無機(jī)化學(xué)(人衛(wèi)版)氫和稀有氣體

1、第十三章第十三章 氫和稀有氣體氫和稀有氣體13-2 稀有氣體稀有氣體13-1 氫氫13-1-1 13-1-1 氫的存在和物理性質(zhì)氫的存在和物理性質(zhì)同位素同位素1 11 1H( H( 氕氕) )1 12 2D(D(氘氘) )1 13 3T(T(氚氚) )相對(duì)原子質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量amuamu1.0078251.0078252.014102 2.014102 3.01605 3.01605 自然界中含量自然界中含量99.9844% 99.9844% 0.0156% 0.0156% 不穩(wěn)定不穩(wěn)定 單質(zhì)氫是無色無嗅的氣體單質(zhì)氫是無色無嗅的氣體, ,沸點(diǎn)沸點(diǎn)20.28K,20.28K,在標(biāo)況下的密度在標(biāo)況

2、下的密度0.08987kg0.08987kgL L-1-1, ,是所有氣體是所有氣體中密度最低的中密度最低的. .將氫氣深度冷凍并加壓可轉(zhuǎn)將氫氣深度冷凍并加壓可轉(zhuǎn)變成液體變成液體, ,在在13.84K13.84K時(shí)時(shí) 轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞴腆w轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞴腆w. . 氫可被某些金屬氫可被某些金屬( (如鈀、鉑如鈀、鉑) )吸附吸附, ,如室溫如室溫時(shí)時(shí), ,一體積細(xì)鈀粉大約吸收一體積細(xì)鈀粉大約吸收900900體積的氫氣體積的氫氣. .被吸附后的氫氣有很強(qiáng)的化學(xué)活潑性被吸附后的氫氣有很強(qiáng)的化學(xué)活潑性. . 氫有三種同位素氫有三種同位素: : 13-1.1:13-1.1:氫有哪幾種同位素氫有哪幾種同位素? ?其

3、性質(zhì)和其性質(zhì)和用途有何不同用途有何不同?(?(C C級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 解解: :氫有三種同位素氫有三種同位素, ,分別是普通氫或氕分別是普通氫或氕( (1 11 1H H或或H),H),重氫或氘重氫或氘( (1 12 2H H或或D)D)和氚和氚( (1 13 3H H或或T).T).它們的化學(xué)它們的化學(xué)性質(zhì)相同性質(zhì)相同, ,但由于所含中子數(shù)不同但由于所含中子數(shù)不同, ,從而引起的從而引起的物理性質(zhì)如放射性等方面的性質(zhì)是不同的物理性質(zhì)如放射性等方面的性質(zhì)是不同的. .如如H H2 2的沸點(diǎn)為的沸點(diǎn)為20.4K,20.4K,熔點(diǎn)為熔點(diǎn)為14.0K,14.0K,而而D D2 2的沸點(diǎn)為的沸點(diǎn)為2

4、3.5K,23.5K,熔點(diǎn)為熔點(diǎn)為18.65K.18.65K.另外它們的用途也不同另外它們的用途也不同. .氘與原子反應(yīng)堆中的重水有關(guān)氘與原子反應(yīng)堆中的重水有關(guān), ,并廣泛應(yīng)用于反并廣泛應(yīng)用于反應(yīng)機(jī)理的研究和光譜分析應(yīng)機(jī)理的研究和光譜分析. .氚與核聚變反應(yīng)有關(guān)氚與核聚變反應(yīng)有關(guān), ,也可用做示蹤原子也可用做示蹤原子. . 13-1.2:13-1.2:什么是正氫和仲氫什么是正氫和仲氫? ?性質(zhì)有何性質(zhì)有何區(qū)別區(qū)別?(?(C C級(jí)了解級(jí)了解) ) 解解: :在雙原子氫分子內(nèi)在雙原子氫分子內(nèi), ,兩個(gè)氫原子核兩個(gè)氫原子核自旋方向相同的叫正氫自旋方向相同的叫正氫, ,兩核自旋相反兩核自旋相反的叫仲氫

5、的叫仲氫. .在低溫時(shí)在低溫時(shí), ,仲氫比例較高仲氫比例較高. .正正氫和仲氫的化學(xué)性質(zhì)相同氫和仲氫的化學(xué)性質(zhì)相同, ,但物理性質(zhì)但物理性質(zhì)如熔點(diǎn)如熔點(diǎn), ,沸點(diǎn)則稍有差異沸點(diǎn)則稍有差異. . 一一: :氫的化學(xué)性質(zhì)氫的化學(xué)性質(zhì) 13-1.3:13-1.3:總結(jié)氫的幾種成鍵情況總結(jié)氫的幾種成鍵情況, ,并各舉并各舉一例說明一例說明( (C C級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 13-1-2 13-1-2 氫的化學(xué)性質(zhì)和氫化物氫的化學(xué)性質(zhì)和氫化物解解: :主要有三種成鍵方式主要有三種成鍵方式: :(1)(1)氫原子失去氫原子失去1 1個(gè)電子成為個(gè)電子成為H H+ +( (質(zhì)子質(zhì)子).).如酸如酸在水中的解離反應(yīng)

6、在水中的解離反應(yīng). .(2)(2)氫原子得到氫原子得到1 1個(gè)電子成為個(gè)電子成為H-.H-.主要存在主要存在于氫和于氫和A,AA,A的金屬所形成的離子型氫的金屬所形成的離子型氫化物的晶體中化物的晶體中. .如如MgHMgH2 2,LiH,LiH等等13-1.4:13-1.4:歸納總結(jié)歸納總結(jié)H H2 2的主要化學(xué)性的主要化學(xué)性質(zhì)質(zhì)( (C C級(jí)掌握級(jí)掌握) )(3)(3)氫與其他電負(fù)性不大的非金屬原子氫與其他電負(fù)性不大的非金屬原子通過共用電子對(duì)形成共價(jià)型氫化物通過共用電子對(duì)形成共價(jià)型氫化物. .如如CHCH4 4,H,H2 2O O等等. .解解:H:H2 2的主要化學(xué)性質(zhì)有的主要化學(xué)性質(zhì)有:

7、 :（1 1）氫的可燃性）氫的可燃性H H2 2(g)+1/2O(g)+1/2O2 2(g)=H(g)=H2 2O(l)O(l)H H=286.5kJ/mol=286.5kJ/mol(2) (2) 氫的還原性氫的還原性氫可以和許多金屬氧化物氫可以和許多金屬氧化物, ,鹵化物等鹵化物等在加熱的情況下相互發(fā)生反應(yīng)在加熱的情況下相互發(fā)生反應(yīng), ,顯示氫顯示氫的還原性的還原性PdClPdCl2 2(aq) + H(aq) + H2 2 = Pd(s) + 2HCl(aq) = Pd(s) + 2HCl(aq)(3) (3) 氫的氧化性氫的氧化性 氫可以和氫可以和AA族族AA族族( (除除BeBe，Mg

