羅丹明族化合物-蒙脫土納米復(fù)合材料化學(xué)發(fā)光探針結(jié)題摘要

常見的氧族元素的化合物有：氧化物、硫化物、硫酸鹽、亞硫酸鹽、硒酸鹽、碲酸鹽。下文將列舉出一些常見的化合物。

二氧化硫（化學(xué)式：SO?）是最常見的硫氧化物。無色氣體，有強烈刺激性氣味。大氣主要污染物之一?；鹕奖l(fā)時會噴出該氣體，在許多工業(yè)過程中也會產(chǎn)生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃燒時會生成二氧化硫。當(dāng)二氧化硫溶于水中，會形成亞硫酸（酸雨的主要成分）。若把SO?進(jìn)一步氧化，通常在催化劑如二氧化氮的存在下，便會生成硫酸。

二氧化硫可以通過硫的燃燒取得：S+O2==點燃==SO2；也可以通過銅和濃硫酸反應(yīng)制得：Cu+2H?SO4(濃)—Δ→CuSO4+SO2↑+2H2O。實驗室則用稀硫酸和亞硫酸鈉制備：H?SO4+Na?SO3==Na2SO4+SO?↑+H?O.

SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。可以與水作用得到二氧化硫水溶液，即“亞硫酸”（中強酸），但溶液中不存在亞硫酸分子。SO2與堿反應(yīng)形成亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽。以與氫氧化鈉的反應(yīng)為例，產(chǎn)物是 Na2SO3還是 NaHSO3，取決于二者的用量關(guān)系。二氧化硫和堿性氧化物反應(yīng)生成鹽。

SO2有還原性，可以和氧化性物質(zhì)如氯氣反應(yīng)：SO2+Cl2==SO2Cl2，在有水存在時，則：SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl；二氧化硫可以被氧氣氧化生成三氧化硫。二氧化硫可以被硝酸、高錳酸鉀、溴等氧化。

SO2也有氧化性，可以和還原性物質(zhì)反應(yīng)，如硫化氫：2H2S+SO2==2H2O+3S.

SO2有漂白性，它的漂白作用是由于與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，但這種無色物質(zhì)容易分解使物質(zhì)恢復(fù)原來的顏色，但這只是暫時的，如被二氧化硫漂白的品紅加熱可以恢復(fù)顏色。工業(yè)上用二氧化硫漂白紙張，所以，紙張久置后，會逐漸變黃，這是因為失去了二氧化硫的緣故。SO2的漂白屬于化學(xué)變化。

液態(tài)的SO2可以發(fā)生自偶電離：2SO2→SO(2+)+SO3(2-)。

SO2溶解度和溫度的關(guān)系如下表：

硫化氫是一種無機化合物，化學(xué)式為H2S。正常情況下是一種無色、易燃的酸性氣體，濃度低時帶惡臭，氣味如臭蛋；濃度高時反而沒有氣味（因為高濃度的硫化氫可以麻痹嗅覺神經(jīng)）。它能溶于水，0 °C時1體積水能溶解2.6體積左右的硫化氫。硫化氫的水溶液叫氫硫酸，是一種弱酸，當(dāng)它受熱時，硫化氫又從水里逸出。硫化氫是一種急性劇毒，吸入少量高濃度硫化氫可于短時間內(nèi)致命。低濃度的硫化氫對眼、呼吸系統(tǒng)及中樞神經(jīng)都有影響。

硫化氫自然存在于原油、天然氣、火山氣體和溫泉之中。它也可以在細(xì)菌分解有機物的過程中產(chǎn)生。

硫化氫是酸性的，它與堿及一些金屬（如銀）有化學(xué)反應(yīng)。 例如：硫化氫和銀接觸后，會產(chǎn)生黑褐色的硫化銀：H2S + 2Ag → Ag2S + H2↑ .

硫化氫有還原性，可以和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)。（見本詞條→化合物→二氧化硫）。

實驗室制取硫化氫：FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑；此外，硫化氫還可以通過一些硫化物（如硫化鋁）的水解制?。?H2O + Al2S3 = 3H2S↑ + 2Al(OH)3.

