高三擬鹵素和擬鹵化物專題小結(jié)

1、高三擬鹵素和擬鹵化物專題小結(jié)由兩個(gè)或兩個(gè)以上電負(fù)性較大的元素的原子組成的原子團(tuán)，而這些原子團(tuán)在自由狀態(tài)時(shí)與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似，故稱擬鹵素。它們的陰離子則與鹵素陰離子性質(zhì)也相似，故稱擬鹵離子。目前已經(jīng)分離出的擬鹵素有氰(CN)2、氧氰(OCN)2、硫氰(SCN)和硒氰(SeCN)2。常見的擬鹵離子有氰根離子CN-、氰酸根離子OCN-、異氰酸根離子ONC-、硫氰根離子SCN-、硒氰根離子SeCN-、碲氰根離子TeCN-和疊與單質(zhì)鹵素相應(yīng)的母體。擬鹵素、擬鹵化物與鹵素、鹵化物的相似性擬鹵素、擬鹵化物的性質(zhì)與鹵素、鹵化物的性質(zhì)相似的地方很多，主要有以下幾點(diǎn)：1游離狀態(tài)皆有揮發(fā)性(聚合體例外)并具有特殊的

2、刺激性氣味。2氫化物的水溶液都是氫酸。擬鹵素的氰氫酸Ka值分別如下：氫氰酸氰酸硫代氰酸 氫疊氮酸HCNHOCN HSCN HN34.93×10-101.2×10-4 10.4×10-1 1.9×10-5可見擬鹵素的氫酸一般都比氫鹵酸弱。3形成和鹵素形式類似的配離子。如：4形成多種互化物。如CNCl、CN(SCN)、CN(SeCN)、SCN·Ci以及ClN3、BrN3、IN3等都已制得。5許多化學(xué)性質(zhì)相似。(1)單質(zhì)具有氧化性、陰離子具有還原性：擬鹵素單質(zhì)和鹵素單質(zhì)的氧化性以及擬鹵離子和鹵素離子的還原性的強(qiáng)弱次序如下：氧化性：F2(OCN)2Cl

3、2Br2(CN)2(SCN)2I2(SeCN)2還原性：F-OCN-Cl-Br-CN-SCN-I-SeCN-(2)單質(zhì)與堿作用：Cl22OH-=ClO-Cl-H2O (CN)22OH-=OCN-CN-H2O(3)單質(zhì)和不飽和烴起加成反應(yīng)：(4)CN-離子的Ag()、Hg()、Pb()鹽和氯、溴、碘的一樣，都難溶于水。AgCN和AgCl相似，均可溶于氨水。一、氰和氰化物1氰是無色氣體，苦杏仁味，熔點(diǎn)245 K，沸點(diǎn)253K，劇毒。273K時(shí)，1體積水可溶4體積的氰。氰可用下列方法制?。?也可從下列方法得到： 氰的性質(zhì)和氯氣相似。氰的結(jié)構(gòu)經(jīng)研究證明是直線型：2氰化氫和氫氰酸 氰化氫常溫時(shí)為無色液體

4、，苦杏仁味，劇毒。凝固點(diǎn)為260K，沸點(diǎn)為299K。因液態(tài)氰化氫分子間有強(qiáng)烈的締合作用，所以它有很高的介電常數(shù)(298K時(shí)，介電常數(shù)為107)。氰化氫的水溶液稱氫氰酸，它是一種比碳酸和次氯酸還要弱的一元酸(Ka=4.93×10-10)3氰化物 氫氰酸的鹽稱為氰化物。氰化物的許多性質(zhì)和氯化物的相似。堿金屬和堿土金屬的氰化物易溶于水，水溶液因水解顯堿性，重金屬氰化物難溶于水。氰根離子的結(jié)構(gòu)如下：CN-：可見，氰根離子含有孤電子對，很容易和過渡金屬，特別是Cu2+、Ag+、Au+等離子，形成穩(wěn)定配離子： 4Au8NaCN2H2OO2=4NaAu(CN)24NaOH這些穩(wěn)定配離子在提純金、銀

5、和電鍍工業(yè)中都得到廣泛的應(yīng)用。但因CN-離子毒性太大，為改善工人勞動(dòng)條件，確保安全，近年來逐步被無氰電鍍代替。氰化物及其衍生物均屬劇毒物品，致死量為0.05克(幾秒鐘內(nèi)立即死亡)。中毒之所以如此迅速，是因?yàn)樗怪袠猩窠?jīng)系統(tǒng)癱瘓，血紅蛋白失去輸氧能力(強(qiáng)配合能力的CN-離子取代了O2)。因此，在空氣中氰化氫的含量必須控制在0.3mgm3以下。在水中含量不得超過0.01mg/L。然而，氰化物是常用的化學(xué)試劑，也是合成某些藥物的不可缺少的原料。使用時(shí)一定要特別小心，切切注意安全。利用氰化物的強(qiáng)配合性和還原性，可以對含氰離子的毒水進(jìn)行處理： NaClOCN-=Na+Cl-OCN-使劇毒物質(zhì)轉(zhuǎn)為無毒。最

6、普通的氰化物是氰化鈉，它可以用下列方法制得：或者：二、硫氰和硫氰酸鹽硫氰在常溫下是黃色油狀液體，凝固點(diǎn)為271276K，不穩(wěn)定，逐漸聚合為不溶性深紅色固體。它在四氯化碳和醋酸中穩(wěn)定存在。它的氧化能力和溴相似：(SCN)22I-=2SCN-I2硫氰的結(jié)構(gòu)如下：NCSSCN：硫氰的氫酸是硫氰酸(HSCN)，273K以下為固體，易溶于水，水溶液為一元強(qiáng)酸。它有兩種互變異構(gòu)體：其中異硫代氰酸可存在于四氯化碳中。硫氰酸鹽很易制備，如氰化鉀和硫磺共熔即得硫氰酸鉀：硫氰酸根結(jié)構(gòu)如下：它是一種配合劑，S為配位原子。它的一個(gè)重要而靈敏的反應(yīng)是和鐵()生成血紅色的配離子。利用此反應(yīng)來檢驗(yàn)Fe3+離子是否存在：Fe

