无机化学【12卤素】 吉林大学出版社

1、无机化学二无机化学二学什么？学什么？ 1. 周期表中各族元素重要单质及其重要化周期表中各族元素重要单质及其重要化 合物的合物的存在、存在、 制备、反应制备、反应 2. 结构特点、性质结构特点、性质 3. 规律性变化和重要应用。规律性变化和重要应用。Chemistry = Chem is try无机化学二无机化学二怎样学？怎样学？ 1 热力学原理热力学原理 - 宏观宏观 结构原理（原子、分子、晶体）结构原理（原子、分子、晶体） - 微观微观 元素周期律元素周期律 - 宏观和微观宏观和微观 中学的学习模式中学的学习模式: 每节课的讲授内容少每节课的讲授内容少, 讲授的内容重讲授的内容重复较多复较多

2、, 大量作业大量作业, 课堂练习和课外练习课堂练习和课外练习, 自学内容少。自学内容少。 大学的学习模式大学的学习模式: 每节课的讲授内容多每节课的讲授内容多, 讲授内容重复讲授内容重复性小性小, 作业量少作业量少, 无课堂练习无课堂练习, 强调自学能力的提高强调自学能力的提高. 针对大针对大学学习特点学学习特点, 提出如下要求提出如下要求:2( 规律性、特殊性、反常性规律性、特殊性、反常性, 记忆重要性质。记忆重要性质。)3 着重培养自学能力，充分利用图书馆，着重培养自学能力，充分利用图书馆，查阅各种参考查阅各种参考资料，完成作业，帮助自己更深刻地理解与掌握无机化学资料，完成作业，帮助自己更

3、深刻地理解与掌握无机化学课程的基本理论和基本知识。课程的基本理论和基本知识。 4 重视无机化学实验，重视无机化学实验，结合实验，巩固、深入、扩大理结合实验，巩固、深入、扩大理论知识，掌握实验基本操作技能，培养重事实、贵精确、论知识，掌握实验基本操作技能，培养重事实、贵精确、求真相、尚创新的科学精神，实事求是的科学态度以及分求真相、尚创新的科学精神，实事求是的科学态度以及分析问题、解决问题的能力。析问题、解决问题的能力。参参考考进进度度表表 卤素卤素(Halogen)这一词的希腊文原意是成盐元素。这一词的希腊文原意是成盐元素。位于周期表第七主族位于周期表第七主族, 价层电子构型价层电子构型ns2

4、np5 ，包括，包括F、Cl、Br、I、At五种元素，因它与稀有气体外五种元素，因它与稀有气体外层的层的8电子稳定结构只差一个电子稳定结构只差一个e，卤素都有获得一，卤素都有获得一个电子以个电子以X-负一价离子的形式存在于矿石和海水负一价离子的形式存在于矿石和海水中。中。12.1 卤素概述卤素概述 氟磷灰石氟磷灰石 萤石萤石 冰晶石冰晶石 F (Fluorine): 存在于萤石存在于萤石CaF2、冰晶石、冰晶石Na3AlF6、氟磷灰石氟磷灰石Ca5F(PO4)3。 Cl (Chlorine)：主要存在于海水、盐湖、盐井，：主要存在于海水、盐湖、盐井，盐床中，主要有钾石盐盐床中，主要有钾石盐KC

5、l、光卤石、光卤石KCl MgCl2 . 6H2O。海水中大约含氯。海水中大约含氯1.9%。 Br (Bromine) : 主要存在于海水中，海水中溴的主要存在于海水中，海水中溴的含量相当于氯的含量相当于氯的1/300，盐湖和盐井中也存在少许，盐湖和盐井中也存在少许的溴。的溴。 I (Iodine) ： 碘在海水中存在的更少，碘主要被碘在海水中存在的更少，碘主要被海藻所吸收，海水中碘的含量仅为海藻所吸收，海水中碘的含量仅为5 *10-8 %,碘也碘也存在于某些盐井盐湖中，南美洲智利硝石含有少许存在于某些盐井盐湖中，南美洲智利硝石含有少许的碘酸钠。的碘酸钠。 At (Astatine) ：放射性

