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含氧酸
含氧酸是由含氧酸根与其化合价相同的氢原子化合成的化合物。
命名方法
在含氧酸中，由同一元素生成的各种不同的酸，可按其中所含氧原子数多少，顺序冠以[I]高、（[I]正）、[I]亚或[I]次。其中最常见的酸定名为（[I]正）某酸，比他氧原子数多的冠以[I]高字，比他少的冠以[I]亚字，更少的冠以[I]次字。
如
HClO4[U]高氯酸[/U] HClO3[U]氯酸[/U] HClO2[U]亚氯酸[/U] HClO[U]次氯酸[/U]
原酸
含氧酸根的化合价与其中氧原子数相同的酸，成为原酸。命名为[I]原某酸。
例如：
H6SO6[U]原硫酸[/U] H5PO5[U]原磷酸[/U] H4CO4[U]原碳酸[/U] H6TeO6[U]原碲酸[/U] H4SiO4[U]原硅酸[/U]
偏酸
正酸缩去一水分子而成的酸，称为偏酸。
例如：
正酸 偏酸 名称 化学式 名称 化学式 [U]磷酸[/U] H3PO4 [U]偏磷酸[/U] HPO3 [U]硼酸[/U] H3BO3 [U]偏硼酸[/U] HBO2
焦酸（重酸）
由两个简单含氧酸缩去一分子水。通常命名为焦酸，也有称重（音[I]虫）酸。
如：
2H2SO4-H2O=H2S2O7（焦硫酸）
2H2CrO4-H2O=H2Cr2O7（重铬酸）
过酸
氯的含氧酸
（一）次氯酸：化学式HClO，仅存在于溶液中，浓溶液呈黄色，稀溶液无色，又非常刺鼻的气味，极不稳定，是很弱的酸，比碳酸弱，和氢硫酸相当。有很强的氧化性和漂白作用，它的盐类可用做漂白剂和消毒剂，次氯酸盐中最重要的是钙盐，它是漂白粉（次氯酸钙和碱式氯化钙的混合物）的有效成分。漂白粉可由氯和消石灰反应而制得：3Ca(OH)2＋2Cl2＝Ca(ClO)2＋CaCl2·Ca(OH)2·H2O＋H2O
在放置漂白粉的地方具有氯的气味，就是因为有氧化二氯放出的缘故。次氯酸在溶液中发生3种形式的分解，它们彼此无关，称为平行反应，即：
①2HClO===2HCl＋O2（条件：阳光）
②2HClO===H2O＋Cl2O（条件：CaCl2，脱水）
③3HClO===2HCl＋HClO3（条件：加热）
在阳光直接作用下，按第一种形式分解；在有脱水物质（如CaCl2）存在时，按第二种形式分解；加热时特别容易按第三种形式分解。如将氯通入热碱溶液中产物是氯酸盐而不是次氯酸盐：3Cl2＋6KOH＝KClO3＋5KCl＋3H2O
一氧化二氯和水作用生成次氯酸：H2O＋Cl2O＝2HClO
将氯气通入混有碳酸钙粉末的水中，次氯酸则积集在溶液中，蒸馏反应混合物，可以收集到稀次氯酸溶液。
（二）氯酸：化学式HClO3，仅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可浓缩到质量百分浓度为40％，加热到40°C时即分解爆炸：仅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可浓缩到质量百分浓度为40％，加热到40°C时即分解爆炸：26 HClO3=10 HClO4＋15O2＋8Cl2＋8 H2O
浓酸为浅黄色，有类似硝酸的刺激性气味；稀酸无色，在常温时没有气味。有强烈氧化性，当与纸张、棉花等接触时就燃烧。从算得解离来看，氯酸是强酸，它的解离近似硝酸和盐酸。当将稀的氯酸溶液剧烈冷却时，它将变得粘稠但不结晶。氯酸钡与硫酸作用后经过滤蒸馏而得氯酸。其酸的重要盐类是钾盐和钠盐，氯酸钾不潮解，氯酸钠潮解。
（三）高氯酸：化学式HClO4，通常是无色极易吸湿的液体，在空气中强烈冒烟，熔点为-112°C，沸点为16°C（2.4×103Pa）。无水高氯酸不稳定，储藏时有时会爆炸，因此应特别注意！但它的水溶液是稳定的。溅于皮肤上会引起灼伤。高氯酸与水结合形成水合物HClO4·nH2O，式中n＝1，2，2.5，3，3.5，皆为晶体。其中最稳定的为1水合物，熔点为50°C，沸点为110°C，热到近沸点也不分解，它可写为[H3O][ClO4]。在无水的高氯酸中，显然有部分形成这种化合物：3HClO4＝[H3O][ClO4]＋Cl2O7七氧化二氯也易分解：2 Cl2O7＝4ClO2＋3O2这就是无水酸易爆炸的原因。高氯酸是普通含氧酸中的最强者，在水中完全电离。