常见元素的单质及其重要化合物卤素
常见非金属元素及其化合物
常见非金属元素及其化合物常见的非金属元素包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、卤素等。
下面将分别介绍这些非金属元素及其一些常见化合物。
氢是一种非金属元素,其化学符号为H。
它是宇宙中最丰富的元素之一,广泛建筑装饰运用最多的是含氢氢氧化合物,水(化学式H2O)。
除此之外,氢也可以与其他元素形成化合物,例如氢气(H2)、氨(NH3)等。
碳是一种非金属元素,其化学符号为C。
碳是生命的基础,在有机化学中扮演着重要的角色。
许多有机化合物都含有碳元素,例如甲烷(CH4)、乙醇(C2H5OH)、葡萄糖(C6H12O6)等。
氮是一种非金属元素,其化学符号为N。
氮气(N2)是地球大气中最丰富的气体之一、氮也与其他元素形成化合物,例如氨(NH3)和硝酸盐(例如硝酸钾,化学式KNO3)。
氧是一种非金属元素,其化学符号为O。
氧气(O2)是地球大气中第二丰富的气体。
氧是许多化学反应的必需品,也是生物呼吸所必需的。
常见的氧化物化合物包括水(H2O)和二氧化碳(CO2)。
磷是一种非金属元素,其化学符号为P。
磷在生命中起着重要的作用,例如在ATP(细胞能量的主要物质)中。
常见的磷化合物包括三氧化二磷(P2O3)和五氧化二磷(P2O5)。
硫是一种非金属元素,其化学符号为S。
硫具有特殊的气味,常见于生活中的一些化合物,如二氧化硫(SO2)和硫酸(H2SO4)。
卤素是一组非金属元素,包括氟、氯、溴和碘。
这些元素都具有毒性和强烈的活性。
它们通常以单质状态存在,如氯气(Cl2)和溴液(Br2)。
此外,卤素也与其他元素形成化合物,如氯化钠(NaCl)和碘化钾(KI)。
这些非金属元素及其化合物在化学和生物学中发挥着重要的作用。
它们构成了我们周围的物质世界,对地球的生态系统起着重要的影响。
了解它们的性质和反应对于我们理解自然界的规律以及应用化学和生物学的知识都非常重要。
卤族元素及其化合物的特殊性
卤族元素及其化合物的特殊性卤族元素是指周期表中第17族元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和翩(At)。
这些元素在自然界中以化合物的形式存在,常见的化合物有氯化钠(NaCl)、氟化钙(CaF2)等。
卤族元素及其化合物具有一些特殊性质,下面将详细介绍。
1.氟(F)是卤族元素中最具活性的元素,它具有强氧化性和高反应活性。
氟化物通常是不溶于水的固体,但与许多金属形成可溶的氟化物,如氟化钠(NaF)。
氟化过程通常是剧烈的,甚至爆炸性的。
2.氯(Cl)是卤族元素中最常见的元素,在常温下是一种有刺激性气味的黄绿色气体。
氯气具有强烈的漂白作用,常用于漂白剂和消毒剂的制备。
氯气也与许多元素和化合物反应,如与氢气反应生成氯化氢(HCl)。
3.溴(Br)是一种深红色液体,在常温下呈现出挥发性和有刺激性的臭味。
溴是一种重要的消毒剂和阻燃剂,常用于制备药物和染料。
溴的反应活性较氟和氯要低,但它仍然与一些金属和非金属反应生成溴化物。
4.碘(I)是一种具有紫黑色的固体,在室温下为挥发性的晶体。
碘通常具有较低的反应活性,但也能与一些金属反应生成碘化物。
碘还具有强烈的染色性,在医学和化学实验中广泛用作染色剂。
5.翩(At)是一种放射性元素,目前仅在实验室中通过人工合成的方式进行研究。
由于其放射性和不稳定性,翩的性质仍然相对不明确。
1.都是强氧化剂:卤族元素能够接受一个或多个电子,从而形成负离子,具有强氧化性质。
这使得它们在许多化学反应中能够作为氧化剂参与,从而引发许多重要的化学反应。
2.都具有较高的电负性:卤族元素在周期表中处于第17组,具有较高的电负性。
这使得它们能够与金属形成离子化合物,如氯化钠和溴化钠等。
这种离子化合物通常具有较高的溶解度和电导率。
3.都是强酸的氢卤酸:氟、氯、溴、碘和翩与氢反应生成氢卤酸,即氢氟酸(HF)、氢氯酸(HCl)、氢溴酸(HBr)和氢碘酸(HI)。
这些酸都是强酸,能够与金属反应生成相应的盐。
卤族元素
卤族元素卤族元素的代表:氯卤族元素指周期系ⅦA族元素。
包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),简称卤素。
它们在自然界都以典型的盐类存在,是成盐元素。
卤族元素的单质都是双原子分子,它们的物理性质的改变都是很有规律的,随着分子量的增大,卤素分子间的色散力逐渐增强,颜色变深,它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。
卤素都有氧化性,氟单质的氧化性最强。
卤族元素和金属元素构成大量无机盐,此外,在有机合成等领域也发挥着重要的作用。
编辑本段卤素的命名由于卤素可以和很多金属形成盐类,因此英文卤素(halogen)来源于希腊语halos(盐)和gennan (形成)两个词。
在中文里,卤的原意是盐碱地的意思。
Halogen卤素的化学性质都很相似,它们的最外电子层上都有7个电子,有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的倾向,因此卤素都有氧化性,原子半径越小,氧化性越强,因此氟是单质中氧化性最强者。
除F外,卤素的氧化态为+1.+3.+5.+7,与典型的金属形成离子化合物,其他卤化物则为共价化合物。
卤素与氢结合成卤化氢,溶于水生成氢卤酸。
卤素之间形成的化合物称为互卤化物,如ClF₃(三氟化氯).ICl(氯碘化合物)。
卤素还能形成多种价态的含氧酸,如HClO、HClO₂.HClO₃.HClO₄。
卤素单质都很稳定,除了I2以外,卤素分子在高温时都很难分解。
