第九章主族非金属元素第一节卤素

1、第九章第九章 主族非金属元素主族非金属元素1141161181234567钅钅钅 钅喜 波 黑麦卢 钅 杜钅镧系锕系钫 镭铌 钽银金镉汞铟铊锡铅锑铋碲钋 砹 氡氙 碘镧 铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽 镝 钬 铒 铥 镱 镥锕 钍镤 铀 镎 钚 镅 锔锫 锎 锿 镄锘 铹 钔铷铯锶钡钇 锆铪钼钨锝铼 钌 铑 钯锇 铱 铂氢锂氦铍硼 碳氮 氧 氟 氖钠 镁铝 硅 磷 硫氯 氩钾 钙 钪 钛钒 铬 锰 铁 钴 镍 铜 锌 镓 锗 砷 硒 溴 氪AcThPa UNpPuAmCmBk Cf EsFmMdNoLr Zr NbMo Tc RuRhPdAgCdInSnSbTeI Xe Hf TaW Re O

2、sIrPt AuHgTl PbBiPoAtRnIBIAIIAIIIA IVAVAVIA VIIAVIIIIIBIIIB IVB VBVIB VIIBRf DbSgBhHsMtUun Uuu UubAc-LrLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTm YbLuHHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPClSArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbCsFrSrBaRaYLaLu-12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474

3、84950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001011021031041051061071081091101111125789 103-71p区区通性通性 非金属单质和金属相比，几乎没有共同的物理性非金属单质和金属相比，几乎没有共同的物理性质，其性质彼此之间相差很悬殊。从状态来看，常质，其性质彼此之间相差很悬殊。从状态来看，常温常压下，既有固体、液体，又有气体；从熔、沸温常压下，既有固体、液体，又有气体；从熔、沸点来讲：有高达点来

4、讲：有高达48270C（金刚石的沸点）的，也有（金刚石的沸点）的，也有低到低到4.2K（He的沸点）；硬度、密度、水溶性相差的沸点）；硬度、密度、水溶性相差也很悬殊；从导电性来讲，大部分非金属都是非导也很悬殊；从导电性来讲，大部分非金属都是非导电体，但也有的导电性不逊色于金属，有的非金属电体，但也有的导电性不逊色于金属，有的非金属是良好的半导体，如硅。是良好的半导体，如硅。 造成非金属单质物理性质相差悬殊的是由于其晶体造成非金属单质物理性质相差悬殊的是由于其晶体类型比较多，同素异形体多。类型比较多，同素异形体多。 通性通性（一）非金属元素的物理性质（一）非金属元素的物理性质 F2、Cl2、O2

5、是强氧化剂。是强氧化剂。H2、C、Si高温时有较高温时有较强的还原性。在化学反应中，强的还原性。在化学反应中，Cl2、Br2、I2、N2、P、S既有氧化性又有还原性。既有氧化性又有还原性。F2、Cl2、Br2、I2、At2（分子晶体）（分子晶体）熔沸点升高、颜色加深等熔沸点升高、颜色加深等金刚石金刚石(C) 晶体硅晶体硅(Si)（原子晶体）（原子晶体）熔沸点降低、硬度减小熔沸点降低、硬度减小在晶体类型相同的前提下，一些非金属单质的物理在晶体类型相同的前提下，一些非金属单质的物理性质还是有规律可循的，如：性质还是有规律可循的，如：（二）非金属单质的化学性质（二）非金属单质的化学性质 （1）与金属

6、的反应：非金属性越强的元素，其单质越）与金属的反应：非金属性越强的元素，其单质越易与金属反应。典型金属与典型非金属反应生成离子易与金属反应。典型金属与典型非金属反应生成离子化合物。如：化合物。如：X2+2Na 2NaX(X为卤素）为卤素）点燃点燃N2+3Mg Mg3N2点燃点燃（2）与氧的反应）与氧的反应 多数非金属可以直接与氧化合形成多种氧化物。有多数非金属可以直接与氧化合形成多种氧化物。有的虽不能直接与氧化合，但也有多种不同价态的氧化的虽不能直接与氧化合，但也有多种不同价态的氧化物存在。如物存在。如 Cl2O、Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7。（二）非金属单质的化学性质（二）非金属单质的

