二、卤化氢和氢卤酸
1、卤化氢
卤化氢均为_____气体，有_______气味。卤化氢与空气中的水蒸气结合形成___，在空气中会―冒烟‖。
卤化氢都是____性_____型分子，分子中键的极性按HF，HCl，HBr，HI的顺序_____，液态_____导电，____显酸性。熔点、沸点关系是___________________________________。都很低，但随相对分子质量的增大，熔点、沸点按HCl一HBr—HI顺序升高。氟化氢熔点、沸点反常高是由于氢键的存在使HF分子发生了缔合作用。 2、氢卤酸(HX)
卤化氢溶于水即得氢卤酸。纯的氢卤酸都是无色液体，具有挥发，它们的沸点随浓度不同而异。
（1）氢卤酸的化学性质
●酸性 酸性按HF 氢氟酸为弱酸的原因是? HF分子间以氢键缔合成(HF)x，这就影响了氢氟酸的解离 ●还原性 除_______没有还原性外，其他氢卤酸都具有还原性，卤化氢或氢卤酸还原性强弱的次序是HF 2KMnO4+16HC! = 2KCl+2MnCl2十5C12+8H2O PbO2+4HCl=PbCl2+C12+2H2O K2Cr2O7+14HCl=2CrCl3+2KCl+3C12+7H2O HBr较易被氧化。HI更易被氧化，空气中的氧就能把I- 氧化成单质，所以，氢碘酸和碘化物溶液易变成黄色。 4I-+O2+4H+=2I2+2H2O ●氢氟酸的特性 氢氟酸能与SiO2和硅酸盐反应，生成气态的SiF4 SiO2 + 4HF == SiF 4 ↑+ 2H2O CaSiO3 +6HF == CaF 2 + SiF 4 ↑+ 3H2O 利用这一特性，氢氟酸被广泛用于分析化学上来测定矿物或钢板中SiO2的含量。用于在玻璃器皿上刻蚀标记和花纹及制造毛玻璃。所以，通常用塑料容器来储存氢氟酸，而不能用玻璃瓶储存。氢氟酸是制备单质氟和氟化物的基本原料，如制备塑料之王一聚四氟乙烯。 卤化氢及氢卤酸都有腐蚀性，尤其是氢氟酸有毒且对皮肤有严重的烧蚀性，浓的氢氟酸会灼伤皮肤，难以痊愈。万一把氢氟酸弄到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用5％NaHC03 溶液或1％NH3溶液淋洗，一般能缓解。 （2）卤化氢或氢卤酸的的制备 ●直接合成法 卤素与氢直接化合后用水吸收，适用于制盐酸。制HF反应过于剧烈，且成本高；制HBr和HI反应慢、产率低，均不适用。 ●复分解法 HF可由浓硫酸与萤石矿(CaF2)反应制得；实验室中少量的氯化氢可用食盐和浓硫酸反应制得。HBr和HI由浓磷酸与卤化物共热制得。 NaBr+H3PO4=NaH2PO4+HBr 21 ?NaI+H3PO4→NaH2PO4+HI ●非金属卤化物与水反应 此法可用于制备HBr和HI，由单质溴或碘与红磷在水中作用，生成PBr3或PI3，但立即水解生成HBr或HI。 2P+3Br2+6H2O=2H3P03+6HBr 2P+3I2+6H20=2H3PO3+6HI 三、卤素的含氧酸及其盐 除了氟的含氧酸仅限于次氟酸HOF外，氯、溴、碘可以形成四种类型的含氧酸。这些酸中，除碘酸和高碘酸能得到、比较稳定的固体结晶外，其他都不稳定，多数只能存在于溶液中，但相应的盐很稳定，得到普遍应用。 在卤素的含氧酸根离子中，卤素原子作为中心原子，采用sp杂化轨道与氧原子成键，形成不同构型的卤素含氧酸根。而在H5IO6中，碘原子采用spd杂化轨道与氧原子成键。 卤素含氧酸及其盐突出的性质是氧化性。 (1)次氯酸及其盐 次氯酸是很弱的酸，Ka?3 32 ?2.8?10?8，比碳酸还弱，次卤酸均为弱酸，酸性按HClO， HBrO，HIO顺序而减弱。次氯酸很不稳定，仅以稀溶液存在，而不能制成浓酸。即使在稀溶液中也很容易分解，在光的作用下分解更快： 2HClO===2HCl+O2 因此氯水适宜现用现配。受热时次氯酸分解成盐酸和氯酸。 3HClO===HClO3+2HCl 因此只有同氯气于冷水才能获得次氯酸。 基于第一种反应，次氯酸有很强的氧化性。次卤酸都具有强氧化性，其氧化性按Cl，Br，I顺序降低。次氯酸作氧化剂时，本身被还原为C1—。氯气具有漂白性就是由于它与水作而生成次氯酸的缘故，所以完全干燥的氯气没有漂白能力。 将氯气通入NaOH溶液中，可得高浓度的次氯酸钠(NaCIO) ,且次氯酸钠稳定性大于次氯酸，所以工业上不直接氯水而用次氯酸钠溶液。次氯酸盐的溶液有氧化性和漂白作用。次氯酸盐的漂白作用主要是基于次氯酸的氧化性。 工业上，在价廉的消石灰中通人氯气制漂白粉，其反应为 2C12+3Ca(OH)2= Ca(CIO)2+CaCl2·Ca(OH)2·H2O+H2O 此反应放热，生成的有效成分(次氯酸钙)会发生歧化反应，生成氯酸钙而失效，因此 制备时需控制温度在40℃以下。 Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO 从上述反应可见，保存漂白粉时应密封防潮，否则它将在空气中吸收水蒸汽和二氧化碳而失效。漂白粉常用于漂白棉、麻、丝、纸等。漂白粉也能消毒杀菌，例如用于污水坑和厕所的消毒。 漂白粉与易燃物混合易引起燃烧甚至爆炸。漂白粉有毒，吸人体内会引起咽喉疼痛甚至全身中毒。 NaBrO在分析化学上常用作氧化剂。 (2)亚氯酸及其盐 亚氯酸(HCl02)酸性比次氯酸稍强，属于中强酸。亚氯酸只能在溶液中存在。在氯的含氧酸中，亚氯酸最不稳定。亚氯酸盐比亚氯酸稳定。但加热或敲击固体亚氯酸盐时，立即发生爆炸，分解。与有机物混合易发生爆炸，须密闭储存在阴暗处。亚氯酸盐的水溶液较稳定，具有强氧化性，可作漂白剂。 22 (3)氯酸及其盐 氯酸(HCl03)是强酸，酸性与盐酸和硝酸接近。卤酸的酸性按C1，Br，I顺序依次减弱。氯酸的稳定性比次氯酸和亚氯酸高，但也只能存在于溶液中。卤酸的稳定性按C1，Br，I顺序依次增强。氯酸也是一种强氧化剂，但氧化能力不如次氯酸和亚氯酸。卤酸的氧化性性按Br，C1，I顺序依次降低。氯酸蒸发浓缩时浓度不要超过40％，否则会有爆炸危险。 8HClO3 =4HClO4 + 2H2O + 2Cl 2 + 3O2 氯酸盐比氯酸稳定。KCl03是无色透明晶体，有毒，内服2～3 g就会致命。KCl03与易燃物或有机物如碳、硫、磷及有机物质相混合时，一受撞击即猛烈爆炸，因此，氯酸钾大量用于制造火柴、焰火、炸药。KClO3与浓HCl生成ClO2与Cl2的混合物称为优氯。KCl03在碱性溶液中无氧化作用，在酸性溶液中是强氧化剂。碘能从氯酸盐的酸性溶液中置换出Cl2。 2CIO3+I2+2H一2HI03+C12 固体KCl03是强氧化剂，在有催化剂存在时，受热(300℃左右)分解。 2KClO3 -+ MnO2 △ KCl+3O2 若无催化剂，则高温分解。 4KClO3 △ KCl+3KClO4 2KClO3===KCl+3O2 NaClO3在农业、林业上用作除草剂。 （4）高氯酸及其盐 HClO4是已知酸中最强的无机含氧酸，也是氯的含氧酸中最稳定的。