高中化學(xué)鹵素(共10頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鹵素的化學(xué)性質(zhì)都很相似，它們的最外電子層上都有7個(gè)電子，有取得一個(gè)電子形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)的鹵離子的傾向，因此鹵素都有氧化性，原子半徑越小，氧化性越強(qiáng)，因此氟是單質(zhì)中氧化性最強(qiáng)者。除F外，鹵素的氧化態(tài)為1、3、5、7，與典型的金屬形成離子化合物，其他鹵化物則為共價(jià)化合物。鹵素與氫結(jié)合成鹵化氫，溶于水生成氫鹵酸。鹵素之間形成的化合物稱為互鹵化物，如ClF3、ICl。鹵素還能形成多種價(jià)態(tài)的含氧酸，如HClO、HClO2、HClO3、HClO4。鹵素單質(zhì)都很穩(wěn)定，除了I2以外，鹵素分子在高溫時(shí)都很難分解。鹵素及其化合物的用途非常廣泛。例如，我們每天都要食用的食鹽，主要就是由氯元素

2、與鈉元素組成的氯化物。 鹵素單質(zhì)的毒性，從F開(kāi)始依次降低。 從F到At，其氫化物的酸性依次增強(qiáng)。但氫化物的穩(wěn)定性呈遞減趨勢(shì)。 氧化性：F> Cl> Br> I> At，但還原性相反。 氟常溫下為淡黃色的氣體，有劇毒。與水反應(yīng)立即生成氫氟酸和氧氣并發(fā)生燃燒，同時(shí)能使容器破裂，量多時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)。、和對(duì)玻璃有較強(qiáng)的腐蝕性。氟是氧化性最強(qiáng)的元素，只能呈-1價(jià)。單質(zhì)氟與鹽溶液的反應(yīng)，都是先與水反應(yīng)，生成的氫氟酸再與鹽的反應(yīng)，通入堿中可能導(dǎo)致爆炸。水溶液氫氟酸是一種弱酸。但卻是穩(wěn)定性、腐蝕性最強(qiáng)的氫鹵酸，如果皮膚不慎粘到，將一直腐蝕到骨髓?；瘜W(xué)性質(zhì)活潑，能與幾乎所有元素發(fā)生反應(yīng)（

3、除、）。 氯 常溫下為黃綠色氣體，可溶于水，1體積水能溶解2體積氯氣。有毒，與水部分發(fā)生反應(yīng)，生成HCl與次氯酸，次氯酸不穩(wěn)定，分解放出氧氣，并生成鹽酸，次氯酸氧化性很強(qiáng)，可用于漂白。氯的水溶液稱為氯水，不穩(wěn)定，受光照會(huì)分解成HCl與氧氣。液態(tài)氯氣稱為液氯。HCl是一種強(qiáng)酸。氯有多種可變化合價(jià)。氯氣對(duì)肺部有強(qiáng)烈刺激。氯可與大多數(shù)元素反應(yīng)。氯氣具有強(qiáng)氧化性 氯氣與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)，生成最高金屬氯化物 溴，在常溫下為深紅棕色液體，可溶于水，100克水能溶解約3克溴。揮發(fā)性極強(qiáng)，有毒，蒸氣強(qiáng)烈刺激眼睛、粘膜等。水溶液稱為溴水。溴單質(zhì)需要加水封存，防止蒸氣逸出危害人體。有氧化性，有多種可變化合價(jià)，常溫下

4、與水微弱反應(yīng)，生成氫溴酸和次溴酸。加熱可使反應(yīng)加快。氫溴酸是一種強(qiáng)酸，酸性強(qiáng)于氫氯酸。溴一般用于有機(jī)合成等方面。 碘 加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。100g水在常溫下可溶解約0.02g碘。低毒，氧化性弱，有多種可變化合價(jià)。有升華性，加熱即升華，蒸汽呈紫紅色，但無(wú)空氣時(shí)為深藍(lán)色。有時(shí)需要加水封存。氫碘酸為無(wú)放射性的最強(qiáng)氫鹵酸，也是無(wú)放射性的最強(qiáng)無(wú)氧酸。但腐蝕性是所有無(wú)放射氫鹵酸中最弱的，僅對(duì)皮膚有刺激性。有還原性。 碘是所有鹵族元素中最安全的，因?yàn)榉⒙?、溴的毒性、腐蝕性均比碘強(qiáng)，而砹雖毒性比碘弱，但有放射性。但是，碘對(duì)人體并不安全，尤其是碘蒸氣，會(huì)刺激粘膜。即使要補(bǔ)碘，也要用無(wú)毒的碘

