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1、卤族元素,一、非金属元素通论,1、非金属元素在元素周期表中的位置,共22种。H元素在左上方，其余都位于右上方。,F为非金属性最强的元素,2、非金属元素的原子结构特征及化合价,(1)最外层电子数较多，次外层都是饱和结构（2、8或18电子结构）,(2)原子半径较小。,(3)最高正价等于族序数，最低负价等于族序数减8；有些有变价,（2）聚集状态,气态：H2、O2、N2（无色）、Cl2(黄绿色）、F2,液态：Br2,固态：I2(紫黑）、S(淡黄)、P4,(3)同素异形体,4、气态氢化物,(4)非金属单质的制备,氧化法,还原法,热分解法,电解法,3、非金属单质,(1) 晶体类型,原子晶体：Si、C,分子
2、晶体：O2、N2、Cl2、S、P4等,5、非金属氧化性的通性,除SiO2是原子晶体外，其他非金属氧化物固态时都是分子晶体。所以它们熔沸点差别较大。,许多非金属低价氧化物有毒，如CO、NO、NO2、SO2等不能随便排放于大气中,非金属氧化物大多为酸性氧化物,不成盐氧化物（如CO、NO）不溶于水，也不与酸、碱反应生成盐和水,最高价氧化物对应的酸的组成和酸性,酸性强弱规律：,同种非金属形成的不同含氧酸，其非金属价态越高，酸性越强。,不同非金属元素形成最高价氧化物的水化物；元素的非金属性越强，则酸性越强,可用“强酸制弱酸”的规律,常见酸的酸性规律,二、氯气,(一)、氯的原子结构、物理性质,黄绿色、易液
3、化、比空气重，有刺激性气味、有毒的气体。,(二)、氯气的化学性质,1、与金属反应,棕黄色的烟,棕褐色的烟,黄光，白烟,2、与非金属的反应,点燃或光照,形成白烟,形成白雾,白色烟雾,3、氯气与水的反应,次氯酸性质：,1、不稳定性，,2、强氧化性,3、弱酸性,4、氯气与碱的反应,5、与还原性化合物反应,Cl2+ 2FeCl2=2FeCl3,Cl2 +2KI= 2KCl + I2,6、与有机物的反应,取代反应、加成反应,Cl2 +2NaBr= 2NaCl + Br2,(三）氯水的多样性和多重性,1、成分的多样性,新制的氯水呈黄绿色，有刺激性气味。,2、化学性质的多重性,表现Cl2的性质,表现Cl-的
4、性质,表现H+的性质,表现HClO的性质,(3)液氯、新制氯水、久置氯水的比较,液氯(或氯气),混 合 物,氯 水,分 类,成 分,性 质,纯 净 物,新 制,久 置,只有 Cl2 分子,分子：Cl2、HClO、H2O,离子：H+、Cl-、ClO-、 OH-,分子： H2O,离子： H+、Cl-、OH-,有氧化性、 无酸性和 漂白性,有酸性、强氧化性、能漂 白、消毒、光照时HClO 分解,酸性、无 漂白、消 毒作用,(四)、氯气的实验室制法,1、原理,2、反应装置,3、净化和干燥,HCl气体,(饱和食盐溶液),水蒸气,浓硫酸(无水CaCl2),4、收集,a.向上排气法,b.排饱和食盐水法,5、
5、尾气处理,NaOH溶液,三、氯化氢和金属氯化物,（一）、氯化氢,1、物理性质,无色、具有刺激性气味的气体，极易溶于水，标准状况下，1体积的水可以溶解500体积的氯化氢。密度大于空气，可用向上排空气法收集，在空气中易形成白雾,3、盐酸的化学性质,2、氯化氢的制法,（二）氯离子的检验,四、卤族元素,（一）、卤族元素的相似性、递变性、特殊性,1、原子结构,最外层都为7个电子，易得到一个电子形成稳定结构，都具有很强的氧化性。,但随着原子序数不断增大，原子的电子层数增多，原子半径增大，元素的非金属性减弱,2、物理性质,单质的颜色逐渐加深，状态遵循气液固。熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大,溶解性(除F2外)逐
6、渐降低,3、化学性质,(1)与氢气反应由易到难，而卤化氢的稳定性由强到弱，即 HF HCl HBr HI,(2)均能与金属单质反应生成金属卤化物，除I2外，与变价金属反应时生成高价金属。,(3)均能和水反应,反应通式(除F2外）： X2 + H2O = HX +HXO；,(4)均能和碱反应,(5)单质的氧化性越强，其对应的阴离子的还原性越弱， F-Cl-Br-I-,(6)同种卤素含氧酸的酸性规律：,HClO4 HClO3HClO2 HClO,(7)同种卤素含氧酸的氧化性规律：,HClOHClO2 HClO3HClO4,(8)不同种卤素含氧酸的酸性和氧化性规律：,除F外，最高价氧化物对应的水化物
7、的酸性依次减弱：HClO4 HBrO4HIO4,同价态卤素含氧酸氧化性依次减弱：HClO HBrOHIO,(9)卤化银的溶解性和稳定性规律：,AgF易溶于水,其余均难溶于水和稀硝酸,AgCl、AgBr、AgI颜色逐渐加深，分别为白色、浅黄色、黄色,均具有感光性，且逐渐增强,(10)、CaX2（除CaF2）均易溶于水,4、卤化氢与氢卤酸：,共性,均为无色、有剌激性味气体(氟化氢剧毒),均极易溶于水，能形成喷泉,浓的水溶液均极易挥发，在液面上方形成白雾,水溶液除氢氟酸外，均为强酸,均可用高沸点酸与卤化物在加热条件下制得,均可由卤素单质与氢气反应而得到,差异性,卤化氢的热稳定性：HFHClHBrHI
