無機(jī)化學(xué)鹵素和氧族元素鹵族元素上

1、會(huì)計(jì)學(xué)1無機(jī)化學(xué)鹵素和氧族元素鹵族元素上無機(jī)化學(xué)鹵素和氧族元素鹵族元素上1. 鹵素和氧族元素的通性2. 鹵素單質(zhì)的制備和性質(zhì)3. 鹵化氫的制備及其性質(zhì)的遞變規(guī)律4. 氯的含氧酸及其鹽的性質(zhì)和遞變規(guī)律5. 臭氧、過氧化氫分子的結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)6. 硫化氫和多硫化氫的性質(zhì)、金屬硫化 物的溶解性7. 硫酸分子的結(jié)構(gòu)、硫酸及其鹽的性質(zhì)8. 亞硫酸及其鹽、硫代硫酸鹽、過二硫酸鹽、焦硫酸鹽的性質(zhì)1. 鹵素單質(zhì)的性質(zhì)2. HX的制備、性質(zhì)及其遞變規(guī)律3. 氯的含氧酸及其鹽的性質(zhì)遞變規(guī)律4. O3、H2O2、H2SO4分子的結(jié)構(gòu)5. H2O2、H2S的性質(zhì)和硫化物的溶 解性6. H2SO3及其鹽、H2SO4、K2

2、S2O7、 H2S2O3及其鹽、H2S2O3及其鹽的性質(zhì) 11-2 鹵素11-3 氧族元素11-1 p區(qū)元素概述第十一章 鹵素和氧族元素?zé)o機(jī)化學(xué)多媒體電子教案第一節(jié) p區(qū)元素概述1141161181234567銀金鎘汞銦鉈錫鉛銻鉍碲釙砹氡氙 碘氦硼碳氮氧氟氖鋁 硅磷硫氯氬銅鋅鎵鍺砷硒溴 氪AgCdInSnSbTeI Xe AuHgTl PbBiPoAtRnIBIIIAIVAVAVIAVIIAIIBUuuUubHeBCNOFNeAlSiPClSArCuZnGaGeAsSeBrKr25678910131415161718293031323334353647484950515253547980818

3、28384858611111203ns np2ns np2除氫外，所有的非金屬全部集中在p區(qū)0AAAAA He 氦氦2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖3 Al 鋁鋁 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬4 Ga 鎵鎵 Ge 鍺鍺 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪5 In 銦銦 Sn 錫錫 Sb 銻銻 Te 碲碲 I 碘碘 Xe 氙氙6 Tl 鉈鉈 Pb 鉛鉛 Bi 鉍鉍 Po At 砹砹Rn 氡氡沿B-Si-As-Te-At對(duì)角線，右上角為非金屬(包括線上)，左下角為金屬A-A和零族元素為p區(qū)元素 元素元素性質(zhì)性質(zhì)AlGaInTlG

4、eSnPb原子半徑原子半徑/pm125125150155122140154離子半徑離子半徑/pmM4+537184M3+51628195M+81147第一電離勢(shì)第一電離勢(shì)KJ/mol577.4578.8588.1589.1762.2708.4715.4第二電離勢(shì)第二電離勢(shì)1816.11979182019701537.41411.31449.9第三電離勢(shì)第三電離勢(shì)2744.82963270428753301.929423081電負(fù)性電負(fù)性1.611.811.782.042.011.962.33標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)電極電極電勢(shì)電勢(shì)M3+3e-M-1.076-0.56-0.338+0.72M+e-M-0.336

5、M2+2e-M-0.15-0.136-0.126P區(qū)元素的特點(diǎn)(1) 除A零族外，均由 典型非金屬準(zhǔn)金屬典型金屬0Rn 氡At 砹 Po Bi 鉍Pb 鉛Tl 鉈6Xe 氙I 碘Te 碲Sb 銻Sn 錫In 銦5Kr 氪Br 溴Se 硒As 砷Ge 鍺Ga 鎵4Ar 氬Cl 氯S 硫P 磷Si 硅Al 鋁3Ne 氖F 氟O 氧N 氮C 碳B 硼2He 氦AAAAA原子半徑增大金屬性增強(qiáng)非金屬性減弱0AAAAA He 氦氦2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖3 Al 鋁鋁 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬4 Ga 鎵鎵 Ge 鍺鍺 As 砷砷 S

6、e 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪5 In 銦銦 Sn 錫錫 Sb 銻銻 Te 碲碲 I 碘碘 Xe 氙氙6 Tl 鉈鉈 Pb 鉛鉛 Bi 鉍鉍 Po At 砹砹Rn 氡氡P區(qū)元素的特點(diǎn)（2）具有多種氧化數(shù)因原子的價(jià)電子構(gòu)型為 ns2np1-5 ns、np電子可參入成鍵非金屬元素還具有負(fù)氧化數(shù)這種現(xiàn)象稱為 惰性電子對(duì)效應(yīng) 穩(wěn)定性減弱高氧化數(shù)化合物 穩(wěn)定性增強(qiáng)低氧化數(shù)化合物如：NaBiO3、PbO2能把Mn2+、氧化為MnO4-,Tl2O3能把HCl氧化成Cl2,Hg2+能把Sn2+氧化成Sn4+。關(guān)于原因有現(xiàn)在有好多方面的討論，對(duì)于我們現(xiàn)在來說并非重點(diǎn)，因此不做講述。電子構(gòu)型電子構(gòu)型氧化態(tài)氧化態(tài)

7、AlHe3s23p1+3GaHe4s24p1+1,+3InHe5s25p1+1,+3TlHe6s26p1+1,+3GeHe4s24p2+2,+4SnHe5s25p2+2,+4PbHe6s26p2+2,+40AAAAA He 氦氦2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖3Al 鋁鋁660.4Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬4Ga 鎵鎵29.78 Ge 鍺鍺973.4 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪5In 銦銦156.6 Sn 錫錫231.9 Sb 銻銻630.5 Te 碲碲 I 碘碘Xe 氙氙6Tl 鉈鉈303.5 Pb 鉛鉛327.