6、元素：放射性元素, 研究的不多，对它研究的不多，对它了解的也很少。了解的也很少。卤族元素的性质变化卤族元素的性质变化卤素卤素(VII)FClBrI价电子构型价电子构型: 2s22p5共价半径共价半径/pm7199114133电负性电负性:4.002.802.50第一电离能第一电离能:16811251114010083.003s23p54s24p55s25p5共共价价半半径径70电电负负性性12. 2 卤素单质卤素单质1 卤素的成键特征卤素的成键特征(1) 价电子层有成单的价电子层有成单的p电子，形成单质的双原子分子时可组电子，形成单质的双原子分子时可组成一个非极性共价键。成一个非极性共价键。氧

7、化数为氧化数为-1的卤素，有三种成键方式：的卤素，有三种成键方式： a. 与活泼金属化合生成离子化合物时，形成与活泼金属化合生成离子化合物时，形成离子键离子键 b. 与电负性较小的非金属元素化合时，形成与电负性较小的非金属元素化合时，形成极性共价极性共价键键 c. 形成配位化合物时，卤素与中心离子之间的键为形成配位化合物时，卤素与中心离子之间的键为配配位键位键(2) (3) 除除F外，外，Cl、Br、I均可显正氧化态，氧化数一般为均可显正氧化态，氧化数一般为+1，+3，+5，+7。 卤素原子最外层电子结构为卤素原子最外层电子结构为ns2np5 ，除，除F外其它原子最外其它原子最外层还有外层还有

8、nd轨道可用以成键，因此卤素在形成单质和化合轨道可用以成键，因此卤素在形成单质和化合物时有如下特征：物时有如下特征：2 卤素单质的物理性质卤素单质的物理性质室温聚集态室温聚集态分子间力分子间力b.p./m.p/颜色颜色g g l s小小大大-188 -34.5 59 183 -220 -101 -7.3 113浅黄浅黄 黄绿黄绿 红棕红棕 紫紫F2 Cl2 Br2 I2 半径依次增大，分子量也增大，导致色散力也增大，所以分别以气半径依次增大，分子量也增大，导致色散力也增大，所以分别以气体体液体液体固体状态存在。固体状态存在。 显色原因：分子中显色原因：分子中*和和*反键轨道能差不同，吸收的可见

9、光波长度不同。反键轨道能差不同，吸收的可见光波长度不同。F2吸收能量高、波长短的光，显示波长较长光的复合色。吸收能量高、波长短的光，显示波长较长光的复合色。单质的熔沸点(K)卤素卤素单质难溶于水，相对来说单质难溶于水，相对来说 Br2 溶解度最大，溶解度最大，I2 最小。而最小。而 F: F2 /F- = 2.87 V , O2 /H2O = 1.23 V 所以所以F2在水中不稳定，与水反应。在水中不稳定，与水反应。2F2 + 2H2O = 4HF+ O2 激烈反应激烈反应Cl2在水中溶解度不大，在水中溶解度不大，100g水中溶解水中溶解0.732g的的Cl2，部，部分分Cl2在水中发生歧化反

10、应。在水中发生歧化反应。Cl2 + H2O = HCl + HClO HClO是强氧化剂是强氧化剂正因为正因为HClO的生成，所以氯水具有很强的氧化能力。的生成，所以氯水具有很强的氧化能力。Br2在水中溶解度是卤素单质中最大的一个，在水中溶解度是卤素单质中最大的一个，100g水中水中溶解溴溶解溴3.85g, 溴也能溶于一些有机溶剂中，有机的溴化反应溴也能溶于一些有机溶剂中，有机的溴化反应就是用单质溴完成的。就是用单质溴完成的。 卤素单质在水中的溶解度卤素单质在水中的溶解度 I2与与Cl2、Br2相比要小些。相比要小些。100g的水溶解碘的水溶解碘0.029g。碘更易溶于有机溶剂中。碘在。碘更易

11、溶于有机溶剂中。碘在CCl4中的中的溶解度是在水中的溶解度是在水中的86倍。倍。 I2在在CS2中溶解度大于中溶解度大于CCl4，I2在在CS2中的溶解度是水中的中的溶解度是水中的586 倍。倍。 I2在在水中溶解度虽小，水中溶解度虽小，。因为。因为 I2 + I- I3-：/V)/XX(2EF2 Cl2 Br2 I22.871.361.0650.535单质氧化性单质氧化性:大大小小X- 还原性还原性:小小大大卤素单质性质变化卤素单质性质变化:3 卤素单质的化学性质卤素单质的化学性质Cl2+Br- = 2Cl-+Br2单质氧化性单质氧化性:F2: 在任何温度下都可与金属直接化合，生在任何温度下

