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1、高中化学补充资料 元素周期律卤族元素性质总结 化学必修1 第4章 第1节 元素周期律 卤族元素性质总结I.元素周期律1.周期表位置 VII A族（第17纵列），在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。元素分别为氟(F)-9，氯(Cl)-17，溴(Br)-35，碘(I)-53，砹(At*)-85，未命名元素(Uus*)-117。2.由于均可与金属化合成盐（卤化物），所以被称为卤族元素。II.物理性质II.1物理性质通性（相似性）液态的温度范围都比较小，单质均有颜色。卤素都是非极性分子,而水是极性分子，根据相似相溶原理 (极性分子易溶于极性分子，非极性分子易溶于非极性分子)，在水中溶解度都比较小，
2、而在有机溶剂中溶解度都比较大。气态卤素均有刺激性气味。II-2.物理性质递变性随着周期的递增，卤族元素单质的物理递变性有：1.颜色由浅变深。2.在常温下状态由气态、液态到固态。3.熔沸点逐渐升高。4.密度逐渐增大。5.溶解性逐渐减小。II.3.物理性质特性1.溴是唯一的液态非金属单质。液溴极易产生有毒的溴蒸气，实验室通常将溴密闭保存与阴冷处，不能用胶塞，且试剂瓶中加水，以减弱溴的挥发。2.碘具有金属光泽。易溶与酒精，碘酒是常见的消毒剂。3. 氯气难溶于饱和氯化钠溶液，而碘易溶于碘化钾溶液(生成I3)。II-4.卤族元素物理性质一览表氟(F)-9氯(Cl)-17溴(Br)-35碘(I)-53砹(
3、At*)-85(Uus*)-117常温下色态淡黄绿色气体黄绿色气体红棕色液体紫黑色固体黑色（可能）固体（可能）未知物态变化易液化易液化易挥发易升华未知未知密度0.00160.00323.12004.9400未知未知密度的递变：密度逐渐增大熔点-219.7 -101.5-7.2 113.7未知未知熔点的递变：熔点逐渐增大沸点-188.1-34.058.8185.2未知未知沸点的递变：沸点逐渐增大注意：氯气难溶于饱和氯化钠溶液，而碘易溶于碘化钾溶液(生成I3-)III.化学性质III-1.原子化学性质图1 卤素双原子分子电子结构示意图III-1.1.原子化学性质通性1.最外层均有7个电子2.单质均
4、为双原子分子，形成非极性共价键，都很稳定（除了I）在高温时都很难分解。3.在化学反应中易得电子4. 与典型的金属形成离子化合物，其他卤化物则为共价化合物III-1.2.原子化学性质递变性1.原子半径逐渐增大，相对原子质量逐渐增大。2.电子层逐渐增多，原子序数（核电荷数、质子数、核外电子数）逐渐增大。3.毒性、腐蚀性随周期数递增而减弱。III-1.3原子化学性质特性1.氟单质的腐蚀性是卤素中最强的。若皮肤不慎沾到，将一直腐蚀到骨髓。2.砹和Uus具有放射性。III-1.4卤素原子化学性质一览表氟(F)-9氯(Cl)-17溴(Br)-35碘(I)-53砹(At*)-85(Uus*)-117电子排布
5、1s2 2s2p51s2 2s2p6 3s2p51s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p51s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10 5s2p51s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d10 6s2p5未知稳定无放射性同位素19F 35Cl37Cl79Br81Br127I无无稳定有放射性同位素无36Cl77Br82Br124I125I126I129I131I196219At未测定完全Ar18.998435.453079.9040126.9045210291原子半径427994115127未知III-2.氧化还原性质1.单质都有氧化性（相似性）原
6、因：最外层都有7个电子，决定了在化学反应中易得电子，从而表现出氧化性，氧化性自下而上增强，金属性自下而上减弱2.离子具有弱还原性，还原性自下而上减弱3.卤素的置换（F在熔融态下置换，其他在溶液中）A2+2B-=B2+2A-（B比A的氧化性强）此反应可比较卤素的氧化性III.3与非金属的反应条件特殊现象产物稳定性化学方程式F2暗处剧烈化合发生爆炸很稳定H2+F2= 2HFCl2光照或点燃爆炸或产生火焰较稳定H2+Cl2=点燃2HClBr2持续加热稳定性差H2+Br2=加热2HBrI2不断高温加热缓慢反应不稳定H2+I2=高温2HI此反应可比较卤素的氧化性III.4卤素的无氧酸1.稳定性HFHCl
7、HBrHI2.酸性HIHBrHClHF（弱酸）酸性由氢离子于阴离子结合的紧密程度决定，阴离子半径越大，与氢离子的距离越大，与氢离子于阴离子结合的紧密程度越小，氢离子越容易电离，从而酸性越强。III.5卤素的含氧酸氟的含氧酸氯的含氧酸溴的含氧酸碘的含氧酸HXOHF-1价O0价HClOHBrOHIOHXO2HClO2HBrO2HIO2HXO3HClO3HBrO3HIO3HXO4HClO4HBrO4HIO4其他H7I5O14 H5IO6F:没有含氧酸存在（HFO刚刚发现，中学阶段暂当不存在）Cl:HClO4（高氯酸）HClO3（氯酸）HClO2（亚氯酸）HClO（次氯酸）氧化性依次增强 酸性依次减弱
