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卤族元素及其物质的性质应用一、卤素（1）卤族元素包括氟(F).氯(Cl).溴(Br).碘(I).砹(At)五种元素,总称为卤素.（2）该族元素都是典型的非金属元素,它们都可以与典型的金属元素形成盐.（3）卤素在自然界中都以化合物的形式出现,，它们在地壳中的分布量按原子百分数计算是:氟0.02%,氯0.02%,溴3*10-5%,碘4*10-6%,砹极微小.二、氟的性质及应用1、氟的发现及命名（1）1768年马格拉夫发现HF。
（2）1768至1886先后有四位化学家为制取单质氟而献出宝贵的生命。
（3）1886年法国化学家莫瓦桑制得单质F2.最终莫瓦桑在铂制U型管中,用铂铱合金做电极,在-23摄氏度电解干燥的氟氢化钾制得F2,因此而被授予1906年诺贝尔化学奖：1886年Moissan首次用电解法在氟化钾的无水氟化氢溶液中制得了单质氟，他是在一个铂制的小型Ｕ型管里放入KF-HF电解液，KF:HF为1:13，管的两臂各插入一个铂电极。
电解时的电极反应如下：２F-—— F2+2e- 阳极反应２HF2-+2e- —— H2+4F-阴极反应在0℃时，由电解池测出的表观电极电势为 2.763V，而在水溶液中，按F- 1/2F2+e-反应计算得知，其标准电极电势为 2.85V。
而实际上该电解过程却需要用8V的电势才能进行，可见该反应是不易变为可逆的，因为产生相当高的超电压。
（4）萤石与矿石一起加热时,会使杂质生成流动性的矿渣而与金属分离,故称氟”Fluorine”.2、氟及其化合物（1）物理性质氟在室温时是一种淡黄色气体,带有刺激性臭味,液态呈淡黄色,-252摄氏度左右黄色液体变无色,固态氟呈乳白色.气态氟在常温下密度为1.11g/cm3,熔点为53.38K,沸点为84.86K.常见的氟同位素主要有19F.（2）化学性质氟的核外电子排布为1S22S22P5,最外层有7个电子,易获得一个电子达到饱和,是最典型的非金属元素.在所有元素中,氟的电负性最大,为 3.98,而离子半径又特别小,决定了化学性质非常活泼.氟不溶于水,它与水发生剧烈化学反应.2F2+2H2O=4HF+O2F2+H2=2HF+128kcal反应在低温或黑暗处就很猛烈,由于氢键的关系,在低温HF会产生几种缔合分子, H2F2到H6F6都有.缔合分子数目随温度升高而减小,在约88度下,完全离解成简单的HF.SiO2+4HF=SiF4+2H2OSiF4+2HF=H2SiF6HF在空气里呈现白雾，溶于水生成氢氟酸。
卤族元素及其化合物规律总结-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII年级：高一学科：化学执笔：潘旭审核：课时及内容：2课时课型：复习课使用时间专题二第一单元卤族元素及其化合物规律总结规律一：实验室制取气体知识框架（1）反应原理（2）装置（包括发生装置和收集装置）（3）除杂（4）收集方法（5）检验（6）尾气处理规律二：学习物质的物理性质一般从如下几方面研究（1）色（颜色）（2）味（气味）（3）态（状态）（4）度（密度、硬度、溶解度）（5）点（熔点、沸点）（6）性（刺激性、挥发性、毒性、特性）规律三：氯气与金属的反应规律（1）氯气与金属反应时，生成高价态的化合物。
（2）氯气与大多数金属在点燃或灼烧情况下反应，生成金属氯化物。
（3）铁与氯气等氧化性强的非金属反应生成Fe3＋的化合物，而与弱氧化性的非金属（I2、S 等）生成Fe2＋的化合物。
规律四：氧化还原反应规律（1）得电子——化合价降低——还原反应——氧化剂——还原产物；失电子——化合价升高——氧化反应——还原剂——氧化产物。
（2）氧化还原反应中得失电子守恒规律，化合价升降总数相等。
（3）价态表现规律（4）氧化还原反应性质转递规律得到电子失去电子氧化性：氧化剂＞氧化产物还原性：还原剂＞还原产物规律五：我们学习某种物质的知识时，一般按下面的思路来研究结构性质用途制法这部分知识的掌握，必须通过做一定量的练习，来锻炼动脑动手的能力，使所学的知识得以很好的落实，这对同学们综合素质的提高有着积极的作用。