8、)Mg)活活潑金屬相互反應(yīng)，生成離子型氫化物。潑金屬相互反應(yīng)，生成離子型氫化物。 H H2 2 + 2Li = 2LiH + 2Li = 2LiH (4) (4) 加合反應(yīng)加合反應(yīng)2H2H2 2 + CO = CH + CO = CH3 3OHOH CHCH + H CHCH + H2 2 = CH= CH2 2=CH=CH2 2(5) (5) 氫與某些金屬生成金屬型氫化物氫與某些金屬生成金屬型氫化物氫氣可以與某些金屬反應(yīng)生成一類外氫氣可以與某些金屬反應(yīng)生成一類外觀似金屬的金屬型氫化物，在這類氫觀似金屬的金屬型氫化物，在這類氫化物中氫與金屬的比值有的是整數(shù)比，化物中氫與金屬的比值有的是整數(shù)比，

9、有的是非整數(shù)比的。有的是非整數(shù)比的。 氫與其它元素形成的二元化合物氫與其它元素形成的二元化合物稱為氫化物稱為氫化物. .根據(jù)與氫化合的元素電根據(jù)與氫化合的元素電負(fù)性不同負(fù)性不同, ,生成的氫化物可劃分為如生成的氫化物可劃分為如下三種類型下三種類型: :離子型離子型:A:A和和AA的氫化物的氫化物; ;金屬型金屬型( (過渡型過渡型):B):B到到BB的氫化物的氫化物; ;分子型分子型:A:A到到AA的氫化物的氫化物二二: :氫的氫化物氫的氫化物 13-1.5:13-1.5:總結(jié)三種類型氫化物的性質(zhì)特總結(jié)三種類型氫化物的性質(zhì)特點(diǎn)點(diǎn)( (C C級(jí)了解級(jí)了解) ) 解解: :離子型氫化物一般穩(wěn)定性較

10、差離子型氫化物一般穩(wěn)定性較差, ,在在熔融溫度以前分解為單質(zhì)熔融溫度以前分解為單質(zhì)( (除除LiHLiH、BaHBaH2 2外外),),遇水分解成金屬氫氧化物和遇水分解成金屬氫氧化物和氫氣氫氣. .均屬?gòu)?qiáng)還原劑均屬?gòu)?qiáng)還原劑, ,在高溫下可以還在高溫下可以還原金屬氯化物、氧化物及含氧酸鹽原金屬氯化物、氧化物及含氧酸鹽. . 分子型氫化物屬于分子晶體分子型氫化物屬于分子晶體, ,具有低熔具有低熔沸點(diǎn)沸點(diǎn). .有的可與水反應(yīng)有的可與水反應(yīng), ,而有的而有的 解離顯酸解離顯酸性或堿性性或堿性. . 金屬型氫化物有金屬光澤金屬型氫化物有金屬光澤, ,密度比相應(yīng)密度比相應(yīng)的金屬要小的金屬要小. .從化學(xué)性

11、質(zhì)上從化學(xué)性質(zhì)上, ,鈹、鎂、鑭鈹、鎂、鑭系金屬、錒系金屬等的氫化物多類似于系金屬、錒系金屬等的氫化物多類似于離子型氫化物離子型氫化物; ;而而InIn、TlTl、銅族、鋅族金、銅族、鋅族金屬的氫化物則多類似于共價(jià)型氫化物屬的氫化物則多類似于共價(jià)型氫化物, ,從從而這類氫化物也稱為過渡型氫化物而這類氫化物也稱為過渡型氫化物. . 性性質(zhì)質(zhì)HeNeArKrXeRn原子序數(shù)原子序數(shù)21018365486原子量原子量4.0020.1839.9583.80131.3222.0價(jià)電子結(jié)構(gòu)價(jià)電子結(jié)構(gòu)1s22s22p63s23p64s24p65s25p66s26p6范氏半徑范氏半徑(pm)122160191

12、198-第第I電離勢(shì)電離勢(shì)(kJ/mol)237220811521135111701037第第II電離勢(shì)電離勢(shì)(kJ/mol)52503952266623502046-1.1.稀有氣體元素的基本性質(zhì)稀有氣體元素的基本性質(zhì) 13-2-2 13-2-2 存在存在, ,分離分離, ,性質(zhì)性質(zhì), ,制備和用途制備和用途一一: :稀有氣體的性質(zhì)稀有氣體的性質(zhì) 13-2.1:13-2.1:為什么稀有氣體元素的電離勢(shì)為什么稀有氣體元素的電離勢(shì)隨原子序數(shù)的增大而依次減小隨原子序數(shù)的增大而依次減小?(?(C C級(jí)掌級(jí)掌握握) ) 解解: :因隨原子序數(shù)的增大其原子半徑也因隨原子序數(shù)的增大其原子半徑也依次增大依次

13、增大, ,最外層電子離核就越遠(yuǎn)最外層電子離核就越遠(yuǎn), ,核核對(duì)其吸引力越弱對(duì)其吸引力越弱, ,則電子越易失去則電子越易失去, ,所所以電離勢(shì)就依次減小以電離勢(shì)就依次減小. . 性性質(zhì)質(zhì)HeNeArKrXeRn顏顏色色無色無色無色無色無色無色無色無色無色無色無色無色光譜顏色光譜顏色(放電管中放電管中)黃黃紅紅藍(lán)藍(lán)淡藍(lán)淡藍(lán)藍(lán)綠藍(lán)綠-氣體密度氣體密度(g/L)0.1785 0.9002 1.78093.7085.8519.73熔熔點(diǎn)點(diǎn)(K)0.95*24.584.0116.6161.2202.2沸沸點(diǎn)點(diǎn)(K)4.2527.387.5120.3166.1208.2溶解度溶解度(mol/L,293K)1

14、3.814.737.973110.9-臨界溫度臨界溫度(K)5.2544.45153.15 210.65 289.75 377.65氣化熱氣化熱(kJ/mol)0.091.86.39.713.718.02. 2. 稀有氣體的物理性質(zhì)稀有氣體的物理性質(zhì)* *: : 在在2.6MPa2.6MPa下下 13-2.2:13-2.2:為什么稀有氣體的單質(zhì)是由單原子為什么稀有氣體的單質(zhì)是由單原子而非雙原子組成而非雙原子組成? ?單質(zhì)的熔沸點(diǎn)單質(zhì)的熔沸點(diǎn), ,溶解度以及溶解度以及氣化熱均隨分子量的增大而增加氣化熱均隨分子量的增大而增加?(?(C C級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 答案答案13-2.3:13-2.3:為什

15、么稀有氣體單質(zhì)的熔沸點(diǎn)比一為什么稀有氣體單質(zhì)的熔沸點(diǎn)比一般共價(jià)化合物的都低般共價(jià)化合物的都低?(?(B B級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 答案答案問問題題解解: :因稀有氣體元素基態(tài)原子價(jià)電子層除氦因稀有氣體元素基態(tài)原子價(jià)電子層除氦為為2 2個(gè)電子外個(gè)電子外, ,其余均為其余均為8 8電子構(gòu)型電子構(gòu)型, ,它們的它們的價(jià)電子層均已達(dá)飽和價(jià)電子層均已達(dá)飽和, ,是穩(wěn)定電子構(gòu)型是穩(wěn)定電子構(gòu)型, ,不不能與另一個(gè)原子形成共價(jià)鍵能與另一個(gè)原子形成共價(jià)鍵, ,因此以單原子因此以單原子組成其單質(zhì)組成其單質(zhì). .它們的單質(zhì)均為非極性共價(jià)分它們的單質(zhì)均為非極性共價(jià)分子子, ,隨著原子序數(shù)的增加隨著原子序數(shù)的增加, ,其分

