handout1卤素解析
63页1、卤素,问题1:与H相比较,Cl、Br、I的I1,H的I1如何计算? 13.61.602x10-19 6.022x1023 =1312kJmol-1 Cl、 Br、 I的I1 1251 1140 1008 为什么没有Cl+、Br+、I+呢?,答:H+为全空,Cl+、Br+、I+为ns2np4不稳定。,电负性 I为2.66 说明I 的吸电子力不够,可有I+ I2+2Py(吡啶)=IPy2+ +1价 I2+O3+HClO4=I(ClO4)32H2O +3价 测电导 2ICl=I+ICl2- =1%证明存在I+ 卤素的成键特征:有配位能力 AgCl+Cl-=AgCl2- 共价键,单质,存在 :卤素因其活泼性,不以单质存在 F:CaF2(莹石) Na3AlF6 (冰晶石) Ca5F(PO4)3 氟磷硅石 (磷灰石) Cl:NaCl 海水3% 约20gL-1,岩盐、井盐、盐湖 Br:矿水 I:海带,海藻类,智利硝石其主要为NaNO3(NaIO3) 碘易升华,为什么?,颜色,(np)2(np)4(np*)4 (np)2(np)4(np*)3(np*)1,化学性质,与金属作用 与非金属作用 与水、碱作
2、用,卤素的制备和用途,电解氧化法制氟,HF+KF=KHF2 氟氢化钾 KF高熔点,KHF2低熔点 2 KHF2=2KF+H2+F2 阴 阳 为减少HF挥发极化作用,加入LiF和AlF3,电解质:氟氢化钾 KHF2 + 氟化氢(HF),电解法,2KMnO4+4KF+20HF=4K2MnF6+10H2O+3O2 SbCl5+5HF=SbF5+5HCl 2K2MnF6+4SbF5=4KSbF6+2MnF3+F2 解释:K2MnF6看成MnF42KF而和SbF5生成 SbF5KF和MnF4= MnF3 + F2 oMnO4-/Mn2+ = 1.51v, oF2/F- = 2.87v,化学方法,用途,卤素在生产、生活和科学研究中有广泛的用途 元素氟的直接利用和原子能工业的发展密切相关,UF6具有挥发性 F2+UO2 UF4 +F2UF6 238U 235U 234U 的分离,液态氟是火箭导弹和发射人造卫星的高能燃料: N2H4(l)+2F2 N2(g) + 4HF(g) 4000K火箭材料 氟的有机产品已进入大众生活领域,如特氟隆防粘涂层,氟化烃已用做血液的临时替代品用于临床,以挽救病人的生命。
3、,氯的制备,工业上制备氯采用电解饱和食盐水溶液的方法:,阴极:铁网,2H2O + 2e = H2+2OH,阳极:石墨,2Cl = Cl2 + 2e,电解反应:,2NaCl+2H2O,H2+Cl2+2NaOH,实验室制备氯的方法:,MnO2+4HCl =,MnCl2+Cl2+2H2O,2KMnO4+16HCl =,2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O,Br2和I2,()工业上,氯通入海水盐卤Br2以空气吹出 Cl2+2Br - =Br2+2Cl- Br - +BrO3- Br2 10吨海水 0.14Kg Br2 () Br2还可以电解NaCl水中的母液中提取 2NaBr+3H2SO4+ MnO2= 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2 2NaI+3H2SO4+ MnO2= 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2 (此反应可用于从海藻中提取I2),工业上从NaIO3提取I2 2 IO3-+5HSO3=5 SO42- +H2O+3H+ +I2,HX,制备 1 直接合成 (仅) H2+Cl2=2HCl 2 复分解反应 CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF SiO2+4HF
4、=2H2O+SiF4 SiF4+2HF= H2SiF6 如何在玻璃容器上刻字?有人写不出来,怎么办?,(实)NaCl+ H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl NaCl+ H2SO4(浓)=Na2SO4+HCl 而,NaBr+H2SO4(浓)= NaHSO4+HBr NaI+H2SO4(浓)= NaHSO4+HI 2HBr+ H2SO4(浓)=SO2+2H2O+Br2 8HI+ H2SO4 (浓)=H2S+4H2O+4I2 另外:NaBr+H3PO4=NaH2PO4+HBr NaI+H3PO4=NaH2PO4+HI,3 卤化物的水解,PBr3+3H2O=H3PO3+3HBr PI3+3H2O=H3PO3+3HI 或 2P+6H2O+3Br2=2H3PO3+6HBr 2P+6H2O+3I2=2H3PO3+6HI,4 烃的卤化,C2H6(g)+Cl2(g)=C2H5Cl(l)+HCl(g),5 其它,Br2+H2S=2HBr+S Br2+SO2+2H2O=2HBr+ H2SO4 I2+H2SO3 +H2O=2HI+ H2SO4,HX性质,2HF=H2F+F- K=10-10 液态HF和液N
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