非金属与非金属材料

nullnull 第 六 章 非 金 属 元 素 与无机非金属材料null如第3周期氯化物熔点依次：高——低 正离子元素 Na Mg Al Si P S 电荷 +1 +2 +3 +4 +5 +6 离子的半径 —————依次变小 离子的极化力 —————依次增强 Cl-被极化程度 —————依次增大 氯化物键型 离子键—————共价键 晶型 离子晶体————分子晶体熔点 高————————低10⑶ 解释：null 包括两种情况： ① 热分解,如: 2HgO→2Hg+O2 ② 置换，如: 2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe 前者可用ΔfH判断； 后者可用ΔG-T 图判断。 大多数氧化物稳定,不分解。 少数不活泼金属氧化物受热会分解： 2Ag2O→4Ag+O2 卤素氧化物最不稳定，低温下即分解。16OF2是氟化物3 氧化物的稳定性null三 含氧酸及其盐 盐由两部分组成： 正离子：17酸 根： 无氧酸根， 含氧酸根， 负配离子 如： Cl- S2- SO42- CO32- [Fe(CN)6]3- 此处讨论含氧酸的盐。 金属离子，金属氧根， 正配离子 如： K+ Cu2+ SbO+ TiO2+ [Cu(NH3)4]2+null CO2 水溶液中，含有大量CO2·H2O， 少量H2CO3。 ⑴ H2CO3的解离： H2CO3HCO3-H++HCO3- KΘ1=4.3×10-7H++CO32- KΘ2=5.2×10-11⑵ 盐的溶解度： ① ⅠA（除Li+），NH4+外皆难溶。18假定溶于水中的CO2 全部转化为H2CO31 碳酸及其盐null ② 易溶盐的酸式盐NaHCO3难溶； 难溶盐的酸式盐Ca(HCO3)2易溶。⑶ 热稳定性： 正盐 > 酸式盐 > 酸 如： CaCO3 Ca(HCO3)2 H2CO3 可用热分解温度衡量碳酸盐的稳定性。 如：ⅡA碳酸盐 BaCO3 SrCO3 CaCO3 MgCO3 热分解温度/℃ 1292 1098 841 55819null 热分解温度—碳酸盐分解出的p(CO2) 达到101325Pa时的温度。此温度可用 热力学数据计算。①无论浓稀都有氧化性，还原产物很 多：N2O、NO、NO2、N2、NH4+等，决定于 酸的浓度和还原剂。202 硝酸（亚硝酸）及其盐 ⑴ HNO3 null ②可钝化某些金属，如：Ti、Cr、Al、 Fe、Co、Ni； ⑵ 硝酸盐 多不稳定 活泼金属 2NaNO3→2NaNO2+O2 Mg-Cu之间 2Pb(NO3)2→2PbO+4NO2+O2 Ag后金属 2AgNO3→2Ag+2NO2+O2其分解情况有三（视金属的活泼性）：21③王水由于HNO3的氧化能力和Cl-配合 物的形成而具有很强的溶解能力。null 酸性介质中，氧化性为主； 遇强氧化剂，现还原性。3 硫的含氧酸及其盐 ⑴ H2SO4 ① 浓酸具有氧化性。还原产物多种； ② 有钝化作用,如:Ti Al Cr Fe Co Ni ③ 沸点(338℃)高,做热浴，制挥发酸。⑵ 硫酸盐 溶液无氧化性，热稳定性强。22⑶ HNO2 兼具氧化 还原性：null ① 有氧化性(因含-O-O-) EΘ=2.01V 5(NH4)2S2O8+2MnSO4+8H2O—Ag+→ 2HMnO4+ 5(NH4)2SO4+7H2O ② 稳定性差，加热分解： (NH4)2S2O8→(NH4)2SO4+SO2+O2(4)亚硫酸盐 兼具氧化、还原性。 主要在碱性介质中做还原剂。23⑶过硫酸铵(NH4)2S2O8null Na2SO3+Cl2+H2O→Na2SO4+2HCl Na2SO3+2KMnO4+2KOH→Na2SO4+2K2MnO4+H2O(5)Na2S2O3 常用的还原剂， 用于吸氯： S2O32-+4Cl2+5H2O → 2SO42-+10H++8Cl- 用于测I2： 2S2O32-+I2→ S4O62-+2I- EΘ=0.08V24null ⑴ 氯有四种含氧酸,皆有氧化性， HClO HClO2 HClO3 HClO4 其氧化性：依次增强可见氧化性与氧化数无关。 ⑵ 盐： Ca(ClO)2·CaCl2漂白粉,用于杀菌消毒;25KClO3 KClO4 NH4ClO4高温时皆氧化剂分 解出大量气体,可用于火柴 焰火 炸药。4 氯的含氧酸及其盐null 2KClO3→2KCl+3O2 NH4ClO4→N2+6H2O+4HCl+5O25 含氧酸盐热稳定性的规律： 酸不稳定，对应的盐亦不稳定； 正盐>酸式盐>酸 (同一种酸) 碱金属盐>碱土金属>过渡金属>铵 (同一酸根) 高氧化值盐>低氧化值盐(同一成酸元素)（NaNO3Tc，H>Hc，I>Ic 超导态都被破坏， 称超导体的三大邻界条件。37null2 超导材料目前已发现30种单质，8000种金属、合金、化合物具有超导性。1987年 赵宗贤等，YBa2Cu3O7-x (Tc=90K)1993年 中-瑞合作，Hg-Ba-Cu-O (Tc=133.5K)38null三 激 光 材 料1 激光的特点: ①光源亮度高；②方向性极强;③单色性极好. 2 激光的产生:⑴ 通常,物质的粒子大多处于基态, 极少处于激发态。激发态粒子跃迁回 基态放出热(非辐射跃迁)和光（辐射 跃迁）——自发辐射；39null⑵ 若人为地使多数粒子处于激发态 ——粒子数反转。 ⑶ 此时，以hν入射此工作物质，激 发态粒子受到激 发而跃迁，辐射 出的光子与入射 光完全相同—— 受激发射。40null 由于激发态粒子多而起到放大作用。 受激发射所发出的光——激光。 把上述过程持续下去的装置——激光器。3 激光器种类 ⑴ 固体激光器： 激活离子（产生激光的离子）： Cr3+ Mn2+ Co3+ Ni2+ Ln3+（Nd3+）；基质材料（传播激光的介质）：48null Al2O3（晶体激光器）、 钕玻璃（玻璃激光器）；⑵ 气体激光器： 原子气体激光器,如 He-Ne激光器； 分子气体激光器,如 CO2激光器； 离子气体激光器。 ⑶ 半导体激光器， 等。42null ⑴ 加工：打孔、切割、焊接; 四 光 导 材 料皮料—低折射率的玻璃； 吸收料。43 ⑵ 通讯：方向性、发散性好， 可远距离传输。1 光纤的组成：芯料—高折射率，高透光度，不析晶 的玻璃；4 应用：null 多组分玻璃光纤； 复合材料光纤； 石英光纤（高纯度或掺杂）。 光在芯料和皮料 界面上全反射，入 射光封闭在芯料内， 经过无数次全反射， 锯齿状传播。443.通信原理：2 光纤材料：null光缆结构图null ⑴ HClO4、H2SO3、H2SO4的酸性; ⑵ Sr(OH)2、Sc(OH)3、Y(OH)3的碱性; ⑶ FeCl3、PCl3、CaCl2的水解性; ⑷ MgCO3、CaCO3、ZnCO3、(NH4)2CO3 的热稳定性。45例