16、子半徑增大其分子半徑增大, ,分子的變形性就增大分子的變形性就增大, ,色散力也就增大色散力也就增大, ,即即分子間作用力增大分子間作用力增大, ,則分子的熔沸點(diǎn)則分子的熔沸點(diǎn), ,溶解溶解度以及氣化熱也就隨之而增加度以及氣化熱也就隨之而增加. . 解解: :因稀有氣體分子是球形對(duì)稱的單因稀有氣體分子是球形對(duì)稱的單原子非極性分子原子非極性分子, ,與一般共價(jià)分子相與一般共價(jià)分子相比比, ,其分子體積較小其分子體積較小, ,變形性也小變形性也小, ,導(dǎo)導(dǎo)致其分子間作用力即色散力很弱致其分子間作用力即色散力很弱, ,所所以單質(zhì)的熔沸點(diǎn)就比一般共價(jià)化合物以單質(zhì)的熔沸點(diǎn)就比一般共價(jià)化合物的都低的都低.

17、 .如氦的沸點(diǎn)如氦的沸點(diǎn)(4.25K)(4.25K)是已知物是已知物質(zhì)中最低的質(zhì)中最低的. . 三三: :稀有氣體的制備稀有氣體的制備( (自學(xué)自學(xué)) ) 四四: :稀有氣體的用途稀有氣體的用途( (自學(xué)自學(xué)) ) 13-2.4:13-2.4:首次合成出的稀有氣體化合物是什首次合成出的稀有氣體化合物是什么么? ?其結(jié)構(gòu)如何其結(jié)構(gòu)如何? ? 解解: :是是XeXe+ +PtFPtF6 6- -. .它是一種橙黃色固體它是一種橙黃色固體, ,為配為配合物合物.Xe.Xe+ +與與PtFPtF6 6- -以離子鍵相結(jié)合以離子鍵相結(jié)合, ,而而PtFPtF6 6- -為為正八面體構(gòu)型的離子正八面體構(gòu)型

18、的離子. . 問問題題13-2-3 13-2-3 稀有氣體化合物稀有氣體化合物氧化氧化態(tài)態(tài)化合物化合物 色態(tài)色態(tài)熔點(diǎn)熔點(diǎn)(K)分子分子形狀形狀性性質(zhì)質(zhì)XeF2無色無色晶體晶體402 直線形直線形強(qiáng)氧化劑強(qiáng)氧化劑,水解為水解為Xe,HF和和O2,易溶于液態(tài)易溶于液態(tài)HF中中XeF4同上同上390平面四平面四邊形邊形穩(wěn)定穩(wěn)定,完全水解后生成完全水解后生成XeO3,Xe,O2,HFXeOF2同上同上304 變形變形T型型不穩(wěn)定不穩(wěn)定一一: :氙的主要化合物氙的主要化合物 氧化氧化態(tài)態(tài)化合物化合物 色態(tài)色態(tài)熔點(diǎn)熔點(diǎn)(K)分子形分子形狀狀性性質(zhì)質(zhì)XeF6無色無色晶晶體體322.5變形八變形八面體面體穩(wěn)定

19、穩(wěn)定,可完全水解為可完全水解為XeO3和和HF;與與HCl反反應(yīng)生成應(yīng)生成Xe,Cl2,HF.XeOF4同上同上227四方錐四方錐 穩(wěn)定穩(wěn)定XeO3同上同上-三角錐三角錐體體吸潮吸潮,在溶液中穩(wěn)定在溶液中穩(wěn)定,爆炸爆炸性分解性分解,是強(qiáng)氧化劑是強(qiáng)氧化劑,與與Mn2+,NH3,Fe2+,HCl等等均可反應(yīng)均可反應(yīng).XeO4同上同上-四面體四面體易爆炸易爆炸,氧化性比氧化性比XeO3更盛更盛.XeO64-無色無色鹽鹽-八面體八面體也以也以HXeO63-,H2XeO62-,H3XeO6-等形式存在等形式存在,強(qiáng)氧化劑強(qiáng)氧化劑二二: :稀有氣體化合物的分子結(jié)構(gòu)稀有氣體化合物的分子結(jié)構(gòu) 化合物化合物 價(jià)

20、電子對(duì)數(shù)價(jià)電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)空間構(gòu)型空間構(gòu)型分子形狀分子形狀XeF253XeF462XeF671化合物化合物 價(jià)電子對(duì)數(shù)價(jià)電子對(duì)數(shù) 孤電子對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)空間構(gòu)型空間構(gòu)型分子形狀分子形狀XeOF461XeO341XeO44013-2.5:13-2.5:請(qǐng)分別用價(jià)電子對(duì)互斥理論和雜化請(qǐng)分別用價(jià)電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論解釋軌道理論解釋XeOFXeOF4 4分子的成鍵情況和分子分子的成鍵情況和分子空間構(gòu)型空間構(gòu)型( (B B級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 解解: :價(jià)電子對(duì)互斥理論價(jià)電子對(duì)互斥理論: : m=(8-2-1 m=(8-2-14)4)2=1,z=1+5=6.2=1,z=1+5=6.即有

21、即有6 6對(duì)價(jià)電子對(duì)價(jià)電子, ,則價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型為八則價(jià)電子對(duì)空間構(gòu)型為八面體面體. .由于由于6 6對(duì)價(jià)電子中有對(duì)價(jià)電子中有5 5對(duì)形成對(duì)形成5 5個(gè)個(gè)鍵鍵,1,1對(duì)為孤對(duì)電子對(duì)為孤對(duì)電子, ,該孤對(duì)電子處于從錐底該孤對(duì)電子處于從錐底伸向與錐體相反的方向伸向與錐體相反的方向, ,則分子空間構(gòu)型為則分子空間構(gòu)型為四方錐體四方錐體. . 問問題題 雜化軌道理論雜化軌道理論: :中心中心XeXe的價(jià)軌道排布式和雜的價(jià)軌道排布式和雜化過程如下化過程如下: : 5p 5p軌道上兩個(gè)電子被激發(fā)到空的軌道上兩個(gè)電子被激發(fā)到空的5d5d上上, ,形成形成四個(gè)成單電子四個(gè)成單電子.1.1條條5s,35s,3

22、條條5p5p和和2 2條條5d5d采取采取spsp3 3d d2 2雜化雜化. .含有四條成單電子的雜化軌道與四個(gè)含有四條成單電子的雜化軌道與四個(gè)F F原原子的子的2p2p軌道軌道(1(1個(gè)電子個(gè)電子) )共用電子形成四個(gè)共用電子形成四個(gè)鍵鍵. .含有含有1 1對(duì)電子的其中對(duì)電子的其中1 1條條spsp3 3d d2 2雜化軌道與雜化軌道與O O原子原子的空的空2p2p軌道軌道( (重排重排, ,配對(duì)配對(duì), ,騰出騰出1 1條空條空2p)2p)形成形成1 1個(gè)個(gè)配位鍵配位鍵, ,最后最后1 1條條spsp3 3d d2 2雜化軌道被孤對(duì)電子雜化軌道被孤對(duì)電子占據(jù)占據(jù). .所以其雜化軌道空間構(gòu)型

