1、第 14 章p 區 元 素 （二）一、教學基本要求1了解16-18族元素的特點；2了解重點元素硫、鹵素的存在、制備和用途；3. 掌握重點元素硫、鹵素的單質及其化合物的性質，會用結構理論和熱力學解釋它們的某些化學現象；4. 了解第1個稀有氣體化合物的誕生及其對化學發展的貢獻。二、要點1 薄膜法 (membrane process)工業上利用離子交換電解NaCl水溶液生產Cl2的一種方法，隔開陽極室和陰極室的薄膜式一帶有支鏈（支鏈上有磺酸基或羧基）的聚全氟乙烯骨架高分子離子交換膜，這種陽離子交換膜允許Na+由陽極室流向陰極室以保持電解過程中兩室的電荷平衡，而不讓OH-按相反方向流向陽極室。2. 臭

2、氧空洞 (ozone hole) 指的是因空氣污染物質，特別是氧化氮和鹵代烴等氣溶膠污染物的擴散、侵蝕而造成大氣臭氧層被破壞和減少的現象。經過跟蹤、監測，科學家們找到了臭氧空洞的成因：一種大量用作制冷劑、噴霧劑、發泡劑等化工制劑的氟氯烴是導致臭氧減少的罪魁禍首。另外，寒冷也是臭氧層變薄的關鍵，這就是為什么首先在地球南北極最冷地區出現臭氧空洞的原因了。3. 恒沸溶液 (azeotropic solution)恒沸溶液即恒沸混合物。在一定條件下，當某些溶液的組成與其相平衡的蒸氣組成相同時，溶液在蒸餾時期沸點保持恒定，故稱恒沸溶液。例如，在一大氣壓下，氯化氫和水的恒沸混合物中含氯化氫的重量百分數為2

3、0.24，其恒沸點是108.6。4. 制備某些重要含硫工業產品的途徑：三、學生自測練習題1 是非題（判斷下列各項敘述是否正確，對的在括號中填“”，錯的填“”）1.1 所有鹵素都有可變的氧化數。 ( )1.2 實驗室中用MnO2和任何濃度HCl作用，都可以制取氯氣。 ( )1.3 鹵素單質的聚集狀態、熔點、沸點都隨原子序數增加而呈有規律變化，這是因為各鹵素單質的分子間力有規律地增加的緣故。 ( )1.4 鹵素中F2的氧化能力最強，故它的電子親合能最大。 ( )1.5 溴能從含碘離溶液中取代碘，因此碘就不能從溴酸鉀溶液中取代出溴。 ( )1.6 鹵素單質性質相似，因此分別將F2和Cl2通入水中都能

4、將水氧化。 ( )1.7 HX是強極性分子，其極性按HFHClHBrHI順序變化。因此HX的分子間力也按此順序降低。 ( )1.8 氫鹵酸鹽大多是離子晶體，氫鹵酸為分子晶體。所以氫鹵酸鹽的熔點總比氫鹵酸高。 ( )1.9 濃HCl具有還原性，它的鹽也必定具有還原性。 ( )1.10 HX中鹵素處在低氧化數狀態時，所有HX都有可能被其他物質所氧化。 ( )1.11 HF能腐蝕玻璃，實驗室中必須用塑料瓶盛放。 ( )1.12 鹵素含氧酸的熱穩定性隨鹵素氧化數增加而提高。這是因為鹵素氧化數增加，結合氧原子數增加，增加了含氧酸根的對稱性。 ( ) 1.13 含氧酸中非羥氧原子數越多，酸性越強。在HF酸

5、中因為無非羥氧原子，故是弱酸。 ( )1.14 相同氧化數的不同鹵素形成的含氧酸，其酸性隨元素電負性增加而增強。 ( )1.15 物種O,O2, O,O的鍵長按序從右向左增大。 ( )1.16 O和O是等電子體。 ( )1.17 常溫下最穩定的晶體硫為S2。 ( )1.18 物種SO3, O3, ICl3和H3O+都是平面三角形。 ( )1.19 SF4, N2O, XeF2, IF3價層均有5對價電子對,但這些分子的空間構性卻不同,這些分子的空間構型分別為變形四面體,直線型,直線型,T型。 ( ) 1.20 稀有氣體得名于它們在地球上的含量最少。 ( )2選擇題（選擇正確答案的題號填入）2.