8、5 Bi 鉍鉍271.3 Po At 砹砹Rn 氡氡P區(qū)元素的特點(diǎn)（3）0AAAAA He 氦氦2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 Ne 氖氖3 Al 鋁鋁 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬4 Ga 鎵鎵 Ge 鍺鍺 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪5 In 銦銦 Sn 錫錫 Sb 銻銻 Te 碲碲 I 碘碘 Xe 氙氙6 Tl 鉈鉈 Pb 鉛鉛 Bi 鉍鉍 Po At 砹砹Rn 氡氡P區(qū)元素的特點(diǎn)（4）第十一章 鹵素和氧族元素?zé)o機(jī)化學(xué)多媒體電子教案第二節(jié) 鹵素0AAAAA He 氦氦2 B 硼硼 C 碳碳 N 氮氮 O 氧氧 F 氟氟 N

9、e 氖氖3 Al 鋁鋁 Si 硅硅 P 磷磷 S 硫硫 Cl 氯氯 Ar 氬氬4 Ga 鎵鎵 Ge 鍺鍺 As 砷砷 Se 硒硒 Br 溴溴 Kr 氪氪5 In 銦銦 Sn 錫錫 Sb 銻銻 Te 碲碲 I 碘碘 Xe 氙氙6 Tl 鉈鉈 Pb 鉛鉛 Bi 鉍鉍 Po At 砹砹Rn 氡氡11-2-1 鹵族元素通性1.特點(diǎn)：在每一周期中，原子半徑最小，電離能最大，電子親合能最小，電負(fù)性最大。 因此，都是活潑的非金屬元素。鹵素和同周期元素相比較，其非金屬是最強(qiáng)的。在族內(nèi)，元素的性質(zhì)相似，(可與IA族相比)，如鹵素單質(zhì)均為雙原子分子。 從F到I：原子半徑遞增，電離能遞減，電負(fù)性遞減，非金屬性減弱。

10、元素的性質(zhì)也出現(xiàn)規(guī)律性變化。氟氟(F)(F)氯氯( (ClCl) )溴溴( (BrBr) )碘碘( (I I) )原子序數(shù)原子序數(shù)9173553價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)層電子構(gòu)型 2s22p53s23p54s24p55s25p5原子半徑原子半徑/pm/pm6499114133電負(fù)性電負(fù)性( p)( p)4.03.02.82.5I I1 1/ /( (kJkJ mol mol-1-1) )1681125111401008主要氧化數(shù)主要氧化數(shù)-1-1、0 0 -1、0+1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+7 I1大, X - e- X+ 困難只有碘才有這種可

11、能11-2-1 鹵族元素通性x與穩(wěn)定的8電子構(gòu)型僅缺一個(gè)電子，在同周期 元素中核電荷是最多的，原子半徑是最小的易獲得電子，是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元素氟氟(F)(F)氯氯( (ClCl) )溴溴( (BrBr) )碘碘( (I I) )原子序數(shù)原子序數(shù)9173553價(jià)層電子構(gòu)型價(jià)層電子構(gòu)型 2s22p53s23p54s24p55s25p5原子半徑原子半徑/pm/pm6499114133電負(fù)性電負(fù)性( p)( p)4.03.02.82.5I I1 1/ /( (kJkJ mol mol-1-1) )1681125111401008主要氧化數(shù)主要氧化數(shù)-1-1、0 0 -1、0+1、+3 +5、+

12、7 -1、0 +1、+3 +5、+7 -1、0 +1、+3 +5、+711-2-1 鹵族元素通性xF電負(fù)性大，無正氧化數(shù)Cl、Br、I的價(jià)電子構(gòu)型拆開1對(duì)電子氧化數(shù)為+1ns npndns npnd氧化數(shù)為+3拆開2對(duì)電子拆開3對(duì)電子ns npndns npnd氧化數(shù)為+5氧化數(shù)為+7具有多種氧化數(shù) 并相差2電子構(gòu)型電子構(gòu)型 氧化態(tài)氧化態(tài) FHe2s22p5-1,0, ClNe3s23p5-1,0,+1,+3,+4,+5,+7 BrAr4s24p5-1,0,+1,+3,+4,+5,+7 IAr4s24p5-1,0,+1,+3,+4,+5,+7 AtAr4s24p5-1,0,+1,+5BrO4-

13、BrO3-BrO-Br2(l)Br-120.930.5650.3351.0850.61n11+n22+niin1+n2+ni=F2HF3.076HClOHClO2ClO3-ClO4-1.4151.2261.1571.673Cl2Cl-1.3601.6301.458HBrOBrO3-BrO4-1.5131.7601.490Br2Br-1.0771.604HIOIO3-H3IO62-1.2091.6001.150I2I-0.5341.431 鹵素的電極電勢(shì)圖如下： 酸性溶液中EA 堿性溶液中EBF2F-2.889 IO-IO3-H3IO62-0.2160.7000.169I2I-0.5340.40

14、30.476ClO-ClO2-ClO3-ClO4-0.4650.3980.2710.680Cl2Cl-1.3600.4200.890BrO-BrO3-BrO4-0.7600.9300.536Br2Br-1.0770.4560.5200.6100.29011-2-1 鹵族元素通性3. F的特殊性：電負(fù)性最大，無正氧化值。原子半徑小，空間位阻不大，氟與有多種氧化值的元素化合時(shí)，該元素往往可以呈現(xiàn)最高氧化值，例如AsF5、SF6和IF7等。中心原子的周圍可以容納較多的氟原子，同時(shí)還因?yàn)?，氟的氧化能力最?qiáng)，F(xiàn)-F鍵能小，F(xiàn)-F鍵容易打開，形成新鍵。 自然界中大多以化合態(tài)存在 氟：螢石 CaF2， 冰晶

15、石 Na3AlF6， 氟磷灰石 Ca5F(PO4)3 ； 氯：NaCl，KCl，光鹵石 KCl MgCl2 6H2O ； 溴：以溴化物的形式存在于海水和地殼中； 碘：以碘化物形式存在，南美洲智利硝石含有少許 的碘酸鈉。 砹：放射性元素，僅以微量而短暫地存在于鐳、錒 和釷的蛻變產(chǎn)物中 。氟(F2) 氯(Cl2) 溴(Br2) 碘(I2)集聚狀態(tài) 氣體 氣體 液體 固體熔、沸點(diǎn)升高熔點(diǎn)/ -219.6 -101 7.2 113.5沸點(diǎn)/ -188 -34.6 58.76 184.31.物理性質(zhì)均為雙分子(具有穩(wěn)定的8電子構(gòu)型及較高的鍵能)在周期表中，整族是雙原子分子的只有鹵素 固態(tài)為分子晶體 熔、

16、沸點(diǎn)較低氟(F2) 氯(Cl2) 溴(Br2) 碘(I2)集聚狀態(tài) 氣體 氣體 液體 固體顏色* 淺黃 黃綠 紅棕 紫黑顏色加深熔點(diǎn)/ -219.6 -101 7.2 113.5沸點(diǎn)/ -188 -34.6 58.76 184.31.物理性質(zhì) 鹵素單質(zhì)的顏色，可利用分子軌道理論加以解釋。 鹵素分子中的電子吸收可見光中光子的能量后，由能量最高的基態(tài)的電子占有軌道( ) 激發(fā)1個(gè)電子到能量最低的空軌道( )np*np* 隨著原子序數(shù)的增加，這種軌道之間的能量差逐漸減少，所需要外界提供的能量隨之減少，即所吸收的光的波長(zhǎng)逐漸增加，透過或反射的光的波長(zhǎng)也呈現(xiàn)規(guī)律性變化。 (np)2 (np)4 (np)

