第8章 常见非金属元素及其化合物

2017年6月
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漂白粉如何制备？漂白粉的漂白原理？ Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
2017年6月
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五、类卤化合物
有些原子团，在游离态时具有类似卤素单质的性 质，在成为阴离子时，也具有类似卤离子的性质，这 些原子团称为类卤素或拟卤素。
（一）硫 ◇ 1 、与金属、氢、碳等还原性较强的物 质作用时，呈现氧化性。 H2 + S H2S
C + 2S
Hg + S
2017年6月
CS2
HgS
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◇ 2、与具有氧化性的酸反应，呈现还原性。
S +2HNO3 H2SO4 + 2NO↑ S +2 H2SO4（浓） 3SO2↑+ 2H2O
◇ 3、在碱性条件下，硫容易发生歧化反应。
2017年6月
4
氟 F
放射性
氯 Cl
第一节 卤族元素
砹 At
溴 Br
2017年6月
碘 I
5
F
Cl
卤素的原子结构 +e
+9 2 7
FCl-
+9 2 8
+e+17 2 8 7
+17 2 8 8
Br
I
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+e+35 2 818 7
Br-
+35 2 818 8
+53 2 81818 7
+e-
I-
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（二）硫氰化物
硫氰化物又称硫氰酸盐。其中硫氰化
钾和硫氰化铵是常用的化学试剂。硫 氰化物的一个特殊而灵敏的化学反应 是与生成血红色化合物。其化学方程 式如下：
FeCl3 6KSCN K 3 [Fe(SCN)6 ] 3KCl
利用这个性质，常用KSCN或检验，
或用检验硫氰化物。
• 随着原子序数增大，非金属性减弱，氧硫是非金属、 硒、碲是半金属，钋是典型金属。氧的电负性最高， 仅次于氟，所以性质非常活泼，与卤族元素较为相似。
2017年6月
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二、氧的单质及其化合物
（一）氧
◇ 氧是无色、无臭的气体。在标准下，密度为 1.429kg· L-1；熔点（54.21K）和沸点（90.02K）都 较低，液态和固态氧都显淡蓝色；氧在水中的溶解 度很小，通常1ml水仅能溶解0.0308mlO2。 ◇ 氧最主要的化学性质是氧化化性。除稀有气 体和少数金属外，氧几乎能所有元素直接或间接地 化合，生成类型不同，数量众多的化合物。
2017年6月
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二、氢化物及氢卤酸
分子结构 物理性质: 化学性质
无色、刺激性气味、溶于水、氢键 + HF H + 酸的通性：

F
-
HCl=H++Cl-
与碱反应、与碱性氧化物反应、与指示 剂反应、与活泼金属反应、与盐反应。 特性：4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O 2017年6月
2017年6月
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一、卤族单质
卤素单质化学性的特殊性
（1）F2和水剧烈反应，水是还原剂；F2不能将溶 液中的Cl-、Br-、I-氧化；F2通入NaOH溶液中先 与水反应；卤素单质中只有F2可与稀有气体反应。 （2）氯水使石蕊试剂先变红后褪色。干燥的氯气 和液氯无漂白性。
（3）碘单质遇淀粉变蓝。碘单质与铁反应生成 FeI2
中毒的解毒剂。
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氰化物的检验：取试液1mL，加入NaOH溶液碱化， 再加入溶液数滴，将混和液煮沸，然后用HCl酸化， 再滴加溶液1～２滴，溶液立即出现蓝色，表示有 存在。
碱化
酸化
6KCN + FeSO 4 K 4 [Fe(CN)6 ] + K 2SO 4
3 K 4 [Fe(CN)6 ] + 4FeCl3 Fe 4 [Fe(CN)6 ]3 ↓ +12KCl
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（3）、氧化还原性
◇ 由于H2O2氧化数处于中间，因此它既 显氧化性又显还原性，氧化还原能力与介 质的酸碱性有关。以氧化性为主。例如：
Cl2 +H2O2＝2HCl +O2↑
H2O2 +2I- +2H+＝I2 + 2H2O
Pb + 4 H2O2 ＝ PbSO4↓+ 4H2O
2017年6月
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三、硫及其化合物
2017年6月
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（二）卤族单质性质
2017年6月
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【讨论】卤族元素单质的水溶液和苯溶液的
颜色？溴应该如何保存？ 溶剂 溶质 溴 碘
水溶液 橙黄色 棕黄色
有机溶液
橙红色 紫红色
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卤素单质的化学性质
