卤族元素PPT学习教案

1、会计学1 卤族元素卤族元素 氟氟(F) 氯氯(Cl)溴溴(Br)碘碘(I) 原子序数原子序数9173553 价层电子构型价层电子构型2s22p53s23p54s24p55s25p5 原子半径原子半径/pm6499114133 电负性电负性 P 4.03.02.82.5 I1/(kJ mol-1)1681125111401008 主要氧化数主要氧化数-1、0 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 非金属性减弱非金属性减弱 I1大大, X - e- X+ 困难困难 只有碘才有这种可能只有碘才有这种可能 x 与稳定的与稳定的8电子构型原

2、子相比较仅缺一个电子电子构型原子相比较仅缺一个电子 ，在同周期元素中核电荷是最多的，原子半径，在同周期元素中核电荷是最多的，原子半径 是最小的。是最小的。 易获得电子易获得电子，是同周期中非金属性最强的元是同周期中非金属性最强的元 素素 11.1.1 卤族元素的通性卤族元素的通性 第1页/共71页 11.1.1 卤族元素的通性卤族元素的通性 x ClCl、BrBr、I I的价电子构型的价电子构型 拆开拆开1 1对电子对电子 氧化数为氧化数为 +1(+1(或或-1)-1)ns np nd ns np nd 氧化数为氧化数为+3+3 拆开拆开2 2对电对电 子子 拆开拆开3 3对电子对电子 ns

3、np nd ns np nd 氧化数为氧化数为+5+5 氧化数为氧化数为+7+7 具有多种氧化数 并相差2 第2页/共71页 x 氟氟(F) 氯氯(Cl)溴溴(Br)碘碘(I) 原子序数原子序数9173553 价层电子构型价层电子构型2s22p53s23p54s24p55s25p5 原子半径原子半径/pm6499114133 电负性电负性 P 4.03.02.82.5 I1/(kJ mol-1)1681125111401008 主要氧化数主要氧化数-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 电负性大，非金

4、属性强电负性大，非金属性强 2.原子半径小，空间位阻不大，氧化能原子半径小，空间位阻不大，氧化能 力强，与具有多种氧化数的元素化合力强，与具有多种氧化数的元素化合 时，该元素往往可呈现最高氧化数时，该元素往往可呈现最高氧化数 如如 AsF5、SF6 、 IF7 3.F-F键能小，易打开键能小，易打开,化学性质活泼化学性质活泼 11.1.1 卤族元素的通性卤族元素的通性 第3页/共71页 氟氟(F2) 氯氯(Cl2) 溴溴(Br2) 碘碘(I2) 集聚状态集聚状态 气体气体 气体气体 液体液体 固体固体 熔、沸点升熔、沸点升 高高 熔点熔点/ / -219.6 -101 7.2 113.5 沸点

5、沸点/ / -188 -34.6 58.76 184.3 1.1.物理性质物理性质 均为双分子均为双分子 (具有稳定的具有稳定的8 8电子构型及较高的键能电子构型及较高的键能) ) 在周期表中在周期表中，整族是双原子分子的只有卤整族是双原子分子的只有卤 素素 固态为分子晶体 熔、沸点较低 11.1.2 卤素单质卤素单质 第4页/共71页 氟氟(F2) 氯氯(Cl2) 溴溴(Br2) 碘碘(I2) 集聚状态集聚状态 气体气体 气体气体 液体液体 固体固体 颜色颜色* * 浅黄浅黄 黄绿黄绿 红棕红棕 紫黑紫黑 颜色加颜色加 深深 熔点熔点/ / -219.6 -101 -7.2 113.5 沸点

6、沸点/ / -188 -34.6 58.76 184.3 1.1.物理性质物理性质 11.1.2 卤素单质卤素单质 第5页/共71页 氟氟(F2) 氯氯(Cl2) 溴溴(Br2) 碘碘(I2) 集聚状态集聚状态 气体气体 气体气体 液体液体 固体固体 颜色颜色* * 浅黄浅黄 黄绿黄绿 红棕红棕 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 有机溶剂有机溶剂 熔点熔点/ / -219.6 -101 7.2 113.5 沸点沸点/ / -188 -34.6 58.76 184.3 1.1.物理性质物理性质 水中颜色水中颜色 有机溶剂有机溶剂(CCl(CC

