鹵族元素PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 鹵族元素鹵族元素 氟氟(F) 氯氯(Cl)溴溴(Br)碘碘(I) 原子序數(shù)原子序數(shù)9173553 價層電子構(gòu)型價層電子構(gòu)型2s22p53s23p54s24p55s25p5 原子半徑原子半徑/pm6499114133 電負(fù)性電負(fù)性 P 4.03.02.82.5 I1/(kJ mol-1)1681125111401008 主要氧化數(shù)主要氧化數(shù)-1、0 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 非金屬性減弱非金屬性減弱 I1大大, X - e- X+ 困難困難 只有碘才有這種可能只有碘才有這種可能 x 與穩(wěn)定的與穩(wěn)定的8電子構(gòu)型原

2、子相比較僅缺一個電子電子構(gòu)型原子相比較僅缺一個電子 ，在同周期元素中核電荷是最多的，原子半徑，在同周期元素中核電荷是最多的，原子半徑 是最小的。是最小的。 易獲得電子易獲得電子，是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元 素素 11.1.1 鹵族元素的通性鹵族元素的通性 第1頁/共71頁 11.1.1 鹵族元素的通性鹵族元素的通性 x ClCl、BrBr、I I的價電子構(gòu)型的價電子構(gòu)型 拆開拆開1 1對電子對電子 氧化數(shù)為氧化數(shù)為 +1(+1(或或-1)-1)ns np nd ns np nd 氧化數(shù)為氧化數(shù)為+3+3 拆開拆開2 2對電對電 子子 拆開拆開3 3對電子對電子 ns

3、np nd ns np nd 氧化數(shù)為氧化數(shù)為+5+5 氧化數(shù)為氧化數(shù)為+7+7 具有多種氧化數(shù) 并相差2 第2頁/共71頁 x 氟氟(F) 氯氯(Cl)溴溴(Br)碘碘(I) 原子序數(shù)原子序數(shù)9173553 價層電子構(gòu)型價層電子構(gòu)型2s22p53s23p54s24p55s25p5 原子半徑原子半徑/pm6499114133 電負(fù)性電負(fù)性 P 4.03.02.82.5 I1/(kJ mol-1)1681125111401008 主要氧化數(shù)主要氧化數(shù)-1、0 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 特殊性特殊性 1.F 電負(fù)性大，非金

4、屬性強(qiáng)電負(fù)性大，非金屬性強(qiáng) 2.原子半徑小，空間位阻不大，氧化能原子半徑小，空間位阻不大，氧化能 力強(qiáng)，與具有多種氧化數(shù)的元素化合力強(qiáng)，與具有多種氧化數(shù)的元素化合 時，該元素往往可呈現(xiàn)最高氧化數(shù)時，該元素往往可呈現(xiàn)最高氧化數(shù) 如如 AsF5、SF6 、 IF7 3.F-F鍵能小，易打開鍵能小，易打開,化學(xué)性質(zhì)活潑化學(xué)性質(zhì)活潑 11.1.1 鹵族元素的通性鹵族元素的通性 第3頁/共71頁 氟氟(F2) 氯氯(Cl2) 溴溴(Br2) 碘碘(I2) 集聚狀態(tài)集聚狀態(tài) 氣體氣體 氣體氣體 液體液體 固體固體 熔、沸點(diǎn)升熔、沸點(diǎn)升 高高 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ / -219.6 -101 7.2 113.5 沸點(diǎn)

5、沸點(diǎn)/ / -188 -34.6 58.76 184.3 1.1.物理性質(zhì)物理性質(zhì) 均為雙分子均為雙分子 (具有穩(wěn)定的具有穩(wěn)定的8 8電子構(gòu)型及較高的鍵能電子構(gòu)型及較高的鍵能) ) 在周期表中在周期表中，整族是雙原子分子的只有鹵整族是雙原子分子的只有鹵 素素 固態(tài)為分子晶體 熔、沸點(diǎn)較低 11.1.2 鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì) 第4頁/共71頁 氟氟(F2) 氯氯(Cl2) 溴溴(Br2) 碘碘(I2) 集聚狀態(tài)集聚狀態(tài) 氣體氣體 氣體氣體 液體液體 固體固體 顏色顏色* * 淺黃淺黃 黃綠黃綠 紅棕紅棕 紫黑紫黑 顏色加顏色加 深深 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ / -219.6 -101 -7.2 113.5 沸點(diǎn)

6、沸點(diǎn)/ / -188 -34.6 58.76 184.3 1.1.物理性質(zhì)物理性質(zhì) 11.1.2 鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì) 第5頁/共71頁 氟氟(F2) 氯氯(Cl2) 溴溴(Br2) 碘碘(I2) 集聚狀態(tài)集聚狀態(tài) 氣體氣體 氣體氣體 液體液體 固體固體 顏色顏色* * 淺黃淺黃 黃綠黃綠 紅棕紅棕 紫黑紫黑 溶解度溶解度 分解水分解水 在水中溶在水中溶 易溶于易溶于 解度不大解度不大 有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ / -219.6 -101 7.2 113.5 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ / -188 -34.6 58.76 184.3 1.1.物理性質(zhì)物理性質(zhì) 水中顏色水中顏色 有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑(CCl(CC