17、4 (np)2 (np)4 (np)3 (np)1 基態(tài) 能量最低激發(fā)態(tài)* 對(duì)應(yīng)顏色 淺黃 黃綠 紅棕 紫 鹵素單質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2630-600760-630430-400450-430500-450570-500600-570橙紅紫藍(lán)青綠黃 光互補(bǔ)示意圖(數(shù)值為波長(zhǎng)，單位nm)物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色為被該物質(zhì)吸收了的色光的互補(bǔ)色隨原子序數(shù)核間距電子與核結(jié)合 緊密程度電子激發(fā)所需能量吸收光波長(zhǎng)互補(bǔ)光波長(zhǎng)顏色加深氟 吸收波長(zhǎng)短的光 則呈現(xiàn)波長(zhǎng)較長(zhǎng) 光的顏色-黃色碘 吸收波長(zhǎng)長(zhǎng)的光 則呈現(xiàn)波長(zhǎng)較短 光的顏色-紫色氟(F2) 氯(Cl2) 溴(Br2) 碘(I2)集聚狀態(tài) 氣體 氣體 液體 固

18、體顏色* 淺黃 黃綠 紅棕 紫黑溶解度 分解水 在水中溶 易溶于 解度不大 有機(jī)溶劑熔點(diǎn)/ -219.6 -101 7.2 113.5沸點(diǎn)/ -188 -34.6 58.76 184.31.物理性質(zhì) 水中顏色 有機(jī)溶劑(CCl4、CS2)顏色溴 黃棕紅 黃棕紅碘 棕或紅棕 紫I2易溶于碘化物(如KI)中I3- I2 + I- I3-氟(F2) 氯(Cl2) 溴(Br2) 碘(I2)集聚狀態(tài) 氣體 氣體 液體 固體顏色* 淺黃 黃綠 紅棕 紫黑溶解度 分解水 在水中溶 易溶于 解度不大 有機(jī)溶劑毒性 具有刺激性氣味，并有毒毒性減小熔點(diǎn)/ -219.6 -101 7.2 113.5沸點(diǎn)/ -188

19、 -34.6 58.76 184.31.物理性質(zhì)氧化性2.化學(xué)性質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2 X2 氧化性： 強(qiáng) 弱 X 還原性： 弱 強(qiáng) E ( X2 / X )/V： 3.05 1.36 1.07 0.54 結(jié)論：氧化性最強(qiáng)的是 F2，還原性最強(qiáng)的是 I 。 鹵素單質(zhì)是強(qiáng)氧化劑，其中F2的氧化性最強(qiáng)，隨原子序數(shù)增大，氧化能力逐漸變?nèi)酢?X2 + e- X- 211與H2反應(yīng) X2 + H2 2HX減小鹵素鹵素反應(yīng)條件反應(yīng)條件反應(yīng)速率與程度反應(yīng)速率與程度F2陰冷陰冷爆炸、放出大量熱爆炸、放出大量熱Cl2常溫常溫強(qiáng)光照射強(qiáng)光照射緩慢緩慢爆炸爆炸Br2常溫常溫600 C不如氯不如氯 明顯明顯I

20、2高溫高溫緩慢緩慢21X2 + e- X- 氧化性2.化學(xué)性質(zhì) F2 Cl2 Br2 I2 在低溫下，暗處，F(xiàn)2 可與 H2 發(fā)生劇烈反應(yīng)，放出大量熱，導(dǎo)致爆炸。F2(g) + H2(g) = 2 HF(g) Cl2 在常溫下與H2 緩慢反應(yīng)， 但在紫外光照射下，可發(fā)生爆炸的鏈鎖反應(yīng)。 Cl2(g) + H2(g) = 2 HCl(g)h以金屬 Pt 為催化劑， 加熱到 350， Br2 可與 H2 反應(yīng)。 但高溫下 HBr 不穩(wěn)定， 易分解。 Br2(g) + H2(g) = = 2 HBr(g)Pt，350I2 與 H2 在催化劑存在并加熱的條件下可反應(yīng)生成 HI，HI 更易分解。I2(g

21、) + H2(g) = = 2 HI(g)催化劑，2 與金屬、非金屬反應(yīng)鹵素鹵素反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)物質(zhì) 反應(yīng)程度反應(yīng)程度F2所有金屬所有金屬除氮除氮、氧外的非金屬氧外的非金屬 反應(yīng)激烈反應(yīng)激烈常伴有燃燒和爆炸常伴有燃燒和爆炸 Cl2與上類似與上類似平穩(wěn)平穩(wěn)Br2 I2活潑金屬活潑金屬其他金屬其他金屬常溫常溫 加熱加熱減小21X2 + e- X- 氧化性 F2 Cl2 Br2 I2化學(xué)性質(zhì)2.化學(xué)性質(zhì)F2與Cu、Ni、Mg作用，表面生成氟化物保護(hù)膜，可阻止進(jìn)一步被氧化，所以F2可儲(chǔ)存在Cu、Ni、Mg制成的容器中2 與金屬、非金屬反應(yīng)鹵素鹵素反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)物質(zhì) 反應(yīng)程度反應(yīng)程度F2所有金屬所有金屬除氮除

22、氮、氧外的非金屬氧外的非金屬 反應(yīng)激烈反應(yīng)激烈常伴有燃燒和爆炸常伴有燃燒和爆炸 Cl2與上類似與上類似平穩(wěn)平穩(wěn)Br2 I2活潑金屬活潑金屬其他金屬其他金屬常溫常溫 加熱加熱干燥的氯不與Fe反應(yīng)可將氯儲(chǔ)存在鐵罐中減小21X2 + e- X- 氧化性 F2 Cl2 Br2 I2化學(xué)性質(zhì)2.化學(xué)性質(zhì) 與非金屬反應(yīng) 除 O2 、N2、He、Ne 外， F2 可與所有非金屬作用，直接化合成高價(jià)氟化物。低溫下可與 C、Si、S、P 猛烈反應(yīng)，生成氟化物，大多數(shù)氟化物都具有揮發(fā)性。 Cl2 也能與大多數(shù)非金屬單質(zhì)直接作用，但不及 F2 激烈。 2 S(s) + Cl2(g) = S2Cl2(l) (紅黃色液

23、體) S(s) + Cl2(g)(過量) = SCl2(l) (深紅色發(fā)煙液體) 2 P(s) + 3 Cl2(g) = 2 PCl3(l) (無色發(fā)煙液體) 2 P(s) + 5 Cl2(g)(過量) = 2 PCl5(s) (淡黃色固體) Br2 和I2 可與許多非金屬單質(zhì)作用，一般多形成低價(jià)化合物，反應(yīng)不如 F2、Cl2 激烈。 2 P(s) + 3 Br2(g) 2 PBr3(l) (無色發(fā)煙)2 P(s) + 5 I2(g) 2 PCl3(s) (紅色)3 與水反應(yīng)：分兩類Cl2、Br2、I2主要發(fā)生(2)類反應(yīng)反應(yīng)程度越來越小F2 只能發(fā)生(1)類反應(yīng)，并反應(yīng)激烈2X2 + 2H2

