宋天佑无机化学卤族元素课件.pptx

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1、 X X2 2活泼，自然界无游离单质，主要是稳定的卤化物。活泼，自然界无游离单质，主要是稳定的卤化物。F F：多以难溶物存在多以难溶物存在.CaFCaF2 2,Na,Na3 3AlFAlF6 6,Ca,Ca5 5F(POF(PO4 4)3 3,另外骨骼、牙齿、毛发、鳞、羽毛等中均有另外骨骼、牙齿、毛发、鳞、羽毛等中均有F F。2023/3/161ClCl：BrBr：主以溶解状态存在于海水中，多为LiLi、NaNa、MgMg盐，另也存于一些盐湖、盐井中。I I：海水中含量少，海带、海藻等水藻类能选择性吸收和聚集碘。含碘盐：KIOKIO3 3第1页/共55页 卤素（卤素（X X）F FClClBr

2、BrI I 原子序数原子序数9 9171735355353 价电子层结构价电子层结构2 2s s2 22p2p5 53 3s s2 23p3p5 54 4s s2 24p4p5 55 5s s2 25p5p5 5 主要氧化数主要氧化数-1-1；0 0-1-1；0 0；+1+1；+3+3；+5+5；+7+7 共价、共价、X X-1-1半径半径逐渐增大逐渐增大 电子亲和能电子亲和能32328.28.2348.348.6 6324.5324.5295295.2.2第一电离能第一电离能16811681125112511140114010081008 电负性电负性3.983.983.163.162.96

3、2.962.662.662023/3/162第2页/共55页2023/3/163 卤素单质（卤素单质（X X2 2）F F2 2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2颜色、聚集状态颜色、聚集状态浅黄气体浅黄气体黄绿气体黄绿气体棕红液体棕红液体 紫黑固体紫黑固体熔、沸点熔、沸点 逐渐升高逐渐升高水中溶解性水中溶解性 分解水分解水微溶于水微溶于水X X2 2离解能离解能155155240240190190149149E(XE(X2 2/X/X-1-1)(v)(v)2.872.871.361.361.071.070.540.54X X2 2的氧化性的氧化性逐渐减弱逐渐减弱 X X-1-1的还原性的

4、还原性逐渐增强逐渐增强气味、毒性气味、毒性强刺激性气味，有毒，毒性依次减弱强刺激性气味，有毒，毒性依次减弱卤素单质的通性第3页/共55页2023/3/164ClCl、BrBr、I I的第一电离能比H H（E=1312kJE=1312kJmolmol-1-1)低，为何有H H+存在却没有X X+生成？解释：H H+体积小，在水溶液中生成水合离子时可以释放出较多的热量，因而H H所需的电离能可以从这些能量中得到补偿。而X X+体积较大，在生成水合离子时释放的热量较小。因此，相比之下，卤素原子失去电子成为+1+1价的离子只有碘的可能性大些。因电负性小,原子半径大。BrBr2 2：非金属中的唯一液体非

5、金属中的唯一液体I I2 2：固体易升华，紫黑固体易升华，紫黑粉红粉红第4页/共55页物质的颜色与吸收光颜色的关系物质的颜色与吸收光颜色的关系 物质的颜色通物质的颜色通常是由于物质对可见常是由于物质对可见光中某种波长的光具光中某种波长的光具有选择性吸收作用而有选择性吸收作用而产生的。若各种波长产生的。若各种波长的光全被吸收，则物的光全被吸收，则物质呈黑色质呈黑色;若全被反若全被反射，物质呈白色或无射，物质呈白色或无色色;若部分选择性吸若部分选择性吸收，则物质将呈现吸收，则物质将呈现吸收光的互补色。收光的互补色。2023/3/165 当可见光照射到物体上时，物体所显颜色就是未被吸收光的复合色。卤