6、1 下列物質在常溫下呈液態的是： ( )a. HF b. Br2 c. I2 d. MgCl22.2 下列微粒中，不具氧化性的是： ( )a. F2 b. Cl- c. BrO- d. I22.3 根據標準電極電位，判斷鹵素離子X-能被O2氧化，發生4X-+O2+2H2O=2X2+4OH-反應的是： ( )a. F- b. Cl- c. Br- d.都不能2.4 在任何溫度下，X2與堿性溶液作用，能得到XO3-和X-的鹵素是： ( )a. F2 b. Cl2 c. Br2 d. I22.5 由于HF分子間形成氫鍵而產生的現象是： ( )a. HF的熔點高于HCl。 b. HF是弱酸。c.除F-

7、化物外，還有HF2等化合物。 d.三種現象都是。2.6 HX及鹵化物中的X-，具有最大還原性的是： ( )a. F- b. I- c. Cl- d. Br-2.7 鹽酸是重要的工業酸，它的產量標志國家的化學工業水平，其主要性質是：( )a.濃HCl有絡合性。 b.具有還原性。c.具有強酸性。 d.三者都是。2.8 下列各組溶液，按pH值增大順序排列的是： ( )a. HIHBrHClHF b. HClO4HClO3HClOc. HClOHBrOHIO d.三者都是。2.9 下列各組物質，按熱穩定性順序增加排列的是： ( )a. HIHBrHClHF b. HClONaClOc. HClOHCl

8、O3H2SO4H3PO4； b.HBrO4HClO4H5IO6；c. HClOHClO3HClO4； d. HBrO3HClO3HIO3；2.40 下列物質中，關于熱穩定性判斷正確的是: ( )a. HFHClHBrHClHBrHI；c. HClOHClO2HClO3HClO4； d. HClHClO4HBrO4HIO4。3填空題 3.1 硫的兩種主要同素異形體是 和 。其中穩定態的單質是 ，它受熱到95時，轉變為 ，兩者的分子都是 ，具有 狀結構，其中硫原子的雜化方式是 。3.2 S8環與硫鏈二者中，能溶于CS2的是 。3.3 單斜硫與彈性硫于室溫下放置，均能轉變為 。3.4 在SO3中，S

9、采取雜化方式為 ，而在(SO3)3中，S采取的雜化方式為 。3.5 H2O2分子中OO鍵級為 ，O2分子中OO鍵級為 ，分子中OO鍵級為 。3.6 高空大氣層中臭氧對生物界的保護作用是因為 。3.7 硫酸表現出沸點高和不易揮發性是因為 。3.8 向各離子逍度均為0.1moldm-3的Mn2+, Zn2+, Cu2+，Ag+，Hg2+, Pb2+混合溶液中通入H2S，可被沉淀的離子有 。3.9 若除去氫氣中少量的SO2，H2S和水蒸氣，應將氫氣先通過 溶液，再通過 。3.10 硫化物ZnS, CuS, MnS, SnS, HgS中，易溶于稀鹽酸的是 ；不溶于稀鹽酸，但溶于濃鹽酸的是 ；不溶于濃鹽

10、酸，但可溶于硝酸的是 ；只溶于王水的是 。3.11 AgNO3溶液與過量的Na2S2O3溶液反慶生成 色的 。過量的AgNO3溶液與Na2S2O3溶液反應生成 色的 ，后變為 色的 。3.12 NaHSO3受熱分解產物為 ；Na2S2O8受熱分解產物為 ；Na2SO3受熱分解產物為 。3.13 H2S水溶液長期放置后變混濁，原因是 。3.14 酸化某溶液得S和H2SO3, 則原溶液中的含硫化合物可能為 、 或 。3.15 寫出下列物質的化學式： 膽礬 ； 石膏 ； 綠礬 ； 芒硝 ；皓礬 ； 瀉鹽 ；摩爾鹽 ； 明礬 。3.16 染料工業上大量使用的保險粉的分子式是 ，它具有強 性。 3.17