7、化学性质在所有元素中，只有氟的电负性大于氧，所以仅在在所有元素中，只有氟的电负性大于氧，所以仅在OF2中氧呈现正价态。中氧呈现正价态。非金属氧化物大多数是酸酐，其最高价氧化物都是酸非金属氧化物大多数是酸酐，其最高价氧化物都是酸酐。如：酐。如：硼酸酐硼酸酐 B2O3 碳酸酐碳酸酐CO2 硝酸酐硝酸酐N2O5硫酸酐硫酸酐SO3 磷酸酐磷酸酐 P2O5 高氯酸酐高氯酸酐Cl2O7（二）非金属单质的化学性质（二）非金属单质的化学性质（3）与）与H2反应：生成共价型氢化物。元素非金属性越反应：生成共价型氢化物。元素非金属性越强，越易与强，越易与H2反应，且生成的氢化物越稳定。共价型反应，且生成的氢化物越

8、稳定。共价型氢化物有关性质的递变规律如下：氢化物有关性质的递变规律如下：A A A A AB2H 6 CH 4 NH3 H2O HF SiH4 PH3 H2O HCl (GeH4) AsH3 H2Se HBr (SnH4) SbH3 H2Te HI稳定性递增，还原性递减，水溶性、酸性递增稳定性递增，还原性递减，水溶性、酸性递增水溶液酸性递增水溶液酸性递增还原性递增还原性递增热稳定性递减热稳定性递减中性中性碱性碱性酸性酸性（二）非金属单质的化学性质（二）非金属单质的化学性质（4）与水的反应）与水的反应大部分非金属单质不与水反应，卤素仅部分与水反应大部分非金属单质不与水反应，卤素仅部分与水反应，碳

9、、硼仅在赤热的条件下才与水蒸气反应。，碳、硼仅在赤热的条件下才与水蒸气反应。2F2+2H2O 4HF+O2（剧烈，置换反应）（剧烈，置换反应）Cl2+H2O HCl+HClO（缓慢、歧化反应）（缓慢、歧化反应）C+H2O(g) CO+H2（置换反应）（置换反应）2B+3H2O(g) B2O3+3H2（置换反应）（置换反应）高温高温（5）与酸的反应）与酸的反应非金属一般不与稀酸反应，但强氧化性酸如浓非金属一般不与稀酸反应，但强氧化性酸如浓HNO3、浓浓H2SO4可以使许多非金属被氧化。如：可以使许多非金属被氧化。如：（二）非金属单质的化学性质（二）非金属单质的化学性质S+6HNO3( 浓浓) H

10、2SO4+6NO2 +2H2OS+2H2SO4(浓浓 ) 3SO2 +2H2OI2+10HNO3(浓浓) 2HIO3+10NO2 +4H2O非金属性强的非金属单质，能够氧化某些含氧酸非金属性强的非金属单质，能够氧化某些含氧酸或含氧酸盐，如：或含氧酸盐，如：Br2+H2SO3+H2O 2HBr+H2SO4Br2+K2SO3+H2O 2HBr+K2SO4（6）与碱的反应）与碱的反应许多非金属单质可与碱反应，许多非金属单质在碱许多非金属单质可与碱反应，许多非金属单质在碱性水溶液中发生的是歧化反应。如：性水溶液中发生的是歧化反应。如：（二）非金属单质的化学性质（二）非金属单质的化学性质3S+6KOH

11、2K2S+K2SO3+3H2O4P+3NaOH+3H2O 3NaH2PO2+PH3 Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2 2B+2NaOH+2H2O 2NaBO2+3H2 有些还原性较强的非金属在与强碱反应时，非金属有些还原性较强的非金属在与强碱反应时，非金属作还原剂。如：作还原剂。如： F2的非金属性最强，只有氧化性而无还原性，在的非金属性最强，只有氧化性而无还原性，在与碱反应时，只能作氧化剂。与碱反应时，只能作氧化剂。2F2+2NaOH 2NaF+OF2 +H2O（二）非金属单质的化学性质（二）非金属单质的化学性质（三）非金属单质的制法（三）非金属单质的制法（1）氧化法）氧化法

