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     氧化物的存在和用途  我們已談到了氧化物,在自然界里,氧化物是廣泛地存在著的.水是地球上分布最廣的氧化物,在大氣里含有的二氧化碳,以及構(gòu)成砂礫、石英、瑪璲等的主要成分二氧化硅都是氧化物,蘊(yùn)藏在地下的許多金屬礦石,例如赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4)、赤銅礦(Cu2O)、黑銅礦(CuO)、鋁礬土礦(Al203)等的主要成分也都是氧化物.

    從氧化物的形態(tài)來講,有氣態(tài)的氧化物,例如二氧化碳二氧化碗等;有液態(tài)的氧化物,水就是我們最熟悉的液態(tài)的氧化物;也有固態(tài)的氧化物,例如生石灰(CaO)、二氧化硅(Si02)等。

    氧化物的用途非常廣泛,有許多氧化物是工業(yè)上重要的原材料,例如二氧化碳是制造純堿(即碳酸Na2CO)的主要原料之一,生石灰(氧化鈣CaO)是一種重要的建筑材料,氧化鋅(ZnO)常用來制造白色油漆顏料(鋅白),硫的氧化物(二氧化硫和三氧化硫)是工業(yè)上制造硫酸的原料,但是,某些氧化物在自然界里并不存在,或者存在的量不夠生產(chǎn)上的需要.因此,在工業(yè)上,還必須量生產(chǎn)那些具有實(shí)用意義的氧化物。

    氧化物的制造要制造某一類化合物,可以根據(jù)它的組成成分來尋求制取的可能的途徑.氧化物是由兩種元素組成的化合物.因此,制造氧化物,一方面可以用比它更簡單的物質(zhì)(比氧化物更簡單的物質(zhì)只有單質(zhì)了)通過化合反應(yīng)(即和氧直接化合)來制造;另一方面也可以用比它復(fù)雜一些的物質(zhì)(含有三種元素的化合物,例如某些鹽類)通過分解反應(yīng)來制造。

    用單質(zhì)(金屬或非金屬)直接和氧化合制取氧化物,主要是把單質(zhì)在純氧或空氣里燃燒,工業(yè)上,為了使燃燒進(jìn)行得比較完全,常先把要燃燒的原料,加熱變成蒸氣,讓蒸氣再來燃燒.例如,制取氧化鋅(2ZnO),就用燃燒鋅的蒸氣的方法來制取。這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

2Zn(鋅蒸氣)+O2=高溫=2Zno(氧化鋅)

    在第三章里我們講過,在石灰窯里煅燒石灰石(CaCO3)可以制得生石灰(CaO),這是利用分解反應(yīng)制取氧化物的一個(gè)重要例子。這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是:

CACO3=強(qiáng)熱=Ca0+CO2↑

這個(gè)方法工業(yè)上不僅用來生產(chǎn)生石灰,而且也用來大量制造二氧化碳?xì)怏w。

    某些不穩(wěn)定的酸和堿,加熱也能分解生成氧化物。

    氧化物的化學(xué)性質(zhì)  氧化物的化學(xué)性質(zhì),我們主要談氧化物和水發(fā)生的化合反應(yīng)(稱做“水化反應(yīng)”)。

    許多氧化物都能和水發(fā)生化合反應(yīng),生成的化合物稱做在建筑工地上,我們們常能看到生石灰和水反應(yīng)時(shí)發(fā)生的氧化物的水化物。

 在建筑工地上，我們常能看到生石灰和水反應(yīng)時(shí)發(fā)生的劇烈沸騰現(xiàn)象。如果拿幾小塊生石灰灰,放在蒸發(fā)皿里,加少許水進(jìn)去.起初水被生石灰所吸收,不久就劇烈地發(fā)熱,使一部分水變成蒸氣從素發(fā)Ⅲ口冒出來(圖5-1).塊狀的生石灰開始松散開來,變成白色的粉末.生石灰和水化合后的生成物,叫做消石灰,在化學(xué)上稱做氫氧化鈣,分子式是Ca(OH)2.這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

‍Cao+H2O=Ca(OH)2‍

氫氧化鈣是由一分子氧化鈣和一分子水化合而成的化合物,它是氧化鈣的水化物

    氧化物的水化物和第四章里所講的結(jié)晶水合物不同.在氧化物的水化物的分子里,水不是以整個(gè)分子和氧化物的分子相結(jié)合的.因此,在氧化物的水化物的分子式里,不再保留有水的分子式式例如,氫氧化鈣的分子式是Ca(OH)2不應(yīng)寫作CaO.H2O。

    二氧化碳也能和水化合,生成一種不穩(wěn)定的酸,叫做碳酸(H2C03).這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

CO2+H2O=H2CO3

碳酸是二氧化碳的水化物

    除此以外,還有許多氧化物,都能和水化合,生成相應(yīng)的水化物,舉例如下

‍Na20（氧化鈉）+H20=2NAOH（氫氧化鈉）(氫氧化鈉是氧化鈉的水化物)‍

K2O+H2O=2KOH(氫氧化鉀是氧化鉀的水化物)

P2O5(五氧化二磷)+3H2O(熱水)=2H3PO4(磷酸)(磷酸是五氧化二磷的水化物)

So3(三氧化硫)+ H2O=H2SO4(硫酸)(硫酸是三氧化硫的水化物)

    也有一些氧化物,例如二氧化硅(Si02)、氧化鋪(CuO)氧化鐵(Fe2O3)等,它們不能跟水直接化合生成水化物,但可以用間接的方法制得.因此,這些氧化物的水化物還是存在著的,它們分別是硅酸酸(H2SiO3)、氫氧化銅Cu(OH)2]、氫氧化鐵[Fe(OH)3]等.只有極少數(shù)的氧化物,例如一氧化碳(CO)、一氧化氮(NO)等,它們的水化物是不存在的.

    氧化物的分子式寫法和命名法  前面我們已經(jīng)知道了不少氧化物的分子式,可以看出不論金屬或非金屬的氧化物的分子式,都是金屬或非金屬元素寫在前面,氧元素寫在后面根據(jù)化合價(jià)規(guī)則(§2·15),氧化物分子式里金屬或非金屬元素的化合價(jià)總數(shù)一定要等于氧元素的化合價(jià)總數(shù),我們知道氧的化合價(jià)是2價(jià),如果以R代表金屬或非金屬元素,元素的化合價(jià)以羅馬數(shù)字注在元素符號(hào)上面,那么,不同化合價(jià)的金屬或非金屬元素的氧化物的分子式是:

                                      I II          II II

                               R 2O(例如Na20),、R O(例如CaO),

                                  III II            IV II

R2  03(例如Fe2O3),RO 2(例如CO2)

                                  V  II          VI II

                                  R2 O5(例如P205),R O3(例如SO3)

                                 VII II

                                  R2 O7(例如Cl207)

金屬氧化物一般根據(jù)分子里金屬的名字命名為《氧化某金屬”,例如K2O命名為氧化鉀,CaO命名為氧化鈣等,如果一種金屬能夠形成幾種氧化物,金屬元素化合價(jià)較低的命名為“氧化亞某金屬”,化合價(jià)較高的仍命名為氧化某金屬”,例如FeO(其中鐵是兩價(jià))命名為氧化亞鐵鐵,Fe2O3(其中鐵是三價(jià))命名為氧化鐵,命名非金屬氧化物時(shí),常把它分子里的氧原子個(gè)數(shù)和非金屬原子個(gè)數(shù)一齊讀出來.例如P2O5命名為五氧化二磷,SO3命名為三氧化硫等.