12、都可与金属直接化合，生成高价氟化物，成高价氟化物， F2与与Cu、Ni、Mg作用时由于金作用时由于金属表面生成一薄层氟化物致密保护膜而中止反应，属表面生成一薄层氟化物致密保护膜而中止反应，所以所以 F2 可储存可储存Cu、Ni、Mg或合金制成的容器中或合金制成的容器中.Cl2: 可与各种金属作用，但干燥的可与各种金属作用，但干燥的Cl2不与不与Fe反应，因此反应，因此Cl2可储存在铁罐中。可储存在铁罐中。Br2、I2: 常温下只能与活泼金属作用，与不常温下只能与活泼金属作用，与不活泼金属只有加热条件下反应活泼金属只有加热条件下反应。 a.与金属的反应与金属的反应F2： 除除O2、N2、稀有、稀

13、有He、Ne外，可与所有非金属作外，可与所有非金属作用，直接化合成高价氟化物。低温下可与用，直接化合成高价氟化物。低温下可与C、Si、S、P猛猛烈反应，生成氟化物大多具有挥发性。烈反应，生成氟化物大多具有挥发性。Cl2：也能与大多数非金属单质直接作用，但不及：也能与大多数非金属单质直接作用，但不及F2激烈。激烈。 b.与非金属反应与非金属反应2P(过量过量) 3Cl2 2PCl3 (无色发烟液体无色发烟液体)2P 5Cl2(过量过量) 2PCl5 (黄白色固体黄白色固体) 2S (过量过量) Cl2 S2Cl2 (红黄色液体红黄色液体) S Cl2(过量过量) SCl2 (深红色深红色发烟液体

14、发烟液体) 3Br2 2P = 2PBr3 (无色发烟无色发烟)3I2 2P = 2PI3 (红色红色固体固体)无无P(V)价化合物生成价化合物生成 Br2和和I2：反应不如：反应不如F2、Cl2激烈，与非金属作用不能氧激烈，与非金属作用不能氧化到最高价。化到最高价。 F2：低温黑暗中即可与：低温黑暗中即可与H2直接化合放出大量热导致爆炸。直接化合放出大量热导致爆炸。Cl2：常温下与：常温下与H2缓慢反应，但强光照时发生爆炸的连锁缓慢反应，但强光照时发生爆炸的连锁反应。反应。 在链锁反应中，自由基在链锁反应中，自由基(或称为游离基或称为游离基)交替产生。交替产生。 c.与与H2的反应的反应Cl

15、2 2Cl* 单电子自由基反应叫单电子自由基反应叫链引发链引发反应反应Cl* + H2 HCl + H*H* + Cl2 HCl + Cl* hv链传递链传递反应交替进行反应交替进行H* + H* H2 2Cl* Cl2 H* + Cl* HCl 无自由基存在，无自由基存在，链终止链终止反应反应激烈程度激烈程度222O4HXOH2X222BrClFd.与与H2O反应反应:氧化反应氧化反应:歧化反应歧化反应:HXHXO OHX22222IBrCl42104.2)(ClK92107.2)(BrK132102.0)(IK歧化反应歧化反应:O3HXO5X6OH3XOHXOXOH2X23222_Cl2常

16、温常温加热加热低温低温4PH6PH9PHBr2I2ClO-3ClO3BrO3IO3BrO3IO3IOC)(0BrOOClO-在碱存在下，可促进在碱存在下，可促进X2在在H2O中的溶解、歧化。中的溶解、歧化。(氧化手段的选择氧化手段的选择) F2 (g) 电解电解:22电解2FH2KF2KHF Cl2 (g)2NaOHClHO2H2NaCl22电解2氧化还原法氧化还原法:O2H(g)ClMnCl4HClMnO2222电解：电解：4 卤素单质的制备卤素单质的制备:电解饱和电解饱和 NaCl 水溶液，二极间用石棉隔开。水溶液，二极间用石棉隔开。 在电解槽中有一隔膜将阳极生成的氟和阴极生成的氢分开？在