5、酸鹽。所以所有的鹵族元素對(duì)人體都不安全。 化學(xué)性質(zhì)相似性： 1.均能與H發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)鹵化氫，鹵化氫均能溶于水，形成無(wú)氧酸。 H（g）F（g）= 2HF（g） （會(huì)發(fā)生爆炸） H（g）+Cl（g）=（點(diǎn)燃或光照）2HCl（g）（會(huì)發(fā)生爆炸） H（g）+Br（g）= （500攝氏度加熱）2HBr（g） H（g）+I（g）=（持續(xù)加熱）2HI（g）（可逆反應(yīng)）. 2HI（g）=（加熱）H（g）+I（g） 2.均能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的氫鹵酸和次鹵酸（氟除外） 2F（g）2H2O（l）=4HF（aq）O（g） X（g）+H2O（l）=HX（aq）+HXO（aq） X=表示Cl Br I 3.與金屬反應(yīng)

6、；如：3Cl2+2Fe=2FeCl3 4.與堿反應(yīng)；如：Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O B.差異性 1.與氫氣化合的能力，由強(qiáng)到弱 2.氫化合物的穩(wěn)定性逐漸減弱 3.鹵素單質(zhì)的活潑性逐漸減弱 穩(wěn)定性：HF>HCL>HBr>HI 酸性：HF<HCL<HBr<HI 單質(zhì)氧化性：F2>CL2>Br2>I2 陰離子還原性： F-Cl-Br-I- F-只有還原性， 其余既有氧化性又有還原性。 單質(zhì)物理性質(zhì)鹵素相關(guān)顏色 元素單質(zhì)水溶液（溶解度為20的數(shù)據(jù)）CCl4苯酒精銀鹽其他F氟氣：淡黃綠色與水劇烈反應(yīng)AgF；白色，可溶于水/單一鹵

7、素的均為白色，液體透明無(wú)色Cl氯氣：黃綠色氯水：黃綠色，溶解度0.09mol/L黃綠色黃綠色AgCl：白色，難溶于水CuCl2固體：棕黃 溶液：藍(lán)色 FeCl3溶液：黃色 FeCl2溶液：淺綠色Br液溴：深紅棕色溴水：橙色，溶解度0.21mol/L橙紅色橙紅色橙紅色AgBr：淡黃色，難溶于水BaBr2溶液：無(wú)色 CuBr2固體：黑色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末 MgBr2溶液：無(wú)色I(xiàn)碘單質(zhì)：紫黑色 碘蒸氣；紫色碘水：紫色，溶解度0.0013mol/L紫色紫色褐色AgI：黃色，難溶于水， 元素性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)特征最外層電子數(shù)相同，均為7個(gè)電子，由于電子層數(shù)不同，原子半徑不，從FI原子半徑依次增大，因此原子核對(duì)最

8、外層的電子的吸引能力依次減弱，從外界獲得電子的能力依次減弱，單質(zhì)的氧化性減弱。 遞變性與氫反應(yīng)的條件不同，生成的氣體氫化物的穩(wěn)定性不同， HFHClHBrHI, 無(wú)氧酸的酸性不同，HIHBrHClHF.。 與水反應(yīng)的程度不同，從F2 I2逐漸減弱。注意：萃取和分液的概念 ·在溴水中加入四氯化碳振蕩?kù)o置有何現(xiàn)象？（分層，下層橙紅色上層無(wú)色） ·在碘水中加入煤油振蕩?kù)o置有何現(xiàn)象？（分層，上層紫紅色，下層無(wú)色） 鹵離子的鑒別：加入HNO3酸化的硝酸銀溶液， 氯離子：得白色沉淀 Ag+（aq）+ Cl-（aq）AgCl（s） 溴離子：得淡黃色沉淀 Ag+（aq）+ Br-（aq）A