6、素分子轨道能级图 随卤素原子序数的增加，核对外层电子的引力依次减弱，激发电子所需能量依次降低。第5页/共55页2023/3/166第6页/共55页2023/3/167 F F2 2：吸收可见光中能量较高，波长较短的那部分光，显示波长较长的那部分光的复合颜色黄色。I I2 2：主要吸收可见光中能量较低，波长较长的那部分光，显示波长较短的那部分光的复合颜色紫色。上为气态物质颜色，当物质的聚集状态由气态液态固态转化时颜色会逐渐加深。第7页/共55页卤素单质的溶解性卤素单质的溶解性 F F2 2：分解水分解水 2 2F F2 2+2H+2H2 2O=4HO=4H+4F+4F-+O+O2 2 Cl Cl

7、2 2：水中溶解度较小，其水溶液为氯水，显黄水中溶解度较小，其水溶液为氯水，显黄绿色，主要成分绿色，主要成分ClCl2 2。*Br*Br2 2：水中溶解度稍大，其水溶液为溴水。且易水中溶解度稍大，其水溶液为溴水。且易溶于有机溶剂乙醇、乙醚、溶于有机溶剂乙醇、乙醚、氯仿、四氯化碳、二氯仿、四氯化碳、二硫化碳等中。硫化碳等中。溶液的颜色随溶液的颜色随溴浓度的增加而加深溴浓度的增加而加深，由黄色由黄色橙色橙色棕色。棕色。2023/3/168第8页/共55页2023/3/169 *I I2 2：水中溶解度最小，易溶于有机溶剂及KIKI或其它碘化物的溶液中。I I2 2+I+I-=I=I3 3-（三碘离

8、子），溶液的性质与I I2 2溶液相同.碘溶液的颜色随溶剂不同而不同 A.A.在水、醇、不饱和烃、酮、醚、酯等介电常数较大的极性溶剂中，因形成溶剂化物而呈棕色或棕红色。B.B.在介电常数较小的非极性或极性较低的溶剂如：CSCS2 2、CCICCI4 4等中，溶解的碘以分子状态存在（不发生溶剂化作用），溶液显紫色（碘蒸气的颜色）。第9页/共55页2023/3/1610 主要为氧化性，F F2 2II2 2氧化性减弱。F F2 2/F/F-Cl Cl2 2/Cl/Cl-Br Br2 2/Br/Br-I I2 2/I/I-E E(X(X2 2/X/X-)/V 2.87 1.36 1.07 0.54)

9、/V 2.87 1.36 1.07 0.54 电子亲合能ECIEF,而 E E (F2/F-)E E(CI2/CI-)？电子亲合能衡量的是气态原子得电子释放能量的高低；E E表示一种氧化剂在常温下水溶液中氧化能力的强弱，E E的大小与下列过程有关第10页/共55页2023/3/1611 F F2 2 Cl Cl2 2 Br Br2 2 I I2 2过程总热效应 -757.5 -608.2 -559.5 -493.5-757.5 -608.2 -559.5 -493.5 G Gm m=H Hm m-T-TS Sm m，G Gm m主要由H Hm m决定，所以，H Hm m的负值越大，反应自发进行

10、的趋势越大，体现在氧化能力上E E越大。即F F2 2的氧化能力最强。第11页/共55页2023/3/1612(1)(1)与金属、非金属反应 F F2 2 Cl Cl2 2 Br Br2 2 I I2 2反应活性 减弱与H H2 2反应条件 暗处 光照 600 600 高温 F F2 2可存储于CuCu、NiNi、MgMg或其合金制成的容器中(稳定氟化物）,通常储存在塑料瓶中。干燥的ClCl2 2可储存于铁罐中。第12页/共55页2023/3/1613(2)(2)与水和碱的反应-与水反应：E E（O O2 2/H/H2 2O O）=0.816V=0.816V（pH=7pH=7）E=EE=E（X

11、 X2 2/X/X-）-0.816-0.816 F F2 2 Cl Cl2 2 Br Br2 2 I I2 2（不反应）E(V)2.05 0.54 0.25 E(V)2.05 0.54 0.25 0 0 （4HI+O4HI+O2 2=2I=2I2 2+2H+2H2 2O O）第13页/共55页2023/3/1614歧化反应 F F2 2 Cl Cl2 2 Br Br2 2 I I2 2K 4.210K 4.210-4-4 7.210 7.210-9-9 2.010 2.010-13-13 *Cl Cl2 2*Br Br2 2X X2 2+2OH+2OH-(冷）=X X-+XO+XO-+H+H2

