p区元素知识归纳及解题分析(1)解析

卤素一、通性1、卤素元素在化合物中的氧化态ns2np5（1）正常氧化态F(-I)、其他(+I,+III,+V,+VII含氧酸和卤素互化物)（2）特殊氧化态+I：I2+AgClO4=AgI+IClO4（氯仿或甲苯作溶剂）+IV：ClO2，形成大键，35。Cl2O4，非二聚体。Cl2O6，无大键。2、氟的特殊性（1）原子半径特小，3对孤对电子，电子云密度大，无d轨道；造成电子亲合能和双原子分子离解能异常。（2）氟化物键能大，稳定。亲Si、B、Al、Sn等硬酸。（3）单质氟化学性质非常活泼：F2能使玻璃丝（SiO2）和水在氟气氛中燃烧，产物竟然是氧气：SiO2+2F2=SiF4+O2;2H2O+2F2=4HF+O2F2+2NaOH(2%)=2NaF+H2O+OF2↑把其他元素氧化成最高氧化态，例如：XeF6、SF6、IF7、BiF5等（4）氟的电负性为4.0，是电负性最大的元素。(CF3)3N和NF3是否具有Lewis碱性？3、存在F：萤石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)、氟磷灰石([Ca10F2(PO4)6]3)Cl、Br：光卤石(carnallite)：KCl•MgCl2·6H2O、海水I：植物富集作用，智利硝石(NaIO3)At：人工合成元素二、单质1、与水的作用（1）物理过程氯水：黄绿色；溴水：红棕色碘水：棕红色，溶于四氯化碳、二硫化碳等非极性溶剂紫色，苯等共轭体系红色，极性溶剂棕红色I2与KI形成I3离子（2）化学过程F2O2；歧化反应条件与产物（pH值与温度）Cl2HCl+HClO；碱性有利。Cl2+2OH－(冷)=Cl－+ClO－+H2O3Cl2+6OH－(热)=5Cl－+ClO3+3H2OBrO和IO歧化为溴（碘）酸盐。3Br2+6OH-=5Br-+BrO3-+3H2O2、卤素间的置换反应（1）从卤化物置换：Cl2Br2I2氯气过量时，可将碘离子氧化成碘酸3Cl2+I+3H2O=IO3+6Cl+6H+（2）从卤酸盐置换：I2Cl2Br2BrO3/Br2：1.52；ClO3/Cl2：1.47；IO3/I2：1.193、制备（1）电解法制备Cl2和F2为什么加入KF和LiF？阳极（石墨）：2F=F2+2e阴极（钢电解槽）：2HF2+2e=H2+4F为什么用镍或镍的合金贮存、运输F2？（2）化学法F2：2KMnO4+2KF+10HF+3H2O2=2K2MnF6↓+8H2O+3O2SbCl5+5HF=SbF5+5HCl2K2MnF6+4SbF5=2KSbF6+2MnF3+F2Cl2：纯化水，然后浓硫酸或氯化钙或五氧化二磷Br2：流程I2：顺序4、F2应用：(1)扩散分离铀的同位素：分离铀，可把235U富集到97.6%。(2)合成各种冷却剂：如氟里昂(Freon)-12：CF2Cl2，F-13：CClF3(3)火箭燃料的氧化剂：ClF3和BrF3(4)杀虫剂、灭火剂：CF3Br是高效灭火剂(5)SF6惰性强于N2，可作为高压装置中的绝缘气(6)Teflon，高化学稳定性的材料三、卤化氢和氢卤酸1、酸性与热稳定性2、HF特殊性A：物理性质的反常B：电离度反常HF+H2OH3O++FHF+FHF2浓度大于5mol/L，相当于强酸C：化学性质反常与CaSiO3、SiO2反应3、制备与性质为什么不能用浓硫酸来制备HBr和HI？X-主要作沉淀剂、配位剂和还原剂。四、卤化物、卤素互化物与多卤化物1、卤化物的溶沸点决定因素2、卤素互化物的中心原子杂化形式与空间构型3、多卤化物的稳定性与热分解规律NaClMgCl2AlCl3SiF4PF5SF6沸点/K16861691453216349411NaFNaClNaBrNaI沸点/K1968168616631577五、拟卤素(CN)2、(SCN)2、(OCN)2、(SeCN)2、(SCSN3)21、(CN)2(1)(CN)2结构式：无色气体，有苦杏仁臭味，极毒。