2 卤素
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化学高三卤素知识点卤素是化学元素周期表中的一组元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素具有一些共同的性质和特点,下面将介绍卤素的主要知识点。
1. 卤素的性质:卤素通常以气体或液体形式存在,在常温下仅有碘是固体。
它们具有强烈的颜色,例如氯气呈黄绿色,溴呈红褐色。
卤素的密度较大,溶解性也较好。
2. 卤素的电子结构:卤素位于元素周期表的第17族,具有7个价电子。
由于其电子结构中的一个最外层能级不满,卤素具有强烈的化学反应性。
3. 卤素的化合价:卤素的化合价通常为-1。
它们很容易与金属产生离子化合物,例如氯化钠(NaCl)和溴化钾(KBr)。
此外,卤素也可以形成共价化合物,例如二氧化氯(Cl2O)和四碘化碳(CI4)。
4. 卤素的氧化性:卤素具有不同的氧化性。
在卤素族中,氟的氧化性最强,能氧化其他卤素和很多其他元素。
溴和碘的氧化性较弱,砹的氧化性几乎没有。
5. 卤素的还原性:卤素的还原性依次递增,由氟至砹。
这意味着在卤素族中,氟能被其他卤素还原,而砹则可以被其他卤素还原。
6. 卤素的酸性:卤素气体在水中溶解后会形成酸性溶液。
其中氟酸(HF)是比较强酸,而氯酸(HClO3)、溴酸(HBrO3)和碘酸(HIO3)则呈中强酸性。
7. 卤素的应用:卤素及其化合物在生活和工业中具有广泛的应用。
例如氯用于消毒和漂白,氟被广泛用于制造冰箱和空调中的制冷剂,溴应用于药物和摄影工业,碘用于防腐剂和医药领域,砹则被用作放射疗法的一种。
除了以上列举的知识点,卤素还有许多其他的特性和应用。
它们在化学中扮演着重要的角色,并对我们的日常生活产生着深远的影响。
综上所述,化学高三卤素知识点包括卤素的性质、电子结构、化合价、氧化性、还原性、酸性以及应用等内容。
了解这些知识点有助于我们更好地理解卤素元素的特性和它们在化学反应中的作用。
元素讲义2 主族元素——卤素卤素元素:n s 2n p 3 F 、Cl 、Br 、I 、At氟及其化合物一、氟的电负性为4.0,是电负性最大的元素。
氟的化合物存在于人体中:主要存在于牙和骨头中,在自然界中以萤石:CaF 2、冰晶石:Na 3AlF 6和氟磷灰石:Ca 5(PO 4)3F 的矿物存在。
二、单质:1.F 2的化学性质非常活泼它能使玻璃丝(SiO 2)和水在氟气氛中燃烧,产物竟然是氧气: SiO 2 + 2F 2 = SiF 4 + O 2 2H 2O + 2F 2 = 4HF + O 2除了He 、Ne 、Ar 、不与F 2直接反应外,其它物质基本都能与F 2反应例如:Xe + 2F 2 = XeF 4 S + 3F 2 = SF 6F 2 + 2NaOH(2%) = 2NaF + H 2O + OF 2↑ (不是酸酐)三、化合物:1.NaF MgF 2 AlF 3 SiF 4 PF 5 SF 6 (ClF 5)共价型2222MnF NiF CoF ZnF 、、、属于离子-共价型 2. IA 族元素氟化物(除LiF 外)和AgF 、HgF 2、SnF 2易溶于水。
3. Lewis 酸碱反应:2NaF + SiF 4 = Na 2[SiF 6]4.HF(l)(液态氟化氢)和HF(aq)(氟化氢水溶液)(1) HF(l)的自偶电离: 3HF -2HF + H 2F + K = 2.07×10-11 外来的电子排在F 原子上,所以X 的电负性越强,-2HX 越稳定。
-2HF中的键强度是氢键的三倍。
在HF(aq)中也存在-2HF 。
在实验中,使用HF(aq)时要带橡胶手套。
因为HF(aq)会烧坏皮肤,很难愈合。
