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强氧化剂

强氧化剂就是具有强烈氧化性的物质。如三价钴盐、过硫酸盐、过氧化物、重铬酸钾、高锰酸钾、氯酸盐、发烟硫酸、硝酸、氯气、氟气等。这些物质对人体有很大伤害,使用时需要小心。

英文名:strong oxidant

具有强烈氧化性的物质。

在标准电位顺序中的位置越靠后,标准电位值越正,在化学反应中越易获得电子,则这类物质(如分子、原子或离子)就是越强的氧化剂。

如三价钴盐、过硫酸盐、过氧化物、重铬酸钾、高锰酸钾、氧酸盐、 [1] 发烟硫酸等,都是强氧化剂。

常见的氧化剂是在化学反应中易得电子被还原的物质。

(1)典型的非金属单质如F2、O3、Cl2、Br2、I2、S等(其氧化性强弱与非金属活动性基本一致)。

(2)含有变价元素的高价化合物,如KMnO4 KClO4 H2SO4 HNO3 等。

(3)金属阳离子如:Fe3+、Cu2+、(H+)(在金属与酸、盐溶液的置换反应,如反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu中,实质上是Cu2+离子氧化Fe原子,Cu2+是氧化剂,Fe是还原剂)

弱氧化剂

以Fe3+离子为界限标准电极电势数值小于0.77的(E<0.77V)

氢离子H+(0);硫S(0.142);正四价锡离子Sn4+(0.151);正三价锑离子Sb3+(0.152);稀硫酸H2SO4(0.17);正二价铜离子Cu2+(0.341);正四价硫离子S4+(0.45);正一价铜离子(亚铜离子)Cu1+(0.52);碘I2(0.536)

较强氧化剂

从Fe3+离子开始到O2氧气的电极电势数值(+0.77V<E<+1.23V)

正三价铁离子Fe3+(0.77);正一价汞离子(亚汞离子)Hg+(0.79);正一价银离子Ag+(0.8);正二价汞离子Hg2+(0.85);冷浓硫酸H2SO4(0.9);稀硝酸HNO3(0.96);亚硝酸HNO2(0.983);碲酸H6TeO6(1.02);正四价氮离子N4+(1.035);溴Br2(1.087);热浓硫酸H2SO4(1.1);浓硝酸HNO3(1.1);硒酸H2SeO4(1.15);四氯化碳CCl4(1.18);碘酸HIO3(1.195);正四价锰离子Mn4+(1.22)

很强氧化剂

从氧气到Co3+离子(+1.23V<E<+1.83V)

氧气O2(1.23);正三价铊离子Tl3+(1.25);重铬酸H2Cr2O7(1.33),氯气Cl2(1.358);高氯酸(过氯酸)HClO4(1.39);次碘酸HIO(1.44);氯酸HClO3(1.47),溴酸HBrO3(1.482);正三价金离子Au3+(1.5);次溴酸HBrO(1.57);偏高碘酸(偏过碘酸)H5IO6(1.60);次氯酸HClO(1.61);亚氯酸HClO2(1.645);正四价镍离子Ni4+(1.678);高锰酸(过锰酸)HMnO4(1.679);正四价铅离子Pb4+(1.691);正一价金离子(亚金离子)Au+(1.692);高溴酸(过溴酸)HBrO4(1.763);正一价氮离子N+(1.766);过氧化氢H2O2(1.776,实际氧化能力弱于氯气Cl2)

极强氧化剂

氧化性大于Co3+离子(E>+1.83V)

正三价钴离子Co3+(1.83);正二价银离子Ag2+(1.98);过二硫酸H2S2O8(需要银离子Ag+催化)(2.01);臭氧O3(2.076);氙酸H2XeO4(2.11);高铁酸H2FeO4(2.2);氟化氧OF2(2.244);二氟化氙XeF2(2.365);五氟化溴BrF5(2.408);氧原子O(2.694);三氟化氯(2.796);OH-自由基(2.85);氟气F2(2.866);六氟化铑RhF6(2.908);六氟化铂PtF6(2.924);六氟化铱IrF6(2.941);高氙酸H4XeO6(浓度>8mol/L时爆炸分解)(3.0);二氟化二氧(极不稳定)(3.0194);二氟化三氧O3F2(氧元素为+2/3价)(3.0202);二氟化六氧O6F2(极不稳定)(3.0272);二氟化氪KrF2(3.0273);氟原子F(3.055)

1.氟气(F2)

氟气(F2)是淡黄色的气体,强氧化性,有特殊难闻的臭味,剧毒。-188℃以下,凝成黄色的液体。在-223℃变成黄色结晶体。在常温下,氟几乎能和所有的元素化合:大多数金属都会被氟腐蚀,碱金属在氟气中会燃烧,甚至连黄金在受热后,也能在氟气中燃烧。许多非金属,如硅、磷、硫等同样也会在氟气中燃烧。

