基础化学-第九章-主族元素cz2011.pdf

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1、基础化学FundamentalChemistry（9）第九章主族元素9.1单质的化学性质9.2氢化物9.3卤化物9.4含氧酸的种类及性质9.5简单含氧酸的结构9.6含氧酸酸性的强弱9.7非金属含氧酸及其盐的性质9.1单质的化学性质1单质的氧化还原性¾s区金属单质均为活泼金属(H除外)具有很强的还原性，易形成阳离子盐¾p区大多数非金属单质既有氧化性，又有还原性•与金属作用表现出氧化性，易形成负氧化值化合物–1–2–2卤化物(NaCl)、氧化物(NaO)、硫化物(NaS)22–3氮化物(MgN)32•与活泼非金属作用表现出还原性，易形成正氧化值化合物+5+6

2、+4+6卤化物(PCl、SF)、氧化物(CO、SO)5623+1氢化物(NH)32卤素单质的制备—氧化法FClBrI2222θ−E(X/X)/V：2.871.361.0650.5352单质氧化性:大小-X还原性:小大与HO反应：2氧化反应:X222+HO⎯⎯→+4HXO2F2、Cl2、Br2歧化反应:X++HO←⎯⎯⎯⎯→HXOHX22θ−4K(Cl)=×4.2102θ−9K(Br)2=×7.210Cl222>>BrIθ−13K(I)=×2.0102氯水、溴水、碘水的主要成分是单质•氟的制备※中温电解法：电解3KHF+2HF2阳极：2F–=F↑+2e2阴

3、极：2HF–+2e=H↑+4F–22总反应：2HF–=F↑+H↑+2F–222※化学法：150°CKMnF+2SbF2KSbF+MnF+F↑2656322KMnO+2KF+10HF+3HO2KMnF+8HO+3O4222622SbCl+5HFSbF+5HCl55•氯的制备※水溶液电解(工业制法)电解2NaCl+2HO2NaOH+H↑+Cl↑2=22※熔融盐电解电解MgCl(熔融)Mg+Cl↑2=2※氧化法(实验室制法)ΔMnO+4HCl(浓)=MnCl+Cl↑+2HO22222KMnO+16HCl(浓)=2MnCl+2KCl+5Cl↑+8HO4222KC

4、rO+14HCl(浓)=2CrCl+2KCl+3Cl↑+7HO227322•溴的制备※海水中制取(工业制法)383KCl+2Br–Br+2Cl–(氧化)22pH=3.53Br+3NaCO=5NaBr+NaBrO+3CO↑(歧化)223325HBr+HBrO=3Br+3HO322(酸化)※实验室制法MnO+2NaBr+2HSO=Br+NaSO+MnSO+2HO22422442•碘的制备※氧化法Cl+2NaI=2NaCl+I22注：避免使用过量的氯I+5Cl+6HO=2IO–+10Cl–+12H+2223I+Cl+2Cl–=2ICl–222MnO+2NaI+

5、3HSO=2NaHSO+I+MnSO+2HO2244242※还原法(大量I的制取)22NaIO+5NaHSO=3NaHSO+2NaSO+I+HO33424223.单质与酸、碱的反应¾与酸的反应•大部分金属元素可以与酸反应，置换出氢气如：2Al+6HCl=2AlCl+3H↑32•非金属元素一般不和稀酸反应，I、S、P、2C、B可与浓HNO或热浓HSO反应，反应方324程式如下：C、P、S、I、B与HNO的反应：233C+4HNO(稀)=3CO↑+4NO↑+2HO3223P+5HNO(稀)+2HO=3HPO+5NO↑3234S+2HNO(稀)=HSO+2NO

6、↑3243I+10HNO(稀)=6HIO+10NO↑+2HO2332C+4HNO(浓)=CO↑+4NO↑+2HO3222P+5HNO(浓)=HPO+5NO↑+HO33422S+6HNO(浓)=HSO+6NO↑+2HO32422I+10HNO(浓)=2HIO+10NO↑+4HO23322B+3HNO(热、浓)=HBO+3NO↑33322B+3HSO(热、浓)=2HBO+3SO↑24332¾与碱的反应•少数两性金属(Be、Al、Ge、Sn、Zn*)及B、SiBe+2NaOH=NaBeO+H↑2222Al+2NaOH+2HO=2NaAlO+3H↑222Ge+2

7、NaOH+HO=NaGeO+2H↑2232Sn+2NaOH+HO=NaSnO+2H↑2232Zn+2NaOH+2HO=Na[Zn(OH)]+H↑22422B+2NaOH+2HO=2NaBO+3H↑222Si+2NaOH+HO=NaSiO+2H↑2232•Cl、Br、I与碱发生二类歧化反应222X+2NaOH=NaX+NaXO+HO……(1)22X+6NaOH=5NaX+NaXO+3HO……(2)232反应(1)速率快，反应(2)的速率与卤素的种类有关对Cl：室温反应慢，70°C左右变快2对Br：0°C反应慢，室温反应变快2对I：0°C反应已经很快2•S、

8、P与碱发生歧化反应Δ3S+6NaOH2NaS+NaSO+3HO2232Δ4P+3