23、為八面體所以其雜化軌道空間構(gòu)型為八面體, ,而分而分子構(gòu)型為四方錐體子構(gòu)型為四方錐體. . 第十四章第十四章 鹵素鹵素14-3 鹵素的化合物鹵素的化合物14-2 鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì)14-1 鹵族的通性鹵族的通性14-1 14-1 鹵素的通性鹵素的通性性性質(zhì)質(zhì)氟氟(F)氯氯(Cl)溴溴(Br)碘碘(I)價(jià)電子構(gòu)型價(jià)電子構(gòu)型2s22p53s23p54s24p55s25p5主要氧化態(tài)主要氧化態(tài)-1,0-1,0,+1,+3,+5,+7-1,0,+1,+3,+5,+7-1,0,+1,+3,+5,+7共價(jià)半徑共價(jià)半徑(pm)6499114.2133.3離子半徑離子半徑(pm)133181196220第一電離

24、勢(shì)第一電離勢(shì)(kJ/mol)1681125111401008電子親合勢(shì)電子親合勢(shì)(kJ/mol)322348.7324.5295電電負(fù)負(fù)性性3.983.162.962.66X-離子水合能離子水合能(kJ/mol)-485-350-320-280問問題題14-1.114-1.1: :總結(jié)鹵素元素在價(jià)電子構(gòu)型總結(jié)鹵素元素在價(jià)電子構(gòu)型, ,常見氧常見氧化態(tài)化態(tài), ,電離勢(shì)電離勢(shì), ,電子親合勢(shì)電子親合勢(shì), ,電負(fù)性電負(fù)性,X,X- -的水合的水合能等性質(zhì)方面的變化規(guī)律能等性質(zhì)方面的變化規(guī)律( (C C級(jí)掌握級(jí)掌握) )14-1.214-1.2: :為什么鹵素元素的常見氧化態(tài)均為為什么鹵素元素的常見氧

25、化態(tài)均為奇數(shù)而少有偶數(shù)奇數(shù)而少有偶數(shù)?(?(B B級(jí)掌握級(jí)掌握) )14-1.314-1.3: :從從F-I,F-I,為什么其為什么其X X- -的水合能依次增的水合能依次增大大( (即放熱依次減小即放熱依次減小)?()?(C C級(jí)掌握級(jí)掌握) )14-1.414-1.4: :為什么鹵素單質(zhì)都是雙原子分子為什么鹵素單質(zhì)都是雙原子分子?(?(B B級(jí)掌握級(jí)掌握) )鹵素單質(zhì)有同素異形體嗎鹵素單質(zhì)有同素異形體嗎? ?為什么為什么?(?(A A級(jí)掌握級(jí)掌握) )鹵素元素的價(jià)電子構(gòu)型：鹵素元素的價(jià)電子構(gòu)型：常見氧化態(tài)：常見氧化態(tài)：電離勢(shì)電離勢(shì)電子親合勢(shì)電子親合勢(shì)(F(FClCl除外除外) )電負(fù)性電負(fù)

26、性F I依次減小依次減小X X- -水合能水合能F I依次增大依次增大14-1.114-1.1解解: :nsns2 2npnp5 5-1,0,+1,+3,+5,+7-1,0,+1,+3,+5,+714-1.214-1.2解解: :鹵素元素價(jià)電子軌道排布式為鹵素元素價(jià)電子軌道排布式為:ns:ns2 2npnpx x2 2npnpy y2 2npnpz z1 1. .當(dāng)失去電子時(shí)當(dāng)失去電子時(shí), ,首先首先是是npnpz z1 1上的這個(gè)電子失去而顯上的這個(gè)電子失去而顯+1+1氧化氧化態(tài)態(tài). .繼續(xù)失電子時(shí)繼續(xù)失電子時(shí), ,因同一原子軌道中因同一原子軌道中的兩個(gè)電子性質(zhì)相同的兩個(gè)電子性質(zhì)相同, ,所

27、以同時(shí)失去所以同時(shí)失去而依次顯而依次顯+3,+5+3,+5和和+7+7氧化態(tài)氧化態(tài), ,而得到而得到1 1個(gè)電子顯個(gè)電子顯-1,-1,所以其氧化態(tài)均為奇數(shù)所以其氧化態(tài)均為奇數(shù). .14-1.314-1.3解解: :因離子的水合能大小與離子的因離子的水合能大小與離子的Z/rZ/r值有關(guān)值有關(guān). .此值越大此值越大, ,離子水合能絕離子水合能絕對(duì)值越大對(duì)值越大, ,放出的熱量越多放出的熱量越多. .而從而從F F- -到到I I- -隨著離子半徑的依次增大隨著離子半徑的依次增大, ,其其Z/rZ/r值值依次減小依次減小, ,則水合能則水合能( (均為負(fù)值均為負(fù)值) )依次依次增大增大. . 14-

28、1.414-1.4解解: :因鹵素元素最外層已有因鹵素元素最外層已有7 7個(gè)電子個(gè)電子, ,只要獲得或共用只要獲得或共用1 1個(gè)電子即可滿足個(gè)電子即可滿足8 8電電子構(gòu)型的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)子構(gòu)型的穩(wěn)定結(jié)構(gòu), ,而與另一原子組而與另一原子組成雙原子分子剛好滿足穩(wěn)定構(gòu)型成雙原子分子剛好滿足穩(wěn)定構(gòu)型, ,所所以鹵素單質(zhì)是雙原子分子以鹵素單質(zhì)是雙原子分子. .由于鹵素由于鹵素元素之間成鍵的方式只有一種元素之間成鍵的方式只有一種, ,即共即共用一對(duì)電子用一對(duì)電子, ,所以不可能出現(xiàn)同素異所以不可能出現(xiàn)同素異形體形體. . 二二: :氟的特殊性氟的特殊性 （1 1）電子親合勢(shì)：電子親合勢(shì)：F FClCl14-1.

29、5:14-1.5:為什么為什么F F的電子親合勢(shì)反而小于的電子親合勢(shì)反而小于ClCl的的?(?(C C級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 答案答案（2 2）解離能：解離能：F F2 2ClCl2 214-1.6:14-1.6:解釋解釋X X2 2分子的解離能從分子的解離能從ClCl2 2到到I I2 2依次減小的現(xiàn)象依次減小的現(xiàn)象, ,說明為什么說明為什么F F2 2的卻反的卻反小于小于ClCl2 2的的?(?(C C級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 答案答案（1 1）解）解: :這是因?yàn)榉拥陌霃胶苄∵@是因?yàn)榉拥陌霃胶苄? ,核周圍的電子云密度較大核周圍的電子云密度較大, ,當(dāng)它接受當(dāng)它接受外來一個(gè)電子時(shí)外來一個(gè)電

30、子時(shí), ,電子間的斥力較大電子間的斥力較大, ,這一斥力部分地抵消了氟原子獲得一這一斥力部分地抵消了氟原子獲得一個(gè)電子成為氟離子時(shí)所放出的能量個(gè)電子成為氟離子時(shí)所放出的能量, ,使氟的電子親合勢(shì)反而比氯的電子親使氟的電子親合勢(shì)反而比氯的電子親合勢(shì)小合勢(shì)小( (放出能量小放出能量小).). （2 2）解）解: :隨著原子半徑的增大隨著原子半徑的增大, ,核對(duì)最核對(duì)最外層電子的吸引力減弱外層電子的吸引力減弱, ,導(dǎo)致形成的導(dǎo)致形成的X-X-X X鍵鍵能減弱鍵鍵能減弱, ,所以解離能從所以解離能從ClCl2 2到到I I2 2依依次減小次減小. .但氟原子的半徑很小但氟原子的半徑很小, ,核周圍核周

