第14章 卤族元素

null第14章 卤族元素第14章 卤族元素*14.6 拟卤素14.5 卤素的含氧化合物14.4 卤化物卤素互化物多卤化物 14.3 卤素的氢化物14.2 卤素单质14.1 卤素通性概述14.1 卤素性质概述14.1 卤素性质概述卤族元素的性质变化：卤素(VII) F Cl Br I价电子构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5氧化值 -1-1， 1， 3， 5， 714.1.114.1.2 卤素的存在14.1.2 卤素的存在 氟：萤石（CaF2）,冰晶石（NaAlF6）,氟磷灰石（[Ca10F2(PO4)6]3）氯：盐，湖\海\井\岩盐溴：海水碘：海洋生物，智利硝石null 14.1.3 应用 氟：氟化剂；利用UF6 分离235U,238U; 制冷剂、杀虫剂、清洗剂等；氟化玻璃做光导纤维；医用：氟化烃－血液替代品；生理作用。 氯：农药，染料，试剂，消毒剂等 溴：医药，感光材料，阻燃剂（磷酸二溴代丙三酯） 碘：人工降雨，医药。14.2 卤素单质14.2 卤素单质14.2.1.卤素单质的物理性质：F2 Cl2 Br2 I2nullF2 Cl2 Br2 I2 氧化还原性氧化性最强的是F2，还原性最强的是Iˉ。14.2.2.卤素单质的化学性质：2.8891.3601.07740.5345：/V)/XX(2-结论：Eqnull激烈程度（2）歧化反应：可见：氯水, 溴水, 碘水的主要成分是单质。在碱存在下，促进X2在H2O中的溶解、歧化。与H2O反应：两种情况（1）氧化反应：null歧化反应 产物：null氟的特殊情况： 2F2+2OH-(2%) ===2F- + OF2 + H2O 当溶液较浓时 2F2+4OH- === 4F- + O2 + 2H2O null(氧化手段的选择)F2 (g) 电解： 14.2.3.卤素单质的制备：阳极（石墨）： 2F- === F2 + 2e- 阴极（电解槽）：2HF2- + 2e- === H2 + 4F- 总反应：2KHF2 === 2KF + H2 + F2 (两气体用蒙乃尔合金隔开－－镍，铜，铁合金)null实验室：工业 (电解)：阳极反应：2Cl- === Cl2 + 2e- （石墨，钛，氧化钌） 阴极反应： 2H2O + 2e- === H2 + 2OH-（铁网） 总反应： 2Cl－ + 2H2O ＝＝ 2OH- + H2 + Cl2 两室间用石棉网，高分子离子交换膜隔开 Cl2 (g)nullBr2(l)氧化剂：(反歧化)I2 (s)海藻为原料：纯化：智利硝石为原料 ：14.3 卤素的氢化物14.3 卤素的氢化物常温下，卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。酸性弱强分子极性沸点稳定性熔点-271.1-92.3-36.4-26.5/kJ·mol-114.3.1.卤化氢性质null氟化氢的特殊性： 1. 通过氢键聚合：6HF==(HF)6 , 2HF==(HF)2 2. 溶液中自偶电离：3HF == H2F+ + HF2- 3.酸性：HF +H2O == H3O+ F-, HF + F- == HF2- 因HF2- 相当稳定，所以浓氢氟酸为强酸 4. 特殊反应：SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O CaSiO3 +6HF == CaF2 + SiF4 + 3H2O 14.3.2.卤化氢的制备14.3.2.卤化氢的制备HClHF直接合成法复分解反应复分解反应工业：实验室：null卤化物水解HBr和HI实际上能否选用其他酸用复分解反应制备HBr和HI?14.4 卤化物卤素互化物 多卤化物14.4 卤化物卤素互化物 多卤化物(1)卤化物的分类：金属卤化物：非金属卤化物：卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。14.4.1.卤化物：null水解性：对应氢氧化物不 是强碱的都易水解，产物为氢氧化物或碱式盐水解易, 产物为两种酸 BX3,SiX4,PCl3 NCl3.(2)卤化物的性质：记：Sn(OH)Cl，SbOCl，BiOClnull(3)卤化物的键型及性质的递变规律： 同一周期：从左到右，阳离子电荷数增大，离子半径减小，离子型向共价型过渡，熔沸点下降。例如： NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 b.p./℃ 1465 1412 181(升华) 57.6 同一金属不同卤素：AlX3 随着X半径的增大，极化率增大，共价成分增多。例如： 离子键 共 价 型 AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 b.p./℃ 1272 181 253 382null ⅠA的卤化物均为离子键型，随着离子半径的减小，晶格能增大，熔沸点增大。 例如： NaF NaCl NaBr NaI m.p./℃ 996 801 755 660 同一金属不同氧化值：高氧化值的卤化物共价性显著，熔沸点相对较低。 例如： SnCl2 SnCl4 ； SbCl3 SbCl5 m.p./℃ 247 -33 73.4 3.5null14.4.2.卤素互化物 XX’n (n=1,3,5,7) 结构：运用价层电子对互斥理论判断 性质：a. 逆磁性 b. 不稳定，易分解为卤素单质 c. 氧化性类似于单质，水解类似于卤化物 XX’n + H2O == HX’ + HXO 制备：由卤素单质在一定条件下直接合成。