卤素化合物
卤素单质及化合物的特性
卤素单质及化合物的特性
1.F原子半径小，获电子能力强；无正价，无含氧酸。
F2是氧化性最强的非金属单质。
2.F2与H2反应剧烈，低温、暗处即发生爆炸。
3.F2可以与稀有气体中的Xe、Kr等作用生成相应的氟化物，XeF2、XeF4、XeF6、KrF2等，它们在常温下都是白色固体。
4.稳定性HF＞HCl＞HBr＞HI，其生成由易到难为HF＞HCl＞HBr＞HI。
5.AgCl(白)、AgBr(浅黄)、AgI(黄)，但AgF为无色晶体；AgCl、AgBr、AgI既不溶于水，也不溶于HCl和HNO3，但AgF能溶于水得无色溶液。
6.F2、HF气体与氢氟酸均能腐蚀玻璃，不能用玻璃容器盛装。
(SiO2＋2F2====SiF4↑＋O2↑，SiO2＋4HF====SiF4↑＋2H2O)
7.F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤素化合物的水溶液中将其卤素单质置换出来。
8.Br2常温下是液态，且是惟一的一种液态非金属单质。
Cl2易液化。
9.液态Br2有剧毒，易挥发，故要用蜡严密封闭保存在磨口玻璃瓶中，还可加少许水作保护剂抑制Br2挥发。
不可用橡胶塞。
10.碘水能使淀粉变蓝，I2晶体易升华，是常温下固体单质中惟一的双原子分子。
与Fe 反应生成FeI2而非FeI3(因I2的氧化性弱)。
名词解释卤素
名词解释卤素卤素是一种有机化合物，又称作“卤化物”，是指在卤素核心部分，带有一个或多个氯原子的化合物，其化学式一般为RX，其中R表示有机部分，可以是烷烃、烯烃、烃烷或其它有机物，X表示卤素核心部分，即氯原子，也可以是氟、硫、氢等原子。
由于卤素表现出特殊的极性特性，有机物中含卤素化合物常常以溶解材料的形式存在，从而发挥重要的起到作用。
卤素溶剂具有良好的溶质丰富性、水溶性良好、酸碱性可调、极差极性可调等优点，可以作为分子排斥、聚集、自结构等晶体反应的催化剂，使反应更加有效地进行。
卤素溶剂的应用涉及到核电子传输、液晶显示器、汽车油漆等各个领域。
卤素也可以用于分离、净化、分解各种有机物质，具有优异的极性、相互作用性、水溶性和溶解性能。
卤素溶剂可以将来自某些特定环境的有机物质分解，形成各种混合物、混合溶液和混合溶胶，可以用作放射性核素的催化物。
卤素溶剂也被广泛应用于各种油品的加工、改性、提纯和氧化等工艺过程中。
此外，卤素溶剂还可以用于有机合成中，如高分子化学、合成有机分子等，可以影响有机物质的分子结构，形成新的结构，从而改变有机物质的性质。
尽管卤素溶剂具有众多优势，但在实际应用中仍存在一些不足。
首先，卤素溶剂本身具有毒性，过度接触可能对人体健康造成威胁。
其次，部分卤素溶剂具有自蒸发性，因此必须存储在完全密封的容器中，以防止析出物。
虽然有这些局限性，但卤素溶剂的应用范围仍然很广泛，正在展现出更大的潜力，而且在未来几年也将受到越来越多的重视。
总之，卤素溶剂是一种广泛应用于化学、分离、净化、合成等工艺过程中的主要有机溶剂，具有优异的极性、相互作用性、水溶性和溶解性能，可以有效地提高反应作用的效率，是一种重要的有机溶剂。
化学高三卤素知识点
化学高三卤素知识点卤素是化学元素周期表中的一组元素，包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）和砹（At）。
这些元素具有一些共同的性质和特点，下面将介绍卤素的主要知识点。
1. 卤素的性质：卤素通常以气体或液体形式存在，在常温下仅有碘是固体。
它们具有强烈的颜色，例如氯气呈黄绿色，溴呈红褐色。
卤素的密度较大，溶解性也较好。
2. 卤素的电子结构：卤素位于元素周期表的第17族，具有7个价电子。
由于其电子结构中的一个最外层能级不满，卤素具有强烈的化学反应性。
