wú)色液體?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

高氙酸鹽在低溫下與濃硫酸反應(yīng)，也可以得到固體XeO4Ba2XeO6+2H2SO4——2XeO4+2BaSO4+2H2O

固體XeO4在真空中升華。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

將價(jià)層電子對(duì)互斥理論，用于討論XeF2分子的幾何構(gòu)型

價(jià)層電子總數(shù)10

對(duì)數(shù)5

電子對(duì)構(gòu)型為三角雙錐4.Xe化合物的分子結(jié)構(gòu)Xe的電子結(jié)構(gòu)式為5s25p6化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

配體數(shù)2孤電子對(duì)數(shù)3

所以XeF2

的分子構(gòu)型為直線形?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體Xe的電子結(jié)構(gòu)式為5s25p6，電子軌道圖為5d05p65s2化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeF2

中，Xe的一個(gè)電子從

5p激發(fā)到5d，形成sp3d不等性雜化軌道。sp3d不等性雜化軌道雜化化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

電子從5p激發(fā)到5d，要越過(guò)兩個(gè)能級(jí)6s，4f，故激發(fā)過(guò)程所需能量過(guò)高，所以用雜化軌道理論討論Xe化合物的結(jié)構(gòu)略顯勉強(qiáng)?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

用價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論，討論XeF4分子的幾何構(gòu)型

價(jià)層電子總數(shù)12對(duì)數(shù)6

故電子對(duì)構(gòu)型為正八面體。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

所以XeF4

的分子構(gòu)型為平面正方形。

配體數(shù)4孤電子對(duì)數(shù)2化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeF4

中

Xe

的2個(gè)電子從5p激發(fā)到5d，形成sp3d2

不等性雜化。sp3d2不等性雜化軌道化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

用價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論，討論

XeO3分子的幾何構(gòu)型

價(jià)層電子總數(shù)8對(duì)數(shù)4

故電子對(duì)構(gòu)型為正四面體?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeO3中Xe

的原子軌道進(jìn)行

sp3

不等性雜化。

配體數(shù)3孤電子對(duì)數(shù)1XeO3

的分子構(gòu)型為三角錐?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

用價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論，討論

XeO4分子的幾何構(gòu)型，可以得到如下結(jié)論

價(jià)層電子總數(shù)8對(duì)數(shù)4

配體數(shù)4孤電子對(duì)數(shù)0化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeO4中Xe

的原子軌道進(jìn)行

sp3

等性雜化。XeO4價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故電子對(duì)構(gòu)型為正四面體，XeO4

的分子構(gòu)型為正四面體。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

用價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論，討論

XeOF4分子的幾何構(gòu)型

價(jià)層電子總數(shù)12對(duì)數(shù)6

故電子對(duì)構(gòu)型為正八面體化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeOF4中Xe

的原子軌道進(jìn)行

sp3d2

不等性雜化。

配體數(shù)5孤電子對(duì)數(shù)1XeOF4

的分子構(gòu)型為四角錐?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

用價(jià)層電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論，討論

XeF6分子的幾何構(gòu)型

價(jià)層電子總數(shù)14對(duì)數(shù)7

配體數(shù)6孤電子對(duì)數(shù)1化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體XeF6

的分子構(gòu)型為變形八面體。XeF6中Xe采用sp3d3

不等性雜化

?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體1對(duì)孤電子對(duì)指向一個(gè)邊的中心?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

或認(rèn)為孤電子對(duì)指向一個(gè)面的中心化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體17.4主族元素的總結(jié)17.4.1主族單質(zhì)1.非金屬單質(zhì)

非金屬單質(zhì)的分子可以分成幾種類型化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

一種是稀有氣體的單原子分子，

F2，Cl2，O2，H2

等的雙原子分子，屬于小分子。

它們依靠分子間的范德華力結(jié)合，通常情況下形成氣體單質(zhì)，溫度低時(shí)形成分子晶體?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

