第四章 鹵素和氧族元素

1、5-3 5-3 鹵素和氧族元素鹵素和氧族元素 鹵素和氧族元素的通性鹵素和氧族元素的通性 鹵素單質(zhì)的制備和性質(zhì)鹵素單質(zhì)的制備和性質(zhì) 鹵化氫的制備和性質(zhì)的遞變規(guī)律鹵化氫的制備和性質(zhì)的遞變規(guī)律 氯的含氧酸及其鹽的性質(zhì)和遞變規(guī)律氯的含氧酸及其鹽的性質(zhì)和遞變規(guī)律 臭氧臭氧、過(guò)氧化氫分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)過(guò)氧化氫分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 硫化氫和多硫化氫的性質(zhì)、金屬硫化硫化氫和多硫化氫的性質(zhì)、金屬硫化 物的溶解性物的溶解性 7. 硫酸分子的結(jié)構(gòu)、硫酸及其鹽的性硫酸分子的結(jié)構(gòu)、硫酸及其鹽的性 質(zhì)質(zhì) 8. 亞硫酸及其鹽、硫代硫酸鹽、過(guò)二亞硫酸及其鹽、硫代硫酸鹽、過(guò)二 硫酸鹽、焦硫酸鹽的性質(zhì)硫酸鹽、焦硫酸鹽的性質(zhì) 鹵素單質(zhì)的

2、性質(zhì)鹵素單質(zhì)的性質(zhì) HX的制備、性質(zhì)及其遞變規(guī)律的制備、性質(zhì)及其遞變規(guī)律 氯的含氧酸及其鹽的性質(zhì)遞變規(guī)律氯的含氧酸及其鹽的性質(zhì)遞變規(guī)律 O3、H2O2、H2SO4分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu) H2O2、H2S的性質(zhì)和硫化物的溶的性質(zhì)和硫化物的溶 解性解性 6. H2SO3及其鹽、及其鹽、H2SO4及其鹽、及其鹽、 硫代硫酸鹽、過(guò)二硫酸鹽、焦硫酸硫代硫酸鹽、過(guò)二硫酸鹽、焦硫酸 鹽的性質(zhì)鹽的性質(zhì) 目目 錄錄 1 p區(qū)元素概述區(qū)元素概述 2 鹵素鹵素 3 氧族元素氧族元素 鹵素和氧族元素鹵素和氧族元素 第一節(jié)第一節(jié) p p區(qū)元素概述區(qū)元素概述 無(wú)機(jī)及分析化學(xué)多媒體電子教案無(wú)機(jī)及分析化學(xué)多媒體電子教案 除氫外

3、，所有的非金屬全部集中在除氫外，所有的非金屬全部集中在p p區(qū)區(qū) 0 AAAAA He 氦氦 2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖 3 Al 鋁鋁 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬 4 Ga 鎵鎵 Ge 鍺鍺 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪 5 In 銦銦 Sn 錫錫 Sb 銻銻 Te 碲碲 I 碘碘 Xe 氙氙 6 Tl 鉈鉈 Pb 鉛鉛 Bi 鉍鉍 Po At 砹砹Rn 氡氡 沿沿B-Si-As-Te-AtB-Si-As-Te-At對(duì)角線(xiàn)，右上角為對(duì)角線(xiàn)，右上角為 非金屬非金屬( (包括線(xiàn)上包括線(xiàn)上) )，左下角為金屬，左下

4、角為金屬 A-AA-A和零族元素為和零族元素為p p區(qū)元素區(qū)元素 1 p1 p區(qū)元素概述區(qū)元素概述 0 氡氡At 砹砹 Po Bi 鉍鉍Pb 鉛鉛Tl 鉈鉈6 Xe 氙氙I 碘碘Te 碲碲Sb 銻銻Sn 錫錫In 銦銦5 Kr 氪氪Br 溴溴Se 硒硒As 砷砷Ge 鍺鍺Ga 鎵鎵4 Ar 氬氬Cl 氯氯S 硫硫P 磷磷Si 硅硅Al 鋁鋁3 Ne 氖氖F 氟氟O 氧氧N 氮氮C 碳碳B 硼硼2 He 氦氦AAAAA P P區(qū)元素的特點(diǎn)區(qū)元素的特點(diǎn) (1) (1) 除除A和和零族外，均為從零族外，均為從 典型非金屬典型非金屬準(zhǔn)金屬準(zhǔn)金屬典型金屬典型金屬 原子半徑增大原子半徑增大 金屬性增強(qiáng)金屬