7、l4 4、CSCS2 2) )颜色颜色 溴溴 黄黄棕红棕红 黄黄棕红棕红 碘碘 棕或红棕棕或红棕 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 卤素单质卤素单质 第6页/共71页 氟氟(F2) 氯氯(Cl2) 溴溴(Br2) 碘碘(I2) 集聚状态集聚状态 气体气体 气体气体 液体液体 固体固体 颜色颜色* * 浅黄浅黄 黄绿黄绿 红棕红棕 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 有机溶剂有机溶剂 毒性毒性 具有刺激性气味，并有毒具有刺激性气味，并有毒 毒性减小毒性减小 熔点熔点/ / -

8、219.6 -101 7.2 113.5 沸点沸点/ / -188 -34.6 58.76 184.3 1.1.物理性质物理性质 11.1.2 卤素单质卤素单质 第7页/共71页 电极电势电极电势: F2/F- - Cl2/Cl- - Br2/Br- - I2/I- - E (X2/X- -) 2.87 1.36 1.065 0.535 11.2.2 卤素单质卤素单质 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 2.2.化学性质化学性质 F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化学性质化学性质 第8页/共71页 与与H2反应反应 X2 + H2 2HX 卤素卤素反应条件反应条件反应速率与程度反

9、应速率与程度 F2阴冷阴冷爆炸、放出大量热爆炸、放出大量热 Cl2 常温常温 强光照射强光照射 缓慢缓慢 爆炸爆炸 Br2 常温常温 600 C 不如氯不如氯 明显明显 I2高温高温缓慢缓慢 减小减小 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 2.2.化学性质化学性质 F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化学性质化学性质 第9页/共71页 卤素卤素反应物质反应物质 反应程度反应程度 F2 所有金属所有金属 除氮除氮、氧外的非金属氧外的非金属 反应激烈反应激烈 常伴有燃烧和爆炸常伴有燃烧和爆炸 Cl2与上类似与上类似平稳平稳 Br2 I2 活泼金属活泼金属 其他金属其他金属 常温常温 加热

10、加热 减小减小 F2与与Cu、Ni、Mg作用，表面生成氟化物作用，表面生成氟化物 保护膜，可阻止进一步被氧化，所以保护膜，可阻止进一步被氧化，所以F2可可 储存在储存在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.化学性质化学性质 F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化学性质化学性质 与与金属、非金属的反应金属、非金属的反应 第10页/共71页 卤素卤素反应物质反应物质 反应程度反应程度 F2 所有金属所有金属 除氮除氮、氧外的非金属氧外的非金属 反应激烈反应激烈 常伴有燃烧和爆炸常伴有燃烧和爆炸 Cl2与上类似与上类似平稳平稳 Br2 I2

11、 活泼金属活泼金属 其他金属其他金属 常温常温 加热加热 减小减小 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 2.2.化学性质化学性质 F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化学性质化学性质 与与金属、非金属的反应金属、非金属的反应 干燥的氯不 与Fe反应 可将氯储存 在铁罐中 第11页/共71页 Cl2、Br2、I2主要发生主要发生(2)(2)类反应类反应 反应程度越来越小反应程度越来越小 F2 只能发生只能发生(1)(1)类反应，并反应激烈类反应，并反应激烈 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 加碱使平衡右移加碱使平衡右移 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 2.2.化学性质化学性质 F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化学性质化学性质 与与水反应：分两类水反应：分两类 (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页/共71页 3.3.制备制备 2X- - 2e- X2卤素阴离子的氧化卤素阴离子的氧化： 电解法：电解三份电解法：电解三份KHF2和和

13、两份无水两份无水HF的熔融混合物的熔融混合物 2KHF2 2KF + H2 + F2 电解电解 F2 由由K.Christe设计的方法设计的方法 K2MnF6+2SbF5 2KSbF6+MnF3+ F2 1501501 1 2 2 第13页/共71页 工业上：工业上： 电解饱和食盐水溶液制烧碱的副产品电解饱和食盐水溶液制烧碱的副产品 Cl2 2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 电解电解 电解电解MgCl2熔盐制熔盐制Mg的副产品的副产品 MgCl2( (熔融）熔融） Mg + Cl2 电解电解 电解电解 电解电解NaCl熔盐制熔盐制Na的的副产品副产品 2NaCl( (熔融

