主族元素之卤素

《主族元素之卤素》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、主族元素之——卤素一、卤素单质1.制法：实验室中卤素单质一般可用氧化剂[MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KC1O3、Ca(C1O)2]氧化氢卤酸的方法制取（工业采用电解饱和食盐水法）。例如：2KMnO4+16HC1====2KC1+2MnC12+5C12↑+8H2O制取氟只能采用电解法。例如：2KHF2（熔融）电解2KF+H2↑+F2↑溴的制备Cl2+2Br–==Br2+2Cl–3Br2+3Na2CO3==5NaBr+HBrO3+3CO2↑5Br–+BrO3–+6H+==3Br2+3H2O碘的制备Cl2+2NaI==2NaCl+I22NaI+3H2SO4+MnO2=

2、=2NaHSO4+I2+2H2O+MnSO4（析出的碘用CS2或CCl4萃取，上法中要避免使用过量的氧化剂，以免单质碘进一步被氧化I2+5Cl2+6H2O==2IO3–+10Cl–+12H+）2.性质：卤素是典型的非金属元素族。游离态的卤素非金属活泼性显著，是常见的氧化剂，它们与多种金属直接化合成氢卤酸盐，也与不少非金属反应得到非金属卤化物。下面以卤素与水、碱的反应为例，来进一步认识卤素的性质。(1)与水反应：一般卤素与水发生歧化反应，水既不是氧化剂，也不是还原剂，X2+H2O==HX+HXO；而氟与水反应，水是还原剂，2F2+2H2O==4HF+O2。（2）与碱溶液反

3、应：常温下C12、Br2、Br2和氢氧化钠溶液反应生成卤化物、次卤酸盐、卤酸盐。C12+2OH—==C1—+C1O—+H2O；Br2+2OH—==Br—+BrO—+H2O或3Br2+6OH—==5Br—+BrO3—+3H2O3I2+6OH—==5I—+IO3—+3H2O（IO—常温下不稳定，歧化为I—、IO3—）加热条件下，C12和浓氢氧化钠溶液反应则生成卤化物、卤酸盐。3C12+6OH—=5C1—+C1O3—+3H2O。但氟气通过稀的氢氧化钠溶液（2%水溶液）生成氟化钠，同时放出一种无色气体OF2气体（还有可能生成O3）。2F2+2OH—==2F—+OF2↑+H2O对于

4、氟的特殊性还应注意下列几方面：（1）氟能氧化稀有气体；（2）绝大多数的金属加热后能在氟气中燃烧，生成价态的氟化物；（3）氟能氧化高能燃料：2F2+N2H4=N2+4HF；（4）氟是人体形成强壮的骨骼和预防龋齿（Ca5F（PO4）3）所必需的微量元素；（5）CaF2、MgF2难溶于水；（6）氟能使硫氧化为+6价，其它卤素均不能将硫氧化为+6价。二、卤化氢1．制法：实验室里卤化氢可由卤化物与高沸点（H2SO4，H3PO4）反应制取。CaF2+H2SO4(浓)==CaSO4+2HF↑NaC1+H2SO4(浓)===NaHSO4+HC1↑但HBr和HI不能用浓H2SO4制取,因为

5、浓H2SO4会氧化它们,得不到纯的HBr和HI。2HBr+H2SO4(浓)==SO2↑+2H2O+Br28HI+H2SO4(浓)==H2S↑+4H2O+4I2如用非氧化性的H3PO4代替H2SO4,则可制得HBr和HI。NaX+H3PO4==NaH2PO4+HX↑HBr和HI也可用磷和Br2或I2反应生成PBr3或PI3,后者遇水立即水解成亚磷酸（H3PO3）和HBr或HI.2P+3X2+6H2O==2H3PO3+6HX2．性质：卤化氢都是具有刺激性臭味的无色气体。它们的性质随原子序数增加呈现规律性的变化卤化氢的水溶液称氢卤酸，除氢氟酸是弱酸外，其它皆为强酸。但是氢卤酸却

6、表现出一些独特的性质，例如它可与SiO2反应：SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O（氢氟酸能腐蚀玻璃，其它氢卤酸不能）。三、卤素氧化物和含氧酸及其盐（卤素氧化物参考武大下册540，基本为相应酸或混合酸的酸酐）卤素含氧酸中以氯的含氧酸最重要。氯的含氧酸性质变化有如下规律·氧化性←————————————————HC1OHC1O2HC1O3HC1O4————————————————→·酸性·稳定性（1）次氯酸及其盐HC1O是很弱的酸（Kaθ=2.95×10—8）。它很不稳定，只能存在稀溶液中，且会慢慢自行分解。2HC1O==2HC1+O2↑HC1O是强的氧化剂和漂白剂。漂

7、白粉是C12与Ca(OH)2反应所得的混合物，其漂白作用就是基于C1O—的氧化性。（2）氯酸及其盐HC1O3是强酸，也是强氧化剂。它能把I2氧化成HIO3，而本身的还原产物决定于其用量。（溴酸盐>氯酸盐>碘酸盐）2HC1O3(过量)+I2=2HIO3+C12或5HC1O3+3I2(过量)+3H2O=6HIO3+5HC1KC1O3是重要的氯酸盐。在有催化剂存在时,它受热分解为KC1和O2；若无催化剂,则发生歧化反应。4KC1O3===3KC1O4+KC1固体KC1O3是强氧化剂。它与易燃物质，如碳、硫、磷或有机物质混合后，一受撞