11、 F，Cl，Br三元素中電子親合能最大的是 ，單質的解離能最小的是 。3.18 鍵能F2 Cl2，活潑性F2 Cl2。3.19 鹵素單質的顏色為F2 ，Cl2 , Br2 , I2 。3.20 下列物質的顏色為：I2 ，I2溶于CCl4中 ，I2溶于乙醇中 ，少量I2溶于KI溶液中 。A紫色 B. 紫黑色； C. 紅棕色 D. 黃色。3.21 I2溶于KI溶液中的顏鄧可能為 ， 或 ，原因是 。3.22 將Cl2(g)通入熱的Ca(OH)2溶液中，反應產物是 ，低溫下Br2與Na2CO3溶液反應的產物是 ，常溫I2與NaOH溶液反應的產物是 。3.23 用NaCl固體和濃硫酸制HCl時，是充分

12、考慮了HCl的 性， 性和 性。3.24 反應KX（s）+H2SO4(濃)=KHSO4+HX，鹵化物KX是指 和 。3.25 導致氫氟酸的酸性與其他氫鹵酸明顯不同的因素主要是 小，而 特別大。3.26 比較下列各對物質的熱穩定性（1）ClO2 I2O5； （2）HClO2 HClO4；（3）IF7 BrF7； （4）NaICl4 CsICl4；（5）IBr2- I2Br-。3.27 不存在FCl3的原因是 。3.28 HOX的酸性按鹵素原子半徑的增大而 。3.29 含氧酸的酸性常隨非羥基氧（或酰氧）原子數的增多而 。3.30 氧化性HClO3 HClO，酸性HClO3 HClO。3.31 Cl

13、2O是 的酸酐，I2O5是 的酸酐。3.32 HClO4的酸酐是 ，它具有強 性，受熱易發生 。3.33 高碘酸是 元 酸，其酸根離子的空間構型為 ，其中碘原子的雜化方式為 ，高碘酸具有強 性。4完成并配平下列反應方程式4.1 向KBr固體加濃硫酸。4.2 I2與過量雙氧水反應。4.3 硫代硫酸鈉溶液加入氯水中。4.4 溴水中通入少量H2S。4.5 向Na2S2溶液中滴加鹽酸。4.6 將Cr2S3投入水中。4.7 過氧化鈉分別與冷水、熱水作用。4.8 PbS中加入過量H2O2。4.9 向HI溶液中通入O3。4.10 Ag(S2O3)23-的弱酸性溶液中通入H2S。 4.11 將氟通入溴酸鈉堿性

14、溶液中。4.12 氯酸鉀受熱分解。4.13 次氯酸鈉溶液與硫酸錳反應。4.14 氯氣通入碳酸鈉熱溶液中。4.15 濃硫酸與溴化鉀反應。4.16 濃硫酸與碘化鉀反應。4.17 向碘化亞鐵溶液中滴加過量氯水。4.18 向碘化鉻溶液中加入次氯酸鈉溶液。4.19 用氫碘酸溶液處理氧化銅。4.20 將氯氣通入碘酸鉀的堿性溶液中。5簡答題5.1 為什么O2為非極性分子而O3卻為極性分子？5.2 從分子結構角度解釋為什么O3比O2的氧化能力強？5.3 將臭氧通入酸化的淀粉碘化鉀溶液。給出實驗現象及相關的反應方程式。5.4 給出SO2，SO3，O3分子中離域大鍵類型，并指出形成離域大鍵的條件。5.5 已知O2