HF(aq)生成-2HF 的K 为:HF + H 2OH 3O + + F - K 1 = 7.2×10-4 HF + F --2HF K = 5.1 2HF + H 2O H 3O + + -2HF K = K 1·K 2 = 3.67×10-3(2) HF(l)是强的离子溶剂:a .给出质子(H +):C 2H 5OH + 2HF+252OH H C +-2HF CH 3COOH + 2HF(l)32CH COOH ++-2HF+ 2HF(l)HF 2+H H b .给出F -离子BF 3 + 2HF +-+F H BF 24 +-+=+F H SbF HF 2SbF 265 (3) HF(aq)实际上是中等强度的酸,在HF(aq)中存在-+--14332F H F H F H n n 、、、 等阴离子,根据电荷守恒:][H + = ]F H []F H []HF []F [1322-+---++++n n ,所以HF(aq) 与KOH 中和反应,会有很多产物:KHF 2、KH 2F 3……(4) 由于SiO 2 + 4HF = SiF 4↑+ 2H 2O ,所以氢氟酸应盛放在铅、橡胶,聚乙烯或石蜡等容器中。
化学卤素知识点卤素元素在高中化学教材中处于非常微妙的地位,在教材中,其占据的篇幅比较少,内容也不甚深入,但在高考中却是考查重点,下面是店铺为你整理的化学卤素知识点,一起来看看吧。
化学卤素知识点卤族元素的代表:氯卤族元素指周期系ⅦA族元素。
包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),简称卤素。
它们在自然界都以典型的盐类存在,是成盐元素。
卤族元素的单质都是双原子分子,它们的物理性质的改变都是很有规律的,随着分子量的增大,卤素分子间的色散力逐渐增强,颜色变深,它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。
卤素都有氧化性,氟单质的氧化性最强。
卤族元素和金属元素构成大量无机盐,此外,在有机合成等领域也发挥着重要的作用。
卤素的化学性质都很相似,它们的最外电子层上都有7个电子,有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的倾向,因此卤素都有氧化性,原子半径越小,氧化性越强,因此氟是单质中氧化性最强者。
除F外,卤素的氧化态为+1、+3、+5、+7,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。
卤素与氢结合成卤化氢,溶于水生成氢卤酸。
卤素之间形成的化合物称为互卤化物,如ClF3、ICl。
卤素还能形成多种价态的含氧酸,如HClO、HClO2、HClO3、HClO4。
卤素单质都很稳定,除了I2以外,卤素分子在高温时都很难分解。
卤素及其化合物的用途非常广泛。
例如,我们每天都要食用的食盐,主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物。
卤素单质的毒性,从F开始依次降低。
从F到At,其氢化物的酸性依次增强。
但氢化物的稳定性呈递减趋势。
氧化性:F₂> Cl₂> Br₂> I₂> At₂,但还原性相反。
氟氟气常温下为淡黄色的气体,有剧毒。
与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧,同时能使容器破裂,量多时有爆炸的危险。
氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。
氟是氧化性最强的元素,只能呈-1价。
单质氟与盐溶液的反应,都是先与水反应,生成的氢氟酸再与盐的反应,通入碱中可能导致爆炸。
第二章卤素第一节氯气一、氯气的性质氯气(Cl2)的分子是由两个氯原子①组成的双原子分子(图2-1)。
氯分子也象氢分子一样,分子里共用电子对处在两个原子核的中间。
氯气是一种非金属单质。
在通常情况下,氯气呈黄绿色,压强为1.013×105帕②时,冷却到-34.6℃,变成液氯。
液氯继续冷却到-101℃,变成固态氯。
[实验2-1] 展示一瓶氯气,瓶后衬一张白纸,以便清晰地观察到氯气的颜色。
氯气有毒,有剧烈的刺激性,吸入少量氯气会使鼻和喉头的粘膜受到刺激,引起胸部疼痛和咳嗽;吸入大量氯气会中毒致死。
实验室里,闻氯气的时候,必须十分小心,应该用手轻轻地在瓶口扇动,仅使极少量的氯气飘进鼻孔(图2-2)。
我们已经知道氯原子的最外电子层上有7个电子,因而在化学反应中容易结合1个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。
氯气的化学性质很活泼,它是一种活泼的非金属。
