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溴一般用于有机合成等方面。
碘
加碘化物可增加碘的溶解度并加快溶解速度。
100g水在常温下可溶解约0.02g碘。
低毒,氧化性弱,有多种可变化合价。
有升华性,加热即升华,蒸汽呈紫红色,但无空气时为深蓝色。
有时需要加水封存。
氢碘酸为无放射性的最强氢卤酸,也是无放射性的最强无氧酸。
但腐蚀性是所有无放射氢卤酸中最弱的,仅对皮肤有刺激性。
有还原性。
碘是所有卤族元素中最安全的,因为氟、氯、溴的毒性、腐蚀性均比碘强,而砹虽毒性比碘弱,但有放射性。
但是,碘对人体并不安全,尤其是碘蒸气,会刺激粘膜。
即使要补碘,也要用无毒的碘酸盐。
所以所有的卤族元素对人体都不安全。
化学性质
相似性:
1.均能与H₂发生反应生成相应卤化氢,卤化氢均能溶于水,形成无氧酸。
H₂(g)+F₂(g)=2HF(g)(会发生爆炸)
H₂(g)+Cl₂(g)=(点燃或光照)2HCl(g)(会发生爆炸)
H₂(g)+Br₂(g)=(500摄氏度加热)2HBr(g)
H₂(g)+I₂(g)=(持续加热)2HI(g)(可逆反应).
2HI(g)=(加热)H₂(g)+I₂(g)
2.均能与水反应生成相应的氢卤酸和次卤酸(氟除外)
2F₂(g)+2H2O(l)=4HF(aq)+O₂(g)
X₂(g)+H2O(l)=HX(aq)+HXO(aq)X=表示ClBrI
3.与金属反应;
如:
3Cl2+2Fe=2FeCl3
4.与碱反应;
Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O
B.差异性
1.与氢气化合的能力,由强到弱
2.氢化合物的稳定性逐渐减弱
3.卤素单质的活泼性逐渐减弱
稳定性:
HF>
HCL>
HBr>
HI
酸性:
HF<
HCL<
HBr<
单质氧化性:
F2>
CL2>
Br2>
I2
阴离子还原性:
F-<Cl-<Br-<I-
F-只有还原性,其余既有氧化性又有还原性。
单质物理性质卤素相关颜色
元素
单质
水溶液(溶解度为20℃的数据)
CCl4
苯
酒精
银盐
其他
F
氟气:
淡黄绿色
与水剧烈反应
\\
AgF;
白色,可溶于水
K/NA+单一卤素的均为白色,液体透明无色
Cl
氯气:
黄绿色
氯水:
黄绿色,溶解度0.09mol/L
AgCl:
白色,难溶于水
CuCl2固体:
棕黄溶液:
蓝色
FeCl3溶液:
黄色
FeCl2溶液:
浅绿色
Br
液溴:
深红棕色
溴水:
橙色,溶解度0.21mol/L
橙红色
AgBr:
淡黄色,难溶于水
BaBr2溶液:
无色
CuBr2固体:
黑色结晶或结晶性粉末
MgBr2溶液:
无色
I
碘单质:
紫黑色
碘蒸气;
紫色
碘水:
紫色,溶解度0.0013mol/L
褐色
AgI:
黄色,难溶于水,
元素性质
原子结构特征
最外层电子数相同,均为7个电子,由于电子层数不同,原子半径不,从F~I原子半径依次增大,因此原子核对最外层的电子的吸引能力依次减弱,从外界获得电子的能力依次减弱,单质的氧化性减弱。
递变性
与氢反应的条件不同,生成的气体氢化物的稳定性不同,HF>HCl>HBr>HI,
无氧酸的酸性不同,HI>HBr>HCl>HF.。
与水反应的程度不同,从F2~I2逐渐减弱。
注意:
萃取和分液的概念
·
在溴水中加入四氯化碳振荡静置有何现象?
(分层,下层橙红色上层无色)
在碘水中加入煤油振荡静置有何现象?