12、此法适用于常于负价态存在的卤素和氧族等非金属此法适用于常于负价态存在的卤素和氧族等非金属元素的制备。如：元素的制备。如：4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+2Cl2（2） 还原法还原法此法适用于常与正价态存在的氮族、碳族及硼等非此法适用于常与正价态存在的氮族、碳族及硼等非金属元素。金属元素。2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C 6CaSiO3+P4+10CO高温高温As2O3+3C 2As+3CO高温高温B2O3+3H2 2B+3H2O高温高温（3）分解法）分解法此法是指在加热的条件下，某些化合物发生分解而得此法是指在加热的条件下，某些化合物发生分解而得到非金属单质。到非金属单质。F

13、eS2 FeS+S（4）电解法）电解法此法用于活泼的非金属的制备。最活泼的非金属单此法用于活泼的非金属的制备。最活泼的非金属单质氟只能采用熔融电解的方法来制取。质氟只能采用熔融电解的方法来制取。2KHF2 2KF+H2 +F2 熔融电解熔融电解 （三）非金属单质的制法（三）非金属单质的制法（四）（四） 非金属氢化物非金属氢化物（1）熔沸点变化规律）熔沸点变化规律 结构相似时，熔沸点随着相对分子质量的增大结构相似时，熔沸点随着相对分子质量的增大而升高，在同一主族中，沸点由上至下，逐渐升高。而升高，在同一主族中，沸点由上至下，逐渐升高。但由于但由于N、O、F的原子半径小，电负性大，氢化的原子半径小

14、，电负性大，氢化物分子间存在着氢键，使得它们的沸点，与同主族物分子间存在着氢键，使得它们的沸点，与同主族其余氢化物比较显得特别高。其余氢化物比较显得特别高。 H2OHFNH3CH4 H2SeH3AsHBrGeH4H2SHClPH3SiH4 H2TeSbH3HISnH4（2）热稳定性）热稳定性 非金属性越强，其氢化物越稳定，因此，共价型非金属性越强，其氢化物越稳定，因此，共价型氢化物的热稳定性：在同一周期中，从左到右逐渐氢化物的热稳定性：在同一周期中，从左到右逐渐增加；在同一族中，自上而下逐渐减小。增加；在同一族中，自上而下逐渐减小。（3）还原性）还原性 其他共价型氢化物都具有不同程度的还原性。

15、同其他共价型氢化物都具有不同程度的还原性。同周期从左至右，氢化物的还原性减弱；同主族自上周期从左至右，氢化物的还原性减弱；同主族自上而下，氢化物的还原性增强。解释：在周期表中，而下，氢化物的还原性增强。解释：在周期表中，从右向左，自上而下，元素的原子半径增大，电负从右向左，自上而下，元素的原子半径增大，电负性减小，阴离子失电子的能力依次递增，所以氢化性减小，阴离子失电子的能力依次递增，所以氢化物的还原性也依次增强。物的还原性也依次增强。（四）（四） 非金属氢化物非金属氢化物（五）含氧酸（五）含氧酸1.含氧酸酸碱性变化规律含氧酸酸碱性变化规律非金属元素的氢氧化物均为酸。由于非金属元素都是非金属元

16、素的氢氧化物均为酸。由于非金属元素都是主族元素，所以其氢氧化物的酸性强弱变化规律较强。主族元素，所以其氢氧化物的酸性强弱变化规律较强。同周期，从左到右，其酸性依次增强，例如：同周期，从左到右，其酸性依次增强，例如： A A A A A第第2周期周期 H3BO3 H2CO3 HNO3 极弱酸极弱酸 弱酸弱酸 强酸强酸第第3周期周期 H2SiO3 H3PO 4 H2SO4 HClO4 弱酸弱酸 中强酸中强酸 强酸强酸 更强酸更强酸 第第4周期周期 H3AsO4 H2SeO4 HBrO4 中强酸中强酸 强酸强酸 更强酸更强酸 酸性依次减弱酸性依次减弱酸性依次增强酸性依次增强R为同一主族元素且为同一主