7、l4 4、CSCS2 2) )顏色顏色 溴溴 黃黃棕紅棕紅 黃黃棕紅棕紅 碘碘 棕或紅棕棕或紅棕 紫紫 I2易溶于碘化物易溶于碘化物(如如KI)中中I3 I2 + I- - I3 - - 11.1.2 鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì) 第6頁/共71頁 氟氟(F2) 氯氯(Cl2) 溴溴(Br2) 碘碘(I2) 集聚狀態(tài)集聚狀態(tài) 氣體氣體 氣體氣體 液體液體 固體固體 顏色顏色* * 淺黃淺黃 黃綠黃綠 紅棕紅棕 紫黑紫黑 溶解度溶解度 分解水分解水 在水中溶在水中溶 易溶于易溶于 解度不大解度不大 有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑 毒性毒性 具有刺激性氣味，并有毒具有刺激性氣味，并有毒 毒性減小毒性減小 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ / -

8、219.6 -101 7.2 113.5 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ / -188 -34.6 58.76 184.3 1.1.物理性質(zhì)物理性質(zhì) 11.1.2 鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì) 第7頁/共71頁 電極電勢電極電勢: F2/F- - Cl2/Cl- - Br2/Br- - I2/I- - E (X2/X- -) 2.87 1.36 1.065 0.535 11.2.2 鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì) 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 第8頁/共71頁 與與H2反應(yīng)反應(yīng) X2 + H2 2HX 鹵素鹵素反應(yīng)條件反應(yīng)條件反應(yīng)速率與程度反

9、應(yīng)速率與程度 F2陰冷陰冷爆炸、放出大量熱爆炸、放出大量熱 Cl2 常溫常溫 強(qiáng)光照射強(qiáng)光照射 緩慢緩慢 爆炸爆炸 Br2 常溫常溫 600 C 不如氯不如氯 明顯明顯 I2高溫高溫緩慢緩慢 減小減小 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 第9頁/共71頁 鹵素鹵素反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)物質(zhì) 反應(yīng)程度反應(yīng)程度 F2 所有金屬所有金屬 除氮除氮、氧外的非金屬氧外的非金屬 反應(yīng)激烈反應(yīng)激烈 常伴有燃燒和爆炸常伴有燃燒和爆炸 Cl2與上類似與上類似平穩(wěn)平穩(wěn) Br2 I2 活潑金屬活潑金屬 其他金屬其他金屬 常溫常溫 加熱

10、加熱 減小減小 F2與與Cu、Ni、Mg作用，表面生成氟化物作用，表面生成氟化物 保護(hù)膜，可阻止進(jìn)一步被氧化，所以保護(hù)膜，可阻止進(jìn)一步被氧化，所以F2可可 儲存在儲存在Cu、Ni、Mg制成的容器中制成的容器中 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 與與金屬、非金屬的反應(yīng)金屬、非金屬的反應(yīng) 第10頁/共71頁 鹵素鹵素反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)物質(zhì) 反應(yīng)程度反應(yīng)程度 F2 所有金屬所有金屬 除氮除氮、氧外的非金屬氧外的非金屬 反應(yīng)激烈反應(yīng)激烈 常伴有燃燒和爆炸常伴有燃燒和爆炸 Cl2與上類似與上類似平穩(wěn)平穩(wěn) Br2 I2

11、 活潑金屬活潑金屬 其他金屬其他金屬 常溫常溫 加熱加熱 減小減小 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 與與金屬、非金屬的反應(yīng)金屬、非金屬的反應(yīng) 干燥的氯不 與Fe反應(yīng) 可將氯儲存 在鐵罐中 第11頁/共71頁 Cl2、Br2、I2主要發(fā)生主要發(fā)生(2)(2)類反應(yīng)類反應(yīng) 反應(yīng)程度越來越小反應(yīng)程度越來越小 F2 只能發(fā)生只能發(fā)生(1)(1)類反應(yīng)，并反應(yīng)激烈類反應(yīng)，并反應(yīng)激烈 2F2 + 2H2O 4HF + O2 (1)氧化作用氧化作用 2X2 + 2H2O 4HX + O2 (2)歧化水解歧化水解

12、X2 + H2O H+ + X- - + HXO K Cl2 Br2 I2 4.210-4 7.210-9 2.010-13 加堿使平衡右移加堿使平衡右移 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 與與水反應(yīng)：分兩類水反應(yīng)：分兩類 (1)氧化作用氧化作用 2X2 + 2H2O 4HX + O2 (2)歧化水解歧化水解 X2 + H2O H+ + X- - + HXO 第12頁/共71頁 3.3.制備制備 2X- - 2e- X2鹵素陰離子的氧化鹵素陰離子的氧化： 電解法：電解三份電解法：電解三份KHF2和和

13、兩份無水兩份無水HF的熔融混合物的熔融混合物 2KHF2 2KF + H2 + F2 電解電解 F2 由由K.Christe設(shè)計的方法設(shè)計的方法 K2MnF6+2SbF5 2KSbF6+MnF3+ F2 1501501 1 2 2 第13頁/共71頁 工業(yè)上：工業(yè)上： 電解飽和食鹽水溶液制燒堿的副產(chǎn)品電解飽和食鹽水溶液制燒堿的副產(chǎn)品 Cl2 2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 電解電解 電解電解MgCl2熔鹽制熔鹽制Mg的副產(chǎn)品的副產(chǎn)品 MgCl2( (熔融）熔融） Mg + Cl2 電解電解 電解電解 電解電解NaCl熔鹽制熔鹽制Na的的副產(chǎn)品副產(chǎn)品 2NaCl( (熔融

