第五章常见元素及其化合物（课件）《无机化学基础》常见非金属元素及其化合物同步教学（人卫版第四版）

常见非金属元素及其化合物 ⅦA族元素包括：氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At） （一）卤素的通性 一、卤素及其化合物 （一）卤素的通性 一、卤素及其化合物 性 质 氟 氯 溴 碘 元素符号 F Cl Br I 原子序数 9 17 35 53 价电子层构型 2s22p5 3s23p5 4s24p5 5s25p5 主要氧化数 -1,0 -1,0,+1,+3,+5,+7 -1,0,+1,+3,+5,+7 -1,0,+1,+3,+5,+7 相对原子质量 18.998 35.45 79.90 126.90 共价半径/pm 64 99 114 133 X-离子半径/pm 136 181 196 216 电负性 3.98 3.16 2.96 2.66 标准电极电势φθ 2.65 1.3595 1.066 0.5355 1. 物理性质 （二）卤素单质 性 质 氟 氯 溴 碘 物态 气体 气体 液体 固体 颜色 淡黄 黄绿 红棕 紫黑 熔点/℃ -219 -100.98 -7.2 113.5 沸点/℃ -118.14 -34.6 58.78 184.35 溶解度/mol·L-1 — 0.090 0.21 1.3×10-3 离解能/kJ·mol-1 154.8 246.7 193.2 150.9 2. 化学性质 （1）与金属和非金属反应 H2 + X2 2HX 2M + nX2 2MXn H2S + X2 S↓+ 2HX （2）与水反应（两种反应类型）： 2X2 + 2H2O 4H+ + 4X－+ O2↑ X2 + H2O H+ + X－ + HXO F2与水只能发生第一种反应，其他卤素主要发生第二种的歧化反应，I2就只能发生第二种反应。 （3）置换反应 Cl2 + 2Br－ 2Cl－ + Br2 Br 2 + 2I－ 2 Br－ + I2 1.卤化氢和氢卤酸 （三）卤素化合物 （1）酸性：氢氯酸<氢溴酸<氢碘酸 氢氟酸为弱酸，但氢氟酸可与SiO2或硅酸盐作用 SiO 2 + 4HF SiF4↑+ 2H2O （2）还原性：HI>HBr>HCl>HF 4HI + O 2 2I2 + 2H2O 16HCl + 2KMnO4 5Cl2 + 2MnCl2 + 8H2O + 2KCl （3）热稳定性：HF>HCl>HBr>HI 2HX H2 + X2 2. 卤化物及多卤化物 卤素与电负性较小的元素生成的化合物称为卤化物 金属卤化物与卤素单质发生加合作用，生成含有多个卤原子的化合物称为多卤化物 3．卤素的含氧酸及其盐 （1）次卤酸及其盐 Cl2 + H2O HClO + HCl Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O （2）卤酸及其盐 卤酸可用卤酸钡和稀硫酸反应制得。 BaXO3 + H2SO4 BaSO4↓+ 2HXO3 （3）高卤酸 高氯酸的酸性极强，可利用浓硫酸和高氯酸钾（KClO4）反应，再经减压蒸馏制得。 KClO4 + H2SO4 KHSO4↓+ HClO4 氯单质可从KI中置换出碘单质，而碘单质又能从KClO3中置换出氯单质，这两种现象是否矛盾？为什么？ 课堂互动 ⅥA族元素包括:氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po） （一）氧族元素的通性 二、氧族元素及其化合物 氧族元素单质中，化学活泼性从氧到碲逐渐减弱。其中氧气和硫较为活泼，O2几乎能与所有元素（稀有气体除外）反应生成相应的氧化物。S能与许多金属反应，高温下能与H2、C、O2等非金属作用。Se和Te也能与大多数元素反应生成相应的硒化物或碲化物。 1. 氧（O2）和臭氧（O3） （二）氧的单质及其化合物 氧单质在自然界中存在形式有两种，即O2（氧）和O3（臭氧）。 气态氧（O2）无色、无臭，在-183℃时凝聚为淡蓝色液体，温度降至-218.4℃时凝结成蓝色固体。 臭氧（O3）是氧的同素异形体，由3个氧原子构成 臭