卤素及其化合物的用途非常广泛。
例如,我们每天都要食用的食盐,主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物,并且还含有有少量的MgCl2。
卤素单质的毒性,从F开始依次降低。
从F到At,其氢化物的酸性依次增强,但氢化物的稳定性呈递减趋势。
氧化性:F₂> Cl₂> Br₂> I₂> At₂(一些单质是否有氧化性要看具体化学反应)其对应的卤离子还原性依次增强。
另外,卤素的化学性质都较活泼,因此卤素只以化合态存在于自然界中。
卤族元素颜色及状态的记忆歌谣:氟气(F)淡黄绿色,氯气(Cl2)黄绿色。
卤素单质-
卤素单质
卤素单质是指存在于自然界中,由同一种元素组成的化学物质。
卤素单质
主要包括氟、氯、溴、碘和砹,其中氟和氯在自然界中的含量较丰富,而砹的
含量则非常低。
氟(F)
氟是一种非常活泼的卤素,可以与大多数元素反应,是自然界中含量最丰
富的卤素之一。
在自然界中,氟主要以氟化物的形式存在,如氟化钠、氟化铝等。
氟还被广泛用于工业和医学领域,如用于制备氟利昂、牙膏中的氟化合物、成像剂等。
氯(Cl)
氯是一种非常常见的卤素,也是自然界中含量较丰富的卤素之一。
氯在自
然界中主要以氯化物的形式存在,如氯化钠、氯化钾等。
氯还被广泛用于工业
和医学领域,如用于制备消毒剂、染料、人工汗液等。
溴(Br)
溴是一种卤素,但在自然界中的含量相对较低。
溴在自然界中主要以溴化
物的形式存在,如海水中的溴化镁、火山喷发中的溴化氢等。
溴还被广泛用于
工业和医学领域,如用于制备熏蒸剂、防火剂等。
碘(I)
碘是一种卤素,在自然界中的含量相较而言较低。
碘在自然界中主要以碘化物的形式存在,如海藻、鱼类等中的碘化物。
碘还被广泛用于医学领域,如用于制备碘酒、成像剂等。
砹(At)
砹是一种少见的卤素,存在于自然界中的含量非常低。
砹在自然界中主要以砹化合物的形式存在。
砹还被用于放射性同位素的制备和研究领域。
总的来说,卤素单质在自然界中的含量和分布都具有一定的特殊性,但它们在化学和工业领域中的重要性却是不可忽略的。
元素讲义2 卤族剖析
元素讲义2 主族元素——卤素卤素元素:n s 2n p 3 F 、Cl 、Br 、I 、At氟及其化合物一、氟的电负性为4.0,是电负性最大的元素。
氟的化合物存在于人体中:主要存在于牙和骨头中,在自然界中以萤石:CaF 2、冰晶石:Na 3AlF 6和氟磷灰石:Ca 5(PO 4)3F 的矿物存在。
二、单质:1.F 2的化学性质非常活泼它能使玻璃丝(SiO 2)和水在氟气氛中燃烧,产物竟然是氧气: SiO 2 + 2F 2 = SiF 4 + O 2 2H 2O + 2F 2 = 4HF + O 2除了He 、Ne 、Ar 、不与F 2直接反应外,其它物质基本都能与F 2反应例如:Xe + 2F 2 = XeF 4 S + 3F 2 = SF 6F 2 + 2NaOH(2%) = 2NaF + H 2O + OF 2↑ (不是酸酐)三、化合物:1.NaF MgF 2 AlF 3 SiF 4 PF 5 SF 6 (ClF 5)共价型2222MnF NiF CoF ZnF 、、、属于离子-共价型 2. IA 族元素氟化物(除LiF 外)和AgF 、HgF 2、SnF 2易溶于水。
3. Lewis 酸碱反应:2NaF + SiF 4 = Na 2[SiF 6]4.HF(l)(液态氟化氢)和HF(aq)(氟化氢水溶液)(1) HF(l)的自偶电离: 3HF -2HF + H 2F + K = 2.07×10-11 外来的电子排在F 原子上,所以X 的电负性越强,-2HX 越稳定。
-2HF中的键强度是氢键的三倍。
在HF(aq)中也存在-2HF 。
在实验中,使用HF(aq)时要带橡胶手套。
因为HF(aq)会烧坏皮肤,很难愈合。
HF(aq)生成-2HF 的K 为:HF + H 2OH 3O + + F - K 1 = 7.2×10-4 HF + F --2HF K = 5.1 2HF + H 2O H 3O + + -2HF K = K 1·K 2 = 3.67×10-3(2) HF(l)是强的离子溶剂:a .给出质子(H +):C 2H 5OH + 2HF+252OH H C +-2HF CH 3COOH + 2HF(l)32CH COOH ++-2HF+ 2HF(l)HF 2+H H b .给出F -离子BF 3 + 2HF +-+F H BF 24 +-+=+F H SbF HF 2SbF 265 (3) HF(aq)实际上是中等强度的酸,在HF(aq)中存在-+--14332F H F H F H n n 、、、 等阴离子,根据电荷守恒:][H + = ]F H []F H []HF []F [1322-+---++++n n ,所以HF(aq) 与KOH 中和反应,会有很多产物:KHF 2、KH 2F 3……(4) 由于SiO 2 + 4HF = SiF 4↑+ 2H 2O ,所以氢氟酸应盛放在铅、橡胶,聚乙烯或石蜡等容器中。
元素化学-卤素讲义
卤素第一节卤素一、卤素的通性周期表第ⅦA族包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)五种元素,统称卤素。
其中砹(At)为放射性元素,高中阶段不要求掌握。
1、原子结构:最外层电子均为7个,随着原子序数的递增电子层数依次增加,原子半径依次增大(在各周期中原子半径均最小)。
最外层电子排布依次是2s22p5、3s23p5、(3d10)4s24p5、(4d10)5s25p5。
2、元素性质:均为活泼非金属,最低价-1,最高价+7(F除外,一般不显正价)。