2.臭氧(O3)

臭氧是氧气的同素异形体,有强氧化性。在常温下,它是一种有特殊臭味的蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球。气态臭氧厚层带蓝色,有特殊臭味,浓度高时与氯气气味相像;液态臭氧深蓝色,固态臭氧紫黑色。

3.氯气(Cl2)

氯单质为黄绿色气体,有窒息性臭味;熔点-100.98°C,沸点-34.6°C,气体密度3.214克/升,20°C时1体积水可溶解2.15体积氯气。氯相当活泼,湿的氯气比干的还活泼,具有强氧化性。除了氟、氧、氮、碳和惰性气体外,氯能与所有元素直接化合生成氯化物;氯还能与许多化合物反应,例如与许多有机化合物进行取代反应或加成反应。

4.硝酸(HNO3)

硝酸(nitric acid)分子式,是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸,酸酐为五氧化二氮。硝酸的酸性较硫酸和盐酸小(PKa=-1.3),易溶于水,在水中完全电离,常温下其稀溶液无色透明,浓溶液显棕色。硝酸不稳定,易见光分解,应在棕色瓶中于阴暗处避光保存,严禁与还原剂接触。硝酸在工业上主要以氨氧化法生产,用以制造化肥、炸药、硝酸盐等,在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。

5.浓硫酸

浓硫酸是指浓度(这里的浓度是指硫酸溶液里硫酸的质量百分比)大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸在浓度高时具有强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一。常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98.3%,其密度为1.84gcm-3,其物质的量浓度为18.4molL-1。硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。

6.高锰酸钾

高锰酸钾亦名“灰锰氧”、“PP粉”,是一种常见的强氧化剂,常温下为紫黑色片状晶体,易见光或受热分解:2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑,故需避光存于阴凉处,严禁与易燃物及金属粉末同放。高锰酸钾以二氧化锰为原料制取,有广泛的应用,在工业上用作消毒剂、漂白剂等,在实验室,高锰酸钾因其强氧化性和溶液颜色鲜艳而被用于物质的鉴定,酸性高锰酸钾溶液是氧化还原滴定的重要试剂。

7.重铬酸钾(K2Cr2O7)

重铬酸钾呈橙红色板状结晶,有强氧化性,与可燃物接触可能着火。比重2.676。熔点398℃。本品为用途极广的铬化合物,用于铬酸混合液和重铬酸滴定等实验室应用,工业上的铬酸盐、重铬酸盐制造、有机合成,电镀、防腐剂、颜料、媒染剂,照相、印刷、电池、安全火柴、化学研磨剂等。六价铬毒性大于三价铬。铬还是一种致敏源,六价铬有刺激性和腐蚀性,是一种致癌物。

8.次氯酸钠(NaClO)

白色粉末,有潮解性。在空气中不稳定,受热后分解。工业品则是浅黄色透明液体。俗称漂白水,是不稳定化合物。能逐渐释放出氧气。碱性次氯酸钠溶液比较稳定,俗称安替福明。能溶于冷水,受热到35℃以上或遇酸则分解,有氧化性。作为氧化剂使用时主要在强碱介质使用。

9.双氧水(H2O2)

水溶液为无色透明液体,有微弱的特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。存在于空气和水中,光照、闪电和微生物均可产生过氧化氢。化学性质极不稳定,是一种强氧化剂,具有较强的漂白和防腐功能,可以掩盖食品本身的腐败变质。

10.其它强氧化剂

其他较常见的强氧化剂还有二氧化铅、铋酸钠、高碘酸、三氟化钴、高铁酸钠等,但较前面列举的强氧化剂应用得少一些。

常见的还原剂是在化学反应中易失电子被氧化的物质。

(1)典型的金属单质如:K、Ca、 Na、Mg等(其还原性强弱与金属活动性基本一致)

(2)某些非金属单质及其化合物如:H2、C、CO。

(3)有变价元素的最低价态化合物如:H2S、HI、HBr、HCl

(4)非金属阴离子如:S2-、I-、Br-、Cl-

活泼的金属单质,如Na,Al,Zn,Fe等.某些非金属单质,如H2,C,Si等.元素(如C,S等)处于低化合价时的氧化物,如CO,SO2等.元素(如Cl,S等)处于低化合价时的酸,如HCl,H2S等.元素(如Fe,S等)处于低化合价时的盐,如Na2SO3,FeSO4等。

常见的还原剂还有:氢气(H2)、一氧化碳(CO)、铁屑(Fe)、锌粉(Zn)等。


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