第二種是多原子分子，如P4，As4，S8，Se8

等，通常形成固體單質(zhì)，仍屬于分子晶體?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

第三種是大分子，如晶體硼、晶體硅、金剛石等，屬于原子晶體，具有很高的熔沸點(diǎn)。

層狀結(jié)構(gòu)的石墨也屬于大分子單質(zhì)，但是層與層之間的作用不屬于共價(jià)鍵?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性的酸作用，但可以被氧化性的酸氧化成高價(jià)的含氧酸。

有些非金屬單質(zhì)在堿性水溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體Cl2+2OH－

====Cl－

+ClO－

+H2O4P+3NaOH+3H2O=====3NaH2PO2+PH3↑也有的與堿反應(yīng)生成H2，如：Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

非金屬元素在其所形成的含氧酸中，經(jīng)常表現(xiàn)出不同的氧化數(shù)。如H2SO4

中S的氧化數(shù)為+6，

H2SO3

中S的氧化數(shù)為+4；H3PO4

中的氧化數(shù)為+5，H3PO3

中的氧化數(shù)為+3，H3PO2

中的氧化數(shù)為+1?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體2.金屬單質(zhì)

主族金屬單質(zhì)均為金屬晶體，金屬單質(zhì)的原子或離子以緊密堆積的方式被自由電子緊緊地束縛在一起，形成較強(qiáng)的內(nèi)聚力，金屬鍵的強(qiáng)度就體現(xiàn)在這種內(nèi)聚力上?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

金屬的內(nèi)聚力可以其原子化熱來(lái)衡量。

顯然原子化熱越高，金屬的內(nèi)聚力越大，金屬鍵越強(qiáng)，其熔點(diǎn)也就越高?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

自由電子的存在和緊密堆積結(jié)構(gòu)使金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性以及金屬光澤等物理性質(zhì)?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

活潑金屬最主要的共性，是易失去最外層的電子形成金屬正離子，因而表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體IA，IIA和IIIA族（除Tl外）金屬在化學(xué)反應(yīng)中分別顯示+1，+2價(jià)和+3價(jià)。IVA和VA族金屬的電子構(gòu)型分別為ns2np2

和ns2np3?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體Ge，Sn，Sb等在化學(xué)反應(yīng)中有兩種表現(xiàn)：

一是僅失去外層的np電子顯示較低的氧化數(shù)，

二是失去外層所有的nsnp電子，顯示與其族數(shù)一致的氧化數(shù)?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

金屬Tl，Pb，Bi等在化學(xué)反應(yīng)中經(jīng)常失去外層的np電子顯示較低的價(jià)態(tài)，極難失去外層的ns電子而顯示高價(jià)。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

總之主族元素隨著周期數(shù)的增高6s軌道中的兩個(gè)電子越難于參與化學(xué)反應(yīng)，即所謂的“惰性電子對(duì)”效應(yīng)。

故Tl（III），Pb（IV），Bi（V）具有很強(qiáng)的氧化性；化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體In（I），Ge（II），Sn（II），Sb（III）具有還原性

若能得到Al（I），Ga（I），Si（II）化合物，那將是極強(qiáng)的還原劑?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

主族金屬中的鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁等為輕有色金屬，它們多以氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽等化合態(tài)的形式在自然界存在。

如常見(jiàn)的食鹽，光鹵石、菱鎂礦、重晶石、石膏等?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

鉛、錫、銻、鉍等為重有色金屬，在自然界主要形成氧化物和硫化物，如錫石礦、方鉛礦等。此外還有各種硅酸鹽礦物。

鋰、銣、銫、鈹、鎵、銦、鉈、鍺等為稀有金屬?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

活潑的主族金屬單質(zhì)Na，K，Mg，Al等可以與非金屬單質(zhì)氧氣、鹵素等劇烈反應(yīng)。

活性稍差金屬單質(zhì)在高溫下也可以與反應(yīng)活性較高的非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

性質(zhì)很活潑的金屬單質(zhì)，如鈉、鉀等在常溫下就與水劇烈地反應(yīng)。

較活潑的金屬都可以與非氧化性酸，如鹽酸、稀硫酸等發(fā)生反應(yīng)放出氫氣。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

但是Ge，Sb，Bi的活潑性較差，不能與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，只能被氧化性的酸氧化、或在氧化劑的存在下，與非氧化性酸作用。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