(分层,上层紫红色,下层无色)
卤离子的鉴别:
加入HNO3酸化的硝酸银溶液,
氯离子:
得白色沉淀Ag+(aq)+Cl-(aq)——→AgCl(s)
溴离子:
得淡黄色沉淀Ag+(aq)+Br-(aq)——→AgBr(s)
碘离子:
得黄色沉淀Ag+(aq)+I-(aq)——→AgI(s)
卤素的化学特性
卤素单质在碱中容易歧化,方程式为:
3X₂(g)+6OH-(aq)——→5X-(aq)+XO3-(aq)+3H2O(l)
但在酸性条件下,其逆反应很容易进行:
5X-(aq)+XO3-(aq)+6H+(aq)——→3X₂(g)+3H2O(l)
这一反应是制取溴和碘单质流程中的最后一步。
卤素的氢化物叫卤化氢,为共价化合物;
而其溶液叫氢卤酸,因为它们在水中都以离子形式存在,且都是酸。
氢氟酸一般看成是弱酸,pKa=3.20。
氢氯酸(即盐酸)、氢溴酸、氢碘酸都是化学中典型的强酸,它们的pKa均为负数,酸性从HCl到HI依次增强。
卤素可以显示多种价态,正价态一般都体现在它们的含氧酸根中:
+1:
HXO(次卤酸)
+3:
HXO₂(亚卤酸)
+5:
HXO₃(卤酸)
+7:
HXO₄(高卤酸)
卤素的含氧酸均有氧化性,同一种元素中,次卤酸的氧化性最强。
卤素的氧化物都是酸酐。
像二氧化氯(ClO₂)这样的偶氧化态氧化物是混酐。
有X2代表卤素
1.卤素单质与金属反应?
2.卤素单质与氢气反应?
3.还原性从强到弱?
4.卤素单质与碱溶液反应?
5.卤素单质之间的置换反应?
最佳答案
1M+X2=MX2或2M+X2=2MX(依此类推)
2H2+X2=(一定条件)=2HX
3I2>
Br2>
Cl2>
F2
42NaOH+X2=NaX+NaXO+H2O(4NaOH+2F2=4NaF+2H2O+O2↑)
5氟不会在水溶液中置换其它卤素因为会与水反应
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
Cl2+2I-=2Cl-+I2
Br2+2I-=2Br-+I2
Cl2,Br2和水的反应都是可逆的,要用可逆号,不能用等号
HF最稳定,HI加热易分解,所以热稳定性随X的核电荷数增大而降低
F2、Cl2、Br2、I2的颜色分别是浅黄绿色、黄绿色、红棕色、紫黑色,颜色逐渐加深。
。
随荷电核数增加,单质熔点升高。
HF,HCl,HBr,HI,HAt等卤素气态氢化物均无颜色。
卤族单质的物理性质中颜色由浅→深,状态由气→固。
根据HX的稳定性变化规律可知HAt不可能很稳定,卤素阴离子还原性逐渐增强,因此At—还原性较强。
根据AgX的溶解性可知AgAt可能不溶于水
F2很活泼,能和水反应,所以F2与其他卤素盐溶液反应时,先和水反应:
2F2+2H2O==4HF+O2↑,而不是将式量大的卤族单质从它的盐溶液里置换出来
氟化银可溶
氯化银白色沉淀
溴化银浅黄色沉淀
碘化银黄色沉淀
卤族元素是没有酸性的,你想说的是卤族元素最高价氧化物水化物的酸性比较吧?
卤族元素非金属性是同周期从上往下递减。
所以F的非金属性最强,但是F没有最高正价,所以没有高氟酸这个物质。
所以酸性最强的酸是高氯酸。
HClO4>
HI>
HBr≈H2SO4>
HCl>
HClO3>
HNO3(以上为强酸)>
H2C2O4(草酸)>
H2SO3>
H3PO4>
CH3COCOOH(丙酮酸)>
HNO2(以上为中强酸)>
HCOOH>
C3H6O3(乳酸)>
C6H5COOH(苯甲酸)>
CH2=CH-COOH(丙烯酸)>
CH3COOH>
C2H5COOH(丙酸)>
C17H33COOH(油酸)>
C17H35COOH(硬脂酸)>
H2CO3>
H2S>
HClO>
H3BO3>
H2SiO3>
C6H5这是因为元素价态不同,含氧酸里面的元素是正价,而无氧酸里面的元素是负价。
它们所具有的化学性质在变。
那得看元素的非金属性的强弱,元素的非金属性越强,则其最高价氧化物对应的水化物酸性就越强.
在同一周期中,随着核电荷数增加,元素的非金属性增强,其最高价氧化物对应的水化物酸性就越强.