17、电解槽中有一隔膜将阳极生成的氟和阴极生成的氢分开？ 化学家化学家Karl Chrite首次用化学方法制得氟，首次用化学方法制得氟，这是这是1986年合成化学研究上的一大突破。具体制法为：年合成化学研究上的一大突破。具体制法为：4KMnO4+4KF+20HF=4K2MnF6+10H2O+3O2SbCl5+5HF=SbF5+5HCl2K2MnF6+4SbF5=4KSbF6+2MnF2+2MnF3+F2氯碱法装置示意图氯碱法装置示意图熔盐电解装置图熔盐电解装置图 Br2 (l)氧化剂氧化剂:2ClBr2BrCl22反歧化反歧化:O3H3Br6H5BrBrO223 I2 (s)氧化剂氧化剂:2ClI2

18、I)(Cl22适量12H10Cl2IOI5ClO6H322O2HIMn2IHMnO2222工业工业:OH3HSO2SOI5HSO2IO24242333Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+3CO25 卤素的用途卤素的用途氟用于制备六氟化铀氟用于制备六氟化铀(UF6)，它是富集核燃料的重要化它是富集核燃料的重要化合物。聚四氟乙烯合物。聚四氟乙烯-(CF2-CF2)n-是耐高温绝缘材料，氟化烃是耐高温绝缘材料，氟化烃可做血液的临时代用品。氟化石墨可做血液的临时代用品。氟化石墨 (CF)n，是一种性能优异，是一种性能优异的无机高聚物，与金属锂可制成高能量电池，氟化物玻璃的无机高聚物，与金

19、属锂可制成高能量电池，氟化物玻璃(主要成分为主要成分为ZrF4-BaF2-NaF)可制作光电纤维。可制作光电纤维。氯是一种重要的工业原料。氯是一种重要的工业原料。主要用于合成盐酸、聚氯乙主要用于合成盐酸、聚氯乙烯、漂白粉、农药、有机溶剂、化学试剂等，氯也用于自来烯、漂白粉、农药、有机溶剂、化学试剂等，氯也用于自来水消毒，但近年来逐渐改用臭氧或二氧化氯作消毒剂，因为水消毒，但近年来逐渐改用臭氧或二氧化氯作消毒剂，因为发现氯能与水中所含的有机烃形成致癌的卤代烃。发现氯能与水中所含的有机烃形成致癌的卤代烃。 溴用于染料溴用于染料、感光材料、药剂、农药、无机溴化物和溴、感光材料、药剂、农药、无机溴化物

20、和溴酸盐的制备，也用于军事上制造催泪性毒剂。酸盐的制备，也用于军事上制造催泪性毒剂。 碘和碘化钾碘和碘化钾的酒精溶液在医药上用作消毒剂，碘仿的酒精溶液在医药上用作消毒剂，碘仿(CHI3)用作防腐剂。食用加碘盐中加入的是用作防腐剂。食用加碘盐中加入的是KIO3，用于防，用于防治甲状腺肿大。碘化银用于制造相底片和人工降雨。治甲状腺肿大。碘化银用于制造相底片和人工降雨。 12.3 卤化氢和氢卤酸卤化氢和氢卤酸 一一.物理性质物理性质 1. 沸点沸点：沸点除：沸点除HF外，逐渐增高，因为外，逐渐增高，因为HF 形成分子间形成分子间氢键，所以沸点是本族最高的一个，液态氢键，所以沸点是本族最高的一个，液态

21、HF，无色液体，无，无色液体，无酸性，不导电。酸性，不导电。2. 气体分子聚集态气体分子聚集态：常温常压下，因为：常温常压下，因为 HF 分子间存在分子间存在氢键，蒸汽密度测定表明，常温下氢键，蒸汽密度测定表明，常温下HF主要存在形式是（主要存在形式是（HF)2 和（和（HF)3，在，在 359 K以上以上 HF 是气体才以单分子状态存在。是气体才以单分子状态存在。其它卤化氢气体其它卤化氢气体, 常温下以单分子状态存在常温下以单分子状态存在.卤化氢是具有强烈刺激臭味的无色气体。卤化氢是具有强烈刺激臭味的无色气体。HFHFHFHF固态时固态时3. 在水中溶解度在水中溶解度 HF分子极性大，在水中