12、 2O O3X3X2 2+6OH+6OH-(热）=5=5X X-+XO+XO3 3-+3H+3H2 2O O*I I2 2 3I3I2 2+6OH+6OH-=5=5I I-+IO+IO3 3-+3H+3H2 2O O2 2F F2 2+2OH+2OH-(2%)=2F(2%)=2F-+OF+OF2 2+H+H2 2O O2 2F F2 2+4OH+4OH-(浓)=4)=4F F-+O+O2 2+2H+2H2 2O OF F2 2：第14页/共55页2023/3/1615（3 3）卤素间的置换反应 (4)(4)卤素的其它氧化反应 BrBr2 2(I(I2 2)+H)+H2 2S=2HBr(HI)+

13、SS=2HBr(HI)+S*I I2 2+2Na+2Na2 2S S2 2O O3 3=2NaI+Na=2NaI+Na2 2S S4 4O O6 6 (定量测碘含量）*4 4ClCl2 2+5H+5H2 2O+NaO+Na2 2S S2 2O O3 3=2H=2H2 2SOSO4 4+2NaCl+6HCl(+2NaCl+6HCl(脱氯剂）(5)(5)X X2 2(I(I2 2除外)与烃的反应 X X2 2+不饱和烃主发生加成反应 X X2 2+饱和烃主发生取代反应第15页/共55页2023/3/1616(1)(1)F F2 2的制备电解氧化法(2)(2)ClCl2 2的制备的制备电解熔融盐：电

14、解熔融盐：MgClMgCl2 2(熔融态）熔融态）=Mg+ClMg+Cl2 2（副产物）副产物）电解食盐水电解食盐水:2:2NaCl(NaCl(饱和）饱和）+2+2H H2 2O=O=2NaOH+H2NaOH+H2 2 +Cl+Cl2 2 第16页/共55页2023/3/1617思考思考:E E（O O2 2/H/H2 2O O）=0.816V=0.816VE E（ClCl2 2/Cl/Cl-）=1.36V=1.36V，阳极上为何不是阳极上为何不是H H2 2O O（OHOH-）放电？放电？电解食盐水时，在下列不同条件下，产物中有可能电解食盐水时，在下列不同条件下，产物中有可能含有什么成分？含

15、有什么成分？a a 常温常温,两电极间无隔膜两电极间无隔膜,电解冷的稀电解冷的稀NaClNaCl溶液溶液.b b 近近100100，两极间无隔膜。，两极间无隔膜。第17页/共55页2023/3/1618(3)(3)BrBr2 2的制法工业上主要从海水中提取a a 置换 ClCl2 2+2Br+2Br-=2Cl=2Cl-+Br+Br2 2 (pH=3.5)(pH=3.5)*b b 歧化 3 3BrBr2 2+3Na+3Na2 2COCO3 3=5NaBr+NaBrO=5NaBr+NaBrO3 3+3CO+3CO2 2*c c 浓缩 5 5BrBr-+BrO+BrO3 3-+6H+6H+=3Br=

16、3Br2 2+3H+3H2 2O O用途：大量用于制染料，照相用的光敏物质，医药上用做镇静剂和安眠药（NaBr,KBr)第18页/共55页2023/3/1619(4)(4)I I2 2的制备*ClCl2 2+2I+2I-=I=I2 2+2Cl+2Cl-,离子交换柱吸附I I3 3-,碱洗脱，蒸发。注意：ClCl2 2过量 5 5ClCl2 2+I+I2 2+6H+6H2 2O=2IOO=2IO3 3-+10Cl+10Cl-+12H+12H+海水中提取：MnOMnO2 2+2NaI+3H+2NaI+3H2 2SOSO4 4=2NaHSO=2NaHSO4 4+MnSO+MnSO4 4+2H+2H2

