【正文】 性 x∵ 與穩(wěn)定的 8電子構(gòu)型僅缺一個電子，在同周期 元素中核電荷是最多的，原子半徑是最小的 ∴ 易獲得電子 ， 是同周期中 非金屬性最強 的元素 氟 (F) 氯 (Cl) 溴 (Br) 碘 (I) 原子序數(shù) 9 17 35 53 價層電子構(gòu)型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5 原子半徑 /pm 64 99 114 133 電負(fù)性 ( p) I1/(kJ fluorine ?Standard state: gas at 298 K ?Colour: pale yellow ?Classification: Nonmetallic 1122 鹵族單質(zhì) halogen elements chlorine ?Standard state: gas at 298 K ?Colour: yellowish green ?Classification: Nonmetallic bromine ?Standard state: liquid at 298 K ?Colour: redbrown, metallic lustre when solid ?Classification: Nonmetallic iodine ?Standard state: solid at 298 K ?Colour: violetdark grey, lustrous ?Classification: Nonmetallic 氟 (F2) 氯 (Cl2) 溴 (Br2) 碘 (I2) 集聚狀態(tài) 氣體 氣體 液體 固體 熔、沸點升高 熔點 /℃ 101 – 沸點 /℃ 188 physical properties 均為雙分子 (∵ 具有穩(wěn)定的 8電子構(gòu)型及較高的鍵能 ) 在周期表中 ， 整族是雙原子分子的只有鹵素 ∵ 固態(tài)為分子晶體 ∴ 熔、沸點較低 氟 (F2) 氯 (Cl2) 溴 (Br2) 碘 (I2) 集聚狀態(tài) 氣體 氣體 液體 固體 顏色 * 淺黃 黃綠 紅棕 紫黑 顏色加深 熔點 /℃ 101 – 沸點 /℃ 188 1122 鹵族單質(zhì) 物質(zhì)顏色 630600 760630 430400 450430 500450 570500 600570 橙 紅 紫 藍(lán) 青 綠 黃 光互補示意圖 (數(shù)值為波長，單位 nm) 物質(zhì)呈現(xiàn)的顏色為被該物質(zhì)吸收了的色光的互補色 隨原子序數(shù) ↑ 核間距 ↑ 電子與核結(jié)合 緊密程度 ↓ 電子激發(fā)所需能量 ↓ 吸收光波長 ↑ 互補光波長 ↓ 顏色加深 氟 吸收波長短的光 則呈現(xiàn)波長較長 光的顏色 黃色 碘 吸收波長長的光 則呈現(xiàn)波長較短 光的顏色 紫色 返回 氟 (F2) 氯 (Cl2) 溴 (Br2) 碘 (I2) 集聚狀態(tài) 氣體 氣體 液體 固體 顏色 * 淺黃 黃綠 紅棕 紫黑 溶解度 分解水 在水中溶 易溶于 解度不大 有機溶劑 熔點 /℃ 101 – 沸點 /℃ 188 1122 鹵族單質(zhì) 水中顏色 有機溶劑 (CCl CS2)顏色 溴 黃 → 棕紅 黃 → 棕紅 碘 棕或紅棕 紫 I2易溶于碘化物 (如 KI)中 → I3 I2 + I I3 氟 (F2) 氯 (Cl2) 溴 (Br2) 碘 (I2) 集聚狀態(tài) 氣體 氣體 液體 固體 顏色 * 淺黃 黃綠 紅棕 紫黑 溶解度 分解水 在水中溶 易溶于 解度不大 有機溶劑 毒性 具有刺激性氣味，并有毒 毒性減小 熔點 /℃ 101 – 沸點 /℃ 188 1122 鹵族單質(zhì) 電極電勢 : F2/F Cl2/Cl Br2/Br I2/I E (X2/X) 21X2 + e → X 氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 [1]與 H2反應(yīng) X2 + H2 → 2HX 減小 鹵素 反應(yīng)條件 反應(yīng)速率與程度 F2 陰冷 爆炸、放出大量熱 Cl2 常溫 強光照射 緩慢 爆炸 Br2 常溫 600?C 不如氯 明顯 I2 高溫 緩慢 21X2 + e → X 氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 [2] 與金屬、非金屬反應(yīng) 鹵素 反應(yīng)物質(zhì) 反應(yīng)程度 F2 所有金屬 除氮、 氧外的非金屬 反應(yīng)激烈 常伴有燃燒和爆炸 Cl2 與上類似 平穩(wěn) Br2 I2 活潑金屬 常溫 加熱 減小 21X2 + e → X 氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 化學(xué)性質(zhì) F2與 Cu、 Ni、 Mg作用，表面生成氟化物保護膜，可阻止進(jìn)一步被氧化，所以 F2可儲存在 Cu、 Ni、 Mg制成的容器中 [2] 與金屬、非金屬反應(yīng) 鹵素 反應(yīng)物質(zhì) 反應(yīng)程度 F2 所有金屬 除氮、 氧外的非金屬 反應(yīng)激烈 常伴有燃燒和爆炸 Cl2 與上類似 平穩(wěn) Br2 I2 活潑金屬 其他金屬 常溫 加熱 干燥的氯不 與 Fe反應(yīng) 可將氯儲存 在鐵罐中 減小 21X2 + e → X 氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 