14、熔融） 2Na + Cl2 3.3.制備制備 2X- - 2e- X2鹵素陰離子的氧化鹵素陰離子的氧化： 第14頁/共71頁 實(shí)驗(yàn)室：用實(shí)驗(yàn)室：用MnOMnO2 2、KMnOKMnO4 4、K K2 2CrCr2 2O O7 7、KClOKClO4 4 等氧化劑與濃鹽酸反應(yīng) 等氧化劑與濃鹽酸反應(yīng) Cl2 MnO2 +4HCl(濃濃) MnCl2+ Cl2 +2H2O 2KMnO4 + 16HCl(濃濃) 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O 3.3.制備制備 2X- - 2e- X2鹵素陰離子的氧化鹵素陰離子的氧化： 第15頁/共71頁 Br2 用氯氣氧化溴化鈉中的溴離子用氯

15、氣氧化溴化鈉中的溴離子 Cl2 + 2Br- - 2Cl- - + Br2 工業(yè)上從海水中提取工業(yè)上從海水中提取 * * 1.1.在曬鹽后留下的苦鹵在曬鹽后留下的苦鹵(pH=3.5左右左右)中通入氯氣中通入氯氣 Cl2 + 2Br- - 2Cl- - + Br2 3.3.用硫酸酸化用硫酸酸化 5Br- -+ BrO3 + 6H+ 3Br2 + 3H2O - 2.2.用空氣把用空氣把Br2吹出，再用吹出，再用Na2CO3溶液吸收溶液吸收* * 3CO3 + 3Br2 5Br- - + BrO3 + 3CO2 2- 為除去殘存的氯氣，可加入少量為除去殘存的氯氣，可加入少量KBrKBr 3.3.制備

16、制備 2X- - 2e- X2鹵素陰離子的氧化鹵素陰離子的氧化： 第16頁/共71頁 通氯氣于天然鹵水中通氯氣于天然鹵水中 I2 Cl2 + 2I- - 2Cl- - + I2 3.3.制備制備 2X- - 2e- X2鹵素陰離子的氧化鹵素陰離子的氧化： 應(yīng)避免通入過量的氯氣應(yīng)避免通入過量的氯氣 I2 + 5Cl2 + 6H2O 2IO3 +10Cl- -+12H+ - - 第17頁/共71頁 通氯氣于天然鹵水中通氯氣于天然鹵水中 I2 Cl2 + 2I- - 2Cl- - + I2 用用NaHSO3處理智利硝石提取處理智利硝石提取 NaNO3后剩下的母液后剩下的母液 2IO3 + 5HSO3

17、 I2 + 3HSO4 + 2SO4 + H2O - - - - -2- - 3.3.制備制備 2X- - 2e- X2鹵素陰離子的氧化鹵素陰離子的氧化： 第18頁/共71頁 1.1.制備制備 11.2 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 l 單質(zhì)合成單質(zhì)合成 l 復(fù)分解復(fù)分解 l 鹵化物水解鹵化物水解 氫氣流在氯氣中燃燒氫氣流在氯氣中燃燒, ,生成的氯化氫用水吸收生成的氯化氫用水吸收 H2 + Cl2 2HCl 單質(zhì)合成單質(zhì)合成: :工業(yè)上合成鹽酸工業(yè)上合成鹽酸 其它的鹵化氫和氫鹵酸不宜用直接其它的鹵化氫和氫鹵酸不宜用直接 合成法生產(chǎn)。合成法生產(chǎn)。 l氟氣和氫氣反應(yīng)太激烈，且氟成本高。氟氣和氫氣反

18、應(yīng)太激烈，且氟成本高。 l溴和碘與氫氣反應(yīng)很不完全，產(chǎn)率低，溴和碘與氫氣反應(yīng)很不完全，產(chǎn)率低， 且反應(yīng)速度緩慢。且反應(yīng)速度緩慢。 第19頁/共71頁 1.1.制備制備 復(fù)分解復(fù)分解: :氟化氫和少量氯化氫氟化氫和少量氯化氫 濃酸與相應(yīng)的鹵化物作用濃酸與相應(yīng)的鹵化物作用 CaF2+2H2SO4(濃濃) Ca(HSO4)2+2HF NaCl+H2SO4(濃濃) NaHSO4+HCl 制取溴化氫制取溴化氫、碘化氫不能用碘化氫不能用濃硫酸濃硫酸, ,需用需用磷酸磷酸 3NaBr +H3PO4(濃濃) Na3PO4+3HBr 3NaI + H3PO4(濃濃) Na3PO4 + 3HI 11.2.1 鹵化

19、氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 第20頁/共71頁 1.1.制備制備 復(fù)分解復(fù)分解: :氟化氫和少量氯化氫氟化氫和少量氯化氫 濃酸與相應(yīng)的鹵化物作用濃酸與相應(yīng)的鹵化物作用 CaF2+2H2SO4(濃濃) Ca(HSO4)2+2HF NaCl+H2SO4(濃濃) Na(HSO4)2+2HCl 制取溴化氫制取溴化氫、碘化氫不能用碘化氫不能用濃硫酸濃硫酸, ,需用需用磷酸磷酸 濃硫酸可氧化部分溴化氫濃硫酸可氧化部分溴化氫、碘化氫碘化氫 H2SO4 (濃濃)+2HBr Br2+ SO2 +2H2O H2SO4 (濃濃) + 8HI 4I2+ H2S +4H2O 11.2.1 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 第