14、熔融） 2Na + Cl2 3.3.制备制备 2X- - 2e- X2卤素阴离子的氧化卤素阴离子的氧化： 第14页/共71页 实验室：用实验室：用MnOMnO2 2、KMnOKMnO4 4、K K2 2CrCr2 2O O7 7、KClOKClO4 4 等氧化剂与浓盐酸反应 等氧化剂与浓盐酸反应 Cl2 MnO2 +4HCl(浓浓) MnCl2+ Cl2 +2H2O 2KMnO4 + 16HCl(浓浓) 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O 3.3.制备制备 2X- - 2e- X2卤素阴离子的氧化卤素阴离子的氧化： 第15页/共71页 Br2 用氯气氧化溴化钠中的溴离子用氯

15、气氧化溴化钠中的溴离子 Cl2 + 2Br- - 2Cl- - + Br2 工业上从海水中提取工业上从海水中提取 * * 1.1.在晒盐后留下的苦卤在晒盐后留下的苦卤(pH=3.5左右左右)中通入氯气中通入氯气 Cl2 + 2Br- - 2Cl- - + Br2 3.3.用硫酸酸化用硫酸酸化 5Br- -+ BrO3 + 6H+ 3Br2 + 3H2O - 2.2.用空气把用空气把Br2吹出，再用吹出，再用Na2CO3溶液吸收溶液吸收* * 3CO3 + 3Br2 5Br- - + BrO3 + 3CO2 2- 为除去残存的氯气，可加入少量为除去残存的氯气，可加入少量KBrKBr 3.3.制备

16、制备 2X- - 2e- X2卤素阴离子的氧化卤素阴离子的氧化： 第16页/共71页 通氯气于天然卤水中通氯气于天然卤水中 I2 Cl2 + 2I- - 2Cl- - + I2 3.3.制备制备 2X- - 2e- X2卤素阴离子的氧化卤素阴离子的氧化： 应避免通入过量的氯气应避免通入过量的氯气 I2 + 5Cl2 + 6H2O 2IO3 +10Cl- -+12H+ - - 第17页/共71页 通氯气于天然卤水中通氯气于天然卤水中 I2 Cl2 + 2I- - 2Cl- - + I2 用用NaHSO3处理智利硝石提取处理智利硝石提取 NaNO3后剩下的母液后剩下的母液 2IO3 + 5HSO3

17、 I2 + 3HSO4 + 2SO4 + H2O - - - - -2- - 3.3.制备制备 2X- - 2e- X2卤素阴离子的氧化卤素阴离子的氧化： 第18页/共71页 1.1.制备制备 11.2 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 l 单质合成单质合成 l 复分解复分解 l 卤化物水解卤化物水解 氢气流在氯气中燃烧氢气流在氯气中燃烧, ,生成的氯化氢用水吸收生成的氯化氢用水吸收 H2 + Cl2 2HCl 单质合成单质合成: :工业上合成盐酸工业上合成盐酸 其它的卤化氢和氢卤酸不宜用直接其它的卤化氢和氢卤酸不宜用直接 合成法生产。合成法生产。 l氟气和氢气反应太激烈，且氟成本高。氟气和氢气反

18、应太激烈，且氟成本高。 l溴和碘与氢气反应很不完全，产率低，溴和碘与氢气反应很不完全，产率低， 且反应速度缓慢。且反应速度缓慢。 第19页/共71页 1.1.制备制备 复分解复分解: :氟化氢和少量氯化氢氟化氢和少量氯化氢 浓酸与相应的卤化物作用浓酸与相应的卤化物作用 CaF2+2H2SO4(浓浓) Ca(HSO4)2+2HF NaCl+H2SO4(浓浓) NaHSO4+HCl 制取溴化氢制取溴化氢、碘化氢不能用碘化氢不能用浓硫酸浓硫酸, ,需用需用磷酸磷酸 3NaBr +H3PO4(浓浓) Na3PO4+3HBr 3NaI + H3PO4(浓浓) Na3PO4 + 3HI 11.2.1 卤化

