高中化學(xué)鹵族元素

鹵族元素一、非金屬元素通論1、非金屬元素在元素周期表中的位置共22種。H元素在左上方，其余都位于右上方。F為非金屬性最強的元素2、非金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征及化合價(1)最外層電子數(shù)較多，次外層都是飽和結(jié)構(gòu)（2、8或18電子結(jié)構(gòu)）(2)原子半徑較小。(3)最高正價等于族序數(shù)，最低負價等于族序數(shù)減8；有些有變價（2）聚集狀態(tài)氣態(tài)：H2、O2、N2（無色）、Cl2(黃綠色）、F2液態(tài)：Br2固態(tài)：I2(紫黑）、S(淡黃)、P4(3)同素異形體4、氣態(tài)氫化物(4)非金屬單質(zhì)的制備氧化法還原法熱分解法電解法3、非金屬單質(zhì)(1)晶體類型原子晶體：Si、C分子晶體：O2、N2、Cl2、S、P4等5、非金屬氧化性的通性除SiO2是原子晶體外，其他非金屬氧化物固態(tài)時都是分子晶體。所以它們?nèi)鄯悬c差別較大。許多非金屬低價氧化物有毒，如CO、NO、NO2、SO2等不能隨便排放于大氣中非金屬氧化物大多為酸性氧化物不成鹽氧化物（如CO、NO）不溶于水，也不與酸、堿反應(yīng)生成鹽和水最高價氧化物對應(yīng)的酸的組成和酸性酸性強弱規(guī)律：同種非金屬形成的不同含氧酸，其非金屬價態(tài)越高，酸性越強。不同非金屬元素形成最高價氧化物的水化物；元素的非金屬性越強，則酸性越強可用“強酸制弱酸”的規(guī)律常見酸的酸性規(guī)律二、氯氣(一)、氯的原子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)黃綠色、易液化、比空氣重，有刺激性氣味、有毒的氣體。(二)、氯氣的化學(xué)性質(zhì)1、與金屬反應(yīng)

Cu+Cl2CuCl2點燃棕黃色的煙2Na+Cl22NaCl點燃

2Fe+3Cl22FeCl3棕褐色的煙黃光，白煙2、與非金屬的反應(yīng)H2+Cl22HCl點燃或光照

2P+3Cl22PCl3（液）點燃

PCl3+Cl2PCl5（固）形成白煙形成白霧白色煙霧3、氯氣與水的反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO2HClO2HCl+O2光照次氯酸性質(zhì)：1、不穩(wěn)定性，2、強氧化性3、弱酸性4、氯氣與堿的反應(yīng)2Ca（OH）2+2Cl2Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+H2OCa(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClOCa(ClO)2+2HClCaCl2+2HClO3Cl2+8NH36NH4Cl+N23Cl2+6KOH(濃)

KClO3+2KCl+3H2O5、與還原性化合物反應(yīng)Cl2+2FeCl2=2FeCl3Cl2+2KI=2KCl+I26、與有機物的反應(yīng)取代反應(yīng)、加成反應(yīng)Cl2+2NaBr=2NaCl+Br23Cl2+6FeBr22FeCl3+4FeBr33Cl2+2FeBr22FeCl3+Br2Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HClCl2+H2S2HCl+S(三）氯水的多樣性和多重性1、成分的多樣性新制的氯水呈黃綠色，有刺激性氣味。在氯水中存在三個平衡：①Cl2+H2OHCl+HClO②HClOH++ClO-③H2OH++OH-2、化學(xué)性質(zhì)的多重性①表現(xiàn)Cl2的性質(zhì)②表現(xiàn)Cl-的性質(zhì)③表現(xiàn)H+的性質(zhì)④表現(xiàn)HClO的性質(zhì)(3)液氯、新制氯水、久置氯水的比較液氯(或氯氣)混合物

氯水分類成分性質(zhì)純凈物

新制久置只有Cl2

分子分子：Cl2、HClO、H2O離子：H+、Cl-、ClO-、OH-分子：H2O離子：H+、Cl-、OH-

有氧化性、無酸性和漂白性有酸性、強氧化性、能漂白、消毒、光照時HClO分解酸性、無漂白、消毒作用(四)、氯氣的實驗室制法MnO2+4HCl（濃）

MnCl2+2H2O+Cl2↑1、原理2、反應(yīng)裝置3、凈化和干燥HCl氣體(飽和食鹽溶液)水蒸氣濃硫酸(無水CaCl2)4、收集a.向上排氣法b.排飽和食鹽水法5、尾氣處理NaOH溶液三、氯化氫和金屬氯化物（一）、氯化氫1、物理性質(zhì)