22、可无限制溶解，分子极性大，在水中可无限制溶解，1 m3的的水可溶解水可溶解 500 m3 HCl，常压下蒸馏氢卤酸，溶液，常压下蒸馏氢卤酸，溶液的沸点和组成都在不断的变化，最后溶液的组成的沸点和组成都在不断的变化，最后溶液的组成和沸点恒定不变时溶液叫和沸点恒定不变时溶液叫恒沸溶液。恒沸溶液。恒沸溶液的沸点叫该物质的恒沸点。恒沸溶液的沸点叫该物质的恒沸点。 此时气此时气相、液相组成相同，在此温度下相、液相组成相同，在此温度下H2O和和HX共同蒸共同蒸出。出。 例：例：HCl溶液恒沸点溶液恒沸点110，组成：含，组成：含 HCl 20.20%。 许多有机化合物混合后，都可组成恒沸许多有机化合物混合

23、后，都可组成恒沸液而难以分离。液而难以分离。 二二 化学性质化学性质 1.酸性酸性卤化氢溶解于水得到相应的氢卤酸，因为它们是极性卤化氢溶解于水得到相应的氢卤酸，因为它们是极性分子，在水的作用下，解离成分子，在水的作用下，解离成H+和和X- 离子。离子。 酸性：酸性：HF HCl HBr Br- Cl- F- HBr(aq)不易被空气氧化，不易被空气氧化，HCl不被空气氧化，不被空气氧化，HF找不找不到能氧化它的氧化剂。到能氧化它的氧化剂。 例：例：NaCl H2SO4(浓浓) NaHSO4 HCl NaBr H2SO4(浓浓) SO2 Na2SO4 Br2 H2O NaI H2SO4(浓浓)

24、H2S Na2SO4 I2 H2O可见还原性可见还原性：HI HBr HCl HF2. 还原性还原性3.热稳定性热稳定性HX的标准摩尔生成热的标准摩尔生成热 HF加热至加热至1000无明显分解。无明显分解。热稳定性热稳定性: HF HCl HBr HI2HX H2 + X2加热加热fHm /kjmol-1 HF HCl HBr HI -271.1 -92.31 -36.40 +26.502HI H2 + I2300oC(2) HCl三、卤化氢的制备三、卤化氢的制备2HClHClhv2242C50042SONa2HCl)浓(SOH2NaClO442NaHSOHCl)浓(SOHNaCl(1) HF

25、2HFCaSO（浓）SOHCaF4422直接合成法（工业）直接合成法（工业）复分解反应复分解反应复分解反应复分解反应（1）浓硫酸是难挥发性酸（高沸点）。）浓硫酸是难挥发性酸（高沸点）。（2）HF、HCl在水中溶解度大。在水中溶解度大。（3）HF、HCl不被氧化，而且易挥发性酸。不被氧化，而且易挥发性酸。为何用浓硫酸？为何用浓硫酸？(X=Br,I)33233323POH3HIO3HPIPOH3HBrO3HPBr33223322PO3H6HIO6H3I2PPO3H6HBrO6H3Br2P442KHSOHX（浓）SOHKXO2HBrSO（浓）SOHHBr22242O4H4ISH（浓）SOH8HI22

26、242卤化物水解卤化物水解（3）HBr和和HI不能利用的反应：不能利用的反应： HBr、HI还可用还可用H3PO4与与NaBr、NaI反应来制取。另外，反应来制取。另外，利用碳氢化合物的卤代反应也可制备利用碳氢化合物的卤代反应也可制备HF、HCl和和HBr。常温下常温下,卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。HFHClHBrHIm)c/(1030Cp/moCp/bo1mfmol/kJ H分解温度分解温度/键能键能/kJmol-1酸性酸性6.373.752.761.49-83.55-114.22-86.88-50.80-19.51-85.05-66.73-35.