19、氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 第20页/共71页 1.1.制备制备 复分解复分解: :氟化氢和少量氯化氢氟化氢和少量氯化氢 浓酸与相应的卤化物作用浓酸与相应的卤化物作用 CaF2+2H2SO4(浓浓) Ca(HSO4)2+2HF NaCl+H2SO4(浓浓) Na(HSO4)2+2HCl 制取溴化氢制取溴化氢、碘化氢不能用碘化氢不能用浓硫酸浓硫酸, ,需用需用磷酸磷酸 浓硫酸可氧化部分溴化氢浓硫酸可氧化部分溴化氢、碘化氢碘化氢 H2SO4 (浓浓)+2HBr Br2+ SO2 +2H2O H2SO4 (浓浓) + 8HI 4I2+ H2S +4H2O 11.2.1 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 第

20、21页/共71页 1.1.制备制备 非金属卤化物水解非金属卤化物水解: :制备溴化氢和碘化制备溴化氢和碘化 氢氢 将水滴入三溴化磷或三碘化磷将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 将溴滴入磷与少量水的混合物中将溴滴入磷与少量水的混合物中 将水滴入碘与磷的混合物中将水滴入碘与磷的混合物中 3I2+ 2P + 6H2O 2H3PO3+ 6HI 11.2.3 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 第22页/共71页 2.2.物理性质物理性质 HF HCl HBr HI 具有强烈刺激性气味

21、的无色气体具有强烈刺激性气味的无色气体 在空气中易与水蒸气结合形成白色酸在空气中易与水蒸气结合形成白色酸 雾雾 熔点熔点/ / -83.1 -114.8 -88.5 -50.8 沸点沸点/ / 19.54 -84.9 -67 -35.38 熔、沸点升高熔、沸点升高 相对分子质量相对分子质量 以色散力为主，分子间力以色散力为主，分子间力 , ,熔、沸点熔、沸点 分子极性分子极性 , ,取向力取向力 变形性变形性 ，色散力，色散力 11.2.1 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 第23页/共71页 2.2.物理性质物理性质 HF HCl HBr HI 具有强烈刺激性气味的无色气体具有强烈刺激性气味的无

22、色气体 在空气易与水蒸气结合形成白色酸雾在空气易与水蒸气结合形成白色酸雾 熔点熔点/ / -83.1 -114.8 -88.5 -50.8 沸点沸点/ / 19.54 -84.9 -67 -35.38 HF特殊特殊 F原子小原子小, ,电负性大电负性大, ,则则HF极性强极性强, , 分子间存在氢键分子间存在氢键, ,形成缔合分子形成缔合分子(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 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 第24页/共71页 2.2.物理性质物理性质 HF HCl HBr HI 具有强烈刺激性气味的无色气体具有强烈刺激

23、性气味的无色气体 在空气易与水蒸气结合形成白色酸雾在空气易与水蒸气结合形成白色酸雾 熔点熔点/ / -83.1 -114.8 -88.5 -50.8 沸点沸点/ / 19.54 -84.9 -67 -35.38 极性共价型分子，液态不导电，极性共价型分子，液态不导电， 易溶于水易溶于水, ,其水溶液称为氢卤酸其水溶液称为氢卤酸 氢氟酸氢氟酸 氢氯酸氢氯酸 氢溴酸氢溴酸 氢碘酸氢碘酸 ( (盐酸盐酸) ) 11.2.1 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 第25页/共71页 3.3.化学性质化学性质 HF HCl HBr HI 水溶液水溶液 氢氟酸氢氟酸 氢氯酸氢氯酸 氢溴酸氢溴酸 氢碘酸氢碘酸 (

24、(盐酸盐酸) ) 酸性酸性* * 弱酸弱酸 强酸强酸 强酸强酸 强酸强酸 酸性增酸性增 强强 HF稀溶液是弱酸，浓度稀溶液是弱酸，浓度55mol L-1时为强酸时为强酸 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)为主要，导致为主要，导致(1)向右移向右移 动动 - - 11.2.3 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 第26页/共71页 3.3.化学性质化学性质 HF HCl HBr HI 水溶液水溶液 氢氟酸氢氟酸 氢氯酸氢氯酸 氢溴酸氢溴酸 氢碘酸氢碘酸 ( (盐酸盐酸) ) 酸性酸性* * 弱酸弱