兩性金屬Be，Al，Ga，In，Sn等可以與強(qiáng)堿反應(yīng)，生成氫氣，Be+2NaOH+2H2O===Na2[Be(OH)4]+H2↑化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體17.4.2主族元素的氫化物和氧化物

堿金屬及Ca，Sr，Ba與氫氣在高溫下反應(yīng)，生成離子型氫化物。離子型氫化物屬于離子晶體，有較高的熔點(diǎn)，熔融時(shí)導(dǎo)電化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

非金屬都有正常氧化態(tài)的氫化物，它們屬于分子型氫化物。這些共價(jià)化合物在通常狀況下為氣體或揮發(fā)性液體?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

B2H6CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHClAsH3H2SeHBrH2TeHI

同一主族自上而下這些氫化物的熱穩(wěn)定性逐漸減弱、還原性逐漸增強(qiáng)；化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

B2H6CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHClAsH3H2SeHBrH2TeHI

同一周期從左向右熱穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，還原性逐漸減弱。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

在同一周期中，從左向右氫化物的酸性逐漸增強(qiáng)，

B2H6CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHClAsH3H2SeHBrH2TeHI化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

B2H6CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHClAsH3H2SeHBrH2TeHI氮族非金屬元素的氫化物多數(shù)是堿；氧族元素及鹵素的氫化物大部分是無(wú)氧酸。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

B2H6CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHClAsH3H2SeHBrH2TeHI

在同一族中，自上而下氫化物的酸性逐漸增強(qiáng)。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

主族金屬元素在其氧化物中的價(jià)態(tài)比較簡(jiǎn)單，因?yàn)镮A和IIA族元素的電子構(gòu)型為ns1~2，所以只有與各自族數(shù)相等的一種價(jià)態(tài)，如Na2O，MgO，Ga

O3

等?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體Na2O2，KO2

中兩種金屬的價(jià)態(tài)仍舊是+1，BaO2，Ba(O2)2

中金屬的價(jià)態(tài)仍舊是+2，只是陰離子的形式不同而已。IIIA族元素Al，Ga和In經(jīng)常表現(xiàn)為+3價(jià)態(tài)，這是失去ns2np1

全部?jī)r(jià)電子的最高價(jià)態(tài)?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體IIIA族的Tl，IVA族的Pb和VA族的Bi，由于“惰性電子對(duì)”效應(yīng)，其最高價(jià)的氧化物因具有很強(qiáng)的氧化性而不穩(wěn)定，故Tl（I），Pb（II）的Bi（III）為其氧化物的穩(wěn)定價(jià)態(tài)。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體IVA族，VA族其他金屬元素的氧化物基本穩(wěn)定在兩種價(jià)態(tài)：

一種是失去ns2np2~3

全部?jī)r(jià)電子的最高價(jià)態(tài)，它們分別等于各自的族數(shù)+4和+5?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

另一種是僅失去np2~3

電子時(shí)的價(jià)態(tài)，分別為+2和+3。例如IVA族的SnO，SnO2，VA族的Sb2O3，Sb2O5

等?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

主族非金屬元素在其氧化物中的價(jià)態(tài)比較復(fù)雜，VA族的N元素的氧化物價(jià)態(tài)最多，從+1價(jià)到+5價(jià)5種價(jià)態(tài)俱全，

另外VIIA族鹵素的氧化物價(jià)態(tài)種類也較為復(fù)雜?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

同一主族價(jià)態(tài)相同的氧化物自上而下酸性逐漸減弱、堿性性逐漸增強(qiáng)。N2O3>P2O3>As2O3>Sb2O3>Bi2O3

化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

同一周期從左向右最高價(jià)態(tài)氧化物的酸性逐漸增強(qiáng)，堿性逐漸減弱。Na2O>MgO>Al2O3>SiO2>P2O5>SO3>Cl2O7

同一種元素不同價(jià)態(tài)的氧化物，其酸堿性的基本規(guī)律是高價(jià)的比低價(jià)的酸性強(qiáng)。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體17.4.3含氧酸