31、圍的電子云密度較大的電子云密度較大, ,當(dāng)它與另一氟原子當(dāng)它與另一氟原子相互靠攏成鍵時(shí)相互靠攏成鍵時(shí), ,由于電子云之間的斥由于電子云之間的斥力較大力較大, ,部分地抵消了兩個(gè)氟原子成鍵部分地抵消了兩個(gè)氟原子成鍵所放出的能量所放出的能量, ,使得使得F-FF-F鍵鍵能小于鍵鍵能小于Cl-Cl-ClCl鍵鍵, ,所以所以F F2 2的離解能小于的離解能小于ClCl2 2的的. . （3 3）F F2 2是單質(zhì)中最強(qiáng)的氧化劑是單質(zhì)中最強(qiáng)的氧化劑14-1.714-1.7：F F的電子親合勢(shì)不是最大的電子親合勢(shì)不是最大, ,為為什么什么F F2 2是單質(zhì)中最強(qiáng)的氧化劑是單質(zhì)中最強(qiáng)的氧化劑?(?(B B

32、級(jí)掌級(jí)掌握握) ) 答案答案（4 4）氟化物的穩(wěn)定性最高氟化物的穩(wěn)定性最高14-1.814-1.8：為什么氟化物的穩(wěn)定性都很為什么氟化物的穩(wěn)定性都很高高, ,難以分解難以分解?(?(B B級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 答案答案（3 3）解）解: :通過計(jì)算下列兩過程的通過計(jì)算下列兩過程的r rH H后進(jìn)行后進(jìn)行比較可得出結(jié)論：比較可得出結(jié)論： F F2 22F2F- -(aq)(aq)過程放出的熱量大于過程放出的熱量大于ClCl2 22Cl2Cl- -(aq)(aq)的的, ,說明前過程更易進(jìn)行說明前過程更易進(jìn)行, ,所以所以F F2 2的氧化的氧化性最強(qiáng)性最強(qiáng). .（4 4）解）解: :這是由于與氟結(jié)

33、合的其它元這是由于與氟結(jié)合的其它元素原子半徑一般較大或它的最外電子素原子半徑一般較大或它的最外電子層沒有孤對(duì)電子層沒有孤對(duì)電子, ,則電子之間的斥力減則電子之間的斥力減小了小了, ,于是氟原子半徑小于是氟原子半徑小, ,有效核電荷有效核電荷大的因素占優(yōu)勢(shì)大的因素占優(yōu)勢(shì), ,使得使得F F原子與別的元原子與別的元素形成的鍵鍵能均較大素形成的鍵鍵能均較大, ,所以氟化物與所以氟化物與其它相應(yīng)的鹵化物比總是最穩(wěn)定的其它相應(yīng)的鹵化物比總是最穩(wěn)定的. . 性性質(zhì)質(zhì)氟氟氯氯溴溴碘碘通常通常條件條件聚集狀態(tài)聚集狀態(tài)氣氣氣氣氣氣氣氣顏顏色色淡淡黃黃黃黃綠綠紅紅棕棕紫紫黑黑毒毒性性劇劇毒毒毒性大毒性大毒毒毒性較

34、小毒性較小熔熔點(diǎn)點(diǎn)(K)53.38172.02265.92386.5沸沸點(diǎn)點(diǎn)(K)84.86238.95331.76457.35密密度度(g/cm3)1.11(l)1.57(l)3.12(l)4.93(s)溶解度溶解度(g/100g水水,293K)分解分解水水0.732(有反應(yīng)有反應(yīng))3.580.029離解能離解能(kJ/mol)154.8239.7190.16148.95E(V)X2+2e=2X-2.871.361.070.5414-2-1 14-2-1 鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)問問題題14-2.1:14-2.1:根據(jù)上表總結(jié)鹵素單質(zhì)的顏色根據(jù)上表總結(jié)鹵素單質(zhì)的顏色, ,密密度度

35、, ,熔沸點(diǎn)熔沸點(diǎn), ,離解能離解能, ,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)等的變化標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)等的變化規(guī)律規(guī)律, ,并從理論上解釋之并從理論上解釋之.(.(C C級(jí)重點(diǎn)掌握級(jí)重點(diǎn)掌握) ) 答案答案14-2.2:14-2.2:為什么鹵素單質(zhì)在有機(jī)溶劑中的溶為什么鹵素單質(zhì)在有機(jī)溶劑中的溶解度比在水中大解度比在水中大?(?(C C級(jí)掌握級(jí)掌握) )為什么碘在不為什么碘在不同有機(jī)溶劑中呈現(xiàn)不同的顏色同有機(jī)溶劑中呈現(xiàn)不同的顏色?(?(B B級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 答案答案解解: :鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn)鹵素單質(zhì)的熔沸點(diǎn), ,密度密度等物理性等物理性質(zhì)按質(zhì)按F-ClF-Cl-Br-I-Br-I的順序依次遞增的順序依次遞增. .這是這

36、是因?yàn)檫@些分子都是非極性分子因?yàn)檫@些分子都是非極性分子, ,分子間分子間的結(jié)合力為色散力的結(jié)合力為色散力. .隨著分子量的增大隨著分子量的增大, ,分子的變形性逐漸增大分子的變形性逐漸增大, ,分子間的色分子間的色散力也逐漸增強(qiáng)散力也逐漸增強(qiáng), ,則分子間作用力依次則分子間作用力依次增強(qiáng)增強(qiáng), ,即熔沸點(diǎn)即熔沸點(diǎn), ,密度等也就依次遞增密度等也就依次遞增 鹵素單質(zhì)的顏色鹵素單質(zhì)的顏色隨著分子量的增大依隨著分子量的增大依次加深次加深. .這是因?yàn)樵邴u素元素中這是因?yàn)樵邴u素元素中, ,從氟到從氟到碘外層電子從基態(tài)被激發(fā)到較高能級(jí)所碘外層電子從基態(tài)被激發(fā)到較高能級(jí)所需的能量逐漸減少需的能量逐漸減少,

37、 ,故對(duì)可見光的吸收故對(duì)可見光的吸收逐漸向波長(zhǎng)較長(zhǎng)逐漸向波長(zhǎng)較長(zhǎng)( (即能量較低即能量較低) )的部分移的部分移動(dòng)動(dòng). .氟吸收能量大波長(zhǎng)短的紫光而顯黃氟吸收能量大波長(zhǎng)短的紫光而顯黃色色, ,而碘吸收能量小波長(zhǎng)長(zhǎng)的黃光而顯而碘吸收能量小波長(zhǎng)長(zhǎng)的黃光而顯紫色紫色. .氯氯, ,溴分子吸收能量介于氟溴分子吸收能量介于氟, ,碘之碘之間間, ,它們顯現(xiàn)的顏色也在二者之間它們顯現(xiàn)的顏色也在二者之間. . 離解能離解能除除F F2 2例外從例外從ClCl-I-I依次減小依次減小, ,而而標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)值依次減小標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)值依次減小. .因?yàn)橐驗(yàn)閄-XX-X之之間的鍵能依次減小間的鍵能依次減小, ,所以離