25、酸 强酸强酸 强酸强酸 强酸强酸 酸性增酸性增 强强 HF与与SiO2反应反应，生成气态，生成气态SiF4 SiO2 + 4HF SiF4+ 2H2O 用于用于SiO2含量的测定含量的测定, 刻蚀玻璃刻蚀玻璃 11.2.1 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 第27页/共71页 3.3.化学性质化学性质 HF HCl HBr HI 水溶液水溶液 氢氟酸氢氟酸 氢氯酸氢氯酸 氢溴酸氢溴酸 氢碘酸氢碘酸 ( (盐酸盐酸) ) 还原性还原性 还原性增强还原性增强 酸性酸性* * 弱酸弱酸 强酸强酸 强酸强酸 强酸强酸 酸性增酸性增 强强 HF HCl HBr HI 与空气中氧反应与空气中氧反应 不能不能

26、不能不能 缓慢缓慢 能能 11.2.1 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 4I + 4H + O2 2I2 + 2H2O 第28页/共71页 3.3.化学性质化学性质 2HBr +H2SO4(浓浓) SO2 + Br2+2H2O 8HI +H2SO4(浓浓) H2S +4I2+4H2O 11.2.1 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 HF HCl HBr HI 水溶液水溶液 氢氟酸氢氟酸 氢氯酸氢氯酸 氢溴酸氢溴酸 氢碘酸氢碘酸 ( (盐酸盐酸) ) 还原性还原性 还原性增强还原性增强 酸性酸性* * 弱酸弱酸 强酸强酸 强酸强酸 强酸强酸 酸性增酸性增 强强 HF HCl HBr HI 与空气中氧反

27、应与空气中氧反应 不能不能 不能不能 缓慢缓慢 能能 与浓与浓H2SO4反应反应 不能不能 不能不能 能能 能能 第29页/共71页 3.3.化学性质化学性质 HF HCl HBr HI 水溶液水溶液 氢氟酸氢氟酸 氢氯酸氢氯酸 氢溴酸氢溴酸 氢碘酸氢碘酸 ( (盐酸盐酸) ) 还原性还原性 增增 强强 酸性酸性 弱酸弱酸 强酸强酸 强酸强酸 强酸强酸 增强增强 热稳定性热稳定性 减弱减弱 2HX H2 + X2 HF HCl HBr HI 1000分解率分解率 / / 1.410-2 0.5 33 11.2.1 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 第30页/共71页 卤素与卤素与AA、AA 的绝大

28、多数金属的绝大多数金属 及大多数镧系、及大多数镧系、 锕系元素锕系元素 形形 成成 卤素与非金属卤素与非金属 及能呈现较高及能呈现较高 氧化数的金属氧化数的金属 元素元素 具有高熔、沸具有高熔、沸 点，低挥发性点，低挥发性 ，熔融时能导，熔融时能导 电电 性性 质质 一般熔、沸点一般熔、沸点 低，具有挥发低，具有挥发 性，熔融时不性，熔融时不 导电导电 离子型卤化物离子型卤化物 共价型卤化物共价型卤化物 11.3 卤化物卤化物 第31页/共71页 1. 1. 键型键型 氟化物氟化物NaFMgF2AlF3SiF4PF5SF6 熔点熔点/99312501040-90-83-83 沸点沸点/ 169

29、522601260-86-75-75 熔融态熔融态 导电性导电性 易易易易易易不能不能不能不能不能不能 键型键型离子型离子型 离子型离子型 离子型离子型 共价型共价型 共价型共价型 共价型共价型 第三周期元素氟化物的性质和键型第三周期元素氟化物的性质和键型 同一周期卤化物，从左到右，同一周期卤化物，从左到右， 由离子型过渡到共价型由离子型过渡到共价型 11.3 卤化物卤化物 第32页/共71页 p p区同族元素卤化物，自上而下，区同族元素卤化物，自上而下， 由共价型过渡到离子型由共价型过渡到离子型 1. 1. 键键 型型 氟化物氟化物NF3PF3AsF3SbF3BiF3 熔点熔点/ -206.

