0族元素

一、氦

元素名称：氦。

元素符号：He。

原子序数：2。

在周期表中的位置：第一周期0族。

电子排布式：[He]。

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1.氦气

化学式：He。

分类：稀有气体单质。

物理性质：无色无味气体，密度小于空气，难溶于水，沸点低（沸点最低的气体单质），难液化（最难液化的气体），超导体。（<2.2K）。

应用：①霓虹灯（粉红色）。②氦空气（体积分数为79％的氦气和体积分数为21%的氧气）。

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2.氦化钠

化学式：Na₂He。

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3.氦合氢离子

化学式：HeH⁺。

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二、氖

元素名称：氖。

元素符号：Ne。

原子序数：10。

在周期表中的位置：第二周期0族。

电子排布式：[Ne]。

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1.氖气

化学式：Ne。

分类：稀有气体单质。

物理性质：无色无味气体，密度小于空气，难溶于水。

应用：霓虹灯（红色）。

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三、氩

元素名称：氩。

元素符号：Ar。

原子序数：18。

在周期表中的位置：第三周期0族。

电子排布式：[Ar]。

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1.氩气

化学式：Ar。

分类：稀有气体单质。

物理性质：无色无味气体，密度大于空气，难溶于水。

用途：霓虹灯（蓝紫色）。

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2.氟氩化氢

化学式：HArF。

分类：酸。

化学性质：

　　①酸的通性：

　　　　与碱反应：

　　　　　　与氢氧化钠反应：HArF + NaOH = NaArF + H₂O。

　　②不稳定性：HArF = HF + Ar。

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四、氪

元素名称：氪。

元素符号：Kr。

原子序数：36。

在周期表中的位置：第四周期0族。

电子排布式：[Kr]。

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1.氪气

化学式：Kr。

分类：稀有气体单质。

物理性质：无色无味气体，密度大于空气，难溶于水。

化学性质：

　　①还原性：

　　　　与氟气反应：Kr + F₂ = KrF₂。

应用：霓虹灯（蓝绿色）。

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2.二氟化氪

化学式：KrF₂。

分类：氟化物。

物理性质：无色固体。

化学性质：

　　①氧化性：

　　　　与氙气反应：Xe + 3KrF₂ = XeF₆ + 3Kr。

　　②不稳定性：KrF₂ = Kr + F₂。

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五、氙

元素名称：氙。

元素符号：Xe。

原子序数：54。

在周期表中的位置：第五周期0族。

电子排布式：[Xe]。

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1.氙气

化学式：Xe。

分类：稀有气体单质。

物理性质：无色无味气体，密度大于空气，难溶于水。

化学性质：

　　①还原性：

　　　　与氟气反应：Xe + F₂(少量) = XeF₂。Xe + 2F₂(足量) = XeF₄。Xe + 3F₂(足量) = XeF₆。

应用：霓虹灯（白色）。

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2.二氟化氙

化学式：XeF₂。

分类：氟化物。

物理性质：无色固体。

化学性质：

　　①氧化性：

　　　　与铂单质反应：2XeF₂ + Pt = 2Xe + PtF₄。

　　　　与氢气反应：XeF₂ + H₂ = Xe + 2HF。

　　　　与水反应：2XeF₂ + 2H₂O = 2Xe + O₂ + 4HF。

　　　　与氯离子反应：XeF₂ + 2Cl^- = Xe + Cl₂ + 2F^-。

　　　　与碘离子反应：XeF₂ + 2I^- = Xe + I₂ + 2F^-。

　　　　与溴酸根离子反应：XeF2 + BrO₃^- + H₂O = Xe + BrO₄^- + 2HF。

　　　　与五氟化碘反应：XeF₂ + IF₅ = Xe + IF₇。

　　　　与四氟化硫反应：XeF₂ + SF₄ = Xe + SF₆。

　　　　与苯反应：XeF₂ + C₆H₆ = Xe + C₆H₅F + HF。

　　②还原性：

　　　　与氟气反应：XeF₂ + F₂(少量) = XeF₄。XeF₂ + 2F₂(足量) = XeF₆。

　　③不稳定性：XeF₂ = Xe + F₂。

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3.四氟化氙。

化学式：XeF₄。

分类：氟化物。

物理性质：无色固体。

化学性质：

　　①氧化性：

　　　　与铂单质反应：XeF₄ + Pt = Xe + PtF₄。

　　　　与氢气反应：XeF₄ + 2H₂ = Xe + 4HF。

　　　　与五氟化碘反应：XeF₄ + 2IF₅ = Xe + 2IF₇。

　　　　与四氟化硫反应：XeF₄ + 2SF₄ = Xe + 2SF₆。

　　　　自身歧化反应：6XeF₄ + 12H₂O = 4Xe + 2XeO₃ + 3O₂ + 24HF。

　　②还原性：