27、36-271-92.3-36.4+26.515001000300565431364299弱弱强强分子极性分子极性熔点熔点(除除HF)沸点沸点稳定性稳定性卤化氢性质的比较卤化氢性质的比较1.卤化物卤化物: 卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。2.卤化物的分类卤化物的分类: 金属卤化物、金属卤化物、非金属卤化物非金属卤化物12.4 卤化物卤化物 除除He、Ne、Ar外，其它元素几乎都与外，其它元素几乎都与X2化合生成卤化化合生成卤化物。物。F2 氧化能力强，元素形成氟化物往往表现最高价，氧化能力强，元素形成氟化物往往表现最高价，SiF4、SF6、IF7、Os

28、F8，而，而I2与与F2相比氧化能力小得多，所以元素相比氧化能力小得多，所以元素在形成碘化物时，往往表现较低的氧化态，例如在形成碘化物时，往往表现较低的氧化态，例如:CuI、Hg2I2 。(1) 卤化氢与相应物质作用卤化氢与相应物质作用 (2) 金属与卤素直接化合金属与卤素直接化合(3) 氧化物的卤化氧化物的卤化 Zn + HCl = ZnCl2 + H22 Al + 3 Cl2 = 2 AlCl3 高温干燥高温干燥TiO2 + C + 2 Cl2 = TiCl4 + CO23. 金属卤化物的制备金属卤化物的制备碱金属、碱土金属的卤化物是典型的离子型化合物，其离子性碱金属、碱土金属的卤化物是典

29、型的离子型化合物，其离子性随金属氧化数的增高、半径减小而减弱，逐渐由离子型向共价随金属氧化数的增高、半径减小而减弱，逐渐由离子型向共价型转化。型转化。同一种金属低价态显离子性，高价态显共价性。例如：同一种金属低价态显离子性，高价态显共价性。例如：SnCl2(离子性离子性)，SnCl4(共价性共价性)，而金属氟化物主要显离子性。，而金属氟化物主要显离子性。 5. 卤化物的溶解度卤化物的溶解度氟化物：因为氟化物：因为F-离子很小，离子很小，Li和碱土金属以及和碱土金属以及La系元素多系元素多价金属氟化物的晶格能远较其它卤化物为高，所以难溶。价金属氟化物的晶格能远较其它卤化物为高，所以难溶。Hg (

30、I)、Ag (I)的氟化物中，因为的氟化物中，因为F-变形性小，与变形性小，与Hg (I) 、 Ag (I)形成的氟化物表现离子性而溶于水。而形成的氟化物表现离子性而溶于水。而Cl-、Br-、I- 在极在极化能力强的金属离子作用下呈现不同程度的变形性，生成化合化能力强的金属离子作用下呈现不同程度的变形性，生成化合物显共价性，溶解度依次减小，且重金属卤化物溶解度较小。物显共价性，溶解度依次减小，且重金属卤化物溶解度较小。 如：如： AgCl AgBr AgI4. 卤化物的离子性卤化物的离子性性质性质:熔点熔点:溶解性溶解性:导电性导电性:离子型离子型共价型共价型高高低低大多易溶于水大多易溶于水易

31、溶于有机溶剂易溶于有机溶剂水溶液水溶液,熔融导电熔融导电无导电性无导电性7.卤化物的性质卤化物的性质:6543SF,PCl,SiF,BF6. 非金属卤化物非金属卤化物:等。等。 非金属如硼、碳、硅、氮、磷等的卤化物它们非金属如硼、碳、硅、氮、磷等的卤化物它们都是以共价键结合都是以共价键结合,具有挥发性具有挥发性,有较低的熔点和沸有较低的熔点和沸点点,有的不溶于水有的不溶于水(如如CCl4,SF6),溶于水的往往发生强溶于水的往往发生强烈水解烈水解(如如PCl5)。12.5 卤素的氧化物卤素的氧化物 卤素的氧化物大多数是不稳定的，受到撞击或光照即卤素的氧化物大多数是不稳定的，受到撞击或光照即可爆

32、炸分解。可爆炸分解。FluorineChlorineBromineIodineOF2Cl2OBr2OI2O4 (IO+IO3-)O2F2Cl2O3BrO2I4O9 (I3+(IO3-)3)O4F2ClO2Br3O8I2O5Cl2O6Cl2O7碘的氧化物碘的氧化物是最稳定是最稳定室温下明显分解室温下明显分解二氟化氧二氟化氧OF2 由于氟的电负性（由于氟的电负性（3.98）大于氧（）大于氧（3.44），氟和氧的二），氟和氧的二元化合物是氧的氟化物。元化合物是氧的氟化物。OF2是无色气体，是强氧化剂，它是无色气体，是强氧化剂，它与金属、硫、磷、卤素剧烈反应生成氟化物和氧化物。在与金属、硫、磷、卤素剧