随着原子序数递增和半径的增大,原子得电子能力依次减弱,非金属性依次减弱。
3、单质性质特殊性:Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质;液态易挥发且有毒性,通常情况下用水封来保存。
I2易升华,遇淀粉变蓝,能硫代硫酸钠反应,用于中和滴定,两者均易溶于有机溶剂(苯,四氯化碳等)中,氟元素无正价。
二、氯气及其化合物的性质1、氯气的性质氯气能与H2反应,与绝大多数的金属反应,与非金属反应,并能与多种非金属直接化合如(S、P),与水反应,与碱反应,与其他卤化物反应,与其他还原剂反应,与有机物反应。
干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应,所以工业上常把干燥的液氯储存在刚瓶中。
(2011年上海高考第9题)氯元素在自然界有35Cl和37Cl两种同位素,在计算式34.969×75.77%+36.966×24.23% =35.453中(C)A.75.77%表示35Cl的质量分数B.24.23%表示35Cl的丰度C.35. 453表示氯元素的相对原子质量D.36.966表示37Cl的质量数2、次氯酸(1)强氧化性a 能氧化S2-、Fe3+、SO32+等具有还原性的物质。
b 能使有机色素分子氧化而变成无色物质。
c 具有杀菌消毒能力。
(2)弱酸性与碳酸比较电离能力有如下关系:H2CO3>HClO>HCO3-,请分析下列反应:少量二氧化碳通入NaClO溶液中:NaClO + CO2+ H2O = NaHCO3+ HClO 氯气通入碳酸氢钠溶液中: Cl2 + NaHCO3 = NaCl + CO2↑+ HClO(3)见光易分解2HClO 2HCl + O2↑(2004年上海高考第6题)下列物质中不会因见光而分解的是()A.NaHCO3B.HNO3C.AgID.HClO答案:A(2009年上海高考第17题)根据右表提供的数据,判断在等浓度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,各种离子浓度关系正确的是()A .3(HCO )(ClO )(OH )c c c --->>B .3(ClO )(HCO )(H )c c c --+>>C .323(HClO)(ClO )(HCO )(H CO )c c c c --+=+D .+3(Na )(H )(HCO )(ClO )(OH )c c c c c +---+=++答案:A3、漂白粉的成分(CaCl 2和Ca (ClO )2的混合物) (2001年上海高考第1题)漂白粉的主要成分是()A.Ca(OH)2B.Ca(ClO)2C.CaCl 2D.CaCO 3 答案:B4、氯气的制备(1)实验室制备法:实验室常用强氧化剂如MnO 2、KMnO 4、KClO 3等氧化浓盐酸来制备Cl 24HCl(浓) + MnO 2MnCl 2 + Cl 2O除杂质:盛食盐水或水的洗瓶除去HCl 干燥:盛浓硫酸的洗瓶除去水蒸气检验:Cl 2可用湿润的淀粉碘化钾试纸在瓶口检验,如果试纸变蓝,即说明Cl 2已收集满 收集:向上排空气法或排饱和食盐水法 尾气处理:多余的Cl 2通入NaOH 溶液中例:检验氯化氢气体中是否含有Cl 2,可采用的方法是() A 、用干燥的蓝色石蕊试纸 B 、用干燥有色的布条 C 、将气体通入硝酸银溶液 D 、湿润的淀粉碘化钾试纸 答案:B例:实验室用20mL 10mol/L 的浓盐酸与足量的8.7g MnO 2反应制取氯气,请问所得氯气的物质的量为()A 、0.05molB 、<0.05molC 、0.1molD 、无法判断 答案:B(2)工业制法: 电解饱和食盐水:2NaCl + 2H 2O通电2NaOH + Cl 2反应原理:阳极:2Cl - - 2eCl 2阴极:2H + + 2e H 2总反应式:2NaCl + 2H 2O 2NaOH + Cl 通电产品:阳极:Cl 2 阴极:NaOH 和H 2(2005年全国高考第11题)关于电解NaCl 水溶液,下列叙述正确的是()A .电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B .若在阳极附近的溶液中滴人KI 溶液,溶液呈棕色C .若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液,溶液呈无色D .电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后落液呈中性 答案:B电解熔融的氯化钠:2NaCl(熔融)25、液氯和氯水:液氯为纯净物,由Cl 2组成,性质与氯气相同。
卤素PPT课件
05
卤素在生活生产中应用
食盐与人体健康关系探讨
食盐的化学成分及作用
主要成分为氯化钠(NaCl),是人体必需的营养元素之一,对于维持细胞内外渗透压平衡、 神经传导和肌肉收缩等生理功能具有重要作用。
食盐摄入量与健康关系
适量摄入食盐对维持人体健康至关重要,但过量摄入可能导致高血压、心血管疾病等健康问 题。世界卫生组织建议每日食盐摄入量不超过5克。
06
卤素对环境影响及治理措 施
大气中卤代烃污染现状及危害
卤代烃在大气中的来源
工业排放、汽车尾气、农药使用等。
大气中卤代烃的浓度及分布
受排放源、气象条件、地形等因素影响,浓度分布不均。
卤代烃对大气的危害
破坏臭氧层,导致紫外线辐射增强;形成光化学烟雾,危害人类健 康。
水体中卤代烃污染现状及危害
卤代烃在水体中的来源
溴和碘
物理性质
溴是一种红棕色、有刺激性气味 的液体,密度比水大,易挥发; 碘是一种紫黑色、有金属光泽的
固体,密度比水大,易升华。
化学性质
溴和碘的化学性质较为相似,都 具有氧化性,能与多种元素直接