三氧化硫是一種硫的氧化物，分子式為SO3。它的氣體形式是一種嚴(yán)重的污染物，是形成酸雨的主要來源之一。三氧化硫中，硫的氧化數(shù)為+6，分子為非極性分子。三氧化硫的熔點很低，只有16.9℃，沸點也只有45℃。

SO3是硫酸（H2SO4）的酸酐。因此，可以發(fā)生以下反應(yīng)：SO3+H2O==H2SO4，這個反應(yīng)進(jìn)行得非常迅速，而且是放熱反應(yīng)。在大約~340 °C以上時，硫酸、三氧化硫和水才可以在平衡濃度下共存。

實驗室通常通過熱分解硫酸氫鈉來制取三氧化硫：2NaHSO4 -315°C→ Na2S2O7 + H2O ；Na2S2O7 -460°C→ Na2SO4 + SO3 。此外，三氧化硫還可以通過二氧化氮和二氧化硫來制?。篠O2+NO2==SO3+NO.

硫酸（Sulfuric acid），分子式為H2SO4，是一種無色粘稠高密度的強腐蝕性液體。是一種重要的化工原料，又稱化學(xué)工業(yè)之母，也是一種常見的化學(xué)試劑。硫酸具有極強的腐蝕性，因此在使用時應(yīng)非常小心。

硫酸的熔點為10℃，沸點290℃，和水混溶。硫酸溶于水強烈放熱，因此在稀釋硫酸的時候要注意“酸入水”。

濃硫酸有脫水性，如將濃硫酸滴在蔗糖上，白色的糖逐漸轉(zhuǎn)成黑色，并釋出白色的氣體(水蒸汽蒸發(fā)至空氣中后冷凝成的水珠)：C12H22O11 → 12 C + 11 H2O 。濃硫酸有吸水性，可以強烈的吸收水份放出熱量。（如果吸收的是水分子，那么是吸水性，如吸收五水硫酸銅中的五分子的水。）

濃硫酸有酸性和氧化性，其氧化性一般要在加熱的情況下才能體現(xiàn)出來。如，濃硫酸可以氧化單質(zhì)銅：Cu + 2 H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2 H2O；濃硫酸氧化金屬不放出氫氣，而放出二氧化硫。濃硫酸也能氧化非金屬如磷、硫、硒、碳等。

稀硫酸和活潑金屬反應(yīng)放出氫氣，如鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣（Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑），這一反應(yīng)在實驗室用來制取氫氣。硫酸能和金屬氧化物反應(yīng)：CuO+H2SO4==CuSO4+H2O（這種制取硫酸銅的方式比用濃硫酸直接氧化銅要環(huán)保）。硫酸可以和某些鹽反應(yīng)：BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl。硫酸的酸性可以使石蕊溶液變紅。

六氟化硫(SF6)是一個無色、無味、無毒的氣體，不可燃，微溶于水。分子為八面體構(gòu)型，屬于超價分子，無極性。六氟化硫是常用的致冷劑，但它也是很持久的溫室氣體，效果是二氧化碳的22,200倍。

六氟化硫由單質(zhì)化合制取，反應(yīng)也會生成硫的其他氟化物如十氟化二硫，可通過加熱使其歧化后，再用氫氧化鈉處理除去剩余的四氟化硫而純化。六氟化硫是個極為惰性的氣體，不與水、鹽酸、氫氧化鈉和熔融的鈉作用，但會與金屬鋰反應(yīng)并放熱。

人吸入六氟化硫后聲音變粗，因為六氟化硫氣體的重量使人的聲帶中聲波的速度降低一半，與吸入氦氣后聲音變細(xì)正好相反。

二氯化二硫(S2Cl2)是一種黃紅色液體，有刺激性、窒息性惡臭，在空氣中強烈發(fā)煙。遇水分解為硫、二氧化硫、氯化氫。溶于醚、苯、二硫化碳。室溫下穩(wěn)定，100°C時分解為相應(yīng)單質(zhì)，300°C時則完全分解。二氯化二硫能被金屬還原為氯化物和硫化物。與氯氣反應(yīng)生成二氯化硫。能與金屬氧化物或硫化物反應(yīng)生成金屬氯化物。

制備：由硫與限量氯氣在50～60°C反應(yīng)16～20小時而得：2S+Cl2==S2Cl2。二硫化碳與氯氣在95～100°C反應(yīng)制取四氯化碳，副產(chǎn)二氯化二硫：CS2+3Cl2==CCl4+S2Cl2。

用途：用作橡膠的低溫硫化劑和粘結(jié)劑。在有機合成中用于引入 C–S 鍵。在氯化鋁存在下，與苯反應(yīng)生成二苯硫醚。與乙烯反應(yīng)生成芥子氣。也是Herz反應(yīng)中的試劑。