17、 2O+IO+I2 2智利硝石的母液提取：2 2IOIO3 3-(浓缩)+5HSO)+5HSO3 3-（适量）=3=3HSOHSO4 4-+2SO+2SO4 42-2-+H+H2 2O+IO+I2 2第19页/共55页性性 质质HFHFHClHClHBrHBrHIHI物物理理性性质质 熔点熔点/K K189.61189.61158.94158.94186.28186.28222.36222.36沸点沸点/K K292.67292.67188.11188.11206.43206.43237.80237.80分子分子(g)g)核间距核间距/pmpm9292127.6127.6141.0141.01

18、62162H-XH-X键能键能/KJKJmolmol-1-1569.0569.0431431369369297.1297.1分子的极性分子的极性依次减弱依次减弱化化学学性性质质解离常数解离常数1010-4-410108 81010101010101111酸性酸性弱酸弱酸 强酸，酸性依次增强强酸，酸性依次增强还原性还原性依次增强依次增强热稳定性热稳定性依次减弱依次减弱2023/3/1620第20页/共55页2023/3/16211.1.物理性质物理性质卤化氢：无色气体卤化氢：无色气体,刺激性刺激性,在空气中易冒白烟在空气中易冒白烟氢卤酸：水溶液可导电氢卤酸：水溶液可导电,液态液态HXHX不导电（

19、共价）不导电（共价）,可形可形成成恒沸溶液恒沸溶液.2.2.化学性质化学性质(1)(1)酸性酸性 氢氟酸的稀溶液为弱酸氢氟酸的稀溶液为弱酸 浓溶液（5-155-15molmoldmdm-3-3)为强酸破坏了（1 1）的平衡第21页/共55页2023/3/1622HFHF的特性反常高的熔沸点;稀溶液为弱酸,浓溶液为强酸;与SiOSiO2 2或硅酸盐作用 SiOSiO2 2+4HF=2H+4HF=2H2 2O+SiFO+SiF4 4 CaSiO CaSiO3 3+6HF=CaF+6HF=CaF2 2+3H+3H2 2O+SiFO+SiF4 4所以不能用玻璃制品装HF,HF,但可用HFHF刻蚀玻璃.

20、第22页/共55页2023/3/1623(2)(2)热稳定性 2 2HXHHXH2 2+X+X2 2 HF HCl HBr HI HF HCl HBr HI生成热kJkJmolmol-1-1 -271 -92 -36 -271 -92 -36 2626分解温度 难 1500 1000 200 1500 1000 200(3)(3)还原性 HF HCl HBr HIHF HCl HBr HI 无增强4 4H H+4I+4I-+O+O2 2=2I=2I2 2+2H+2H2 2O O8HI+H8HI+H2 2SOSO4 4(浓)=)=H H2 2S+IS+I2 2+4H+4H2 2O O2HBr+H

21、2HBr+H2 2SOSO4 4(浓)=)=SOSO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O O第23页/共55页2023/3/16243.3.HXHX的制法(1)(1)直接合成法（制HCl)(FHCl)(F2 2太剧烈,BrBr2 2、I I2 2太慢）(2)(2)复分解法 HF HF：CaFCaF2 2+H+H2 2SOSO4 4(浓)=)=CaSOCaSO4 4+2HF+2HF 反应在铅或铂蒸馏釜中进行，水吸收得酸 HCl HCl：NaCl+HNaCl+H2 2SOSO4 4(浓)=)=NaHSONaHSO4 4+HCl+HCl NaHSO NaHSO4 4+NaCl(780K)=N

22、a+NaCl(780K)=Na2 2SOSO4 4+HCl+HCl HBr HBr：NaBr+HNaBr+H3 3POPO4 4=NaH=NaH2 2POPO4 4+HBr+HBr HI HI：NaI+H NaI+H3 3POPO4 4=NaH=NaH2 2POPO4 4+HI+HI第24页/共55页2023/3/1625(3)(3)非金属卤化物的水解 PBrPBr3 3+3H+3H2 2O=HO=H3 3POPO3 3+3HBr+3HBr PI PI3 3+3H+3H2 2O=HO=H3 3POPO3 3+3HI+3HI 2P+6H 2P+6H2 2O+3BrO+3Br2 2=2H=2H3