化合生成溴化物和碘化物。
用途
溴和碘在有机合成、医药、农药 等领域有着广泛的应用。例如, 溴可用于制取溴化物、染料、灭 火剂等;碘可用于制取碘化物、
氯气可以与大多数金属直接反应,生 成相应的氯化物。
卤素性质变化规律
01
随着原子序数的增加, 卤素的非金属性逐渐减 弱,金属性逐渐增强。
02
卤素单质的颜色逐渐加 深,从氟气的浅黄绿色 到碘单质的紫黑色。
03
04
卤素单质的密度逐渐增 大,熔点和沸点也逐渐 升高。
卤素单质的氧化性逐渐 减弱,还原性逐渐增强。
高考化学元素化合物知识点汇总
高考化学元素化合物知识点汇总一、关键信息1、元素化合物的分类金属元素化合物非金属元素化合物2、常见金属元素化合物的性质钠及其化合物铝及其化合物铁及其化合物铜及其化合物3、常见非金属元素化合物的性质氯及其化合物硫及其化合物氮及其化合物碳及其化合物硅及其化合物二、金属元素化合物11 钠及其化合物111 钠单质的物理性质:银白色金属,质软,密度比水小,熔点低。
112 钠单质的化学性质:与氧气反应,常温下生成氧化钠,加热时生成过氧化钠;与水剧烈反应,生成氢氧化钠和氢气。
113 氧化钠的性质:碱性氧化物,与水反应生成氢氧化钠,与二氧化碳反应生成碳酸钠。
114 过氧化钠的性质:淡黄色固体,与水反应生成氢氧化钠和氧气,与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
115 碳酸钠的性质:白色粉末,易溶于水,水溶液呈碱性,能与酸反应生成二氧化碳。
116 碳酸氢钠的性质:白色细小晶体,能溶于水,水溶液呈弱碱性,受热易分解,与酸反应比碳酸钠剧烈。
12 铝及其化合物121 铝单质的物理性质:银白色金属,有良好的延展性和导电性。
122 铝单质的化学性质:既能与酸反应,又能与碱反应;常温下,铝在空气中形成致密的氧化膜。
123 氧化铝的性质:两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应。
124 氢氧化铝的性质:两性氢氧化物,能与酸反应生成盐和水,能与碱反应生成偏铝酸盐和水;受热易分解。
125 铝盐(如氯化铝)的性质:能与碱反应,当碱不足时生成氢氧化铝沉淀,碱过量时生成偏铝酸盐。
13 铁及其化合物131 铁单质的物理性质:银白色金属,具有良好的导电性和导热性。
132 铁单质的化学性质:能与氧气、氯气等非金属单质反应,能与酸反应生成氢气,能与某些盐溶液发生置换反应。
133 氧化亚铁的性质:黑色粉末,不稳定,在空气中加热易被氧化为氧化铁。
134 氧化铁的性质:红棕色粉末,俗称铁红,是一种碱性氧化物,能与酸反应。
135 四氧化三铁的性质:黑色晶体,具有磁性,俗称磁性氧化铁。
卤族元素
2NaI+H2SO4+MnO2
MnSO4+2NaHSO4+I2+2H2O
特性与检验:
F2:能跟氙、氡等惰性气体反应生成XeF2,KrF2,通入水中产生O2
Cl2:本身呈黄绿色,氯水常用于杀菌消毒,与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀
Br2:与皮肤接触产生疼痛而难治愈,与AgNO3反应生成淡黄色AgBr沉淀
阴离子还原能力
————————递增————————→
物
理性
质
颜色和状态
浅黄绿色气体
黄绿色气体
红棕色液体易挥发
紫黑色固体易升华
密度
1.69克/升
3.214克/升
3.119克/厘米3
4. 93克/厘米3
熔点(℃)
————————递增————————→
③Cl2与水反应
④Cl2与碱反应
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(尾气吸收)
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉)
Ca(ClO2)+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(日常漂白原理)
3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
最外层电子数相同,都是7个电子
不同点
原子核外电子层数不同,依次增大
原子半径
————————递增————————→
பைடு நூலகம்
阴离子半径
————————递增————————→
非金属活动性
(完整word版)卤素单质及化合物的颜色
1.卤族元素它们自身的颜色
F2,淡黄绿色气体,没有水溶液,因为与水迅速反应,2F2+2H2O=4HF+O2。
Cl2,黄绿色气体,氯水淡黄绿色,因为在水中的溶解度不大。
Br2,深红棕色液体,蒸气红棕色,溴在水中溶解度不大,所以溴水橙色,溴在有机溶剂中的溶解度较大,所以溴的苯溶液、溴的CCl4溶液都是橙红色。
I2,紫黑色固体,蒸气紫红色,碘在水中的溶解度很小,所以碘水棕黄色,碘在有机溶剂中的溶解度较大,所以碘的苯溶液、碘的CCl4溶液都是紫红色,但碘的酒精溶液是棕黄色的。
【注】溶液的颜色与浓稀有关,浓溶液颜色深,稀溶液颜色浅,如饱和溴水为红棕色,而很稀的溴水则为浅黄色。
2.常见化合物的颜色
它们的离子都是无色的,所以它们的化合物多数是无色,或白色固体。
AgF是可溶于水的,无色溶液,AgCl是白色沉淀,AgBr是淡黄色沉淀,AgI是黄色沉淀。
3.他们之间鉴别的方法
Cl-、Br-、I-的鉴别可以用AgNO3溶液,根据产生的沉淀的颜色不同进行鉴别,白色沉淀Cl-,淡黄色沉淀Br-,黄色沉淀I-。
卤素背记知识点
卤素背记知识点卤素(Halogen)是指元素周期表第17族的元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