5、性增強(qiáng) 非金屬性減弱非金屬性減弱 0 AAAAA He 氦氦 2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖 3 Al 鋁鋁 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬 4 Ga 鎵鎵 Ge 鍺鍺 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪 5 In 銦銦 Sn 錫錫 Sb 銻銻 Te 碲碲 I 碘碘 Xe 氙氙 6 Tl 鉈鉈 Pb 鉛鉛 Bi 鉍鉍 Po At 砹砹Rn 氡氡 P P區(qū)元素的特點(diǎn)（區(qū)元素的特點(diǎn)（2 2）具有多種氧化數(shù)具有多種氧化數(shù) 因原子的價(jià)電子構(gòu)型為因原子的價(jià)電子構(gòu)型為 ns2np1-5 ns、np電子可參與成鍵電子可參與成鍵 非金屬元素

6、還具有負(fù)氧化數(shù)非金屬元素還具有負(fù)氧化數(shù)這種現(xiàn)象稱(chēng)為這種現(xiàn)象稱(chēng)為 惰性電子對(duì)效應(yīng)惰性電子對(duì)效應(yīng) 穩(wěn)定性 穩(wěn)定性減弱減弱 高氧化數(shù)化合物高氧化數(shù)化合物 穩(wěn)定性 穩(wěn)定性增強(qiáng)增強(qiáng) 低氧化數(shù)化合物低氧化數(shù)化合物 0 AAAAA He 氦氦 2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖 3 Al 鋁鋁 660.4 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬 4 Ga 鎵鎵 29.78 Ge 鍺鍺 973.4 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪 5 In 銦銦 156.6 Sn 錫錫 231.9 Sb 銻銻 630.5 Te 碲碲 I 碘碘Xe 氙氙 6 Tl 鉈

7、鉈 303.5 Pb 鉛鉛 327.5 Bi 鉍鉍 271.3 Po At 砹砹Rn 氡氡 P P區(qū)元素的特點(diǎn)區(qū)元素的特點(diǎn) （3 3）金屬的熔點(diǎn)較低金屬的熔點(diǎn)較低 0 AAAAA He 氦氦 2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖 3 Al 鋁鋁 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬 4 Ga 鎵鎵 Ge 鍺鍺 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪 5 In 銦銦 Sn 錫錫 Sb 銻銻 Te 碲碲 I 碘碘 Xe 氙氙 6 Tl 鉈鉈 Pb 鉛鉛 Bi 鉍鉍 Po At 砹砹Rn 氡氡 P P區(qū)元素的特點(diǎn)區(qū)元素的特點(diǎn) （4 4）某些金屬具

8、有半導(dǎo)體性質(zhì)某些金屬具有半導(dǎo)體性質(zhì) 如如 超純鍺超純鍺 5-3 5-3 鹵素和氧族元素鹵素和氧族元素 第一節(jié)第一節(jié) 小結(jié)小結(jié) 無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)及分析及分析化學(xué)多媒體電子教案化學(xué)多媒體電子教案 鹵素和氧族元素鹵素和氧族元素 第二節(jié)第二節(jié) 鹵素鹵素 無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)及分析及分析化學(xué)多媒體電子教案化學(xué)多媒體電子教案 0 AAAAA He 氦氦 2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖 3 Al 鋁鋁 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬 4 Ga 鎵鎵 Ge 鍺鍺 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪 5 In 銦銦 Sn 錫錫 Sb 銻銻 Te 碲碲 I 碘碘

9、Xe 氙氙 6 Tl 鉈鉈 Pb 鉛鉛 Bi 鉍鉍 Po At 砹砹Rn 氡氡 2-1 鹵族元素通性鹵族元素通性 氟氟(F)(F)氯氯( (ClCl) )溴溴( (BrBr) )碘碘( (I I) ) 原子序數(shù)原子序數(shù)9173553 價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)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)( p)4.03.02.82.5 I1/(kJ mol-1)1681125111401008 主要氧化數(shù)主要氧化數(shù)-1-1、0 0 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3

