第十章非金属元素(一)氢.doc

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1、第十章非金属元素（一）氢稀有气体卤素第一节氢第二节稀有气体第三节卤族元素第四节拟卤素第一节氢.氢在自然界中的分布三种同位素：11H；12H；13H.氢的成键特征1.离子键；2.共价键；3.独特的键形1-1氢的性质物理性质：H2是无色、无臭的气体，易燃，难液化。化学性质：(1)与卤素或氧的反应2H2+O2→2H2O(2)与金属氧化物或金属卤化物的反应WO3+3H2→W+3H2O(3)与CO的反应CO+2H2→CH3OH1-2氢的制备1.实验室制备Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑2.电解法阴极2H2O+2e-→H2↑+2OH-阳极4OH-→O2↑+2H2O+4e-3.工业生产C(

2、赤热)+H2O（g）→H2(g)+CO(g)4.石油化学工业C2H6(g)→CH2=CH2(g)+H2(g)第二节稀有气体.稀有气体:HeNeArKrXeRn.价电子构型：ns2np6.稀有气体的物理性质HeNeArKrXeRn第一电离能大小mp.bp.小大水中溶解度小大气体密度小大第三节卤族元素卤素(VIIA)FClBrI价电子构型:2s22p53s23p54s24p55s25p5共价半径/pm5899114133电负性:4.003.002.802.50第一电离能:16811251144010083-1卤素单质1.物理性质:F2Cl2Br2I2室温聚集态ggls分子间力小大b.

3、p./℃-188-34.559183m.p/℃-220-101-7.3113颜色浅黄黄绿红棕紫2.化学性质卤素单质性质变化:F2Cl2Br2I22.871.361.0650.535单质氧化性:大小X-还原性:小大结论:1).体现非金属性2).单质呈双原子分子（1）一金属、非金属作用F2能与所有的金属、以及除O2和N2以外的非金属直接化合，它与H2在低温暗处也能发生爆炸。Cl2能与多数金属和非金属直接化合，但有些反应需要加热Br2和I2要在较高温度下才能与某些金属或非金属化合(2)与水、碱的反应卤素与水可发生两类反应：F2与水反应主要按①式进行，能激烈放出O2。Cl2与水主要按②式

4、发生歧化反应，生成盐酸和次氯酸，后者在日光照射下可以分解出O2。Br2和I2与纯水的反应极不明显，只是在碱性溶液中才能显著发生类似②的歧化反应。Br2+2KOH→KBr+KBrO+H2OI2+6NaOH→5NaI+NaIO3+H2O注：氯水、溴水、碘水的主要成分是单质。(3)卤素间的置换反应卤素单质从F2到I2氧化性质逐渐减弱，前面的卤素可以从卤化物中将后面（非金属性较弱）的卤素置换出来。例如：Cl2+Br-→2Cl-+Br2另一类置换反应：I2+ClO3-→IO3-+Cl2↑Br2+ClO3-，→BrO3-+Cl2↑3.卤素单质的制备（氧化手段的选择）.F2(g)电解:.Cl2

5、(g)的电解(工业):氧化还原法(实验室):.Br2(ｌ)氧化剂:反歧化:.I2(s)氧化剂:工业上：3-2卤化氢和氢卤酸常温下,卤化氢都是无色具有刺激性气味的气体。卤化氢性质的比较HFHClHBrHI分子极性↓6．373.752.761.49-83.55-114.22-86.88-50.80熔点↑-19.51-85.05-66.73-35.36沸点↑-271-92.3-36.4-26.5稳定↓分解温度/℃>15001000300性键能/kJ·mol-1565431364299（1）氢卤酸的酸性弱强（2）氢卤酸的还原性F-＜Cl-＜Br-＜I-(3)HF的特殊性氢氟酸能与二氧化硅

6、或硅酸盐反应生成气态SiF4SiO2+4HF＝SiF4+2H2OCaSiO3+6HF＝CaF2+SiF4+3H2O　　利用这一特性，氢氟酸被广泛用于分析化学上来测定矿物或钢板中SiO2的含量。用于在玻璃器皿上刻蚀标记和花纹。2.氢卤酸的制备(1)HCl直接合成法(2)HF（3）HBr和HI卤化物水解不能用复分解反应（X=Br,I）3-3卤化物.卤化物:卤素与电负性比较小的元素生成的化合物。•卤化物又可分为金属卤化物和非金属卤化物两大类。(1)键型与熔、沸点非金属如硼、碳、硅、氮、磷等的卤化物它们都是以共价键结合,具有挥发性,有较低的熔点和沸点。.金属卤化物：随着金属离子半径减小和

7、氧化数增大，同一周期各元素的卤化物自左向右离子性依次降低，共价性依次增强。而且，它们的熔点和沸点也依次降低。.同一金属的卤化物随着卤离子半径的增大,变形性也增大,按F--CI--Br--I-的顺序其离子性依次降低,共价性依次增加。例如：卤化钠的熔点和沸点的变化 NaFNaClNaBrNaI熔点/K120610741020934沸点/K1968168616631577（2）其它性质:性质:离子型共价型熔点:高低溶解性:大多易溶于水易溶于有机溶剂导电性:水溶液,熔融导电无导电性水解性