無色、具有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1體積的水可以溶解500體積的氯化氫。密度大于空氣，可用向上排空氣法收集，在空氣中易形成白霧3、鹽酸的化學(xué)性質(zhì)2、氯化氫的制法（二）氯離子的檢驗四、鹵族元素（一）、鹵族元素的相似性、遞變性、特殊性1、原子結(jié)構(gòu)最外層都為7個電子，易得到一個電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，都具有很強的氧化性。但隨著原子序數(shù)不斷增大，原子的電子層數(shù)增多，原子半徑增大，元素的非金屬性減弱2、物理性質(zhì)單質(zhì)的顏色逐漸加深，狀態(tài)遵循氣→液→固。熔沸點逐漸升高，密度逐漸增大溶解性(除F2外)逐漸降低3、化學(xué)性質(zhì)(1)與氫氣反應(yīng)由易到難，而鹵化氫的穩(wěn)定性由強到弱，即HF>HCl>HBr>HI(2)均能與金屬單質(zhì)反應(yīng)生成金屬鹵化物，除I2外，與變價金屬反應(yīng)時生成高價金屬。(3)均能和水反應(yīng),反應(yīng)通式(除F2外）：

X2+H2O=HX+HXO；(4)均能和堿反應(yīng)(5)單質(zhì)的氧化性越強，其對應(yīng)的陰離子的還原性越弱，F(xiàn)-﹤Cl-﹤Br-﹤I-

(6)同種鹵素含氧酸的酸性規(guī)律：HClO4﹥HClO3﹥HClO2﹥HClO(7)同種鹵素含氧酸的氧化性規(guī)律：HClO﹥HClO2﹥HClO3﹥HClO4

(8)不同種鹵素含氧酸的酸性和氧化性規(guī)律：除F外，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次減弱：HClO4﹥HBrO4﹥HIO4

同價態(tài)鹵素含氧酸氧化性依次減弱：HClO﹥HBrO﹥HIO(9)鹵化銀的溶解性和穩(wěn)定性規(guī)律：AgF易溶于水,其余均難溶于水和稀硝酸,AgCl、AgBr、AgI顏色逐漸加深，分別為白色、淺黃色、黃色

均具有感光性，且逐漸增強(10)、CaX2（除CaF2）均易溶于水4、鹵化氫與氫鹵酸：共性均為無色、有剌激性味氣體(氟化氫劇毒)均極易溶于水，能形成噴泉濃的水溶液均極易揮發(fā)，在液面上方形成白霧水溶液除氫氟酸外，均為強酸均可用高沸點酸與鹵化物在加熱條件下制得2NaX+H2SO4(濃)

Na2SO4+2HX(X：F、Cl)3NaX+H3PO4(濃)

Na3PO4+3HX(X：Br、I)均可由鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)而得到差異性鹵化氫的熱穩(wěn)定性：HF﹥HCl﹥HBr﹥HI鹵化氫和氫鹵酸的還原性：HF﹤HCl﹤HBr﹤HI氫鹵酸的酸性：HF﹤HCl﹤HBr﹤HI特殊性1、氟元素?zé)o正價，無含氧酸。2、F2能與某些稀有氣體反應(yīng)，能置換出水中的氧。在水溶液中不能從其他鹵化物中置換出相應(yīng)的鹵素單質(zhì)3、氫氟酸為弱酸，但能腐蝕玻璃。4、Br2是唯一的一種常溫下呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)，易揮發(fā)；I2易升華，遇淀粉溶液變藍色5、氯水具有漂白性，但溴水、碘水中HBrO和HIO很少，漂白性很差氯及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖能使溴水褪色的反應(yīng)H2S、SO2、Na2SO3、Fe2+等NaOH等強堿溶液、較活潑金屬、AgNO3等鹽溶液不飽和烴及烴的衍生物；如烯烴、炔烴、油酸、油酸酯、植物油等苯酚及其同系物與含醛基的有機物反應(yīng)而褪色能使溴水褪色的無機物能使溴水褪色的有機物石油產(chǎn)品；如裂化氣、裂解氣、裂化汽油天然橡膠六、類鹵化合物簡介1、擬鹵素：有少數(shù)分子與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似，故把它們叫做擬鹵素，如氰(CN)2、硫氰(SCN)2等，擬鹵素的主要化學(xué)性質(zhì)有：它們對應(yīng)的類鹵陰離子為CN-、SCN-，在性質(zhì)上與鹵素陰離子的性質(zhì)也相似，(1)、擬鹵素單質(zhì)具有較強氧化性，氧化性順序為F2﹥Cl2﹥Br2﹥(CN)2﹥(SCN)2﹥I2

(2)在水中或堿溶液中易發(fā)生岐化反應(yīng)。如：(CN)2+H2OHCN+HCNO(3)與金屬反應(yīng)生成一價陰離子的鹽。如：(CN)2+2Na2NaCN鹵素互化物指兩種不同鹵素相互化合形成的化合物，常見的鹵素互化物有：BrCl、ICl、BrF3、BrF5

大多數(shù)鹵素互化物不穩(wěn)定，具有比鹵素單質(zhì)(F2除外)更