10、+5、+7 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 2-1 2-1 鹵族元素通性鹵族元素通性 與穩(wěn)定的與穩(wěn)定的8 8電子構(gòu)型原子相比較僅缺一電子構(gòu)型原子相比較僅缺一 個(gè)電子個(gè)電子, ,在同周期元素中核電荷是最多的在同周期元素中核電荷是最多的, , 原子半徑是最小的。原子半徑是最小的。 易獲得電子，是同周期中易獲得電子，是同周期中非金屬性最強(qiáng)非金屬性最強(qiáng) 的元素的元素 氟氟(F)(F)氯氯( (ClCl) )溴溴( (BrBr) )碘碘( (I I) ) 原子序數(shù)原子序數(shù)9173553 價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)層電子構(gòu)型 2s22p53s23p54s24p55s

11、25p5 原子半徑原子半徑/pm/pm6499114133 電負(fù)性電負(fù)性( p)( p)4.03.02.82.5 I I1 1/ /( (kJ molkJ mol- - 1 1) ) 1681125111401008 主要氧化數(shù)主要氧化數(shù)-1-1、0 0 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 2-1 2-1 鹵族元素通性鹵族元素通性 x ClCl、BrBr、I I的價(jià)電子構(gòu)型的價(jià)電子構(gòu)型 拆開(kāi)拆開(kāi)1 1對(duì)電子對(duì)電子 氧化數(shù)為氧化數(shù)為+1+1 ns npnd ns np nd 氧化數(shù)為氧化數(shù)為+3+3 拆開(kāi)拆開(kāi)2 2對(duì)電子對(duì)電子 拆

12、開(kāi)拆開(kāi)3 3對(duì)電子對(duì)電子 ns 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)具有多種氧化數(shù) 并相差并相差2 2 氟氟(F)(F)氯氯( (ClCl) )溴溴( (BrBr) )碘碘( (I I) ) 原子序數(shù)原子序數(shù)9173553 價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)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)-1-1、0 0 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+

13、3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 2-1 2-1 鹵族元素通性鹵族元素通性 特殊性特殊性 1.F 1.F 電負(fù)性大，非金屬性強(qiáng)電負(fù)性大，非金屬性強(qiáng) 2.2.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(shí)，該元素往往可呈現(xiàn)最高氧化數(shù)時(shí)，該元素往往可呈現(xiàn)最高氧化數(shù) 如如 AsF5、SF6 、 IF7 3.F-F3.F-F鍵能小，易打開(kāi)鍵能小，易打開(kāi), ,化學(xué)性質(zhì)活潑化學(xué)性質(zhì)活潑 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

14、熔、沸點(diǎn)升高熔、沸點(diǎn)升高 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)2-2 2-2 鹵族單質(zhì)鹵族單質(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素整族是雙原子分子的只有鹵素 固態(tài)為分子晶體固態(tài)為分子晶體 熔、沸點(diǎn)較低熔、沸點(diǎn)較低 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

15、棕 紫黑紫黑 顏色加深顏色加深 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)2-2 鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì) 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.

16、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(CCl4 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 - - 2-2 鹵素單質(zhì)鹵素單質(zhì) 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

17、氣味，并有毒 毒性減小毒性減小 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)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 電極電勢(shì)電極電勢(shì): F2/F- - Cl2/Cl- - Br2/Br- - I2/I- - E (X2/X- -) 2.87 1.36 1.065 0.535 減小減小 鹵素鹵素反應(yīng)條件反應(yīng)條件反應(yīng)速率與程度反應(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

18、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 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 與與H2反應(yīng)反應(yīng) X2 + H2 2HX 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(lèi)似與上類(lèi)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 加熱加熱 減小減小 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 化學(xué)