17、族元素且R价态相同时，从上至下酸性递价态相同时，从上至下酸性递减。如：减。如：HNO3 H3PO4H3AsO4；HClOHBrOHIO同种非金属元素的不同含氧酸，一般来说价态越高，同种非金属元素的不同含氧酸，一般来说价态越高，酸性越强。例如：酸性越强。例如： HNO2 的酸性比的酸性比HNO3弱，弱，H2SO3的酸性比的酸性比H2SO4弱。弱。HClO HClO2 HClO3 HClO4酸性增强酸性增强（五）含氧酸（五）含氧酸（六）非金属含氧酸盐（六）非金属含氧酸盐1、含氧酸盐溶解性一般规律、含氧酸盐溶解性一般规律钠盐、钾盐、硝酸盐、氯酸盐大多数易溶于水。钠盐、钾盐、硝酸盐、氯酸盐大多数易溶于

18、水。硫酸盐大部分溶于水，但硫酸盐大部分溶于水，但SrSO4、BaSO4、PbSO4难溶，难溶，CaSO4、Ag2SO4微溶于水。微溶于水。碳酸盐大多数都不溶于水，以碳酸盐大多数都不溶于水，以CaCO3、BaCO3、PbCO3、SrCO3最难溶。最难溶。磷酸盐、磷酸一氢盐、大都不溶于水而磷酸二氢磷酸盐、磷酸一氢盐、大都不溶于水而磷酸二氢盐可溶于水。盐可溶于水。（七）其他（七）其他（1）难挥发的酸有浓）难挥发的酸有浓H2SO4、浓、浓H3PO4；（2）易挥发的酸有）易挥发的酸有HNO3、H2S、HX；（3）不稳定的酸有）不稳定的酸有H2CO3、H2SO3、 HClO（只存（只存在于稀的水溶液中），

19、在于稀的水溶液中），HNO3也属不稳定酸；也属不稳定酸；（4）难溶于水的酸有）难溶于水的酸有H4SiO4、H2SiO3；（5）有毒的酸有）有毒的酸有HPO3、H3AsO4。第一节第一节 卤素卤素0AAA A A He 氦氦2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖3 Al 铝铝 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氩氩4 Ga 镓镓 Ge 锗锗 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪5 In 铟铟 Sn 锡锡 Sb 锑锑 Te 碲碲 I 碘碘 Xe 氙氙6 Tl 铊铊 Pb 铅铅 Bi 铋铋 Po 钋钋 At 砹砹 Rn 氡氡卤素通性卤素通性氟氟(F

20、) 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)4.03.02.82.5I1/(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卤素通性卤素通性xCl、Br、I的价电子构型的价电子构型拆开拆开1对电子对电子 氧化数为氧化数为+1 ns npndns npnd氧化数为氧化数为+3拆开拆开2对电子对电子拆开拆开3对

21、电子对电子ns npndns npnd氧化数为氧化数为+5氧化数为氧化数为+7卤素通性卤素通性氟的特殊性氟的特殊性1.氟氟电负性大，非金属性强。电负性大，非金属性强。2.氟氟原子半径小，空间位阻不大，氧化能力强，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时，该元素往往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可呈现最高氧化数 如：如：AsF5、SF6 、 IF7 。3.F-F键能小，易打开，化学性质活泼。键能小，易打开，化学性质活泼。卤素通性卤素通性1-1.物理性质物理性质一、卤素的单质一、卤素的单质氟氟(F2) 氯氯(Cl2) 溴溴(Br2) 碘碘(I2)