15、F2結構與H2O2相似，但O2F2中OO鍵長121pm，H2O2中OO鍵長148pm，請給出O2F2的結構，并解釋二個化合物中OO鍵長不同的原因。5.6 將還原劑H2SO3和氧化劑濃H2SO4混合后能否發生氧化還原反應？為什么？5.7 現有五瓶無色溶液分別是Na2S, Na2SO3, Na2S2O3, Na2SO4, Na2S2O8，試加以確認，并寫出有關的反應方程式。5.8 將無色鈉鹽溶于水得無色溶液A，用pH試紙檢驗知A顯酸性。向A中滴加KMnO4溶液，則紫紅色褪去，說明A被氧化為B，向B中加入BaCl2溶液得不溶于強酸的白色沉淀C。向A中加入稀鹽酸有無色氣體D放出，將D通入KMnO4溶液

16、則又得到無色的B。向含有淀粉的KIO3溶液中滴加少許A則溶液立即變藍，說明有E生成，A過量時藍色消失得無色溶液F。給出A，B，C，D，E，F的分子式或離子式。5.9 氟的電子親合能比氯小，但F2卻比Cl2活潑，請解釋原因。5.10 討論Cl2, Br2, I2與NaOH溶液作用的產物及條件。5.11 用反應方程式表示由氯化鉀制備氧氣。5.12 四支試管分別盛有HCl, HBr, HI, H2SO4溶液。如何鑒別？5.13 試解釋Fe與鹽酸作用產物和Fe與氯氣作用產物不同的原因。5.14 漂白粉長期暴露于空氣中為什么會失效？5.15 為什么NH4F一般盛在塑料瓶中？5.16 將易溶于水的鈉鹽A與

17、濃硫酸混合后微熱得無色氣體B。將B通入酸性高錳酸鉀溶液后有氣體C生成。將C通入另一鈉鹽的水溶液中則溶液變黃、變橙，最后變為棕色，說明有E生成，向E中加入氫氧化鈉溶液得無色溶液F，當酸化該溶液時又有E出現。請給出A，B，C，D，E，F的化學式。自測練習題答案1. 是非題1.1 (); 1.2 (); 1.3 (); 1.4 (); 1.5 (); 1.6 (); 1.7 (); 1.8 (); 1.9 (); 1.10 (); 1.11(); 1.12 (); 1.13 (); 1.14 (); 1.15 ();1.16 (); 1.17 (); 1.18 (); 1.19 (); 1.20 (

18、);2選擇題2.1 (b) 2.2 (b) 2.3 (d) 2.4 (d) 2.5 (d)2.6 (b) 2.7 (d) 2.8 (d) 2.9 (d) 2.10 (d) 2.11 (b) 2.12 (a) 2.13 (d) 2.14 (c) 2.15 (d)2.16 (c) 2.17 (b) 2.18 (c) 2.19 (d) 2.20 (b)2.21 (a) 2.22 (b) 2.23 (d) 2.24 (d) 2.25 (a)2.26 (b) 2.27 (a) 2.28 (c) 2.29 (c) 2.30 (c) 2.31 (d) 2.32 (c) 2.33 (d) 2.34 (a) 2

19、.35 (a) 2.36 (b) 2.37 (a) 2.38 (c) 2.39 (b) 2.40 (b)3. 填空題3.1 斜方硫，單斜硫。斜方硫，單斜硫，S8，環，sp3。3.2 S8環。3.3 斜方硫。3.4 sp2, sp33.5 1.0, 2.0, 1.5。3.6 吸收紫外線。3.7 H2SO4分子間氫鍵多而強。3.8 Cu2+, Ag+, Hg2+, Pb2+。3.9 NaOH，濃H2SO4。3.10 ZnS, MnS, SnS, CuS, HgS。3.11 無, Ag(S2O3)23-，白，Ag2S2O3，黑，Ag2S。3.12 Na2S2O5+H2O, Na2SO4+SO3+O2

20、; Na2SO4+Na2S3.13 H2S被空氣中的氧氧化。3.14 S2O32-， S2-， +SO32-, +S2-。3.15 CuSO45H2O; CaSO42H2O FeSO47H2O ; Na2SO410H2O ZnSO47H2O ; MgSO47H2O (NH4)2SO4FeSO46H2O ; K2SO4Al2(SO4)324H2O3.16 Na2S2O4，還原。3.17 Cl, F2。3.18 。3.19 淺黃，黃綠，棕紅，紫黑。3.20 B，A，C，D。3.21 黃、紅、棕，I2的濃度不同。3.22 Ca(ClO3)2 CaCl2, NaBr NaBrO3 CO2, NaIO3