23、3POPO3 3+6HBr+6HBr 2P+3I 2P+3I2 2+6H+6H2 2O O=2=2H H3 3POPO3 3+6HI+6HI(4)(4)烃的卤代副产物 C C2 2H H6 6（g)+Clg)+Cl2 2(g)=C(g)=C2 2H H5 5Cl(g)+HCl(g)Cl(g)+HCl(g)第25页/共55页2023/3/1626第26页/共55页2023/3/1627性质变化规律：1.1.溶解性：大多数卤化物易溶于水。氟化物溶解度反常，C Ca aF F2 2难溶；A AgFgF易溶。一般重金属溶解度：M MFn Fn MCln MCln MBrn MBrn MInMIn 。2

24、.2.同一金属的不同卤化物的性质 NaF NaCl NaBr NaINaF NaCl NaBr NaI 沸点（K K）1968 1686 1663 15771968 1686 1663 1577 AlFAlF3 3 AlClAlCl3 3 AlBrAlBr3 3 AlIAlI3 3 沸点（K K）1533 453 1533 453 541 655541 655 3 3同一金属不同氧化数的卤化物的性质 SnClSnCl2 2 SnClSnCl4 4 ;FeCl;FeCl2 2 FeClFeCl3 3 ;沸点（K K）519 240 950 555519 240 950 555 第27页/共55页

25、2023/3/1628第28页/共55页2023/3/16292 2、卤素互化物指两种卤素原子之间以共价键结合而形成的化合物通式：XXXXn n(n=1,3,5)(n=1,3,5)电负性:X X X X如：BrCI ICI ICIBrCI ICI ICI3 3 IBr IBr3 3 IBr IBr 其余几乎都是氟的卤素互化物 IFIF3 3 IF IF5 5 CIF CIF5 5 等 第29页/共55页2023/3/1630性质：(1)(1)不稳定，类似X X2 2，都是强氧化剂，活性较高,如ClFClF5 5用作火箭推进剂的高能氧化剂；(2)(2)与大多数金属和非金属反应生成相应卤化物，性质

26、类似于卤素单质；(3)(3)易发生水解 XXXX+H+H2 2OHOH+X+X-+HXO+HXO IF IF5 5+3H+3H2 2O=5HF+HO=5HF+H+IO+IO3 3-第30页/共55页2023/3/16313 3、多卤化物金属卤化物+卤素单质X X2 2 KI+I KI+I2 2=KI=KI3 3 （直线）+卤素互化物XXXX CsBr+IBr=CsIBr CsBr+IBr=CsIBr2 2与形成卤素互化物相反，F F不易形成多卤化物 FClBrIFClBrI多卤化物依次增多，结构类同互化物，性质不稳定，受热易分解。CsIClCsICl2 2=CsCl+ICl=CsCl+ICl注

27、意：从晶格能的角度分析多卤化物的生成和分解。晶格能高的物种稳定。第31页/共55页2023/3/1632（CNCN）2 2 （SCNSCN）2 2 （OCNOCN）2 2 氰 硫氰 氧氰（q qng)ng)CNCN-SCN SCN-NCS NCS-OCN OCN-氰离子 硫氰酸根 异硫氰酸根 氰酸根 第32页/共55页2023/3/1633拟卤素与卤素的相似处：1.1.单质具有挥发性;2.AgX,Hg2.AgX,Hg2 2X X2 2,PbX,PbX2 2难溶于水;3.3.氢卤酸的形成:HX HX 4.4.与水反应:(:(CN)CN)2 2+H+H2 2O=HCN+HCNOO=HCN+HCNO