(2)制备：2AgCN=2Ag+(CN)2Hg(CN)2+HgCl2=Hg2Cl2+(CN)2(3)性质：(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O(CN)2+H2=2HCN(CN)2+Cl2=2CNClCNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O聚合2(CN)n2、CN-（1）制备：CaC2+N2=CaCN2+CCaCN2+C+Na2CO3=CaCO3+2NaCN（2）毒性与解毒：2CN－+O2(空气)=2CNO－，CN－+S=CNS－CN－+O3=CNO－+O22CNO－+3O3+2OH－=2CO32+N2+3O2+H2O（3）沉淀性、配位性与还原性：与Cu2+、Ag+、Hg2+的反应3、(SCN)2和SCN-（1）制备：a．(SCN)2：2AgSCN+Br2=2AgBr+(SCN)2b．SCN－：KCN+S=KSCNc．工业上：4NH3+CS2=NH4SCN+(NH4)2S（2）性质：(SCN)2具有氧化性，它能把S2、I、S2O32氧化。(SCN)2+H2S=2H++2SCN－+SSCN-的沉淀性、配位性与还原性。六、含氧化合物1、氧化物OF2、O2F2、Cl2O、ClO22Cl2+2HgO=HgCl2•HgO+(g)2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O(g)ClO2：是黄色气体，可凝聚成红色液体。含有单电子，顺磁性，化学性质活泼（强氧化剂、见光分解、受热爆炸），工业上大量生产。2HClO3+2HCl=Cl2+2ClO2(g)+2H2O2HClO3+SO2=2ClO2(g)+H2SO42NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2主要用途：纸张漂白、污水杀菌、饮用水消毒2、含氧酸及其盐次、亚、高正高碘酸及偏高碘酸中心原子杂化方式电子对构型分子几何构型XOXO2XO3XO4IO65（1）酸性与聚合（2）氧化性漂白粉：2Ca(OH)2+Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+H2O氯酸钾：焰火、照明弹；火柴：KClO3、S、Sb2S3、玻璃粉和糊精胶（3）热稳定性氧族元素一、通性与氧元素1、氧化数（1）正常氧化态-II，+II，+IV，+VI（2）特殊氧化态+I：O2F2，H2S+4O2F2=SF6+2HF+4O2+II：OF2，2F2+2NaOH=OF2+2NaF+H2OOF2+2OH－=O2+2F－+H2O-1、-1/2、-1/3：+I：S2O：3S+SO2=2S2O（放电）SSO(8e)(8e)SSOSSO(10e)共振结构式为2、O2单质分子轨道排布式，键级，一个键，两个三电子键，顺磁性O2+、O2、O2、O22的键级化学性质：与金属、非金属、分子氧配合物用途：制环氧乙烷、漂白与污水处理、呼吸、18O示踪3、臭氧（1）O3的分子结构、极性（2）化学键合（3）形成与破坏O2+hʋO+O；O+O2O3CF2Cl2+hʋCF2Cl•+Cl•；Cl•+O3ClO•+O2ClO•+OCl•+O2；或NO2+hʋNO+ONO+O3NO2+O2；NO2+ONO+O2（4）化学性质分解（437K）：2O33O2强氧化性：CN+O3OCN+O2；2OCN－+O3+H2O=2CO2+N2+2OH－2NO2+O3N2O5+O2PbS+4O3PbSO4+4O22Co2++O3+2H+2Co3++O2+H2OO3+2I+H2OO2+I2+2OH（检验）O3+XeO3+2H2OH4XeO6+O2↑氧化有机物，可把烯烃氧化并确定双键的位置：CH3CH2CH＝CH2与CH3CH＝CHCH34、过氧化氢（双氧水）（1）实验室制备(6%~8%)BaO2+H2SO4BaSO4+H2O2Na2O2+H2SO4+10H2ONa2SO4•10H2O+H2O2（2）工业制备电解硫酸氢盐：阳极2HSO4=S2O82+2H++2e阴极2H++2e=H2S2O82+2H2O=H2O2