高氯酸的氧化力不如氯酸强，但在加热与高浓度时为强氧化剂，与有机物质发生猛烈作用。高氯酸根离子非常稳定，它的结构是正四面体形，故较氯酸根离子（ClO3ˉ）稳定的多。二氧化硫、硫化氢、亚硝酸、氢碘酸、锌、铝等皆不能使它还原，氯酸却为这些还原剂还原。但低价钛、钒、钼等化合物可以使之还原，高氯酸根离子还有一种特性，即对金属离子的配位作用很弱，所以在研究溶液的反应时，为保持溶液的离子强度不变，常用它作稀释剂。高氯酸盐的溶解度有些异常，高氯酸的锂、钙、镁等盐在水中溶解度很高，而钾、铷、铯的盐皆难溶于水。高氯酸镁、高氯酸钡的去水作用很强，故为优良的脱水剂。高氯酸铵分解放出大量氧等气体，如：2NH4ClO4====N2↑＋Cl2↑＋2O2↑＋4H2O
它可作火箭推进剂，高氯酸可用于医药和电镀铅等方面。高氯酸钾与浓硫酸在140～190°C的油浴上减压蒸馏可的高氯酸。
（四）亚氯酸
HClO2亚氯酸，用Ba(ClO2)2溶液跟稀硫酸反应制得，但是很不稳定，容易分解生成Cl2、ClO2和H2O。
亚氯酸是氯的含氧酸中氧化性最强的一个，不但比氯酸和高氯酸强，还比次氯酸强。同时，它也是氯的含氧酸中最不稳定的。
亚氯酸不稳定，但是亚氯酸盐是稳定的，NaClO2可以放置一年都不分解。亚氯酸盐可以将ClO2通进碱溶液中制得。
亚硫酸
二氧化硫溶于水生成很不稳定的亚硫酸。亚硫酸只存在于水溶液中，游离状态的亚硫酸尚未制得。SO2溶于水的反应为：
[CENTER]SO2 + H2O  H2SO3[/CENTER]
有人认为SO2在水溶液中基本上是以SO2·H2O形式存在。
亚硫酸为中强酸，在溶液中分步解离：
H2SO3 H+ + HSO3- ；  = 1.3×10-2
HSO3- H+ + SO32- ；  = 6.2×10-8
当酸与亚硫酸盐作用时，平衡向左移动，产生SO2，这是实验室制取SO2的方法，也是鉴定SO32-的方法。
亚硫酸可形成两系列盐，即正盐和酸式盐。绝大多数的正盐(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：
[CENTER]CaSO3 + SO2 + H2O ─→ Ca(HSO3)2[/CENTER]
硫酸
纯硫酸是无色油状液体，10.4℃时凝固，98％的硫酸沸点是338℃，利用浓硫酸沸点高的性质，与某些挥发性酸的盐共热，可以将挥发性酸置换出来。例如浓硫酸分别与固体硝酸盐、氯化物反应，可以制备挥发性的硝酸和盐酸： [CENTER]NaNO3(s) + H2SO4  NaHSO4 + HNO3↑
NaCl(s) + H2SO4 NaHSO4 + HCl↑
[/CENTER]
硫酸是二元酸中酸性最强的。它的第一步电离是完全的；但第二步电离并不完全， HSO4-相当于中强电解质： [CENTER]H2SO4 ─→ H+ + HSO4-[/CENTER]
HSO4- H+ + SO42- ； =1.0×10-2 在含氧酸中H2SO4是比较稳定的，一般温度下并不分解，但在其沸点以上的高温下可分解为SO3和H2O。浓硫酸有强吸水性。它与水混合时，形成水合物所放出大量的热，可使水局部沸腾而飞溅，所以要配制稀硫酸时，只能在搅拌下将浓硫酸慢慢倒入水中，切不可将水倒入浓硫酸中。利用浓硫酸的吸水能力，可用来干燥不与其起反应的各种气体，如氯气、氢气、二氧化碳等。浓硫酸不仅可以吸收气体中的水分，而且还能从一些有机化合物中夺取与水分子组成相当的氢和氧，使这些有机物炭化。例如蔗糖被浓硫酸脱水： [CENTER]C12H22O11 ─→ 12C + 11H2O[/CENTER]
因此，浓硫酸能严重地破坏动植物组织，如损坏衣服和烧坏皮肤等，使用时必须注意安全。万一浓硫酸溅到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后再用2％小苏打或稀氨水冲洗。
热、浓H2S04是较强的氧化剂，可与许多金属或非金属反应，本身一般被还原为SO2， 例如：[CENTER]Cu + 2H2SO4(浓) ─→ CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
C + 2H2SO4(浓) ─→ CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
Zn + 2H2SO4(浓) ─→ ZnSO4 + SO2↑+ 2H2O