null氟的卤素互化物的特殊性： 通过对 p469 的一组方程式观察，可以 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 出： 氟的卤素互化物通常做氟化剂，在反应中优先选择形成最稳定的氟化物。null14.4.3 多卤化物由卤化物与卤素单质或卤素互化物加合而成KCl +ICl3 = KICl4性质：易分解。产物为卤化物和卤素单质或 卤素互化物 RbICl2 ==== RbCl + ICl; KBrICl ==== KCl + IBr 优先选择生成晶格能大的稳定卤化物null14. 5 卤素的含氧化合物 14.5.1 卤素的氧化物 1. 二氟化氧：(OF2, g) , 最稳定的氟氧二元化合物 2F2+2OH-(2%) ===2F- + OF2 + H2O 2. Cl2O(g, 棕黄色): 次氯酸酸酐，漂白剂 (1) 2HgO (新制)+ 2Cl2 == HgCl2. HgO + Cl2O (2) 2Cl2 + 2Na2CO3 + H2O == 2NaHCO3 + 2NaCl + Cl2Onull3. ClO2 （1）性质：黄色气体,冷凝时为红色液体。极易爆炸，但稀释状态可防爆。 奇电子分子：含有奇数电子，具有顺磁性，有颜色，易形成双聚体。具有很高的化学活性。 2ClO2+2NaOH＝NaClO3 + NaClO2 +H2O （2）制备方法 2NaClO3+SO2+H2SO4＝2NaHSO4+2ClO2 （较安全） KClO3+ H2C2O4 ＝ K2CO3 +ClO2 +CO2 +H2O（最佳） （3）用途：大量用于水的净化消毒，纤维素的漂白。null 4. I2O5(s, 白色) 碘酸酸酐，稳定。 2HIO3 === I2O5 + H2O(g) (443K) 做氧化剂： I2O5 + 5CO == I2 + 5CO2 (该反应可用来定量测定混合气体中的一氧化碳的含量) 三种化合物的结构均为以氧为中心的”V” 形分子。p47514.5.2 卤素的含氧酸及盐14.5.2 卤素的含氧酸及盐+1 HXO 次卤酸+3 HClO2 亚卤酸+5 HXO3 卤酸+7 HXO4 高卤酸1.各类卤素含氧酸根的结构(X为sp3杂化)null2.次卤酸及其盐 （1）次卤酸制备： HOF(g): F2 + H2O (s) == HOF + HF (-40℃) HOX(aq, X= Cl, Br, I): 单质溶于水发生歧化反应，加HgO， CaCO3等促进歧化 2HgO + H2O + 2Cl2 == HgO.HgCl2 + 2HOCl CaCO3 + H2O + 2Cl2 == CaCl2 + CO2 + 2HOCl（2）性质（2）性质次卤酸：HClO HBrO HIO酸性↓氧化性↓稳定性：2.8×10-8 2.6×10-9 2.4×10-11弱酸( )1.495 1.341 0.983)/VX/XO(--φØ Anull重要反应：漂白粉△3.卤酸及其盐3.卤酸及其盐（1）卤酸的制备：用相应的盐与不挥发性酸反应其它制备方法：只有在高浓度Cl2气才能实现且难度很大。null（2）卤酸的性质卤酸： HClO3 HBrO3 HIO3 酸性： 强 强 近中强 酸性↓O2X-O-H1.458 1.513 1.209稳定性：φØ A（XO3-/X2）： 强氧化性null酸的反应(分解反应)：(3) 卤酸盐(3) 卤酸盐 a. 氧化制备b. 性质---强氧化性分解（歧化）:4KClO3 == KCl + 3KClO4 (668K)反歧化:XO3- + 5X- + 6H+ == 3X2 + 3H2 Onull 2BrO3- + 2H+ + I2＝2HIO3 + Br2 2ClO3- + 2H+ + I2＝2HIO3 + Cl2 ↑ （倒置换） 2BrO3- + 2H+ + Cl2＝2HClO3 + Br2 思考: 如何鉴定I-、Br-混合溶液? c. 重要卤酸盐：KClO3 c. 重要卤酸盐：KClO3强氧化性： 与各种易燃物混合后，撞击爆炸着火.KClO3与C12H22O11的混合物的火焰 火柴头中的氧化剂(KClO3)KClO3,S,Sb2S3, 玻璃粉和糊精胶4.高卤酸及其盐4.高卤酸及其盐高卤酸： HClO4 HBrO4 H5IO6 酸性：酸性↓ 最强 强 弱1.226 1.763 1.60都是强氧化剂,均已获得纯物质,稳定性好。4-=)104.4(×null (1)制备： 电解法： KClO3 + H2O === KClO4（阳极）+ H2(阴极) 化学氧化法： BrO3- + F2 + 2OH- == BrO4- + 2F- + H2O (BrO3- + XeF2 + H2O == BrO4- + Xe + 2HF) NaIO3 + Cl2 + 3NaOH== Na2H3IO6 + 2NaCl Na2H3IO6 + 5AgNO3== Ag5IO6(黑) + 2NaNO3 + 3HNO3 4Ag5IO6 + 10Cl2 + 10H2O ==4H5IO6 (白)+ 20AgCl + 5O2 (2)重要反应：强氧化性 2Mn2++5H5IO6＝2MnO4-+5IO3-+11H+ +7H2O重要高卤酸盐：高氯酸盐重要高卤酸盐：高氯酸盐 高氯酸盐多易溶于水，但K+、NH4+、Cs+、Rb+的高氯酸盐的溶解度都很小。KClO4稳定性好,用作炸药比KClO3更稳定。NH4ClO4：现代火箭推进剂。Mg(ClO4)2 , Ca(ClO4)2可用作干燥剂null高氯酸盐的热分解：(M: IA, Ag, Mg, Ca, Ba, Cd, Pb, Zn)(M: Al, Fe, Zn, Mg)nullCl---- Cl2-- ClO --- ClO3- --- ClO4-之间相互转化联络图null溴酸盐在溶液中的重要反应null偏碘酸和偏碘酸钾的重要反应