21、 NaI。3.23 弱還原，易溶于水，易揮發。3.24 KCl, KF。3.25 F原子半徑，HF鍵的解離能。3.26 （1），（2）, （4），（5）。3.27 （1）中心原子無價層d軌道，不能形成sp3d雜化。（2）F的民負性遠比Cl大，半徑特別小。3.28 減小。3.29 增大。3.30 。3.31 HClO, HIO3。3.32 Cl2O7，氧化，爆炸分解。3.33 五，中強，正八面體，sp3d2，氧化。4完成并配平下列反應方程式4.1 2NaBr + 3H2SO4(濃) = 2NaHSO4 + SO2+ Br2 + 2H2O4.2 5H2O2 + I2 = 2HIO3 + 4H2O

22、2HIO3 + 5H2O2 = I2 + 5O2+ 6H2O 可見I2為H2O2分解反應的催化劑4.3 S2O32 -+ 4Cl2 + 5H2O = 2SO42- + 8Cl- + 10H+4.4 4Br2 + H2S + 4H2O = 8HBr + H2SO44.5 Na2S2 + 2HCl = 2NaCl + S+ H2S4.6 Cr2S3 + 6H2O = 2Cr(OH)3+ 3H2S4.7 Na2O2 + 2H2O(冷) = 2NaOH + H2O2 2Na2O2 + 4H2O(熱) = 4NaOH + O2+ 2H2O4.8 PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O4.9

23、 O3 + 2HI= O2 + I2 + H2O 3O3 + HI = 3O2 + HIO34.10 2Ag(S2O3)23- + H2S + 6H+ = Ag2S+ 4S+ 4SO2+ 4H2O4.11 F2 + BrO3- + 2OH- = BrO4- + 2F- + H2O 4.12 4KClO3 = 3KClO4 + KCl 4.13 ClO- + Mn2+ + 2OH- = MnO2+ Cl- + H2O4.14 3Cl2 + 3Na2CO3 = NaClO3 + 5NaCl + 3CO24.15 2KBr + 3H2SO4(濃) = 2KHSO4 + Br2 + SO2+ 2H2O

24、4.16 8KI + 9H2SO4（濃）= 8KHSO4 + 4I2 + H2S+ 4H2O4.17 2FeI2 + 3Cl2 = 2FeCl3 + 2I2 I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl4.18 2CrI3 + 6ClO- + 4OH- = 2CrO42- + 3I2 + 6Cl- + 2H2O4.19 2CuO + 4HI = 2CuI+ I2 + 2H2O4.20 Cl2 + KIO3 + 2KOH = KIO4 + 2KCl + H2O5. 簡答題 5.1 O2分子中兩個氧是等同的，兩個氧原子周圍電子密度相同，分子是對稱的，正電重心和負電重心能夠重合，

25、因而O2分子為非極性分子。O3分子中有三個氧原子，分子為V形：分子中有一個離域鍵，中心氧與端氧在參與形成鍵時，提供電子數不同，端氧周圍電子密度與中心氧不同，分子的非對稱性及氧原子周圍電子密度不同造成正電重心與負電重心不重合，因而分子具有極性。5.2 因O3分子有離域鍵，OO鍵級為1.5；而O2分子結構O=O OO鍵級為2.0。因此O3比O2氧化能力強。原因有：（1）O3中OO鍵級比O2的小；（2）O3分子對稱性比O2差。5.3 O3將I氧化而使溶液變藍，顏色由淺至深：O3+2I-+2H+=O2+I2+H2OO3過量后，I2可被氧化為無色的IO3-，溶液藍色由深變淺，最后褪至無色。5O3+I2+