1.氯气跟金属的反应氯气跟金属钠的反应很剧烈,这在初中化学里已经观察过。
氯气不但跟钠等活泼金属直接化合,而且还能跟受热的铜等某些不活泼的金属起反应。
[实验2-2] 把一束细铜丝灼热后,立刻放进盛有氯气的集气瓶里(图2-3),观察发生的现象。
把少量的水注入集气瓶里,用毛玻璃片把瓶口盖住,振荡。
观察溶液的颜色。
可以看到红热的铜丝在氯气里燃烧起来,集气瓶里充满棕色的烟,这是氯化铜晶体颗粒。
这个反应可以用化学方程式表示如下:氯化铜溶解在水里,成为绿色的氯化铜溶液。
溶液浓度不同时,颜色略有不同。
2.氯气跟非金属的反应[实验2-3] 把新收集的一瓶氯气和一瓶氢气(氢气和氯气可以分别收集在透明或半透明的塑料制作的集气瓶里),口对口地对着,抽去瓶口间的玻璃片,上下颠倒几次,使氯气和氢气充分混和。
拿一瓶氯、氢混和气体作试验,用塑料片盖好,在离瓶约10厘米处点燃镁条,当发生的强光照射混和气体里,可以观察到因瓶里的氯气跟氢气迅速化合而发生的爆炸,把塑料片向上弹起(图2-4)。
卤素化学式卤素是元素周期表第17族的元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素通常以分子式的形式出现,如F2、Cl2、Br2、I2和At2,表明它们是由两个原子构成的。
下面将详细介绍这些卤素的化学式及其性质。
首先是氟(F),它是元素周期表中最轻的卤素,具有原子序数9。
它的化学式为F2,表示它是由两个氟原子构成的分子。
氟是一种高度活泼的非金属元素,常以氟化物的形式存在于自然界中。
氟具有非常强的电负性,是化学中最强的氧化剂之一。
它与几乎所有的元素都能形成化合物,如氟化钠(NaF)、氟化铝(AlF3)等。
氟化物被广泛应用于铝冶炼、水处理、制药等领域。
其次是氯(Cl),它是元素周期表中第17位的元素,具有原子序数17。
氯的化学式为Cl2,表示它是由两个氯原子构成的分子。
氯是一种具有强烈刺激性气味的淡黄色气体,可以通过电解盐水或氯化物来制备。
氯在许多工业和消费品中都有广泛应用,如制造漂白剂、消毒剂、塑料等。
氯离子也是身体内重要的电解质之一,维持着酸碱平衡和正常细胞功能。
接下来是溴(Br),它是元素周期表中第35位的元素,具有原子序数35。
溴的化学式为Br2,表示它是由两个溴原子构成的分子。
溴是一种深红褐色液体,在常温下显著挥发。
溴广泛用于医药、有机合成和照相等领域。
溴离子也是现代医学中常用的造影剂之一,用于X 射线和CT扫描等检查。
之后是碘(I),它是元素周期表中第53位的元素,具有原子序数53。
碘的化学式为I2,表示它是由两个碘原子构成的分子。
碘是一种晶体,呈现出典型的紫色。
碘广泛用于消毒、制造染料和药剂、甲状腺功能检查等领域。
碘是人体必需的微量元素之一,对于身体的正常生长和发育具有重要作用。
最后是砹(At),它是元素周期表中最重的卤素,具有原子序数85。
砹的化学式为At2,表示它是由两个砹原子构成的分子。
砹是一种放射性元素,主要通过核反应制备。
卤素的化学式和性质展示了它们的独特特性和广泛用途。
1.卤族元素性质的相似性和递变性(1)卤素单质随原子序数的递增,颜色逐渐加深,从F2→Cl2→Br2→I2,颜色由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色,状态由气态→气态→液态→固态;卤素单质固态时均为分子晶体,分子量增大,范徳华力增大,熔沸点逐渐升高。
(2)从F→I,电子层数增多,非金属性减弱,表现为:氧化性F2>Cl2>Br2>I2,还原性I->Br->Cl-。
2.卤素氢化物性质的递变规律(1)还原性按HF、HCl、HBr、HI顺序逐渐增强。
例如:①氟单质只能通过电解法才能制取;②浓硫酸可以干燥HCl气体而不能干燥HBr、HI气体;③FeCl3可使淀粉─KI试纸变蓝色。
(2)水溶液的酸性:卤素氢化物都极易溶于水,且其水溶液的酸性依次增强。
(3)热稳定性按HF、HCl、HBr、HI依次降低。
3.卤化银的溶解性、稳定性及卤素离子的检验(1)在AgX中,只有AgF易溶于水,其余均难溶于水,且按AgCl、 AgBr、 A gI顺序溶解度依次减小。
(2)AgX都不稳定,见光或受热易分解为卤素单质和银,且按AgF、AgCl、 A gBr、 AgI的顺序稳定性依次减弱。
