《物理化学 5.2 卤素的化合物》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理化学 5.2 卤素的化合物（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5.2 一些非金属化合物,一、卤素的化合物,（一）卤素在周期表内的位置、原子结构和性质,第VIIA族：,Cl,Br,I,At,F,ns2np5,最外层电子排布：,原子结构相似点:,原子结构不同点,核电荷数不同,电子层数不同,原子半径不同,增 大,增 大,F Cl Br I,最外层都有7个电子，易得一个电子成为8电子稳定结构。,增 多,主要化合价(除F) ：,-1、 +1、 +3、 +5、 +7,（二）氯元素的价态及其代表物,价态 -1 0 +1 +3 +5 +7,代表物,HClO4,KClO3,Ca(ClO)2,NaClO,NaCl,HClO3,HClO2,HClO,Cl2,HCl,知识主线：
2、,单质,单质,无氧酸盐,氢化物,氧化物,对应水化物,含氧酸盐,思考：,卤素能形成哪些化合物？,(三)卤素的氢化物,（HF、HCl、HBr、HI）,HX都是无色有刺激性气味的气体，都极易溶于水(形成喷泉) 、易形成白雾。,HF有剧毒，熔点比HBr高，沸点比HI还要高。,熔点: HI HF HBr HCl,1、物理性质,（1）相似性:,（2）递变性:P94,（3）HF的特殊性:,HF的熔沸点为何反常？,沸点：HF HI HBr HCl,与分子间作用力有关,HF有氢键,HF分子间形成的氢键：,F,F,F,F,F,F,H,H,H,H,H,卤化氢熔点与周期数的关系,熔点,(t/0C),3,2,4,-15
3、0,-100,-50,5,元素周期表中的周期数,HF,HCl,HBr,HI,卤化氢沸点与周期数的关系,沸点,(t/0C),-100,-50,0,50,2,3,4,5,元素周期表中的周期数,HF,HCl,HBr,HI,（1）热稳定性：,HFHCl HBr HI,（2）水溶液的酸性：,HF HCl HBr HI,4HF + SiO2 SiF4+ 2H2O,能腐蚀玻璃，用塑料容器储存。,（3）还原性：,HF HCl HBr HI,HI + 2FeCl3 ,HBr + H2SO4（浓）,HI + H2SO4（浓）,2、化学性质：,HF是弱酸，其余都是强酸,2 I2+ 2FeCl2 + 2HCl, (1
4、8时0.1mol/L) : 10% 92.6% 93.5% 95%,与键能有关,与有关,（4）HF的特性:,P95【讨论】,实验室如何制取4种卤化氢？,HF：CaF2 + H2SO4 (浓),HCl：NaCl + H2SO4 (浓),NaCl + NaHSO4,CaSO4 + 2HF,NaHSO4 + HCl,Na2SO4 + HCl,3、卤化氢的制取,HF能腐蚀玻璃，铅制容器中制备。,快速制HCl：将浓盐酸滴入浓硫酸中。,(1)反应原理,零距离P69：制备方法,HBr：NaBr + H3PO4 (浓),为什么不使用浓硫酸?,浓H2SO4会氧化HBr、 HI，使制得气体不纯。,不挥发性酸制取挥
5、发性酸,B,实验室制取卤化氢原理相同:,练习：,HBr + H2SO4(浓),HI + H2SO4(浓),实验装置,浓硫酸,水或NaOH,(4) 干燥：浓H2SO4,(6) 尾气处理:,导管末端连接倒置的漏斗， 漏斗边缘与水面接触。,(5) 检验：使湿润的蓝色石蕊试纸变红，遇NH3产生白烟。,(3) 收集: 向上排气法,当气体被吸收时，液体上升的漏斗中，由于漏斗的容积大，导致烧杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中液态又流回的烧杯内。,2、HClO,（1）强氧化性,漂白、杀菌、消毒,（2）不稳定性,酸性：HClO4 HBrO4 HIO4,氧化性: HClO HClO2 HClO3 HClO4,
6、1、酸性：HClO HClO2 HClO3 HClO4,（四）含氧酸,酸性和热稳定性：HXO HXO2 HXO3 HXO4,HClO4 H+ + ClO4-,（五）几种重要的盐,1、卤化物,AgF,AgCl,AgBr,AgI,易溶于水,白色难溶固体,浅黄色难溶固体,黄色难溶固体,照相感光片和变色玻璃,人工降雨,原理：,X-的检验,F-: 加入浓硫酸，产生能腐蚀玻璃的气体,Cl-: 加入AgNO3，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,Br-: 加入AgNO3，产生不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀；,I-: 加入AgNO3，产生不溶于稀硝酸的黄色沉淀；,或加入氯水和CCl4，振荡，静置，下层液体呈橙红色,或加入氯
7、水和CCl4，振荡，静置，下层液体呈紫红色；,或加入氯水或溴水及淀粉溶液，溶液变蓝色。,氯化钠的晶体呈立方形，纯净的不潮解，粗 盐中因含有氯化镁、氯化钙等杂质，易潮解。 用途：制金属钠、氯气、氢氧化钠、纯碱，作生理盐水的浓度为0.9%。,2、食盐,复习提问：,漂粉精的有效成分是什么？ 如何制取？ 怎样起漂白作用？,零距离P69,3、次氯酸盐：,NaClO黄色固体 Ca(ClO)2白色固体,2 2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂粉精的制取：,Cl2+ Ca(OH)2,漂粉精的主要成分：,漂粉精的有效成分：,CaCl2 、Ca(ClO)2,Ca(ClO)2,漂粉精的漂白原理：,Ca(C