9、gBr（s） 碘離子：得黃色沉淀 Ag+（aq）+ I-（aq）AgI（s） 鹵素的化學(xué)特性 鹵素單質(zhì)在堿中容易歧化，方程式為： 3X（g）+6OH-（aq）5X-（aq）+ XO3-（aq）+3H2O（l） 但在酸性條件下，其逆反應(yīng)很容易進(jìn)行： 5X-（aq）+XO3-（aq）+6H+（aq）3X（g）+3H2O（l） 這一反應(yīng)是制取溴和碘單質(zhì)流程中的最后一步。 鹵素的氫化物叫鹵化氫，為共價(jià)化合物；而其溶液叫氫鹵酸，因?yàn)樗鼈冊(cè)谒卸家噪x子形式存在，且都是酸。氫氟酸一般看成是弱酸，pKa=3.20。氫氯酸（即鹽酸）、氫溴酸、氫碘酸都是化學(xué)中典型的強(qiáng)酸，它們的pKa均為負(fù)數(shù)，酸性從HCl到HI依

10、次增強(qiáng)。 鹵素可以顯示多種價(jià)態(tài)，正價(jià)態(tài)一般都體現(xiàn)在它們的含氧酸根中： +1: HXO （次鹵酸） +3: HXO（亞鹵酸） +5: HXO（鹵酸） +7: HXO（高鹵酸） 鹵素的含氧酸均有氧化性，同一種元素中，次鹵酸的氧化性最強(qiáng)。 鹵素的氧化物都是酸酐。像二氧化氯（ClO）這樣的偶氧化態(tài)氧化物是混酐。 有X2代表鹵素1鹵素單質(zhì)與金屬反應(yīng)？2鹵素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)？3還原性從強(qiáng)到弱？4鹵素單質(zhì)與堿溶液反應(yīng)？5鹵素單質(zhì)之間的置換反應(yīng)？最佳答案 1 M + X2 = MX2 或 2M + X2 = 2MX （依此類推）2 H2 + X2 =（一定條件）= 2HX3 I2 > Br2 > C

11、l2 > F24 2NaOH + X2 = NaX + NaXO + H2O （4NaOH + 2F2 = 4NaF + 2H2O + O2）5 氟不會(huì)在水溶液中置換其它鹵素 因?yàn)闀?huì)與水反應(yīng)Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2Br2 + 2I- = 2Br- + I2Cl2，Br2和水的反應(yīng)都是可逆的，要用可逆號(hào)，不能用等號(hào)HF最穩(wěn)定，HI加熱易分解，所以熱穩(wěn)定性隨X的核電荷數(shù)增大而降低F2、Cl2、Br2、I2的顏色分別是淺黃綠色、黃綠色、紅棕色、紫黑色，顏色逐漸加深。隨荷電核數(shù)增加，單質(zhì)熔點(diǎn)升高。HF,HCl,HBr,HI,HAt

12、等鹵素氣態(tài)氫化物均無(wú)顏色。鹵族單質(zhì)的物理性質(zhì)中顏色由淺深，狀態(tài)由氣固。根據(jù)HX的穩(wěn)定性變化規(guī)律可知HAt不可能很穩(wěn)定，鹵素陰離子還原性逐漸增強(qiáng)，因此At還原性較強(qiáng)。根據(jù)AgX的溶解性可知AgAt可能不溶于水F2很活潑，能和水反應(yīng)，所以F2與其他鹵素鹽溶液反應(yīng)時(shí)，先和水反應(yīng)：2F2+2H2O=4HF+O2，而不是將式量大的鹵族單質(zhì)從它的鹽溶液里置換出來(lái)氟化銀可溶氯化銀白色沉淀溴化銀淺黃色沉淀碘化銀黃色沉淀鹵族元素是沒(méi)有酸性的，你想說(shuō)的是鹵族元素最高價(jià)氧化物水化物的酸性比較吧？鹵族元素非金屬性是同周期從上往下遞減。所以F的非金屬性最強(qiáng)，但是F沒(méi)有最高正價(jià)，所以沒(méi)有高氟酸這個(gè)物質(zhì)。所以酸性最強(qiáng)的酸是