在同一主族中,随着核电荷数的增加,元素的非金属性减弱,其最高价氧化物对应的水化物酸性就越弱.
对我有帮助
高中化考点精讲卤素
1.复习重点
1.卤素单质在物理性质和化学性质上的主要差异及递变规律;
2.卤族元素的化合物性质的递变性;
3.卤化银的性质、用途及碘与人体健康的关系。
4.重点考查卤素性质的变化规律。
2.难点聚焦
1.卤族元素
卤族元素包括:
F、Cl、Br、I、At。
它们的原子最外电子层都有7个电子,因此它们的化学性质相似,都具有强氧化性。
由于原子核外电子层数不同,因此它们的性质也存在着差异。
(1)相似性
①与金属反应:
2Fe+3Br2=2FeBr3,Fe+I2=FeI2
②与非金属反应:
H2+F2=2HF,2P+3Br2=2PBr3
③与水反应:
H2O+Br2=HBr+HBrO(程度更小);
2F2+2H2O=4HF+O2↑(剧烈、完全)
④与碱反应:
2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O;
2NaOH+I2=NaI+NaIO+H2O(注:
也可生成NaI和NaIO3)
(2)相异性(变化规律)注意点:
①F2的氧化性特别强,因此F-的还原性特别弱。
②Br-、I-都有较强的还原性,都能被浓H2SO4和HNO3氧化,因此用NaBr和浓H2SO4反应制HBr时,其中含有Br2蒸气和SO2气体,应用浓H3PO4代替浓H2SO4制HBr。
用浓H2SO4几乎不能制取HI,所以必须用浓H3PO4和KI等反应制HI。
③HX都极易溶于水,在空气中形成白雾。
2.两类置换反应
(1)金属间的置换:
活泼金属置换不活泼金属。
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应意义:
①说明金属活动性强弱;
②制备金属。
(2)非金属间的置换:
活泼非金属置换不活泼非金属。
2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2;
2KI+Br2=2KBr+I2;
2F2+2H2O=4HF+O2↑意义:
①比较非金属单质活泼性强弱;
②制备非金属单质。
溴和碘在水中溶解性均很弱,而在某些有机溶剂中(如:
苯、汽油、四氯化碳)则易溶。
注:
溶液的颜色与浓稀有关,浓溶液颜色深,稀溶液颜色浅,如饱和溴水为红棕色,而很稀的溴水则为浅黄色。
4.萃取
(1)原理:
利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。
(2)操作步骤:
①混合振荡,②静置分层,③分液。
使用的仪器是分液漏斗。
(3)注意点:
①萃取剂必须具备两点:
a.与溶剂不相溶,b.溶质在萃取剂中的溶解度较大。
酒精易溶于水不能做水溶液萃取剂,苯和汽油比水轻,CCl4比水重。
②萃取常在分液漏斗中进行,分液是萃取操作中的一个步骤。
③分液时,打开分液漏斗的活塞,将下层液体从漏斗颈放出,当下层液体刚好放完时要立即关闭活塞,不要让上层液体流出,上层液体从分液漏斗上口倒出。
5.氟化氢
(1)性质
①有剧毒的无色气体,极易溶于水。
氢氟酸为弱酸(其它氢卤酸均为强酸)。
②与SiO2反应:
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O注:
此反应为HF的特性,换成HCl则与SiO2不反应。
氢氟酸能腐蚀玻璃,用于玻璃刻字。
氢氟酸应保存在铅制容器或塑料容器中。
(2)制法CaF2+H2SO4(浓)=2HF↑+CaSO4此反应不能在玻璃器皿中进行,为什么?
CaF2是萤石的主要成分,它不溶于水,是氟元素的重要资源。
6.卤化银
除AgF外,其它卤化银均不溶于水和稀HNO3,是检验X-的原理。
Ag++Cl-=AgCl↓(白色);
Ag++Br-=AgBr↓(浅黄色);
Ag++I-=AgI↓(黄色)
注意点:
①3Ag++PO43-=Ag3PO4(黄色)。
但Ag3PO4溶于HNO3:
Ag3PO4+2H+=3Ag++H2PO4-
②AgX(除AgF)见光易分解成银和卤素单质。
AgBr和AgI可做感光材料或变色镜。
反应及现象为:
2AgCl=2Ag+Cl2;
2AgBr=2Ag+Br2;
2AgI=2Ag+I2固体逐渐变成黑色,这是单质银的小颗粒。
1.卤素单质在不同的溶剂中分别呈什么颜色?