20、21頁/共71頁 1.1.制備制備 非金屬鹵化物水解非金屬鹵化物水解: :制備溴化氫和碘化制備溴化氫和碘化 氫氫 將水滴入三溴化磷或三碘化磷將水滴入三溴化磷或三碘化磷 PBr3+3H2O H3PO3+ 3HBr PI3+3H2O H3PO3+ 3HI 3Br2+2P+6H2O 2H3PO3+6HBr 將溴滴入磷與少量水的混合物中將溴滴入磷與少量水的混合物中 將水滴入碘與磷的混合物中將水滴入碘與磷的混合物中 3I2+ 2P + 6H2O 2H3PO3+ 6HI 11.2.3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 第22頁/共71頁 2.2.物理性質(zhì)物理性質(zhì) HF HCl HBr HI 具有強(qiáng)烈刺激性氣味

21、的無色氣體具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色氣體 在空氣中易與水蒸氣結(jié)合形成白色酸在空氣中易與水蒸氣結(jié)合形成白色酸 霧霧 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ / -83.1 -114.8 -88.5 -50.8 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ / 19.54 -84.9 -67 -35.38 熔、沸點(diǎn)升高熔、沸點(diǎn)升高 相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量 以色散力為主，分子間力以色散力為主，分子間力 , ,熔、沸點(diǎn)熔、沸點(diǎn) 分子極性分子極性 , ,取向力取向力 變形性變形性 ，色散力，色散力 11.2.1 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 第23頁/共71頁 2.2.物理性質(zhì)物理性質(zhì) HF HCl HBr HI 具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色氣體具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無

22、色氣體 在空氣易與水蒸氣結(jié)合形成白色酸霧在空氣易與水蒸氣結(jié)合形成白色酸霧 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ / -83.1 -114.8 -88.5 -50.8 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ / 19.54 -84.9 -67 -35.38 HF特殊特殊 F原子小原子小, ,電負(fù)性大電負(fù)性大, ,則則HF極性強(qiáng)極性強(qiáng), , 分子間存在氫鍵分子間存在氫鍵, ,形成締合分子形成締合分子(HF)n F F FF F F H H H H H H H H H H F F F F F F 11.2.1 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 第24頁/共71頁 2.2.物理性質(zhì)物理性質(zhì) HF HCl HBr HI 具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色氣體具有強(qiáng)烈刺激

23、性氣味的無色氣體 在空氣易與水蒸氣結(jié)合形成白色酸霧在空氣易與水蒸氣結(jié)合形成白色酸霧 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ / -83.1 -114.8 -88.5 -50.8 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ / 19.54 -84.9 -67 -35.38 極性共價型分子，液態(tài)不導(dǎo)電，極性共價型分子，液態(tài)不導(dǎo)電， 易溶于水易溶于水, ,其水溶液稱為氫鹵酸其水溶液稱為氫鹵酸 氫氟酸氫氟酸 氫氯酸氫氯酸 氫溴酸氫溴酸 氫碘酸氫碘酸 ( (鹽酸鹽酸) ) 11.2.1 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 第25頁/共71頁 3.3.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) HF HCl HBr HI 水溶液水溶液 氫氟酸氫氟酸 氫氯酸氫氯酸 氫溴酸氫溴酸 氫碘酸氫碘酸 (

24、(鹽酸鹽酸) ) 酸性酸性* * 弱酸弱酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 酸性增酸性增 強(qiáng)強(qiáng) HF稀溶液是弱酸，濃度稀溶液是弱酸，濃度55mol L-1時為強(qiáng)酸時為強(qiáng)酸 溶液中存在溶液中存在 K HF H+ + F- - 6.310-4 F- - + HF HF2 2 5.1 c(HF)增大，使增大，使(2)為主要，導(dǎo)致為主要，導(dǎo)致(1)向右移向右移 動動 - - 11.2.3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 第26頁/共71頁 3.3.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) HF HCl HBr HI 水溶液水溶液 氫氟酸氫氟酸 氫氯酸氫氯酸 氫溴酸氫溴酸 氫碘酸氫碘酸 ( (鹽酸鹽酸) ) 酸性酸性* * 弱酸弱

25、酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 酸性增酸性增 強(qiáng)強(qiáng) HF與與SiO2反應(yīng)反應(yīng)，生成氣態(tài)，生成氣態(tài)SiF4 SiO2 + 4HF SiF4+ 2H2O 用于用于SiO2含量的測定含量的測定, 刻蝕玻璃刻蝕玻璃 11.2.1 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 第27頁/共71頁 3.3.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) HF HCl HBr HI 水溶液水溶液 氫氟酸氫氟酸 氫氯酸氫氯酸 氫溴酸氫溴酸 氫碘酸氫碘酸 ( (鹽酸鹽酸) ) 還原性還原性 還原性增強(qiáng)還原性增強(qiáng) 酸性酸性* * 弱酸弱酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 酸性增酸性增 強(qiáng)強(qiáng) HF HCl HBr HI 與空氣中氧反應(yīng)與空氣中氧反應(yīng) 不能不能

26、不能不能 緩慢緩慢 能能 11.2.1 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 4I + 4H + O2 2I2 + 2H2O 第28頁/共71頁 3.3.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 2HBr +H2SO4(濃濃) SO2 + Br2+2H2O 8HI +H2SO4(濃濃) H2S +4I2+4H2O 11.2.1 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 HF HCl HBr HI 水溶液水溶液 氫氟酸氫氟酸 氫氯酸氫氯酸 氫溴酸氫溴酸 氫碘酸氫碘酸 ( (鹽酸鹽酸) ) 還原性還原性 還原性增強(qiáng)還原性增強(qiáng) 酸性酸性* * 弱酸弱酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 酸性增酸性增 強(qiáng)強(qiáng) HF HCl HBr HI 與空氣中氧反