+2HSO4乙基蒽醌法OOEtH2EtOHOHH2O2（3）分子结构（4）化学性质分解：2H2O22H2O+O2重金属离子、光、碱、热催化，保存棕色瓶或塑料容器、阴凉处、稳定剂焦磷酸钠等氧化剂（主要性质，还原产物H2O）2HI+H2O2=I2+2H2OPbS+4H2O2=PbSO4+4H2O2CrO2+3H2O2+2OH=2CrO42+4H2O还原剂（次要性质，碱性介质，氧化产物O2）Cl2+H2O2=2HCl+O22KMnO4+5H2O2+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+8H2O+5O2Ag2O+HO2=2Ag+OH+O2（5）弱酸性（次次性质）K1Ø=1.55×1012液氨中，NH3+HOOH=NH4OOH(固态)（6）检验：4H2O2+H2Cr2O7=2CrO(O2)2+5H2O2CrO5+7H2O2+6H+=2Cr3++7O2+10H2O不加乙醚，水溶液中的CrO5再与H2O2反应，放出O2↑其它铬的过氧化物的物种有：[Cr(VI)(NH3)3(O2)2]2+、[Cr(V)(O2)4]3、[Cr(VI)O(O2)2Py]、[Cr2(VI)(O12)]2等。CrNH3NH3NH3OOOO2+（7）用途：合成，杀菌消毒，CN+H2O2OCN+H2O；OCN+2H2ONH4++CO32利用H2O2的氧化性，可漂白毛、丝织物，作火箭燃料的氧化剂等。现有三种颜料：铅白(2PbCO3·Pb(OH)2)，若空气中含H2S，就会变黑：2PbCO3·Pb(OH)2+3H2S=3PbS+2CO2+4H2O4H2O2+PbS=PbSO4+4H2O利用H2O2的还原性，可以除Cl2，可做杀菌剂。H2O2+Cl2=2Cl－+O2↑+2H+注意：30%以上的H2O2会灼伤皮肤二、硫及其化合物1、单质斜方硫（菱形硫、-硫）369K单斜硫（-硫）369K弹性硫S8环状分子，S原子sp3杂化斜方硫和单斜硫易溶于二硫化碳，不溶于水；弹性硫不溶于二硫化碳SSSSS4S8S12制备：3FeS2+12C+8O2=Fe3O4+12CO+6S性质：(1)与非金属、金属反应：Hg+S=HgS；S+O2=SO2(2)沸腾的碱液中歧化：3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O2、硫化物和多硫化物（1）硫化氢（2）硫化钠（3）多硫化钠3、硫的氧化物（1）二氧化硫（2）三氧化硫煤中加碱石灰为什么？SO2回收利用：用亚硫酸铝或亚硫酸钠吸收。Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO32NaHSO3+ZnO=Na2SO3+ZnSO3+H2OZnSO3=ZnO+SO2发烟硫酸20%SO3-NH3；NH3+SO3=H[SO3NH2]SO3+HF=H[SO3F]HCl+SO3=H[SO3Cl]，4、硫的含氧酸及其盐（1）亚硫酸（2）硫酸（3）焦硫酸及其盐（4）硫代硫酸及其盐（5）连二亚硫酸钠（6）连多硫酸及其盐（7）过硫酸及其盐5、硫的其他化合物（1）硫的卤化物：S2F2、SF2、S2F4、SF4、S2F10、SF6等SF6：S+3F2=SF6无色、无味、无毒的气体，化学性质极其稳定，用作高压发动机和开关装置中的绝缘气体。SF4：3SCl2+4NaF=S2Cl2+SF4+4NaClSF4+2H2O=4HF+SO2强氧化剂和氟化剂，BCl3BF3；C=OCF2；COOHCF3。SCl2：硫化剂和双键加成，SCl2+2C2H4S(CH2CH2Cl)2（芥子气）（2）硫的氮化物S4N4摇篮式结构6S2Cl2+16NH3=S4N4+S8+12NH4Cl5S8+40NH3=4N4S4+24NH4HS不溶于水，也不与水反应氢氧化钠稀溶液水解：2S4N4+6OH+9H2O=S2O32+2S3O62+8NH3氢氧化钠浓溶液：S4N4+6OH+3H2O=S2O32+2SO32+4NH3SSNNNNSSNSSSNNNNSSXXXXS2N2和(SN)x(1)制备