用“離子勢(shì)”討論堿金屬和堿土金屬氫氧化物的堿性。

＜0.22金屬氫氧化物為堿性0.22＜

＜0.32金屬氫氧化物為兩性＞0.32金屬氫氧化物為酸性化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)則對(duì)于主族非金屬元素也基本適用，部分半徑r和離子勢(shì)的算數(shù)平方根

的數(shù)值列于表中。

化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體B(III)C(IV)N(V)r2716130.330.500.62Al(III)Si(IV)P(V)S(VI)Cl(VII)r53.540.03829270.240.320.360.450.51Ga(III)Ge(IV)As(V)Se(VI)Br(VII)r62.053.04642250.220.270.330.380.53部分主族元素的r和值化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體部分主族元素的r和值In(III)Sn(IV)Sb(V)Te(VI)I(VII)r80.069.06056530.190.240.290.330.36Tl(III)Pb(IV)Bi(V)r88.578760.180.230.26化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

從表中的數(shù)據(jù)看出，非金屬元素的氧化物的水化物值一般都大于0.32，所以它們的氧化物的水化物為含氧酸?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

同一元素不同氧化態(tài)的含氧酸，則是高氧化態(tài)的酸性較強(qiáng)，例如HClO3

的值為0.38，

HClO4

的值為0.51，結(jié)果說(shuō)明HClO4

的酸性更強(qiáng)?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體含氧酸的結(jié)構(gòu)可以用通式

ROn（OH）m

表示其中m為羥基的數(shù)目，n為非羥基氧原子的數(shù)目?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體鮑林曾用經(jīng)驗(yàn)公式：K1=105n—7

表達(dá)含氧酸的解離常數(shù)K1

與含氧酸分子中非羥基氧原子數(shù)目n的關(guān)系?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體含氧酸分子中非羥基氧原子數(shù)目n與解離常數(shù)K1

的關(guān)系含氧酸正硅酸磷酸硫酸高氯酸結(jié)構(gòu)式Si(OH)4PO(OH)3SO2(OH)2ClO3(OH)n0123K1（計(jì)算）10-710-2103108K1（實(shí)驗(yàn)）2.5×10-107.1×10-3

強(qiáng)酸強(qiáng)酸化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

含氧酸分子中的非羥基氧原子的數(shù)目n值越大，酸性越強(qiáng)。

因?yàn)楹跛岱肿又械姆橇u基氧原子的電負(fù)性很強(qiáng)，有力地分散了羥基氧原子上的負(fù)電，所以將導(dǎo)致H+

易于解離。這是對(duì)于鮑林經(jīng)驗(yàn)公式的一種解釋?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體17.4.4含氧酸鹽1.溶解性

作為離子化合物的含氧酸鹽，其在水中的溶解過(guò)程，

首先是離子克服晶格能從晶體中解離下來(lái)，然后形成水合離子?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

如果在水合過(guò)程中放出的能量足以補(bǔ)償破壞晶格所需要的能量，則溶解過(guò)程的焓變

H為負(fù)值，

故

S為正值的溶解過(guò)程自發(fā)進(jìn)行?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

離子勢(shì)

值的大小既影響晶格能，又影響水合熱。

而且

值對(duì)于二者的影響經(jīng)常是一致的，所以不能單純依靠離子勢(shì)的數(shù)據(jù)對(duì)含氧酸鹽的溶解性進(jìn)行判斷?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

影響離子化合物溶解性的另一個(gè)因素，是離子晶體中陰、陽(yáng)離子大小匹配的情況。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體一般規(guī)律如下：①

陰、陽(yáng)離子半徑相近的溶解度小。

由于復(fù)雜的含氧酸根陰離子的半徑大，所以只有與半徑大的陽(yáng)離子結(jié)合時(shí)，才可避免晶體中的陰離子之間直接接觸，以減小陰離子之間的斥力，保證晶格能較大。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

因而半徑大的陽(yáng)離子與復(fù)雜陰離子形成的鹽一般溶解度較小，如

BaSO4

比MgSO4

難溶。

同樣，半徑小的陽(yáng)離子可以與半徑較小的陰離子結(jié)合，形成溶解度較小的鹽?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體②

