氧化物的分类及其中的“不一定”

河北 王贵芬

1 氧化物的分类

氧与其他元素组成的二元化合物称为氧化物，其通式可表示为 XnOm。在化学领域中氧化物不但存在范围广，数量庞大(几乎所有的元素都能直接或间接形成氧化物)，而且种类繁多。要想全面认识并运用氧化物知识，必须要对它进行细致的分类。

在对氧化物进行分类时，初中习惯根据X元素的类型分为金属氧化物和非金属氧化物，高中习惯根据氧化物的性质，把它们划分为酸性、碱性、两性和不成盐氧化物。这两种分类方法，都没能从氧化物的结构、组成、性质上进行完整的考虑，也没能包括所有的氧化物。笔者查阅相关书刊报道，对氧化物从价态、组成、结构和性质上全面考虑进行如图1所示分类。

图1

因氧化物结构、种类的复杂性，初高中对氧化物的分类标准又不同，很多试题考查学生两种分类方法之间关系的辨析，其中有很多的“不一定”，需要学生理解各类氧化物概念的内涵与外延，才能正确解答。

2 各类氧化物的定义

2.1 酸性氧化物

2.1.1 概念辨析

我们知道，酸跟碱反应生成盐和水，某些非金属氧化物跟碱反应，也生成盐和水。

上述反应表明：二氧化碳、三氧化硫跟酸的性质相似，因此，人们把二氧化碳、三氧化硫这样能跟碱反应生成且只生成盐和水的氧化物，称为酸性氧化物。它包括大多数非金属氧化物和某些金属元素的高价氧化物。

2.1.2 其中的“不一定”

①酸性氧化物不一定是非金属氧化物。如Mn2O7、CrO3等属于酸性氧化物。

②非金属氧化物不一定是酸性氧化物。如H2O是中性氧化物， CO、NO等是不成盐氧化物，NO2、N2O4属于不成盐氧化物，这些都不属于酸性氧化物。

③酸不一定都有对应的酸性氧化物。如无氧酸或有机酸如乙酸等就没有相应的酸性氧化物。

④酸性氧化物不一定都能与水反应。如SiO2不溶于水，不会与水反应。

⑤与水反应可生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物。如特殊氧化物NO2、N2O4可与H2O反应生成HNO3和NO，两个反应都是氧化还原反应，但它们都不属于酸性氧化物。

2.2 碱性氧化物

2.2.1 概念辨析

我们知道，碱跟酸反应生成盐和水，某些金属氧化物跟酸反应，也生成盐和水。

上述反应表明，氧化铜、氧化铁跟碱的性质相似。因此，人们把氧化铜、氧化铁这样能跟酸反应生成且只生成盐和水的氧化物，称为碱性氧化物。它包括大多数的金属氧化物。

2.2.2 其中的“不一定”

①金属氧化物不一定是碱性氧化物。通常它们的高价氧化物是酸性氧化物，低价氧化物是碱性氧化物，而处于中间价态的氧化物则为两性氧化物。例如，锰的氧化物中，Mn2O7和MnO3为酸性氧化物，MnO 和 Mn2O3为碱性氧化物，而 MnO2则是两性氧化物。

②碱不一定都有对应的碱性氧化物。如NH3·H2O以及有些含氮元素的有机物碱就没有相应的碱性氧化物。

③碱性氧化物不一定都能与水反应。如碱性氧化物CuO、Fe2O3等均不溶于水，故这些氧化物不会与水反应。

④能与某些酸反应的氧化物不一定都是碱性氧化物。如酸性氧化物SiO2能与氢氟酸反应、酸性氧化物SO2能与氢硫酸或硝酸等发生氧化还原反应。

⑤与水反应可生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物。如特殊氧化物Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，KO2与H2O反应生成KOH和O2。

2.3 两性氧化物

2.3.1 概念辨析

两性氧化物是介于酸性氧化物和碱性氧化物之间的一类氧化物。它兼有酸性氧化物和碱性氧化物的特征，既可与酸作用生成盐和水，又可与碱作用生成盐和水，例如 Al2O3、ZnO Cr2O3、As2O3等。

2.3.2 其中的“不一定”

既能与某些酸溶液反应，又能与某些碱溶液反应的氧化物不一定是两性氧化物。如特殊氧化物Na2O2与酸或与碱溶液中的水均能反应，酸性氧化物SiO2与强碱或与氢氟酸均可反应，酸性氧化物SO2与碱或与氢硫酸、硝酸等均可反应。

2.4 不成盐氧化物(中性氧化物)

2.4.1 概念辨析

不能跟酸反应生成盐和水，又不能跟碱反应生成盐和水的氧化物称为不成盐氧化物(中性氧化物)。如H2O、NO、NO2、CO等属于不成盐氧化物。

2.4.2 其中的“不一定”

②能与碱反应的氧化物不一定是酸性氧化物，还可能是不成盐氧化物。如NO2虽然能与碱反应，但生成的是 +3 和+5价的盐，而非+4价的盐，所以二氧化氮是不成盐氧化物。

2.5 其他特殊氧化物

2.5.1 复杂氧化物/假氧化物

由两种或以上同元素与氧组成的氧化物即为复杂氧化物，又称假氧化物。需要注意的是，复杂氧化物不是混合物。如，Fe3O4可以看成FeO·Fe2O3，但它并不是两者的混合物。Fe3O4是一种铁(Ⅲ) 酸盐，即 Fe(Ⅱ) Fe(Ⅲ)[Fe(Ⅲ)O4]，其名称为偏铁酸亚铁，化学式为Fe(FeO2)2。

2.5.2 过氧化物

2.5.3 超氧化物

2.5.4 臭氧化物

2.5.5 类似氧化物

这类化合物从它们的分子组成上看符合氧化物的定义，但是氧元素在分子中的化合价分别为+2或+1价，是电子的提供者而不是获得者，因而不称作氧化物。为了说明符合氧化物定义而又不属于氧化物的现象，我们称这类化合物为类似氧化物。

比如：氟氧化合物，现已知有二氟化氧(OF2)、二氟化二氧(O2F2)、二氟化三氧(O3F2)、二氟化四氧(O4F2)及二氟化五氧(O5F2)。