无机与分析化学 教学课件 作者 王英健 尹兆明 主编第2章 非金属元素及其化合物.ppt

《无机与分析化学 教学课件 作者 王英健 尹兆明 主编第2章 非金属元素及其化合物.ppt》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、第2章非金属元素及其化合物1.掌握元素周期表中非金属元素性质递变的规律。2.熟悉各族常见非金属元素的特性；掌握非金属元素及其化合物的应用。学习指南第2章非金属元素及其化合物2.1卤素及其化合物2.2氧族元素及其化合物2.3氮族非金属元素及其化合物2.4碳族非金属元素及其化合物2.5硼族非金属元素及其化合物2.1卤素及其化合物【能力目标】能判断卤素及其化合物性质的递变规律；会应用所学知识对卤素性质做出初步判断。【知识目标】了解卤素元素的通性；熟悉氯的性质；掌握氯及其化合物的用途。2.1卤素及其化合物2.1.1

2、卤素的通性2.1.2卤素单质2.1.3卤素化合物2.1.1卤素的通性卤原子氧化数为-1，形成双原子分子单质。在卤素（氟除外）显正氧化态（+1，+3，+5，+7）的化合物中，键是极性共价键。卤素单质氧化能力F2＞C12＞Br2＞I2卤离子还原能力F-＜C1-＜Br-＜I-2.1.2卤素单质2.1.2.1卤素的存在2.1.2.2卤素的物理性质2.1.2.3卤素的化学性质2.1.2.1卤素的存在卤素单质在自然界中以化合态形式存在，主要是卤化物形式（碘以碘酸盐形式）。地壳中氟0.066%，氯0.017%，溴2.1×

3、10-4%，碘4.0×10-5%主要存在形式有萤石CaF2、冰晶石Na3AlF6、NaCl、MgCl2、KBr、MgBr2、智利硝石（NaIO3）、人体的甲状腺等。2.1.2.2卤素的物理性质卤素单质的熔沸点低，固体的密度、熔点、沸点都是从氟到碘顺序增大。常温下，氟是淡黄色气体，氯是黄绿色气体，溴是暗褐色液体，碘是紫褐色晶体，略带金属光泽。固态碘受热可以升华而表现为紫色蒸汽。卤素均具有刺激气味，强烈刺激眼、鼻、气管等粘膜，吸入多的蒸汽会发生严重中毒，甚至造成死亡。氟遇水能取代其中的氧，溴和氯的溶解度都不大，

4、碘则更难溶解，卤素易溶于非极性溶剂。2.1.2.3卤素的化学性质（1）与金属作用（2）与非金属作用（3）与氢作用（4）卤素间质换反应（5）与水反应（6）与碱反应2.1.3卤素化合物2.1.3.1卤化氢2.1.3.2卤素含氧酸及其盐（1）卤化氢的物理性质卤化氢是无色有刺鼻臭味的气体，在空气中与水蒸汽结合形成酸雾会“冒烟”。卤化氢的性质依HCl、HBr、HI的次序有规律地变化，其沸点随着分子量的增大而升高，氟化氢分子间存在氢键，使它的熔点、沸点、气化热特别高，电离度特别低。2.1.3.1卤化氢（2）卤化氢的化学

5、性质①热稳定性热稳定性随卤素原子序数的增大而降低。将卤化氢加热到足够高的温度，它们都会分解成卤素单质和氢气。碘化氢在300℃即明显分解，氯化氢和氟化氢加热到1000℃才稍有分解。②酸性氢卤酸的酸性从HF、HCl、HBr、HI依次增强。除氢氟酸外，其余都是强酸。氢氟酸与玻璃的作用SiO2(固)+4HF=SiF4↑+2H2OCaSiO3+6HF=CaF2+SiF4↑+3H2O2.1.3.2卤素含氧酸及其盐（1）次卤酸及其盐次卤酸不稳定，不能制得纯酸，只得到水溶液。次卤酸是极弱酸，酸的强度随卤素原子序数的增大而减

6、小。次卤酸根很容易水解XO-+H2O⇌HXO+OH-卤素与水作用生成次卤酸X2+H2O⇌H++X-+HXO反应程度按氯、溴、碘的顺序递减。氯气与碱溶液作用在室温和低于室温时得到次氯酸盐，在75℃左右或高于75℃时得到的是氯酸盐。Br2+6OH-=5Br-++3H2O（2）亚卤酸及其盐亚氯酸HClO2，无真正的酸酐。ClO2与碱作用发生歧化反应2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O故ClO2是亚氯酸和氯酸的混合酸酐。用硫酸与亚氯酸钡作用可得到亚氯酸的水溶液Ba(ClO2)2+2H++SO42-=

7、BaSO4↓+2HClO2亚氯酸的热稳定性差，易分解成ClO2、HClO3和HCl。（3）卤酸及其盐卤酸是强酸和强氧化剂。氯酸HClO3和溴酸HBrO3在分离时会发生分解，可以制得纯的碘酸HIO3。碘酸HIO3是无色晶体，在110℃融化时分解。用硫酸与钡盐作用可制得氯酸和溴酸的水溶液。Ba2++2XO3-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H++2XO3-用浓硝酸氧化单质碘可以制得碘酸I2+10HNO3（浓）=2H++2IO3-+10NO2↑+4H2O绝大多数卤酸盐易溶于水，而碘酸盐有许多是不溶于水的。所

8、有卤酸盐加热时都分解。氯酸钾在668K温度时分解成氯化钾和高氯酸钾，用MnO2作催化剂在200℃左右分解。4KClO3KCl+3KClO42KClO32KCl+3O2↑卤酸盐在溶液中不显示明显的氧化性。固体卤酸盐，是一种强氧化剂，如氯酸钾与碳、磷、硫等混合撞击猛烈爆炸。制造火柴、炸药、信号弹等。（3）卤酸及其盐（4）高卤酸及其盐高氯酸的热浓溶液是强氧化剂，与易燃物相遇易发生猛烈爆炸，冷稀酸无明显氧化性。KClO4