过硫酸系过一硫酸 H2SO5 +6 +6 酸、盐 酸、盐 列 过二硫酸 H2S2O8
“焦酸”：两个含氧酸分子失去一分子水所得的产物。 “代酸”：氧原子被其它原子所取代的含氧酸。 “连酸”：中心原子相互联在一起的含氧酸。 “过酸”：含有过氧基的含氧酸。 2．亚硫酸及其盐
SO2的水溶液叫亚硫酸，亚硫酸不稳定，只能存在水溶液中。 SO2的结构与O3相似，中心原子采取sp2杂化，在分子平面内还存在?离域键(?3)。在亚硫酸中硫的氧化态为+4，故它既有氧化性又有还原性。亚硫酸是较强的还原剂和弱的氧化剂，可将I2还原为I-：
H2SO3+I2+H2O?H2SO4+2HI
遇强还原剂时H2SO3才表现出氧化性，例如
H2SO3+2H2S?3S+3H2O
亚硫酸可形成两系列盐，即正盐和酸式盐。就大多数的正盐（K+,Na+,NH4+除外）都不溶于水，酸式盐都溶于水。在含有不溶性钙盐的溶液中通入SO2,可使其转变为可溶性的酸式盐。
CaSO3+SO2+H2O?Ca(HSO3)2
亚硫酸盐和亚硫酸一样，可被空气中的氧氧化成硫酸盐。 3.硫酸及其盐
硫酸为无色油状液体。市售浓硫酸的质量分数为96%—98%，密度1.84g.mL-1有强烈吸水性，并能从一些有机物质中夺取水分而发生炭化作用。因此它能严重地破坏动植物的组织，如损坏衣服和灼伤皮肤等，使用时必须注意安全。浓硫酸的水合能很大(878 kJ·mol-1)，所以稀释时必须十分小心，切不可把水倒人硫酸中，而应该在不断搅拌下，把酸慢慢地倒入水中。
H2SO4的结构如表所示，中心硫原子采取sp3杂化。H2SO4的第一步解离是完全
4?-2
的，所以是强酸，但HSO?4只部分解离(K2=1.2?10)。热的浓硫酸是强氧化剂，可
以氧化许多金属和非金属。例如 Cu+2 H2SO4 (浓)=CuSO4+SO2(g)+2H2O C+2 H2SO4 (浓)=CO2(g)+2 SO2(g)+2 H2O
硫酸盐一般易溶于水，但Sr2+，Ba2+和Pb2+的硫酸盐为难溶盐，Ag+和Ca2+的硫酸盐为微溶盐。多数硫酸盐有形成复盐的特性。常见的复盐有两类，其组成通式分别是M2ISO4·MIISO4·6H2O(MI=NH4+,K+，Rb+，Cs+等，MII=Fe2+，Co2+，Ni2+，Zn2+，Cu2+，Mg2+)和M2ISO4·M2III(SO4)，·24H2O(MI=Na+，K+，NH4+，MIII=A13+，Cr3+，Fe3+，V3+等)。摩尔盐(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O和明矾K2SO4·A12(SO4)，·24H2O分别是这两类复盐的重要代表。 4.硫代硫酸及其盐
硫代硫酸钠（Na2S2O3.5 H2O）商品名为海波，俗称大苏打。亚硫酸盐与硫化合可生成硫代硫酸盐：
Na2SO3+S?Na2S2O3
硫代硫酸是一种不稳定的酸，会立即分解：
S2O32-+2H+?SO2+S?+H2O
该反应常用来鉴定S2O32-。硫代硫酸盐具有较强的还原性，强氧化剂(如Cl2)能把它氧化为硫酸盐，较弱的氧化剂(如I2)把它氧化为连四硫酸盐：
Na2S2O3+4Cl2+5H2O?2H2SO4+2NaCl+6HCl
2Na2S2O3+I2?Na2S4O6+2NaI
后一反应是容量分析中碘量法的基础。
5.过硫酸及其盐
硫的含氧酸中含有过氧基(-O-O-)者成为过硫酸。过一硫酸(H2SO5)和过二硫酸(H2S2O8)分别可看作H2O2分子中一个氢原子或两个氢原子被磺酸基-SO3H取代的产物。过硫酸分子中都含有过氧键(-O-O-)，因此具有强的氧化性： S2O82-+2e-?2SO42- ??=2.01V
过硫酸盐在Ag+催化下，能将Mn2+氧化为紫红色的MnO4-：
?2 MnO4-+10SO42-+16H+ 2Mn2++5 S2O82- +8H2O??? 该反应可用来测定钢铁中Mn2+的含量。
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Ag?过硫酸及其盐是不稳定的，例如K2S2O8受热分解：
?2K2S2O8?2 K2SO4+2 SO3?+ O2? ??
