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卤素高中化学竞赛university无机化学
;｛｝; 通性 一、卤素在周期表中的位置和价电子层结构—元素的性质 二、卤素的成键特征 ; 表1、卤素元素的性质 卤素 F Cl Br I 价电子层结构 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5 第一电离势(kJ/mol) 1681 1251 1140 1008 电子亲合势(kJ/mol) 327.9 348.8 324.6 295.3 电负性(Pauling) 3.98 3.16 2.96 2.66 共价半径(pm) 64 99 114.2 133.3 特征氧化数 -1 -1, 1, 3, (4), 5, 7;问题1：从氯到碘其电子亲合势和单质的解离能都依次减小，而氟的这些性质却反常于变化规律，为什么？;二、卤素的成键特征;在酸性溶液中的电极电势;在碱性溶液中的电极电势;17-1 单质 X2;产生颜色的原因——电子跃迁;17-1-2. 化学性质—??氧化性;3. 与水作用 两种反应: X2 + H2O = 2HX + 1/2O2 (1) 氟(完全反应) 氯 溴 碘(pH12, K~10-24) X2 + H2O = HX + HXO (2) 氯 溴 碘 氟在碱性水溶液中的反应: 稀碱溶液(2%) 2F2 + 2OH - = 2F- + OF2 ↑ + H2O 浓碱溶液 2F2 + 4OH - = 4F- + O2 ↑ + 2H2O;3.0;卤素单质在水溶液中的歧化反应 氟不能形成正氧化态的化合物，不发生歧化反应； 饱和氯水中，歧化反应只占1/3;溴和碘在纯水中几乎不发生歧化反应； 氯、溴、碘水溶液的歧化反应与pH有关，在pH4时，有利于反应发生。 3I2 + 6OH- =(冷)= 5I- + IO3- + 3H2O; 4. 卤素间置换反应 Cl2 + Br -/I - = Br2/I2 + Cl – Br2 + I - = I2 + Br– 5. 与有机物反应 1).与饱和烃作用— 取代反应 CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl , F2(燃烧) Cl2 (光照) Br2 I2 ;2). 与不饱和烃作用—加成反应 CH2=CH2 + Cl2 = CH2ClCH2Cl 3). 与松节油反应—氧化还原反应 C10H 16+ 8Cl2 = 16HCl + 10C 4).与淀粉反应—加合反应 I2 +淀粉= I2-淀粉(兰色加合物) ;17-1-3. 卤素的制备和用途;2. Cl2的制备和用途 工业制备方法 --电解饱和盐溶液法 2Cl- + 2H2O == 2OH - + H2↑ + Cl2↑ 实验室制备方法 MnO2 + HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ↑ + 8H2O;;3.溴的制备与用途 卤盐母液中提取 Cl2 + 2Br- = 2Cl- + Br2 3Br2 + 3CO32-+ 3H2O = 5Br- + BrO3- + 3CO2 5Br - + BrO3- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O 电解法 实验室制法 2NaBr+3H2SO4+MnO2=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2;4. 碘的制备与用途 (1) IO3 - + 3HSO3 - = I
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