高三化学总复习卤族元素优秀课件.ppt

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1、高三化学总复习卤族元素第1页，本讲稿共33页一、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 2、非金属元素的原子结构特征及化合价、非金属元素的原子结构特征及化合价(1)(1)最外层电子数较多，次外层都是饱和结构（最外层电子数较多，次外层都是饱和结构（2 2、8 8或或1818电电子结构）子结构）(2)(2)原子半径较小。原子半径较小。(3)(3)最高正价等于族序数，最低负价等于族序数减最高正价等于族序数，最低负价等于族序数减8 8；有些有；有些有变价变价第2页，本讲稿共33页（2 2）聚集状态）聚集状态气态：气态：H H

2、2 2、O O2 2、N N2 2（无色）、无色）、ClCl2 2(黄绿色）、黄绿色）、F F2 2液态：液态：BrBr2 2固态：固态：I I2 2(紫黑）、紫黑）、S(S(淡黄淡黄)、P P4 4(3)(3)同素异形体同素异形体4 4、气态氢化物、气态氢化物(4)(4)非金属单质的制备非金属单质的制备氧化法氧化法还原法还原法热分解法热分解法电解法电解法3、非金属单质(1)晶体类型原子晶体：原子晶体：SiSi、C C分子晶体：分子晶体：O O2 2、N N2 2、ClCl2 2、S S、P P4 4等等第3页，本讲稿共33页5、非金属氧化性的通性 除除SiOSiO2 2是原子晶体外，其他非金

3、属氧化物固态时是原子晶体外，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。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，如许多非金属低价氧化物有毒，如COCO、NONO、NONO2 2、SOSO2 2等不能随便排放于大气中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非金属氧化物大多为酸性氧化物 不成盐氧化物（如不成盐氧化物（如COCO、NONO）不溶于水，也不不溶于水，也不与酸、碱反应生成盐和水与酸、碱反应生成盐和水第4页，本讲稿共33页最高价氧化物对应的酸的组成和酸性酸性强弱规律：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，同种非金属形

4、成的不同含氧酸，其非金属价态越高，酸性越强。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，则酸性越强属性越强，则酸性越强可用可用“强酸制弱酸强酸制弱酸”的规律的规律常见酸的酸性规律常见酸的酸性规律第5页，本讲稿共33页二、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、有毒黄绿色、易液化、比空气重，有刺激性气味、有毒的气体。的气体。(二二)、氯气的化学性质、氯气的化学性质1 1、与金属反应、与金属反应 Cu+Cl2 CuCl2点燃棕黄色的烟棕黄色的烟2Na+Cl2 2NaCl点燃 2Fe+3 C

5、l2 2FeCl3棕褐色的烟棕褐色的烟黄光，白烟黄光，白烟第6页，本讲稿共33页2、与非金属的反应H2 +Cl2 2HCl点燃或光照 2P+3Cl2 2PCl3 （液）点燃 PCl3+Cl2 PCl5（固）形成白烟形成白烟形成白雾形成白雾白色烟雾白色烟雾3 3、氯气与水的反应、氯气与水的反应Cl2+H2O HCl+HClO 2HClO 2HCl+O2光照次氯酸性质：次氯酸性质：1 1、不稳定性，、不稳定性，2 2、强氧化性、强氧化性3 3、弱酸性、弱酸性第7页，本讲稿共33页4、氯气与碱的反应2Ca（OH）2+2Cl2 Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O 2NaOH+Cl2 NaClO+N

6、aCl+H2O Ca(ClO)Ca(ClO)2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O CaCOO CaCO3 3+2HClO+2HClOCa(ClO)2+2HCl CaCl2+2HClO3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N23Cl2+6KOH(浓)KClO3+2KCl+3H2O第8页，本讲稿共33页5、与还原性化合物反应ClCl2 2+2FeCl+2FeCl2 2=2FeCl=2FeCl3 3ClCl2 2+2KI=2KCl+I+2KI=2KCl+I2 26 6、与有机物的反应、与有机物的反应取代反应、加成反应取代反应、加成反应ClCl2 2+2NaBr=2NaCl+Br+2NaBr=2NaC

