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三氧化氙
鎖定
三氧化氙(Xenon trioxide),是一種無機化合物,分子式為XeO3,分子量為179.288。
- 中文名
- 三氧化氙
- 外文名
- Xenon trioxide
- 化學式
- XeO3
- 分子量
- 179.288
- CAS登錄號
- 13776-58-4
- 水溶性
- 易溶於水
- 密 度
- 4.55 g/cm³
- 外 觀
- 無色透明晶體
- 應 用
- 氧化劑
- 危險性符號
- E, O
- 危險性描述
- 爆炸品, 氧化劑
三氧化氙理化性質
三氧化氙性質與穩定性
無色易潮解的固體,斜方晶系結晶,有強烈的爆炸性,但在乾燥的空氣中較穩定。密度4.55g/cm3,溶於水,在水溶液中是很強的氧化劑,在稀酸性溶液中是穩定的,在中性或鹼性溶液中慢慢分解為Xe和O2,存在於鹼中時為HXeO4-,在強鹼中可形成Na4XeO6·xH2O。
[3]
三氧化氙化學性質
2HXeO4- → 2Xe + 3O2 + 2OH-
因此三氧化氙會以HXeO4-的形式迅速分解。
強鹼濃度大於0.1mol/L時,三氧化氙會按下式歧化:
2HXeO4- + 2OH- → XeO64- + Xe + O2 + 2H2O
三氧化氙是非常強的氧化劑。可以將Cl-氧化成Cl2,I-氧化為IO3-,Mn2+氧化為MnO2甚至MnO4-,還能將醇或羧酸氧化為H2O和O2。用已知量的XeO3氧化有機物為CO2和H2O,然後用碘量法滴定剩餘的XeO3,便可準確地測出有機物的含量。特別是對於那些難於氧化的羧酸(如乙酸、琥珀酸),XeO3氧化法更顯示出優越性。XeO3的還原產物為氙,幾乎不給體系帶來雜質。
可由氟化氙水解制得。用作氧化劑。也可作為高氙酸鹽的製備原料。
三氧化氙結構
分子結構:Xe原子以sp3雜化軌道成鍵,XeO3分子為三角錐形分子。
三氧化氙製備方法
製備三氧化氙的實驗裝置如圖1所示,此裝置同時也用來製備高氙酸鈉。
圖1中A為儲存二氟磷酸的有刻度的Pyrex玻璃筒,此玻璃筒用一玻璃閥門與系統相連,一個倒置的球形燒瓶C用一個3/8英寸的連接管D連接到主反應瓶B上,在倒置的燒瓶C的底部有一孔E,在製備高氙酸鈉時可以從這裏引入NaOH溶液。XeF6從儲存管G中通過一個聚三氟氯乙烯的T形連接管輸送到主反應器中,安裝在裝置上的聚三氟氯乙烯的U形冷阱H可以很容易的與XeF6儲存管G相互替換。
150mL的反應瓶B加熱乾燥並抽空,通過真空系統使0.83gXeF6從儲存管G中轉移到反應瓶中,並用液氮使其冷卻到-195℃,在瓶底形成一個直徑約3cm固體片,轉移完後關閉反應瓶與真空系統的隔離閥,取下儲存管G換上U形冷阱H。打開反應瓶及HOPOF2儲存筒A與真空系統的隔離閥,使約1.2mLHOPOF2冷凝在XeF6之上,然後將HOPOF2儲存筒A從系統中拆除,以減小萬一發生爆燃所造成的損失。將反應瓶直接升温到22℃,XeF6溶於HOPOF2而形成黃綠色的溶液。用0℃的冷浴冷卻反應瓶,而U形冷阱則用液氮冷卻至-195℃。在大約0℃時,反應瓶中開始強烈鼓泡,幾乎瞬間即沉澱出白色的XeO3結晶。慢慢將剩餘的HOPOF2、HF和POF3抽出,直至沒有明顯的氣體揮發出來為止。反應瓶中留下的結晶即為XeO3產品。
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- 參考資料
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- 1. Templeton, D. H.; Zalkin, A.; Forrester, J. D.; Williamson, S. M. (1963).
- 2. 申泮文. 無機化學叢書. 第1卷, 稀有氣體、氫鹼金屬[M]. 科學出版社, 1984.
- 3. 三氧化氙 .化學品數據庫[引用日期2017-11-03]