Cl2在水中溶解度较大,它在水中和有机溶剂中均呈黄绿色,与气态颜色相近。
Br2、I2在水中溶解度较小,所以它们在水中颜色较在有机溶剂中的颜色浅。
一、氯水成分的多样性
氯气溶于水得到的溶液叫做氯水,常温下1体积水溶解大约2体积Cl2,而溶解的Cl2约只有39%与水发生反应,在氯水中存在如下三个平衡:
①Cl2+H2OHCl+HClO②HClOH++ClO—③H2OH++OH—
所以在氯水中含有三种分子:
Cl2、H2O、HClO;
四种离子:
H+、Cl—、ClO—及少量OH—。
二、氯水性质的多样性
由于氯水中成分的多样性,使得氯水性质也具有多样性:
如Cl2、HclO的强氧化性,HCl的强酸性,HClO的弱酸性等。
1.氧化性:
当氯水与Fe2+、I—、S2—、SO32—等还原性物质作用时,起反应的是Cl2分子。
2.酸性:
当氯水与较活泼金属(如Al、Mg等)、弱酸盐(如NaHCO3、Na2CO3等)作用时,起反应的是H+离子。
3.漂白性:
氯水使品红溶液等有机色质褪色,起反应的是HClO分子。
4.沉淀反应:
当氯水与AgNO3溶液反应时,产生白色沉淀,起反应的是Cl—离子。
在某些反应中,起反应的不止一种微粒。
如新制的氯水中滴加紫色石蕊试液先变红后褪色,起反应的是H+和HClO。
三、氯水参与反应类型的多样性
1.化合反应
①向氯水中加入不活泼金属Cu:
Cu+Cl2=CuCl2
②氯水与Mg等活泼金属发生的主反应:
Mg+Cl2=MgCl2
2.分解反应
氯水久置或见光:
故久置氯水的黄绿色消失,pH减小,可视为稀盐酸。
氯水通常随配随用,如需贮存备用,宜放在棕色瓶中并置于冷暗处。
3.置换反应
①氯水与Mg等活泼金属发生的副反应:
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
②氯水与浓氨水反应:
3Cl2+2NH3=N2+6HCl或3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl
③氯水与硫化钠溶液反应:
Na2S+Cl2=2NaCl+S↓
④氯水与少量溴化亚铁溶液反应:
2FeBr2+3Cl2(足量)=2FeCl3+2Br2
⑤氯水与碘化钾溶液反应:
2KI+Cl2=2KCl+I2
故可用润湿的KI淀粉试纸对Cl2收集的验满。
4.复分解反应
①氯水中加碳酸钙:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
②氯水与硝酸银溶液反应:
AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
5.其他氧化还原反应
①向氯水中加入NaOH溶液:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
②氯水与亚硫酸钠溶液反应:
Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl
③少量氯水与溴化亚铁溶液反应:
6FeBr2+3Cl2(少量)=2FeCl3+4FeBr3
④二氧化硫通入氯水中:
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
次氯酸有强氧化性,某些有色有机物被次氯酸氧化,破坏了其中的显色结构而褪色,但不能使有色的无机离子(Fe3+、Cu2+、MnO4—)褪色。
6.加成反应
向氯水中通入乙烯:
Cl2+CH2=CH2→CH2ClCH2Cl
故盛氯水的试剂瓶不能用橡皮塞,因为橡胶中含有不饱和的碳碳键。
朋友推荐□宣传广告□逛街时发现的□上网□氯元素是一种重要的卤族元素,化学性质特别活泼,氯元素的价态变化也很复杂,现总结如下:
一、Cl2→Cl—(氯气的强氧化性)
1.氯气与多数金属反应
2Fe+3Cl2=2FeCl3(氯气的氧化性强,生成高价物)
Cu+Cl2=CuCl2(氯气的氧化性强,生成高价物)
据了解,百分之八十的饰品店都推出“DIY饰品”来吸引顾客,一方面顺应了年轻一代喜欢与众不同、标新立异的心理;
另一方面,自制饰品价格相对较低,可以随时更新换代,也满足了年轻人“喜新厌旧”的需要,因而很受欢迎。
2.氯气与某些非金属反应
2P+3Cl2=2PCl3(少量氯气,生成液态PCl3)
在现代文化影响下,当今大学生对新鲜事物是最为敏感的群体,他们最渴望为社会主流承认又最喜欢标新立异,他们追随时尚,同时也在制造时尚。
“DIY自制饰品”已成为一种时尚的生活方式和态度。