28、5.X-5.X-的还原性:F F-CNOCNO-ClCl-BrBr-CNCN-SCNSCN-I 低价态氧化物低价态氧化物2023/3/1634第34页/共55页2023/3/16352 2、几种较重要的氧化物、几种较重要的氧化物(1)(1)ClCl2 2O O：棕黄色气体。棕黄色气体。H H2 2O+ClO+Cl2 2O=O=HClOHClO 次氯酸的酸酐，不稳定易爆。次氯酸的酸酐，不稳定易爆。(2)(2)ClOClO2 2：黄色气体，冷凝时为红色液体黄色气体，冷凝时为红色液体 2 2ClOClO2 2+2NaOH=+2NaOH=NaClONaClO2 2+NaClO+NaClO3 3+H+H

29、2 2O O(3)Cl(3)Cl2 2O O7 7:无色液体，无色液体，HClOHClO4 4酸酐酸酐*(4)(4)I I2 2O O5 5:白色固体，白色固体，HIOHIO3 3的酸酐。的酸酐。是所有卤素氧化物是所有卤素氧化物中最稳定的。中最稳定的。合成氨工业定量测合成氨工业定量测COCO I I2 2O O5 5+5CO=5CO+5CO=5CO2 2+I+I2 2(5)(5)OFOF2 2:2F:2F2 2+2NaOH(2%)=2NaF+H+2NaOH(2%)=2NaF+H2 2O+OFO+OF2 2第35页/共55页氧化值氧化值ClClBrBrI I名称名称+1+1HClOHClOHBr

30、OHBrOHIOHIO次卤酸次卤酸+3+3HClOHClO2 2HBrOHBrO2 2-亚卤酸亚卤酸+5+5HClOHClO3 3HBrOHBrO3 3HIOHIO3 3卤酸卤酸+7+7HClOHClO4 4HBrOHBrO4 4HIOHIO4 4 H H5 5IOIO6 6高卤酸高卤酸构型：构型：XOXO-XO XO2 2-XOXO3 3-XO XO4 4-X:spX:sp3 3 直线形直线形 V V字型字型 三角锥形三角锥形 四面体形四面体形2023/3/1636第36页/共55页2023/3/1637 氧化物 含氧酸 含氧酸盐 稳定性增强 含氧酸大多不稳定，仅存在于水溶液中，至今未得到游

31、离的纯酸。含氧酸盐相对稳定。第37页/共55页2023/3/1638(1)(1)酸（H-O-XH-O-X）的共性第38页/共55页2023/3/1639B B 氧化性 ClOClO-/Cl/Cl-BrOBrO-/Br/Br-IO IO-/I/I-E E（V V）0.89 0.76 0.49 0.89 0.76 0.49C C 稳定性 3 3XOXO-2X2X-+XO+XO3 3-ClO ClO-BrOBrO-*IOIO-歧化温度（K K）348 323 348 323 常温 *溶液中不存在次碘酸盐第39页/共55页2023/3/1640(3)(3)次氯酸的制备K Ka a=4.210=4.21

32、0-4-4AgAg2 2O;HgO;CaCOO;HgO;CaCO3 32 2ClCl2 2+H+H2 2O+AgO+Ag2 2O=2AgCl+2HClOO=2AgCl+2HClO(4)(4)次氯酸盐的制备与性质制备（工业）：无隔膜电解冷的稀食盐溶液第40页/共55页2023/3/1641制备：Ba(ClOBa(ClO2 2)2 2+H+H2 2SOSO4 4=BaSO=BaSO4 4+2HClO+2HClO2 2 2 2ClOClO2 2+Na+Na2 2O O2 2=2NaClO=2NaClO2 2+O+O2 2性质：HClOHClO2 2仅存于水溶液中，盐溶液较稳定 8 8HClOHClO

33、2 2=6ClO=6ClO2 2+Cl+Cl2 2+4H+4H2 2O O 酸性 HClOHClO2 2HClO;HClO;氧化性 (与一般规律不同)HClOHClO2 2HClO;HClO;E E(HClO/Cl(HClO/Cl2 2)=1.63VE)=1.63VE(HClO(HClO2 2/Cl/Cl2 2)=1.64V)=1.64VE E(HClO/Cl(HClO/Cl-)=1.49VE)=1.49VE(HClO(HClO2 2/Cl/Cl-)=1.56V)=1.56V第41页/共55页2023/3/1642制备：Ba(XOBa(XO3 3)2 2+H+H2 2SOSO4 4=BaSO=