27、應(yīng)與空氣中氧反應(yīng) 不能不能 不能不能 緩慢緩慢 能能 與濃與濃H2SO4反應(yīng)反應(yīng) 不能不能 不能不能 能能 能能 第29頁/共71頁 3.3.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) HF HCl HBr HI 水溶液水溶液 氫氟酸氫氟酸 氫氯酸氫氯酸 氫溴酸氫溴酸 氫碘酸氫碘酸 ( (鹽酸鹽酸) ) 還原性還原性 增增 強(qiáng)強(qiáng) 酸性酸性 弱酸弱酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 增強(qiáng)增強(qiáng) 熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性 減弱減弱 2HX H2 + X2 HF HCl HBr HI 1000分解率分解率 / / 1.410-2 0.5 33 11.2.1 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 第30頁/共71頁 鹵素與鹵素與AA、AA 的絕大

28、多數(shù)金屬的絕大多數(shù)金屬 及大多數(shù)鑭系、及大多數(shù)鑭系、 錒系元素錒系元素 形形 成成 鹵素與非金屬鹵素與非金屬 及能呈現(xiàn)較高及能呈現(xiàn)較高 氧化數(shù)的金屬氧化數(shù)的金屬 元素元素 具有高熔、沸具有高熔、沸 點(diǎn)，低揮發(fā)性點(diǎn)，低揮發(fā)性 ，熔融時能導(dǎo)，熔融時能導(dǎo) 電電 性性 質(zhì)質(zhì) 一般熔、沸點(diǎn)一般熔、沸點(diǎn) 低，具有揮發(fā)低，具有揮發(fā) 性，熔融時不性，熔融時不 導(dǎo)電導(dǎo)電 離子型鹵化物離子型鹵化物 共價型鹵化物共價型鹵化物 11.3 鹵化物鹵化物 第31頁/共71頁 1. 1. 鍵型鍵型 氟化物氟化物NaFMgF2AlF3SiF4PF5SF6 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/99312501040-90-83-83 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ 169

29、522601260-86-75-75 熔融態(tài)熔融態(tài) 導(dǎo)電性導(dǎo)電性 易易易易易易不能不能不能不能不能不能 鍵型鍵型離子型離子型 離子型離子型 離子型離子型 共價型共價型 共價型共價型 共價型共價型 第三周期元素氟化物的性質(zhì)和鍵型第三周期元素氟化物的性質(zhì)和鍵型 同一周期鹵化物，從左到右，同一周期鹵化物，從左到右， 由離子型過渡到共價型由離子型過渡到共價型 11.3 鹵化物鹵化物 第32頁/共71頁 p p區(qū)同族元素鹵化物，自上而下，區(qū)同族元素鹵化物，自上而下， 由共價型過渡到離子型由共價型過渡到離子型 1. 1. 鍵鍵 型型 氟化物氟化物NF3PF3AsF3SbF3BiF3 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ -206.

30、6 -151.5-85292727 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/-129-101.5-63319(升華升華)102.7(升華升華) 熔融態(tài)熔融態(tài) 導(dǎo)電性導(dǎo)電性 不能不能不能不能不能不能難難易易 鍵型鍵型共價型共價型 共價型共價型 共價型共價型過渡型過渡型離子型離子型 氮族元素氟化物的性質(zhì)和鍵型氮族元素氟化物的性質(zhì)和鍵型 11.3鹵化物鹵化物 第33頁/共71頁 同一金屬的不同鹵化物同一金屬的不同鹵化物, ,從氟化物從氟化物 到到 碘化物，由離子型過渡到共價型碘化物，由離子型過渡到共價型 1. 1. 鍵型鍵型 鹵化物鹵化物AlF3AlCl3AlBr3AlI3 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/1040 190(加壓加壓)97.5191

31、沸點(diǎn)沸點(diǎn)/1260 178(升華升華)263.3360 熔融態(tài)導(dǎo)電性熔融態(tài)導(dǎo)電性易易難難難難難難 鍵型鍵型離子型離子型 共價型共價型 共價型共價型共價型共價型 AlX3的性質(zhì)和鍵型的性質(zhì)和鍵型 11.3 鹵化物鹵化物 第34頁/共71頁 氯化物氯化物SnCl2SnCl4PbCl2PbCl4 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/246-33501-15 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/652114950105 鍵型鍵型離子型離子型 共價型共價型 離子型離子型 共價型共價型 不同氧化數(shù)氯化物不同氧化數(shù)氯化物的性質(zhì)和鍵型的性質(zhì)和鍵型 同一金屬組成不同氧化數(shù)的鹵化物同一金屬組成不同氧化數(shù)的鹵化物, , 高氧化數(shù)鹵化物具有更多的共價性高氧化數(shù)鹵化物具

32、有更多的共價性 11.3 鹵化物鹵化物 1. 1. 鍵型鍵型 第35頁/共71頁 2.2.溶解性溶解性 除銀鹽除銀鹽( (AgF例外例外) )、鉛鹽鉛鹽、亞汞鹽亞汞鹽、 亞銅鹽難溶外亞銅鹽難溶外, ,其它鹵化物易溶于水其它鹵化物易溶于水 氟化物的溶解度有點(diǎn)反常氟化物的溶解度有點(diǎn)反常 如如 CaF2 CaCl2 CaBr2 CaI2 難溶 難溶 易溶易溶 易溶易溶 易溶易溶 CaX2 為離子型，為離子型， F- -半徑小，半徑小， CaF2晶格能大，晶格能大， 難溶難溶 11.3. 鹵化物鹵化物 第36頁/共71頁 2.2.溶解性溶解性 除銀鹽除銀鹽(AgF(AgF例外例外) )、鉛鹽鉛鹽、亞汞