33、烈反应生成氟化物和氧化物。在OF2分子中，分子中， O原子采取原子采取sp3杂化方式，有两对孤电子对，杂化方式，有两对孤电子对，分子呈分子呈V形结构形结构。制备：制备： 2F2 + 2NaOH (2%)= 2NaF + H2O + OF2溶解性：溶解性：OF2溶于水可得到中性溶液，溶解在溶于水可得到中性溶液，溶解在NaOH溶液中溶液中得到得到F-和氧气，它不是酸酐。和氧气，它不是酸酐。 OFFOF2OOFFO2F2O4F2OOOOFF90。100。90。一氧化二氯一氧化二氯Cl2O Cl2O是一种是一种黄红色黄红色气体，溶于水生成次氯酸，气体，溶于水生成次氯酸，是次氯酸的酸酐。是次氯酸的酸酐。

34、 Cl2O H2O 2HClO OCl Cl1 1 1o170 pm C l2O黄 棕 色 气 体ClOO1 1 7o147 pm C lO2黄 色 气 体+ 4+ 1 C lO3暗 红 色 液 体+ 6 C l2O7无 色 液 体+ 7OCl ClOOOOOO1 1 9o制备：制备： 2Cl2 + 2HgO(干燥干燥) = HgCl2HgO + Cl2O 573K 在在Cl2O分子中，分子中，O原子采原子采取取sp3杂化方式，有两对孤电杂化方式，有两对孤电子对，分子成子对，分子成V形结构形结构。二氧化氯二氧化氯ClO2 ClO2是一种是一种黄色黄色气体。它与碱作用生成亚氯酸气体。它与碱作用生

35、成亚氯酸盐和氯酸盐，这是盐和氯酸盐，这是ClO2的歧化反应，因此它是的歧化反应，因此它是亚亚氯酸氯酸和和氯酸氯酸混合酸的酸酐。混合酸的酸酐。2ClO2 2NaOH NaClO2 NaClO3 H2OOCl Cl1 1 1o170 pm C l2O黄 棕 色 气 体ClOO1 1 7o147 pm C l O2黄 色 气 体+ 4+ 1 C l O3暗 红 色 液 体+ 6 C l2O7无 色 液 体+ 7OCl ClOOOOOO1 1 9o ClO2分子中含有成单电子，具有顺磁分子中含有成单电子，具有顺磁性，分子也具有性，分子也具有V形结构。含有奇数电形结构。含有奇数电子的分子通常具有高的化学

36、活性。所以子的分子通常具有高的化学活性。所以ClO2是强氧化剂和氯化剂。可用于对是强氧化剂和氯化剂。可用于对水的净化和对纸张、纤维的漂白。水的净化和对纸张、纤维的漂白。 Cl2O7七氧化二氯是一种无色七氧化二氯是一种无色油状液体，受热或撞击立即爆炸。油状液体，受热或撞击立即爆炸。它是高氯酸的酸酐，在低温它是高氯酸的酸酐，在低温(263K)下，将高氯酸下，将高氯酸HClO4小心地加入小心地加入P2O5 中进行脱水，然后蒸馏就得中进行脱水，然后蒸馏就得到到Cl2O7液体。液体。OClCl1 1 1o170 pm C l2O黄 棕 色 气 体ClOO1 1 7o147 pm C lO2黄 色 气 体

37、+ 4+ 1 C lO3暗 红 色 液 体+ 6 C l2O7无 色 液 体+ 7OCl ClOOOOOO1 1 9o制备：制备： 2HClO4 P2O5 2HPO3 Cl2O7 五氧化二碘五氧化二碘I2O5是一种白色粉末状固体，它是一种白色粉末状固体，它是所有卤素氧化物中最稳定的。是所有卤素氧化物中最稳定的。，它可以由碘酸加热至它可以由碘酸加热至443K脱水生成脱水生成: 2HIO3 = I2O5 H2O用途：用途：I2O5可用作氧化剂，它可以氧化可用作氧化剂，它可以氧化H2S，C2H4，CO等；等；I2O5在在343K时可将时可将CO定量地转变为定量地转变为CO2，在在： I2O5 5CO