19、性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 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(chǔ)存在儲(chǔ)存在Cu、Ni、Mg制成的容器中制成的容器中 與金屬、非金屬反應(yīng)與金屬、非金屬反應(yīng) 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(lèi)似與上類(lèi)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 加熱加熱 干燥的氯不干燥的氯不 與與Fe反應(yīng)反應(yīng) 可將氯儲(chǔ)存可將氯儲(chǔ)存 在鐵罐中在

20、鐵罐中 減小減小 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 與金屬、非金屬反應(yīng)與金屬、非金屬反應(yīng) Cl2、Br2、I2主要發(fā)生主要發(fā)生(2)(2)類(lèi)反應(yīng)類(lèi)反應(yīng) 反應(yīng)程度越來(lái)越小反應(yīng)程度越來(lái)越小 F2 只能發(fā)生只能發(fā)生(1)(1)類(lèi)反應(yīng)，并反應(yīng)激烈類(lèi)反應(yīng)，并反應(yīng)激烈 2F2 + 2H2O 4HF + O2 2 1 X2 + e- X- - 氧化性氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 氧化作用氧化作用 2X2 + 2H2O 4HX + O2 歧化水解歧化水解 X2 + H2O H+ + X- - +

21、 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 與水反應(yīng)：分兩類(lèi)與水反應(yīng)：分兩類(lèi) 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 兩份無(wú)水兩份無(wú)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(jì)的方法設(shè)計(jì)的方法 K2MnF6+2SbF5 2KSbF6+MnF3+ F2 1501501 1 2 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： 工業(yè)上：工業(yè)上

22、： 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NaClNaCl熔鹽制熔鹽制NaNa的副產(chǎn)品的副產(chǎn)品 2NaCl( (熔融熔融） 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： 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

23、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 Br2 用氯氣氧化溴化鈉中的溴離子用氯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.制備制備 2X- - 2e- X2 鹵素陰離子的氧化鹵素陰離子的氧化： 3.3.用硫酸酸化用硫酸酸化

24、 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(guò)量的氯氣應(yīng)避免通入過(guò)量的氯氣 I2 + 5Cl2 + 6H2O 2IO3 +10Cl- -+12H+ - - 通氯氣于天然鹵水中通氯氣于天然鹵水中 I2 Cl2 + 2I- - 2Cl- - + I2 通氯氣于天

25、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： 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 I2 + 3HSO4 + 2SO4 + H2O - - - - -2- - 1.1.制備制備 采用單質(zhì)合成采用單質(zhì)合成、復(fù)分解復(fù)分解、鹵化物水解等方法鹵化物水解等方法 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 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 2H

26、Cl 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 1.1.制備制備 采用單質(zhì)合成采用單質(zhì)合成、復(fù)分解復(fù)分解、鹵化物水解等方法鹵化物水解等方法 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 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 (1)(1)氯分子在加熱或強(qiáng)光照射下分解為氯分子在加熱或強(qiáng)光照射下分解為 氯原子氯原子 Cl2 Cl + Cl h h (2)(2)氯原子和氫分子反應(yīng)氯原子和氫分子反應(yīng) Cl + H2 HCl + H (3)(3)氫原子和氯分子反應(yīng)氫原子和氯分子反應(yīng) H + Cl2 HCl + Cl 這樣的

27、連鎖反應(yīng)這樣的連鎖反應(yīng) 稱(chēng)為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)稱(chēng)為鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸1.1.制備制備 采用單質(zhì)合成采用單質(zhì)合成、復(fù)分解復(fù)分解、鹵化物水解等方法鹵化物水解等方法 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 +

28、H3PO4(濃濃) Na3PO4 + 3HI 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸1.1.制備制備 采用單質(zhì)合成采用單質(zhì)合成、復(fù)分解復(fù)分解、鹵化物水解等方法鹵化物水解等方法 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 因?yàn)闈饬蛩峥裳趸糠咒寤瘹湟驗(yàn)闈饬蛩峥裳趸糠咒寤瘹?、碘化氫碘化?H2SO4 (濃濃)+2HBr Br2+ SO

29、2 +2H2O H2SO4 (濃濃) + 8HI 4I2+ H2S +4H2O 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸1.1.制備制備 采用單質(zhì)合成采用單質(zhì)合成、復(fù)分解復(fù)分解、鹵化物水解等方法鹵化物水解等方法 非金屬鹵化物水解非金屬鹵化物水解: :制備溴化氫和碘化氫制備溴化氫和碘化氫 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+ 2