思维过程一氯气的制法1．工业制法氯化钠在水中电离：NaCl Na＋＋Cl－，水也有微弱的电离：H 2O H＋＋OH－，这样，在食盐水溶液中存在Na＋、Cl－、H＋、OH－，其中只有Cl－和H＋在电力作用下易被氧化和还原，而生成Cl2和H2，即发生如下反应：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑氢气和氯气混合后在光照或点燃等情况下易爆：H2＋Cl22HCI，氯气有毒，所以，电解的产物氯气和氢气必须隔离，且要防止氯气泄漏。
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。
卤族元素酸性化合物强弱的顺序
酸性顺序是HF高溴酸>高碘酸。
高碘酸是存在的，高卤酸除了高氟酸不存在外别的都存在。
氧化性大的其酸性也大，这句话不对的。
例如：酸性：高氯酸>氯酸>亚氯酸>次氯酸。
而氧化性：次氯酸>亚氯酸>氯酸>高氯酸。
卤族,也就是元素周期表中的ⅦA族。
无氧酸的酸性由低到高：HF、HCl、HBr、HI、HAt,含氧酸种类繁多,且极少接触,所以一般不比较。
酸的氧化性由强到弱：HClO4、HBrO4、HIO4、HAtO4.没有HFO4,一般只比较最高价态的含氧酸,此外HClO也具有强氧化性,多用作漂白剂。
按照F--Cl--Br--I这样的顺序，卤族元素非金属性依次减弱。
故和H结合的能力越差。
所以在溶液中，和H化学键作用力越小，溶液中H+越容易电离出来。
所以HI是卤族中氢化物酸性最强的。
所谓三大强酸，是指常见的酸中，酸性比较强的酸。
酸性的强弱也是相对的，HI酸酸性比HCl强，但不用代表HCl就是弱酸。
高考化学专练题卤族元素及其重要化合物海水资源的开发和利用考点一氯及其化合物的性质1.(2019安徽合肥调研,2)下列物质性质与用途具有对应关系的是()A.Si的熔点高,可用作半导体材料B.Cl2具有强氧化性,可用于漂白有色有机物质C.Na2CO3溶液呈碱性,可用于洗涤油污D.Al2O3硬度大,可用于制造耐火材料答案 C2.(2019四川成都毕业班摸底,5)酸化的KI-淀粉溶液中,加入(或通入)下列物质不能使溶液变蓝的是()A.Fe(OH)3胶体B.漂白液C.O2D.生石灰答案 D3.(2020届西南地区名师联盟入学调研,13)实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量之比2∶1倒入烧瓶中,用水浴加热,同时滴入H2SO4溶液,产生棕黄色的气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为()A.ClO2B.Cl2OC.Cl2D.Cl2O3答案 A4.(2020届辽宁六校协作体期初考试,7)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。
我国成功研制出利用NaClO2和稀盐酸反应制取ClO2的新方法。
关于该反应,下列说法正确的是()A.在反应中NaClO2作氧化剂,稀盐酸作还原剂B.反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶4C.在反应过程中溶液的酸碱性保持不变D.在反应中每生成1 mol ClO2转移1 mol 电子答案 D5.(2018山东济宁教学质检,12)Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。
一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知:Cl2O的熔点为-116 ℃,沸点为3.8 ℃;Cl2的沸点为-34.6 ℃;HgO+2Cl2 HgCl2+Cl2O。
下列说法中不正确的是()A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2OD.装置④与⑤之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸答案 C6.(2018河南南阳期末,26)某小组探究“地康法制氯气”的原理并验证Cl2的性质,设计实验如下(夹持装置略去),请回答下列问题:Ⅰ.Cl2的制备。