13、高氯酸。HClO4>HI>HBrH2SO4>HCl>HClO3>HNO3（以上為強(qiáng)酸）>H2C2O4(草酸）>H2SO3>H3PO4>CH3COCOOH（丙酮酸）>HNO2(以上為中強(qiáng)酸)>HF>HCOOH>C3H6O3（乳酸）>C6H5COOH(苯甲酸)>CH2=CH-COOH(丙烯酸)>CH3COOH>C2H5COOH(丙酸)>C17H33COOH(油酸)>C17H35COOH（硬脂酸）>H2CO3>H2S>HClO>H3BO3>H2SiO3>

14、;C6H5這是因?yàn)樵貎r(jià)態(tài)不同，含氧酸里面的元素是正價(jià)，而無(wú)氧酸里面的元素是負(fù)價(jià)。它們所具有的化學(xué)性質(zhì)在變。那得看元素的非金屬性的強(qiáng)弱,元素的非金屬性越強(qiáng),則其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性就越強(qiáng).在同一周期中,隨著核電荷數(shù)增加,元素的非金屬性增強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性就越強(qiáng).在同一主族中,隨著核電荷數(shù)的增加,元素的非金屬性減弱,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性就越弱.對(duì)我有幫助高中化考點(diǎn)精講 鹵素1 復(fù)習(xí)重點(diǎn)1鹵素單質(zhì)在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上的主要差異及遞變規(guī)律；2鹵族元素的化合物性質(zhì)的遞變性；3鹵化銀的性質(zhì)、用途及碘與人體健康的關(guān)系。4重點(diǎn)考查鹵素性質(zhì)的變化規(guī)律。2難點(diǎn)聚焦1.鹵族元素

15、鹵族元素包括：F、Cl、Br、I、At。 它們的原子最外電子層都有7個(gè)電子， 因此它們的化學(xué)性質(zhì)相似，都具有強(qiáng)氧化性。由于原子核外電子層數(shù)不同， 因此它們的性質(zhì)也存在著差異。(1)相似性與金屬反應(yīng)：2Fe+3Br22FeBr3，F(xiàn)e+I2=FeI2與非金屬反應(yīng)：H2+F22HF，2P+3Br22PBr3與水反應(yīng)：H2O+Br2=HBr+HBrO(程度更小)；2F2+2H2O4HF+O2(劇烈、完全) 與堿反應(yīng)：2NaOH+Br2NaBr+NaBrO+H2O；2NaOH+I2NaI+NaIO+H2O(注：也可生成NaI和NaIO3)(2) 相異性(變化規(guī)律)注意點(diǎn)：F2 的氧化性特別強(qiáng)，因此F-

16、的還原性特別弱。Br-、I- 都有較強(qiáng)的還原性，都能被濃H2SO4和HNO3氧化，因此用NaBr和濃H2SO4反應(yīng)制HBr時(shí)，其中含有Br2蒸氣和SO2氣體，應(yīng)用濃H3PO4代替濃H2SO4制HBr。用濃H2SO4幾乎不能制取HI， 所以必須用濃H3PO4和KI等反應(yīng)制HI。HX都極易溶于水，在空氣中形成白霧。2兩類置換反應(yīng)(1)金屬間的置換： 活潑金屬置換不活潑金屬。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反應(yīng)意義：說(shuō)明金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱；制備金屬。(2) 非金屬間的置換：活潑非金屬置換不活潑非金屬。2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；2KI+Br2=2KBr+I2；2F2+2H2O4HF+O2意