33、鹽亞汞鹽、亞亞 銅鹽難溶外銅鹽難溶外, ,其它鹵化物易溶于水其它鹵化物易溶于水 氟化物的溶解度有點(diǎn)反常氟化物的溶解度有點(diǎn)反常 如如 CaF2 CaCl2 CaBr2 CaI2 難溶 難溶 易溶易溶 易溶易溶 易溶易溶 AgF AgCl AgBr AgI 易溶 易溶 難溶難溶 難溶難溶 難溶難溶 變形性變形性 , ,相互極化相互極化 , , 鍵的共價性鍵的共價性 ，溶解度，溶解度 11.2.4 鹵化物鹵化物 第37頁/共71頁 11.2 鹵化物鹵化物 濕法濕法 3. 3. 制備舉制備舉 例例 l 鹽酸與活潑金屬反應(yīng)：鹽酸與活潑金屬反應(yīng)： Zn + 2HClZnCl2 + H2 l鹽酸中加入適當(dāng)?shù)?/p>

34、氧化劑鹽酸中加入適當(dāng)?shù)难趸瘎?Cu + H2O2+ 2HCl CuCl2 + 2H2O l鹽酸與氧化物、氫氧化物、碳酸鹽：鹽酸與氧化物、氫氧化物、碳酸鹽： ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O 強(qiáng)烈水解的強(qiáng)烈水解的氯化物（如氯化物（如SnCl4、 SiCl4等）只能等）只能采用干法合成。采用干法合成。 第38頁/共71頁 11.2鹵化物鹵化物 干法干法 3. 3. 制備舉制備舉 例例 l元素單質(zhì)與氯氣直接反應(yīng)合成氯化物元素單質(zhì)與氯氣直接反應(yīng)合成氯化物 要使反應(yīng)能繼續(xù)下去，必須及要使反應(yīng)能繼續(xù)下去，必須及 時把產(chǎn)物從反應(yīng)體系中分離出去。時把產(chǎn)物從反應(yīng)體系中分離出去。 AlCl3、FeCl

35、3、SnCl4 第39頁/共71頁 11.2鹵化物鹵化物 干法干法 3. 3. 制備舉制備舉 例例 l金屬氧化物與氯氣反應(yīng)金屬氧化物與氯氣反應(yīng) Na2O(s) + Cl2(g) 2NaCl(s) + O2(g) = -392.7 kJmol-1Gm 1 2 第40頁/共71頁 鹵素可形成正氧化數(shù)的含鹵素可形成正氧化數(shù)的含 氧酸及其鹽氧酸及其鹽( (目前氟只有目前氟只有HOF) ) 1.1.概概 述述 氧化數(shù)氧化數(shù)氯氯溴溴碘碘名稱名稱 +1HClO HBrOHIO次鹵酸次鹵酸 +3HClO2HBrO2-亞鹵酸亞鹵酸 +5HClO3HBrO3HIO3鹵鹵 酸酸 +7HClO4HBrO4HIO4、H

36、5IO6高鹵酸高鹵酸 11.4 氯的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及其鹽 第41頁/共71頁 鹵素可形成正氧化數(shù)的含鹵素可形成正氧化數(shù)的含 氧酸及其鹽氧酸及其鹽( (目前氟只有目前氟只有HOF) ) 1.1.概概 述述 氧化數(shù)氧化數(shù)氯氯溴溴碘碘名稱名稱 +1HClO HBrOHIO次鹵酸次鹵酸 +3HClO2HBrO2-亞鹵酸亞鹵酸 +5HClO3HBrO3HIO3鹵鹵 酸酸 +7HClO4HBrO4HIO4、H5IO6高鹵酸高鹵酸 鹵素含氧酸不穩(wěn)定，大多只能存在于水鹵素含氧酸不穩(wěn)定，大多只能存在于水 溶液中，至今尚未得到游離的純酸溶液中，至今尚未得到游離的純酸 11.4 氯的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及

37、其鹽 第42頁/共71頁 1.1.概概 述述 1.451.45 1.391.39 E E /V/V A A 0.36 0.33 0.66 0.42 1.360.36 0.33 0.66 0.42 1.36 BrO4 BrO3 BrO Br2(l) Br- - 1.03 0.49 0.46 1.071.03 0.49 0.46 1.07 H3IO6 IO3 IO I2(s) I- - 0.65 0.15 0.42 0.540.65 0.15 0.42 0.54 E E /V/V B B ClO4 ClO3 HClO2 HClO Cl2 Cl- 1.20 1.18 1.64 1.20 1.18 1

38、.64 1.63 1.36 1.63 1.36 H5IO6 IO3 HIO I I2 I- - 1.60 1.14 1.45 0.541.60 1.14 1.45 0.54 - - - BrO3 HBrO Br Br2(l) Br- - 1.44 1.60 1.071.44 1.60 1.07- - - - - - - - - -2 - - - - 0.890.89 0.760.76 ClO4 ClO3 ClO2 ClO Cl2 Cl- - - - - - 在在 圖中圖中, ,幾乎所有電對的電極電勢都幾乎所有電對的電極電勢都 有較大的正值有較大的正值, ,即在酸性介質(zhì)中即在酸性介質(zhì)中, ,鹵素