30、P + 6H2O 2H3PO3+ 6HI 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 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(wú)色氣體具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無(wú)色氣體 在空氣中易與水蒸氣結(jié)合形成白色酸霧在空氣中易與水蒸氣結(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 熔、沸點(diǎn)升高熔、沸點(diǎn)升高 相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)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-

31、3 11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 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(wú)色氣體具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無(wú)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 2-3

32、 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 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(wú)色氣體具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無(wú)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(jià)型分子，液態(tài)不導(dǎo)電極性共價(jià)型分子，液態(tài)不導(dǎo)電 易溶于水易溶于水, ,其水溶液稱(chēng)為氫鹵酸其水溶液稱(chēng)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) ) 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 3.3.化學(xué)性質(zhì)

33、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* * 弱酸弱酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 酸性增強(qiáng)酸性增強(qiáng) HF稀溶液是弱酸，濃度稀溶液是弱酸，濃度55mol L-1時(shí)為強(qiáng)酸時(shí)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)向右移動(dòng)向右移動(dòng) - - 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 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

34、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* * 弱酸弱酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 酸性增強(qiáng)酸性增強(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(cè)定含量的測(cè)定, 刻蝕玻璃刻蝕玻璃 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 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) 4I- - + 4H+ O2 2I2 + 2H2O 酸性酸性* * 弱酸弱

35、酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 酸性增強(qiáng)酸性增強(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 不能不能 緩慢緩慢 能能 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 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 酸性增強(qiáng)酸性增強(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 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

36、 2HBr +H2SO4(濃濃) SO2 + Br2+2H2O 8HI +H2SO4(濃濃) H2S +4I2+4H2O 2-3 2-3 鹵化氫和氫鹵酸鹵化氫和氫鹵酸 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 增強(qiáng)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 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 鹵素與鹵素與AA、AA 的絕大多數(shù)金屬的絕大多數(shù)金屬 及大多數(shù)

37、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(shí)能導(dǎo)電熔融時(shí)能導(dǎo)電 性性 質(zhì)質(zhì) 一般熔、沸點(diǎn)低，一般熔、沸點(diǎn)低， 具有揮發(fā)性，熔具有揮發(fā)性，熔 融時(shí)不融時(shí)不 導(dǎo)電導(dǎo)電 鹵化物鹵化物 離子型鹵化物離子型鹵化物 共價(jià)型鹵化物共價(jià)型鹵化物 2-4 2-4 鹵化物鹵化物 2-4 2-4 鹵化物鹵化物 1.1.性質(zhì)和鍵型性質(zhì)和鍵型 氟化物氟化物NaF MgF2AlF3SiF4PF5SF6 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/99312501040-90-83-83 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/1

38、69522601260-86-75-75 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(jià)型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)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(guò)渡到共價(jià)型由離子型過(guò)渡到共價(jià)型 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(jià)型過(guò)渡到離子型由共價(jià)型過(guò)渡到離子型 1.1.性質(zhì)和鍵型性質(zhì)和鍵型2-4 2-4 鹵化物鹵化物 氟化物氟化物NF3PF3AsF3SbF3BiF3 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/-206.6 -151.5

39、-85292727 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/-129 -101.5-63 319(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(jià)型共價(jià)型 共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型 過(guò)渡型過(guò)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 同一金屬的不同鹵化物同一金屬的不同鹵化物, ,從氟化物到從氟化物到 碘化物，由離子型過(guò)渡到共價(jià)型碘化物，由離子型過(guò)渡到共價(jià)型 1.1.性質(zhì)和鍵型性質(zhì)和鍵型 鹵化物鹵化物AlF3AlCl3AlBr3AlI3 熔點(diǎn)熔點(diǎn)/1040 190(加壓加壓)97.5191 沸點(diǎn)沸點(diǎn)/1260 178(升華升華)263.3