它们在自然界中广泛存在,并且具有许多重要的化学和物理性质。
下面是关于卤素的一些知识点。
一、原子结构:卤素的原子结构有许多共同之处。
它们的原子核内有一个原子序数相等的质子,外部电子的数量分别为7个。
这使得卤素的电子排布为2, 8, 7。
二、物理性质:1. 氟气:氟气(F2)是一种无色、有毒的气体,具有强烈的刺激性味道。
它是自然界最活泼的元素之一,可以和几乎所有元素反应。
2. 氯气:氯气(Cl2)是一种黄绿色气体,有强烈的刺激性气味。
它是一种较强的氧化剂,可以杀灭细菌和病毒,因此被广泛用作消毒剂。
3. 溴液:溴(Br)在室温下为红褐色液体,具有刺激性气味。
它可以被用作消毒剂和医药工业的反应剂。
4. 碘固体:碘(I)是一种暗紫色的固体,有强烈的刺激性味道。
它广泛用于药品、染料和化学分析等领域。
5. 砹:砹(At)是一种放射性元素,具有高度毒性。
三、化学性质:1. 化合价:卤素的元素化合价一般为-1。
然而,氧化态可以有更高的数值,例如氯的氧化态可以为+1、+3、+5和+7。
2. 氟化物:卤素与金属形成的化合物称为氟化物。
氟化物广泛应用于工业、农业和生物学。
氟化钠被广泛用作牙膏和饮用水的添加剂,用于预防龋齿。
3. 卤代烷:卤素可与烃类反应生成卤代烷。
卤代烷在化学反应中具有广泛的应用,例如作为有机合成中的溶剂,也用于生物医学研究中。
4. 卤素化合物:卤素与其他非金属元素形成的化合物具有丰富多样的性质。
例如,氯化钠是常见的食盐,溴仿是一种麻醉药物,碘酒可用于伤口消毒。
5. 卤素酸:卤素酸是由卤素和氧形成的化合物。
氯酸、溴酸和碘酸是常见的卤素酸。
四、应用领域:1. 卤素灯:卤素灯是一种使用卤素元素和钨丝的高亮度灯泡。
它具有高亮度、寿命长的特点,被广泛应用于汽车前照灯、舞台灯光和摄影等领域。
常见元素的单质及其重要化合物知识点总结
常见元素的单质及其重要化合物知识点总结一.非金属元素及其化合物(一)非金属元素概论1.非金属元素在周期表中的位置在目前已知的112种元素中,非金属元素有22种,除H外非金属元素都位于周期表的右上方(H在左上方)。
F是非金属性最强的元素。
2.非金属元素的原子结构特征及化合价(1)与同周期的金属原子相比,最外层电子数较多,次外层都是饱和结构(2、8或18电子结构)。
(2)与同周期的金属原子相比较,非金属元素原子核电荷数多,原子半径小,化学反应中易得到电子,表现氧化性。
(3)最高正价等于主族序数(O、F无+6、+7价)‘对应负价以绝对值等于8–主族序数。
如S、N、C1等还呈现变价。
3.非金属单质(1)组成与同素异形体非金属单质中,有单原子分子的He、Ne、Ar等稀有气体;双原子分子的H2、O 2、Cl2、H2、Br2等,多原子分子的P4、S8、C60、O3等原子晶体的金刚石,晶体硅等。
同一元素形成的不同单质常见的有O2、O3;红磷、白磷;金刚石、石墨等。
(2)聚集状态及晶体类型常温下有气态(H2、O2、Cl2、N2…),液态(Br2)、固态(I2、磷、碳、硅…)。
常温下是气钵,液态的非金属单质及部分固体单质,固态时是分子晶体,少量的像硅、金刚石为原子晶体,石墨“混合型”晶体。
4.非金属的氢化物(1)非金属氢化物的结构特点①IVA—RH4正四面体结构,非极性分子;VA—RH3三角锥形,极性分子;VIA—H2R为“V”型,极性分子;VIIA—HR直线型,极性分子。
②固态时均为分子晶体,熔沸点较低,常温下H2O是液体,其余都是气体。
(2)非金属气态氢化物的稳定性一般的,非金属元素的非金属性越强,生成的气态氢化物越稳定。
因此,气态氢化物的稳定性是非金属性强弱的重要标志之一。
(3)非金属氢化物具有一定的还原性如:NH3:H2S可被O2氧化HBr、HI可被Cl2、浓H2SO4氧化等等。
5.最高价氧化物对应水化物(含氧酸)的组成和酸性。
卤素单质总结
卤素单质总结引言卤素是指化学元素周期表中第17族元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)等四种元素。
这些元素在自然界中以单质形式存在,并且具有许多重要的化学和生物学特性。
本文将对卤素单质的性质、用途和反应进行总结和介绍。
1. 卤素单质的性质1.1 物理性质•氟(F)是黄绿色气体,具有非常强的剧毒性。
•氯(Cl)是黄绿色气体,有刺激性气味,在常温下为常见的气态元素。
•溴(Br)是红棕色液体,在常温下为液态元素。
•碘(I)是紫黑色晶体,常用于消毒和性能检测等领域。
1.2 化学性质•卤素单质具有较强的氧化能力,可以与其他元素或化合物发生反应。
•卤素可以和许多金属反应形成相应的卤化物。
•卤素单质也可以和氢气反应生成相应的氢卤酸。
•卤素单质在光照下能够和非金属元素反应,形成有机卤化物。
2. 卤素单质的用途2.1 工业应用•氯广泛用作消毒剂和漂白剂,也是合成许多化学品的重要原料。
•溴的化合物常用于制作某些消防药剂和医药产品。
•碘在医疗领域广泛应用于皮肤消毒和消毒剂的制备。
2.2 生活应用•氯化钠(NaCl)是食盐的主要成分,用于调味和食品保存。
•氟化物广泛添加到饮用水中,以预防牙齿蛀牙。
•碘化钾(KI)是一种常用的营养补充剂,用于预防碘缺乏病。
3. 卤素单质的反应3.1 卤素与金属的反应卤素单质可以和金属反应,生成相应的卤化物。
例如,氯气与钠金属反应生成氯化钠,溴液与铝反应生成三溴化铝,碘与铁反应生成碘化铁等。
3.2 卤素与非金属的反应卤素单质可以和非金属元素反应,生成相应的有机卤化物。
例如,氯气与甲烷反应生成氯甲烷,溴液与乙烷反应生成溴乙烷,碘与丙烷反应生成碘丙烷等。
3.3 氢卤酸的生成卤素单质可以与氢气反应生成相应的氢卤酸。
例如,氯气与氢气反应生成盐酸,溴液与氢气反应生成溴化氢,碘与氢气反应生成碘化氢等。