38、解能依次減所以離解能依次減小小. .雖然離解能依次減小雖然離解能依次減小(F(F2 2除外除外),),但但因因X X- -的水合能從的水合能從F-IF-I其絕對(duì)值依次減小其絕對(duì)值依次減小, ,即放出的能量減少即放出的能量減少, ,所以過程所以過程X X2 2XX- -(aq)(aq)放出的熱量從放出的熱量從F-IF-I依次減少依次減少, ,所以所以標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)依次減小標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)依次減小, ,氧化性依次減氧化性依次減弱弱. . 解解: :因鹵素單質(zhì)分子都是非極性分子因鹵素單質(zhì)分子都是非極性分子, ,因此在極性溶劑中因此在極性溶劑中( (如水中如水中) )溶解度不溶解度不大大. .而有機(jī)溶劑一般

39、為極性較低或非極而有機(jī)溶劑一般為極性較低或非極性溶劑性溶劑, ,根據(jù)相似相溶原理根據(jù)相似相溶原理,X,X2 2在有機(jī)在有機(jī)溶劑中的溶解度更大溶劑中的溶解度更大 碘在極性有機(jī)溶劑中形成溶劑化物碘在極性有機(jī)溶劑中形成溶劑化物, ,呈現(xiàn)出棕色或棕紅色呈現(xiàn)出棕色或棕紅色, ,而在非極性溶而在非極性溶劑或極性很弱的溶劑中以分子狀態(tài)存劑或極性很弱的溶劑中以分子狀態(tài)存在在, ,呈現(xiàn)與碘蒸氣相同的紫色呈現(xiàn)與碘蒸氣相同的紫色. .二：補(bǔ)充知識(shí)二：補(bǔ)充知識(shí) ( (一一) )臨界溫度臨界溫度, ,臨界壓力臨界壓力, ,超臨界現(xiàn)象超臨界現(xiàn)象 （1 1）當(dāng)把溫度降低到一定值之下當(dāng)把溫度降低到一定值之下, ,然然后加壓力

40、可實(shí)現(xiàn)氣體的液化后加壓力可實(shí)現(xiàn)氣體的液化, ,但是在這但是在這個(gè)溫度以上個(gè)溫度以上, ,無論加多大的壓力無論加多大的壓力, ,氣體氣體均不能液化均不能液化, ,這個(gè)溫度叫這個(gè)溫度叫臨界溫度臨界溫度(Tc(Tc););在臨界溫度時(shí)在臨界溫度時(shí), ,使氣體液化所需使氣體液化所需的最小壓力叫的最小壓力叫臨界壓力臨界壓力(Pc).(Pc).（2 2）超臨界現(xiàn)象的應(yīng)用超臨界現(xiàn)象的應(yīng)用( (二二) )物質(zhì)顏色產(chǎn)生的原因物質(zhì)顏色產(chǎn)生的原因(B(B級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 物質(zhì)產(chǎn)生顏色是因?yàn)樗鼈兾镔|(zhì)產(chǎn)生顏色是因?yàn)樗鼈儾煌潭炔煌潭鹊匚樟丝梢姽獾匚樟丝梢姽? (白光白光) )中某些波段的中某些波段的光而顯示出該

41、光的互補(bǔ)光顏色光而顯示出該光的互補(bǔ)光顏色. .如果物如果物質(zhì)吸收了所有可見光而不反射質(zhì)吸收了所有可見光而不反射, ,則為黑則為黑色色; ;全部反射掉光顯白色全部反射掉光顯白色; ;全部透過或全部透過或者吸收紫外者吸收紫外, ,紅外光均為無色紅外光均為無色. . 為什么物質(zhì)又會(huì)選擇性地吸收某些為什么物質(zhì)又會(huì)選擇性地吸收某些波段的波波段的波? ?這是因?yàn)槲镔|(zhì)的分子或原子這是因?yàn)槲镔|(zhì)的分子或原子內(nèi)會(huì)發(fā)生電子吸收光子能量而在不同內(nèi)會(huì)發(fā)生電子吸收光子能量而在不同能級(jí)之間躍遷能級(jí)之間躍遷, ,結(jié)果導(dǎo)致顏色的產(chǎn)生結(jié)果導(dǎo)致顏色的產(chǎn)生. . 物質(zhì)顏色與吸收光的近似關(guān)系表物質(zhì)顏色與吸收光的近似關(guān)系表 吸吸收收光光

42、波長(zhǎng)波長(zhǎng)/nm/nm750-650 650-600 600-580 580-560 560-500 顏色顏色紅紅橙橙黃黃淡黃淡黃(綠綠)綠綠物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色藍(lán)綠藍(lán)綠綠藍(lán)綠藍(lán)藍(lán)藍(lán)紫紫紫紅紫紅吸吸收收光光波長(zhǎng)波長(zhǎng)/nm/nm500-490 490-480 480-450 450-400 顏色顏色藍(lán)綠藍(lán)綠綠藍(lán)綠藍(lán)藍(lán)藍(lán)紫紫物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色紅紅橙橙黃黃淡黃淡黃(綠綠) 鹵素單質(zhì)均具有氧化性鹵素單質(zhì)均具有氧化性, ,且且從從F F2 2I I2 2氧化氧化性依次減弱性依次減弱, ,所以反應(yīng)程度也依次減弱所以反應(yīng)程度也依次減弱. .（二）與水（二）與水, ,堿的反應(yīng)堿的反應(yīng)(C(C級(jí)重點(diǎn)掌握級(jí)重點(diǎn)掌握) )

43、 1 1）與水發(fā)生兩類反應(yīng)：）與水發(fā)生兩類反應(yīng)：X X2 2 + H + H2 2O=2HO=2H+ + + 2X + 2X- - + 1/2O + 1/2O2 2 （1 1）X X2 2 + H + H2 2O = HO = H+ + + X + X- - + HXO + HXO （2 2） 反應(yīng)劇烈程度：反應(yīng)劇烈程度：F F2 2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2（一）與金屬（一）與金屬, ,非金屬的作用非金屬的作用(C(C級(jí)了解級(jí)了解) ) F F2 2按按(1)(1)式進(jìn)行，式進(jìn)行，ClCl2 2,Br,Br2 2,I,I2 2按按(2)(2)式進(jìn)行式進(jìn)行. .它為歧化反應(yīng)它為歧

44、化反應(yīng), ,是可逆的是可逆的. .溶液的溶液的pHpH值增大值增大, ,平衡向右移動(dòng)。平衡向右移動(dòng)。 14-2-2 14-2-2 單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)X X2 2 + 2OH + 2OH- - X X- - + X0 + X0- - + H + H2 2O(XO(XClCl2 2,Br,Br2 2) )3I3I2 2 + 6OH + 6OH- - 2I 2I- - + IO + IO3 3- - + 3H + 3H2 2O O氟與堿的反應(yīng)和其它鹵素不同氟與堿的反應(yīng)和其它鹵素不同, ,其反應(yīng)如下其反應(yīng)如下: :2F2F2 22OH2OH- -(2(2)=2F)=2F- -OFOF2 2H