高溴酸也是强酸，而高碘酸是一种弱酸。高卤酸的酸性按Cl，Br，I顺序依次减弱。无水的高氯酸是无色透明的发烟液体，常用试剂为60%的水溶液。浓热的HClO4是强的氧化剂，遇到有机物质会发生爆炸性反应，所以储存时必须远离有机物，使用时也务必注意安全。 HClO4溶液的氧化性是氯的含氧酸中最弱的。高卤酸的氧化性按Br，I，Cl顺序降低。浓的HClO4不稳定，受热分解为氯、氧和水： 4HClO4=2Cl2+ 7O2+2H2O HClO4是常用的分析试剂，HClO4可用做制备醋酸纤如在钢铁分析中常用来分析矿样。维的催化剂，常用作高能燃料的氧化剂。 高氯酸盐的稳定性比高氯酸强，固态高氯酸盐在高温下是强氧化剂，用于制造威力较大的炸药。 高氯酸盐多易溶于水，但K +、NH4+、Cs+、Rb +的高氯酸盐的溶解度都很小，在分析化学中可利用KClO4的难溶性来鉴定K +。Mg(ClO4)2,Ca(ClO4)2可用作干燥剂；NH4ClO4：现代火箭推进剂。 1-2-4.氧 族 元 素 一、氧族元素概述 氧族元素包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)和钋(Po)五种元素。氧族元素价电子构型为ns2np4。O与大多数金属元素形成离子型化合物(如Li20，MgO，Na 2 O ,A12O3，等)；而S，Se，Te只与电负性较小的金属元素形成离子型化合物(如Na2S，BaS，K2Se等)，与大多数金属元素形成共价化合物(如CuS，HgS等)。O常见的氧化数是一2(除过化物和氟氧化物 23 OF2外)，S的氧化数有一2，+4，+6。其他元素常以正氧化态出现，氧化数有+2、+4、+6。从S到Te正氧化态的化合物的稳定性逐渐增强。 二、氧及其化合物 1． 氧 (1)物理性质 氧有O2和O3两种单质。氧分子的结构式为O=O，具有顺磁性。在液态氧中有缔合分子O4存在，在室温和加压下，分子光谱实验证明它具有反磁性。 (2)化学性质 氧单质的化学性质主要表现为氧化性。比较氧单质的电极电势可看出，O3是比O2更强的氧化剂。它无论在酸性或碱性条件下都比氧气具有更强的氧化性。臭氧是最强氧化剂之一。除金和铂族金属外，它能氧化所有的金属和大多数非金属。 酸性溶液 O2+4H++4e-≒ 2H2O E?(02／H20)＝1．229V O3+2H+2e≒O2+H2O E? (03／H20)＝2．076V 碱性溶液 O2+2H2O+4e≒4OH E? (02／OH)＝0．401V O3+H2O+2e-≒ O2+2OH— E?(O3／OH—)＝1．24V ①与单质直接化合. 在平常条件下，臭氧能氧化许多不活泼的单质如Hg，Ag，S，I2等，而氧不能。例如湿润的硫磺能被臭氧氧化S+3O3+H2O→H2SO4+3O2 ②与化合物反应 氧单质能与多数氢化物如H2S，NH3，CH4和低价态化合物反应。如 2H2S+O2→2S(或SO2)+2H2O 4FeCl2+4HCl+O2→4FeCl3+2H2O O3+2I—+2H+→ I2+O2+H2O 这一反应用于测定臭氧的含量。 氧气和臭氧有哪些用途？ 2、氧化氢（H2O2 ） 物理性质：过氧化氢的水溶液一般也称为双氧水。过氧化氢(H2O2)纯品是一种无色黏稠的液体，熔点为一1℃，沸点为150℃。一4℃时固体H202的密度为1．643 g·cm-3。H2O2分子间通过氢键发生缔合，其缔合程度比水大。H2O2能与水以任何比例相混溶。市售品有 — — — + — 24
