卤族元素性质递变规律

1.卤族元素性质的相似性和递变性

(1)卤素单质随原子序数的递增,颜色逐渐加深,从F

2→Cl

2

→Br

2

→I

2

,颜色

由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色,状态由气态→气态→液态→固态;卤素单质固态时均为分子晶体,分子量增大,范徳华力增大,熔沸点逐渐升高。

(2)从F→I,电子层数增多,非金属性减弱,表现为:氧化性F

2>Cl

2

>Br

2

>I

2

还原性I->Br->Cl-。

2.卤素氢化物性质的递变规律

(1)还原性按HF、HCl、HBr、HI顺序逐渐增强。例如:①氟单质只能通过电解法才能制取;②浓硫酸可以干燥HCl气体而不能干燥HBr、HI气体;③FeCl

3

可使淀粉─KI试纸变蓝色。

(2)水溶液的酸性:卤素氢化物都极易溶于水,且其水溶液的酸性依次增强。(3)热稳定性按HF、HCl、HBr、HI依次降低。

3.卤化银的溶解性、稳定性及卤素离子的检验

(1)在AgX中,只有AgF易溶于水,其余均难溶于水,且按AgCl、 AgBr、 A gI顺序溶解度依次减小。

(2)AgX都不稳定,见光或受热易分解为卤素单质和银,且按AgF、AgCl、 A gBr、 AgI的顺序稳定性依次减弱。

(3)AgCl、 AgBr、 AgI都不溶于稀硝酸,且颜色逐渐加深,分别为白色、浅黄色、黄色,所以,可用硝酸酸化的硝酸银来检验Cl-、Br-、I-的存在。4.卤素单质的制取

(1)

氯气的制取

①工业制氯气:2NaCl + 2H

2O ════ 2NaOH + Cl

2

↑+ H

2

②实验室制取氯气:以含有Cl-的物质为原料,凡能将Cl-氧化成Cl

2

的物质都

可以作为制取氯气的氧化剂。如:MnO

2 + HCl(浓);MnO

2

+ NaCl + H

2

SO

4

(浓);KMnO

4 + HCl(浓);KClO

3

+ HCl(浓);HClO+HCl等。

(2)溴的制取

①工业制溴(以海水为原料)

Ⅰ、通Cl

2气将化合态的溴氧化成单质溴:Cl

2

+ 2 Br- === 2 Cl- + Br

2

Ⅱ、以硫酸酸化,NaBr与NaBrO

3

发生反应,结果化合态的溴转化为溴单质

5Br- + BrO

3- + 6H+ ═══ 3Br

2

+ 3H

2

O

②实验室制溴一般用NaBr、浓H

2SO

4

、MnO

2

共热,即:

2NaBr + 2H2SO4(浓) + MnO2═══ Na2SO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O 注意:卤素单质对橡胶制品有强腐蚀性,使用橡胶管时玻璃管要靠紧,使用橡胶塞时,要用铝箔包住。

5. 卤素氢化物的制取

(1)HF:

实验室用CaF 2(萤石)与浓H 2SO 4在铅制的器皿或塑料容器中制取HF ,

CaF 2 + H 2SO 4(浓) ═══ CaSO 4 + 2HF↑

(2)HCl:

①工业生产HCl 是使氢气在氯气中燃烧而实现的。

②实验室制取:NaCl(固)+ H 2SO 4(浓)═══ NaHSO 4 + HCl↑(加强热则生成Na 2SO 4和HCl) (3)HBr 、HI:

由于HBr 、HI 都具有较强的还原性,实验室不能用浓H 2SO 4制取,而用浓H 3P O 4制取。

3NaBr + H 3PO 4 ═══ 3HBr↑ + Na 3PO 4 3NaI + H 3PO 4 ═══ 3HI↑ + Na 3PO 4 6. 次氯酸和次氯酸盐 (1)次氯酸

①酸性:次氯酸的酸性比碳酸还弱,它是氯的含氧酸中酸性最弱的酸。几

乎所有的酸均可跟次氯酸盐反应生成次氯酸。 2NaClO + CO 2 + H 2O = Na 2CO 3 + 2HClO ②不稳定性:

2HClO═══2HCl + O 2↑

③强氧化性:HClO + SO 2 + H 2O ═══HCl + H 2SO 4

(2) 次氯酸盐

①水解反应:ClO - + H 2O ? HClO + OH -

②强氧化性:无论在酸性还是碱性条件下,ClO -都具有强氧化性。它与Fe 2

+

、I -、S 2-均不能共存,如NaClO 和FeCl 2反应可产生红褐色Fe(OH)3沉淀。

7.有关漂白粉知识

(1)漂白粉的成分和制法

漂白粉的成分:次氯酸钙Ca(ClO)2和氯化钙CaCl 2的混合物,其中Ca(ClO)2是具有漂白性的有效成分。

制法:消石灰中通入氯气,反应式是:2Ca(OH)2 + 2Cl 2 = Ca(ClO)2 + CaC l 2 + 2H 2O

(2)漂白粉性质及漂白原理

漂白粉中有效成分Ca(ClO)2是强碱弱酸盐,遇见比次氯酸还强的酸(如碳酸)发生反应,生成次氯酸HClO (酸性H 2CO 3 > HClO ),HClO 不稳定易分解,具有强氧化性,可将有色物质氧化成无色物质,即漂白性,同时还可灭菌、消毒,所以又可作消毒剂。

漂白原理:漂白粉放入稀盐酸中或放入(含CO 2)中,进行漂白。 Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl 2 + 2HClO

Ca(ClO)2 + CO 2 + H 2O = CaCO 3↓+ 2HCl O

卤族元素性质递变规律

(CN )2、(SCN )2、(OCN )2、IBr 等性质与卤素相似,表现在单质的氧化性、与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐、与Ag +结合的生成物的难溶性等。但是,由于“拟卤素”的组成不是一种元素,其各元素的化合价有差别,以致在参加化学反应中价态的变化与卤素单质不完全相同,如:IBr + H 2O = HBr + HIO 的反应不属于氧化还原反应等。

4、镁和溴水的反应:溴溶于水,除有大量游离的溴之外,并有少量溴与水反应:Br 2 + H 2O ?HBrO + HBr 。因此与镁发生的主要反应是:Mg + Br 2 = MgBr 2。有少量反应是:2HBr + Mg = MgBr 2 + H 2↑、2HBrO + Mg = Mg(BrO)2 + H 2↑,因此实验中可以看到红色褪去,并有少量气泡产生。

5、能使溴水褪色的物质有哪些?

能使溴水褪色的物质一类是具有还原性的物质,另一类是不饱和或能与溴发生取代反应的有机物。

(1)能使溴水褪色的无机物:

如H 2S Br 2 + H 2S = 2HBr + S↓

SO 2 Br 2 + SO 2 + 2H 2O = H 2SO 4 + 2HBr Na 2SO 3 Br 2 + Na 2SO 3 + H 2O = Na 2SO 4 + 2HBr Mg 粉(或Zn 粉等) Mg + Br 2 = MgBr 2

NaOH 等强碱 Br 2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H 2O Na 2CO 3(或AgNO 3等盐) Br 2 + H 2O ?HBr + HBrO

2HBr + Na 2CO 3 = 2NaBr + CO 2↑+ H 2O HBrO + Na 2CO 3 = NaBrO + NaHCO 3 (2)能使溴水褪色的有机物:

不饱和烃如烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等,不饱和烃的衍生物,如烯醇、烯醛、烯酯、卤代烯烃、油酸、油酸盐、油酸某酯、油等;

石油产品,如裂化气、裂解气、裂化汽油等; 苯酚及其同系物(发生取代反应);

含醛基的化合物,如醛类、葡萄糖、甲酸、还原糖等水溶液; 天然橡胶(聚异戊二烯)。 请注意:某些与溴不发生反应的有机物如卤代烃、四氯化碳、氯仿、溴苯、直馏汽油、煤焦油、苯及苯的同系物,液态环烷烃、低级酯、液态饱和烃、二硫化碳等能萃取溴,虽能使溴水层变无色,但油层变橙红色,一般来说使溴水褪色并不包括这类物质。

相关推荐
相关主题
热门推荐