17、義：比較非金屬單質(zhì)活潑性強(qiáng)弱；制備非金屬單質(zhì)。溴和碘在水中溶解性均很弱，而在某些有機(jī)溶劑中(如：苯、汽油、四氯化碳)則易溶。 注： 溶液的顏色與濃稀有關(guān)，濃溶液顏色深，稀溶液顏色淺，如飽和溴水為紅棕色，而很稀的溴水則為淺黃色。4萃取(1)原理： 利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來(lái)。(2)操作步驟：混合振蕩，靜置分層，分液。使用的儀器是分液漏斗。(3)注意點(diǎn)：萃取劑必須具備兩點(diǎn)：a與溶劑不相溶，b溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度較大。注：酒精易溶于水不能做水溶液萃取劑，苯和汽油比水輕，CCl4比水重。萃取常在分液漏斗中進(jìn)行，分液是萃取操作中的一個(gè)

18、步驟。 分液時(shí)，打開(kāi)分液漏斗的活塞，將下層液體從漏斗頸放出，當(dāng)下層液體剛好放完時(shí)要立即關(guān)閉活塞，不要讓上層液體流出，上層液體從分液漏斗上口倒出。5氟化氫(1)性質(zhì)有劇毒的無(wú)色氣體，極易溶于水。氫氟酸為弱酸(其它氫鹵酸均為強(qiáng)酸)。與SiO2反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF4+2H2O 注： 此反應(yīng)為HF的特性， 換成HCl則與SiO2不反應(yīng)。 氫氟酸能腐蝕玻璃，用于玻璃刻字。 氫氟酸應(yīng)保存在鉛制容器或塑料容器中。(2)制法 CaF2+H2SO4(濃)=2HF+CaSO4 此反應(yīng)不能在玻璃器皿中進(jìn)行，為什么？CaF2是螢石的主要成分，它不溶于水，是氟元素的重要資源。6鹵化銀除AgF外， 其它鹵化銀均

19、不溶于水和稀HNO3，是檢驗(yàn)X-的原理。Ag+Cl-=AgCl(白色)；Ag+Br-AgBr(淺黃色)；Ag+I-AgI(黃色)注意點(diǎn)：3Ag+PO43-=Ag3PO4 (黃色)。但Ag3PO4溶于HNO3：Ag3PO4+2H+3Ag+H2PO4-AgX(除AgF) 見(jiàn)光易分解成銀和鹵素單質(zhì)。 AgBr和AgI可做感光材料或變色鏡。反應(yīng)及現(xiàn)象為：2AgCl = 2Ag+Cl2；2AgBr = 2Ag+Br2；2AgI = 2Ag+I2 固體逐漸變成黑色，這是單質(zhì)銀的小顆粒。1鹵素單質(zhì)在不同的溶劑中分別呈什么顏色？Cl2在水中溶解度較大，它在水中和有機(jī)溶劑中均呈黃綠色，與氣態(tài)顏色相近。Br2、I

20、2在水中溶解度較小，所以它們?cè)谒蓄伾^在有機(jī)溶劑中的顏色淺。一、氯水成分的多樣性氯氣溶于水得到的溶液叫做氯水，常溫下1體積水溶解大約2體積Cl2，而溶解的Cl2約只有39%與水發(fā)生反應(yīng)，在氯水中存在如下三個(gè)平衡：Cl2H2O HClHClO HClO H+ClO H2O H+OH所以在氯水中含有三種分子：Cl2、H2O、HClO；四種離子：H+、Cl、ClO及少量OH。二、氯水性質(zhì)的多樣性由于氯水中成分的多樣性，使得氯水性質(zhì)也具有多樣性：如Cl2、HclO的強(qiáng)氧化性，HCl的強(qiáng)酸性，HClO的弱酸性等。1氧化性：當(dāng)氯水與Fe2+、I、S2、SO32等還原性物質(zhì)作用時(shí)，起反應(yīng)的是Cl2分子。2

