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卤族元素一、非金属元素通论1、非金属元素在元素周期表中的位置共22种。H元素在左上方，其余都位于右上方。F为非金属性最强的元素2、非金属元素的原子结构特征及化合价(1)最外层电子数较多，次外层都是饱和结构（2、8或18电子结构）(2)原子半径较小。(3)最高正价等于族序数，最低负价等于族序数减8；有些有变价（2）聚集状态气态：H2、O2、N2（无色）、Cl2(黄绿色）、F2液态：Br2固态：I2(紫黑）、S(淡黄)、P4(3)同素异形体4、气态氢化物(4)非金属单质的制备氧化法还原法热分解法电解法3、非金属单质(1)晶体类型原子晶体：Si、C分子晶体：O2、N2、Cl2、S、P4等5、非金属氧化性的通性除SiO2是原子晶体外，其他非金属氧化物固态时都是分子晶体。所以它们熔沸点差别较大。许多非金属低价氧化物有毒，如CO、NO、NO2、SO2等不能随便排放于大气中非金属氧化物大多为酸性氧化物不成盐氧化物（如CO、NO）不溶于水，也不与酸、碱反应生成盐和水最高价氧化物对应的酸的组成和酸性酸性强弱规律：同种非金属形成的不同含氧酸，其非金属价态越高，酸性越强。不同非金属元素形成最高价氧化物的水化物；元素的非金属性越强，则酸性越强可用“强酸制弱酸”的规律常见酸的酸性规律二、氯气(一)、氯的原子结构、物理性质黄绿色、易液化、比空气重，有刺激性气味、有毒的气体。(二)、氯气的化学性质1、与金属反应Cu+Cl2CuCl2点燃棕黄色的烟2Na+Cl22NaCl点燃2Fe+3Cl22FeCl3棕褐色的烟黄光，白烟2、与非金属的反应H2+Cl22HCl点燃或光照2P+3Cl22PCl3（液）点燃PCl3+Cl2PCl5（固）形成白烟形成白雾白色烟雾3、氯气与水的反应Cl2+H2OHCl+HClO2HClO2HCl+O2光照次氯酸性质：1、不稳定性，2、强氧化性3、弱酸性4、氯气与碱的反应2Ca（OH）2+2Cl2Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+H2OCa(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClOCa(ClO)2+2HClCaCl2+2HClO3Cl2+8NH36NH4Cl+N23Cl2+6KOH(浓)KClO3+2KCl+3H2O5、与还原性化合物反应Cl2+2FeCl2=2FeCl3Cl2+2KI=2KCl+I26、与有机物的反应取代反应、加成反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br23Cl2+6FeBr22FeCl3+4FeBr33Cl2+2FeBr22FeCl3+Br2Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HClCl2+H2S2HCl+S(三）氯水的多样性和多重性1、成分的多样性新制的氯水呈黄绿色，有刺激性气味。在氯水中存在三个平衡：①Cl2+H2OHCl+HClO②HClOH++ClO-③H2OH++OH-2、化学性质的多重性①表现Cl2的性质②表现Cl-的性质③表现H+的性质④表现HClO的性质(3)液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯(或氯气)混合物氯水分类成分性质纯净物新制久置只有Cl2分子分子：Cl2、HClO、H2O离子：H+、Cl-、ClO-、OH-分子：H2O离子：H+、Cl-、OH-有氧化性、无酸性和漂白性有酸性、强氧化性、能漂白、消毒、光照时HClO分解酸性、无漂白、消毒作用(四)、氯气的实验室制法MnO2+4HCl（浓）MnCl2+2H2O+Cl2↑1、原理2、反应装置3、净化和干燥HCl气体(饱和食盐溶液)水蒸气浓硫酸(无水CaCl2)4、收集a.