《卤素的通性》PPT课件.ppt

12-1 卤素的通性 12-2 卤素单质及其化合物 12-3 含氧酸的氧化还原性 第十二章 卤素 Date1 内容提要： 卤素及其重要化合物的制备、用途和性质的递变规律，卤素 的氧化还原性。 本章要求： 1.熟悉卤素及其重要化合物的基本化学性质、结构、制备和用途 ，除了掌握共性外，还要抓住它们之间的差异性。 2.熟悉卤素单质和次卤酸及其盐发生歧化反应的条件和递变规律 。 3.熟练运用元素电势图来判断卤素及其化合物各氧化态间的转化 关系。 Date2 1A0 H A A A A A AHe Li BeBCNOFNe Na Mg BBBB BB B AISi PS CIAr K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga GeAs Se BrKr Rb SrYZr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn SbTe IXe Cs Ba La-Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg TI Pb Bi PoPoAtAtRn FrFr RaRa Ac-LrAc-Lr RfRf DbDb SgSg BhBh HsHs MtMt UunUun UuuUuu UubUub 114116118 镧系 La Ce Pr Nd PmPm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 锕系 AcAc ThTh PaPa U U NpNp Pu Pu AmAm CmCm BkBk CfCf Es Es FmFm MdMd NoNo Lr Date3 卤素（X）FCIBrI 原子序数9173553 价电子层结构2s22p53s23p54s24p55s25p5 主要氧化数-1；0-1；0；+1；+3；+5；+7 共价、X-1半径逐渐增大 电子亲和能322348.7324.5295 第一电离能1681125111401008 电负性3.983.162.962.66 Date4 共价半径 X-半径 Date5 解释： 1.半径与性质 共价半径： 同周期X最小，得电子能力最强， 同族半径依次增大，得电子能力减弱，氧 化性降低。 X-半径： 同族依次增大，失电子能力增强，还原性 增强。 Date6 2. 电子亲合能？ EF1500 1000 200 Date39 (3)还原性 HF HCI HBr HI 无 增强 4H+4I-+O2=2I2+2H2O 8HI+H2SO4(浓)=H2S+I2+4H2O 2HBr+H2SO4(浓)=SO2+Br2+2H2O HCI+H2SO4(浓) HCI(浓)+MnO2(KMnO4,PbO2,KCIO3,K2Cr2O7等)CI2 Date40 (4)HF的特性 反常高的熔沸点;稀溶液为弱酸,浓溶液为强酸 ; 与SiO2或硅酸盐作用 SiO2+4HF=2H2O+SiF4 CaSiO3+6HF=CaF2+3H2O+SiF4 所以不能用玻璃制品装HF,但可用HF刻蚀玻璃. 3.HX的制法 (1)直接合成法（制HCI） H2+CI2=2HCI (F2太剧烈,Br2 、I2太慢） Date41 (2)复分解法 HF：CaF2+H2SO4(浓)=CaSO4+2HF 反应在铅或铂蒸馏釜中进行，水吸收得酸 HCI：NaCI+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCI NaHSO4+NaCI(780K)=Na2SO4+HCI NaHSO4 、Na2SO4冷后在容器中不易洗涤，热水溶之。 此法不能用于制HBr、HI（？） HBr：NaBr+H3PO4=NaH2PO4+HBr HI： NaI+H3PO4=NaH2PO4+HI Date42 (3)非金属卤化物的水解 PBr3+3H2O=H3PO3+3HBr PI3+3H2O=H3PO3+3HI 2P+6H2O+3Br2=2H3PO3+6HBr 2P+3I2+6H2O=2H3PO3+6HI (4)其它制法 H2S+I2=2HI+S C2H6（g)+CI2(g)=C2H5CI(g)+HCI(g)F2 CI2 Br2 Date43 Date44 Date45 Date46 2、卤素互化物 指两种卤素原子之间以共价键结合而形成的化合物 通式：XXn(n=1,3,5) 电负性: X X 如：BrCI ICI ICI3 IBr3 IBr 其余几乎都是氟的卤素互化物 IF3 IF5 CIF5 等 Date47 结构： 性质： (1)不稳定，类似X2，都是强氧化剂，活性较高 (2)与大多数金属和非金属反应生成相应卤化物 (3)易发生水解 XX+H2OH+X-+HXO IF5+3H2O=5HF+H+IO3- Date48 3、多卤化物 金属卤化物+卤素单质X2 KI+I2=KI3 （直线） +卤素互化物XX CsBr+Ibr=CsIBr2 与形成卤素互化物相反，F不易形成多卤化物 FCIBrI多卤化物依次增多，结构类同 互化物，性质不稳定，受热易分解。 CsICI2=CsCI+ICI Date49 O CI Br I 电负性 3.44 3.16 2.96 2.66 CI、Br、I能与电负性大的氧形成正氧化 数为（+1，+3，+5，+7）的氧化物、含氧酸及 含氧酸盐。 