22、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、沸点升高熔、沸点升高熔点熔点/ / -219.6 -101 7.2 113.5沸点沸点/ / -188 -34.6 58.76 184.3颜色颜色 浅黄浅黄 黄绿黄绿 红棕红棕 紫黑紫黑颜色加深颜色加深毒性毒性 具有刺激性气味，并有毒。具有刺激性气味，并有毒。毒性减小毒性减小溶解度：溶解度：F2分解水分解水、Cl2在水中溶解度不在水中溶解度不大、大、Br2 、 I2易溶于有机溶剂。易溶于有机溶剂。 水中颜色水中颜色 有机溶剂有机溶剂(CCl4、CS2)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

23、化物易溶于碘化物(如如KI)中中：I2 + I- - I3- - 1-1.物理性质物理性质一、卤素的单质一、卤素的单质21X2 + e- X- - 氧化性氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 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 0.5351-2.化学性质化学性质一、卤素的单质一、卤素的单质 减小减小卤素卤素反应条件反应条件 反应速率与程度反应速率与程度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

24、氯 明显明显I2高温高温 缓慢缓慢 与与H2反应反应 X2 + H2 2HX1-2.化学性质化学性质一、卤素的单质一、卤素的单质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 少数金属少数金属常温常温 加热加热减小减小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 与金属、非金属反应与金属、非金

25、属反应干燥的氯不干燥的氯不 与与Fe反应反应 可将氯储存可将氯储存 在铁罐中在铁罐中1-2.化学性质化学性质一、卤素的单质一、卤素的单质Cl2、Br2、I2主要发生主要发生(2)类反应类反应F2 只能发生只能发生(1)类反应，并反应激烈类反应，并反应激烈 2F2 + 2H2O 4HF + O2氧化作用氧化作用 2X2 + 2H2O 4HX + O2 歧化水解歧化水解 X2 + H2O H+ +X- -+ HXOK 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 与水反应：分两类与水反应：分两类 1-2.化学性质化学性质一、卤素的单质一、卤素

26、的单质卤素阴离子的氧化：卤素阴离子的氧化：2X- - 2e- X2 电解法：电解三份电解法：电解三份KHF2和两份和两份无水无水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 150 1 12 21-3.制备与用途制备与用途一、卤素的单质一、卤素的单质 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 Cl22NaCl+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 M

27、gCl2( (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的副产品的副产品 2NaCl( (熔融熔融） 2Na + Cl21-3.制备与用途制备与用途一、卤素的单质一、卤素的单质实验室：用实验室：用MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO4 等氧化剂与浓盐酸反应等氧化剂与浓盐酸反应 Cl2MnO2 +4HCl(浓浓) MnCl2+ Cl2 +2H2O2KMnO4 + 16HCl(浓浓) 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O1-3.制备与用途制备与用途一、卤素的单质一、卤素的单质Br2用氯气氧化溴化钠中的溴离子用氯气氧化溴化钠中的溴离

28、子Cl2 + 2Br- - 2Cl- -+ Br2工业上从海水中提取工业上从海水中提取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- - + Br23.用硫酸酸化用硫酸酸化5Br-+ BrO3 + 6H+ 3Br2 + 3H2O-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- + 3CO22-1-3.制备与用途制备与用途一、卤素的单质一、卤素的单质 通氯气于天然卤水中通氯气于天然卤水中 I2Cl2 + 2I- - 2Cl- - + I21-3.制备

29、与用途制备与用途一、卤素的单质一、卤素的单质 通氯气于天然卤水中通氯气于天然卤水中 I2Cl2 + 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- I2 + 3HSO4 + 2SO42- + H2O- - - -1-3.制备与用途制备与用途一、卤素的单质一、卤素的单质二、卤化氢和氢卤酸二、卤化氢和氢卤酸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色气体在空气中在空气中易与水蒸气结合形成白色酸雾易与水蒸气结合形成白色酸雾熔点熔点/ / -83.1 -114.8 -8

30、8.5 -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1.物理性质物理性质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 F F F F H H H H H H H H H H F F F F F F 二、卤化氢和氢卤酸二、卤化氢和氢卤酸1.物理性质物理性质HF HCl HBr H