40、360 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(jià)型共價(jià)型 共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型 AlX3的性質(zhì)和鍵型的性質(zhì)和鍵型 2-4 2-4 鹵化物鹵化物 1.1.性質(zhì)和鍵型性質(zhì)和鍵型 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(jià)型共價(jià)型 離子型離子型 共價(jià)型共價(jià)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 2-4 2-4 鹵化物鹵化物 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(jià)性高氧化數(shù)鹵化物具有

41、更多的共價(jià)性 2.2.溶解性溶解性 2-4 2-4 鹵化物鹵化物 除銀鹽除銀鹽(AgF(AgF例外例外) )、鉛鹽鉛鹽、亞汞鹽亞汞鹽、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 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 2.2.溶解性溶解性 2-4 2-4 鹵化物鹵化物 除銀鹽除銀鹽(AgF(AgF例外例外) )、鉛鹽鉛鹽、亞汞鹽亞汞鹽、亞亞 銅鹽難溶外銅鹽難溶外, ,其它鹵化

42、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(jià)性鍵的共價(jià)性 ，溶解度，溶解度 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.概述概述 氧化數(shù)氧化數(shù)氯氯溴溴碘碘名稱(chēng)名稱(chēng) +1HClO HBrOHIO次鹵酸次鹵酸 +3HClO2HBrO2-亞鹵酸亞鹵酸 +5HClO3HBrO3HI

43、O3鹵鹵 酸酸 +7HClO4HBrO4HIO4、H5IO6高鹵酸高鹵酸 2-5 2-5 氯的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及其鹽 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.概述概述 氧化數(shù)氧化數(shù)氯氯溴溴碘碘名稱(chēng)名稱(chēng) +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 2-5 2-5 氯的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及其鹽 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

44、未得到游離的純酸溶液中，至今尚未得到游離的純酸 1.1.概述概述 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 2-5 2-5 氯的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及其鹽 E E /V/V B B ClO4 ClO3 HClO2 HClO

45、 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- - - - - - 在在 圖中圖中, ,幾乎所有電對(duì)的電極電勢(shì)都幾乎所有電對(duì)的電極電勢(shì)都 有較

46、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 1.1.概述概述 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.

47、540.65 0.15 0.42 0.54 2-5 2-5 氯的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及其鹽 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 0.7

48、60.76 ClO4 ClO3 ClO2 ClO Cl2 Cl- - - - - - 在在 圖中圖中, ,除除X X2 2/X/X- -電對(duì)外電對(duì)外, ,其余電對(duì)的電其余電對(duì)的電 極電勢(shì)雖為正值極電勢(shì)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 1.1.概述概述 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

49、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 2-5 2-5 氯的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及其鹽 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(

50、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- - - - - - 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) 2-5 2-5 氯的含氧酸及其鹽氯的含氧酸及其鹽 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 HgOH

51、gCl2+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 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 = 4.0 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) ) 脫水劑脫水劑 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) ) 2.2.次氯酸及其鹽次氯酸及其鹽 次氯酸鹽次氯酸鹽 漂

52、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(shí)使用時(shí)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 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(shí)使用時(shí)加酸加酸， 生成生成HCl

53、OHClO, ,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 CO2也也可從漂白粉中將可從漂白粉中將HClO置換出來(lái)置換出來(lái) Ca(ClO)2+CaCl2Ca(OH)2H2O+2CO 2 2CaCO3 +CaCl2 +2HClO+H2O 3. 3. 氯酸及其鹽氯酸及其鹽 氯酸的制取氯酸的制取 用

54、氯酸鋇與稀硫酸作用用氯酸鋇與稀硫酸作用 Ba(ClO3)2+H2SO4 BaSO4+2HClO3 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 3HClO3 2O2 + Cl2 +HClO4 +H2O 強(qiáng)氧化劑強(qiáng)氧化劑 2HClO3 + I2 2HIO3 + Cl2 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： 2NaCl + 2H2O Cl2 + H2 +2NaOH ( (陽(yáng)極陽(yáng)極)()(陰極陰極) ) 電解電解 3Cl2+