介绍：提供卤素元素及其化合物的测试服务，并提供准确有效的测试报告，为您实现产品无卤化提供协助。
ⅦA 族元素包括氟（F ）、氯(Cl) 、溴（Br ）、碘（I ）、砹（At ），合称卤素。
其中砹（At ）为放射性元素，在产品中几乎不存在，前四种元素在产品中特别是在聚合物材料中以有机化合物形式存在。
目前应用于产品中的卤素化合物主要为阻燃剂：PBB ，PBDE ，TBBP-A ，PCB ，六溴十二烷，三溴苯酚，短链氯化石蜡；用于做冷冻剂、隔热材料的臭氧破坏物质：CFCs 、HCFCs 、HFCs 等。
危害：在塑料等聚合物产品中添加卤素（氟，氯，溴，碘）用以提高燃点，其优点是：燃点比普通聚合物材料高，燃点大约在300℃。
燃烧时，会散发出卤化气体（氟，氯，溴，碘），迅速吸收氧气，从而使火熄灭。
但其缺点是释放出的氯气浓度高时，引起的能见度下降会导致无法识别逃生路径，同时氯气具有很强的毒性，影响人的呼吸系统，此外，含卤聚合物燃烧释放出的卤素气在与水蒸汽结合时，会生成腐蚀性有害气体（卤化氢），对一些设备及建筑物造成腐蚀。
PBB ，PBDE ，TBBPA 等溴化阻燃剂是目前使用较多的阻燃剂，主要应用在电子电器行业，包括：电路板、电脑、燃料电池、电视机和打印机等等。
这些含卤阻燃剂材料在燃烧时产生二恶英，且在环境中能存在多年，甚至终身累积于生物体，无法排出。
因此，不少国际大公司在积极推动完全废止含卤素材料，如禁止在产品中使用卤素阻燃剂等。
目前对于无卤化的要求，不同的产品有不同的限量标准：如无卤化电线电缆其中卤素指标为：所有卤素的值≦50PPM(根据法规PREN 14582) ;燃烧后产生卤化氢气体的含量＜100PPM(根据法规EN 5067-2-1) ;燃烧后产生的卤化氢气体溶于水后的PH 值≧4.3( 弱酸性)(根据法规EN-5 0267-2-2);产品在密闭容器中燃烧后透过一束光线其透光率≧60%(根据法规EN-50268-2) 。
卤素“三性”荟萃卤族元素及其化合物具有相似性、递变性和特殊性。
学习《卤素》，只有掌握这“三性”，才能深刻理解，融汇贯通。
一、相似性1．卤素原子最外层都有七个电子，易得到一个电子形成稀有气体元素的稳定结构，因此卤素的负价均为-1价。
2．氯、溴、碘的最高正价为+7价，此外还有+1，+3，+5价；其最高价氧化物及其水化物的分子式的通式分别为X2O7和HXO4。
3．卤族元素的单质：（1）均为双原子分子X2；（2）均能与H2化合：H2+X2=2HX；（3）均能与金属单质反应生成金属卤化物；（4）均能与水反应，其反应通式（F2除外），为：X2+H2O=HX+HXO；（5）均能与碱溶液反应；（6）除F2外，均可得到其水溶液“卤水”。
4．卤化氢均为无色气体，均易溶于水，在潮湿空气中均能形成白雾。
其水溶液均显酸性，除氢氟酸外，其余均为强酸。
5．Cl－，Br－，I－均能与AgNO3溶液作用生成卤化银（AgX）沉淀，且生成的沉淀均不溶于稀硝酸；Cl－，Br－，I－均具有还原性。
6．卤化银（AgF除外）均难溶于水，均有感光性。
卤化钙（CaF2除外）均易溶于水。
7．卤素单质都具有氧化性，且（F2除外）都可用浓氢卤酸与MnO2反应制备：MnO2+4HX（浓） MnX2+X2↑+2H2O二、递变性（按氟、氯、溴、碘的顺序）1．原子序数增大，原子的电子层数增加，原子半径增大，元素的非金属性减弱。
2．单质的颜色逐渐加深，状态从气→液→固，熔、沸点逐渐升高；单质的氧化性逐渐减弱，与氢气化合由易到难，与水反应的程度逐渐减弱。
3．阴离子的还原性逐渐增强。
4．氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强。
氯化氢、溴化氢、碘化氢的熔沸点依次升高。
5．卤化银的溶解度逐渐减小，颜色逐渐加深，感光性逐渐增强。
三、特殊性1．氟元素无正价，无含氧酸。
2．F2能与某些稀有气体化合生成氟化物；F2能置换出水中的氧：2F2+2H2O==4HF+O2；在水溶液中F2不能从其它卤化物中置换出相应的卤素单质（Cl2，Br2，I2）。
介绍：提供卤素元素及其化合物的测试服务，并提供准确有效的测试报告，为您实现产品无卤化提供协助。
