管制成的：航空、航海用的发红光的指示灯中充有氖气，加一些汞蒸气后则又发射蓝光： 紫外灯管中充有氪气：“人造小太阳”就是在石英管中充有氙气的氙灯。 7.2、 非金属单质和化合物的化学性质 非金属单质与化合物的化学性质涉及范围很广。现联系周期系和化学热力学，选择 些在化学和工程上有重要价值的非金属单质和重要无机化合物，着重讨论氧化还原性、酸 碱性、热稳定性等，并从中了解某些规律及在实际中的应用。 7.2.1 氧化还原性 非金属单月 与金属单质不同，非金属单质的特性是易得电子，呈现氧化性，且其性质递变基本上 符合周期系中非金属性递变规律及标准电极电势”的顺序。但除F、0外，大多数非金属 单质既具有氧化性又具有还原性。在实际中有重要意义的，可分成下列四个方面。 (I)较活泼的非金属单质如F、O、C1、B具有强氧化性，常用作氧化剂。其氧化性 强弱可用？”定量判别，对于指定反应既可以从”(E)>°（负），也可从反应的△G<0来判 别反应自发进行的方向。 例如我国四)盛产井盐，盐卤水约含碘0.5一0.7g·m,若通入最气可制碘，这是由 于C1+2I=2C1+12 这时必须注意，通氯气不能过量。因为过量C1:可将1：进一步氧化为无色I03而得不到 预期的产品I。 5C1.+12+6H0=10C1+2I03+12Hr 从电极电势看，这是由于0(C1/C1)=1.358>0°，(10/1=1.195v,C1,具有较强的 氧化性，【则具有 一定的还原性。 (②)较不活泼的非金属单质如C、H、Si常用作还原剂。例如，作为我国主要燃料的煤 或用于炼铁的焦炭，就是利用碳的还原性：硅的还原性不如碳强，不与任何单一的酸作用， 但能溶于F和O,的混合酸中，也能与强碱作用生成硅酸盐和氢气： 3Si+18HF+4HNO.- =3H2[SiF]+4N0(g)+8H0: 0(5iF/Si)=-1.24y Si+2Na0H+H0=a2Si0,+2H(g):0(Si05/Si)=-1.73v 铸造生产中用水玻璃（硅酸钠水溶液）与砂造型时，为了加速水玻璃的硬化作用，常在 水玻璃与砂的混合料中加入少量硅粉。硅酸钠与水作用生成硅酸和氢氧化钠，硅粉与生成 的氢氧化钠按上式反应并放出大量热，加速铸型的硬化，这种型砂生产上叫做水玻璃自硬 砂。 较不活泼的非金属单质在一般情况下还原性不强，不与盐酸或稀硫酸等作用。但碘、 硫、磷、碳、 硼等单质均能被浓硝酸或浓硫酸氧化生成相应的氧化物或含氧酸。例如 S+2HN0(浓)=H2S0+2N0(g) C+2HS04(浓)=C0,(g)+2S0,(g)+2H0 (3)大多数非金属单质既具有氧化性又具有还原性，其中Cl、Br、I、P、S:等能发生 歧化反应
管制成的；航空、航海用的发红光的指示灯中充有氖气，加一些汞蒸气后则又发射蓝光； 紫外灯管中充有氪气；“人造小太阳”就是在石英管中充有氙气的氙灯。 7.2、 非金属单质和化合物的化学性质 非金属单质与化合物的化学性质涉及范围很广。现联系周期系和化学热力学，选择一 些在化学和工程上有重要价值的非金属单质和重要无机化合物，着重讨论氧化还原性、酸 碱性、热稳定性等，并从中了解某些规律及在实际中的应用。 7.2.1、 氧化还原性 1.非金属单质 与金属单质不同，非金属单质的特性是易得电子，呈现氧化性，且其性质递变基本上 符合周期系中非金属性递变规律及标准电极电势 的顺序。但除 F2、O2外，大多数非金属 单质既具有氧化性又具有还原性。在实际中有重要意义的，可分成下列四个方面。 (1)较活泼的非金属单质如 F2、O2、Cl2、Br2具有强氧化性，常用作氧化剂。