26、H2O=2IO3-+5O2+2H+5.4 SO2： SO3： O3：形成大鍵的條件：（1） 參與形成離域大鍵的原子要處在同一平面；（2） 有垂直于分子平面的平行p軌道。（3） 參與形成鍵的電子總數少于2倍的軌道數。5.5 O2F2分子結構：兩個O為sp3雜化兩個O與兩個F不在同一平面由于F的電負性大于O，則O周圍的電子密度降低使O有一定的正電性，兩個O原子對共用電子對的引力變大，因而O2F2中OO鍵變短。5.6 不能。因濃H2SO4做氧化劑，產物為H2SO3，H2SO3做還原劑，其氧化型為H2SO4，E = 0。5.7 分別取少量溶液加入稀鹽酸，產生的氣體能使Pb(Ac)2試紙變黑的溶液為Na

27、2S；產生有刺激性氣體，但不使Pb(Ac)2試紙變黑的是Na2SO3；產生刺激性氣體同時有乳白色沉淀生成的溶液是Na2S2O3；無任何變化的則是Na2SO4和Na2S2O8，將這兩種溶液酸化加入KI溶液，有I2生成的是Na2S2O8溶液，另一溶液為Na2SO4。有關反應方程式：S2- + 2H+ = H2SH2S + Pb2+ = PbS（黑）+ 2H+SO32- + 2H+ = SO2+ H2OS2O32- + 2H+ = SO2+ S+ H2OS2O82- + 2I- = 2SO42- + I25.8 A. NaHSO3, B. SO42-, C. BaSO4, D. SO2, E. I2

28、, F. I- 5.9 氟的半徑特殊的小，因而其F-電子密度較大，生成氟離子時，放出的能量較少。室溫 F2比Cl2活潑，原因是的半徑小，氟原子非鍵電子對之間斥力較大而使F2的解離能比Cl2小，氟化物的晶格能比氯大，能量更低。其次，在水溶液中，F-的水合熱比Cl-大更多。 5.10 Cl2 + 2OH- = ClO- + Cl- + H2O 低溫 3Cl2 + 6OH- = ClO3- + 5Cl- + 3H2O Br2 + 2OH- = BrO- + Br- + H2O室溫 3Br2 + 6OH- = 5Br- + BrO3- + 3H2O室溫 I2 + 6OH- = 5I- + IO3- +

29、 3H2O電解 5.11 2KCl + 2H2O = Cl2+ 2KOH + H2 電極不用隔膜，加熱后，Cl2歧化 3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2OMnO2 2KClO3 = 2KCl + 3O2 5.12 向四支試管中分別加入少許CCl4和KMnO4,CCl4層變黃或橙色的是HBr，CCl4層變紫的是HI，CCl4層不變色，但KMnO4褪色或顏色變淺的是HCl，無明顯變化的是H2SO4。本題也可由生成沉淀的實驗加以鑒別。5.13 Fe與鹽酸作用的產物為FeCl2而不是FeCl3Fe + 2HCl = FeCl2 + H2因為E（H+/H2） E(Fe2+/

30、Fe)E (Fe3+/Fe2+) E（H+/H2）Fe與Cl2(g)作用生成FeCl3 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3因為E（Cl2/Cl-） E (Fe3+/Fe2+)。5.14 漂白粉中的有效成分是Ca(ClO)2，在空氣中易吸收CO2生成HClOCa(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClOHClO不穩定，易分解放出O2：2HClO = HCl + O2此外，生成HCl與Ca(ClO)2作用產生Cl2放出也消耗漂白粉的有效成分。HCl + HClO = H2O + Cl2漂白粉中往往含有CaCl2雜質，吸收CO2的Ca(ClO)2也與CaCl2作用：Ca

31、(ClO)2 + 2CO2 + CaCl2 = 2CaCO3 + 2Cl25.15 NH4F水解生成NH3和HFNH4F + H2O = NH3H2O + HFHF和SiO2反應，使玻璃容器被腐蝕：SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O因而NH4F只能儲存在塑料瓶中。5.16 A. NaCl, B. HCl, C. Cl2, D. NaBr, E. Br2, F. NaBr和NaBrO3。四、課后習題及答案1. 用路易斯結構和其它相關知識解釋下列現象: (a) 室溫下，H2S為氣體，而 H2O 為液態；(b) O3 是反磁性的，而O2 為順磁性的； (c) 氧氧鍵長在 O2, O3和H

