第八章常见非金属元素及其化合物课件.ppt
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1、第八章第八章 非金属元素及其化合物非金属元素及其化合物 第三节第三节 氮和磷的化合物氮和磷的化合物 第二节第二节 氧族元素氧族元素 第一节第一节 卤族元素卤族元素 氯氯Cl溴溴Br碘碘I砹砹At氟氟F第一节第一节卤族元素卤族元素放射性放射性+e-Br-I-Cl-F-+e-+e-+e-IFClBr卤素的原子结构卤素的原子结构 非金属性非金属性逐渐减弱逐渐减弱相同点:相同点:最外层最外层7个电子个电子易得一个电子,易得一个电子,不同点:不同点:核电荷数递增核电荷数递增电子层数递增电子层数递增原子半径依次增大原子半径依次增大得电子能力逐渐得电子能力逐渐减弱,减弱,原子结构原子结构性质性质决定决定具有
2、氧化性具有氧化性一、卤素单质(一)单质的制备(1)工业制法电解KHF2制取F2;电解饱和食盐水制取Cl2地康法:4HCl+O2=2H2O+2Cl2 Cl2氧化法制取Br22Br+Cl2=Br2+2Cl3Br2+3CO32=5Br+BrO3+3CO25Br+BrO3+6H+=3Br2+3H2O Cl2氧化法制取I2(或者还原KIO3)(2)实验室制法反应原理:MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O药品以及替代品:浓盐酸2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2OKClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2OMnO2+3H2SO4+2NaCl=2NaHSO4+M
3、nSO4+Cl2+2H2OCa(ClO)2+4HCl=CaCl2+Cl2+2H2OK2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O(二)卤族单质性质【讨论】卤族元素单质的水溶液和苯溶液的颜色?溴应该如何保存?溶剂溶剂 溶质溶质溴碘水溶液橙黄色棕黄色有机溶液橙红色紫红色名称名称名称名称 反反反反 应应应应 条条条条 件件件件 方方方方 程程程程 式式式式 生成氢化物的生成氢化物的生成氢化物的生成氢化物的稳定性稳定性稳定性稳定性 F F2 2 冷暗处爆炸冷暗处爆炸冷暗处爆炸冷暗处爆炸 H H2 2+F+F2 2 2HF 2HF HFHF很稳定很稳定很稳定很稳定 ClCl2 2
4、 光照或点燃光照或点燃光照或点燃光照或点燃H H2 2+Cl+Cl2 2 2HCl 2HCl HClHCl稳定稳定稳定稳定 BrBr2 2 500500H H2 2+Br+Br2 2 2HBr 2HBr HBrHBr较不稳定较不稳定较不稳定较不稳定 I I2 2 高温持续加热高温持续加热高温持续加热高温持续加热 H H2 2+I+I2 2 2HI 2HI HIHI很不稳定很不稳定很不稳定很不稳定 1、卤素单质与氢气的反应、卤素单质与氢气的反应:卤素单质的化学性质卤素单质的化学性质500光照光照或点燃或点燃H2+X2=2HX(1)反应剧烈程度逐渐减弱反应剧烈程度逐渐减弱(2)稳定性逐渐减弱稳定性
5、逐渐减弱 HFHClHBrHI(3)水溶液酸性逐渐增强水溶液酸性逐渐增强 HF HCl HBr HI(中强酸中强酸)(强酸强酸)2 2、卤素单质间的置换反应、卤素单质间的置换反应 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2 +2 KI =2KCl +I2Br2+2KI=2KBr+I2结论:结论:氧化性:氧化性:F F2 2 ClCl2 2BrBr2 2I I2 2 2F2 2H2O 4HF O2(爆炸)(爆炸)(能反应)(能反应)(很弱)(很弱)(极弱)(极弱)与水反应的剧烈程度逐渐减弱与水反应的剧烈程度逐渐减弱3.卤素与水反应卤素与水反应F F2 2的特的特的特的特殊性殊性殊性殊性Cl2+