　　　　与氟气反应：XeF₄ + F₂ = XeF₆。

　　③水解反应：XeF₄ + 2H₂O = XeO₂ + 4HF。

　　④不稳定性：XeF₄ = Xe + 2F₂。

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4.六氟化氙

化学式：XeF₆。

分类：氟化物。

物理性质：无色固体。

化学性质：

　　①氧化性：

　　　　与铂单质反应：2XeF₆ + 3Pt = 2Xe + 3PtF₄。 

　　　　与氢气反应：XeF6 + 3H2 = Xe + 6HF。

　　　　与五氟化碘反应：XeF6 + 3IF5 = Xe + 3IF7。

　　　　与四氟化硫反应：XeF6 + 3SF4 = Xe + 3SF6。

　　②水解反应：

　　　　完全水解：XeF₆ + 3H₂O = XeO3 + 6HF。

　　　　不完全水解：XeF₆ + H₂O = XeOF₄ + 2HF。

　　③与二氧化硅反应：2XeF₆ + 3SiO₂ = 2XeO₃ + 3SiF₄。

　　④不稳定性：XeF₆ = Xe + 3F₂。

氧化性：六氟化氙 > 四氟化氙 > 二氟化氙。

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5.二氧化氙

化学式：XeO₂。

分类：不成盐氧化物。

物理性质：橘黄色固体。

化学性质：

　　①氧化性：

　　　　自身歧化反应：3XeO₂ = Xe + 2XeO₃。

　　②不稳定性：XeO₂ = Xe + O₂。

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6.三氧化氙

化学式：XeO₃。

分类：酸性氧化物。

物理性质：无色固体，易潮解，易爆炸。

化学性质：

　　①酸性氧化物的通性：

　　　　与水反应：XeO₃ + H₂O = H₂XeO₄。

　　　　与碱反应：XeO₃ + OH^- = HXeO₄^-。

　　②氧化性：

　　　　与氯离子反应：Cl^- + XeO₃ -> Cl₂。

　　　　与碘离子反应：I^- + XeO₃ -> IO₃^-。

　　　　与锰离子反应：Mn²⁺ + XeO₃ -> MnO₄^-。

　　　　与醇、羧酸反应：醇、羧酸 + XeO₃ -> CO₂ + H₂O。

　　③还原性：

　　　　与臭氧反应：XeO₃ + O₃ + 4OH^- = XeO₆^4- + O₂ + 2H₂O。　

　　④不稳定性：2XeO₃ = 2Xe + 3O₂。

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7.四氧化氙

化学式：XeO₄。

分类：酸性氧化物。

物理性质：黄色固体，易潮解，易爆炸。

化学性质：

　　①酸性氧化物的通性：

　　　　与水反应：XeO4 + 2H2O = H4XeO6。

　　　　与碱反应：XeO4 + 4OH- = XeO64- + 2H2O。

　　②氧化性：

　　　　与氯离子反应：Cl^- + XeO₄ -> Cl₂。

　　　　与碘离子反应：I- + XeO₄ -> IO₃^-。

　　　　与锰离子反应：Mn²⁺ + XeO₄ -> MnO₄^-。

　　　　与醇、羧酸反应：醇、羧酸 + XeO₄ -> CO₂ + H₂O。

　　③不稳定性：XeO₄ = Xe + 2O₂。

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8.氙酸

化学式：H₂XeO₄。

分类：酸。

化学性质：

　　①酸的通性：

　　　　与碱反应：H₂XeO₄ + OH^- = HXeO₄^- + H₂O。

　　②氧化性：

　　　　与铁单质反应：Fe + H₂XeO4 = H₂FeO₄ + Xe。

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9.高氙酸

化学式：H₄XeO6。

分类：酸。

化学性质：

　　①酸的通性：

　　　　与碱反应：H₄XeO₆ + 4OH^- = XeO₆^4- + 4H₂O。

　　②氧化性：

　　　　与铁单质反应：2Fe + 2H₄XeO₆ = 2H₂FeO₄ + 2Xe + O₂ + 2H₂O。

　　③不稳定性：2H₄XeO₆ = 2H₂XeO₄ + O₂ + 2H₂O。

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10.氙酸盐

化学性质：

　　①氧化性：

　　　　自身歧化反应：2HXeO₄^- + 2OH^- = Xe + XeO₆^4- + O₂ + 2H₂O。

　　②不稳定性：2HXeO4- = 2Xe + 3O2 + 2OH^-。

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11.高氙酸盐

化学性质：

　　①盐的通性：

　　　　与盐反应：

　　　　　　与钡离子反应：2Ba²⁺ + XeO₆^4- + 1.5H₂O = Ba₂XeO₆·1.5H₂O↓。

　　②氧化性：

　　　　与氢氧化锰反应：5XeO₆^4- + 2Mn(OH)₂ + 7H₂O = 5HXeO₄^- + 2MnO₄^- + 13OH^-。

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12.六氟合铂酸氙

化学式：Xe[PtF₆]。

分类：盐。

化学性质：

　　①氧化性：

　　　　自身歧化反应：2Xe[PtF₆] + 6H₂O = 2Xe + 2PtO₂ + O₂ + 12HF。

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稀有气体单质的制备：

　　第一步：分离液态空气（氢氧化钠溶液：吸收二氧化碳。灼热的铜网：吸收氧气。灼热的镁屑：吸收氮气）。

　　第二步：低温选择性吸附法/低温分馏法。

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二氟三氧化氙（XeO₃F₂）：Xe：+8。

四氟二氧化氙（XeO₂F₄）：Xe：+8。