24、O 4HX + O221X2 + e- X- 氧化性 F2 Cl2 Br2 I22.化學(xué)性質(zhì)(1)氧化作用 2X2 + 2H2O 4HX + O2(2)歧化水解 X2 + H2O H+ + X- + HXO3 與水反應(yīng)：分兩類21X2 + e- X- 氧化性 F2 Cl2 Br2 I22.化學(xué)性質(zhì)(1)氧化作用 2X2 + 2H2O 4HX + O2(2)歧化水解 X2 + H2O H+ + X- + HXO 可見：氯水，溴水，碘水的主要成分是單質(zhì)。 Cl2 + H2O = HCl + HClO K = 5.6105 3 I2 + 3 H2O = 5 HI + HIO3 K = 4.81016

25、 Br2 + 3 H2O = 5 HBr + HBrO3 K = 2.5 1093. 鹵素單質(zhì)的制備在自然界中， 鹵素主要以負(fù)一價(jià)鹵離子形式存在。 通常情況下可采用氧化鹵離子的方法來制備鹵素單質(zhì)。 由于 X- 還原性順序?yàn)?I-BrClF，因此，各種鹵素單質(zhì)的制備，要采用不同的方式進(jìn)行。 陽極反應(yīng)：2 F 2 e= F2陰極反應(yīng)：2 HF + 2 e = F22總反應(yīng)：2 KHF2 =2 KF + F2 + H2（1）單質(zhì)氟的制備 F2 是最強(qiáng)的氧化劑，所以通常不能采用氧化F-離子的方法制備單質(zhì)氟。 電解法制備單質(zhì)氟 ： 在實(shí)驗(yàn)室中，常用熱分解含氟化合物來制單質(zhì)氟： BrF5 = BrF3 +

26、 F2 1986年，化學(xué)家 K. Christe ，使用 KMnO4， HF，KF，H2O2，采用氧化絡(luò)合置換法制得單質(zhì)氟： 2 KMnO4 + 2 KF + 10 HF + 3 H2O2 =2 K2MnF6 + 8 H2O + 3 O2 SbCl5 + 5 HF= SbF5 + 5 HCl （1）氟化、氧化反應(yīng)： （2）置換反應(yīng)：2 K2MnF6 + 2 SbF5 = 2 KSbF6 + MnF4423KMnF4 = MnF3 + F212（2） 單質(zhì)氯的制備 工業(yè)上大量用到的氯，主要來源是電解飽和食鹽水。 工業(yè)上：1電解飽和食鹽水溶液制燒堿的副產(chǎn)品 Cl22NaCl+2H2O 2NaOH

27、+ Cl2 + H2電解2電解MgCl2熔鹽制Mg的副產(chǎn)品 MgCl2(熔融） Mg + Cl2電解電解3電解NaCl熔鹽制Na的副產(chǎn)品 2NaCl(熔融） 2Na + Cl2 陽極反應(yīng)： 2 Cl 2 e = Cl2 陰極反應(yīng)：2 H2O + 2 e = H2 + 2OH 總反應(yīng)：2 NaCl + 2 H2O = 2 NaOH + Cl2 + H2在實(shí)驗(yàn)室中， 常用強(qiáng)氧化劑二氧化錳， 將濃鹽酸氧化， 制備少量氯氣 。MnO2 + 4 HCl（濃） = MnCl2 + Cl2 + 2 H2O MnO2 + 2 NaCl + 3 H2SO4（濃） = 2 NaHSO4 + MnSO4 + Cl2

28、 + 2 H2O 2 KMnO2 + 16 HCl（濃） = 2 KCl + 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 8 H2O（3 ）單質(zhì)溴的制備 Br2用氯氣氧化溴化鈉中的溴離子Cl2 + 2Br- 2Cl- + Br2工業(yè)上從海水中提取1.在曬鹽后留下的苦鹵(pH=3.5左右)中通入氯氣Cl2 + 2Br- 2Cl- + Br23.用硫酸酸化5Br-+ BrO3- + 6H+ 3Br2 + 3H2O2.用空氣把Br2吹出，再用Na2CO3溶液吸收*3CO32-+ 3Br2 5Br-+ BrO3- + 2CO2為除出殘存的氯氣，可加入少量KBr在實(shí)驗(yàn)室中，是在酸性條件下，利用氧化劑氧化溴化物來

29、制備單質(zhì)溴。 MnO2 + 2 NaBr + 3 H2SO4 = 2 NaHSO4 + MnSO4 + Br2 + 2 H2O 2 NaBr + 3 H2SO4（濃） = 2 NaHSO4 + SO2 + Br2 + 2 H2O（4 ）單質(zhì)碘的制備 智利硝石的母液中含有碘酸鈉約為 6gdm-3。工業(yè)上曾以此為原料，先用 NaHSO3 將濃縮的 NaIO3 溶液還原成碘離子，然后加入適量碘酸根離子，在酸性條件下，使其發(fā)生逆歧化反應(yīng)，得到單質(zhì)碘。2 IO3 + 6 HSO3 = 2 I + 6 SO4 + 6 H+2-5 I + IO3 + 6 H+ = 3 I2 + 3 H2O海水也是生產(chǎn)碘的原

30、料。海水中存在少量的碘離子，通常利用海藻類植物富集碘，并在酸性條件下，用水浸取海藻灰，將其中的 KI 溶出。再用與制取單質(zhì)溴類似的方法制備單質(zhì)碘 。MnO2 + 2 I + 4 H+ = Mn2+ + I2 + 2 H2O實(shí)驗(yàn)室中制備少量單質(zhì)碘的方法與實(shí)驗(yàn)室中制單質(zhì)溴相似。 MnO2+2 NaI+ 3 H2SO4 2 NaHSO4 + MnSO4 + I2 + 2 H2O 8 NaI + 9 H2SO4（濃） 8 NaHSO4 + H2S + 4 I2 + 4 H2O注意：用濃硫酸作氧化劑時(shí)，在單質(zhì)溴和單質(zhì)碘的制備過程中，還原產(chǎn)物不同。 8 NaI + 9 H2SO4（濃） 8 NaHSO4