化學(xué)性質(zhì) [3] 與水反應(yīng)：分兩類 Cl Br I2主要發(fā)生 (2)類反應(yīng) 反應(yīng)程度越來越小 F2 只能發(fā)生 (1)類反應(yīng)，并反應(yīng)激烈 2X2 + 2H2O → 4HX + O2↑ 21X2 + e → X 氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 (1)氧化作用 2X2 + 2H2O 4HX + O2↑ (2)歧化水解 X2 + H2O H+ + X + HXO [3] 與水反應(yīng)：分兩類 平衡常數(shù) Cl Br I2 加堿使平衡右移 21X2 + e → X 氧化性 F2 Cl2 Br2 I2 (1)氧化作用 2X2 + 2H2O 4HX + O2↑ (2)歧化水解 X2 + H2O → H+ + X + HXO 2X 2e → X2 鹵素陰離子的氧化 ： [2]由 K2MnF6+2SbF5 2KSbF6+MnF3+ F2 150℃ 1 2 [1]電解法：電解三份 KHF2和 兩份無水 HF的熔融混合物 2KHF2 2KF + H2 + F2 電解 F2 X 2e → X2 鹵素陰離子的氧化 ： 工業(yè)上： [1]電解飽和食鹽水溶液制燒堿的副產(chǎn)品 Cl2 2NaCl+2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 電解 [2]電解 MgCl2熔鹽制 Mg的副產(chǎn)品 MgCl2(熔融） Mg + Cl2 電解 電解 [3]電解 NaCl熔鹽制 Na的副產(chǎn)品 2NaCl(熔融 ） 2Na + Cl2 X 2e → X2 鹵素陰離子的氧化 ： 實驗室：用 MnO KMnO K2Cr2O KClO4 等氧化劑與濃鹽酸反應(yīng) Cl2 MnO2 +4HCl(濃 ) → MnCl2+ Cl2 +2H2O 2KMnO4 + 16HCl(濃 ) → 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O Br2 用氯氣氧化溴化鈉中的溴離子 Cl2 + 2Br → 2Cl + Br2 工業(yè)上從海水中提取 * (pH= )中通入氯氣 Cl2 + 2Br → 2Cl + Br2 5Br+ BrO3 + 6H+ → 3Br2 + 3H2O X 2e → X2 鹵素陰離子的氧化 ： Br2吹出，再用 Na2CO3溶液吸收 * 3CO32+ 3Br2 → 5Br+ BrO3 + 2CO2 為除出殘存的氯氣，可加入少量 KBr I2 Cl2 + 2I → Cl + I2 X 2e → X2 鹵素陰離子的氧化 ： 應(yīng)避免通入過量的氯氣 I2 + 5Cl2 + H2O → 2IO3+10Cl+H2O 注意 I2 Cl2 + 2I → Cl + I2 NaHSO3處理智利硝石提取 NaNO3后剩下的母液 2IO3 + 5HSO3 → I2 + 3HSO4 + 2SO42+ H2O X 2e → X2 鹵素陰離子的氧化 ： 采用單質(zhì)合成 、 復(fù)分解 、 鹵化物水解等方法 由單質(zhì)合成 :工業(yè)上制鹽酸 氫氣流在氯氣中燃燒 ,生成的氯化氫用水吸收 H2 + Cl2 → 2HCl 1123 鹵化氫和氫鹵酸 hydrogen halides 采用單質(zhì)合成 、 復(fù)分解 、 鹵化物水解等方法 單質(zhì)合成 :工業(yè)上合成鹽酸 氫氣流在氯氣中燃燒 ,生成的氯化氫用水吸收 H2 + Cl2 → 2HCl (1)氯分子在加熱或強光照射下分解為 氯原子 Cl2 Cl + Cl h? (2)氯原子和氫分子反應(yīng) Cl + H2 → HCl + H (3)氫原子和氯分子反應(yīng) H + Cl2 → HCl + Cl 這樣的連續(xù)反應(yīng) 稱為連鎖反應(yīng) 1123 鹵化氫和氫鹵酸 1123 鹵化氫和氫鹵酸 采用單質(zhì)合成 、 復(fù)分解 、 鹵化物水解等方法 復(fù)分解 :氟化氫和少量氯化氫 濃酸與相應(yīng)的鹵化物作用 CaF2+2H2SO4(濃 ) Ca(HSO4)2+2HF NaCl+H2SO4(濃 ) NaHSO4+HCl 制取溴化氫 、 碘化氫不能用 濃硫酸 ,需用 磷酸 3NaBr +H3PO4(濃 ) → Na3PO4+3HBr 3NaI + H3PO4(濃 ) → Na3PO4 + 3HI 1123 鹵化氫和氫鹵酸 采用單質(zhì)合成 、 復(fù)分解 、 鹵化物水解等方法 復(fù)分解 :氟化氫和少量氯化氫 濃酸與相應(yīng)的鹵化物作用 CaF2+2H2SO4(濃 ) Ca(HSO4)2+2HF NaCl+H2SO4(濃 ) Na(HSO4)2+2HCl 制取溴化氫 、 碘化氫不能用 濃硫酸 ,需用 磷酸 ∵ 濃硫酸可氧化部分溴化氫 、 碘化氫 H2SO4 (濃 )+2HBr → Br2+ SO2 +2H2O H2SO4 (濃 ) + 8HI → 4I2+ H2S +4H2O 1123 鹵化氫和氫鹵酸 采用單質(zhì)合成 、 復(fù)分解 、 鹵化物水解等方法 非金屬鹵化物水解 :制備溴化氫和碘化氫 3Br2+2P+6H2O → 2H3PO3+6HBr (2)將溴滴入磷與少量水的混合物中 (1)將水滴入三溴化磷或三碘化磷 PBr3+3H2O → H3PO3+ 3HBr PI3+3H2O → H3PO3+ 3HI (3)將水滴入碘與磷的混合物中 3I2+ 2P + 6H2O → 2H3PO3+ 6HI 1123 鹵化氫和氫鹵酸 HF