氧族元素氢化物特性与应用

1.过氧化氢

过氧化氢H₂O₂俗称双氧水。分子中两个氧原子连在一起，—O—O—键称为过氧键，两个H原子和两个O原子不在同一个平面上。

纯H₂O₂是无色的黏稠液体，可以与水以任意比例互溶，市售品有30%和3%两种规格。

H₂O₂的化学性质主要表现为弱酸性、对热的不稳定性和氧化还原性。

（1）弱酸性H₂O₂是一极弱的二元弱酸：

H₂O₂的更小。H₂O₂作为酸，可以与一些碱反应生成盐，即为过氧化物，例如：

（2）热不稳定性 纯的H₂O₂溶液较稳定些，但光照、加热和增大溶液的碱度都能促使其分解。重金属离子（Mn²⁺、Cr³⁺、Fe³⁺、MnO₂等）对H₂O₂的分解有催化作用。反应如下：

为防止分解，通常把H₂O₂溶液保存在棕色瓶中，并存放于阴凉处。

（3）氧化还原性 在H₂O₂分子中O的氧化数为-1，处于中间价态，所以H₂O₂既有氧化性又有还原性。例如，H₂O₂在酸性溶液中可将I^-氧化为I₂：

在碱性溶液中，H₂O₂可把绿色的[Cr（OH）₄]^-氧化为黄色的：

H₂O₂的还原性较弱，只是在遇到比它更强的氧化剂时才表现出还原性。例如：

这一反应可用于高锰酸钾法定量测定H₂O₂。(www.xing528.com)

H₂O₂的氧化性比还原性要显著，因此常用作氧化剂。H₂O₂作为氧化剂的主要优点是它的还原产物是水，不会给反应体系引入新的杂质，而且过量部分很容易在加热下分解成H₂O及O₂，不会增加新的物质。

3%H₂O₂用作消毒剂和食品防腐剂。30%的过氧化氢是实验室中的常用试剂。H₂O₂能将有色物质氧化为无色，所以可用来作漂白剂。

2.硫化氢和氢硫酸

硫化氢是一种有毒气体，为大气污染物之一，空气中含0.1%的H₂S会引起人头晕，引起慢性中毒，大量吸入H₂S会造成死亡。所以在制取和使用H₂S时要注意实验室的通风。

H₂S微溶于水，其水溶液称为氢硫酸。20℃时，1体积水约可溶解2.6体积的H₂S，所得H₂S溶液的浓度约为0.1mol/L。

氢硫酸是一个很弱的二元酸，可生成两类盐，即正盐（硫化物）和酸式盐（硫氢化物）。两类盐都易水解。

H₂S中S的氧化数为-2，因此H₂S具有还原性，可被氧化剂氧化到0、+4、+6三种氧化态。例如，氢硫酸在空气中放置能被O₂氧化，析出游离S而浑浊：

强氧化剂在过量时可以将H₂S氧化成H₂SO₄，例如：

金属硫化物大多难溶于水，大多数具有特征的颜色。硫化物的这些性质可以用于分离和鉴定金属离子。表7-4列出了常见金属硫化物的颜色及溶解性。

表7-4 常见金属硫化物的颜色及溶解性

S^2-与盐酸作用，放出H₂S气体，可使醋酸铅试纸变黑，这是鉴别S^2-的方法之一：