向上排气法b.排饱和食盐水法5、尾气处理NaOH溶液三、氯化氢和金属氯化物（一）、氯化氢1、物理性质无色、具有刺激性气味的气体，极易溶于水，标准状况下，1体积的水可以溶解500体积的氯化氢。密度大于空气，可用向上排空气法收集，在空气中易形成白雾3、盐酸的化学性质2、氯化氢的制法（二）氯离子的检验四、卤族元素（一）、卤族元素的相似性、递变性、特殊性1、原子结构最外层都为7个电子，易得到一个电子形成稳定结构，都具有很强的氧化性。但随着原子序数不断增大，原子的电子层数增多，原子半径增大，元素的非金属性减弱2、物理性质单质的颜色逐渐加深，状态遵循气→液→固。熔沸点逐渐升高，密度逐渐增大溶解性(除F2外)逐渐降低3、化学性质(1)与氢气反应由易到难，而卤化氢的稳定性由强到弱，即HFHClHBrHI(2)均能与金属单质反应生成金属卤化物，除I2外，与变价金属反应时生成高价金属。(3)均能和水反应,反应通式(除F2外）：X2+H2O=HX+HXO；(4)均能和碱反应(5)单质的氧化性越强，其对应的阴离子的还原性越弱，F-﹤Cl-﹤Br-﹤I-(6)同种卤素含氧酸的酸性规律：HClO4﹥HClO3﹥HClO2﹥HClO(7)同种卤素含氧酸的氧化性规律：HClO﹥HClO2﹥HClO3﹥HClO4(8)不同种卤素含氧酸的酸性和氧化性规律：除F外，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次减弱：HClO4﹥HBrO4﹥HIO4同价态卤素含氧酸氧化性依次减弱：HClO﹥HBrO﹥HIO(9)卤化银的溶解性和稳定性规律：AgF易溶于水,其余均难溶于水和稀硝酸,AgCl、AgBr、AgI颜色逐渐加深，分别为白色、浅黄色、黄色均具有感光性，且逐渐增强(10)、CaX2（除CaF2）均易溶于水4、卤化氢与氢卤酸：共性均为无色、有剌激性味气体(氟化氢剧毒)均极易溶于水，能形成喷泉浓的水溶液均极易挥发，在液面上方形成白雾水溶液除氢氟酸外，均为强酸均可用高沸点酸与卤化物在加热条件下制得2NaX+H2SO4(浓)Na2SO4+2HX(X：F、Cl)3NaX+H3PO4(浓)Na3PO4+3HX(X：Br、I)均可由卤素单质与氢气反应而得到差异性卤化氢的热稳定性：HF﹥HCl﹥HBr﹥HI卤化氢和氢卤酸的还原性：HF﹤HCl﹤HBr﹤HI氢卤酸的酸性：HF﹤HCl﹤HBr﹤HI特殊性1、氟元素无正价，无含氧酸。2、F2能与某些稀有气体反应，能置换出水中的氧。在水溶液中不能从其他卤化物中置换出相应的卤素单质3、氢氟酸为弱酸，但能腐蚀玻璃。4、Br2是唯一的一种常温下呈液态的非金属单质，易挥发；I2易升华，遇淀粉溶液变蓝色5、氯水具有漂白性，但溴水、碘水中HBrO和HIO很少，漂白性很差氯及其化合物的转化关系图能使溴水褪色的反应H2S、SO2、Na2SO3、Fe2+等NaOH等强碱溶液、较活泼金属、AgNO3等盐溶液不饱和烃及烃的衍生物；如烯烃、炔烃、油酸、油酸酯、植物油等苯酚及其同系物与含醛基的有机物反应而褪色能使溴水褪色的无机物能使溴水褪色的有机物石油产品；如裂化气、裂解气、裂化汽油天然橡胶六、类卤化合物简介1、拟卤素：有少数分子与卤素单质性质相似，故把它们叫做拟卤素，如氰(CN)2、硫氰(SCN)2等，拟卤素的主要化学性质有：它们对应的类卤阴离子为CN-、SCN-，在性质上与卤素阴离子的性质也相似，(1)、拟卤素单质具有较强氧化性，氧化性顺序为F2﹥Cl2﹥Br2﹥(CN)2﹥(SCN)2﹥I2(2)在水中或碱溶液中易发生岐化反应。