30、6 -151.5-85292727 沸点沸点/-129-101.5-63319(升华升华)102.7(升华升华) 熔融态熔融态 导电性导电性 不能不能不能不能不能不能难难易易 键型键型共价型共价型 共价型共价型 共价型共价型过渡型过渡型离子型离子型 氮族元素氟化物的性质和键型氮族元素氟化物的性质和键型 11.3卤化物卤化物 第33页/共71页 同一金属的不同卤化物同一金属的不同卤化物, ,从氟化物从氟化物 到到 碘化物，由离子型过渡到共价型碘化物，由离子型过渡到共价型 1. 1. 键型键型 卤化物卤化物AlF3AlCl3AlBr3AlI3 熔点熔点/1040 190(加压加压)97.5191

31、沸点沸点/1260 178(升华升华)263.3360 熔融态导电性熔融态导电性易易难难难难难难 键型键型离子型离子型 共价型共价型 共价型共价型共价型共价型 AlX3的性质和键型的性质和键型 11.3 卤化物卤化物 第34页/共71页 氯化物氯化物SnCl2SnCl4PbCl2PbCl4 熔点熔点/246-33501-15 沸点沸点/652114950105 键型键型离子型离子型 共价型共价型 离子型离子型 共价型共价型 不同氧化数氯化物不同氧化数氯化物的性质和键型的性质和键型 同一金属组成不同氧化数的卤化物同一金属组成不同氧化数的卤化物, , 高氧化数卤化物具有更多的共价性高氧化数卤化物具

32、有更多的共价性 11.3 卤化物卤化物 1. 1. 键型键型 第35页/共71页 2.2.溶解性溶解性 除银盐除银盐( (AgF例外例外) )、铅盐铅盐、亚汞盐亚汞盐、 亚铜盐难溶外亚铜盐难溶外, ,其它卤化物易溶于水其它卤化物易溶于水 氟化物的溶解度有点反常氟化物的溶解度有点反常 如如 CaF2 CaCl2 CaBr2 CaI2 难溶 难溶 易溶易溶 易溶易溶 易溶易溶 CaX2 为离子型，为离子型， F- -半径小，半径小， CaF2晶格能大，晶格能大， 难溶难溶 11.3. 卤化物卤化物 第36页/共71页 2.2.溶解性溶解性 除银盐除银盐(AgF(AgF例外例外) )、铅盐铅盐、亚汞

33、盐亚汞盐、亚亚 铜盐难溶外铜盐难溶外, ,其它卤化物易溶于水其它卤化物易溶于水 氟化物的溶解度有点反常氟化物的溶解度有点反常 如如 CaF2 CaCl2 CaBr2 CaI2 难溶 难溶 易溶易溶 易溶易溶 易溶易溶 AgF AgCl AgBr AgI 易溶 易溶 难溶难溶 难溶难溶 难溶难溶 变形性变形性 , ,相互极化相互极化 , , 键的共价性键的共价性 ，溶解度，溶解度 11.2.4 卤化物卤化物 第37页/共71页 11.2 卤化物卤化物 湿法湿法 3. 3. 制备举制备举 例例 l 盐酸与活泼金属反应：盐酸与活泼金属反应： Zn + 2HClZnCl2 + H2 l盐酸中加入适当的

34、氧化剂盐酸中加入适当的氧化剂 Cu + H2O2+ 2HCl CuCl2 + 2H2O l盐酸与氧化物、氢氧化物、碳酸盐：盐酸与氧化物、氢氧化物、碳酸盐： ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O 强烈水解的强烈水解的氯化物（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页/共71页 11.2卤化物卤化物 干法干法 3. 3. 制备举制备举 例例 l元素单质与氯气直接反应合成氯化物元素单质与氯气直接反应合成氯化物 要使反应能继续下去，必须及要使反应能继续下去，必须及 时把产物从反应体系中分离出去。时把产物从反应体系中分离出去。 AlCl3、FeCl

35、3、SnCl4 第39页/共71页 11.2卤化物卤化物 干法干法 3. 3. 制备举制备举 例例 l金属氧化物与氯气反应金属氧化物与氯气反应 Na2O(s) + Cl2(g) 2NaCl(s) + O2(g) = -392.7 kJmol-1Gm 1 2 第40页/共71页 卤素可形成正氧化数的含卤素可形成正氧化数的含 氧酸及其盐氧酸及其盐( (目前氟只有目前氟只有HOF) ) 1.1.概概 述述 氧化数氧化数氯氯溴溴碘碘名称名称 +1HClO HBrOHIO次卤酸次卤酸 +3HClO2HBrO2-亚卤酸亚卤酸 +5HClO3HBrO3HIO3卤卤 酸酸 +7HClO4HBrO4HIO4、H