7、l+Br2 23Cl2+6FeBr2 2FeCl3+4FeBr33Cl2+2FeBr2 2FeCl3+Br2Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HClCl2+H2S 2HCl+S第9页，本讲稿共33页(三）氯水的多样性和多重性1 1、成分的多样性、成分的多样性新制的氯水呈新制的氯水呈黄绿色黄绿色，有刺激性气味。，有刺激性气味。在氯水中存在三个平衡：在氯水中存在三个平衡：ClCl2 2+H+H2 2O HCl+HClOO HCl+HClOHClO H+ClO-H2O H+OH-2 2、化学性质的多重性、化学性质的多重性表现表现ClCl2 2的性质的性质表现表现ClCl-的性质的性质表现表现H

8、 H+的性质的性质表现表现HClOHClO的性质的性质第10页，本讲稿共33页(3)液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯(或氯气)混 合 物 氯 水分分 类类成成 分分 性性 质质 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、消毒作用第11页，本讲稿共33页(四)、氯气的实验室制法MnOMnO2 2+4HCl+4HCl（浓）浓）MnClMnCl2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 21、原理2、反应装置

9、3、净化和干燥HCl气体气体(饱和食盐溶液饱和食盐溶液)水蒸气水蒸气浓硫酸浓硫酸(无水无水CaCl2)4、收集a.向上排气法向上排气法b.排饱和食盐水法排饱和食盐水法5、尾气处理NaOH溶液溶液第12页，本讲稿共33页三、氯化氢和金属氯化物（一）、氯化氢（一）、氯化氢1 1、物理性质、物理性质 无色无色、具有、具有刺激性气味刺激性气味的气体，的气体，极易溶于水极易溶于水，标准状况下，标准状况下，1 1体积的水可以溶解体积的水可以溶解500500体积的氯化氢。体积的氯化氢。密度大于空气密度大于空气，可用向，可用向上排空气法收集，在空气中易形成白雾上排空气法收集，在空气中易形成白雾3 3、盐酸的化

10、学性质、盐酸的化学性质2 2、氯化氢的制法、氯化氢的制法（二）氯离子的检验（二）氯离子的检验第13页，本讲稿共33页四、卤族元素（一）、卤族元素的相似性、递变性、特殊性1 1、原子结构、原子结构 最外层都为最外层都为7 7个电子个电子，易得到一个电子形成稳定，易得到一个电子形成稳定结构，都具有结构，都具有很强的氧化性很强的氧化性。但随着原子序数不断增大，原子的电子层数增多，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，元素的原子半径增大，元素的非金属性减弱非金属性减弱2 2、物理性质、物理性质单质的单质的颜色逐渐加深颜色逐渐加深，状态遵循，状态遵循气气液液固固。熔。熔沸点逐渐升高，

11、密度逐渐增大沸点逐渐升高，密度逐渐增大溶解性溶解性(除除F F2 2外外)逐渐降低逐渐降低第14页，本讲稿共33页3、化学性质(1)(1)与氢气反应与氢气反应由易到难由易到难，而卤化氢的，而卤化氢的稳定性由强稳定性由强到弱到弱，即，即 HF HCl HBr HIHF HCl HBr HI(2)(2)均能与金属单质反应生成金属卤化物，除均能与金属单质反应生成金属卤化物，除I I2 2外，外，与变价金属反应时生成高价金属。与变价金属反应时生成高价金属。(3)(3)均能和水反应均能和水反应,反应通式反应通式(除除F F2 2外）：外）：X X2 2+H+H2 2O =HX+HXOO =HX+HXO；