如：(CN)2+H2OHCN+HCNO(3)与金属反应生成一价阴离子的盐。如：(CN)2+2Na2NaCN卤素互化物指两种不同卤素相互化合形成的化合物，常见的卤素互化物有：BrCl、ICl、BrF3、BrF5大多数卤素互化物不稳定，具有比卤素单质(F2除外)更强的化学活泼性，主要反应有(1)易水解：如：ICl+H2OHCl+HIO(2)强氧化性：与金属反应，如：2R+nBrClRCln+RBrn(n为R的化合价)与某些盐的反应，如：2NaI+BrClNaCl+NaBr+I2(3)与还原性物质反应：如：SO2+2H2O+BrCl===H2SO4+HCl+HBr【例】向KI溶液中加入AgNO3溶液，直到刚好完全反应为止，所得溶液的质量恰好等于原碘化钾溶液的质量，则AgNO3溶液的质量百分比浓度是A27.7%B72.3%C70.6%D29.4%B【例】现有KCl和KBr的混和物3.87克，将混和物全部溶于水并加入过量AgNO3溶液，充分反应后生成6.63克沉淀物，则原混和物中钾元素的质量分数是A24.1%B25.9%C40.3%D48.7%C【例】Cl2在70℃的NaOH水溶液中，能同时发生两个自身氧化还原反应，反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为1︰2，则反应中被氧化的Cl2与被还原的Cl2的物质的量之比为A．2︰3B．4︰3C．10︰3D．3︰11D取20克混有MnO2的KClO3,加热至恒重,在一定温度下,将残留的固体加入10克水中有7.9克固体未溶解,再加入5克水,仍有5.3克固体未溶,则原混和物中可能含有的KClO3质量是A.14.7克B.6.9克C.12.1克D.17.6克取20克混有MnO2的KClO3,加热至恒重,在一定温度下,向残留的固体中加入足量的水,仍有5.3克固体未溶,则原混和物中可能含有的KClO3质量是A.14.7克B.6.9克C.12.1克D.17.6克ADA【例】F2是氧化性最强的非金属单质，在加热的条件下，物质的量相等的F2（气）与烧碱完全反应，生成NaF、H2O和另一种气体，则该气体是下列中的AH2BHFCOF2DO2例已知HIO呈两性，其碱式电离可表示为，若它与盐酸反应，其化学反应式可表示为。HIO＋HCl＝ICl＋H2OOH－＋I＋HIO【例】取0.04mol高锰酸钾固体，加热一段时间后收集到amol气体，向反应后的残留固体中加入足量浓盐酸，微热使其充分反应，产生的气体通过饱和食盐水和浓硫酸吸收后，其物质的量为bmol，设锰元素全部以Mn2+形式存在，求(a+b)的最小值。答案：4a＋2b＝0.04×5(得失电子守恒)2a＋b＝0.1a＋b＝0.1－a因为0＜a＜0.02所以a＋b最小值为0.08(0.06＜b＜0.1)很长一段历史时期，人们认为溴不会呈现＋7价。1968年有位化学家用发现不久的XeF2和HBrO3反应，首先制出BrO4－离子，随后在1971年用XeF2和KOH、KBrO3的水溶液反应，得到了很纯的KBrO4晶体。（1）已知XeF2跟水反应放出氙气和氧气，氟以化合态存在于溶液中，试写出化学反应方程式，氧化剂是，被氧化的元素有。（2）写出XeF2和含KOH、KBrO3的水溶液反应得到KBrO4晶体的反应方程式。（3）根据上述信息指出高溴酸根的稳定性和溶液的pH值的关系。（1）2XeF2＋2H2O＝2Xe↑＋O2↑＋4HF2XeF2Xe（3）溶液pH值越高，溶液越稳定。（2）XeF2＋2KOH＋KBrO3＝Xe↑＋KBrO4＋2KF＋H2O