6、H2O HCl+HClOBr2+H2O HBr+HBrO I2 +H2O HI +HIOX2 H2O HX HXOCL2 2的反应ClClClCl2 2 2 2FeClFeClFeClFeCl3 3 3 3CuClCuClCuClCuCl2 2 2 2NaClNaClNaClNaCl与几乎所有与几乎所有与几乎所有与几乎所有金属反应金属反应金属反应金属反应HClHClHClHClPClPClPClPCl3 3 3 3 PClPClPClPCl5 5 5 5与多种非与多种非与多种非与多种非金属反应金属反应金属反应金属反应HCl HClOHCl HClOHCl HClOHCl HClOCaClCaC
7、lCaClCaCl2 2 2 2 Ca(ClO)Ca(ClO)Ca(ClO)Ca(ClO)2 2 2 2S S S SBrBrBrBr2 2 2 2I I I I2 2 2 2H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4NaNaNaNa2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4N N N N2 2 2 2FeClFeClFeClFeCl3 3 3 3与还原性与还原性与还原性与还原性物质反应物质反应物质反应物质反应CHCHCHCH2 2 2 2ClCHClCHClCHClCH2 2 2 2ClClClCl C C C C6 6 6 6H H H H6 6 6 6ClClClCl6
8、 6 6 6CHCHCHCH3 3 3 3Cl HClCl HClCl HClCl HCl加成反应加成反应加成反应加成反应取代反应取代反应取代反应取代反应NaCl NaClONaCl NaClONaCl NaClONaCl NaClO3 3 3 3一、卤族单质【小结】F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱。F、Cl、Br、I离子的还原性依次增强。F、Cl、Br、I元素的非金属性依次减弱。【讨论】如何从原子结构的角度解释卤族元素在化学性质方面的递变规律。卤族元素按F、Cl、Br、I的次序原子半径依次增大,得电子的能力减弱,导致其单质的氧化性逐渐减弱。一、卤族单质卤素单质化学性的特殊性(1)F2
9、和水剧烈反应,水是还原剂;F2不能将溶液中的Cl、Br、I氧化;F2通入NaOH溶液中先与水反应;卤素单质中只有F2可与稀有气体反应。(2)氯水使石蕊试剂先变红后褪色。干燥的氯气和液氯无漂白性。(3)碘单质遇淀粉变蓝。碘单质与铁反应生成FeI2 二、氢化物及氢卤酸分子结构物理性质:l l无色、刺激性气味、溶于水、氢键化学性质l l酸的通性:HCl=HHCl=H+Cl+Cl-l l与碱反应、与碱性氧化物反应、与指示剂反应、与活泼金属反应、与盐反应。l l特性:4HF+SiO2=SiF4+2H2O制法(1)工业制法CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF(铅皿)H2+Cl2=2HCl 二、氢化物及
10、氢卤酸l l原理:高沸点酸制取低沸点酸(或加热挥发)高沸点酸制取低沸点酸(或加热挥发)l l药品:固体可溶性卤盐固体固体可溶性卤盐固体+浓硫酸(浓磷酸)浓硫酸(浓磷酸)NaCl(s)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl(微热)NaCl(s)+NaHSO4=Na2SO4+HCl(强热)NaCl(s)+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HCl(强热)NaBr(s)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HBr(微热)NaBr(s)+H3PO4(浓)=NaH2PO4+HBr()NaI(s)+H3PO4(浓)=NaH2PO4+HI()(2)实验室制法氯化氢的反应HClHClHClHClFeClFeClF