31、+ H2S + 4 I2 + 4 H2O通氯氣于天然鹵水中I2Cl2 + 2I- Cl- + I2應(yīng)避免通入過量的氯氣I2 + 5Cl2 + H2O 2IO3-+10Cl-+H2O1.制備采用單質(zhì)合成、復(fù)分解、鹵化物水解等方法單質(zhì)合成:工業(yè)上合成鹽酸氫氣流在氯氣中燃燒,生成的氯化氫用水吸收H2 + Cl2 2HCl(1)氯分子在加熱或強(qiáng)光照射下分解為氯原子Cl2 Cl + Clh(2)氯原子和氫分子反應(yīng)Cl + H2 HCl + H(3)氫原子和氯分子反應(yīng)H + Cl2 HCl + Cl這樣的連續(xù)反應(yīng)稱為連鎖反應(yīng)11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸1.制備采用單質(zhì)合成、復(fù)分解、鹵化物水解等方法復(fù)分解:

32、氟化氫和少量氯化氫濃酸與相應(yīng)的鹵化物作用CaF2+2H2SO4(濃) Ca(HSO4)2+2HFNaCl+H2SO4(濃) NaHSO4+HCl制取溴化氫、碘化氫不能用濃硫酸,需用磷酸3NaBr +H3PO4(濃) Na3PO4+3HBr 3NaI + H3PO4(濃) Na3PO4 + 3HI11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸1.制備采用單質(zhì)合成、復(fù)分解、鹵化物水解等方法復(fù)分解:氟化氫和少量氯化氫濃酸與相應(yīng)的鹵化物作用CaF2+2H2SO4(濃) Ca(HSO4)2+2HFNaCl+H2SO4(濃) Na(HSO4)2+2HCl制取溴化氫、碘化氫不能用濃硫酸,需用磷酸濃硫酸可氧化部分溴化氫、碘化氫

33、H2SO4 (濃)+2HBr Br2+ SO2 +2H2OH2SO4 (濃) + 8HI 4I2+ H2S +4H2O11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸1.制備采用單質(zhì)合成、復(fù)分解、鹵化物水解等方法非金屬鹵化物水解:制備溴化氫和碘化氫3Br2+2P+6H2O 2H3PO3+6HBr(2)將溴滴入磷與少量水的混合物中(1)將水滴入三溴化磷或三碘化磷PBr3+3H2O H3PO3+ 3HBrPI3+3H2O H3PO3+ 3HI(3)將水滴入碘與磷的混合物中3I2+ 2P + 6H2O 2H3PO3+ 6HI小結(jié)：鹵化氫的制備的三種方法1 鹵化物的濃硫酸置換法 利用固體鹵化物與濃硫酸直接反應(yīng)可制取鹵化氫

34、。 CaF2 (s) + H2SO4（濃）= CaSO4 + 2 HF NaCl (s) + H2SO4（濃）= NaHSO4 + HCl423K NaCl + NaHSO4（濃）= Na2SO4 + HCl773K制備 HBr 和 HI 必須用無氧化性的濃磷酸代替濃硫酸。 NaBr (s) + H3PO4（濃）= NaH2PO4 + HBr NaI (s) + H3PO4（濃）= NaH2PO4 + HI2 鹵素與氫直接化合法 F2 和 H2 直接反應(yīng)雖然十分完全，但反應(yīng)過于劇烈，不好控制；Br2 或 I2 與 H2 反應(yīng)緩慢，而且反應(yīng)不完全。所以工業(yè)上不采用單質(zhì)直接化合法制備 HF，HBr

35、 和 HI。工業(yè)上只采用 Cl2 和 H2 直接化合法，制備 HCl。H2 + Cl2 = 2 HCl在實(shí)際操作中，是把溴水滴加到磷與少許水的混合物上，或?qū)⑺渭拥搅着c碘的混合物上。 PX3 + 3 H2O =H3PO3 + 3 HX （X=Br，I）3 鹵化物水解法 2 P + 3 X2 + 6 H2O= 2 H3PO3 + 6 HX（X=Br，I）11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸2.物理性質(zhì)HF HCl HBr HI具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色氣體在空氣易與水蒸氣結(jié)合形成白色酸霧熔點(diǎn)/ -83.1 -114.8 -88.5 -50.8沸點(diǎn)/ 19.54 -84.9 -67 -35.38熔、沸點(diǎn)升高

36、，相對(duì)分子質(zhì)量以色散力為主，分子間力 ,熔、沸點(diǎn) 分子極性 ,取向力變形性 ，色散力11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸2.物理性質(zhì)HF HCl HBr HI具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色氣體在空氣易與水蒸氣結(jié)合形成白色酸霧熔點(diǎn)/ -83.1 -114.8 -88.5 -50.8沸點(diǎn)/ 19.54 -84.9 -67 -35.38HF特殊F原子小,電負(fù)性大,則HF極性強(qiáng),分子間存在氫鍵,形成締合分子(HF)n F F F H H H H H F F F11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸2.物理性質(zhì)HF HCl HBr HI具有強(qiáng)烈刺激性氣味的無色氣體在空氣易與水蒸氣結(jié)合形成白色酸霧熔點(diǎn)/ -83.1 -114.8

37、 -88.5 -50.8沸點(diǎn)/ 19.54 -84.9 -67 -35.38極性共價(jià)型分子，液態(tài)不導(dǎo)電易溶于水,其水溶液稱為氫鹵酸氫氟酸 氫氯酸 氫溴酸 氫碘酸 (鹽酸)11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸3.化學(xué)性質(zhì)HF HCl HBr HI水溶液 氫氟酸 氫氯酸 氫溴酸 氫碘酸 (鹽酸) 酸性* 弱酸 強(qiáng)酸 強(qiáng)酸 強(qiáng)酸酸性增強(qiáng)HF稀溶液是弱酸，濃度5molL-1時(shí)為強(qiáng)酸溶液中存在 HF H+ + F- 7.2x10-4 F- + HF HF2- 5.1c(HF)增大,使(2)為主要,導(dǎo)致(1)向右移動(dòng)。HFHFHFHF11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸3.化學(xué)性質(zhì)HF HCl HBr HI水溶液 氫氟酸

38、 氫氯酸 氫溴酸 氫碘酸 (鹽酸) 酸性* 弱酸 強(qiáng)酸 強(qiáng)酸 強(qiáng)酸酸性增強(qiáng) HF與SiO2反應(yīng)，生成氣態(tài)SiF4 SiO2 + 4HF SiF4+ 2H2O 用于SiO2含量的測(cè)定, 刻蝕玻璃。11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸3.化學(xué)性質(zhì)HF HCl HBr HI水溶液 氫氟酸 氫氯酸 氫溴酸 氫碘酸 (鹽酸) 還原性還原性增強(qiáng)4I- + 4H+ O2 2I2 + 2H2O酸性* 弱酸 強(qiáng)酸 強(qiáng)酸 強(qiáng)酸酸性增強(qiáng) HF HCl HBr HI與空氣中氧反應(yīng) 不能 不能 緩慢 能 與濃H2SO4反應(yīng) 不能 不能 能 能11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸3.化學(xué)性質(zhì)HF HCl HBr HI水溶液 氫氟酸 氫氯