55、6NaOH NaClO3+5NaCl+3H2O NaClO3 + KCl KClO3 + NaCl 冷卻冷卻 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(wú)色透明晶體無(wú)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(wú)機(jī)酸之一是最強(qiáng)的無(wú)機(jī)酸之一 高氯酸鹽的性質(zhì)高氯酸鹽的性質(zhì) 4.4.高氯酸及其鹽高氯酸及其鹽 較穩(wěn)定較穩(wěn)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 +

56、 + 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 氧化性減弱氧化性減弱 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 鹵素和氧族元素鹵素和氧族元素 第二節(jié)第二節(jié) 問(wèn)題探討問(wèn)題探討 1.1.鹵素單質(zhì)的呈色原因鹵素單質(zhì)的呈色原因 2.2.如何從海水中提取溴如何從海水中提取溴 3.3.用熱力學(xué)如何討論用熱力學(xué)如何討論氫鹵酸酸性氫鹵酸酸性 無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)及分

57、析及分析化學(xué)多媒體電子教案化學(xué)多媒體電子教案 物質(zhì)顏色 630-600630-600 760-630760-630 430-400430-400 450-430450-430 500-450500-450 570-500570-500 600-570600-570 橙橙 紅紅 紫紫 藍(lán)藍(lán) 青青 綠綠 黃黃 光互補(bǔ)示意圖光互補(bǔ)示意圖 ( (數(shù)值為波長(zhǎng)，單位數(shù)值為波長(zhǎng)，單位nm)nm) 物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色為被該物質(zhì)吸收了的色光的互補(bǔ)色物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色為被該物質(zhì)吸收了的色光的互補(bǔ)色 鹵族元素隨原鹵族元素隨原 子序數(shù)子序數(shù), , 核間距核間距 , , 電子與核結(jié)合電子與核結(jié)合 緊密程度緊密程度，電子，電子

58、激發(fā)所需能量激發(fā)所需能量， 吸收光波長(zhǎng)吸收光波長(zhǎng)，互，互 補(bǔ)光波長(zhǎng)補(bǔ)光波長(zhǎng)，顏色，顏色 加深。加深。 氟氟 吸收波長(zhǎng)短的光吸收波長(zhǎng)短的光 則呈現(xiàn)波長(zhǎng)較長(zhǎng)則呈現(xiàn)波長(zhǎng)較長(zhǎng) 光的顏色光的顏色- -黃色黃色 碘碘 吸收波長(zhǎng)長(zhǎng)的光吸收波長(zhǎng)長(zhǎng)的光 則呈現(xiàn)波長(zhǎng)較短則呈現(xiàn)波長(zhǎng)較短 光的顏色光的顏色- -紫色紫色 海水中提取溴海水中提取溴海水中提取溴海水中提取溴 E E /V/V 堿性溶液中堿性溶液中, (, (左左) () () (右右),),發(fā)生發(fā)生(2)(2)反應(yīng)反應(yīng)E EE E A AA A - - - - 解釋解釋 B B - - 2.2.用硫酸酸化得到的含較濃用硫酸酸化得到的含較濃Br- -和和Br

59、O3 溶液溶液 5Br- -+ BrO3 + 6H+ 3Br2 + 3H2O - - 3CO3 + 3Br2 5Br- -+ BrO3 + 3CO2 1.1.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 2- - 氫鹵酸酸性 氫鹵酸酸性氫鹵酸酸性 HX(aq) H+(aq) + X-(aq) HX(g) H(g) + X (g) Hm(脫水脫水) Hh(H+) D (HX,g) H+(g) X-(g) E A A Hm(解離解離) I = + + I +Hm(解離解離)Hm(脫水脫水)D (HX,g) E A A + +Hh(H+)Hh(X-) Hh(X-) 氫鹵酸解

60、離過(guò)程有關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)氫鹵酸解離過(guò)程有關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù) HFHClHBrHI (kJ mol-1)48182123 /(kJ mol-1)568.6 431.8 365.7 298.7 I(H)/(kJ mol-1)1311131113111311 EA(X)/(kJ mol-1)-322-348-324-295 /(kJ mol-1) -1091 -1091 -1091 -1091 /(kJ mol-1)-515-381-347-305 (kJ mol-1)-3-60-64-58 TS /(kJ mol-1)-29-13-4+4 G /(kJ mol-1)+26-47-60-62 K (298