第九章p区元素-卤素资料

第十二章
第二节 卤素
12-2-1 卤族元素通性 卤素，希腊文原义为成盐元素
ⅢA
2
B硼
3
Al 铝
4
Ga 镓
5
In 铟
6
Tl 铊
ⅣA C碳 Si 硅 Ge 锗 Sn 锡 Pb 铅
ⅤA
ⅥA
N氮
O氧
P磷
S硫
As 砷
Se 硒
Sb 锑
Te 碲
Bi 铋
Po
ⅦA F氟 Cl 氯 Br 溴 I碘 At 砹
0 He 氦 Ne 氖 Ar 氩 Kr 氪 Xe 氙 Rn 氡
12-2-2 卤族单质
氟(F2) 氯(Cl2) 溴(Br2) 碘(I2)
集聚状态 气体 气体 液体 固体 均为双分子 (∵具有稳定的8电子构型及较高的键能) 熔点/℃ -219.6 -101 –7.2 113.5
沸点/℃ -188 -34.6 58.76 184.3
1.物理性质
在周期表中，整族是双原子分子的只有卤素 熔、沸点升高
E (Fe3+/Fe2+)=0.779V
[1]与H2反应
2.化学性质
氧化性
1
2
F2 > Cl2 > Br2 > I2
X2 + e- → X-
X2 + H2 → 2HX
卤素 F2 Cl2 Br2 I2
反应条件
阴冷
常温 强光照射
常温 600C
高温
反应速率与程度 爆炸、放出大量热
缓慢 爆炸
不如氯 明显
缓慢
非金属元素还具有负氧化数
ⅢA
2
B硼
3
Al 铝
4

p区非金属元素(一)(卤素、氧、硫)(3学时)
卤素是无机元素，它的原子结构由海德兰（Heldelberg）系统中的17种元素构成，
这些元素包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）和氙（Xe）。

在常温常压下，它
们分别以气体、液体和固体的形式存在。

除了碘外，卤素之间互相极其易溶，但已知性质
又有很大的不同。

由于卤素具有高的电负性，它们能够通过组装到多种特定的构型中形成电离软下化合物，如盐和硫酸盐。

因此，它们不仅可以提供对多种非金属元素的易溶性，还可以提供其
他种类的化学反应。

卤素最初发现于18月，由爱因斯坦（Einstein）等人发现，被称为“阿里斯王子”（Prince Albert）。

在20世纪开始以来，卤素则被广泛应用于农业、工业和放射性元素
提取等领域，包括催化芳烃反应、用合成药物等。

此外，卤素还有重要的作用，特别是当与其他物质（如氧、硫等元素）结合时，能够
丰富和改善空气质量。

例如，氯可以与水混合形成消毒剂，用于净化水；溴可以与水混合
形成净化剂，可用于净化工厂污水、污泥等；硫也可以改善空气质量，用于降低空气污染。

由于其许多特性，卤素对当今社会至关重要，它给改善生活质量和保护环境带来巨大
的贡献。

因此，在未来，卤素将继续被广泛应用于许多领域，并将一直是人类发展的重要
元素。

Te
-2,0,+2,+4,+6
3.44 141.0 -780.7 142
由大到小变化 2.58 2.55
2.10 190.1 ------126
单键解离能/kJ· mol-1
200.4 -590.4 268
195.0 -420.5 172
第二周期元素 – O的特殊性
1.主要氧化数: O基本为-2 例外： -1 +1 H2O2 O2F2 2.解离能：O-O<S-S 3.第一电子亲和势: O<S>Se>Te 二 化合物 1. 过氧化氢 +2 OF2
小→大 大→小 -58 3.04 74 2.19 77 2.18 101 2.05 100 2.02
第一电子亲 和势/ kJ.mol-1
电负性
思考：为什么在A~VA族中，由上至下低氧化值比高氧化 值化合物稳定？ (惰性电子对效应)
二 化合物
1 氨和铵盐 (1) 氨 它呈三角锥形结构，常温下是刺激性气体。
2HBrO3 + Cl2
2HClO3+Br2
酸性稀溶液中也属于强氧化剂，水溶液中氧化性不明显。 c 卤酸盐的热稳定性高于相应的酸，它们分解反应方式受 催化剂和温度影响而不同。
2KClO3
2KClO3 (3) 高卤酸及其盐
200℃左右 MnO2
2KCl +3O2
3KClO4 + KCl
480℃左右
a 酸性： HClO4(无机酸中最强酸)>HBrO4>HIO4 b 氧化性：HBrO4>HIO4>HClO4； 浓热HClO4 >稀冷HClO4。 c 高卤酸盐热稳定性高于相应酸。

② 与SiO2或硅酸盐反应 SiO2(s) + 4HF = SiF4 ↑+2H2O
CaSiO3 + 6HF =CaF2+ SiF4 ↑ +3H2O 因此，HF(aq)和NH4F均要用塑料瓶保存。
四、卤素的含氧酸及其盐
• 卤素含氧酸的结构：
1.次氯酸及其盐
(1) 常见反应：Cl2+H2O=HCl+HClO Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Ca(ClO)2=CaCl2+O2 ↑ (分解)
2. 氯酸及其盐
(1) 氯酸的制备 MnO2+4HCl浓=MnCl2+Cl2↑+H2O 3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O(60～70℃) (2) KClO3的氧化性
KClO3+6HCl浓=KCl+3Cl2 ↑ +3H2O
KClO3+6KI+3H2SO4=KCl+3I2+3K2SO4 Nhomakorabea3H2O
卤素通性
1. 价层电子构型ns2np5,卤素原子易得一电子形成 X-,卤素单质都是强氧化剂。 2. 与同周期元素相比,卤素的核电荷大,半径小,电 离能(I) 大,电子亲合能(A)大,电负性(X)大, －－“四大一小” 。 3. 同族,因自上而下半径增大,电离能(I)减少,电子 亲合能(A)减少,电负性(X)减少,非金属性减少, －－“一大引起四小” 。 4. 除氟以外,卤素可形成更高氧化态 (+Ⅰ,+Ⅲ,+Ⅴ,+Ⅶ)
KClO3+KI+H2O→不反应
※区别两者的经典方法： 氯酸在中性条件下不发生氧-还反应; 次氯酸在中性介质中发生氧-还反应。