45、 H2 2O O當(dāng)堿溶液較濃時(shí)當(dāng)堿溶液較濃時(shí), ,則則OFOF2 2被分解放出被分解放出O O2 2。2F2F2 2+4OH+4OH- -=4F=4F- -+O+O2 2+2H+2H2 2O O在酸性介質(zhì)中：在酸性介質(zhì)中： XOXO3 3- -+5X+5X- -+6H+6H+ +=3X=3X2 2+3H+3H2 2O (X=Cl,Br,IO (X=Cl,Br,I) )2 2）X X2 2在堿性條件下的歧化反應(yīng)在堿性條件下的歧化反應(yīng):(C:(C級(jí)重點(diǎn)級(jí)重點(diǎn)掌握掌握) )（三）鹵素間的置換反應(yīng)（三）鹵素間的置換反應(yīng)（C C級(jí)重點(diǎn)掌握）級(jí)重點(diǎn)掌握） ClCl2 2 + 2X + 2X- - = X

46、= X2 2 + 2Cl + 2Cl- -（X=Br,IX=Br,I） BrBr2 2 + 2I + 2I- - = I = I2 2 + 2Br + 2Br- - 5Cl 5Cl2 2 + I + I2 2 + 6H + 6H2 2O = 2HIOO = 2HIO3 3 + 10HCl + 10HCl反應(yīng)的平衡常數(shù)：反應(yīng)的平衡常數(shù)：K KClCl=2=210109 9，K KBrBr=1=110103838，K KI I=1.6=1.61010444414-2.314-2.3: :請(qǐng)指出鹵素單質(zhì)在水中和堿液請(qǐng)指出鹵素單質(zhì)在水中和堿液中的主要存在形式以及相關(guān)的方程式中的主要存在形式以及相關(guān)的方

47、程式( (C C級(jí)重點(diǎn)掌握級(jí)重點(diǎn)掌握) )14-2.414-2.4: :當(dāng)用濕潤(rùn)的當(dāng)用濕潤(rùn)的KI-KI-淀粉試紙檢驗(yàn)淀粉試紙檢驗(yàn)ClCl2 2氣體時(shí)氣體時(shí), ,試紙先變藍(lán)后藍(lán)色很快消失試紙先變藍(lán)后藍(lán)色很快消失, ,為什么為什么?(?(C C級(jí)掌握級(jí)掌握) )14-2.514-2.5: :向同時(shí)含有向同時(shí)含有I I- -和和BrBr- -以及以及CClCCl4 4的的試管中不斷滴加氯水試管中不斷滴加氯水, ,請(qǐng)指出請(qǐng)指出CClCCl4 4層顏層顏色的變化情況色的變化情況, ,并解釋現(xiàn)象和寫出方程并解釋現(xiàn)象和寫出方程式式( (B B級(jí)掌握級(jí)掌握) )問問題題解解: :在水中在水中,F,F2 2立即

48、與立即與H H2 2O O反應(yīng)生成反應(yīng)生成HFHF和和O O2 2, ,在堿液中也反應(yīng)生成在堿液中也反應(yīng)生成F F- -,O,O2 2,H,H2 2O.O. X X2 2(X=Cl,Br,I(X=Cl,Br,I) )溶解于水中以水合溶解于水中以水合X X2 2分子的形式存在分子的形式存在, ,且部分與水反應(yīng)生成且部分與水反應(yīng)生成HXHX和和HXO.HXO.而在堿性溶液中均會(huì)歧化生而在堿性溶液中均會(huì)歧化生成成X X- -和和XOXO- -(I(I2 2為為I I- -和和IOIO3 3- -).().(有關(guān)的反應(yīng)有關(guān)的反應(yīng)見前述見前述) ) 解解: :因先有反應(yīng)因先有反應(yīng): : Cl Cl2 2

49、 + 2I + 2I- - = I = I2 2 + 2Cl + 2Cl- -I I2 2遇淀粉變蘭遇淀粉變蘭. .而產(chǎn)物而產(chǎn)物I I2 2與與ClCl2 2又可反應(yīng)又可反應(yīng)生成無色的生成無色的HIOHIO3 3, ,所以蘭色又消失所以蘭色又消失. .5Cl5Cl2 2+I+I2 2+6H+6H2 2O=2HIOO=2HIO3 3+10HCl+10HCl 解解:CCl:CCl4 4層首先變?yōu)樽仙珜邮紫茸優(yōu)樽仙? ,然后無色然后無色, ,最最后為橙紅色后為橙紅色. .因?yàn)槭紫确磻?yīng)的是因?yàn)槭紫确磻?yīng)的是: : 2I 2I- - + Cl + Cl2 2 = I = I2 2 + 2Cl + 2Cl-

50、 -然后是然后是: :5Cl5Cl2 2+I+I2 2+6H+6H2 2O = 2HIOO = 2HIO3 3+10HCl+10HCl最后是最后是: : Cl Cl2 2 + 2Br + 2Br- - = Br = Br2 2 + 2Cl + 2Cl- - 一。氟的制備：工業(yè)上由電解氟氫化鉀一。氟的制備：工業(yè)上由電解氟氫化鉀(KHF(KHF2 2) )的無水的無水HFHF溶液制得溶液制得. .22電解2FH2KF 2KHF+HF2NaOHClHO2H2NaCl22電解2O2H(g)Cl MnCl4HClMnO2222實(shí)驗(yàn)室：實(shí)驗(yàn)室：14-2-3 14-2-3 單質(zhì)的制備和用途單質(zhì)的制備和用途(

51、 (了解了解) )二。氯的制備：工業(yè)上用電解二。氯的制備：工業(yè)上用電解NaClNaCl飽和飽和溶液制得溶液制得, ,另一產(chǎn)物為另一產(chǎn)物為NaOHNaOH. .三。溴的制備：工業(yè)上從海水中用三。溴的制備：工業(yè)上從海水中用ClCl2 2把把BrBr- -置換出來。置換出來。四。碘的制備：以自然界的碘酸鈉與四。碘的制備：以自然界的碘酸鈉與還原劑還原劑NaHSONaHSO3 3反應(yīng)得到。反應(yīng)得到。氧化氧化：2ClBr2BrCl22O3H3Br6H5BrBrO223純化純化：232323COBrO5Br3COBr3OH3HSO2SOI5HSO2IO2424233智利硝石為原料智利硝石為原料 ：14-3-

52、1 14-3-1 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸性性質(zhì)質(zhì)氟化氫氟化氫(HF)氯化氫氯化氫(HCl)溴化氫溴化氫(HBr)碘化氫碘化氫(HI)熔熔點(diǎn)（點(diǎn)（K）189.61158.94186.28222.36沸點(diǎn)（沸點(diǎn)（K）292.67188.11206.43237.80生成熱生成熱(kJ/mol)-271.1-92.31-36.40+26.51273K分解率分解率(%)-0.0140.533溶解度溶解度(100kPa)g/100g水水,237K82.3221234(283K)%,293K35.3424957一：鹵化氫性質(zhì)變化規(guī)律一：鹵化氫性質(zhì)變化規(guī)律 性性質(zhì)質(zhì)氟化氫氟化氫(HF)氯化氫氯化氫(HC