陰、陽(yáng)離子半徑相近晶格能較大，且晶格能的作用在溶解過(guò)程中占上風(fēng)時(shí)，電荷高的離子所構(gòu)成的鹽較難溶解。

例如堿土金屬的草酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽等；而堿金屬的鹽一般易溶?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體③

陰、陽(yáng)離子半徑相差較大的溶解度大。

陰、陽(yáng)離子半徑相差較大時(shí)，晶體中的陰離子之間可能直接接觸，晶格能較小，此時(shí)離子水合作用在溶解過(guò)程中易占上風(fēng)，形成溶解度較大的鹽?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

在性質(zhì)相似的一系列鹽中，陽(yáng)離子的半徑越小，該鹽越容易溶解。

堿金屬半徑較大的鹽類KClO4，RbClO4

溶解度很小，NaClO4

溶解度較大。NaClO4>KClO4>RbClO4

化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體2.熱穩(wěn)定性

用離子極化理論，尤其是用反極化概念去說(shuō)明含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性是較為成功的?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體①

陽(yáng)離子半徑越小，極化能力越強(qiáng)，其含氧酸鹽越不穩(wěn)定。Li2CO3分解溫度較低，為700℃。Na2CO3

和K2CO3

在1000℃也基本不分解。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體H+

其半徑極小、極化能力極強(qiáng)，含氧酸的穩(wěn)定性要低于其鹽類。HNO3的熱穩(wěn)定性低于NaNO3。

同理，NaHCO3

的熱穩(wěn)定性低于Na2CO3?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體②陽(yáng)離子的電荷數(shù)越高，極化能力越強(qiáng)，其含氧酸鹽越不穩(wěn)定。Na+

的半徑與Ca2+

相近，CaCO3

的分解溫度約為900℃，

Na2CO3

的分解溫度在1000℃以上化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體③

陽(yáng)離子的半徑相近、電荷數(shù)相等時(shí)，離子的電子構(gòu)型將起決定性的作用。CdCO3

分解溫度為500℃，CaCO3

的分解溫度約為900℃MgCO3

的分解溫度為540℃化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

同種陽(yáng)離子的硫酸鹽的分解溫度一般高于碳酸鹽。MgSO4MgCO3CaSO4CaCO3895℃540℃1149℃900℃。

硅酸鹽比同種陽(yáng)離子的碳酸鹽和硫酸鹽更穩(wěn)定，這與分解反應(yīng)的熵效應(yīng)有關(guān)?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體3.含氧酸及其鹽的氧化性

某些含氧酸（及其鹽）具有氧化性，例如HNO3，HBrO3

都是強(qiáng)氧化劑。

其還原產(chǎn)物很復(fù)雜，可以是價(jià)態(tài)較低的含氧酸、氧化物、單質(zhì)，甚至是氫化物?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體與此相關(guān)的電極反應(yīng)式也各不相同，NO3—+10H++8e—=NH4++3H2O

E

=0.873VNO3—

+4H++3e—=NO+2H2O

E=0.957VBrO3－

+4H++4e—=BrO－

+2H2O

E=1.853VBrO3－

+6H++5e—=Br2+3H2O

E=1.482V化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

這些電極反應(yīng)式有一個(gè)共同點(diǎn)，即H+

均出現(xiàn)在電極反應(yīng)式的左邊，屬于氧化型，故[H+]增大時(shí)，這些電極電勢(shì)均增大。

所以含氧酸及其鹽的氧化性隨體系的酸性增大而增強(qiáng)。化學(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

某含氧酸ROn(OH)m

具有氧化性，其被還原的過(guò)程可以理解為酸中R原子獲得電子，價(jià)態(tài)降低的過(guò)程。

若R的元素電負(fù)性大，其從還原劑獲得電子的能力強(qiáng)，即自身的氧化性強(qiáng)?；瘜W(xué)競(jìng)賽無(wú)機(jī)化學(xué)絕密氫和稀有氣體

第三周期，各元素最高氧化態(tài)含氧酸的氧化性從左向右增強(qiáng)：H4SiO4