「高氟酸」:修訂間差異
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众所周知,氟是自然界中存在氧化性最强的单质。然而,在接近绝对零度时,我们发现元素性质竟发生极大变化,元素金属性变为每周期从右往左依次下降,同主族元素金属性从上到下依次下降!在那时,氟单质显示出极强的还原性,其还原性相当于常温下的铯(Cs)。 | {{这不是真相}} | ||
众所周知,[[氟]]是自然界中存在氧化性最强的单质。然而,在接近绝对零度时,我们发现元素性质竟可以在锑场影响下发生极大变化,元素金属性变为每周期从右往左依次下降,同主族元素金属性从上到下依次下降!在那时,氟单质显示出极强的还原性,其还原性相当于常温下的[[铯]](Cs)。 | |||
在极低温下,氟单质表现出还原性时,将其保持为气态,同氧气反应,迅速生成一种极为稳定的离子化合物[[七氧化二氟]](F<sub>2</sub>O<sub>7</sub>,即高氟酸酐)。我们将气温升至2000摄氏度高温后,七氧化二氟依然十分稳定,这使得经典热力学受到极大的质疑,七氧化二氟常温下为一种无色,有特殊香味的气体,与水反应生成高氟酸HFO<sub>4</sub>。在这种物质中,氟显+7价,氧显-2价,氢显+1价。 | |||
高氟酸在常温下能与水以任意比互溶,且溶解吸热,这对经典化学又是一大冲击。我们向高氟酸中通入氢气,结果证明高氟酸是一种强酸,而且竟然没有氧化性!其酸性约为高氯酸的3000多倍,经精确分析,确认为3792倍。且32%浓度的高氟酸在15摄氏度,101kPa时可以与金反应,生成高氟酸金。 | == 性质 == | ||
高氟酸在常温下能与水以任意比互溶,且溶解吸热,这对经典化学又是一大冲击。我们向高氟酸中通入氢气,结果证明高氟酸是一种强酸,而且在温度不高时,竟然没有氧化性!但在高温下或高浓度时,高氟酸在无机含氧酸中氧化性最强。其酸性约为高氯酸的3000多倍,经精确分析,确认为3792倍。且32%浓度的高氟酸在15摄氏度,101kPa时可以与金反应,生成高氟酸金。 | |||
高氟酸可助燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。工业上用于高氟酸盐的制备,人造金刚石提纯,电影胶片制造,医药工业,电抛光工业,用于生产砂轮,除去碳粒杂质,还可用作氧化剂等。 | |||
== 结构 == | |||
高氟酸的结构介于最左图和最右图之间,存在不同的共振式。 | |||
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[[File:高氟酸的共振式.png|left|thumb|563x563px]] | |||
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== 制取 == | |||
=== 普通法 === | |||
氟冷反应:Cl<sub>2</sub>O<sub>7</sub>+F<sub>2</sub>==F<sub>2</sub>O<sub>7</sub>+Cl<sub>2;</sub> | |||
遇水反应:F<sub>2</sub>O<sub>7</sub>+H<sub>2</sub>O==2HFO<sub>4</sub> | |||
酸泡法:KFO<sub>4</sub>+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>=KHSO<sub>4</sub>+HFO<sub>4</sub>。 | |||
=== 氟星法 === | |||
HF(g)+4H<sub>2</sub>O==HFO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>(aq); | |||
HFO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>(aq)+2F<sub>2</sub>(g)==4HF(g)+HFO<sub>4</sub>(aq)。 | |||
== 化学反应 == | |||
高氟酸和硫酸钡反应:HFO<sub>4</sub>+BaSO<sub>4</sub>==Ba(HSO<sub>4</sub>)(FO<sub>4</sub>) | |||
高氟酸和碱反应,以氢氧化钠为例(放出大量热):NaOH+HFO<sub>4</sub>==NaFO<sub>4</sub>+H<sub>2</sub>O | |||
高氟酸和氯气剧烈反应(爆炸):2Cl<sub>2</sub>+2HFO<sub>4</sub>==2HF+2Cl<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+O<sub>2</sub> | |||
高氟酸和氟化氢反应(氧化还原反应):HFO<sub>4</sub>+7HF==4F<sub>2</sub>+4H<sub>2</sub>O | |||
{{酸}} | |||
[[Category:超理产品]] | |||
[[Category:正价氟]] | |||
[[Category:超强酸]] | [[Category:超强酸]] | ||
[[Category:酸]] |