11、eClFeCl2 2 2 2CuClCuClCuClCuCl2 2 2 2NaCl ONaCl ONaCl ONaCl O2 2 2 2COCOCOCO2 2 2 2AgClAgClAgClAgClNaClNaClNaClNaClCHCHCHCH3 3 3 3CHCHCHCH2 2 2 2ClClClClCHCHCHCH3 3 3 3CHCHCHCH2 2 2 2ClClClClClClClCl2 2 2 2CHCHCHCH2 2 2 2=CH=CH=CH=CH2 2 2 2CHCHCHCH3 3 3 3CHCHCHCH2 2 2 2OHOHOHOH【小结】卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸。酸
12、性:HFHClHBrHClHBrHI沸点:HFHIHBrHCl还原性:HIHBrHClHF特性:HF能与SiO2反应,储存需用塑料容器二、氢化物及氢卤酸三、卤化物卤盐:CaF CaF2 2难溶于水、难溶于水、CaClCaCl2 2(Br(Br、I)I)溶于水;溶于水;AgF AgF溶于水,溶于水,AgCl(AgCl(白白)、AgBr(AgBr(淡黄淡黄)、AgI(AgI(黄黄)不溶于水,见光均分解;不溶于水,见光均分解;1、氯化钠2、氯化钾3、氯化铵4、溴化钠、溴化钾和溴化铵5、碘化钠6、碘化钾四、含氧酸及其盐 HClO具有不稳定性和强氧化性,可用于杀菌和漂白:2HClO=2HCl+O 2HC
13、lO=2HCl+O2 2,含氧酸酸性强弱顺序:HClOHClO4 4HClOHClO3 3HClOHClO2 2HClOHClO 含氧酸氧化性顺序:HClOHClOHClOHClO2 2HClOHClO3 3HClOHClO4 4漂白粉如何制备?漂白粉的漂白原理?Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClOCa(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO五、类卤化合物氢氰酸是一种很弱的酸。它是一种无色透明的液体,氢氰酸是一种很弱的酸。它是一种无色透明的液体,极易挥发。熔点极易挥发。熔点3.43.4,沸点,沸点25.625.6。氢氰酸与水互。氢氰酸与水互溶,稀溶液有苦杏仁味,剧毒,
14、很微量就能致死。溶,稀溶液有苦杏仁味,剧毒,很微量就能致死。因此保管和使用必须严格按规章办事。过氧化氢是因此保管和使用必须严格按规章办事。过氧化氢是氰化物中毒的解毒剂。氰化物中毒的解毒剂。有些原子团,在游离态时具有类似卤素单质的性质,在成为阴离子时,也具有类似卤离子的性质,这些原子团称为类卤素或拟卤素。(一)氢氰酸和氰化物氢氰酸是一种很弱的酸。它是一种无色透明氢氰酸是一种很弱的酸。它是一种无色透明的液体,极易挥发。熔点的液体,极易挥发。熔点3.43.4,沸点,沸点25.625.6。氢氰酸与水互溶,稀溶液有苦杏仁。氢氰酸与水互溶,稀溶液有苦杏仁味,剧毒,很微量就能致死。因此保管和使味,剧毒,很微
15、量就能致死。因此保管和使用必须严格按规章办事。过氧化氢是氰化物用必须严格按规章办事。过氧化氢是氰化物中毒的解毒剂。中毒的解毒剂。氰化物的检验:取试液氰化物的检验:取试液1mL1mL,加入,加入NaOHNaOH溶液碱溶液碱化,再加入溶液数滴,将混和液煮沸,然后用化,再加入溶液数滴,将混和液煮沸,然后用HClHCl酸化,再滴加溶液酸化,再滴加溶液1 1滴,溶液立即出现蓝滴,溶液立即出现蓝色,表示有存在。色,表示有存在。硫氰化物又称硫氰酸盐。其中硫氰化钾(KSCN)和硫氰化铵()是常用的化学试剂。硫氰化物的一个特殊而灵敏的化学反应是与生成血红色化合物。其化学方程式如下:利用这个性质,常用KSCN或检
16、验,或用检验硫氰化物。(二)硫氰化物第二节 氧族元素 一、氧族简介一、氧族简介 周期表第VIA族称为氧族元素,包括氧、硫、硒、碲和钋五种元素。价电子层结构ns2np4,氧化态-2、+2、+4、+6,氧仅显-2价(除H2O2及OF2外)。氧族元素原子最外层6个电子,因而它们是非金属(钋除外),但不及卤素活泼。随着原子序数增大,非金属性减弱,氧硫是非金属、硒、碲是半金属,钋是典型金属。氧的电负性最高,仅次于氟,所以性质非常活泼,与卤族元素较为相似。二、氧的单质及其化合物(一)氧(一)氧 氧是无色、无臭的气体。在标准下,密度为1.429kgL1;熔点(54.21K)和沸点(90.02K)都较低,液态
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