34、BaSO4 4+2HXO+2HXO3 3（X=CIX=CI、Br)Br)I I2 2+10HNO+10HNO3 3=2HIO=2HIO3 3+10NO+10NO2 2+4H+4H2 2O O性质：（1 1）卤酸的制备与性质第42页/共55页2023/3/1643(2)(2)卤酸盐的制备与性质制备：A A 氧化性氧化性 卤酸盐在酸性溶液中为卤酸盐在酸性溶液中为强氧强氧 化剂，中性、碱性化剂，中性、碱性溶液中氧化能力极弱。溶液中氧化能力极弱。2BrO 2BrO3 3-+I+I2 2=2IO=2IO3 3-+Br+Br2 2 2BrO 2BrO3 3-+Cl+Cl2 2=2ClO=2ClO3 3-+

35、Br+Br2 2B B 溶解性 MClOMClO3 3 MBrOMBrO3 3 MIOMIO3 3减小所有氯酸盐都溶于水，K+,Rb+,Cs+,NH4+的氯酸盐溶解度较小；Ag+,Ba2+,Pb2+,Hg22+的溴酸盐难溶，余易溶；除碱金属外，余碘酸盐难溶。第43页/共55页2023/3/1644C C 热稳定性 固体KCIOKCIO3 3是强氧化剂，遇易燃物S S、C C、P P及有机物等碰撞易爆，常用于制火柴、信号弹、礼花等。第44页/共55页2023/3/1645HCIOHCIO4 4性质：纯态为无色液体，不稳定，易爆，稀溶液稳定；酸性为已知无机酸中最强的；浓、热的为强氧化剂，稀、冷溶液

36、几乎无氧化性。HXOHXO4 4制法：KCIOKCIO4 4+H+H2 2SOSO4 4（浓）=KHSOKHSO4 4+HCIO+HCIO4 4 Ba Ba5 5(IO(IO6 6)2 2+5H+5H2 2SOSO4 4=5BaSO=5BaSO4 4+2H+2H5 5IOIO6 6氧化还原或电解法:4H:4H2 2O+ClO+Cl-=ClO=ClO4 4-+8H+8H+8e+8e-BrO BrO3 3-+XeF+XeF2 2+H+H2 2O=BrOO=BrO4 4-+Xe+2HF +Xe+2HF BrO BrO3 3-e-e-+H+H2 2O=BrOO=BrO4 4-+2H+2H+第45页/共

37、55页2023/3/1646偏高碘酸HIOHIO4 4正高碘酸H H5 5IOIO6 6酸性：高碘酸(K K1 1=210=210-2-2)高氯酸 2 2MnMn2+2+5IO+5IO4 4-+3H+3H2 2O=2MnOO=2MnO4 4-+5IO+5IO3 3-+6H+6H+加热失水高卤酸盐：氯的含氧酸盐最稳定，中性溶液无氧化性，酸化后有氧化性。溶解性类同MCIOMCIO3 3，K K+、RbRb+、CsCs+、NHNH4 4+的高氯酸盐溶解度很小。第46页/共55页2023/3/1647酸强度NaOCINaOCINaCIONaCIO2 2NaCIONaCIO3 3NaCIONaCIO4

38、4HClOHClO2 2与HClOHClO反常HOCIHOCIHCIOHCIO2 2HCIOHCIO3 3HCIOHCIO4 4+1+1+3+3+5+5+7+7溶解性氧化性热稳定性盐氧化性热稳定性酸氧化态热稳定性增高，氧化性减弱增大增大增大减弱减弱减弱第47页/共55页2023/3/16492.2.同一主族中，元素的最高氧化态含氧酸的氧化性，多数随原子序数的增加成锯齿形升高。第三周期元素含氧酸的有下降趋势，第四周期元素含氧酸的有升高趋势，第六周期元素含氧酸的氧化性比第五周期强。HCIOHCIO3 3 HBrO HBrO3 3 HIO HIO3 3 (XO(XO3 3-/X/X2 2)1.47

