第十一章 卤素和氧族元素.ppt

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1、第十一章卤素和氧族元素一、P区元素概述含ⅢA~ⅦA及零族，沿B-Si-As-Te-At为对角线，右上方为非金属元素区，含21种元素；左下方为10种金属元素。特点：1、原子结构：价层ns2np1-62、金属性、非金属性：同一周期从左到右、非金属性增强，金属性减弱；同族，从上到下，除ⅦA外，均从典型非金属元素过渡到金属元素。3、氧化数：⑴除零族元素外，常具有多种氧化数，除正氧化数外，还有负氧化数。（2）单数族元素呈现单数，双数族元素呈现双数，且间隔为2。（3）IIIA~VA从上到下低氧化数化合物的稳定性增强（指

2、氧化还原稳定性），高氧化数化合物的稳定性减弱，位于下面的元素的高价化合物在一定条件下表现强氧化性，低价表现弱还原性，这种现象称“惰性电子对效应”。4、P区金属的熔点一般较低5、P区处于对角线上（或附近）的不少的金属或非金属具有半导体性质二、卤素（一）通性（1）非金属元素族（2）多种氧化数，呈现单数（3）F元素特殊性，氧化数仅-1（4）化合物呈共价形式（二）单质1、物理性质（1）熔、沸点低，均为分子晶体，从上到下熔、沸点升高。（2）颜色逐渐加深，F2（浅黄）→Cl2（黄绿）→Br2（红棕）→I2（紫色）（3）

3、溶解性：①水中，除F2与H2O反应外，其余均不大。②有机溶剂中，比水中增大得多。颜色：溴：浓度由小变大，颜色从棕红到红棕。I2在介电常数大的有机溶剂中，呈现棕黄→红棕（浓度大），在介电常数小的有机溶剂中，呈现紫色（分子状态存在）。③碘还可溶于碘化物（如KI等）中，形成多碘离子，I2+I-。2、化学性质：（1）氧化性→X－，除I2外均为强氧化剂。从F2→I2增强。2X2+2H2O→4HX+O2↑H2O作还原剂：4H++O2+4e2H2OpH=7时，E=0.816V，Eθ(O2/H2O)=1.229VF2/F-

4、Cl2/Cl-Br2/Br-I2/I-Eθ/V2.871.361.080.535可见，F2强烈分解水，Cl2在日光下缓慢置换水中氧，Br2非常缓慢地反应放出O2。I2不能氧化水，易发生2I-+2H++→I2+H2O。（2）与水发生的歧化反应X2+H2OH++X-+HXO总趋势都不大，且其反应趋势减弱Cl2Br2I2Kθ4.2×10-47.2×10-92.0×10-13从反应可见，加OH-促进水解，生成卤化物和次卤酸盐。3、单质的制备和用途（用途自学）F2的制备电解法Br2和I2的制备化学氧化法工业上制Br2

5、（从海水中）Cl2通入pH=3.5左右的晒盐后留下的苦卤（富含Br-离子）置换出Br2→空气吹出→Na2CO3液吸收→H2SO4酸化，即得Br2。CO32-+3Br2→5Br-+BrO3-+3CO2↑5Br-+BrO3-+6H+→3Br2+3H2O上两反应的发生可由元素电势图得到说明：I2的制法：（1）从海藻中Cl2+2I-→I2+2Cl-I2+II，用离子交换浓缩。（2）从盐卤中（0.5~0.7g·l-1），Cl2通入盐卤中，置换，但应避免通入过量Cl2：因：5Cl2+I2+6H2O→2IO+10Cl-+

6、12H+。（3）从智利硝石提取NaNO3后的母液（含NaIO3），用酸式亚硫酸盐处理得到I2.2IO+5HSO→I2+3HSO+2SO+H2O（三）卤化氢和氢卤酸1、制法：HX(气)的制取可用单质合成，复分解和卤化物水解等方法。工业上合成盐酸是直接合成，H2气流在氯气中燃烧。属于连锁反应类型（链式反应）复分解法：HF：CaF2(s)+2H2SO4(浓)→Ca(HSO4)2+2HF↑HCl：NaCl(s)+H2SO4(浓)→NaHSO4+HCl此法不适合用于制HBr和HIH2SO4（浓）+2HBr→Br2+S

7、O2+2H2OH2SO4（浓）+8HI→4I2+H2S+4H2O可用H3PO4代替浓H2SO4制HBr和HI.实验室中常用非金属卤化物水解法制HBr和HI2、性质（1）氢卤酸的酸性酸性：HF<5mol·L-1,则成强酸，其反常原因：生成了缔合离子HF2－,H2F等促进HF解离，酸性增强：HF→H++F-Kө(HF）=6.3×10-4F-+HF-→HFKө(HF）=5.1(2)还原性递变定律：HI>HBr>HCl>HF（3）热稳定性：

8、2HX→H2+X2规律HF>HCl>HBr>HI（200℃明显分解）（四）卤化物1.性质和键型一般规律：碱金属（Li除外），碱土金属（Be除外）和大多数La系，Ac系元素的卤化物基本上为离子型，随金属离子半径减小，离子电荷增加及卤素离子半径的增大，键型曲离子型→共价型过渡。溶解性：大多数卤化物易溶于水，Cl、Br、I的银盐（AgX）、铅盐（PbX2），亚汞盐（Hg2X2）、亚铜盐（CuX）难溶。氟化物表现反常。若