39、單質(zhì)及各鹵素單質(zhì)及各 種含氧酸都有較強(qiáng)的氧化性種含氧酸都有較強(qiáng)的氧化性, ,還原產(chǎn)物一般為還原產(chǎn)物一般為X X- - E E /V/V A A 第43頁/共71頁 1.1.概概 述述 1.451.45 1.391.39 E E /V/V A A 0.36 0.33 0.66 0.42 1.360.36 0.33 0.66 0.42 1.36 BrO4 BrO3 BrO Br2(l) Br- - 1.03 0.49 0.46 1.071.03 0.49 0.46 1.07 H3IO6 IO3 IO I2(s) I- - 0.65 0.15 0.42 0.540.65 0.15 0.42 0.54

40、 E E /V/V B B ClO4 ClO3 HClO2 HClO Cl2 Cl- 1.20 1.18 1.64 1.20 1.18 1.64 1.63 1.36 1.63 1.36 H5IO6 IO3 HIO I I2 I- - 1.60 1.14 1.45 0.541.60 1.14 1.45 0.54 - - - BrO3 HBrO Br Br2(l) Br- - 1.44 1.60 1.071.44 1.60 1.07- - - - - - - - - - - -2 - - - - 0.890.89 0.760.76 ClO4 ClO3 ClO2 ClO Cl2 Cl- - - -

41、- - 在在 圖中圖中, ,除除X X2 2/X/X- -電對外電對外, ,其余電對的電其余電對的電 極電勢雖為正值極電勢雖為正值, ,但均較小，即在堿性介質(zhì)中但均較小，即在堿性介質(zhì)中, , 各種含氧酸鹽的氧化性較含氧酸弱各種含氧酸鹽的氧化性較含氧酸弱 E E /V/V B B 第44頁/共71頁 1.1.概概 述述 1.451.45 1.391.39 E E /V/V A A 0.36 0.33 0.66 0.42 1.360.36 0.33 0.66 0.42 1.36 BrO4 BrO3 BrO Br2(l) Br- - 1.03 0.49 0.46 1.071.03 0.49 0.46

42、 1.07 H3IO6 IO3 IO I2(s) I- - 0.65 0.15 0.42 0.540.65 0.15 0.42 0.54 E E /V/V B B ClO4 ClO3 HClO2 HClO Cl2 Cl- 1.20 1.18 1.64 1.20 1.18 1.64 1.63 1.36 1.63 1.36 H5IO6 IO3 HIO I I2 I- - 1.60 1.14 1.45 0.541.60 1.14 1.45 0.54 - - - BrO3 HBrO Br Br2(l) Br- - 1.44 1.60 1.071.44 1.60 1.07- - - - - - - -

43、- -2 - - - - 0.890.89 0.760.76 ClO4 ClO3 ClO2 ClO Cl2 Cl- - - - - - 某些中間氧化數(shù)物質(zhì)易發(fā)生歧化反應(yīng)某些中間氧化數(shù)物質(zhì)易發(fā)生歧化反應(yīng) 第45頁/共71頁 2.2.次氯酸及其鹽次氯酸及其鹽 上述反應(yīng)所得上述反應(yīng)所得HClO濃度很低，加入濃度很低，加入 HgO、Ag2O、CaCO3等等, ,可使反應(yīng)可使反應(yīng) 向右進(jìn)行，得到濃度較大的向右進(jìn)行，得到濃度較大的HClO 2Cl2 +2HgO+H2O HgOHgCl2+2HClO 次氯酸的次氯酸的形成：氯氣和水作用形成：氯氣和水作用 Cl2 + H2O HClO + HCl 11.4 氯

44、的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及其鹽 第46頁/共71頁 2.2.次氯酸及其鹽次氯酸及其鹽 次氯酸的性質(zhì)次氯酸的性質(zhì) 弱酸弱酸 HClO H+ + ClO- - Ka a = 2.9 10-8 不穩(wěn)定不穩(wěn)定：僅存在于稀溶液中：僅存在于稀溶液中 3HClO 2HCl + HClO3 ( (歧化歧化) ) 2HClO Cl2O + H2O ( (脫水脫水) ) 脫水脫水 劑劑 2HClO 2HCl + O2 ( (分解分解) ) 光光 氧化性氧化性( (消毒消毒, ,漂白等漂白等 ) ) 第47頁/共71頁 2.2.次氯酸及其鹽次氯酸及其鹽 次氯酸鹽次氯酸鹽 漂白粉有效成分為漂白粉有效成分為次氯酸鈣次氯

45、酸鈣, ,使用時使用時加酸加酸， 生成生成HClOHClO, ,有強(qiáng)氧化性有強(qiáng)氧化性, ,具有漂白具有漂白、消毒作用消毒作用 形成形成: :氯氣通入冷堿溶液中氯氣通入冷堿溶液中 Cl2 +2NaOH NaClO +NaCl +H2O 漂白粉漂白粉：次氯酸鈣和堿式氯化鈣的混合物次氯酸鈣和堿式氯化鈣的混合物 2Cl2 +3Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2Ca(OH)2H2O +H2O 4040以下以下 第48頁/共71頁 2.2.次氯酸及其鹽次氯酸及其鹽 次氯酸鹽次氯酸鹽 漂白粉有效成分為漂白粉有效成分為次氯酸鈣次氯酸鈣, ,使用時使用時加酸加酸， 生成生成HClOHClO, ,有強(qiáng)氧