31、I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* * 弱酸弱酸 强酸强酸 强酸强酸 强酸强酸酸性增强酸性增强HF稀溶液是弱酸，浓度稀溶液是弱酸，浓度5mol 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- 5.1 c(HF)增大，使增大，使(2)为主要，导致为主要，导致(1)向右移动向右移动 -二、卤化氢和氢卤酸二、卤化氢和氢卤酸1.物理性质物理性质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

32、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 强酸强酸酸性增强酸性增强二、卤化氢和氢卤酸二、卤化氢和氢卤酸2.化学性质化学性质 HF HCl HBr HI 与空气中氧反应与空气中氧反应 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 2HBr +H2SO4(浓浓) SO2 + Br2+2H2O 8HI +H2SO4(浓浓) H2S +4I2+4H2O4I- - + 4H+ O2 2I2 + 2H2O二、卤化氢和氢卤酸二、卤化氢和氢卤酸2.化学性质化学性质 HF与与SiO2反应反应，生成气态，生成气态SiF4 SiO2 + 4

33、HF SiF4+ 2H2O 用于用于SiO2含量的测定含量的测定, 刻蚀玻璃刻蚀玻璃二、卤化氢和氢卤酸二、卤化氢和氢卤酸2.化学性质化学性质单质合成单质合成:工业上合成盐酸工业上合成盐酸氢气流在氯气中燃烧，生成的氯化氢用水吸收氢气流在氯气中燃烧，生成的氯化氢用水吸收 H2 + Cl2 2HCl (1)氯分子在加热或强光照射下分解为氯分子在加热或强光照射下分解为 氯原子氯原子Cl2 Cl + Clh (2)氯原子和氢分子反应氯原子和氢分子反应Cl + H2 HCl + H(3)氢原子和氯分子反应氢原子和氯分子反应H + Cl2 HCl + Cl这样的连锁反应这样的连锁反应 称为链式反应称为链式反

34、应二、卤化氢和氢卤酸二、卤化氢和氢卤酸3.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+2HFNaCl+H2SO4(浓浓) NaHSO4+HCl制取溴化氢、碘化氢不能用制取溴化氢、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二、卤化氢和氢卤酸二、卤化氢和氢卤酸3.制备制备非金属卤化物水解非金属卤化物水解: :制备溴化氢和碘化氢制备溴化氢和碘化氢将水滴入三溴化磷或三碘

35、化磷将水滴入三溴化磷或三碘化磷PBr3+3H2O H3PO3+ 3HBrPI3+3H2O H3PO3+ 3HI3Br2+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二、卤化氢和氢卤酸二、卤化氢和氢卤酸3.制备制备卤素与卤素与A、A的的绝大多数金属及大多绝大多数金属及大多数镧系、锕系元素数镧系、锕系元素形形成成卤素与非金属及能卤素与非金属及能呈现较高氧化数的呈现较高氧化数的金属元素金属元素 具有高熔、沸点，具有高熔、沸点，低挥发性，熔融时低挥发性，

36、熔融时能导电。能导电。性性质质一般熔、沸点低，一般熔、沸点低，具有挥发性，熔融具有挥发性，熔融时不导电。时不导电。卤化物卤化物离子型卤化物离子型卤化物 共价型卤化物共价型卤化物1. 键型键型三、卤化物三、卤化物 3-1.卤化物的卤化物的性质性质氟化物氟化物 NaFMgF2AlF3SiF4PF5SF6熔点熔点/99312501040-90-83-83沸点沸点/169522601260-86-75-75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

37、的性质和键型同一周期卤化物，从左到右，由离子型过渡到同一周期卤化物，从左到右，由离子型过渡到共价型共价型1. 键型键型三、卤化物三、卤化物 p p区同族元素卤化物，自上而下，由共价型过渡区同族元素卤化物，自上而下，由共价型过渡到离子型到离子型1. 键型键型氟化物氟化物NF3 PF3AsF3SbF3BiF3熔点熔点/ -206.6-151.5-85292727沸点沸点/-129-101.5-63319(升华升华) 102.7(升华升华)熔融态导熔融态导电性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