3. 卤素的化合价：卤素的化合价通常为-1。
它们很容易与金属产生离子化合物，例如氯化钠（NaCl）和溴化钾（KBr）。
此外，卤素也可以形成共价化合物，例如二氧化氯（Cl2O）和四碘化碳（CI4）。
4. 卤素的氧化性：卤素具有不同的氧化性。
在卤素族中，氟的氧化性最强，能氧化其他卤素和很多其他元素。
溴和碘的氧化性较弱，砹的氧化性几乎没有。
5. 卤素的还原性：卤素的还原性依次递增，由氟至砹。
这意味着在卤素族中，氟能被其他卤素还原，而砹则可以被其他卤素还原。
6. 卤素的酸性：卤素气体在水中溶解后会形成酸性溶液。
其中氟酸（HF）是比较强酸，而氯酸（HClO3）、溴酸（HBrO3）和碘酸（HIO3）则呈中强酸性。
7. 卤素的应用：卤素及其化合物在生活和工业中具有广泛的应用。
例如氯用于消毒和漂白，氟被广泛用于制造冰箱和空调中的制冷剂，溴应用于药物和摄影工业，碘用于防腐剂和医药领域，砹则被用作放射疗法的一种。
除了以上列举的知识点，卤素还有许多其他的特性和应用。
它们在化学中扮演着重要的角色，并对我们的日常生活产生着深远的影响。
综上所述，化学高三卤素知识点包括卤素的性质、电子结构、化合价、氧化性、还原性、酸性以及应用等内容。
了解这些知识点有助于我们更好地理解卤素元素的特性和它们在化学反应中的作用。
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。
卤素化合物
1、卤代烃烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的化合物称为卤代烃（halohyrocarbon），简称卤烃。
卤代烃的通式为：(Ar)R-X，X可看作是卤代烃的官能团，包括F、Cl、Br、I。
卤素是强毒性基，卤代烃一般比母体烃类的毒性大。
卤代烃经皮肤吸收后，侵犯神经中枢或作用于内脏器官,引起中毒。
一般来说，碘代烃毒性最大,溴代烃、氯代烃、氟代烃毒性依次降低。
低级卤代烃比高级卤代烃毒性强；饱和卤代烃比不饱和卤代烃毒性强；多卤代烃比含卤素少的卤代烃毒性强。
使用卤代烃的工作场所应保持良好的通风。
卤代烃不溶于水，脂溶性强，具有破坏肝脏、可诱发癌变的危害。
三氯甲烷属中等毒类。
主要作用于中枢神经系统，具麻醉作用，并可造成肝、肾损害。
1,1,1-三氯乙烷对中枢神经系统有抑制作用，高浓度时能引起麻醉、遗忘症、痛觉和反射消失。
和其他麻醉剂相比，其抑制循环的作用较强。
致死浓度能导致延髓呼吸中枢或循环中枢麻醉。
三氯乙烯有蓄积作用。
对中枢神经系统有强烈抑制作用，有后作用，对肝、肾和心脏器官有损害。
对眼粘膜及皮肤有刺激作用。
可以皮肤吸收。
注：卤代烃的治理方法在网上并没有找到。
在环化第408页有其相关转化。
2、多氯联苯（PCBs）(1)微生物去除法日本的学者从土壤中培养出了两种酵母菌：一种是红酵母属菌株；另一种是蛇皮癣菌。
实验证明前者可分解40%的多氯联苯，后者可分解30%的多氯联苯，大量培养可以用来处理工业废水和土壤中的多氯联苯。
美国的学者利用灰氧菌来吞噬多氯联苯，效果较显著。
(2) 焚烧法此法被认为是目前最好的处理方法，但必须在专用的能彻底分解多氯联苯的高效率焚烧炉中进行，而不能随便焚烧。
随意焚烧多氯联苯则可能产生毒性比多氯联苯更大的多氯二苯并二恶英(PCDD)、多氯二苯呋喃(PCDF)等物质。
为了保证彻底销毁多氯联苯，对焚烧条件要严加控制。
美国环境保护局规定：在焚烧多氯联苯时，温度应高于1150℃，在燃烧室的停留时间要大于2 s，氧气过剩量要大于3%，尾气中CO含量须小于100 ppm。
卤素及其重要化合物
卤素及其重要化合物卤素及其重要化合物一、知识结构和题型（一）组成和结构知识： 1．氟、氯的原子结构。
2．卤素在周期表中位置。