8、,卤化氢和氢卤酸的还原性：HFHClHBrHI,氢卤酸的酸性：HFHClHBrHI,特殊性,1、氟元素无正价，无含氧酸。,2、F2能与某些稀有气体反应，能置换出水中的氧。在水溶液中不能从其他卤化物中置换出相应的卤素单质,3、氢氟酸为弱酸，但能腐蚀玻璃。,4、Br2是唯一的一种常温下呈液态的非金属单质，易挥发；I2易升华，遇淀粉溶液变蓝色,5、氯水具有漂白性，但溴水、碘水中HBrO和HIO很少，漂白性很差,氯及其化合物的转化关系图,能使溴水褪色的反应,H2S、SO2、Na2SO3、Fe2+等,NaOH等强碱溶液、较活泼金属、 AgNO3等盐溶液,不饱和烃及烃的衍生物；如烯烃、炔烃、油酸、油酸酯、
9、植物油等,苯酚及其同系物,与含醛基的有机物反应而褪色,能使溴水褪色的无机物,能使溴水褪色的有机物,石油产品；如裂化气、裂解气、裂化汽油,天然橡胶,六、类卤化合物简介,1、拟卤素：,有少数分子与卤素单质性质相似，故把它们叫做拟卤素，如氰(CN)2、硫氰(SCN)2等，,拟卤素的主要化学性质有：,它们对应的类卤阴离子为CN-、SCN-，在性质上与卤素阴离子的性质也相似，,(1)、拟卤素单质具有较强氧化性，氧化性顺序为F2Cl2Br2(CN)2(SCN)2I2,卤素互化物,指两种不同卤素相互化合形成的化合物，常见的卤素互化物有：BrCl、ICl、BrF3、BrF5,大多数卤素互化物不稳定，具有比卤素
10、单质(F2除外)更强的化学活泼性，主要反应有,(3)与还原性物质反应： 如：SO2 + 2H2O + BrCl = H2SO4 + HCl + HBr,【例】向KI溶液中加入AgNO3溶液，直到刚好完全反应为止，所得溶液的质量恰好等于原碘化钾溶液的质量，则AgNO3溶液的质量百分比浓度是 A 27.7% B 72.3% C 70.6% D 29.4%,B,【例】现有KCl和KBr的混和物3.87克，将混和物全部溶于水并加入过量AgNO3溶液，充分反应后生成6.63克沉淀物，则原混和物中钾元素的质量分数是 A 24.1% B 25.9% C 40.3% D 48.7%,C,【例】 Cl2在70的
11、NaOH水溶液中，能同时发生两个自身氧化还原反应，反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为12，则反应中被氧化的Cl2与被还原的Cl2的物质的量之比为 A 23 B 43 C 103 D 311,D,取20克混有MnO2的KClO3,加热至恒重,在一定温度下,将残留的固体加入10克水中有7.9克固体未溶解,再加入5克水,仍有5.3克固体未溶,则原混和物中可能含有的KClO3质量是 A.14.7克 B.6.9克 C.12.1克 D.17.6克,取20克混有MnO2的KClO3,加热至恒重,在一定温度下,向残留的固体中加入足量的水,仍有5.3克固体未溶,则原混和物中可能含有的K
12、ClO3质量是 A.14.7克 B.6.9克 C.12.1克 D.17.6克,A D,A,【例】 F2是氧化性最强的非金属单质，在加热的条件下，物质的量相等的F2（气）与烧碱完全反应，生成NaF、H2O和另一种气体，则该气体是下列中的 A H2 B HF C OF2 D O2,例 已知HIO呈两性，其碱式电离可表示为 ，若它与盐酸反应，其化学反应式可表示为 。,HIOHClIClH2O,【例】取0.04mol高锰酸钾固体，加热一段时间后收集到a mol气体，向反应后的残留固体中加入足量浓盐酸，微热使其充分反应，产生的气体通过饱和食盐水和浓硫酸吸收后，其物质的量为b mol，设锰元素全部以Mn2
13、+形式存在，求(a+b) 的最小值。,答案：4a2b0.045 (得失电子守恒) 2ab0.1 ab0.1a 因为0a0.02 所以ab最小值为0.08 (0.06b0.1),很长一段历史时期，人们认为溴不会呈现7价。1968年有位化学家用发现不久的XeF2和HBrO3反应，首先制出BrO4离子，随后在1971年用XeF2和KOH、KBrO3的水溶液反应，得到了很纯的KBrO4晶体。 （1）已知XeF2跟水反应放出氙气和氧气，氟以化合态存在于溶液中，试写出化学反应方程式 ，氧化剂是 ，被氧化的元素有 。 （2）写出XeF2和含KOH、KBrO3的水溶液反应得到KBrO4晶体的反应方程式。 （3）根据上述信息指出高溴酸根的稳定性和溶液的pH值的关系。,（1）2XeF22H2O2XeO24HF 2XeF2 Xe,（3）溶液pH值越高，溶液越稳定。,（2）XeF22KOHKBrO3XeKBrO42KFH2O,