39、酸 氫溴酸 氫碘酸 (鹽酸) 還原性還原性增強(qiáng)酸性* 弱酸 強(qiáng)酸 強(qiáng)酸 強(qiáng)酸酸性增強(qiáng) HF HCl HBr HI與空氣中氧反應(yīng) 不能 不能 緩慢 能 與濃H2SO4反應(yīng) 不能 不能 能 能2HBr +H2SO4(濃) SO2 + Br2+2H2O8HI +H2SO4(濃) H2S +4I2+4H2O11-2-3 鹵化氫和氫鹵酸3.化學(xué)性質(zhì)HF HCl HBr HI水溶液 氫氟酸 氫氯酸 氫溴酸 氫碘酸 (鹽酸) 還原性增強(qiáng)酸性 弱酸 強(qiáng)酸 強(qiáng)酸 強(qiáng)酸增強(qiáng)熱穩(wěn)定性減弱2HX H2 + X2 HF HCl HBr HI1000分解率 / 1.410-2 0.5 33鹵素和電負(fù)性較小的元素生成的化合

40、物叫做鹵化物。鹵素與A、A的絕大多數(shù)金屬及大多數(shù)鑭系、錒系元素形成鹵素與非金屬、氧化數(shù)較高的金屬具有高熔、沸點(diǎn)，低揮發(fā)性，熔融時(shí)能導(dǎo)電性質(zhì)一般熔、沸點(diǎn)低，具有揮發(fā)性，熔融時(shí)不導(dǎo)電鹵化物離子型鹵化物 共價(jià)型鹵化物11-2-4 鹵化物(1)同一周期鹵化物，從左到右， 由離子型過渡到共價(jià)型1.性質(zhì)和鍵型氟化物氟化物NaF MgF2AlF3SiF4PF5SF6熔點(diǎn)熔點(diǎn)/99312501040-90-83-83沸點(diǎn)沸點(diǎn)/169522601260-86-75-75熔融態(tài)熔融態(tài)導(dǎo)電性導(dǎo)電性易易易易易易不能不能不能不能不能不能鍵型鍵型 離子型離子型離子型離子型離子型離子型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型第

41、三周期元素氟化物的性質(zhì)和鍵型(2) p區(qū)同族元素鹵化物，自上而下， 由共價(jià)型過渡到離子型1.性質(zhì)和鍵型11-2-4 鹵化物氟化物氟化物NF3PF3AsF3SbF3BiF3熔點(diǎn)熔點(diǎn)/-206.6 -151.5-85292727沸點(diǎn)沸點(diǎn)/-129 -101.5-63 319(升華升華)102.7(升華升華)熔融態(tài)熔融態(tài)導(dǎo)電性導(dǎo)電性不能不能不能不能不能不能難難易易鍵型鍵型共價(jià)型共價(jià)型 共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型 過渡型過渡型離子型離子型氮族元素氟化物的性質(zhì)和鍵型(3)同一金屬的不同鹵化物,從氟化物到 碘化物，由離子型過渡到共價(jià)型1.性質(zhì)和鍵型鹵化物鹵化物AlF3AlCl3AlBr3AlI3熔點(diǎn)熔點(diǎn)/1

42、040 190(加壓加壓)97.5191沸點(diǎn)沸點(diǎn)/1260 178(升華升華)263.3360熔融態(tài)導(dǎo)電性熔融態(tài)導(dǎo)電性易易難難難難難難鍵型鍵型離子型離子型 共價(jià)型共價(jià)型 共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型共價(jià)型AlX3的性質(zhì)和鍵型11-2-4 鹵化物(4)同一金屬組成不同氧化數(shù)的鹵化物, 高氧化數(shù)鹵化物具有更多的共價(jià)性。1.性質(zhì)和鍵型氯化物氯化物SnCl2SnCl4PbCl2PbCl4熔點(diǎn)熔點(diǎn)/246-33501-15沸點(diǎn)沸點(diǎn)/652114950105鍵型鍵型離子型離子型 共價(jià)型共價(jià)型 離子型離子型 共價(jià)型共價(jià)型不同氧化數(shù)氯化物的性質(zhì)和鍵型11-2-4 鹵化物(1)除銀鹽(AgF例外)、鉛鹽、亞汞鹽、亞 銅鹽

43、難溶外,其它鹵化物易溶于水。 2.溶解性(2)氟化物的溶解度有點(diǎn)反常如 CaF2 CaCl2 CaBr2 CaI2 難溶 易溶 易溶 易溶11-2-4 鹵化物CaX2 為離子型，F(xiàn)-半徑小， CaF2晶格能大， 難溶(1)除銀鹽(AgF例外)、鉛鹽、亞汞鹽、亞 銅鹽難溶外,其它鹵化物易溶于水。 2.溶解性(2)氟化物的溶解度有點(diǎn)反常如 CaF2 CaCl2 CaBr2 CaI2 難溶 易溶 易溶 易溶AgF AgCl AgBr AgI 易溶 難溶 難溶 難溶變形性 ,相互極化 ,鍵的共價(jià)性 ，溶解度11-2-4 鹵化物2、 金屬鹵化物金屬鹵化物是指金屬與鹵素所形成的簡(jiǎn)單化合物。 金屬鹵化物中，

44、鹵素與金屬之間所形成的價(jià)鍵類型，主要與離子極化相關(guān)。 典型的離子型鹵化物包括堿金屬、堿土金屬以及較活潑金屬、鑭系和錒系元素的低價(jià)態(tài)鹵化物，如 NaCl，CaF2，BaCl2，F(xiàn)eCl2，CeCl3 等。而大多數(shù)金屬的高價(jià)態(tài)鹵化物，表現(xiàn)出較大的共價(jià)化合物的性質(zhì)。如 AlCl3，F(xiàn)eCl3，SnCl4，TiCl4 等。（1）金屬鹵化物的制備 鹵化氫或氫鹵酸與活潑金屬、金屬氧化物和氫氧化物以及金屬難溶鹽作用， 可以得到相應(yīng)的金屬鹵化物：Zn + 2 HCl= ZnCl2 + H2 (與活潑金屬反應(yīng))CuO + 2 HCl =CuCl2 + H2O (與金屬氧化物反應(yīng))NaOH + HCl =NaCl

45、 + H2O (與氫氧化物反應(yīng))CaCO3 + 2 HCl =CaCl2 + H2O + CO2 (與金屬難溶鹽反應(yīng))難溶性金屬鹵化物， 可通過可溶性金屬鹵化物轉(zhuǎn)化而形成：AgNO3 + KX= AgX + KNO3 （X = Cl，Br，I）易水解的鹵化物，也可利用金屬與鹵素單質(zhì)直接化合的方式制備： 2 Al + 3 Cl2 = 2 AlCl3 (高溫干燥) 2 Cr + 3 Cl2 = 2 CrCl3（2） 金屬鹵化物的溶解性 離子型鹵化物大多易溶于水，共價(jià)型鹵化物易溶于有機(jī)溶劑。 對(duì)于金屬氟化物，因?yàn)?F 離子的半徑很小， Li 和堿土金屬以及 La 系元素多價(jià)金屬氟化物的晶格能較高，