36、5IO6高卤酸高卤酸 11.4 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐 第41页/共71页 卤素可形成正氧化数的含卤素可形成正氧化数的含 氧酸及其盐氧酸及其盐( (目前氟只有目前氟只有HOF) ) 1.1.概概 述述 氧化数氧化数氯氯溴溴碘碘名称名称 +1HClO HBrOHIO次卤酸次卤酸 +3HClO2HBrO2-亚卤酸亚卤酸 +5HClO3HBrO3HIO3卤卤 酸酸 +7HClO4HBrO4HIO4、H5IO6高卤酸高卤酸 卤素含氧酸不稳定，大多只能存在于水卤素含氧酸不稳定，大多只能存在于水 溶液中，至今尚未得到游离的纯酸溶液中，至今尚未得到游离的纯酸 11.4 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及

37、其盐 第42页/共71页 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 图中图中, ,几乎所有电对的电极电势都几乎所有电对的电极电势都 有较大的正值有较大的正值, ,即在酸性介质中即在酸性介质中, ,卤素

39、单质及各卤素单质及各 种含氧酸都有较强的氧化性种含氧酸都有较强的氧化性, ,还原产物一般为还原产物一般为X X- - E E /V/V A A 第43页/共71页 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 图中图中, ,除除X X2 2/X/X- -电对外电对外, ,其余电对的电其余电对的电 极电势虽为正值极电势虽为正值, ,但均较小，即在碱性介质中但均较小，即在碱性介质中, , 各种含氧酸盐的氧化性较含氧酸弱各种含氧酸盐的氧化性较含氧酸弱 E E /V/V B B 第44页/共71页 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- - - - - - 某些中间氧化数物质易发生歧化反应某些中间氧化数物质易发生歧化反应 第45页/共71页 2.2.次氯酸及其盐次氯酸及其盐 上述反应所得上述反应所得HClO浓度很低，加入浓度很低，加入 HgO、Ag2O、CaCO3等等, ,可使反应可使反应 向右进行，得到浓度较大的向右进行，得到浓度较大的HClO 2Cl2 +2HgO+H2O HgOHgCl2+2HClO 次氯酸的次氯酸的形成：氯气和水作用形成：氯气和水作用 Cl2 + H2O HClO + HCl 11.4 氯

44、的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐 第46页/共71页 2.2.次氯酸及其盐次氯酸及其盐 次氯酸的性质次氯酸的性质 弱酸弱酸 HClO H+ + ClO- - Ka a = 2.9 10-8 不稳定不稳定：仅存在于稀溶液中：仅存在于稀溶液中 3HClO 2HCl + HClO3 ( (歧化歧化) ) 2HClO Cl2O + H2O ( (脱水脱水) ) 脱水脱水 剂剂 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页/共71页 2.2.次氯酸及其盐次氯酸及其盐 次氯酸盐次氯酸盐 漂白粉有效成分为漂白粉有效成分为次氯酸钙次氯

45、酸钙, ,使用时使用时加酸加酸， 生成生成HClOHClO, ,有强氧化性有强氧化性, ,具有漂白具有漂白、消毒作用消毒作用 形成形成: :氯气通入冷碱溶液中氯气通入冷碱溶液中 Cl2 +2NaOH NaClO +NaCl +H2O 漂白粉漂白粉：次氯酸钙和碱式氯化钙的混合物次氯酸钙和碱式氯化钙的混合物 2Cl2 +3Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2Ca(OH)2H2O +H2O 4040以下以下 第48页/共71页 2.2.次氯酸及其盐次氯酸及其盐 次氯酸盐次氯酸盐 漂白粉有效成分为漂白粉有效成分为次氯酸钙次氯酸钙, ,使用时使用时加酸加酸， 生成生成HClOHClO, ,有强氧