结论卤素单质具有独特的性质和广泛的应用。
它们在工业生产、医药、日常生活等领域发挥着重要的作用。
卤素气体及卤素化合物
219第六章卤素气体及卤素化合物卤素气体及卤素化合物气体是指分子中含有卤素元素,常温常压下为气态的单质或化合物,是一类重要的工业气体,同时也是重要的化工原料。
常见的有氟气、氯气等单质气体;氯化氢、氟化氢、六氟化硫等无机化合物气体;氯乙烯、氟氯烃和全氟烷等有机化合物气体。
本章主要叙述氯气、氟气、氯化氢、氟化氢、六氟化硫、氯乙烯和氟氯烃等气体的理化性质,生产或分离方法,产品标准及分析方法,主要用途,包装储运以及安全环保等方面的知识。
有关全氟烷的情况,详见第九章电子气体。
第一节单质卤素气体一、概述单质卤素气体即氟气和氯气。
氟和氯均为元素周期表第ⅦA族元素,氟原子和氯原子的最外电子层均为七个电子,很容易结合一个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。
氟气和氯气分别是由两个F原子和两个Cl原子构成的双原子分子。
氟是ⅦA族第一个元素,原子半径最小, 气态氟分子内核间间距为0.1435nm,共价半径0.072nm。
在ⅦA族元素中,氟的电负性最大,是化学活性最强的非金属元素,也是已知的最强氧化剂,可以与几乎所有其它元素,甚至氪、氙、氡一类的重ⅧA族元素反应(见第七章氦族气体),也可以在室温或低于室温的条件下与绝大多数有机和无机化合物发生反应。
氟在地球地壳中的质量含量为0.06~0.07%,在元素丰度表上位居13,尚未发现氟的天然同位素。
由于氟的强化学活性,单质氟在自然界基本上不存在,而主要是以化合物的形式存在,其中最重要的化合物是氟化钙(CaF2),俗称萤石或氟石。
从含氟化合物中分离和生产氟气,经过了漫长而艰巨的历程, 1886年,法国化学家Moissan首先成功地采用电解法制得单质氟。
随后半个多世纪内,氟的制取均限于实验室研究规模,到第二次世界大战期间开始有了工业生产。
以后由于原子能工业的发展,提炼核燃料必须使用单质氟,才使氟气发展到大规模的工业生产。
氟气在标准状况下呈淡黄色,具有强烈刺激性臭味。
氟气在现代工业中,特别是核工业,电气和化工行业等部门有着十分重要的用途。
什么是单质元素?有哪些常见例子?
什么是单质元素?有哪些常见例子?单质元素是指由同种类型的原子组成的物质,具有独特的化学性质和特殊的物理性质。
单质元素在自然界中以纯粹的形式存在,例如氢气、氧气、金属铁等。
它们是构成所有物质的基本单位,同时也是构建复杂化合物的基础。
常见的单质元素包括:1. 氢气氢气是宇宙中最常见的元素之一,也是化学元素周期表中最简单的元素。
它是一种无色、无臭、轻气体,具有高燃烧性和良好的导电性。
氢气广泛应用于氢能源、制氨、合成氨等领域。
2. 氧气氧气是地球上最常见的元素之一,占据了地球大气的21%。
它是一种无色、无味的气体,能够支持大部分生物的呼吸和燃烧反应。
氧气广泛应用于医疗、冶金、化工等领域。
3. 金属铁金属铁是地球上最常见的金属元素之一,也是人类文明发展的关键基础材料。
它具有优良的导电性、可塑性和磁性。
铁在制造钢铁、机械设备、建筑材料等方面扮演着重要角色。
4. 金属铜金属铜是一种有着良好导电性和导热性的金属元素,常用于电线、电缆、管道和制造电子设备。
铜还是一种美观、耐腐蚀的材料,广泛应用于艺术品和建筑领域。
5. 卤素氯卤素氯是一种黄绿色气体,密度比空气大两倍。
它具有强烈的刺激性气味,能够和大部分金属形成氯化物。
氯广泛应用于水处理、消毒、化学制品生产等领域。
在自然界中,单质元素常常以复杂的形式存在。
它们可以与其他元素形成化合物,产生各种各样的化学反应。
单质元素的性质的独特之处在于它们的原子结构和原子间的相互作用。
研究单质元素的性质和应用具有重要的理论和实践意义。
总结起来,单质元素是由同种类型的原子组成的物质,具有独特的化学性质和特殊的物理性质。
氢气、氧气、金属铁、金属铜和卤素氯是其中常见的例子。
通过研究单质元素的性质和应用,人们可以深入了解物质的组成和性质,为各个领域的科学研究和技术创新提供支持和指导。
元素周期表中各元素介绍
元素周期表中各元素介绍氢是元素周期表中的第一号元素,元素名来源于希腊文,原意是“水素”。
氢是由英国化学家卡文迪许在1766年发现,称之为可燃空气,并证明它在空气中燃烧生成水。
1787年法国化学家拉瓦锡证明氢是一种单质并命名。
氢在地壳中的丰度很高,按原子组成占15.4%,但重量仅占1%。
在宇宙中,氢是最丰富的元素。
在地球上氢主要以化和态存在于水和有机物中。
有三种同位素:氕、氘、氚。
氢在通常条件下为无色、无味的气体;气体分子由双原子组成;熔点-259.14°C,沸点-252.8°C,临界温度33.19K,临界压力12.98大气压,气体密度0.0899克/升;水溶解度21.4厘米?/千克水(0°C),稍溶于有机溶剂。
在常温下,氢比较不活泼,但可用合适的催化剂使之活化。
在高温下,氢是高度活泼的。
除稀有气体元素外,几乎所有的元素都能与氢生成化合物。
非金属元素的氢化物通常称为某化氢,如卤化氢、硫化氢等;金属元素的氢化物称为金属氢化物,如氢化锂、氢化钙等。
氢是重要的工业原料,又是未来的能源。
氦,原子序数2,原子量4.002602,为稀有气体的一种。
元素名来源于希腊文,原意是“太阳”。
1868年有人利用分光镜观察太阳表面,发现一条新的黄色谱线,并认为是属于太阳上的某个未知元素,故名氦。
后有人用无机酸处理沥青铀矿时得到一种不活泼气体,1895年英国科学家拉姆赛用光谱证明就是氦。
以后又陆续从其他矿石、空气和天然气中发现了氦。
氦在地壳中的含量极少,在整个宇宙中按质量计占23%,仅次于氢。