1、氧化物通性：大多不稳定，受撞击或光照即 爆炸分解。碘氧化物最稳定。氯、溴氧化物室 温即明显分解，F不能形成氧化物（氧的氟化物 OF2，O2F2）。 稳定性：高价态氧化物低价态氧化物 Date50 2、几种较重要的氧化物 (1)CI2O：黄红色气体。H2O+CI2O=HCIO 次氯酸的酸酐，不稳定易爆。 (2)CIO2：黄色气体，冷凝时为红色液体 2CIO2+2NaOH=NaCIO2+NaCIO3+H2O (3)CI2O7:无色液体，HCIO4酸酐 *(4)I2O5:白色固体，HIO3的酸酐。是所有卤素 氧化物中最稳定的。合成氨工业定量测CO I2O5+5CO=5CO2+I2（1997年山大考研题） (5)OF2:2F2+2NaOH(2%)=2NaF+H2O+OF2 Date51 氧化值CIBrI名称 +1HCIOHBrOHIO次卤酸 +3HCIO2HBrO2-亚卤酸 +5HCIO3HBrO3HIO3卤酸 +7HCIO4HBrO4HIO4 H5IO6高卤酸 构型： XO- XO2- XO3- XO4- X:sp3 直线形 V字型 三角锥形 四面体形 Date52 氧化物 含氧酸 含氧酸盐 稳定性增强 含氧酸大多不稳定，仅存在于水溶液中，至 今未得到游离的纯酸。含氧酸盐相对稳定。 Date53 (1)酸（H-O-X）的共性 Date54 (2)盐（XO-）的性质 A 所有盐都溶于水，且水解溶液显碱性 思考 比较pH值的大小:NaCIO与NaIO NaCIO与NaCI Date55 B 氧化性 CIO-/CI- BrO-/Br- IO-/I- （V） 0.89 0.76 0.49 C 稳定性 3XO-2X-+XO3- CIO- BrO- *IO- 歧化温度（K） 348 323 常温 （溶液中不存在次碘酸盐） Date56 (3)次氯酸的制备与性质 制备： Ka=4.210-4 Ag2O;HgO;CaCO3 2CI2+H2O+Ag2O=2AgCI+2HCIO 性质：A 弱酸性（Ka=3.410-8） Ca(CIO)2+CO2+H2O=2HCIO+CaCO3( ？) Date57 B 氧化性 HCIO+HCI=CI2+H2O C 稳定性 氯水具有漂白杀菌作用主要基于（1）式， Date58 (4)次氯酸盐的制备与性质 制备（工业）：无隔膜电解冷的稀食盐溶液 Date59 2CI2+3Ca(OH)2=Ca(CIO)2CaCI2Ca(OH)2H2O +H2O 漂白粉 漂白粉的质量以有效氯（%）衡量 Ca(CIO)2+4HCI=CaCI2+2H2O+CI2 性质：A 水溶液显碱性 B 较稳定 C 氧化性 NaCIO+浓HCI NaCIO+MnSO4 NaCIO+KI Date60 制备： Ba(CIO2)2+H2SO4=BaSO4+2HCIO2 2CIO2+Na2O2=2NaCIO2+O2 性质：HCIO2仅存于水溶液中，盐溶液较稳定 8HCIO2=6CIO2+CI2+4H2O 酸性 HCIO2HCIO ; 氧化性 HCIO2HCIO;HCIOHCIO2 (规律) (HCIO/CI2)=1.63V高氯酸 2Mn2+5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+ Date66 HCIO4制法：KCIO4+H2SO4（浓）=KHSO4+HCIO4 高卤酸盐：氯的含氧酸盐最稳定，中性溶液无 氧化性，酸化后有氧化性。溶解性类同MCIO3，K+ 、Rb+、Cs+、NH4+的高氯酸盐溶解度很小。 偏高碘酸HIO4正高碘酸H5IO6 Date67 （CN）2 （SCN）2 （OCN）2 氰 硫氰 氧氰（qng) CN- SCN- NCS- OCN- 氰离子 硫氰酸根 异硫氰酸根 氰酸根 Date68 氧 化 态 酸 热稳 定性 酸强 度 氧化 性 盐 热稳 定性 氧化 性 阴离 子碱 强度 +1 +3 +5 +7 HOCI HCIO2 HCIO3 HCIO4 NaOCI NaCIO2 NaCIO3 NaCIO4 热稳定性增高，氧化性减弱 增 大 增 大 增 大 减 弱 减 弱 减 弱 Date69 本章重点 1.卤素单质的制备方法和性质。 2.HX的制备及酸性、还原性、稳定性的变化规律。 3.卤素含氧酸及其盐的稳定性、酸性、氧化性及其 变化规律。 （上三条主要是对氯、溴、碘） 4.氟及HF的特性 Date70 规律(pH=0,最高氧化态/单质) 一、同周期各元素最高氧化态的含氧酸，氧化 性从左到右增强。 H4SiO4HNO3 H2SO3H2SO4 (/NO) 1.0 0.96 /S 0.45 0.36 Date73 四、同种含氧酸或盐在不同条件下的氧化性 1.浓酸比稀酸的氧化性强 2.含氧酸比含氧酸盐的氧化性强 3.含氧酸盐在酸性条件下的氧化性比 在 中性或碱性条件下的强。 A （IO3-/I2）=1.20V B （IO3-/I2）=0.202V Date74 *影响含氧酸及其盐氧化能力强弱的因素 一、中心原子（R：成酸元素）结合电子的能力 含氧酸及其盐的氧化能力系指处于高氧化 态的中心原子在它转变为低氧化态的过程中结 合电子的能力。 中心原子结合电子的能力越强，酸或盐越 容易被还原，即氧化性越强。 