硫酰氯（又名磺酰氯）是硫酸的兩個-OH基團(tuán)被氯替代后形成的化合物，分子式為SO2Cl2，為無色有強烈刺鼻氣味的液體，在潮濕空氣中發(fā)煙，其沸點為69.1℃。它用作有機化學(xué)中的氯化試劑，可以將烷烴、烯烴、炔烴及芳香化合物的C-H鍵轉(zhuǎn)化為C-Cl鍵，將醇轉(zhuǎn)化為氯代烴。反應(yīng)由偶氮二異丁腈引發(fā)，是自由基機理，稱為氯磺化反應(yīng)。硫酰氯也用于藥物和染料的制取。

硫酰氯分子為畸變的四面體結(jié)構(gòu)，硫為+6氧化態(tài)，S-O鍵含有一定的雙鍵成分。在催化劑如活性炭、氯化鐵或樟腦的存在下，二氧化硫與氯氣化合即生成硫酰氯，通過蒸餾提純。反應(yīng)式：SO2 + Cl2 → SO2Cl2 。氯磺酸加熱也可得到硫酰氯：2ClSO3H → SO2Cl2 + H2SO4 。

硫酰氯極易水解，生成氯化氫（鹽酸）和硫酸：2 H2O + SO2Cl2 → 2 HCl + H2SO4

硫酰氯在100°C以上便開始分解，得到二氧化硫與氯氣，使試劑變黃。長期放置時也會發(fā)生分解。

氯化亞砜，又名亞硫酰氯，是一種無機化合物，化學(xué)式是SOCl2。常溫常壓下，它是無色、可蒸餾的液體，140°C 時分解。SOCl2有時易與硫酰氯（SO2Cl2）相混淆，但它們的化學(xué)性質(zhì)差別很大。氯化亞砜的分子構(gòu)型為錐體型，其中硫（VI）中心含有一對孤對電子。而光氣則是平面構(gòu)型。

氯化亞砜與水反應(yīng)生成氯化氫和二氧化硫：H2O + SOCl2=SCl2 → SO2 + 2 HCl

由于氯化亞砜與水強烈反應(yīng)，SOCl2不會在自然界存在。

氯化亞砜是無色或淡黃色發(fā)煙液體，有強刺激性氣味。遇水或醇分解成二氧化硫和氯化氫。對有機分子中的羥基有選擇性取代作用。本產(chǎn)品可溶于苯、氯仿、二硫化碳和四氯化碳。加熱至150°C開始分解，500°C分解完全。

在工業(yè)上，氯化亞砜主要由三氧化硫和二氯化硫反應(yīng)制得：SO3 + SCl2 → SOCl2 + SO2。

硫酸銅，化學(xué)式CuSO4，為白色粉末， 其常見的形態(tài)為其結(jié)晶體，五水合硫酸銅（CuSO4·5H2O），為 藍(lán)色固體。其水溶液因水合銅離子的緣故而呈現(xiàn)出藍(lán)色，故在實驗室里無水硫酸銅常被用于檢驗水的存在。在現(xiàn)實生產(chǎn)生活中，硫酸銅常用于煉制精銅，與熟石灰混合可制農(nóng)藥波爾多液。硫酸銅屬于重金屬鹽，有毒，成人致死劑量0.9g/kg。若誤食，應(yīng)立即大量食用牛奶、雞蛋清等富含蛋白質(zhì)食品，或者使用EDTA鈣鈉鹽解毒。用途：

滅菌劑：硫酸銅可以用于殺滅真菌。與石灰水混合后生成波爾多液，用于控制檸檬、葡萄等作物上的真菌。稀溶液用于水族館中滅菌，以及除去蝸牛。由于銅離子對魚有毒，用量必須嚴(yán)格控制。大多數(shù)真菌只需非常低濃度的硫酸銅就可被殺滅。此外，硫酸銅也可用來控制大腸桿菌。

分析試劑：

幾種化學(xué)分析都需用到硫酸銅。它用于斐林試劑和班氏試劑中檢驗還原糖。在反應(yīng)中，二價銅離子被還原成一價的不溶紅色沉淀氧化亞銅。硫酸銅還可用于雙縮脲試劑中用來檢測蛋白質(zhì)。

