黃岡中學(xué)高一化學(xué)第四章鹵素知識(shí)點(diǎn)
鹵族元素指周期系ⅦA族元素。下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的黃岡中學(xué)高一化學(xué)第四章鹵素知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)大家有所幫助。
黃岡中學(xué)高一化學(xué)第四章鹵素知識(shí)點(diǎn)(一)
鹵素單質(zhì)都有氧化性，氧化性從氟到碘依次降低。碘單質(zhì)氧化性比較弱，三價(jià)鐵離子可以把碘離子氧化為碘。
鹵素單質(zhì)在堿中容易歧化，方程式為：
3X₂(g)+6OH-(aq)——→5X-(aq)+ XO3-(aq)+3H2O(l)
但在酸性條件下，其逆反應(yīng)很容易進(jìn)行：
5X-(aq)+XO3-(aq)+6H+(aq)——→3X₂(g)+3H2O(l)
這一反應(yīng)是制取溴和碘單質(zhì)流程中的最后一步。
鹵素的氫化物叫鹵化氫，為共價(jià)化合物;而其溶液叫氫鹵酸，因?yàn)樗鼈冊(cè)谒卸家噪x子形式存在，且都是酸。氫氟酸一般看成是弱酸，pKa=3.20。氫氯酸(即鹽酸)、氫溴酸、氫碘酸都是化學(xué)中典型的強(qiáng)酸，它們的pKa均為負(fù)數(shù)，酸性從HCl到HI依次增強(qiáng)。
鹵素可以顯示多種價(jià)態(tài)，正價(jià)態(tài)一般都體現(xiàn)在它們的含氧酸根中：
+1: HXO (次鹵酸)
+3: HXO₂(亞鹵酸)
+5: HXO₃(鹵酸)
+7: HXO₄(高鹵酸)
鹵素的含氧酸均有氧化性，同一種元素中，次鹵酸的氧化性最強(qiáng)。
鹵素的氧化物都是酸酐。像二氧化氯(ClO₂)這樣的偶氧化態(tài)氧化物是混酐。
只由兩種不同的鹵素形成的化合物叫做互鹵化物，其中顯電正性的一種元素呈現(xiàn)正氧化態(tài)，氧化態(tài)為奇數(shù)。這是由于鹵素的價(jià)電子數(shù)是奇數(shù)，周圍以奇數(shù)個(gè)其它鹵原子與之成鍵比較穩(wěn)定(如IF7)?；u化物都能水解。
黃岡中學(xué)高一化學(xué)第四章鹵素知識(shí)點(diǎn)(二)
在有機(jī)化學(xué)中，鹵族元素經(jīng)常作為決定有機(jī)化合物化學(xué)性質(zhì)的官能團(tuán)存在。
氯的存在范圍最廣，按照氟、溴、碘的順序減少，砹是人工合成的元素。鹵素單質(zhì)都是雙原子分子，都有很強(qiáng)的揮發(fā)性，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)隨原子序數(shù)的增大而增加。常溫下，氟、氯是氣體、溴是液體，碘是固體。
鹵素最常見的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)為親核取代反應(yīng)(nucleophilic substitution)。
通常的化學(xué)式如：
Nu:- + R-X ;=R-Nu + X-
"Nu:-"在這里代表親核負(fù)離子，離子的親核性越強(qiáng)，則產(chǎn)率和化學(xué)反應(yīng)的速度越可觀。
"X"在這里代表鹵素原子，如F,Cl,Br,I,若X-所對(duì)應(yīng)的酸(即HX)為強(qiáng)酸，那么產(chǎn)率和反應(yīng)的速度將非?？捎^，如果若X-所對(duì)應(yīng)的酸為弱酸，則產(chǎn)率和反應(yīng)的速度均會(huì)下降。
在有機(jī)化學(xué)中，鹵族元素經(jīng)常作為決定有機(jī)化合物化學(xué)性質(zhì)的官能團(tuán)存在。鹵素的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)
鹵素的制成
* 從一個(gè)未飽和烴鏈制作鹵素為最簡(jiǎn)單的方式，通過加成反應(yīng)，如：
CH3-CH2-CH=CH2 + HBr——→CH3-CH2-CH(Br)-CH₃
不需要催化劑的情況下，產(chǎn)率90%以上。
* 如果希望將Br加在烴鏈第一個(gè)碳原子上，可以使用Karasch的方式：
CH3-CH2-CH=CH₂+ HBr ——→ CH3-CH2-CH2-CH2-Br + H2O
催化劑：H2O₂
產(chǎn)率90%以上。
* 從苯制作鹵素澤必須要通過催化劑，如：
C6H6 + Br2 ——→C6H5-Br
催化劑：FeBr3或者AlCl3
產(chǎn)率相當(dāng)可觀。
* 從酒精制作鹵素，必須通過好的親核體，強(qiáng)酸作為催化劑以提高產(chǎn)率和速度：
CH3-CH2-CH2-CH2-OH + HBr ——→CH3-CH2-CH2-CH2-Br + H2O
注意此反應(yīng)為平衡反應(yīng)，故產(chǎn)率和速度有限。