7、3+nSCN-=Fe(SCN)n3-n n=1-6顏色的深淺主要取決于SCN-離子濃度，還和溶液的pH值、放置時(shí)間有關(guān)。三、氫疊氮酸及疊氮化物氫疊氮酸(HN3)是無色、刺激性液體，熔點(diǎn)193K，沸點(diǎn)309K，受撞擊時(shí)即發(fā)生爆炸分解：2HN3=3N2H2氫疊氮酸是一種穩(wěn)定的一元弱酸(Ka為1.9×10-5)，其結(jié)構(gòu)如圖12-11所示。這是一個(gè)共價(jià)分子，它和金屬反應(yīng)生成鹽。如：6HN34Li=4LiN32NH32N2離子型疊氮化物(A族金屬和鋇鹽)比較穩(wěn)定，受熱緩慢分解：2NaN3=2Na3N2共價(jià)型的疊氮化物如Ag、Cu、Pb、Hg等受熱爆炸。疊氮化鉛已作為引爆劑廣泛地用來制造雷管。以

8、下是普陀中學(xué)教師翁志龍老師(現(xiàn)：舟山中學(xué))歸納的與中學(xué)相關(guān)的資料，僅供參考：（一）：鹵素互化物 指不同鹵素原子間互相共用電子對形成的一系列化合物，通式為XXn（n=1，3，5，7）。它們中的絕大多數(shù)不穩(wěn)定，許多性質(zhì)類似于鹵素單質(zhì)，是氧化劑，化學(xué)活潑性很強(qiáng)，與大多數(shù)金屬和非金屬生成相應(yīng)的鹵化物，它們都能與H2O發(fā)生反應(yīng)（水解），如：2XX+2Mg=MgX2+MgX2 XX+H2O=HX+HXO， XX+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(對照鹵素單質(zhì)X2的性質(zhì)，并分析價(jià)態(tài)變化)（二）：多鹵化物I2在水中的溶解度很小，而在KI溶液中則溶解度大增，而且KI的濃度越高所溶解的I2也就越多，形成深紅棕

9、色的溶液。實(shí)驗(yàn)證明，溶液中發(fā)生下列反應(yīng)并生成I3-離子： I2+I-I3同時(shí)還生成有更復(fù)雜的多碘離子如I5-、I7-和I9-生成。凡是含有多鹵離子的化合物叫多鹵化物，多鹵化物常由鹵素分子和鹵化物結(jié)合生成。 另：KCl+IClKICl2多鹵化物雖是典型的離子化合物，不過在加熱條件下傾向于分解，如： Rb ICl2RbCl+ICl多鹵化物能溶于水，也可溶于酒精、丙酮等極性溶劑內(nèi)。在需要高濃度的碘溶液時(shí)，一般常使用KI3水溶液，溶液內(nèi)存在下列平衡： I3- I2+I故溶液中有I2存在。（三）： 擬鹵素 元素相互結(jié)合就成為化合物，這是大家熟知的。然而有些“化合物”卻又象元素那樣，類鹵素或叫擬鹵素就是這

10、樣的原子團(tuán)。它們在自由狀態(tài)時(shí)，和鹵素單質(zhì)的性質(zhì)相似，它的化合狀態(tài)（擬鹵化物）和離子狀態(tài)（擬鹵離子）與鹵化物和鹵素離子相似。如一種叫氰（CN）2的擬鹵素是劇毒的氣體，與F2、Cl2相似。還有氧氰（OCN）2、硫氰（SCN）2、硒氰（SeCN）2等也是擬鹵素 氰化氫HCN與HCl相似，是無色氣體，易溶于水，生成無氧酸；但氫氰酸HCN是很弱的酸，而氰酸HOCN是中強(qiáng)酸，硫氰酸HSCN 則為強(qiáng)酸。它們與金屬反應(yīng)生成負(fù)一價(jià)陰離子的情形也與鹵素相似。如： 2Fe+3（SCN）2=2Fe（SCN）3 2Fe+3Cl2=2FeCl3它們的銀鹽AgCN、AgSCN也是不溶于水的白色沉淀，與AgCl相似。擬鹵素與

11、鹵素的相似性質(zhì)主要有：（CN）2+H2O=HCN+HOCN （CN）2+2NaOH=NaCN+NaOCN+H2O MnO2+4HSCN=Mn(SCN)2+(SCN)2+2H2O NaCN+H2SO4=NaHSO4+HCN（四）：工業(yè)上以海水為原料制Br2單質(zhì) 原理為：1通Cl2轉(zhuǎn)化： 2Br-+Cl2=2Cl-+Br22吹空氣，吹出Br2，并用純堿溶液吸收。 Na2CO3+3Br2=5NaBr+NaBrO3+CO2（HBr和HBrO3的酸性比碳酸的要強(qiáng)）3用H2SO4酸化，Br-和BrO3-在酸性條件下反應(yīng)： 5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O4用FeBr3凈化產(chǎn)品中少量的Cl2 2FeBr3+3Cl2=2FeCl3+3Br2（五）思考題：已知3Br2+3CO32-=5Br-+BrO-3+3CO2（堿性溶液）；5Br