Date75 这种能力与中心原子的电负性、原子半径、氧 化态等因素有关。 凡电负性高，原子半径小，氧化态高的中 心原子，其获得电子的能力强，氧化性强。 同一周期的元素，从左到右，电负性增大， 半径减小，所以它们最高氧化态含氧酸的氧化 性依次递增。 H4SiO4B(CIO-/CI2)=0.40V Ca(CIO)2+4HCI=CaCI2+2H2O+2CI2 A(HCIO/CI2)=1.63V A(CI2/CI-)=1.36V Date80 9 0-20的溶解度 KCIO3：7.5 KCIO4：0.7 Date81 16.相关离子方程式 5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O I2+I-=I3- I3 -+2S2O32-=3I-+S4O62- 相当量关系式 5I-IO3-3I3-6S2O32- 1 6 X1 0.096 X1=1/60.096=0.0016(mol) 与原碘化物反应的IO3-：0.002-0.0016=0.0004 (mol) Date82 则原碘化物的物质的量 =50.0004=0.002（mol) 碘化物的式量=(332/1000)(1/0.002)=166 166-127=39,化学式可写成MnI n=1,M=39,M为K; 即碘化物为KI Date83 补充 六 1. A KI ； B 浓H2SO4 ；C I2 ； D KI3 ；E Na2S2O3 ; F CI2 8I-+9H2SO4（浓）=4I2+H2S+4H2O+8HSO4- I3-+2S2O32-=S4O62-+3I- I3-+8CI2+9H2O=16CI-+3IO3-+18H+ S2O32-+2H+=SO2+S+H2O S2O32-+4CI2+5H2O=2SO42-+8CI-+10H+ SO42-+Ba2+=BaSO4 Date84 2.A I2 ； B NaIO3 ; C NaI 3. 2I-+CIO-+H2O=I2+CI-+2OH- 4.B(CIO-/CI-)=0.8V B(I2/I-)=0.535V 5. I2+5CIO-+2OH-=2IO3-+5CI-+H2O 6.B(CIO-/CI-)=0.8V B(IO3- /I2)=0.205V 7. 2IO3-+2H+5SO32-=I2+5SO42-+H2O 8.A(IO3-/I2)=1.195V 9. A(SO42-/SO32-)=0.172V Date85 SO32-+I2+2OH-=2I-+SO42-+H2O B(I2 /I-)=0.535V B(SO42-/SO32-)=-0.92V IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O A(IO3-/I2)=1.195V A(I2/I-)=0.535V Date86 3. A NaI ; B NaCIO 2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+ I-+Ag+=AgI NaCIO+2HCI(浓)=CI2+H2O+NaCI CI2+2NaOH(冷)=NaCI+NaCIO+H2O 2I-+CIO-+H2O=I2+CI-+2OH- 2OH-+I2+5CIO-=2IO3-+5CI-+H2O Date87 dPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w- A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcNfRiYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w- z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w- z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w- z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x- A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x- A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-AH9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w- A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWnZr$u(x+E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w- z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWs&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x- A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnu(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A