32、2O2 中分別為121, 128 和148 pm； (d) O2中的O-O鍵長為 121 pm ，而O2+ 中為 112 pm. 為什么O2+ 中O-O鍵的鍵長比O2中的短這么多？解答(a) H2S的分子結構與H2O分子相類似，是分子型化合物，但由于H2S的分子間的氫鍵極弱而在通常狀態下為氣體。(b) 從它們的分子結構中可看出，O2含有兩個成單電子，O3不含成單電子；(c) O3中心氧原子采取sp2雜化，與兩個端氧原子分別形成一個鍵級為1的鍵，鍵級為1，3個氧原子以其平行的3條p軌道形成3條分子軌道，離域大鍵，其中成鍵、非鍵和反鍵分子軌道個1條。鍵的鍵級為1，分配于每個O-O鍵相當于0.5，所

33、以每個O-O鍵的鍵級為1.5，小于O2的鍵級2，故鍵長比O2的鍵長長。而H2O2中為-O-O-過氧鍵，為單鍵，其鍵級為1，故鍵長比O2和O3的鍵長都長。(d) O2+ 比O2少一個反鍵的*電子，鍵級相差1，故O2+ 中O-O鍵的鍵長比O2中O-O鍵的鍵長短得多。2. 將硫磺粉末樣品分為兩份：其中一份為另一份的兩倍左右。小份硫磺加熱至其熔化，且開始燃燒。收集反應的氣體產物(i)并與水混合得到(ii)。大份的硫磺樣品與鐵屑混合，在坩堝中加熱得到一黑色固體(iii)。將該固體置于容器中，加入HCl得到一種氣體(iv)，將其與(ii)混合，得到一種白黃分辨明顯的沉淀(v)。(a) 確定上述五種物質，(

34、b)寫出各步反應的化學方程式。解答(a) (i) SO2， (ii) H2SO3，(iii) FeS，(iv) H2S，(v) S(b) S + O2 = SO2；SO2+ H2O = H2SO3；S + Fe = FeS ；FeS + HCl = FeCl2 + H2S；2H2S + H2SO3 = 3S+ 3H2O。3. 在水溶液中，硫化氫還原 (a) Fe3+ 至 Fe2+；(b) Br2至Br；(c) MnO4-至Mn2+； (d) HNO3至NO2。所有反應在適當的條件下，產物皆有硫單質。寫出每個反應的離子平衡方程式。解答(a) 2 Fe3+ (aq) + H2S (aq) = 2

35、Fe2+ (aq) + S(s) + 2 H+ (aq)；(b) Br2 (l) + H2S (aq) = 2 Br - (aq) + S(s) + 2 H+ (aq)；(c) 2MnO4- (aq) + 5H2S (aq) = 2 Mn 2+ (aq) + 5S (s) + 2 H2O (l)；(d) 2NO3- (aq) + H2S (aq) + 2H+(aq) = 2 NO2 (aq) + S (s) + 2 H2O (l)4. 在水溶液中SO2作為還原劑還原 (a) KMnO4溶液到MnSO4；(b) K2Cr2O7的酸性溶液到Cr3+離子；(c) Hg(NO3)2 水溶液到金屬汞。寫出這些反應的方程式。解答(a) 2KMnO4 + 5H2SO3 = 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 + 3H2O；(b) K2Cr2O7 + 3 H2SO3 + H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O；(c) Hg(NO3)2 + SO2 + 2H2O = Hg + H2SO4 + 2HNO35. 寫出下列物質的電子式：(a) 二氧化硫；(b) 硫酸；(c) 三氧化硫；(d) 焦硫酸； (e) 過二硫酸； (f) 亞硫酸根離子； (g) 硫酸鹽離子； (h) 硫代硫酸根離子； (i) 硫化物離子；(j) 硫分子。在每個物質中的硫的氧化