其氧化性 强弱可用 定量判别，对于指定反应既可以从 (正)＞ (负)，也可从反应的△G＜0 来判 别反应自发进行的方向。 例如我国四川盛产井盐，盐卤水约含碘 0.5～0.7g·dm-3，若通入氯气可制碘，这是由 于 Cl2+2I - =2Cl- +I2。 这时必须注意，通氯气不能过量。因为过量 Cl2可将 I2进一步氧化为无色 IO 而得不到 预期的产品 I2。 5Cl2+I2+6H2O 10Cl- +2IO +12H+ 从电极电势看，这是由于 (Cl2/Cl- )=1.358V＞ v(IO /I2)=1.195V，Cl2具有较强的 氧化性，I2则具有一定的还原性。 (2)较不活泼的非金属单质如 C、H2、Si 常用作还原剂。例如，作为我国主要燃料的煤 或用于炼铁的焦炭，就是利用碳的还原性；硅的还原性不如碳强，不与任何单一的酸作用， 但能溶于 HF 和 HNO3的混合酸中，也能与强碱作用生成硅酸盐和氢气： 3Si+18HF+4HNO3 3H2[SiF5]+4NO(g)+8H2O； (SiF/Si)=-1.24V Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2(g)； (SiO /Si)=-1.73V 铸造生产中用水玻璃(硅酸钠水溶液)与砂造型时，为了加速水玻璃的硬化作用，常在 水玻璃与砂的混合料中加入少量硅粉。硅酸钠与水作用生成硅酸和氢氧化钠，硅粉与生成 的氢氧化钠按上式反应并放出大量热，加速铸型的硬化，这种型砂生产上叫做水玻璃自硬 砂。 较不活泼的非金属单质在一般情况下还原性不强，不与盐酸或稀硫酸等作用。但碘、 硫、磷、碳、硼等单质均能被浓硝酸或浓硫酸氧化生成相应的氧化物或含氧酸。例如： S+2HNO3(浓) H2SO4+2NO(g) C+2H2SO4(浓) CO2(g)+2SO2(g)＋2H2O (3)大多数非金属单质既具有氧化性又具有还原性，其中 Cl2、Br2、I2、P4、S8等能发生 歧化反应
以H为例，高温时氢气变得较为活泼，能在氧气中燃烧，产生无色但温度较高的火焰（氢 氧焰)： H2g)+亏02(g)燃丑20(8) 由于反应放出大量执「八H”(298.15K)=-241.8kT·m011,氢氧格可用千焊接枫板、智 板以及不含碳的合金等。在一定条件下，氢气和氧气的混合气体遇火能发生爆炸@，因此 工程或实验室中使用氢气时要注意安全 但是，氢气与活泼金属反应时则表现出氧化性。例如 2Li+H△2LiH Ca+H△Cal2 反应生成物氢化锂和氢化钙都是离子型氢化物，这些品体中氢以「离子状态存在，它 们是优良的还原剂，能将一些金属氧化物或卤化物还原为金属。例如 2LiH+Ti0=2LiOH+Ti 这些离子型氢化物也能与水迅速反应而产生氢气，用于救生衣、救生筏、军用气球和 气象气球的充气 CaH.+2H20-2H (g)+Ca (OH): 也可利用此反应来测定并排除系统中的痕量湿气，因而氢化钙可用作有效的干燥剂和 脱水剂 又如，氯气与水作用生成盐酸和次氯酸C10)①，是典型的歧化反应： C1,+H20=HC1+HC10 溴（液）、碘（固）与水的作用和氯（气）与水的作用相似，但依C1、Br、1,的顺序，反应 的趋势或程度依次减小。这与肉素的标准电极电势°的数值自C1,到1：依次减小相吻合。 卤素极易溶于碱溶液，可以看作是由于碱的存在，促使上述卤素（以C1,为例）与水反应 的平衡向右移动所致。C12与Na0H溶液的反应可表示为 0 +1 Cl.+2Na0H=NaCl+NaCl0+H-0 氯与生石灰反应生成钙盐，可作为洗衣房的固体漂白剂、游泳池的杀藻剂和杀菌剂 Ca0(s)+C1:(g)CaCl(0C1)(s) 次卤酸离子(C10、Br0、I0)都易于歧化成相应的卤离子(X)和卤酸根离子(X03) 3X0—X03+2X (X=C1.Br.D 尽管上述三种X0歧化反应的平衡常数都很大，但歧化反应的速率差别很大。