[/CENTER]
由于锌的强还原性，同时还进行下列反应： [CENTER]3Zn + 4H2SO4(浓) ─→ 3ZnSO4 + S↓+ 4H2O
4Zn + 5H2SO4(浓) ─→ 4ZnSO4 + H2S↑+ 4H2O
[/CENTER]
但Al、Fe、Cr在冷的浓H2SO4中被钝化。以上所说的浓硫酸具有氧化性，是指成酸元素中硫的氧化性，而稀硫酸的氧化作用是由于H2SO4中所解离出来的H+夺电子所致，故稀H2SO4，只能与电极电势顺序在氢以前的金属如Zn、Mg、Fe等反应，放出H2。
焦硫酸
焦硫酸是一种无色晶状固体，熔点35℃，由等物质的量的三氧化硫和纯硫酸化合而成：
[CENTER]SO3 + H2SO4 ─→ H2S2O7[/CENTER]
焦硫酸可看作是由两分子硫酸脱去一分子水所得的产物：
焦硫酸与水作用又可生成硫酸：
[CENTER]H2S2O7 + H2O ─→ 2H2SO4[/CENTER]
焦硫酸比硫酸具有更强的氧化性、吸水性和腐蚀性。它还是良好的磺化剂，应用于制造某些染料、炸药和其它有机磺酸类化合物。酸式硫酸盐受热到熔点以上时，首先脱水转变为焦硫酸盐：
[CENTER]2KHSO4 K2S2O7 + H2O[/CENTER]
把焦硫酸盐进一步加热，则失去SO3 而生成硫酸盐：
[CENTER]K2S2O7 K2SO4 + SO3↑[/CENTER]
为了使某些不溶于水也不溶于酸的金属矿物(如Cr2O3、Al2O3等)溶解，常用KHSO4或K2S2O7与这些金属氧化物共熔，生成可溶性的该金属的硫酸盐。例如：
Al2O3 + 3K2S2O7 Al2(SO4)3 + 3K2SO4
Cr2O3 + 3K2S2O7 Cr2(SO4)3 + 3K2SO4
分析化学中用硫酸氢钾或焦硫酸钾作为酸性熔矿剂，即基于此性质。
硫代硫酸
硫代硫酸钠(Na2S2O4·5H2O)商品名为海波，俗称大苏打。将硫粉溶于沸腾的亚硫酸钠溶液中便可得到： [CENTER]Na2SO3 + S Na2S2O3
S2O32-可看作是SO42-中的一个O原子被S原子所取代： 硫代硫酸钠是无色透明晶体。易溶于水，溶液呈弱碱性。它在中性、碱性溶液中很稳定，在酸性溶液中不稳定，易分解成单质硫和二氧化硫： [CENTER]S2O32- + 2H+ ─→ S↓+ SO2↑+ H2O[/CENTER]
常用此反应鉴定S2O32-。
硫代硫酸钠是中强还原剂，与强氧化剂如氯、溴等作用被氧化成硫酸钠；与较弱的氧化剂如碘作用被氧化成连四硫酸钠： [CENTER]S2O32- + 4C12 + 5H2O ─→ 2SO42- + 8Cl- + 10H+
2S2O32- + I2 ─→ S2O62- + 2I-
[/CENTER]
在纺织和造纸工业中，利用前一反应的Na2S2O3作为除去残氯；在分析化学的“碘量法”中利用后一反应来定量测定碘。
S2O32-是一个比较强的配位体。例如： [CENTER]AgX + 2S2O32- ─→ [Ag(S2O3)2]3- + X- (X为Cl、Br)[/CENTER]
在照相技术中，常用硫代硫酸钠 将未暴光的溴化银溶解。
重金属的硫代硫酸盐难溶且不稳定。例如Ag+与S2O32-生成的白色沉淀Ag2S2O3，在溶液中迅速分解，颜色经黄色、棕色、最后成黑色Ag2S。用此反应可鉴定S2O32-或Ag+：[CENTER]S2O32- + 2Ag+ ─→ Ag2S2O3↓
Ag2S2O3 + H2O ─→ Ag2S↓+ H2SO4
[/CENTER]
硫代硫酸钠主要用作化工生产中的还原剂， 纺织、造纸工业中作漂白物的脱氯剂，照相工艺的定影剂，还用于电镀、鞣革等部门。
[/CENTER]
[CENTER]
[LEFT]过硫酸[/LEFT]
[/CENTER]
硫的含氧酸中含有过氧基(-O-O-)者称为过硫酸。过硫酸可视为过氧化氢的衍生物。
[CENTER] [/CENTER]
过二硫酸是无色晶体，在65℃时熔化并分解，它有强的吸水性，能使有机物炭化。过二硫酸不稳定，易水解生成硫酸和过氧化氢：
[CENTER]H2S2O8 + H2O ─→ H2SO4 + H2SO5 |
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发表于 2006-6-13 00:15:14