1、卤素单质与氢气的反应: H2+X2 = 2HX
名称 反应条件 冷暗处爆炸 光照或点燃 500℃ 高温持续加热 方 程 式 H2+F2 ＝ 2HF H2+Cl2 ＝ 2HCl
2017年6月
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1、 制备：
（三）过氧化氢
◇电解 60 ％H2SO4 溶液，减压蒸馏得 H2S2O8，水 解可得H2O2。
H2S2O8+2H2O=2H2SO4+H2O2↑ 2、性质
（1）、不稳定性
2H2O2＝2H2O +O2↑
（2）、弱酸性
2017年6月
H2O2 H+ + HO2H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O
X2 ＋ H2O Cl2 + H2O Br2 + H2O I2 + H2O HX＋ HXO
F2的特 殊性
2F2 ＋ 2H2O ＝ 4HF ＋ O2 （爆炸） HCl + HClO （能反应） HBr + HBrO（很弱） HI + HIO （极弱）
2017年6月
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Cl2的反应
S Br2 I2 H2SO4 Na2SO4 N2 FeCl3 与还原性 物质反应 与多种非 与几乎所有 Cl2 金属反应 金属反应 加成反应 NaCl CuCl2 FeCl3 取代反应
2Br-+Cl2=Br2+2Cl3Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑ 5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O
Cl2氧化法制取I2(或者还原KIO3)
2017年6月
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（2）实验室制法
①反应原理: MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O ②药品以及替代品：浓盐酸 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O MnO2+3H2SO4+2NaCl=2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2 H 2O Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+Cl2↑+2H2O K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
④沸点：HF>HI>HBr>HCl
⑤还原性：HI>HBr>HCl>HF
⑥特性：HF能与SiO2反应，储存需用塑料容器
2017年6月
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三、卤化物
卤盐：
◇ CaF2难溶于水、CaCl2(Br、I )溶于水； ◇ AgF溶于水，AgCl(白)、AgBr(淡黄)、 ◇ AgI(黄)不溶于水，见光均分解；
无机化学
“十二五”职业教育国家规划教材
主编
黄晓英 郭小仪
化学工业出版社
目 录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
2017年6月
物质结构 溶液和胶体溶液 化学反应速率和化学平衡 电解质溶液 氧化还原和电极电势 缓冲溶液 配位化合物 常见非金属元素及其化合物 常见金属元素及其化合物
+53 2 81818 8
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原子结构
相同点：最外层7个电子 不同点：核电荷数递增
电子层数递增 原子半径依次增大
2017年6月
决定
性质
易得一个电子， 具有氧化性
得电子能力逐渐 减弱，非金属性 逐渐减弱
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一、卤素单质
（一）单质的制备
(1)工业制法 电解KHF2制取F2;电解饱和食盐水制取Cl2 地康法：4HCl+O2=2H2O+2Cl2↑ Cl2氧化法制取Br2
2017年6月
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一、氧族简介
第二节 氧族元素
• 周期表第VIA族称为氧族元素，包括氧、硫、硒、 碲和钋五种元素。 • 价电子层结构 ns2np4，氧化态 -2 、 +2 、 +4 、 +6 ，氧 仅显-2价(除H2O2及OF2外)。
• 氧族元素原子最外层 6 个电子，因而它们是非金属 (钋除外)，但不及卤素活泼。
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二、氢化物及氢卤酸
制法
(1)工业制法 CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF↑(铅皿) H2+Cl2=2HCl
2017年6月
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(2)实验室制法
原理：
◇ 高沸点酸制取低沸点酸（或加热挥发）
药品：
◇ 固体可溶性卤盐固体+浓硫酸（浓磷酸）