在任何温 度时，I0的歧化反应最快，而B肛0在室温时反应速率适中(B10的溶液，只有在低温时才能 制成)在室温下C10的歧化反应很慢（活化能很高），因此其溶液可以保持适当时期，这是 次氯酸盐能作为液体漂白剂出售的原因。这个有趣的稳定性实例，是由反应速率而不是由 热力学决定的。 (4)一些不活泼的非金属单质如稀有气体、等通常不与其他物质反应，常用作惰性介 质或保护性气体（见7.3.2）。 在众多的完机化合物中，下面选择在利科学究和工程实际中有较多应用的0 于机 KCr20、NaN0、H0,等，联系电极电势介绍氧化还原性、介质的影响及产物的一般规律
以 H2为例，高温时氢气变得较为活泼，能在氧气中燃烧，产生无色但温度较高的火焰(氢 氧焰)： 由于反应放出大量热[△H θ (298.15K)=-241.8kJ·mol-1 ]，氢氧焰可用于焊接钢板、铝 板以及不含碳的合金等。在一定条件下，氢气和氧气的混合气体遇火能发生爆炸①，因此 工程或实验室中使用氢气时要注意安全。 但是，氢气与活泼金属反应时则表现出氧化性。例如 2Li+H2 2LiH Ca+H2 CaH2 反应生成物氢化锂和氢化钙都是离子型氢化物，这些晶体中氢以 H -离子状态存在，它 们是优良的还原剂，能将一些金属氧化物或卤化物还原为金属。例如 2LiH+TiO2 2LiOH+Ti 这些离子型氢化物也能与水迅速反应而产生氢气，用于救生衣、救生筏、军用气球和 气象气球的充气。 CaH2+2H2O 2H2(g)+Ca(OH)2 也可利用此反应来测定并排除系统中的痕量湿气，因而氢化钙可用作有效的干燥剂和 脱水剂。 又如，氯气与水作用生成盐酸和次氯酸(HClO)①，是典型的歧化反应： 0 -1 +1 Cl2+H2O HCl+HClO 溴(液)、碘(固)与水的作用和氯(气)与水的作用相似，但依 Cl2、Br2、I2的顺序，反应 的趋势或程度依次减小。这与卤素的标准电极电势 的数值自 Cl2到 I2依次减小相吻合。 卤素极易溶于碱溶液，可以看作是由于碱的存在，促使上述卤素(以 Cl2为例)与水反应 的平衡向右移动所致。Cl2与 NaOH 溶液的反应可表示为 0 -1 +1 Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O 氯与生石灰反应生成钙盐，可作为洗衣房的固体漂白剂、游泳池的杀藻剂和杀菌剂。 CaO(s)+Cl2(g) CaCl(OCl)(s) 次卤酸离子(ClO-、BrO-、IO- )都易于歧化成相应的卤离子(X- )和卤酸根离子(XO ) 3XOXO +2X - (X=Cl,Br,I) 尽管上述三种 X0-歧化反应的平衡常数都很大，但歧化反应的速率差别很大。在任何温 度时，IO-的歧化反应最快，而 BrO-在室温时反应速率适中(BrO-的溶液，只有在低温时才能 制成)。在室温下 ClO-的歧化反应很慢(活化能很高)，因此其溶液可以保持适当时期，这是 次氯酸盐能作为液体漂白剂出售的原因。这个有趣的稳定性实例，是由反应速率而不是由 热力学决定的。 (4)一些不活泼的非金属单质如稀有气体、N2等通常不与其他物质反应，常用作惰性介 质或保护性气体(见 7.3.2)。 2.无机化合物 在众多的无机化合物中，下面选择在科学研究和工程实际中有较多应用的 KMnO4、 K2Cr2O7、NaNO2、H2O2等，联系电极电势介绍氧化还原性、介质的影响及产物的一般规律