卤素的化学性质都很相似,它们的最外电子层上都有7个电子,有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的倾向,因此卤素都有氧化性,原子半径越小,氧化性越强,因此氟是单质中氧化性最强者。
除F外,卤素的氧化态为+1、+3、+5、+7,与典型的金属形成离子化合物,其他卤化物则为共价化合物。
卤素与氢结合成卤化氢,溶于水生成氢卤酸。
卤素之间形成的化合物称为互卤化物,如ClF3、ICl。
卤素还能形成多种价态的含氧酸,如HClO、HClO2、HClO3、HClO4。
卤素单质都很稳定,除了I2以外,卤素分子在高温时都很难分解。
卤素及其化合物的用途非常广泛。
例如,我们每天都要食用的食盐,主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物。
卤素单质的毒性,从F开始依次降低。
从F到At,其氢化物的酸性依次增强。
但氢化物的稳定性呈递减趋势。
氧化性:F₂> Cl₂> Br₂> I₂> At₂,但还原性相反。
氟氟气常温下为淡黄色的气体,有剧毒。
与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧,同时能使容器破裂,量多时有爆炸的危险。
氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。
氟是氧化性最强的元素,只能呈-1价。
单质氟与盐溶液的反应,都是先与水反应,生成的氢氟酸再与盐的反应,通入碱中可能导致爆炸。
水溶液氢氟酸是一种弱酸。
但却是稳定性、腐蚀性最强的氢卤酸,如果皮肤不慎粘到,将一直腐蚀到骨髓。
化学性质活泼,能与几乎所有元素发生反应(除氦、氖)。
氯氯气常温下为黄绿色气体,可溶于水,1体积水能溶解2体积氯气。
有毒,与水部分发生反应,生成HCl与次氯酸,次氯酸不稳定,分解放出氧气,并生成盐酸,次氯酸氧化性很强,可用于漂白。
氯的水溶液称为氯水,不稳定,受光照会分解成HCl与氧气。
液态氯气称为液氯。
HCl是一种强酸。
氯有多种可变化合价。
氯气对肺部有强烈刺激。
氯可与大多数元素反应。
氯气具有强氧化性氯气与变价金属反应时,生成最高金属氯化物溴液溴,在常温下为深红棕色液体,可溶于水,100克水能溶解约3克溴。
挥发性极强,有毒,蒸气强烈刺激眼睛、粘膜等。
水溶液称为溴水。
溴单质需要加水封存,防止蒸气逸出危害人体。
有氧化性,有多种可变化合价,常温下与水微弱反应,生成氢溴酸和次溴酸。
加热可使反应加快。
氢溴酸是一种强酸,酸性强于氢氯酸。
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Cl Br I3.与金属反应;如:3Cl2+2Fe=2FeCl34.与碱反应;如:Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2OB.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<HI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1 M + X2 = MX2 或2M + X2 = 2MX (依此类推)2 H2 + X2 =(一定条件)= 2HX3 I2 > Br2 > Cl2 > F24 2NaOH + 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- + Br2Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2Br2 + 2I- = 2Br- + I2Cl2,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)>HF>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.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=FeI2②与非金属反应:H2+F2=2HF,2P+3Br2=2PBr3③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。