高一化学卤族元素

卤素（VIIA族）元素卤族元素简称卤素，包含F、Cl、Br、I、At等元素。At和F因性质特殊通常不讨论。我们常用X表示卤素。卤素单质皆为X2。元素单质常态颜色水中颜色(稀ChemPaster浓)CCl4中颜色(稀浓)FF2气体淡黄绿ClCl2气体黄绿淡黄绿黄绿BrBr2液体深棕红橙橙红II2固体紫黑深黄紫红卤素的性质○1卤素能溶于水，易溶于有机溶剂（酒精、苯、四氯化碳、丙酮等）。此性质常用作萃取。○2与氢气反应F2+H22HF（冷暗处反应，爆炸）Cl2+H2光照或点燃2HCl（光照混合的气体发生爆炸（光爆反应）；点燃则安静的燃烧，呈苍白色火焰，瓶口有白色酸雾。）Br2+H2500℃2HBr（反应较慢）I2+H2高温2HI（反应慢，反应产物不稳定，易分解）反应产物HX为无色刺激气体，极易溶于水，生成氢卤酸。酸性：HI＞HBr＞HCl，此三者皆为强酸，HF为弱酸。○3单质氧化性F2＞Cl2＞Br2＞I2○4离子还原性F-＜Cl-＜Br-＜I-○5卤素和水发生反应：2F2+2H2O=4HF+O2Cl2+H2OHCl+HClOBr2+2H2OHBr+HBrOI2与水不反应○6氧化性较强的卤素单质能将溶液中的氧化性较弱的卤素离子置换成单质，例如：Cl2+2KI=2KCl+I2（通常用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气）○7卤化银均为不溶物AgCl白色AgBr浅黄色AgI黄色卤素由上至下电子层数不断增多，原子核吸引电子能力减弱（尽管质子数不断增多，但电子野增加使质子对最外层电子吸引能力减弱。）氯气Cl2①大多数金属单质能直接于Cl2化合，并且金属氧化为高价的氯化物。2Na+Cl2点燃2NaCl（白烟）Cu+Cl2点燃CuCl2(棕黄色的烟)2Fe+3Cl2点燃2FeCl3(棕褐色的烟)②与非金属化合2P+3Cl2点燃2PCl3(l)2P+5Cl2点燃2PCl5(S)H2+Cl2点燃ChemPaster2HCl③与水反应Cl2+H2OHCl+HClO④与碱反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O3Cl2+6NaOH热水5NaCl+NaClO3+3H2O⑤与氨气反应：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，其中OR部分：3Cl2+2NH3=N2+6HCl⑥与还原性盐：6FeBr2+3Cl2（少量）=2FeCl3+4FeBr32FeBr2+3Cl2（足量）=2FeCl3+2Br2Na2S+Cl2=2NaCl+S↓⑦氧化具有还原性的化合物⑧与CH4反应与CH2=CH2反应⑨关于Cl的含氧酸1．HClO4（高氯酸）：是最强的无机酸2．HClO（次氯酸）：Cl2与H2O反应生成HClO与HCl，其中HClO具有强氧化性，可以用来杀菌消毒、漂白。但HClO不稳定，光照条件下分解2HClO光照2HCl+O2↑HClO为弱酸，比H2CO3弱，由于次氯酸盐稳定，所以常用次卤酸盐在酸性条件下体现HClO的氧化性。2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O使用时：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO故应密封保存氯水氯气溶于水的溶液叫氯水，新制氯水为浅黄绿色，有刺激气味，呈酸性。溶液中存在Cl2+H2OHCl+HClO平衡。故新制氯水中含有Cl2、H2O、HClO分子，H+、Cl-、ClO-及水电离的OH-。因为HClO可分解，故久置氯水中主要溶质为HCl，酸性会大于新制氯水。氯水与不同物质反应，起作用的物质不同。○1Cl2见氯气的性质。○2Cl-加入硝酸银溶液生成白色沉淀，Ag++Cl-=AgCl↓○3H+CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑Mg+2HCl=MgCl2+H2↑(促使Cl2+H2OHCl+HClO平衡右移)○4HClO用于漂白、消毒，具有不稳定性。○5与蓝色石蕊试纸先变红后褪色注意：Cl2单质无漂白性，是与水作用生成次氯酸的效果。Cl2实验室制法MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O其他代替：KClO3+6HCl（浓）=KCl+3Cl2↑+3H2O2KMnO4+6HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OK2Cr2O7+14HCl（浓）=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O注意MnO4-、Cr2O72-的还原产物注意配平方法补充：氯碱工业传统方法：电解饱和食盐水2NaCl+2H2O通电2NaOH+Cl2↑+H2↑阴极阳极阴极缺点：○1会使Cl2与NaOH反应○2H2与Cl2混合爆炸，不安全现代工业制法：离子交换膜法