黄冈中学高一化学第四章卤素知识点通用四篇
卤族元素指周期系ⅦA族元素。下面是由百文网小编整理的黄冈中学高一化学第四章卤素知识点,希望对大家有所帮助。
黄冈中学高一化学第四章卤素知识点(1)
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=FeI2
②与非金属反应:H2+F2=2HF,2P+3Br2=2PBr3
③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。溴和碘在水中溶解性均很弱,而在某些有机溶剂中(如:苯、汽油、四氯化碳)则易溶。
注: 溶液的颜色与浓稀有关,浓溶液颜色深,稀溶液颜色浅,如饱和溴水为红棕色,而很稀的溴水则为浅黄色。
黄冈中学高一化学第四章卤素知识点(2)
卤素单质都有氧化性,氧化性从氟到碘依次降低。碘单质氧化性比较弱,三价铁离子可以把碘离子氧化为碘。
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。**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。
只由两种不同的卤素形成的化合物叫做互卤化物,其中显电正性的一种元素呈现正氧化态,氧化态为奇数。这是由于卤素的价电子数是奇数,周围以奇数个其它卤原子与之成键比较稳定(如IF7)。互卤化物都能水解。
黄冈中学高一化学第四章卤素知识点(3)
在有机化学中,卤族元素经常作为决定有机化合物化学性质的官能团存在。
氯的存在范围最广,按照氟、溴、碘的顺序减少,砹是人工合成的元素。卤素单质都是双原子分子,都有很强的挥发性,熔点和沸点随原子序数的增大而增加。常温下,氟、氯是气体、溴是液体,碘是固体。
卤素最常见的有机化学反应为亲核取代反应(nucleophilic substitution)。
通常的化学式如:
Nu:- + R-X ;=R-Nu + X-
"Nu:-"在这里代表亲核负离子,离子的亲核性越强,则产率和化学反应的速度越可观。
"X"在这里代表卤素原子,如F,Cl,Br,I,若X-所对应的酸(即HX)为强酸,那么产率和反应的速度将非常可观,如果若X-所对应的酸为弱酸,则产率和反应的速度均会下降。
在有机化学中,卤族元素经常作为决定有机化合物化学性质的官能团存在。卤素的有机化学反应
卤素的制成
* 从一个未饱和烃链制作卤素为最简单的方式,通过加成反应,如:
CH3-CH2-CH=CH2 + HBr——→CH3-CH2-CH(Br)-CH₃
不需要催化剂的情况下,产率90%以上。
* 如果希望将Br加在烃链第一个碳原子上,可以使用Karasch的方式:
CH3-CH2-CH=CH₂+ HBr ——→ CH3-CH2-CH2-CH2-Br + H2O
催化剂:H2O₂
产率90%以上。
* 从苯制作卤素泽必须要通过催化剂,如:
C6H6 + Br2 ——→C6H5-Br
催化剂:FeBr3或者AlCl3
产率相当可观。
* 从酒精制作卤素,必须通过好的亲核体,强酸作为催化剂以提高产率和速度:
CH3-CH2-CH2-CH2-OH + HBr ——→CH3-CH2-CH2-CH2-Br + H2O
注意此反应为平衡反应,故产率和速度有限。
ⅦA 族元素包括氟( F )、氯 (Cl) 、溴( Br )、碘( I )、砹( At ),合称卤素。其中砹( At )为放射性元素,在产品中几乎不存在,前四种元素在产品中特别是在聚合物材料中以有机化合物形式存在。目前应用于产品中的卤素化合物主要为阻燃剂: PBB , PBDE , TBBP-A , PCB ,六溴十二烷,三溴苯酚,短链氯化石蜡;用于做冷冻剂、隔热材料的臭氧破坏物质: CFCs 、 HCFCs 、 HFCs 等。
危害:在塑料等聚合物产品中添加卤素(氟,氯,溴,碘)用以提高燃点,其优点是:燃点比普通聚合物材料高,燃点大约在 300℃ 。燃烧时,会散发出卤化气体(氟,氯,溴,碘),迅速吸收氧气,从而使火熄灭。但其缺点是释放出的**浓度高时,引起的能见度下降会导致无法识别逃生路径,同时**具有很强的毒性,影响人的呼吸系统,此外,含卤聚合物燃烧释放出的卤素气在与水蒸汽结合时,会生成腐蚀性有害气体(卤化氢),对一些设备及建筑物造成腐蚀。
黄冈中学高一化学第四章卤素知识点(4)
卤族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),简称卤素。它们在自然界都以典型的盐类存在 ,是成盐元素。卤族元素的单质都是双原子分子,它们的物理性质的改变都是很有规律的,随着分子量的增大,卤素分子间的色散力逐渐增强,颜色变深,它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。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。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。