氦在空气中的含量为0.0005%。
氦有两种天然同位素:氦3、氦4,自然界中存在的氦基本上全是氦4。
氦在通常情况下为无色、无味的气体;熔点-272.2°C(25个大气压),沸点-268.9°C;密度0.1785克/升,临界温度-267.8°C,临界压力2.26大气压;水中溶解度8.61厘米?/千克水。
卤素单质溶解度
卤素单质是指包含卤素原子的单质。
卤素原子具有高电负性,常常可以与金属元素形成化合物。
卤素单质通常具有较高的溶解度,并且具有较强的腐蚀性。
常见的卤素单质包括:•氯化钾(KCl)•氯化钠(NaCl)•氯化银(AgCl)•氯化铜(CuCl)•氯化铅(PbCl2)•氯化镁(MgCl2)•氯化锂(LiCl)此外,还有一些其他的卤素单质,如硫化钠(Na2S)、硫化钾(K2S)、氯化铝(AlCl3)等。
卤素单质常常用作化学试剂、食品添加剂、农药、防腐剂等。
例如,氯化钠是一种常见的食品添加剂,用于调味和保鲜。
氯化铝则常常用作消毒剂和水处理剂。
卤素单质在工业上的应用也很广泛。
例如,氯化钾常常用作防护剂、热媒介和颜料,也用于制造纸张、塑料和橡胶。
氯化钠则常常用作冶金剂、玻璃生产剂、防冻剂和纺织品助剂。
然而,卤素单质也可能对人体健康造成危害。
例如,氯化钠和氯化钾可能导致高血压,氯化铜和氯化铅可能对肝脏和肾脏造成损害。
因此,使用卤素单质时应注意安全措施,避免不必要的风险。
卤素单质溶解度是指卤素单质在某种溶剂中的溶解度。
这取决于卤素单质的性质和溶剂的性质,包括溶剂的温度和溶剂的pH值。
溶解度越大,卤素单质在溶剂中的浓度就越高;溶解度越小,卤素单质在溶剂中的浓度就越低。
每种卤素单质都有其特定的溶解度范围,并且在特定的溶剂中具有不同的溶解度。
例如,氯化钾在水中的溶解度较大,而在有机溶剂中的溶解度较小。
相反,氯化钠在水中的溶解度较小,而在有机溶剂中的溶解度较大。
影响卤素单质溶解度的因素包括卤素单质的种类、溶剂的种类、温度和pH值。
卤素单质的种类:不同的卤素单质具有不同的溶解度,即在相同的溶剂中,不同的卤素单质可能具有不同的溶解度。
溶剂的种类:不同的溶剂具有不同的溶解性,即不同的溶剂可能对同一种卤素单质具有不同的溶解度。
温度:一般来说,随着温度的升高,卤素单质在溶剂中的溶解度也会升高。
这是因为升高的温度会使得卤素单质的分子运动增快,从而使得卤素单质更容易与溶剂分子结合,导致溶解度增大。
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学科:奥化
教学内容:常见元素的单质及其重要化合物卤素
【内容综述】
卤素是典型的非金属族。
其单质及化合物的相似性,递变性规律代表着非金属的一些通用规律。
突出体现在结构决定性质。
但任何事物都有其特殊性,卤族中的特殊性往往是考查的重点,因此要记规律,抓特殊,多角度思考问题,解题思路是:1用运用规律,以点带面,注意特征,点面结合。
2 对比联想,信息变通,迁移应用。
【要点讲解】
卤素单质及其化合物的特殊性
例1
下列叙述中正确的是()
(A)漂白湿润的色布时若同时通入氯气和二氧化硫,则漂白的效果会增强。
(B)在含碘食盐中若同时加入kI 和时,其有效期会增长。
(C )将莹石与浓在烧瓶中共热,可以得到纯净的HF气体。
(D )石灰水中通入过量的氟化氢其离子方程式:
[解析]:此题的几个选项都涉及到卤族的某些特性。
A 选项中,使温色布褪色是氧化漂白,在湿润时相遇,立即发生氧化还原反应,生成HCl 和,失去漂白性。
B 选项中KI 与中与价态相间隔,条件相叠时,如有酸则反应生成中间价态的,而无法补碘。
C 选项中,从原理上没有错误,但HF与玻璃中
反应,因此错在不应在烧瓶等玻离容器中反应。
D选项中也涉及到氟的特征,一是氢氟酸是的酸,二是氟化钙难溶物(氟化银可溶)答案是D
例2,关于溴化氢苯渗液的性质叙述正确的是()
(A)能导电(B)PH值<7
(C)能与Mg仅应放出氢气
(D)通入氨气有白色沉淀生成
[解析]:此题打破传统的水为溶剂的情况,现在的溶剂是苯,一种有机溶剂。
这样溴化氢溶于苯中是不会发生电离的。
故不具有A,B,C三种性质。
但当通入氨气时,HBr+NH =NH Br,而为离子晶体,在苯中几乎不溶解,这样就会析出沉淀。
答案:D。
例3.在粗碘中含ICl和IBr受热时,,ICl,IBr均可升华,在粗碘中加入一种物质后,再进行升华可制得精碘。
应加入的物质是()
(A)(B)Zn (C)KI (D)
[解析]:根据题意,加入的物质应满足以下几个条件:不与作用,不能受热升华,但能与IBr,ICl作用,且转化成不能升华的物质。
由此可推断可使溶解,Zn可与作用,只有KI不与作用,而与ZCl,IBr 反应就转化为KCl,KBr.答案:C 例4 x,y,z,G,Q 均为氯的含氧化合物,它们在一定条件下,具有如下转化关系:
①
②
③
④
通过对以上四个反应的分析,填写下列空白:
(1)这五种氯和含氧化合物中,氯元素的价态由低到高的顺序为__________
(2)二氧化氯(ClO)是一种黄色气体,易爆炸,它与溶液反应,可得两种氯的含氧酸钠盐,代表这个反应的是前述反应中的________,代学方程式是__________
(3)臭氧与二氧化氯反应,可得一种极不稳定的六氧化二氯.它与碱溶液反应,也可得两种氯的含氧酸盐,代表这个反应的是前述反应中的__________,离子方程式是_________
(4)亚氯酸盐如可用作漂白剂,在常温不见光条件下可保存一年.但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解:
溶液加入硫酸则在刚开始时反应缓慢但随后突然反应变快并迅速释放出气态二氧化氯,其原因可能是_______________.