3．元素周期律：同主族：卤素对比，同周期：氯与硅、磷、硫对比。
4．化学键与结构：NaCl 、HCl 。
5．组成与俗名：消毒剂成分与俗名。
（二）物理性质及应用：1．单质的颜色与状态，在水、有机溶剂的颜色。
2．卤化银的颜色。
（三）化学性质及实验：1．卤素单质的化学性质及实验现象：与金属、非金属、水、碱、其它还原性物质反应（氧化还原反应）。
2．卤素的化合物重要反应：漂白粉、卤化银等相关反应（离子反应）。
3．实验：氯气的制备、氯水的探究、卤素离子检验。
二、题型（一）选择题1. 物质分类、组成、俗名及应用： 1．判断下列说法正确的是A ．常用的自来水消毒剂有氯气和二氧化氯，两者都含有极性键B ．氯化钠的电子式Na C. 氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D ．HF 、HCl 、HBr 、HI 的热稳定性和还原性从左到右依次减弱E ．从HF 、HCl 、HBr 、HI 酸性递增的事实，推出F 、Cl 、Br 、I 的非金属递增的规律F ．目前加碘食盐中主要添加的是KIO 3 G．漂白粉的成分为次氯酸钙 H ．AgI 和干冰都可用于人工降雨 I ．附近人员应迅速远离液氯泄漏地点，并逆风往安全区域疏散J.Cl 2与SO 2混合后可用于漂白纸张K ．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应 L ．往淡水中加入NaCl 等配成人造海水，可用于海产品的长途运输 2．（02广东）碘跟氧可以形成多种化合物，其中一种称为碘酸碘，在该化合物中，碘元素呈＋3和＋5两种价态，这种化合物的化学式是A ．I 2O 3B ．I 2O 4C ．I 4O 7D ．I 4O 93．（2001全国）下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是A ．LiIB ．NaBrC ．KClD ．CsF4．(2019年高考广东) 许多国家十分重视海水资源的综合利用。
卤素(halogen)及化合物
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) 。
5.2 卤素的化合物
强热
快速制HCl，将浓盐酸滴入浓硫酸中。
点燃
2HCl
HBr：NaBr + H3PO4 (浓)
△
NaH2PO4 + HBr↑
HI：NaI+ H3PO4 (浓)
△
NaH2PO4 + HI↑
为什么不使用浓硫酸? 浓H2SO4会氧化HBr、 HI，使制得气体不纯。 2KI + H2SO4(浓) → I2↑+ SO2↑+ 2H2O + K2SO4 实验室制取卤化氢原理相同: 不挥发性酸制取挥发性酸
（1）(CN)2和KOH溶液反应的化学方程式； (CN)2 + 2KOH → KCN + KCNO + H2O （2）在NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2， 发生反应 的离子方程式 。 2SCN- + (CN)2 → 2CN- + (SCN)2
练习
1. 不能用氯气跟单质化合直接得到的是( B ) A.ZnCl2 B.FeCl2 C.PCl5 D.CuCl2
2. 50g合金遇足量Cl2反应后，质量增加71g， 此合金可能是（ C.D ） A. Mg和Al C. Cu和Fe B. Cu和Zn D. Mg和Zn
3. 在S.T.P条件下，下列哪组气体混合物得到的
气体，其平均分子量有可能达到50的是( CD )
A.N2和O2
C.CO2和SO2
B.SO2和HBr
△
(5) 检验：使湿润的蓝色石蕊试纸变红， 遇NH3产生白烟。