NaCl(s)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑(微热) NaCl(s)+NaHSO4= Na2SO4+HCl↑(强热) NaCl(s)+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HCl↑(强热) NaBr(s)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HBr↑(微热) NaBr(s)+H3PO4(浓)=NaH2PO4+HBr↑(Δ) NaI(s)+H3PO4(浓)=NaH2PO4+HI↑(Δ)
(一)氢氰酸和氰化物

氢氰酸是一种很弱的酸。它是一种无色透明的液体， 极易挥发。熔点-3.4℃，沸点25.6℃。氢氰酸与水互 溶，稀溶液有苦杏仁味，剧毒，很微量就能致死。 因此保管和使用必须严格按规章办事。过氧化氢是 氰化物中毒的解毒剂。
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2017年6月

氢氰酸是一种很弱的酸。它是一种无色透明 的液体，极易挥发。熔点-3.4℃，沸点 25.6℃。氢氰酸与水互溶，稀溶液有苦杏仁 味，剧毒，很微量就能致死。因此保管和使 用必须严格按规章办事。过氧化氢是氰化物
HCl
PCl3 PCl5
CaCl2 Ca(ClO)2 HCl HClO
2017 年6月 NaCl NaClO
3
CH2ClCH2Cl C6H6Cl6 CH3Cl HCl 15
【小结】
一、卤族单质
①F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱。 ②F-、Cl-、Br-、I-离子的还原性依次增强。 ③F、Cl、Br、I元素的非金属性依次减弱。 【讨论】如何从原子结构的角度解释卤族元素在化学 性质方面的递变规律。 卤族元素按F、Cl、Br、I的次序原子半径依次增大， 得电子的能力减弱，导致其单质的氧化性逐渐减弱。
2017年6月
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氯化氢的反应
FeCl2 CuCl2 NaCl O2 CO2 AgCl NaCl Cl2
2017年6月
CH3CH2OH
CH2=CH2
HCl
CH3CH2Cl CH3CHFra Baidu bibliotekCl
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【小结】
二、氢化物及氢卤酸
①卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸。
②酸性:HF<HCl<HBr<HI
③热稳定性： HF>HCl>HBr>HI
3S + 6NaOH＝2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
或点燃
500℃
生成氢化物的 稳定性 HF很稳定 HCl稳定 HBr较不稳定 HI很不稳定
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F2
Cl2 Br2 I2
光照
H2+Br2 ＝ 2HBr H2+I2 △ 2HI
2017年6月
(1)反应剧烈程度逐渐减弱
(2)稳定性逐渐减弱 HF>HCl>HBr>HI
(3)水溶液酸性逐渐增强 HF < HCl < HBr < HI
2017年6月
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（二）臭氧
◇ 常温下，臭氧（O3）是浅蓝色的气体， 沸点 160.6K、熔点 21.6K，O3 比 O2 易溶于水 （通常1ml水中能溶解0.49ml O3）。 ◇ O3 的氧化性大于 O2。常温下， O3 能与 许多还原剂直接作用。例如： PbS + 2O3 = PbSO4 + O2↑ 2Ag + 2O3 = O2↑+ Ag2O2（过氧化银） 2KI + O3 + H2O = 2KOH + I2 + O2↑
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第八章 常见非金属元素及其化合物
第一节 卤族元素 第二节 氧族元素 第三节 氮和磷的化合物
2017年6月
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学习目标
1．掌握卤素的单质、氢卤酸、卤化物、卤素 含氧酸及盐 2．了解类卤化合物、消毒概念及常见消毒剂 3．熟悉氧、硫的单质及其化合物的性质 4．掌握氨和铵盐 5．熟悉亚硝酸、硝酸、磷酸及医学上常见的 亚硝酸盐、硝酸盐和磷酸盐
(中强酸) (强酸)
2、卤素单质间的置换反应 Cl2 + 2NaBr = 2NaCl +Br2 Cl2 + 2 KI = 2KCl + I2
结论： 氧化性：F2 ＞ Cl2＞Br2＞I2
2017年6月
Br2 + 2KI = 2KBr +I2
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与 水 反 应 的 剧 烈 程 度 逐 渐 减 弱
3. 卤素与水反应
1、氯化钠 2、氯化钾 3、氯化铵 4、溴化钠、溴化钾和溴化铵 5、碘化钠 2017年6月 6、碘化钾
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四、含氧酸及其盐
◇ HClO具有不稳定性和强氧化性，可用于杀菌和漂白： 2HClO=2HCl+O2， ◇ 含氧酸酸性强弱顺序： HClO4>HClO3>HClO2>HClO ◇ 含氧酸氧化性顺序： HClO>HClO2>HClO3>HClO4