卤素及其重要化合物

高中化学必修1卤素知识系统梳理，卤素互化物中书写在前的为正价，在后的为负价，类卤素是指：氰(CN)2，硫氢(SCN)2以及对应离子,在与碱反映是性质相像。

卤素及其重要化合物

• 卤素单质
  • 结构
    • 非极性
  • 存在
    • F在矿石中存在居多，如冰晶石，萤石
    • 氯溴在海水中居多
    • 碘常被海草吸收
  • 物理性质
    • 颜色
      • F2淡黄色
      • CL2黄绿色
      • Br2红棕色
      • I2紫黑色
    • 熔沸点
      • 分子量越大，越高
    • 溶解性
      • 溶于水
        • 氯水：黄绿色
        • 溴水：橙黄色
        • 碘水：棕黄色
        • 氟气与水反应
        • 除氟外，溶解性均一般
      • 溶于CCL4
        • 颜色
          • 氯：黄绿色
          • 溴：橙红色
          • 碘：紫红色
        • 溶解性较好
          • 可用CCL4萃取棕黄色碘水水得到无色上层溶液与紫红色下层溶液
      • 特例
        • 碘易溶于碘化钾溶液：浓度越大越易溶
        • 碘在极性溶剂中为棕黄色，非极性溶液中为紫色
  • 化学性质
    • 与金属反应
      • 规律
        • F>CL>Br>I
      • 应用
        • Fe在氯气中点燃生成氯化铁，与硫碘在加热条件下生成硫化亚铁
    • 于非金属单质
      • 与氢气
        • F2与H2在暗处化合
        • 氯气与氢气在光照或点燃条件下生成氯化氢：可以工业制备
        • 溴气与氢气在加热条件下生成溴化氢
        • 碘单质与氢气在高温条件下可逆生成碘化氢
      • 与硫
        • 少量CL2与S反应生成SCL2过量CL2与S反应生成SCL4
      • 与卤素
        • 碘单质和氯气可生成碘化氯
    • 与水反应
      • F2常温氧化H20生成O2
      • 氯气与水在光照下氧化可逆生成O2
        • 氯气与水可逆生成次氯酸
        • 次氯酸在光照下分解生成o2
      • 氯气溴气碘单质与水反应可逆歧化
    • 与碱反应
      • 氟气氧化水中的O
      • 氯气常温歧化生成次氯酸跟
      • 溴气0度歧化次溴酸根；常温歧化生溴酸根
      • 碘单质0度歧化生成碘酸根
      • 因为次卤酸根可再歧化
    • 置换反应：氧化性强换出氧化性弱
    • 其它氧化
      • 三价铁氧化碘离子
  • 制备
    • F2
      • 电解还原
      • 化学合成
    • CL2
      • 实验室制法
        • 二氧化锰加热氧化浓盐酸 或 高锰酸钾氯酸钾重铬酸钾氧化浓盐酸
        • 向上排空气法收集
        • 用饱和氯化钠除去氯气中的氯化氢
      • 工业制法
        • 电解饱和食盐水：氯碱工业
    • Br2
      • 空气吹出法
        • 加热苦卤至90度，在ph=3.5时通入氯气，将海水中的溴离子氧化成溴气
        • 将生成的溴气用空气吹出，再用饱和碳酸钠溶液碱性吸收，溴气碱性歧化
        • 在酸化得到纯净的溴，并实现富集
    • I2
      • 海藻灰中提取
        • 若以碘离子存在，则用酸性MnO2氧化
        • 若以碘酸根离子存在，则用亚硫酸根还原
  • 用途
    • F2
      • 制备氟利昂
    • CL2
      • 用于净水
    • Br2
      • 用于农药 溴化银作感光材料
    • I2
      • 碘酒消毒剂，甲状腺激素
• 氧化物
  • 氯的氧化物
    • CL2O
      • 易溶于水，生成次氯酸，是次氯酸的酸酐
    • CLO2
      • 物理性质
        • 10度沸点，低，常温下为气态
      • 化学性质
        • 易歧化，不稳定
          • 与水反应生成氯酸根与氯离子
          • 与碱反应生成亚氯酸根与氯酸根
        • 强氧化
          • 氧化CN-至CO2 N2:消解氰的毒性
      • 制备
        • 氯酸根与氯离子的氧化还原得到氯气与二氧化氯
      • 用途
        • 用于净水，漂白
• 氢化物
  • 包含
    • 弱HF强 HI HCL HBr
  • 性质
    • 熔沸点
      • 先看是否有氢键，在看分子量大小
      • HF>HI>HCL>HBr
    • 稳定性
      • 卤素的氧化性越强越稳定
      • HF>HCL>HBR>HI
    • 酸性
      • 原子半径越大，酸性越强
      • HI>HBR>HCL>HF
  • 制备
    • 浓硫酸与萤石制备氢氟酸加热
    • 浓硫酸与食盐制备HCL加热，生成硫酸氢钠
    • 难挥发制备易挥发
    • 浓磷酸与溴化钠制备HBR
    • 浓磷酸与碘化钠制备氢碘酸
    • 浓硫酸氧化氢溴酸与氢碘酸
  • 用途
    • 氢氟酸雕刻玻璃，用塑料瓶储存
• 含氧酸与其盐
  • 次氯酸类
    • 次氟酸，极不稳定，其中氧为0价
    • 次溴酸次碘酸也不稳定易于歧化成卤酸根与卤离子
    • 次氯酸，常见的漂白杀菌物质
      • 易分解
        • 次氯酸分解生成氯化氢与氧气
      • 强氧化性
      • 漂白性
        • 是氯水漂白液的漂白原理
        • 氯气不具有漂白性
    • 新制氯水
      • 三分四离
        • HCLO H2O CL2
        • CLO-H+CL-OH-
    • 久置氯水
      • 次氯酸分解，只剩HCL
    • 次氯酸盐
      • 次氯酸钠84
        • 变质：碳酸氢钠与次氯酸
        • 漂白：生成次氯酸
      • 次氯酸钙漂白粉
        • 变质：碳酸钙与次氯酸
        • 漂白：生成次氯酸
      • 制备
        • 氯气与氢氧化钙制备漂白粉；氯气与氢氧化钠制备漂白液
  • 氯酸类
    • 具有一定氧化性
      • 溴酸>氯酸>碘酸
    • 较难歧化
      • 氯酸钾在加热条件下歧化生成高氯酸钾与氯化钾，高氯酸钾分解分解生成氧气，高温
    • 氯酸钾与二氧化锰加热生成氧气
  • 高氯酸类
  • 亚氯酸类
    • 极易歧化为卤酸盐与卤化物
• 其他性质
  • 碘遇淀粉变蓝
  • 加碘盐有碘酸盐与碘化盐之分不混用，混用归中，生成碘单质
  • 卤素互化物中书写在前的为正价，在后的为负价
  • 类卤素是指：氰(CN)2，硫氢(SCN)2以及对应离子,在与碱反映是性质相像