39、)1.47 1.511.51 1.20 1.20 H H2 2SOSO4 4 H H2 2SeOSeO4 4 H H6 6TeOTeO6 6 PoO PoO3 3R()/R()0.17 R()/R()0.17 1.151.15 1.02 1.02 1.51.5第49页/共55页2023/3/16503.3.同一副族含氧酸的从上到下 略有下降。CrCr2 2O O7 72-2-/Cr H/Cr H2 2MoOMoO4 4/Mo WO/Mo WO3 3/W W 0.3 0 -0.09 0.3 0 -0.094.4.同一成酸元素不同氧化态的含氧酸,浓度相同,低氧化态的氧化性强（还原为同一氧化态）HC

40、IO HCIOHCIO HCIO3 3 HCIO HCIO4 4 (CIO(CIOn-n-/CI/CI2 2)1.63 1.47 1.46)1.63 1.47 1.46 HNO HNO2 2HNOHNO3 3 H H2 2SOSO3 3HH2 2SOSO4 4 (/NO)1.0 0.96 /S 0.45 0.36(/NO)1.0 0.96 /S 0.45 0.36第50页/共55页2023/3/16515.5.同种含氧酸或盐在不同条件下的氧化性同种含氧酸或盐在不同条件下的氧化性 浓酸比稀酸的氧化性强浓酸比稀酸的氧化性强 含氧酸比含氧酸盐的氧化性强含氧酸比含氧酸盐的氧化性强 含氧酸盐在酸性条件下

41、的氧化性比含氧酸盐在酸性条件下的氧化性比 在中性在中性或碱性条件下的强。或碱性条件下的强。A A（IOIO3 3-/I/I2 2）=1.20V=1.20V B B（IOIO3 3-/I/I2 2）=0.202V=0.202V第51页/共55页2023/3/1652*影响含氧酸及其盐氧化能力强弱的因素影响含氧酸及其盐氧化能力强弱的因素一、中心原子（R R：成酸元素）结合电子的能力 中心原子的电负性、原子半径、氧化态 凡电负性高，原子半径小，氧化态高的中心原子，其获得电子的能力强，氧化性强。同一周期的元素，从左到右，电负性增大，半径减小，所以它们最高氧化态含氧酸的氧化性依次递增。H H4 4SiO

42、SiO4 4HH3 3POPO4 4HH2 2SOSO4 4HCIOHCIO4 4第52页/共55页2023/3/1653二、中心原子与氧原子之间键（R-OR-O）必须断裂的R-OR-O键越多和R-OR-O键越强，则酸或盐越稳定，氧化性越弱。HCIO HCIOHCIO HCIO3 3 HCIO HCIO4 4CI-OCI-O键能 209 243.7 363.5 209 243.7 363.5CI-OCI-O键数 1 3 4 1 3 4(CIO(CIOn-n-/CI/CI2 2)1.63 1.47 1.46)1.63 1.47 1.46过渡元素的d d轨道易于O O原子的p p轨道形成多重键(d

43、-d-p),p),增强了R-OR-O键,导致同一族过渡金属含氧酸盐的氧化性随周期数增加而减弱;同一元素的含氧酸稀溶液,弱酸的氧化性强于强酸;第53页/共55页2023/3/1654三、其它因素的影响 1.1.第六周期高氧化态的含氧酸的氧化性比第五周期相应元素的含氧酸强得多，与它们的6 6S S2 2电子特别稳定（惰性电子对效应）及内层增加了4 4f f电子等有关。Tl()Tl()、Pb()Pb()、Bi(Bi(）均不稳定，倾向于保留6 6S S2 2电子而处于低氧化态。2.2.非氧化还原过程的影响 水的生成、溶剂化和去溶剂化作用、离解、缔合、沉淀的生成等，这些过程放出的能量越多，则总反应进行的趋势越大，含氧酸氧化性越强。第54页/共55页2023/3/1655感谢您的观看。第55页/共55页