12、(4)(4)均能和碱反应均能和碱反应(5)(5)单单质质的的氧氧化化性性越越强强，其其对对应应的的阴阴离离子子的的还还原原性性越弱，越弱，F F-ClCl-BrBr-II-(6)(6)同种卤素含氧酸的酸性规律：同种卤素含氧酸的酸性规律：HClOHClO4 4 HClO HClO3 3HClOHClO2 2 HClO HClO 第15页，本讲稿共33页(7)同种卤素含氧酸的氧化性规律：HClOHClOHClOHClO2 2 HClO HClO3 3HClOHClO4 4 (8)(8)不同种卤素含氧酸的酸性和氧化性规律：不同种卤素含氧酸的酸性和氧化性规律：除除F F外，最高价氧化物对应的水化物的酸

13、性外，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次依次减弱减弱：HClOHClO4 4 HBrO HBrO4 4HIOHIO4 4 同价态卤素含氧酸氧化性同价态卤素含氧酸氧化性依次减弱依次减弱：HClO HClO HBrOHIO HBrOHIO(9)(9)卤化银的溶解性和稳定性规律：卤化银的溶解性和稳定性规律：AgF AgF易溶于水易溶于水,其余均难溶于水和稀硝酸其余均难溶于水和稀硝酸,AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI颜颜色逐渐加深色逐渐加深，分别为分别为白色、浅黄色、黄色白色、浅黄色、黄色 均具有感光性，且逐渐增强均具有感光性，且逐渐增强第16页，本讲稿共33页(10)、CaX2（除C

14、aF2）均易溶于水4 4、卤化氢与氢卤酸：、卤化氢与氢卤酸：共性共性 均为无色、有剌激性味气体均为无色、有剌激性味气体(氟化氢剧毒氟化氢剧毒)均极易溶于水，能形成喷泉均极易溶于水，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均可由卤素单质与氢气反应而得到 第17页

15、，本讲稿共33页差异性 卤化氢的热稳定性：HFHClHBrHI 卤化氢和氢卤酸的还原性：HFHClHBrHI 氢卤酸的酸性：HFHClHBrHI 第18页，本讲稿共33页特殊性1、氟元素无正价，无含氧酸。2 2、F F2 2能与某些能与某些稀有气体反应稀有气体反应，能置换出水中的氧。，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在水溶液中不能从其他卤化物中置换出相应的卤素单质素单质3 3、氢氟酸为弱酸，但能腐蚀玻璃。氢氟酸为弱酸，但能腐蚀玻璃。4 4、BrBr2 2是唯一的一种常温下呈液态的非金属单质，是唯一的一种常温下呈液态的非金属单质，易挥发；易挥发；I I2 2易升华，遇

16、淀粉溶液变蓝色易升华，遇淀粉溶液变蓝色5 5、氯水具有漂白性，但溴水、碘水中、氯水具有漂白性，但溴水、碘水中HBrOHBrO和和HIOHIO很少，很少，漂白性很差漂白性很差 第19页，本讲稿共33页氯及其化合物的转化关系图 第20页，本讲稿共33页能使溴水褪色的反应H2S、SO2、Na2SO3、Fe2+等等NaOH等强碱溶液、较活泼金属、等强碱溶液、较活泼金属、AgNO3等盐溶液等盐溶液不饱和烃及烃的衍生物；如烯烃、炔烃、油酸、油酸酯、不饱和烃及烃的衍生物；如烯烃、炔烃、油酸、油酸酯、植物油等植物油等苯酚及其同系物苯酚及其同系物与含醛基的有机物反应而褪色与含醛基的有机物反应而褪色能使溴水褪色的

17、无机物能使溴水褪色的有机物石油产品；如裂化气、裂解气、裂化汽油天然橡胶第21页，本讲稿共33页六、类卤化合物简介 1、拟卤素：有有少少数数分分子子与与卤卤素素单单质质性性质质相相似似，故故把把它它们们叫叫做做拟拟卤卤素，如氰素，如氰(CN)CN)2 2、硫氰硫氰(SCN)SCN)2 2等，等，拟卤素的主要化学性质有：拟卤素的主要化学性质有：它们对应的类卤阴离子为它们对应的类卤阴离子为CNCN-、SCNSCN-，在性质上在性质上与卤素阴与卤素阴离子的性质也相似离子的性质也相似，(1)(1)、拟卤素单质具有、拟卤素单质具有较强氧化性较强氧化性，氧化性顺序为，氧化性顺序为F F2 2ClCl2 2B