题

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：比较并简单说明下列物质的有关 性质：null ⑴ 酸性：HClO4>H2SO4>H2SO3 成酸元素氧化值高者酸性强。 ⑵ 碱性：Sr(OH)2 >Y(OH)3>Sc(OH)3 元素R的极化力弱，其ROH碱性强 ⑶ 水解性：PCl3 >FeCl3>CaCl2 元素R的极化力弱，卤化物水解性差 ⑷ 稳定性： CaCO3 >MgCO3>ZnCO3>(NH4)2CO3 元素R的极化力弱，其碳酸盐稳定46 解:null 完成下列各反应方程式： ⑴ NaNO2+NaI+H2SO4→ ⑵ KMnO4+NaNO2+NaOH→ ⑶ K2Cr2O7+K2SO3+HCl→ ⑷ Na2S2O3+I2→解： ⑴ 2NaNO2+2NaI+2H2SO4→ 2NO+I2+2Na2SO4+2H2O47例题：null ⑵ 2KMnO4+NaNO2+2NaOH→ K2MnO4+Na2MnO4+NaNO3 +H2O ⑶ K2Cr2O7+3K2SO3+8HCl→ 8KCl+Cr2(SO4)3+4H2O ⑷ 2Na2S2O3+I2→Na2S4O6+2NaI48