21、酸性：當(dāng)氯水與較活潑金屬(如Al、Mg等)、弱酸鹽(如NaHCO3、Na2CO3等)作用時(shí)，起反應(yīng)的是H離子。3漂白性：氯水使品紅溶液等有機(jī)色質(zhì)褪色，起反應(yīng)的是HClO分子。4沉淀反應(yīng)：當(dāng)氯水與AgNO3溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生白色沉淀，起反應(yīng)的是Cl離子。在某些反應(yīng)中，起反應(yīng)的不止一種微粒。如新制的氯水中滴加紫色石蕊試液先變紅后褪色，起反應(yīng)的是H+和HClO。三、氯水參與反應(yīng)類型的多樣性1化合反應(yīng)向氯水中加入不活潑金屬Cu：CuCl2=CuCl2氯水與Mg等活潑金屬發(fā)生的主反應(yīng)：MgCl2=MgCl22分解反應(yīng)氯水久置或見(jiàn)光： 故久置氯水的黃綠色消失，pH減小，可視為稀鹽酸。氯水通常隨配隨用，如需貯

22、存?zhèn)溆?，宜放在棕色瓶中并置于冷暗處?置換反應(yīng)氯水與Mg等活潑金屬發(fā)生的副反應(yīng)：Mg2HCl=MgCl2H2氯水與濃氨水反應(yīng)：3Cl22NH3=N26HCl或3Cl28NH3=N26NH4Cl氯水與硫化鈉溶液反應(yīng)：Na2SCl22NaClS氯水與少量溴化亞鐵溶液反應(yīng)：2FeBr23Cl2(足量)=2FeCl32Br2氯水與碘化鉀溶液反應(yīng)：2KICl22KClI2故可用潤(rùn)濕的KI淀粉試紙對(duì)Cl2收集的驗(yàn)滿。4復(fù)分解反應(yīng)氯水中加碳酸鈣：CaCO32HCl=CaCl2H2O+CO2氯水與硝酸銀溶液反應(yīng)：AgNO3HClAgCl+HNO35其他氧化還原反應(yīng)向氯水中加入NaOH溶液：Cl22NaOH=N

23、aCl+NaClOH2O氯水與亞硫酸鈉溶液反應(yīng)：Na2SO3Cl2H2O=Na2SO42HCl少量氯水與溴化亞鐵溶液反應(yīng)：6FeBr23Cl2(少量)=2FeCl34FeBr3二氧化硫通入氯水中：SO2Cl22H2O=H2SO42HCl次氯酸有強(qiáng)氧化性，某些有色有機(jī)物被次氯酸氧化，破壞了其中的顯色結(jié)構(gòu)而褪色，但不能使有色的無(wú)機(jī)離子(Fe3+、Cu2+、MnO4)褪色。6加成反應(yīng)向氯水中通入乙烯：Cl2+CH2=CH2CH2ClCH2Cl故盛氯水的試劑瓶不能用橡皮塞，因?yàn)橄鹉z中含有不飽和的碳碳鍵。氯元素是一種重要的鹵族元素，化學(xué)性質(zhì)特別活潑，氯元素的價(jià)態(tài)變化也很復(fù)雜，現(xiàn)總結(jié)如下：一、Cl2Cl(

24、氯氣的強(qiáng)氧化性)1氯氣與多數(shù)金屬反應(yīng)2Fe3Cl2=2FeCl3(氯氣的氧化性強(qiáng)，生成高價(jià)物)CuCl2=CuCl2(氯氣的氧化性強(qiáng)，生成高價(jià)物)MgCl2=MgCl22氯氣與某些非金屬反應(yīng)2P3Cl2=2PCl3(少量氯氣，生成液態(tài)PCl3)2P5Cl2=2PCl5(足量氯氣，生成固態(tài)PCl5)H2Cl2=2HCl(工業(yè)上制鹽酸)3氯氣與某些還原性化合物反應(yīng)2KICl22KClI2(工業(yè)上制碘)2KBrCl22KClBr2(工業(yè)上制溴)Na2SO3Cl2H2O=Na2SO42HClSO2Cl22H2O=H2SO42HCl(漂白的二氧化硫與氯氣不能混用)2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2(足量氯氣)6FeBr23Cl2=2FeCl34FeBr3(少量氯氣)Na2SCl22NaClS3Cl22NH3=N26HCl(少量氨氣