硫酸銅可用于檢驗貧血。將血樣滴入硫酸銅溶液中，若血樣中含足夠血紅蛋白，血樣會快速下沉；若血紅蛋白含量不夠，血樣會懸浮在溶液中。

焰色反應(yīng)中硫酸銅顯藍(lán)綠色，比鋇離子的顏色藍(lán)得多。

有機合成：硫酸銅可以用于有機合成。無水鹽用于催化轉(zhuǎn)縮醛反應(yīng)。五水鹽與高錳酸鉀反應(yīng)生成一種氧化劑，用于伯醇的轉(zhuǎn)換。

化學(xué)教學(xué)：硫酸銅可用于晶體的生成試驗和電鍍銅實驗。硫酸銅也常用于演示放熱反應(yīng)，演示時將鎂條插入硫酸銅溶液中。硫酸銅還可以用來演示晶體失水風(fēng)化和得到結(jié)晶水的過程。中學(xué)課本上有個用鐵置換銅的實驗，是將鐵條（或鐵絲）插入硫酸銅溶液中，可以置換出紅色的銅。

二氧化硒（化學(xué)式：SeO2）是硒(IV)的氧化物，無色晶體，是最常用的硒化合物，315℃升華，有毒，人攝入后體內(nèi)會散發(fā)出特別的臭味（攝入后應(yīng)服用維生素C）。硒在空氣中燃燒（藍(lán)色火焰），硒與硝酸、過氧化氫反應(yīng)氧化，或亞硒酸脫水都可以得到二氧化硒。二氧化硒可溶于水，生成亞硒酸；溶于堿則生成亞硒酸鹽。它是有機合成中的氧化劑，可用于烯丙位氧化、Riley氧化反應(yīng)等。環(huán)己酮發(fā)生反應(yīng)得到1,2-環(huán)己二酮，三聚甲醛反應(yīng)得到乙二醛。

硒化氫是一種極毒、有惡臭的無色氣體，酸性比硫化氫強，加熱灼燒可逐漸分解?？扇?。通常由金屬硒化物和水或稀酸的反應(yīng)制取。

亞硒酸是硒的含氧酸的一種，其中硒的氧化態(tài)為+4。它是白色正交晶系晶體，極易溶于水，由二氧化硒溶于少量水緩慢蒸發(fā)結(jié)晶并用氫氧化鉀干燥得到。晶體中稍許畸變的SeO3基團(tuán)，靠較強的氫鍵相互連接。固態(tài)亞硒酸在150℃分解。在更強的氧化劑（如臭氧、氯氣、高錳酸根離子）作用下，亞硒酸也可以被氧化為硒酸。亞硒酸有很高毒性，中毒癥狀可能延遲數(shù)小時，包括昏迷、惡心、低血壓，嚴(yán)重時可能致死。

硒酸是硒的含氧酸的一種，其中硒的化合價的氧化態(tài)為+6，有很強的氧化性，可以溶解金。

二硒化碳（化學(xué)式：CSe2），是一種黃色且有刺激性氣味的液體。和二氧化碳、二硫化碳一樣，二硒化碳也被認(rèn)為是一種無機化合物。二硒化碳可在550℃以下借由硒粉與二氯甲烷反應(yīng)制得：2 Se + CH2Cl2 → CSe2 + 2 HCl ↑.

碲化氫?是無色、有惡臭、極毒的無色氣體，不穩(wěn)定，加熱分解，有較強的還原性，可以被一些常見的氧化劑氧化。

三氧化碲〔TeO3〕是一種無機化合物。碲的化合價為+6。三氧化碲有兩種形式，一種是紅色的α-TeO3，一種是灰色的β-TeO3。

二氧化碲，不溶于水的固體。

原碲酸是可溶于水、易溶于熱水的白色晶體，化學(xué)式H6TeO6，是很弱的二元酸（電離常數(shù)為K1=2.09X10^-8, K2=6.46X10^-12），一般只有2個氫原子會被取代，但也有個別情況6個氫原子都能被取代。原碲酸加熱分解出三氧化碲。原碲酸是弱酸。原碲酸有強氧化性，能溶解銀，和濃鹽酸的混酸(存在游離Cl2)能溶解鉑和金，本身被還原成二氧化碲。SO2或N2H4能將原碲酸還原成單質(zhì)碲。

碲酸鋇，由二氧化碲和過氧化鋇反應(yīng)產(chǎn)生，與鉬酸鋇為同晶型。