11-3 氮族元素
11-3-1通性
周期系第ⅤA族的氮、磷、砷、锑、铋五种元素，统称为氮族元素。 表11-1氮族元素的基本性质 元 素 原子序数 价层电子构型 氧化值 -3，0，+1，+2，-3，0，+3，+3，+4，+5 熔点/℃ -299。86 +5 44．1（白） -3，0，+3，（-3），0，+3，（-3），0，+5 817 （284Mpa） 沸点/℃ 原子半径/pm 第一电离能（kJ/mol） 电子亲合能（kJ/mol） 电负性 氮的元素电势图：
氮族元素价层电子构型为ns2np3，它们和电负性较大的元素结合时，氧化值主要为+3和+5，氮族元素自上往下氧化值为+3的物质的稳定性增加，而氧化值为+5的物
3．0 2．1 2．0 1．9 1．9 0?20 -74 -77 -101 -100 -195。8 70 1402．3 280（白） 111 1011．8 613（升华） 121 944 1750 159 831．6 1560 170 703．3 +5 630．5 +3，+5 271．3 氮（N） 7 2s223 磷（P） 15 3s233 砷（As） 33 4s243 锑（Sb） 51 5s253 铋（Bi） 83 6s263 质稳定性降低，这种自上往下低氧化值比高氧化值物质稳定的现象，称为“惰性电子对效应”，ⅢA，ⅣA族元素也存在这种现象。
11-3-2氨和铵盐
铵盐是氨和酸进行加合反应的产物。
NH4+的离子半径（143pm）与K+的例子半径（133 pm）差别不大。NH4+（aq）半径（537 pm）与K+（aq）半径（530 pm）更为接近，固铵盐在晶型、颜色、溶解度等方面都与相应的钾盐类似，为此在化合物的分类上往往把铵盐和碱金属盐列在一起。
铵盐一般为无色晶体，易溶于水。在铵盐溶液中加入强碱，并加热，就会释
?? NH3 + H2O 放出氨来： NH4+ + OH- ?这是鉴定铵盐的常用方法。
固态铵盐加热极易分解，其分解产物因酸根性质不同而异。例如：挥发性酸组成的铵盐，分解产物一般为氨和相应的酸：
??? NH3↑ + H2CO3 NH4HCO3 ?? ∟CO2↑+ H2O
常温?? HN3↑+ HCl↑（遇冷又结合成HN4Cl） HN4Cl ?难挥发性酸组成的铵盐，则只有氨逸出：
??? HN3↑+NH4HSO4 （NH4）2SO4??? 3HN3↑+ H3PO4 （NH4）3PO4?氧化性酸组成的铵盐，分解出的氨会进一步被氧化：
???? N2↑+2H2O NH4NO2??? N2↑+Cr2O3 +4H2O （NH4）2Cr2O7?硝酸铵的热分解反应产物与温度有关：
NH4NO3（s）???? N2O（g）+ 2H2O（g）
300C 2 NH4NO3（s）?????2N2（g）+ O2（g）+ 4H2O（g）
0??~210C019 / 44
ΔrH?=-236kJ/mol m由于反应产生大量的气体和热量，气体受热体积又急剧膨胀，所以如果在密闭容器中进行，就会发生爆炸，因此硝酸铵用于制造炸药（称校氨炸药）。硝酸铵、硫酸氨和碳酸氢铵是最重要的氨盐，它们都是化学肥料。 11-3-3氮的含氧酸及其盐 1.亚硝酸及其盐
亚硝酸很不稳定，仅存在于冷的稀溶液中，从未制得游离酸。其溶液浓缩或加热时按下式分解：
2HNO2 → N2O3 + H2O → NO + NO2 + H2O （蓝色） （棕色）
亚硝酸盐遇酸生成不稳定的HNO2，HNO2即分解为N2O3，使水溶液呈浅蓝色，N2O3又分解为NO2和NO，使气相出现NO2的红棕色。这个反应用于NO2-的鉴定。
亚硝酸是较弱的酸[Kθ（HNO2）=7.2×10-4]，但酸性比醋酸略强。 亚硝酸盐一般易溶于水，但浅黄色的AgNO2为难溶盐。
在亚硝酸及其盐中，氮的氧化值处于中间状态，因此它既有氧化性又有还原性。
下面列出在不同介质中亚硝酸及其盐的有关标准电极电势。 酸性介质：2HNO2+4H++e-→N2O+3H2O； ?A=+1.29V HNO2+H++e-→NO+H2O； ?A=+0.98V 碱性介质: NO3-+H2O+2e-→NO2-+2OH-；?B=+0.01V
从标准电极电势数据可以看出,亚硝酸盐在酸性溶液中是强氧化剂,在碱性介质中则可作还原剂。也可以说，当亚硝酸盐溶液酸化后，才有较强的氧化性（HNO2的氧化性）。例如，他可以氧化Fe2+和I-等： NO2- + Fe2+ +2H+ → NO +Fe3+ + H2O
2 NO2- + I- + 4H+ → 2NO + I2 + 2H2O 后一反应可用于定量测定亚硝酸盐。
亚硝酸及其盐与强氧化剂作用时，则作为还原剂。例如，在酸性介质中与高锰酸钾的反应：
2NO2-+2MnO4-+6H+ → 5NO3-+2Mn2++3H2O
另外，由于NO2-中的氮和氧原子上都含有孤对电子，故NO2-也可做配合剂。
???
元素部分讲义