18、rBr2 2(CN)(CN)2 2(SCN)(SCN)2 2II2 2 (2)在水中或碱溶液中易发生岐化反应。如：(CN)2+H2O HCN+HCNO(3)与金属反应生成一价阴离子的盐。如：(CN)2+2Na 2NaCN 第22页，本讲稿共33页卤素互化物 指指两种不同卤素两种不同卤素相互化合形成的化合物，常见的卤素相互化合形成的化合物，常见的卤素互化物有：互化物有：BrClBrCl、IClICl、BrFBrF3 3、BrFBrF5 5 大多数卤素互化物大多数卤素互化物不稳定不稳定，具有比卤素单质，具有比卤素单质(F F2 2除外除外)更更强的化学活泼性强的化学活泼性，主要反应有，主要反应有

19、(1)易水解：如：ICl+H2O HCl+HIO(2)强氧化性：与金属反应，如：2R+nBrCl RCln+RBrn(n为R的化合价)与某些盐的反应，如：2NaI+BrCl NaCl+NaBr+I2(3)(3)与还原性物质反应：与还原性物质反应：如：如：SOSO2 2+2H+2H2 2O+BrCl=HO+BrCl=H2 2SOSO4 4+HCl+HBr+HCl+HBr 第23页，本讲稿共33页【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A 27.7%B 72.3%C 70.6%D 29.4%B第24页，

20、本讲稿共33页【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A 24.1%B 25.9%C 40.3%D 48.7%C第25页，本讲稿共33页【例例】Cl2在在70的的NaOH水水溶溶液液中中，能能同同时时发发生生两两个个自自身身氧氧化化还还原原反反应应，反反应应完完全全后后测测得得溶溶液液中中NaClO与与NaClO3的的物物质质的的量量之之比比为为12，则则反反应应中中被被氧氧化化的的Cl2与被还原的与被还原的Cl2的物质的量之比为的物质的量之比为A 23 B 43 C 103 D 31

21、1D第26页，本讲稿共33页 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 取取20克克混混有有MnO2的的KClO3,加加热热至至恒恒重重,在在一一定定温温度度下下,向向残残留留的的固固体体中中加加入入足足量量的的水水,仍仍有有5.3克克固固体体未未溶溶,则则原原混混和物中可能含有的和物中可能含有的KClO3质量是质量是 A.14.7克克 B.6.9克克 C.12.1克克 D.17.6克克 A

22、DA DA A第27页，本讲稿共33页【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A H2 B HF C OF2 D O2第28页，本讲稿共33页例 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 。HIOHIOHClHClIClIClH H2 2O O OHI HIO 第29页，本讲稿共33页【例】取0.04mol高锰酸钾固体，加热一段时间后收集到a mol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

23、为b mol，设锰元素全部以Mn2+形式存在，求(a+b)的最小值。答案：答案：4a2b0.045 (得失电子守恒得失电子守恒)2ab0.1 ab0.1a 因为因为0a0.02 所以所以ab最小值为最小值为0.08(0.06b0.1)第30页，本讲稿共33页第31页，本讲稿共33页第32页，本讲稿共33页 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 1）2XeF2XeF2 22H2H2 2O O2Xe2XeO O2 24HF 2XeF4HF 2XeF2 2 Xe Xe（3 3）溶液溶液pHpH值越高，溶液越稳定。值越高，溶液越稳定。（2 2）XeFXeF2 22KOH2KOHKBrOKBrO3 3XeXeKBrOKBrO4 42KF2KFH H2 2O O第33页，本讲稿共33页