(3)AgCl、 AgBr、 AgI都不溶于稀硝酸,且颜色逐渐加深,分别为白色、浅黄色、黄色,所以,可用硝酸酸化的硝酸银来检验Cl-、Br-、I-的存在。
4.卤素单质的制取(1)氯气的制取①工业制氯气:2NaCl + 2H2O ════ 2NaOH + Cl2↑+ H2↑②实验室制取氯气:以含有Cl-的物质为原料,凡能将Cl-氧化成Cl2的物质都可以作为制取氯气的氧化剂。
如:MnO2 + HCl(浓);MnO2+ NaCl + H2SO4(浓);KMnO4 + HCl(浓);KClO3+ HCl(浓);HClO+HCl等。
(2)溴的制取①工业制溴(以海水为原料)Ⅰ、通Cl2气将化合态的溴氧化成单质溴:Cl2+ 2 Br- === 2 Cl- + Br2Ⅱ、以硫酸酸化,NaBr与NaBrO3发生反应,结果化合态的溴转化为溴单质5Br- + BrO3- + 6H+ ═══ 3Br2+ 3H2O②实验室制溴一般用NaBr、浓H2SO4、MnO2共热,即:2NaBr + 2H2SO4(浓) + MnO2═══ Na2SO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O 注意:卤素单质对橡胶制品有强腐蚀性,使用橡胶管时玻璃管要靠紧,使用橡胶塞时,要用铝箔包住。
元素讲义2 主族元素——卤素卤素元素:n s 2n p 3 F 、Cl 、Br 、I 、At氟及其化合物一、氟的电负性为4.0,是电负性最大的元素。
氟的化合物存在于人体中:主要存在于牙和骨头中,在自然界中以萤石:CaF 2、冰晶石:Na 3AlF 6和氟磷灰石:Ca 5(PO 4)3F 的矿物存在。
二、单质:1.F 2的化学性质非常活泼它能使玻璃丝(SiO 2)和水在氟气氛中燃烧,产物竟然是氧气: SiO 2 + 2F 2 = SiF 4 + O 2 2H 2O + 2F 2 = 4HF + O 2除了He 、Ne 、Ar 、不与F 2直接反应外,其它物质基本都能与F 2反应例如:Xe + 2F 2 = XeF 4 S + 3F 2 = SF 6F 2 + 2NaOH(2%) = 2NaF + H 2O + OF 2↑ (不是酸酐)三、化合物:1.NaF MgF 2 AlF 3 SiF 4 PF 5 SF 6 (ClF 5)共价型2222MnF NiF CoF ZnF 、、、属于离子-共价型 2. IA 族元素氟化物(除LiF 外)和AgF 、HgF 2、SnF 2易溶于水。
3. Lewis 酸碱反应:2NaF + SiF 4 = Na 2[SiF 6]4.HF(l)(液态氟化氢)和HF(aq)(氟化氢水溶液)(1) HF(l)的自偶电离: 3HF -2HF + H 2F + K = 2.07×10-11 外来的电子排在F 原子上,所以X 的电负性越强,-2HX 越稳定。
-2HF中的键强度是氢键的三倍。
在HF(aq)中也存在-2HF 。
在实验中,使用HF(aq)时要带橡胶手套。
因为HF(aq)会烧坏皮肤,很难愈合。
HF(aq)生成-2HF 的K 为:HF + H 2OH 3O + + F - K 1 = 7.2×10-4 HF + F --2HF K = 5.1 2HF + H 2O H 3O + + -2HF K = K 1·K 2 = 3.67×10-3(2) HF(l)是强的离子溶剂:a .给出质子(H +):C 2H 5OH + 2HF+252OH H C +-2HF CH 3COOH + 2HF(l)32CH COOH ++-2HF+ 2HF(l)HF 2+H H b .给出F -离子BF 3 + 2HF +-+F H BF 24 +-+=+F H SbF HF 2SbF 265 (3) HF(aq)实际上是中等强度的酸,在HF(aq)中存在-+--14332F H F H F H n n 、、、 等阴离子,根据电荷守恒:][H + = ]F H []F H []HF []F [1322-+---++++n n ,所以HF(aq) 与KOH 中和反应,会有很多产物:KHF 2、KH 2F 3……(4) 由于SiO 2 + 4HF = SiF 4↑+ 2H 2O ,所以氢氟酸应盛放在铅、橡胶,聚乙烯或石蜡等容器中。