46、遠(yuǎn)高于其在溶解過程中的水合熱， 所以， 這些金屬氟化物在水中難以溶解。因?yàn)?F- 變形性小， 與 Hg(I) 和 Ag(I) 形成的氟化物表現(xiàn)離子性， 而溶于水。 Cl，Br，I 變形性依次增大， 所以，形成鹵化物的共價(jià)性逐漸增強(qiáng)， 溶解度依次減小。 （3）形成配合物 X- 外層具有 4 對(duì)孤對(duì)電子，可作為配位體與鹽類化合物形成配位化合物。但由于 X 是硬酸，對(duì)外層電子的吸引較強(qiáng)，不易給出電子，即使在配合物形成過程中，將電子對(duì)通過配位提供給中心離子(形成體)， 也很容易重新將其配位電子奪回。這樣就決定了以鹵離子為配體形成的配位化合物不是很穩(wěn)定。它們的形成要在一定條件下進(jìn)行，一旦外界條件改變了，

47、 則配合物也就隨之而分解。 例如：CuCl42 + 4 H2O = Cu(H2O)42+ + 4 Cl 深黃色 藍(lán)色FFFFFIFF擬鹵素某些由兩個(gè)或多個(gè)非金屬元素組成的負(fù)一價(jià)的陰離子，在形成離子型或共價(jià)型化合物時(shí)，表現(xiàn)出與鹵素陰離子相似的性質(zhì)。這些陰離子包括氰離子 CN ，硫氰酸根離子 SCN ，氰酸根離子 OCN 等，這些離子被稱為擬鹵離子。 當(dāng)擬鹵離子以與鹵素單質(zhì)相同的形式組成中性分子時(shí)，其性質(zhì)也與鹵素單質(zhì)相似，故稱之為擬鹵素或類鹵素。 擬鹵素主要包括：氰 (CN)2 ，硫氰 (SCN)2 ，氧氰 (OCN)2 ，硒氰 (SeCN)2 。1 擬鹵素的制備 (CN)2 的制備一般采用加熱分

48、解氰化物的方法。 2 AgCN= 2 Ag + (CN)2 (SCN)2 的制備，是將 AgSCN 懸浮在乙醚溶液中， 利用 Br2 或 I2 將 SCN- 離子氧化。2 AgSCN + Br2=2 AgBr + (SCN)2 (l)電解氰酸鉀 KOCN 溶液， 在陽極可得到氧氰。2 OCN - 2 e = (OCN)22 分子結(jié)構(gòu) (CN)2 分子通常寫成 :NCCN: 。注意：(CN)2 分子中存在大 鍵。 : N C C N : (SCN)2 分子通常寫成 :NCSSCN: ，而硫氰酸根離子通常寫為 :NCS:。SCN 離子中同樣存在大 鍵。 : N C S : 3 物理性質(zhì) (CN)2

49、 在常溫常壓下，呈現(xiàn)氣態(tài)，苦杏仁味，無色，可燃，劇毒。273 K，100 kPa 下，1 體積水中約可溶 4 體積 (CN)2 。 常溫常壓下，(SCN)2 為黃色液態(tài)。二聚態(tài)不穩(wěn)定，容易發(fā)生聚合，逐漸形成多聚物 (SCN)x ，呈現(xiàn)磚紅色，屬不溶性固體。4 化學(xué)性質(zhì) （1）酸性 擬鹵素氫化物的水溶液呈酸性。 除氫氰酸 (HCN) 為弱酸外， 氰酸 (HOCN) 和硫代氰酸 (HSCN) 的酸性較強(qiáng)。 Ka (HOCN) = 3.5104 Ka (HSCN) = 6.310 1 Ka (HCN) = 6.21010（2）與金屬化合 擬鹵素可以與金屬形成相應(yīng)的鹽。 其中 Ag(I)， Hg(I)

50、 和 Pb(II) 的擬鹵化物為難溶鹽。 2 Fe + 3 (SCN)2 =2 Fe(SCN)3 Ag+ + CN =AgCN Pb2+ + 2 CN = Pb(CN)2 Hg2 + 2 CN = Hg2(CN )22+（3）歧化反應(yīng) 擬鹵素與水或堿性溶液作用，發(fā)生歧化反應(yīng)。(CN)2 + H2O = HCN + HOCN(CN)2 + 2 OH =CN + OCN + H2O（4）難溶鹽和配位化合物 堿金屬氰化物溶解度很大，在水中強(qiáng)烈水解，而顯堿性，生成 HCN。 大多數(shù)硫氰酸鹽溶于水，重金屬鹽難溶于水。 主要的難溶鹽包括 AgCN，AgSCN，Pb(CN)2，Hg2(CN)2，Pb(SCN

51、)2， Hg(SCN)2 等。這些難溶鹽在NaCN，KCN 或 NaSCN 溶液中形成可溶性配位化合物。AgCN + NaCN = Ag(CN)- + Na+2AgI + 2 CN =Ag(CN)- + I2Fe3+ + x SCN =Fe(SCN)3x （血紅色），x = 16x（5）氧化還原性 Pb(SCN)2 + Br2 =PbBr2 + (SCN)2 E (CN)2 / HCN = 0.37 V F2 Cl2 Br2 I2 E ( X2 / X )/V： 3.05 1.36 1.07 0.54 E (SCN)2 / SCN = 0.77 V 可見，Cl2，Br2 可以氧化 CN 和 S

52、CN ；(SCN)2 可以氧化 I ；I2 可以氧化 CN 。 補(bǔ)充 鹵素的氧化物1 鹵素的氧化物的物理性質(zhì) 鹵素的氧化物的種類繁多，性質(zhì)差異明顯。除 F 外，由于 Cl，Br，I 的電負(fù)性比 O 小， 所以，F(xiàn)O 鍵和其它鹵素的 XO 鍵之間所形成的極性共價(jià)鍵的偶極方向不同， 決定了氧的氟化物和其它鹵素氧化物之間， 具有本質(zhì)的差別。 常見的鹵素的氧化物的結(jié)構(gòu)： OF2 O2F2(Br2O、Cl2O) ClO2OCl(VII)Cl(I)OOOClClOOOOOOOClOOOClOOOClClOOOOOO118.60115.20170.9pm140.5pmOIOOIOO139.20192pm19

