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7
11.1 单质
• 卤素与水的作用 F2、Cl2、Br2与水的作用 2X2+2H2O=4HX+O2↑ （氧化水的作用） Cl2、Br2、I2在水中的歧化反应 X2+H2O ＝H++X-+HXO (可逆反应,碱性严重)
注：除卤素外大部分非金属元素不与水反应
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8
11.1 单质
3. 与酸的反应性
• 大部分金属元素可以与酸反应，置换出氢气 如：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
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9
11.1 单质
4. 与碱的反应性 • Be、Al、Ge、Sn等两性金属与碱的反应
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ Sn+2NaOH+4H2O=Na2[Sn(OH)6]+2H2↑ Be+NaOH+2H2O=Na[Be(OH)3]+H2↑ Ge+2NaOH+4H2O=Na2[Ge(OH)6]+2H2↑ • B、Si等与碱的反应 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 2B+2NaOH(热浓)+2H2O=2NaBO2+3H2↑
第11章 主族元素(6h)
11.1 单质 11.2 氢化物 11.3 卤化物 11.4 含氧酸的种类及性质 11.5 简单含氧酸的结构 11.6 含氧酸酸性强弱 11.7 非金属含氧酸及其盐的性质 本章作业
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1
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2
11.1 单质
11.1.1 单质概述 11.1.2 单质的化学性质 11.1.3 氟、氯、溴、碘单质的制备
(偏硼酸钠)
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置换反应
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11.1 单质
• Cl2、Br2、I2、S、P与碱的反应
常温下 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 3Br2+6OH-=3Br-+BrO3-+3H2O 3I2+6OH-=3I-+IO3-+3H2O
加热条件下 Cl2+6OH-=Cl-+ClO3-+3H2O 3S+6OH-=2S2-+SO32-+3H2O 4P+3OH-+3H2O=3H2PO2-+PH3
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3
11.1 单质
11.1.1 单质概述
金属单质：原子间以金属键结合 非金属单质：原子间以共价键结合，非金属除H之外都在p区。
n族非金属的每个原子可以提供8-n个价电子，可以与相邻的 8-n个原子形成8-n个共价单键, 称为8-n规则 (氢元素2-n个)。
稀有气体：8-n=0，单原子分子，范氏力形成分子晶体
2LiH TiO2 Ti 2LiOH 4NaH TiCl4 Ti 4NaCl 2H2
MHn nH2O M(OH)n nH2 (g) NaH H2O NaOH H2 (g) CaH2 2H 2O Ca(OH)2 2H 2 (g)
3） 形成配位氢化物
4LiH AlCl3 （无水）乙醚 Li[AlH4 ] 3LiCl
. 铝氢化锂
14
11.2 氢化物
11.2.2 共价型氢化物 非金属元素或少数金属元素与氢的化合物
CH4
NH3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H2O
HF
SiH4
PH3
H2S
HCl
GeH4 AsH3 H2Se HBr
SnH4 SbH3
H2Te HI
.
15
11.2 氢化物
1. 共价型氢化物的还原性及HX的制备
• 还原性
共价型氢化物HnA中氢的氧化值为+1，所以其还原性来自An-。 An-失去电子的能力与元素A的电负性及离子半径有关：
工制业少上量HH2C流l:在CNla2中Cl+燃H烧2S：O4(浓C). =lH2+CHl2+=N2aHHCSlO4
ⅦA族元素:8-7=1，形成双原子分子，范氏力成分子晶体
ⅥA族:8-6=2，形成多原子分子，如S8等
s
s s
s s
s s
s
ⅤA族：8-5=3等，形成多原子分子，如P4等 只有O2、N2不以单键键合，其它. 均符合8-n规则
P
P
P
P
4
11.1 单质
非金属单质
小分子物质：稀有气体、X2、H2、O2、N2等 多原子分子物质：S8、P4、As4等 巨型分子物质：金刚石、石墨、C60等
• 非金属一般不和稀酸反应，I2、S、P、C、B可与浓HNO3或热 的浓H2SO4反应，反应方程式如下：
S+2HNO3=H2SO4+2NO↑ 3P4+8H2O+20HNO3=12H3PO4+20NO↑ 3C+4HNO3=3CO2↑ +4NO↑ +2H2O
3I2+10HNO3=6HIO3+10NO↑+2H2O B+3HNO3=B(OH)3 +3NO2 ↑ 2B+3H2SO4(热浓）=2B(OH)3 +3SO2↑
同周期:从左至右半径减小,电负性增大,还原性减弱
同主族: 从上到下半径增大,电负性减小,还原性增强
如：PH3在空气中自燃，H2S是可燃气体； HCl不与O2作用，而：
4HBr+O2=2Br2+2H2O
4HI+O2=2I2+2H2O H2S和HI是重要的还原剂 • HX的制备：单质合成法、复分解法、卤化物的水解法
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5
11.1 单质
11.1.2 单质的化学性质
1. 单质的氧化还原性
s区元素单质均为活泼金属，具有很强的还原性易形成阳离子 盐
p区绝大多数非金属元素即具有氧化性,又具有还原性：
与金属作用时表现出氧化性，形成负氧化值，如：氧化物 、硫化物、氮化物、碳化物、卤化物、硅化物、硼化物、含氧 酸盐(如：NaBiO3)等
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歧化反应
11
11.2 氢化物 11.2.1 离子型氢化物及性质 11.2.2 共价型氢化物
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12
11.2 氢化物
11.2.1 离子型氢化物及性质
1. 离子型氢化物的形成 除Be和Mg外,其它碱金属及碱土金属在高温下与氢直接化合,
生成离子型氢化物LiH、NaH、KH…. CaH2….. H2+2Na=2NaH H2+Ca=CaH2
2. 离子型氢化物的性质
1） 均为白色晶体, 热稳定性差
LiH NaH KH RbH CsH NaCl
Δ
r
H
θ f
/ kJ mol1
-90.4 -57.3
-57.7 -54.3
-411.3 -441
2）
还原性强
Eθ
性质及用途：H2
/H
2.23V
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11.2 氢化物
(1) 钛的冶炼:
(2)剧烈水解: 如：
与活泼非金属反应时表现出还原性,形成正氧化值，如：氧 化物、卤化物、氢化物、含氧酸等
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6
11.1 单质
2.与水的反应性 • 金属单质与水的作用：s区元素与水作用
2M + 2H2O → 2MOH + H2↑ (IA族元素) M + 2H2O → M(OH)2+ H2↑ (IIA族元素)
Li
Na
K
Ca