38、 5CO2 I2 氧化值氧化值：+1HXO次卤酸次卤酸+3HXO2亚卤酸亚卤酸+5HXO3卤酸卤酸+7HXO4高卤酸高卤酸1.各类卤素含氧酸根的结构各类卤素含氧酸根的结构(Cl, Br, I)12.6 卤素的含氧酸及其盐卤素的含氧酸及其盐X采取采取SP3杂化：杂化： O的的2P电子电子与卤素与卤素3d空轨道间空轨道间形成形成d-p 键。键。 由于由于稳定性原稳定性原因，只有因，只有氯的含氧氯的含氧酸研究得酸研究得较多。较多。 次卤酸：次卤酸： HClO HBrOHIO弱酸弱酸( ) 3.410-8 2.010-9 1.010-11 酸性酸性 1.49 1.331.49 1.330.990.99

39、 氧化性氧化性 （强（强 氧氧 化化 剂）剂）稳定性稳定性: : 大大 小小)/VXXO/(E2.2.次卤酸及其盐次卤酸及其盐aKBrO-的歧化速度相的歧化速度相当快，当快，273K存在次存在次溴酸溴酸盐盐IO-的歧化速度很快，的歧化速度很快，溶液中不存在次碘溶液中不存在次碘酸盐酸盐OHOHCa(OH)CaClCa(ClO) 3Ca(OH)2ClOHNaClNaClONaOHCl2HClHClO3HClO2HClOHClO222222222232冷光漂白粉漂白粉次氯酸的分解方式及其盐的制备：次氯酸的分解方式及其盐的制备：加热加热氧化还原氧化还原歧化歧化3.亚卤酸及其盐亚卤酸及其盐 亚卤酸中仅存

40、在亚卤酸中仅存在HClO2，酸性大于，酸性大于HClO，Ka=5.0 x10-3HClO2不稳定，不稳定，ClO2-在溶液中较稳定，具有强氧化性，在溶液中较稳定，具有强氧化性，可作漂白剂。亚氯酸盐在溶液中较稳定，固体加热，撞击可作漂白剂。亚氯酸盐在溶液中较稳定，固体加热，撞击爆炸分解；在溶液中受热分解：爆炸分解；在溶液中受热分解： 亚氯酸及其盐制备亚氯酸及其盐制备：除去除去BaSO4可得纯净可得纯净HClO2，但，但HClO2不稳定，很快分解。不稳定，很快分解。 可见可见ClO2不是不是HClO2的酸酐，的酸酐，ClO2冷凝时为红色液体。冷凝时为红色液体。 Na2O2（H2O2)与与ClO2作

41、用制备纯作用制备纯NaClO2: 3NaClO2 2NaClO3 + NaCl 歧化歧化 H2SO4 + Ba(ClO2)2 BaSO4 + 2HClO28HClO2 Cl2 + 6ClO2 黄黄+ 4H2ONa2O2 + 2ClO2 2NaClO2 + O2 卤酸卤酸： HClO3 HBrO3 HIO3酸性：酸性： 强强 强强 近中强近中强 酸性酸性 1.47 1.201.47 1.20已获得酸已获得酸的浓度的浓度: : 40% 40% 50% 50% 晶体晶体 稳定性稳定性: : 小小 大大4.4.卤酸及其盐卤酸及其盐)/VX/XO(-3EHXO3 HXO, 但也极易分解。但也极易分解。HClO3、HBrO3仅存仅存于溶液中，减压蒸馏冷溶液可得到粘稠的浓溶液。于溶液中，减压蒸馏冷溶液可得到粘稠的浓溶液。 b: 歧歧 化：化： c: 浓溶液热分解浓溶液热分解:稳定性稳定性2HClO3 2HCl 3O2hv4HClO3 HCl 3HClO48HClO3 (浓浓) 4HClO4 + 2Cl2+ 3O2+ 2H2O 4HBrO3 (浓浓) 2Br2 + 5O2+ 2H2O a: 光催化：光催化： 分解反应的类型：分解反应的类型：