ⅦA 族元素包括氟（F ）、氯(Cl) 、溴（Br ）、碘（I ）、砹（At ），合称卤素。
其中砹（At ）为放射性元素，在产品中几乎不存在，前四种元素在产品中特别是在聚合物材料中以有机化合物形式存在。
目前应用于产品中的卤素化合物主要为阻燃剂：PBB ，PBDE ，TBBP-A ，PCB ，六溴十二烷，三溴苯酚，短链氯化石蜡；用于做冷冻剂、隔热材料的臭氧破坏物质：CFCs 、HCFCs 、HFCs 等。
危害：在塑料等聚合物产品中添加卤素（氟，氯，溴，碘）用以提高燃点，其优点是：燃点比普通聚合物材料高，燃点大约在300℃。
燃烧时，会散发出卤化气体（氟，氯，溴，碘），迅速吸收氧气，从而使火熄灭。
但其缺点是释放出的氯气浓度高时，引起的能见度下降会导致无法识别逃生路径，同时氯气具有很强的毒性，影响人的呼吸系统，此外，含卤聚合物燃烧释放出的卤素气在与水蒸汽结合时，会生成腐蚀性有害气体（卤化氢），对一些设备及建筑物造成腐蚀。
PBB ，PBDE ，TBBPA 等溴化阻燃剂是目前使用较多的阻燃剂，主要应用在电子电器行业，包括：电路板、电脑、燃料电池、电视机和打印机等等。
这些含卤阻燃剂材料在燃烧时产生二恶英，且在环境中能存在多年，甚至终身累积于生物体，无法排出。
因此，不少国际大公司在积极推动完全废止含卤素材料，如禁止在产品中使用卤素阻燃剂等。
目前对于无卤化的要求，不同的产品有不同的限量标准：如无卤化电线电缆其中卤素指标为：所有卤素的值≦50PPM(根据法规PREN 14582) ;燃烧后产生卤化氢气体的含量＜100PPM(根据法规EN 5067-2-1) ;燃烧后产生的卤化氢气体溶于水后的PH 值≧4.3( 弱酸性)(根据法规EN-5 0267-2-2);产品在密闭容器中燃烧后透过一束光线其透光率≧60%(根据法规EN-50268-2) 。
一. 教学内容：卤族元素二. 教学目标：了解氯及其重要化合物的要紧性质；把握氯气的实验室制法；认识氯气及其化合物在生产中的应用；明白得卤素单质和化合物的相似性和递变性；把握X－的检验方法；利用氯、溴、碘单质的氧化性及强弱比较的方法，明白得海水中提取溴的方法。
三. 教学重点、难点：氯及其化合物的性质，卤族元素及其化合物的相似性和递变性，卤离子的检验［教学过程］一、卤族元素的“原子结构——性质”的关系结论：结构决定性质，性质反映结构。
二、卤族元素的“性质——制备”的关系卤族元素的化学性质爽朗，因此在自然界中以化合态的形式存在。
1、卤素单质的制备（Cl2）——氧化还原法⑴工业制法：电解饱和食盐水电解熔融氯化钠⑵实验室制法：强氧化剂＋浓盐酸反应制取氯气： 原理与装置：O H 2Cl MnCl )(HCl 4MnO 2222+↑++加热浓 2、卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸三、卤族元素的“一样——专门”的归纳卤族元素的单质及其化合物有许多共性，但也存在诸多专门之处。
（一）单质Cl2、Br2、I2在水中的溶解能力比较小，但较易溶于有机溶剂中，常见的有机溶剂有：汽油、苯、四氯化碳、酒精等。
2、化学性质（要紧表达强氧化性）⑴与金属反应：Fe 、Cu 等，但由于氧化能力不同，产物不完全相同 ⑵与非金属反应：H2、P 等都能够与氢化合生成相应的氢化物HX ，但卤族元素按原子序数递增的顺序从上至下，与氢化合的难易程度逐步增大，产生的气态氢化物的稳固性逐步减弱，其水溶液的酸性逐步增强。
⑶与水作用：222422O HF O H F ++＝HXO HX O H X ++＝22（X ＝Cl 、Br 、I ）⑷与碱作用：O H NaXO NaX NaOH X 222+++＝漂白粉的制备，成分及漂白原理：氯气通入石灰乳中：要紧成分：2)(ClO Ca 、2CaCl ，有效成分：2)(ClO Ca漂白原理：HClO 2CaCO O H CO )ClO (Ca 3222+↓++＝⑸与Fe2＋、SO2、Na2SO3、Na2S 等还原性物质反应，如：X2＋SO2＋2H2O ＝H2SO4＋2HX ；2Fe2＋＋Cl2＝2Cl －＋2Fe3＋，但：可Fe3＋氧化I －：2I －＋2Fe3＋＝I2＋2Fe2＋⑹与有机物发生加成、取代反应等。