在“DIY自制饰品”过程中实现自己的个性化追求,这在年轻的学生一代中尤为突出。
“DIY自制饰品”的形式多种多样,对于动手能力强的学生来说更受欢迎。
2P+5Cl2=2PCl5(足量氯气,生成固态PCl5)
图1-1大学生月生活费分布H2+Cl2=2HCl(工业上制盐酸)
据调查统计,有近94%的人喜欢亲戚朋友送给自己一件手工艺品。
无论是送人,个人兴趣,装饰还是想学手艺,DIY手工制作都能满足你的需求。
下表反映了同学们购买手工艺制品的目的。
如图(1-4)3.氯气与某些还原性化合物反应
2KI+Cl2=2KCl+I2(工业上制碘)
可是创业不是一朝一夕的事,在创业过程中会遇到很多令人难以想象的疑难杂症,对我们这些80年代出生的温室小花朵来说,更是难上加难。
2KBr+Cl2=2KCl+Br2(工业上制溴)
创业首先要有“风险意识”,要能承受住风险和失败。
还要有责任感,要对公司、员工、投资者负责。
务实精神也必不可少,必须踏实做事;
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(漂白的二氧化硫与氯气不能混用)
2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2(足量氯气)
(4)信息技术优势6FeBr2+3Cl2=2FeCl3+4FeBr3(少量氯气)
这里有营业员们向顾客们示范着制作各种风格炯异的饰品,许多顾客也是学得不亦乐乎。
据介绍,经常光顾“碧芝”的都是些希望得到世界上“独一无二”饰品的年轻人,他们在琳琅满目的货架上挑选,然后亲手串连,他们就是偏爱这种DIY的方式,完全自助在现场,有上班族在里面精挑细选成品,有细心的小女孩在仔细盘算着用料和价钱,准备自己制作的原料。
可以想见,用本来稀奇的原料,加上别具匠心的制作,每一款成品都必是独一无二的。
而这也许正是自己制造所能带来最大的快乐吧。
3Cl2+2NH3=N2+6HCl(少量氨气)
3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl(足量氨气)
二、Cl2→Cl—+ClO—(岐化反应,氯气的氧化性、还原性)
1.氯气与水反应
Cl2+H2O=HCl+HClO
2.氯气与碱溶液反应
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(制氯气的尾气吸收)
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(工业上制漂白粉)
三、Cl2→Cl—+ClO3—(岐化反应,氯气的氧化性、还原性)
3Cl2+6KOH(浓)5KCl+KClO3+3H2O(实验室制氯酸钾)
四、Cl—→Cl2(氯化物的还原性)
1.氯化物被强氧化剂氧化
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(实验室用舍勒法制氯气)
2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑(实验室快速制氯气)
MnO2+4NaCl+4H2SO4(浓)==MnCl2+4NaHSO4+Cl2↑+2H2O(贝托雷法制氯气)
14HCl(浓)+K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O(实验室快速制氯气)
PbO2+4HCl(浓)==2PbCl2+2H2O+Cl2↑
4HCl+O22Cl2↑+2H2O(地康法制氯气)
2.电解氯化钠熔融物或氯化钠溶液
2NaCl2Na+Cl2↑(工业上制钠,副产物氯气)
2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑(工业上制烧碱,副产物氯气)
五、Cl—+ClO—→Cl2(归中反应)
Ca(ClO)2+4HCl(浓)==CaCl2+Cl2↑+2H2O
六、Cl—+ClO3—→Cl2(归中反应)
KClO3+6HCl(浓)==KCl+3Cl2↑+3H2O(实验室快速制氯气)
七、ClO3—→Cl—(氯酸盐的强氧化性)
2KClO32KCl+2O2↑(实验室制氧气)
2KClO3+I2==2KIO3+Cl2↑(一定条件下反应)
八、ClO—→Cl2(次氯酸盐的强氧化性)
KClO+3KI+H2O==KCl+2KOH+I2(次氯酸根离子与碘离子不能共存)
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