8、 （不考虑亚氯酸，因其太不稳定且过于复杂）原因：次氯酸结构在空间中呈不稳定的V形 高氯酸结构在空间中呈稳定的四边形 所以次氯酸比高氯酸更活跃，氧化性更强Br: HBrO4（高溴酸）HBrO3（溴酸）HBrO2（亚溴酸）HBrO（次溴酸）I: HIO4（高碘酸）HIO3（碘酸）HIO2（亚碘酸）HIO（次碘酸）次卤酸酸性：次氯酸次溴酸次碘酸图2 次氯酸和高氯酸分子结构图卤素的氧化物都是酸酐。像二氧化氯(ClO2)这样的偶氧化态氧化物是混酐。III.6与金属反应氟、氯、溴均可得高价金属卤化物，而碘只能得到低价金属卤化物。例：与铁反应2Fe+3F2=2FeF3 点燃2Fe+3Cl2=2FeCl3 点
9、燃2Fe+3Br2=2FeBr3 点燃Fe+I2=FeI2 加热此反应可比较卤素的氧化性。卤化物指含有呈负价卤素的化合物，通常为二元化合物。卤离子则指相应-1价的卤素离子。III.7与水反应F：2F2+2H2O=4HF+O2 产物不同，原理不同 氟只有负价和零价，不能进行歧化反应其他卤素反应通式：X2+H2O=HX+HXO在酸性条件下，其逆反应(归中)很容易进行: 5X-+XO3-+6H+=3X2+3H2O拟卤化物：拟卤素生成的-1价化合物称为拟卤化物，主要有叠氮化物-N3、氰化物-CN、硫氰酸盐-SCN和氰酸盐-OCN等。互卤化物：只由两种不同的卤素形成的化合物叫做互卤化物，其中显电正性的一
10、种元素呈现正氧化态，氧化态为奇数。这是由于卤素的价电子数是奇数，周围以奇数个其它卤原子与之成键比较稳定(如IF7)。互卤化物都能水解。互卤化物的性质：1.二元互卤化物以XY和XY3型两类最为典型，其中X代表氧化性较弱的卤原子。六种可能的XY型互卤化物均已由相应的卤素单质直接反应制得。其中CIF稳定，ICI和IBr较稳定，BrCl易解离为单质，而BrF和IF则易歧化。2.XY3型互卤化物有ClF3，BrF3，IF3和ICl3等。它们也可在一定条件下，由卤素单质直接合成。3.XY5型仅限于氟化物，如ClF5，BrF5和IF5。4.XY7型更少，如IF7。5.此外还有少数三元互卤化物，如IFCl2和
11、IF2Cl等。6.（通性）所有中性的互卤化物均为反磁性，且卤原子总数皆为双数。III.8与碱反应F:总反应式 2F2+4NaOH=4NaF+O2+2H2O F2先与水反应,生成的HF与碱反应其他卤素反应通式：X2+2OH-=X-+XO-+H2O此反应也可通过反应剧烈程度和彻底程度比较卤素的氧化性III.9卤离子的检验1.沉淀法所用试剂：硝酸银溶液和稀硝酸AgCl:白色 AgBr:浅黄色 AgI:黄色以上皆为沉淀，不溶于水不溶于酸2.四氯化碳法 Cl2溶于四氯化碳：淡黄绿色 水中：黄绿色 气态：黄绿色 Br2溶于四氯化碳：橙红色 水中：橙黄色 气态：红棕色 I 2 溶于四氯化碳：紫红色 水中：黄
12、褐色 气态：紫红色 固态：紫黑色3.淀粉-KI试纸法比碘氧化性更强的卤单质能将KI中的碘离子置换出来成为碘单质，而淀粉遇碘变蓝。此原理可检测卤素的存在。附表：卤素的溶液颜色氯溴碘水黄绿色黄色至橙色深黄色至褐色苯橙色至橙红浅紫色至紫色四氯化碳紫色至深紫色汽油浅紫红色至紫红酒精棕色至深棕色元素周期律 卤族元素性质总结 配套练习一、选择题（每小题只有1个正确答案） 1大气或饮水被某种元素污染时，可能引起人们的牙齿，骨骼变酥，这种元素是 （A）汞（B）碘（C）硫（D）氟 2下列物质在日光照射下不发生反应的是（A）氯水（B）碘化银（C）H2和 Cl2（D）KClO3 3要除去液溴中溶解的少量Cl2可向其
13、中加入（A）NaCl（B）KBr（C）Cl2（D）溴蒸气 4下列叙述中，正确的是 （A）潮湿的氯气，新制的氯水，次氯酸钠和漂白粉的水溶液，均能使有色物质褪色的原因是它们均可产生具有强氧化性的次氯酸之故 （B）若用X表示卤素，则卤素单质与水反应都可用通式：X2 + H2O = HX + HXO表示 （C）卤化氢都可以用卤化物与浓硫酸反应来制取 （D）卤化氢都极易溶于水，其水溶液都是强酸 5碘化钾淀粉试纸可用来检验 I-Cl2KClI2Br-Cl- （A） （B） （C） （D） 6能证明HClO的酸性比H2CO3还弱的事实是 （A）CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 （B）Ca(ClO)2 + H2O + CO2 = CaCO3+ 2HClO （C）CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3+ 2NaCl （D）碳酸比次氯酸更易分解 71.1mol氯气跟一定量白磷完全反应，生成PCl3和PCl5的物质的量之比为2：1的混合物，则生成物中PCl5物质的量为 （A）0.05mol（B）0.1mol（C）0.2mol（D）0.4mol 8在饱和KI溶液中通入少量的Cl2，然后把溶液蒸干，并将残余物质继续加热，最后留下来的物质是
