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稀有气体及其化学性质 一、物理性质 稀有气体都是单原子分子稀有气体，在通常条件下乙炔报警器，它们都是气体。 二、化学性质 氙的氟化物和含氧化合物 1．氙的氟化物 XeF2、XeF4、XeF6 (1) Xe(g) F2 (g) 400C,1atm XeF2 (s) Xe(g) 2F2 (g) 600C,6atm XeF4 (s) Xe(g) 3F2 (g) 300C,60atm XeF6 (s) （Xe : F2 = 1:20） XeF4 (s) F2 (g) XeF6 (s) （在常压下） (2) a．氙的氟化物都与水发生反应： XeF2 在水中的溶解放出刺激性臭味，在酸性溶液中水解很慢稀有气体，但在碱 性溶液中水解很快： 2XeF2(s) + 2H2O(l) 2Xe(g) + 4HF(l) + O2(g) XeF2 在碱性溶液中发生 Redox 反应： XeF2 (s) 2OH (aq) Xe(g) 1 2 O2 (g) 2F (aq) H2O(l) XeF4 在水中既发生歧化反应，又发生氧化还原反应： 6XeF4(s) + 12H2O(l) 2XeO3(s) + 4Xe(g) + 3O2(g) + 24HF(l) 分解成：3XeF4(g) + 6H2O(l) 3Xe(g) + 3O2(g) + 12HF(l) （与水的氧化还原反应） 3XeF4(s) + 6H2O(l) 2XeO3(s) + Xe(g) + 12HF(l)（歧化反应） 149 b．氙的氟化物都是强氧化剂 XeF2(s) + CH2＝CH2(g) CH2F－CH2F(s) + Xe(g) XeF4(s) + 2SF4(g) 2SF6(g) + Xe(g) XeF6(g) + 8NH3(g) Xe(g) + N2(g) + 6NH4F(s) 可以使 HCl → Cl2稀有气体，Ce(III) → Ce(IV)，NH3 → N2 XeF6 化学性质非常活泼，甚至与石英反应： 2XeF6(g) + SiO2(s) 2XeOF4(l) + SiF4(g) XeF6 在碱性条件下也能发生歧化反应： 4XeF6 + 18Ba(OH)2 3Ba2XeO6 + Xe + 12BaF2 + 18H2O c．氙的氟化物都是良好的氟化剂 2．氙的氧化物 RbF(s) + XeF6(s) XeF2(s) + SbF5(l) 2XeF2(s) + SbF5(l) RbXeF7(s) [XeF][SbF6](s) [Xe2 F3 ][SbF6 ] (s) (1) a．XeO3 由 XeF4 和 XeF6 水解制得。

b．XeO4 由 XeF6 在 Ba(OH)2 中歧化制得的高氙酸钡 Ba2XeO6，高氙酸 钡再与硫酸反应制得： Ba2XeO6(s) + 2H2SO4(aq) (2) a．稳定性 2BaSO4(s) + XeO4(g) + 2H2O(l) 无色无味 XeO3(s)中含有 XeO3 分子。XeO3 在水中稳定，但在固态 时 XeO3 会发生爆炸（虽然该反应经常在动力学上很慢）。它在 OH－ 介质中形成 HXeO4 离子： 此离子发生缓慢歧化硫化氢报警器，得到 XeO 4 6 ： XeO3(s) + OH－(aq) 150 HXeO 4 K = 1.5×103 8OH 4HXeO4 或者： 2HXeO4 (aq) 2OH (aq) Xe 3XeO64 6H2O XeO64 (aq) Xe(g) O2 (g) 2H2O(l) 因此可以得出这样的结论：对于氙的含氧化物，在酸性和中性溶液中 Xe (VI) 稳定；在碱性溶液中 Xe (VIII) 稳定。 XeO4 是一种气体，正四面体几何构型。XeO4 缓慢分解成 XeO3 和 O2，当 XeO4 固态时，即使在室温下仍然会发生爆炸。

b．氧化性 高氙酸盐是最强的氧化剂之一。它能把 Mn2+ 分别氧化成 M nO4 、 ClO 3 、 ClO 4 5XeO 4 6 + 2Mn2+ + 9H+ 5HXeO 4 2MnO 4 + 2H2O c．在碱性溶液中，高氙酸盐的主要形式是 HXeO36 ，它被水缓慢还 原，然而在酸性溶液中 H2XeO62 H 三、分子构型 HXeO4 H2O 1 2 O2 1．符合 VSEPR 理论 XeF2 XeF4 XeO3 XeO4 XeOF4 XeO2F2 X eO 4 6 AB2E3 AB4E2 AB3E AB4 AB5E AB4E AB6 sp3d sp3d2 sp3 sp3 sp3d2 sp3d sp3d2 直线型 平面四方 三角锥型 正四面体 四方锥型 四面体 正八面体 151 2．特殊构型 XeF6 152

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