46、化性有強(qiáng)氧化性, ,具有漂白具有漂白、消毒作用消毒作用 形成形成: :氯氣通入冷堿溶液中氯氣通入冷堿溶液中 Cl2 +2NaOH NaClO +NaCl +H2O 漂白粉漂白粉：次氯酸鈣和堿式氯化鈣的混合物次氯酸鈣和堿式氯化鈣的混合物 2Cl2 +3Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2Ca(OH)2H2O +H2O 4040以下以下 CO2也也可從漂白粉中將可從漂白粉中將HClO置換出來置換出來 Ca(ClO)2+CaCl2Ca(OH)2H2O+2CO2 2CaCO3 +CaCl2 +2HClO+H2O 第49頁/共71頁 氯酸的制取氯酸的制取 用氯酸鋇與稀硫酸作用用氯酸鋇與稀硫酸作用

47、 Ba(ClO3)2+H2SO4 BaSO4+2HClO3 11.4 氯的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及其鹽 3. 3. 氯酸及其鹽氯酸及其鹽 第50頁/共71頁 3. 3. 氯酸及其鹽氯酸及其鹽 氯酸的性質(zhì)氯酸的性質(zhì) 強(qiáng)酸：強(qiáng)度接近鹽酸強(qiáng)酸：強(qiáng)度接近鹽酸 穩(wěn)定性：僅存在于溶液中穩(wěn)定性：僅存在于溶液中 含量含量40%40%即分解、爆炸即分解、爆炸 8HClO3 3O2 + 2Cl2 +4HClO4 +2H2O 強(qiáng)氧化劑強(qiáng)氧化劑 2HClO3 + I2 2HIO3 + Cl2 第51頁/共71頁 3. 3. 氯酸及其鹽氯酸及其鹽 氯酸鉀的制取氯酸鉀的制取 工業(yè)上工業(yè)上： NaCl + 3H2O NaC

48、lO3 + 3H2 電解電解 NaClO3 + KCl KClO3 + NaCl 冷卻冷卻 第52頁/共71頁 3. 3. 氯酸及其鹽氯酸及其鹽 氯酸鉀的性質(zhì)氯酸鉀的性質(zhì) 無色透明晶體無色透明晶體 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 2KClO3 2KCl + 3O2 MnOMnO2 2、40060% 與易燃物質(zhì)相遇，發(fā)生爆炸與易燃物質(zhì)相遇，發(fā)生爆炸 是最強(qiáng)的無機(jī)酸是最強(qiáng)的無機(jī)酸 第55頁/共71頁 4.4.高氯酸及其鹽高氯酸及其鹽 較穩(wěn)較穩(wěn) 定定 Mg(ClO4)2可作可作干燥劑干燥劑 除除K+、Rb+、Cs+、NH4 的的 高氯酸鹽溶解度較小外，高氯酸鹽溶解度較小外， 其它一般可溶其它一般可溶 + + 高氯酸鹽

49、的性質(zhì)高氯酸鹽的性質(zhì) 第56頁/共71頁 熱穩(wěn)定性增大熱穩(wěn)定性增大，氧化性減弱，氧化性減弱 HClO HClO2 HClO3 HClO4 ( (弱酸弱酸)()(中強(qiáng)酸中強(qiáng)酸)()(強(qiáng)酸強(qiáng)酸)()(最強(qiáng)酸最強(qiáng)酸 ) ) 酸性增強(qiáng)酸性增強(qiáng) MClO MClO2 MClO3 MClO4 氧化性減氧化性減 弱弱 熱穩(wěn)定性增大熱穩(wěn)定性增大 氯的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及其鹽 某些性質(zhì)變化的一般規(guī)律某些性質(zhì)變化的一般規(guī)律 第57頁/共71頁 11.5 擬鹵素擬鹵素 1.1.氰氰(CN)2 l無色可燃?xì)怏w，劇毒，有苦杏仁味。無色可燃?xì)怏w，劇毒，有苦杏仁味。 l 制取制取 ？ 第58頁/共71頁 11.5 擬鹵

50、素擬鹵素 2. 2. 氰化氫氰化氫和氫氰和氫氰 酸酸 l氰化氫為揮發(fā)性的無色液體，劇毒。氰化氫為揮發(fā)性的無色液體，劇毒。 l分子結(jié)構(gòu)式為分子結(jié)構(gòu)式為H-CN。 l能與水互溶，其水溶液稱為氫氰酸。能與水互溶，其水溶液稱為氫氰酸。 l氫氰酸是極弱的酸氫氰酸是極弱的酸 第59頁/共71頁 11.5 擬鹵素擬鹵素 3. 3. 氰化物氰化物 l常見的氰化物有氰化鈉和氰化鉀常見的氰化物有氰化鈉和氰化鉀 。 l氰化物氰化物均易溶于水。均易溶于水。 l氰化物與一些金屬離子如氰化物與一些金屬離子如Ag+ 、Au+ 等形成穩(wěn)定的配合物等形成穩(wěn)定的配合物 ，用于從礦石中，用于從礦石中 提煉金、銀以及用于電鍍提煉金、銀以及用于電鍍 。 第60頁/共71頁 11.5 擬鹵素擬鹵素 4.4.毒性毒性 l氰、氰化氫、氫氰酸和氰化物均為劇毒氰、氰化氫、氫氰酸和氰化物均為劇毒 l在廢水中加入硫酸亞鐵和消石灰，將氰在廢水中加入硫酸亞鐵和消