?、鰽 族元素包括氟( F )、氯 (Cl) 、溴( Br )、碘( I )、砹( At )，合稱鹵素。其中砹( At )為放射性元素，在產(chǎn)品中幾乎不存在，前四種元素在產(chǎn)品中特別是在聚合物材料中以有機(jī)化合物形式存在。目前應(yīng)用于產(chǎn)品中的鹵素化合物主要為阻燃劑： PBB ， PBDE ， TBBP-A ， PCB ，六溴十二烷，三溴苯酚，短鏈氯化石蠟;用于做冷凍劑、隔熱材料的臭氧破壞物質(zhì)： CFCs 、 HCFCs 、 HFCs 等。
危害：在塑料等聚合物產(chǎn)品中添加鹵素(氟，氯，溴，碘)用以提高燃點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是：燃點(diǎn)比普通聚合物材料高，燃點(diǎn)大約在 300℃ 。燃燒時(shí)，會(huì)散發(fā)出鹵化氣體(氟，氯，溴，碘)，迅速吸收氧氣，從而使火熄滅。但其缺點(diǎn)是釋放出的氯氣濃度高時(shí)，引起的能見度下降會(huì)導(dǎo)致無法識(shí)別逃生路徑，同時(shí)氯氣具有很強(qiáng)的毒性，影響人的呼吸系統(tǒng)，此外，含鹵聚合物燃燒釋放出的鹵素氣在與水蒸汽結(jié)合時(shí)，會(huì)生成腐蝕性有害氣體(鹵化氫)，對(duì)一些設(shè)備及建筑物造成腐蝕。
黃岡中學(xué)高一化學(xué)第四章鹵素知識(shí)點(diǎn)(三)
1.鹵族元素
鹵族元素包括：F、Cl、Br、I、At。 它們的原子最外電子層都有7個(gè)電子， 因此它們的化學(xué)性質(zhì)相似，都具有強(qiáng)氧化性。由于原子核外電子層數(shù)不同， 因此它們的性質(zhì)也存在著差異。
(1)相似性
①與金屬反應(yīng)：2Fe+3Br2=2FeBr3，F(xiàn)e+I2=FeI2
②與非金屬反應(yīng)：H2+F2=2HF，2P+3Br2=2PBr3
③與水反應(yīng)：H2O+Br2=HBr+HBrO(程度更小);2F2+2H2O=4HF+O2↑(劇烈、完全)
?、?與堿反應(yīng)：2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O;2NaOH+I2=NaI+NaIO+H2O(注：也可生成NaI和NaIO3)
(2) 相異性(變化規(guī)律)注意點(diǎn)：
?、貴2 的氧化性特別強(qiáng)，因此F-的還原性特別弱。
?、贐r-、I- 都有較強(qiáng)的還原性，都能被濃H2SO4和HNO3氧化，因此用NaBr和濃H2SO4反應(yīng)制HBr時(shí)，其中含有Br2蒸氣和SO2氣體，應(yīng)用濃H3PO4代替濃H2SO4制HBr。用濃H2SO4幾乎不能制取HI， 所以必須用濃H3PO4和KI等反應(yīng)制HI。
③HX都極易溶于水，在空氣中形成白霧。
2.兩類置換反應(yīng)
(1)金屬間的置換： 活潑金屬置換不活潑金屬。
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反應(yīng)意義：①說明金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱;②制備金屬。
(2) 非金屬間的置換：活潑非金屬置換不活潑非金屬。
2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2;2KI+Br2=2KBr+I2;2F2+2H2O=4HF+O2↑意義：
①比較非金屬單質(zhì)活潑性強(qiáng)弱;
?、谥苽浞墙饘賳钨|(zhì)。溴和碘在水中溶解性均很弱，而在某些有機(jī)溶劑中(如：苯、汽油、四氯化碳)則易溶。
注： 溶液的顏色與濃稀有關(guān)，濃溶液顏色深，稀溶液顏色淺，如飽和溴水為紅棕色，而很稀的溴水則為淺黃色。
黃岡中學(xué)高一化學(xué)第四章鹵素知識(shí)點(diǎn)(四)
鹵族元素指周期系ⅦA族元素。包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，簡(jiǎn)稱鹵素。它們?cè)谧匀唤缍家缘湫偷柠}類存在 ，是成鹽元素。鹵族元素的單質(zhì)都是雙原子分子，它們的物理性質(zhì)的改變都是很有規(guī)律的，隨著分子量的增大，鹵素分子間的色散力逐漸增強(qiáng)，顏色變深，它們的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、原子體積也依次遞增。鹵素的化學(xué)性質(zhì)都很相似，它們的最外電子層上都有7個(gè)電子，有取得一個(gè)電子形成穩(wěn)定的八隅體結(jié)構(gòu)的鹵離子的傾向，因此鹵素都有氧化性，原子半徑越小，氧化性越強(qiáng)，因此氟是單質(zhì)中氧化性最強(qiáng)者。鹵素的氧化態(tài)為+1、+3、+5、+7，與典型的金屬形成離子化合物，其他鹵化物則為共價(jià)化合物。鹵素與氫結(jié)合成鹵化氫，溶于水生成氫鹵酸。鹵素之間形成的化合物稱為互鹵化物，如ClF3、ICl。鹵素還能形成多種價(jià)態(tài)的含氧酸，如HClO、HClO2、HClO3、HClO4。鹵素單質(zhì)都很穩(wěn)定，除了I2以外，鹵素分子在高溫時(shí)都很難分解。鹵素及其化合物的用途非常廣泛。例如，我們每天都要食用的食鹽，主要就是由氯元素與鈉元素組成的氯化物。