53、l)溴化氫溴化氫(HBr)碘化氫碘化氫(HI)0.1mol/L水溶液水溶液的表觀電離度的表觀電離度(%,291K)1092.693.595氣態(tài)分子偶極矩氣態(tài)分子偶極矩(10-30cm)6.373.572.671.40氣態(tài)分子內(nèi)兩原氣態(tài)分子內(nèi)兩原子的核間距子的核間距(pm)92128141162鍵能鍵能(kJ/mol)565.0428.0362.0295.0氣化熱氣化熱(kJ/mol)30.3116.1217.6219.77溶解熱溶解熱(kJ/mol)61.5574.9085.2281.7314-3.1:14-3.1:總結(jié)鹵化氫的熔沸點(diǎn)總結(jié)鹵化氫的熔沸點(diǎn), ,溶解度溶解度, ,氣化氣化熱熱, ,

54、鍵能等物理性質(zhì)的變化規(guī)律鍵能等物理性質(zhì)的變化規(guī)律, ,并從理論上并從理論上加以解釋加以解釋( (C C級(jí)重點(diǎn)掌握級(jí)重點(diǎn)掌握) ) 答案答案14-3.2:14-3.2:總結(jié)總結(jié)HXHX的穩(wěn)定性和還原性變化規(guī)律的穩(wěn)定性和還原性變化規(guī)律, ,并定性解釋之并定性解釋之.(.(C C級(jí)重點(diǎn)掌握級(jí)重點(diǎn)掌握) ) 答案答案14-3.3:14-3.3:試解釋試解釋KIKI暴露在空氣中易變黃暴露在空氣中易變黃, ,而而KClKCl在空氣中則較穩(wěn)定在空氣中則較穩(wěn)定?(?(C C級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 答案答案問問題題解解: : 熔沸點(diǎn)熔沸點(diǎn), ,水中溶解度和氣化熱依水中溶解度和氣化熱依HCl-HCl-HBr-HIHB

55、r-HI的順序依次增加的順序依次增加. . 因?yàn)橐驗(yàn)镠XHX分子雖為極性分子分子雖為極性分子, ,但色散力為主但色散力為主要分子間力要分子間力. .而從而從HClHCl-HI-HI分子體積增大分子體積增大, ,變變形性增大形性增大, ,則分子間力增大則分子間力增大, ,熔沸點(diǎn)和氣化熔沸點(diǎn)和氣化熱依次增大熱依次增大. . 因從因從ClCl-I-I元素電負(fù)性依次減小元素電負(fù)性依次減小, ,原子半徑原子半徑依次增大依次增大,H-X,H-X的鍵能依次減小的鍵能依次減小, ,所以溶解度所以溶解度依次增大依次增大; ;而分子偶極距而分子偶極距, ,鍵能鍵能, ,水合熱依水合熱依HCl-HBr-HIHCl-

56、HBr-HI的順序依次減小的順序依次減小. .解解: :穩(wěn)定性按穩(wěn)定性按HF-HIHF-HI的順序依次減弱的順序依次減弱. .因因?yàn)閺臑閺腍-FH-F到到H-IH-I鍵能依次減弱鍵能依次減弱, ,鍵越易打鍵越易打斷斷, ,穩(wěn)定性就越差穩(wěn)定性就越差. . 還原性按還原性按F-ClF-Cl-Br-I-Br-I的順序依次增強(qiáng)的順序依次增強(qiáng). .因隨著因隨著X X半徑的增大半徑的增大, ,原子核對(duì)最外層原子核對(duì)最外層電子的約束力減弱電子的約束力減弱, ,最外層電子越容易最外層電子越容易失去失去, ,所以還原性就越強(qiáng)所以還原性就越強(qiáng). . 解解: :因因I I- -離子具有較強(qiáng)的還原性離子具有較強(qiáng)的還原

57、性, ,可可被空氣中的被空氣中的O O2 2氧化產(chǎn)生氧化產(chǎn)生I I2 2, ,所以變所以變黃黃. .而而ClCl- -的還原性較弱的還原性較弱,O,O2 2不能氧不能氧化之化之, ,所以在空氣中可穩(wěn)定存在所以在空氣中可穩(wěn)定存在. . 14-3.4: 14-3.4: 有三種白色固體有三種白色固體, ,可能是可能是NaCl,NaBr,NaINaCl,NaBr,NaI. .試用簡(jiǎn)便方法加以鑒試用簡(jiǎn)便方法加以鑒別別.(.(C C級(jí)掌握級(jí)掌握) )如果是這三種固體的混如果是這三種固體的混合物合物, ,如何分離它們?nèi)绾畏蛛x它們?(?(B B級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 答案答案14-3.5: 14-3.5: 除除H

58、FHF外外,HX,HX均為強(qiáng)酸均為強(qiáng)酸, ,且酸性且酸性按按HCl-HBr-HIHCl-HBr-HI的順序依次增強(qiáng)的順序依次增強(qiáng), ,為什為什么么?(?(B B級(jí)掌握級(jí)掌握) ) 答案答案解解: :分別取三種固體配成溶液分別取三種固體配成溶液, ,加入少量加入少量CClCCl4 4, ,然后滴加氯水并震蕩然后滴加氯水并震蕩,CCl,CCl4 4層變?yōu)樽霞t色的層變?yōu)樽霞t色的試管為試管為NaINaI; ;變?yōu)槌燃t色的為變?yōu)槌燃t色的為NaBrNaBr; ;變?yōu)榈S變?yōu)榈S色的為色的為NaClNaCl. . 把混合物配成溶液把混合物配成溶液, ,加入加入AgNOAgNO3 3使其沉淀完使其沉淀完全全.

59、 .分離出沉淀后首先加入分離出沉淀后首先加入6mol/L6mol/L氨水使沉氨水使沉淀充分溶解淀充分溶解, ,則則AgClAgCl溶解于氨水溶解于氨水( (因形成因形成Ag(NHAg(NH3 3) )2 2+ +配離子配離子) )進(jìn)入溶液相進(jìn)入溶液相, ,而而AgBrAgBr和和AgIAgI留在固相中留在固相中. .再向固體加入再向固體加入NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液溶液,AgBr,AgBr溶于該溶液中溶于該溶液中( (因生成因生成Ag(SAg(S2 2O O3 3) )2 23-3-配離子配離子),),而而AgIAgI不溶不溶. .最后最后AgIAgI可溶于可溶于KCNKCN溶

60、液得到溶液得到I I- -. . 解解: :方法一方法一: :從穩(wěn)定性和鍵能的角度解從穩(wěn)定性和鍵能的角度解釋釋, ,因從因從HFHF到到HI,H-XHI,H-X之間的鍵能依次減之間的鍵能依次減小小, ,則打破此鍵形成則打破此鍵形成H H+ +和和X X- -就越容易就越容易, ,即酸性就越強(qiáng)即酸性就越強(qiáng). . 方法二方法二: :從熱力學(xué)角度分析可以得到滿從熱力學(xué)角度分析可以得到滿意的答案意的答案. .根據(jù)根據(jù)G G= =H H-T-TS S, ,其其中中H H可以通過下列熱力學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)可以通過下列熱力學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn): : 其中其中: :H H1 1為為HXHX的去水化焓的去水化焓( (與水化焓的數(shù)