46、化性有强氧化性, ,具有漂白具有漂白、消毒作用消毒作用 形成形成: :氯气通入冷碱溶液中氯气通入冷碱溶液中 Cl2 +2NaOH NaClO +NaCl +H2O 漂白粉漂白粉：次氯酸钙和碱式氯化钙的混合物次氯酸钙和碱式氯化钙的混合物 2Cl2 +3Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2Ca(OH)2H2O +H2O 4040以下以下 CO2也也可从漂白粉中将可从漂白粉中将HClO置换出来置换出来 Ca(ClO)2+CaCl2Ca(OH)2H2O+2CO2 2CaCO3 +CaCl2 +2HClO+H2O 第49页/共71页 氯酸的制取氯酸的制取 用氯酸钡与稀硫酸作用用氯酸钡与稀硫酸作用

47、 Ba(ClO3)2+H2SO4 BaSO4+2HClO3 11.4 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐 3. 3. 氯酸及其盐氯酸及其盐 第50页/共71页 3. 3. 氯酸及其盐氯酸及其盐 氯酸的性质氯酸的性质 强酸：强度接近盐酸强酸：强度接近盐酸 稳定性：仅存在于溶液中稳定性：仅存在于溶液中 含量含量40%40%即分解、爆炸即分解、爆炸 8HClO3 3O2 + 2Cl2 +4HClO4 +2H2O 强氧化剂强氧化剂 2HClO3 + I2 2HIO3 + Cl2 第51页/共71页 3. 3. 氯酸及其盐氯酸及其盐 氯酸钾的制取氯酸钾的制取 工业上工业上： NaCl + 3H2O NaC

48、lO3 + 3H2 电解电解 NaClO3 + KCl KClO3 + NaCl 冷却冷却 第52页/共71页 3. 3. 氯酸及其盐氯酸及其盐 氯酸钾的性质氯酸钾的性质 无色透明晶体无色透明晶体 稳定性稳定性 2KClO3 2KCl + 3O2 MnOMnO2 2、40060% 与易燃物质相遇，发生爆炸与易燃物质相遇，发生爆炸 是最强的无机酸是最强的无机酸 第55页/共71页 4.4.高氯酸及其盐高氯酸及其盐 较稳较稳 定定 Mg(ClO4)2可作可作干燥剂干燥剂 除除K+、Rb+、Cs+、NH4 的的 高氯酸盐溶解度较小外，高氯酸盐溶解度较小外， 其它一般可溶其它一般可溶 + + 高氯酸盐

49、的性质高氯酸盐的性质 第56页/共71页 热稳定性增大热稳定性增大，氧化性减弱，氧化性减弱 HClO HClO2 HClO3 HClO4 ( (弱酸弱酸)()(中强酸中强酸)()(强酸强酸)()(最强酸最强酸 ) ) 酸性增强酸性增强 MClO MClO2 MClO3 MClO4 氧化性减氧化性减 弱弱 热稳定性增大热稳定性增大 氯的含氧酸及其盐氯的含氧酸及其盐 某些性质变化的一般规律某些性质变化的一般规律 第57页/共71页 11.5 拟卤素拟卤素 1.1.氰氰(CN)2 l无色可燃气体，剧毒，有苦杏仁味。无色可燃气体，剧毒，有苦杏仁味。 l 制取制取 ？ 第58页/共71页 11.5 拟卤

50、素拟卤素 2. 2. 氰化氢氰化氢和氢氰和氢氰 酸酸 l氰化氢为挥发性的无色液体，剧毒。氰化氢为挥发性的无色液体，剧毒。 l分子结构式为分子结构式为H-CN。 l能与水互溶，其水溶液称为氢氰酸。能与水互溶，其水溶液称为氢氰酸。 l氢氰酸是极弱的酸氢氰酸是极弱的酸 第59页/共71页 11.5 拟卤素拟卤素 3. 3. 氰化物氰化物 l常见的氰化物有氰化钠和氰化钾常见的氰化物有氰化钠和氰化钾 。 l氰化物氰化物均易溶于水。均易溶于水。 l氰化物与一些金属离子如氰化物与一些金属离子如Ag+ 、Au+ 等形成稳定的配合物等形成稳定的配合物 ，用于从矿石中，用于从矿石中 提炼金、银以及用于电镀提炼金、银以及用于电镀 。 第60页/共71页 11.5 拟卤素拟卤素 4.4.毒性毒性 l氰、氰化氢、氢氰酸和氰化物均为剧毒氰、氰化氢、氢氰酸和氰化物均为剧毒 l在废水中加入硫酸亚铁和消石灰，将氰在废水中加入硫酸亚铁和消