38、氟化物的性质和键型三、卤化物三、卤化物 同一金属的不同卤化物同一金属的不同卤化物, ,从氟化物到碘化物，由从氟化物到碘化物，由离子型过渡到共价型。离子型过渡到共价型。卤化物卤化物AlF3 AlCl3AlBr3AlI3熔点熔点/1040 190(加压加压)97.5191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1. 键型键型三、卤化物三、卤化物 氯化物氯化物SnCl2 SnCl4PbCl2PbCl4熔点熔点/246-33501-15沸点沸点/652114

39、950105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, ,高氧化数高氧化数卤化物具有更多的共价性。卤化物具有更多的共价性。 1. 键型键型三、卤化物三、卤化物 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2.溶解性溶解性 除银盐除银盐(AgF例外例外)、铅盐、亚汞盐、亚铜盐、铅盐、亚汞盐、亚铜盐难溶外，难溶外，氟化物的溶解度有点反常，氟化物的溶解度有点反常， CaF2 CaCl2 CaBr2 CaI2 难溶

40、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，溶解度三、卤化物三、卤化物 3. 水解性水解性共价型卤化物易水解，生成共价型卤化物易水解，生成HXBX3+3H2O = B(OH) 3+3HXSiCl4+3H2O = H2SiO3 +4HClPCl3+3H2O = H3PO 3 +3HClPCl5+ H2O = POCl3 +3HClPOCl3+3H2O = H3PO4+3HCl三、卤化物三、卤化物 4. 配位性配位性 一些卤化物能形成以卤素离子为配位体一些

41、卤化物能形成以卤素离子为配位体的配离子。的配离子。BF3+HF=H+BF4-SiF4+2HF=H2SiF6PbI2+2I-=PbI42-HgI2+2I-=HgI42-三、卤化物三、卤化物 3-2.卤化物的制备卤化物的制备三、卤化物三、卤化物 p金属与卤素直接化合金属与卤素直接化合(干法干法)Hg(g)+Cl2(g) HgCl2 (s)Al(s)+3/2Cl2 (g) AlCl3(s)p金属与氢卤酸反应金属与氢卤酸反应Cd+2HCl+H2O2 CdCl2 (s)+2H2Op氧化物、氢氧化物或无机盐与氢卤酸反应氧化物、氢氧化物或无机盐与氢卤酸反应ZnO+2HCl ZnCl2+H2OMg(OH) 2

42、+2HCl MgCl2+H2OAgNO3+HI AgI+ HNO3Li2CO3+2HBr 2LiBr +H2O+CO2 卤素可形成正氧化数的含氧酸及其盐卤素可形成正氧化数的含氧酸及其盐( (目前氟只有目前氟只有HOF) )。概述概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高卤酸高卤酸四、氯的含氧酸及其盐四、氯的含氧酸及其盐卤素含氧酸不稳定，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

43、游离的纯酸。u几乎所有电对的电极电势都有较大的正值，即几乎所有电对的电极电势都有较大的正值，即在酸性介质中，卤素单质及各种含氧酸都有较强在酸性介质中，卤素单质及各种含氧酸都有较强的氧化性，还原产物一般为的氧化性，还原产物一般为X-。u在在E/V图中，除图中，除X2/X-电对外，其余电对的电极电对外，其余电对的电极电势虽为正值，但均较小，即在碱性介质中，各电势虽为正值，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。种含氧酸盐的氧化性较含氧酸弱。u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。概述概述四、氯的含氧酸及其盐四、氯的含氧酸及其盐上述反应所得上述反应所得

44、HClO浓度很低，加入浓度很低，加入 HgO、Ag2O、CaCO3等，可使反应等，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 + HCl1.次氯酸及其盐次氯酸及其盐四、氯的含氧酸及其盐四、氯的含氧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 = 4.010-8 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) )脱水剂脱水剂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) )1.次氯酸及其盐次氯酸及其盐四、氯的含氧酸及其盐四、氯的含氧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HClO，有强氧化性，具有漂白、消毒作用。有强氧化性，具有漂白、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：次氯酸钙和碱式氯化钙的混合物漂白粉：次氯酸钙