53、5pm178pm177pm179pm183pm化合物化合物 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)化合物化合物 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) Cl2O6 Cl2O4 I2O5 Cl2O7 常見的鹵素的氧化物的結(jié)構(gòu)：2 鹵素的氧化物的化學(xué)性質(zhì) OF2 的氧化性比 F2 單質(zhì)弱，但它仍然是很好的氧化劑和氟化劑，可與多數(shù)金屬反應(yīng)，形成金屬氟化物和氧化物。 在低溫條件下 (100K) ，O2F2 的反應(yīng)活性就已較高，可將低價(jià)態(tài)的鹵素氟化物轉(zhuǎn)化成高價(jià)態(tài)的鹵素氟化物。ClF + O2F2 = ClF3 + O2BrF3 + O2F2 =BrF5 + O2 O2F2 可與非金屬氫化物，如 HCl，HBr，H2S 等作用， 轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的非金屬氟化物 。H2S

54、 + 4 O2F2 = SF6 + 2 HF + 4 O2 Cl2O 不穩(wěn)定，Cl2O 在水溶液中，存在如下平衡：Cl2O + H2O = 2 HClO3 Cl2O + 10 NH3 =2 N2 + 6 NH4Cl + 3H2O ClO2 同樣具有很強(qiáng)的氧化性，可與許多金屬和非金屬以及化合物作用。 光照條件下，在中性水溶液中，ClO2 會(huì)發(fā)生歧化分解，形成鹽酸和氯酸的混合物。 所以，Cl2O 是次氯酸的酸酐，常用于制備次氯酸鹽。 如 Ca(OCl)2。 Cl2O 與 NH3 混合，會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸。2 ClO2 + H2O = HCl + HClO3hCl2O6 + H2O = HClO3 +

55、 HClO4 Cl2O7 是高氯酸的酸酐，可溶于水，形成高氯酸；和堿性水溶液反應(yīng)，形成高氯酸鹽。在加熱條件下，爆炸分解，形成 ClO3 和 ClO4 。 Cl2O6 在水中水解，發(fā)生歧化，形成氯酸和高氯酸。Cl2O7 = ClO3 + ClO4Br2O 具有氧化性，可用于氧化單質(zhì)碘來制備 I2O5，也可將苯氧化成醌。溶解于堿溶液， 形成次溴酸鹽。I2O5 是碘酸的酸酐。I2O5 最典型的反應(yīng)是可將空氣中的一氧化碳完全氧化成二氧化碳。該原理用于空氣污染的監(jiān)測(cè)。 I2O5 + 5 CO = I2 + 5 CO23 鹵素的氧化物的制備 可用 F2 氣體和 2% 的 NaOH 水溶液反應(yīng)，制取 OF2

56、。F2 + 2 NaOH = OF2 + 2 NaF + H2O 使 O2 與 F2 的混合物，在低壓放電條件下反應(yīng)，可制取 O2F2 。而制備純的 O2F2 ，反應(yīng)需要在不銹鋼容器中進(jìn)行。O2 + F2 =O2F2Cl2O 是用新制出的氧化汞與單質(zhì) Cl2 反應(yīng)來制備的。2 Cl2 + 2 HgO = HgCl2HgO + Cl2O大量制取 Cl2O 的方法是將 Cl2 和濕潤的 Na2CO3 反應(yīng)。 2 Cl2 + 2 Na2CO3 + H2O= Cl2O + 2 NaHCO3 + 2 NaCl 實(shí)驗(yàn)室中，可利用草酸還原 KClO3 ，得到 ClO2 。 ClO2 一般是采用還原氯酸鹽的酸

57、性溶液來制得的。2 NaClO2 + Cl2 = 2 ClO2 + 2 NaClCl2O6 是用臭氧氧化 ClO2 而得到的。2 ClO2 + 2 O3 =Cl2O6 + 2 O22 ClO3 + 2 Cl + 4 H+ =2 ClO2 + Cl2 + 2 H2O2 ClO3 + C2O4 + 4 H+ = 2 ClO2 + 2 CO2 + 2 H2O2 工業(yè)上，常采用氯氣氧化亞氯酸鹽方法來大量制取 ClO2。在低溫 263K 下，用濃磷酸使高氯酸脫水，可得到 Cl2O7 。所以 Cl2O7 是高氯酸的酸酐。將 HIO3 于 473K 利用干燥空氣脫水，可制備出 I2O5 。 Br2 蒸汽與新

58、制出的 HgO 反應(yīng)可制得 Br2O 。2 Br2 + 2 HgO = HgBr2HgO + Br2O2 HIO3 =I2O5 + H2O473K，空氣流 除F外，鹵素均可形成正 氧化數(shù)的含氧酸及其鹽。1.概述氧化數(shù)氧化數(shù)氯氯溴溴碘碘名稱名稱+1HClO HBrOHIO次鹵酸次鹵酸+3HClO2HBrO2-亞鹵酸亞鹵酸+5HClO3HBrO3HIO3鹵鹵 酸酸+7HClO4HBrO4HIO4、H5IO6高鹵酸高鹵酸 除F外，鹵素均可形成正 氧化數(shù)的含氧酸及其鹽。1.概述氧化數(shù)氧化數(shù)氯氯溴溴碘碘名稱名稱+1HClO HBrOHIO次鹵酸次鹵酸+3HClO2HBrO2-亞鹵酸亞鹵酸+5HClO3H

59、BrO3HIO3鹵鹵 酸酸+7HClO4HBrO4HIO4、H5IO6高鹵酸高鹵酸鹵素含氧酸不穩(wěn)定，大多只能存在于水溶液中，至今尚未得到游離的純酸。 在鹵素的含氧酸及其含氧酸鹽中，鹵素原子采用 sp3 雜化，所以含氧酸分子及含氧酸根離子均為正四面體構(gòu)型。 在含氧酸分子中，羥基氧 (OH) 與鹵素原子之間形成 sp3-p 的 鍵；端基氧與鹵素原子之間，除形成 sp3-p 的 配位鍵外，還有（d-p）p 配鍵。 以Cl為例 +1 +3 +5 +7 次氯酸根 亞氯酸根 氯酸根 高氯酸根只有正高碘酸的構(gòu)型是正八面體 。 在高碘酸分子中， I 采取 sp3d2 雜化，分別與 5 個(gè)羥基氧和 1 個(gè)端基氧

60、結(jié)合，所以為 6 配位，分子呈正八面體形狀。EXOOOEXOEOEXOEEIOOOOOOIO6 -OXOOOXO-XO2-XO3-XO4-5含氧酸根離子的結(jié)構(gòu)1.概述ClO4- ClO3- HClO2 HClO Cl2 Cl- 1.20 1.18 1.64 1.63 1.361.451.39BrO3- HBrO Br2 Br- 1.44 1.60 1.07E /VAH5IO6 IO3- HIO I2 I- 1.60 1.14 1.45 0.54ClO4- ClO3- ClO2- ClO- Cl2 Cl- 0.36 0.33 0.66 0.42 1.360.890.76BrO4- BrO3- B