[解析](1)题给反应均为氧化还原反应,其中①为歧化反应,因NaCl中,所以Q中氯元素必为比G中的价态高:Q>G.②为电解Q水溶液,在阴极产生H为还原反应,阳极产物只能是由Q中氯元素氧化而来的含氧化合物X,可知氯的价态X>Q,反应③④均为歧化反应,从③Y与溶液生成G和Q,说明Y中氯的价态介于G、Q之间,从④Z与碱的反应生成Q、X说明
Z中氯的价态于Q和X之间.综合上述判断归纳联系起来可得氯的价态电低到高顺序为
G<y<Q<Z<X.②③两问中虽不曾学过,但根据题意也属歧化反应,不难得出(2)中代表反应如前述反应③方程为
(3)中代表反应为前述反应④,离子方程式为
(4)中题意关键为.为弱酸且易分解,"突然变快"的分解反应意味着催化剂的作用的结果.因此其原因可能是分解产生的,对分解反应起了催化作用。
二.卤素性质的迁移应用
例5 某些化合物如氰(CN),硫氰(SCN)、氧氰(OCN)性质与卤素单质相似,称O“类卤素”,能发生类似卤素的反应,已知“类卤素”离子的还原性顺序为:
,又知试写出下列反应的化学方程式:(1)CN.SCN与__________
(2)CH.Br与___________
(3)(SCN)与____________
[解析] 此题是一道信息迁移题,解题关键是
①将类卤离子当成卤离子,因此不能拆开.
②根据信息中提供的还原性,搞清类卤素在分子内的"化合价"(实际是整体价),然后正确模似,合理迁移写出化学方程式.
⑴
⑵
⑶
例6 .少量的碘化物可利用"化学放大"仅应进行测定.其步骤是:
①因将试择中完全氧化为,使和另外加入的KI在酸性条件下生成.
②把得到的再用完全氧化为,进而再与外加的KI在酸性条件下作用得
③将上述的溶液滴入淀汾,用标准液将其滴定还原为。
滴定反应为:
试回答:
⑴根据上述"化学放大"反应,试样中若有0.001md,可消耗______md?
⑵原待测液中经"化学放大"反应,相当于放大多少倍?(设反应前后溶液体积不变)
[解析] ⑴首先根据题给信息列出相关的反应式,注意产物和未列出的"隐蔽"的反应物。
经第一次“放大”后1molI,生成3molI.再经第二次“放大”,把3mmolI转化
为6molI后再用Br氧化其关系工为:,由此可见,经两次放大后,原来的0.001molI要消耗。
⑵由反应过程分析:时未放大,时;1mol,放大6倍,再重复一次时,则放大倍.
有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘,其中碘元素是+3,+5两种价态,则这种化合物化学式是
(A)(B)(C) (D)
2.氯化碘(ZCl)的化学性质跟相似,预计它跟水反应的最初生成物是( )
(A)HI和HClO (B)HCl和HIO
(C)HClO和HIO (D)HClO和HIO
3.已知氯化溴(BrCl)能发生下列反应:
nRrd+2M=Mdn+MBrn Brd+H O=HbrO+Hd
下列推断不正确的是( )
(A)BrCl是共价化合物
(B)与水反应时BrCl既是氧化剂又是还原剂
(C)BrCl分子存在着极性键
(D)BrCl氧化性强于Br弱于
4. 氯化银难溶于水,其饱和水溶液中的氯离子、银离子的物质的量长度的乘积是一个常数(定温下)即:(常数,又称ksp)现反足量的agd放入下列溶汽中
①溶液
CaCl溶液
② 40ml 0.02mol/L
2
③40ml 0.03mol/L HCl溶液
④10ml蒸馏水
⑤50ml 0.05 mol/L AgNO溶液,则AgCl在这几种溶液中的溶解度由大到小的排列顺序正确的是 ( )
(A) ①, ②, ③,④, ⑤(B) ①, ④, ③, ②, ⑤
(C) ⑤, ④, ② ,①, ③(D) ④, ③, ⑤, ②, ①
5.含农药、染料、酚、氰化物以及臭味的废水,常用化学氧化法进行处理,所用的氧化剂有氯类(如液氯、漂白粉、次氯酸钠等)和氧类(如空气,过氧化氢、高锰酸钾等).一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物(含eN离子)的废水.在PH=8.5~11条件下,氯气可将氰化物中C N氧化为比它毒性小一千倍的氰酸盐(CNO).
(1)写出含eN废水中用氯气氧化,生成氰酸盐时的离子方程式____________.
(2)若使含CNO的废水.在PH=8.5 ~11条件下,氯气可使较化为无毒的气体等,写出这个反应的离子方程式___________________.
(3)在用液氯不便的地区,可用漂白粉处理含C N的废水,若将其氧化为CNO,其离子方程式为__________.
★6.在1968年化学家阶波曼用跟HBrO反应后在溶液中只检验出少量离子,从而发现了溴元素也有+7的事实,随后在1971年他用于与的KOH溶液反应制得了较多的晶体.试回答:
(1)写出上述在强碱性溶液里制出溴酸钾晶体的化学方程式__________.
(2)用与HBrO只能制得少量的,而用与,KOH溶液反应却能制得可观数量的晶体,其主要原因是_____________.
参考答案
1.D 碘酸碘
2.B
3.B 氧化性强于Br但BrCl与水反应中,并未把Cl氧化成
氧化性弱于Br.
4.B AgCl饱和液中存在其溶解平衡
常数[]或[Cl]越大,则平衡左移,AdCl溶解度越小.
5.⑴
⑵
⑶。