(6) 尾气处理: 导管末端连接倒置的漏斗， 漏斗边缘与水面接触。 当气体被吸收时，液体上升的漏斗中，由于漏 斗的容积大，导致烧杯中液面下降，使漏斗口 脱离液面，漏斗中液态又流回的烧杯内。
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晶体形态: 萤石呈立方体、八面体或菱形十二面体及它们的聚形。
物理性质: 常见紫色、蓝色或绿色萤石。玻璃光泽；硬度4；性脆； 解理平行{111}完全。比重3.18。显萤光性。
鉴定特征:学
氟化物矿物－－萤石
See fluorite.wrl
5
结晶学与矿物学
氟化物矿物－－冰晶石
化学组成: Na3AlF6 结构特点: 单斜晶系；对称型2/m。空间群P21/n；a0=5.46 Å， b0=5.60 Å，c0=7.80 Å，β=90°11′；Z=2。当温度达560℃时转变为 等轴晶系。 晶体形态: 当底轴面{110}发育近于相等时，呈假立方体形外貌。 物理性质: 无色或白色；玻璃至油指光泽。折射率为1.338。硬度 2~3；无解理；参差状断口。比重2.97。 鉴定特征: 假立方体晶形，硬度低，无解理。
结晶学与矿物学
06 卤化物矿物
概述 氟化物矿物
• 萤石 • 冰晶石
氯化物矿物
• 石盐
复习思考题
1
结晶学与矿物学
概述
卤素化合物为金属阳离子与卤族（氟、氯、溴、碘）阴离子相 化合的化合物。卤素化合物矿物的种数约在100种左右。其中主 要是氟化物和氯化物，而溴化物和碘化物则极少见。 化学成分 组成卤素化合物的阳离子主要是属于惰性气体型离子 的钾、钠、钙、镁、铝等元素。此外，还有部分属于铜型离子 的银、铜、铅、汞等元素。 晶体化学特征 阴离子F-、Cl-、Br-、I-，在周期表上同性VIIA族， 性质相似。但这些阴离子的半径大小不同, 显著影响着化合物形 成时对阳离子的选择。阳离子性质也影响结构中的键性。由惰 性气体型离子组成的卤素化合物中，表现离子键性；而由铜型 离子组成的卤素化合物中，由表现共价键性。 物理性质 一般为透明无色，呈玻璃光泽，比重不大，导电性差； 而由铜型离子所组成的卤素化合物，一般显浅色，呈金刚光泽， 透明度降低，比重增大，导电性增强，并具延展性。
2
结晶学与矿物学
氟化物矿物
需要掌握的矿物:
• 萤石, 石盐, (冰晶石)
学习要点:
• • • • • 化学组成 结构特点 晶体形态 物理性质 鉴定特征
3
结晶学与矿物学
氟化物矿物－－萤石
化学组成: CaF2，Ca可以部分地被稀土元素所置换，含量可达 TR:Ca=1:6。 结构特点: 等轴晶系；对称型m3m。空间群Fm3m；a0=5.452Å； Z=4。萤石的晶体结构相当于钙离子成立方最紧密堆积，而氟离子 位于所有四面体空隙位置上。阴阳离子的配位数分别为4和8。以配 位立方体形式表示，则氟离子位于立方体的每一角顶，钙离子位于 立方体的中心。
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结晶学与矿物学
氯化物矿物－－石盐
8
结晶学与矿物学
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结晶学与矿物学
氯化物矿物－－石盐
化学组成: NaCl 结构特点: 等轴晶系；对称型m3m。空间群Fm3m；a0=5.628Å；Z=4。 晶体结构表现为阴离子按立方最紧密堆积，阳离子充填全部八面体 空隙。阴阳离子的配位数均匀为6。 晶体形态: 单晶体呈立方体形。盐湖中形成的晶体，在{100}面常有 漏斗状阶梯凹陷，特称漏斗晶体(hopper crystal)。 物理性质: 纯净者透明无色，玻璃光泽，风化面现油指光泽。硬度2； 性脆；解理平等{100}完全；比重2.1~2.2。易溶于水，味咸。 鉴定特征: 立方体完全解理，易溶于水，味咸。