8、lO)2 + 2HClCaCl2 + 2HClO,Ca(ClO)2 + 2H2O + 2CO2 Ca(HCO3)2+ 2HClO,漂粉精要密封保存,次氯酸盐较次氯酸稳定，但受热易分解放出O2：,工业漂白：,NaClO + HCl NaCl + HClO,次氯酸盐用作氧化剂、漂白剂，用于织物、纸浆等的 漂白，也是杀菌剂，用于水的净化及去臭味。,零距离P69、70,KClO3,C,如 (CN)2 、 (SCN)2、(OCN)2 、 (SeCN)2等，这些 物质虽然不含卤素原子，但其性质与卤素相似。,（六）拟(类)卤素,氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质与卤素很相似， 化学上称为拟卤素。 如：
9、(SCN)2 + H2O HSCN + HSCNO 。它们的阴离子还原性强弱顺序为：ClBrCNSCNI。试写出： （1）(CN)2和KOH溶液反应的化学方程式；（2）在NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2，发生反应 的离子方程式 。,(CN)2 + 2KOH KCN + KCNO + H2O,2SCN- + (CN)2 2CN- + (SCN)2,例2,卤素互化物是指不同卤素原子之间以共用电子对形成的一系列化合物，其通式为XXn（n=1、3、5、7）， X的非金属性弱于X， X通常显正价，X通常显负价。常见的卤素互化物有BrCl、ICl、IBr、ICl3和大量氟的卤素互化物如BrF3
10、、ClF3 等。,例1. 溴化碘（IBr）的化学性质类似卤素单质，它与水 反应的化学方程式为IBr+H2OHBr+HIO下列有关IBr的叙述不正确的是（ ） （2004年北京高考题）A. IBr是共价化合物B. 在很多反应中，IBr是强氧化剂C. IBr跟水反应时既不是氧化剂又不是还原剂D. IBr跟NaOH稀溶液反应时，生成NaI、NaBrO、H2O,D,（七）卤素互化物,例2. 氯化溴(BrCl)化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和非金属反应生成相应的卤化物，跟水反应的化学方程式为BrCl+ H2O HCl+ HBrO关于BrCl叙述错误的是( )A. 固态溴化碘是
11、由极性键构成的分子晶体B. 和NaOH溶液反应生成NaCl和NaBrOC. 具有较强的氧化性D. 与水反应时BrCl既是氧化剂又是还原剂E. 能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝F. BrCl跟FeSO4溶液反应，溶液会变成无色,DF,在粗碘中含ICl和IBr，受热时ICl和IBr均可升华，在粗碘中加入一种物质后，再进行升华可制得精碘，应加入的物质（ ）A. H2O B. ZnC. KI D. KCl,C,KI + ICl I2 + KCl KI + IBr I2 + KBr,例3.,1. 不能用氯气跟单质化合直接得到的是( ),A. ZnCl2 B. FeCl2 C. PCl5 D. CuCl2,2
12、. 50g合金遇足量Cl2反应后，质量增加71g，此合金可能是（ ）A. Mg和Al B. Cu和Zn C. Cu和Fe D. Mg和Zn,C.D,B,练 习,3、氯化碘（ICl）的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是（ ）A、HI和HClO B、HCl和HIO C、HClO3和HIO D、HClO和HIO 4、已知氯化溴(BrCl)能发生下列反应：nBrCl+2MMCln+MBrn、BrCl+H2OHBrO+HCl下列推断不正确的是（ ）A、BrCl是共价化合物 B、与水反应时BrCl既是氧化剂又是还原剂C、BrCl分子存在着极性键D、BrCl氧化性强于Br2弱于Cl2,B,B,
13、当试管中有污染物时，下列洗涤方法不正确的是( ) A.用酒精洗去碘 B.用稀H2SO4洗去碳酸钙 C.用热的浓盐酸洗去MnO2 D.用盐酸洗去氢氧化铜,B,有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘，其中碘元素呈+3、+5两种价态，则这种化合物的化学式是( ) AI2O4 BI3O5 CI4O7 DI4O9,D,5.,6.,7. 在S.T.P条件下，下列哪组气体混合物得到的气体，其平均分子量有可能达到50的是( )A. N2和O2 B. SO2和HBr C. CO2和SO2 D. HI和Cl2,8. 0.9g某元素的单质直接跟Cl2反应后，质量增加3.55g，这种元素可能是( )A. P B. Mg
14、C. Al D. Fe,CD,AC,9. 甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓 度均为 0.1mol/L。若在甲瓶中加入少量NaHCO3晶体(nmol)，乙瓶中加入少量NaHSO3晶体(nmol)，丙瓶不变。片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量 浓度由大到小的顺序是 _。,甲丙乙,【例3】下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物 (反应时加入或生成的水，以及生成红褐色沉淀时的其它产物均已略去）,填写下列空白：物质B是_，F是_，J是_ ; 反应的离子方程式是 。,加入D,Cl2,Fe,Fe(OH)3,Cl2+2OHClO+ Cl+ H2O,讨论：用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气： 用0.1mol的MnO2与足量的浓盐酸反应。 用含HCl 0.4mol 的浓盐酸与足量的MnO2反应 则(1)所产生的氯气体积在相同条件下_(填、,0.2NA,10、A和B均为钠盐的水溶液，A呈中性，B呈碱性并具有氧化性。下述为相关实验步骤和实验现象：,
