卤化物

在含有卤素的二元化合物中，卤素呈负价的化合物

在含有卤素的二元化合物中，卤素呈负价的化合物称为卤化物。包括氟化物、氯化物、溴化物、碘化物以及某些卤素互化物。按组成卤化物元素的属性分为金属卤化物和非金属卤化物。

简述

卤化物（halide）

含有氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）卤族元素（简称卤素）呈负价的化合物。按组成卤化物的键型可分为离子型卤化物和共价型卤化物。硼、碳、硅、氮、氢、硫、磷等非金属卤化物均为共价型，共价型者大多数易挥发，熔点和沸点低，与水的作用存在以下三种情况。

(1) 一些易溶于水，如卤化氢、氯化铵等。

(2) 一些与水作用发生水解，如四氯化硅、三氯化磷、五氯化磷等。

(3) 少数不溶于水，如四氯化碳、六氟化硫等。金属卤化物中碱金属、碱土金属卤化物多数为离子型。特点是熔点和沸点高，易溶于水。其他金属卤化物中一些属离子型、一些属共价键，没有明显的规律性，例如二氯化铁为离子型，三氯化铁为共价型，二者没有绝对界限。卤素互化物(如三氟化氯ClF3)和复合卤化物(如光卤石KCl·MgCl2·6H2O)，从广义上讲也属卤化物的范畴。

形成原因

卤化物常形成于多种地质环境，有些卤化物，如石盐，常见于蒸发岩地层，这是一种交替沉积岩层，其中所含的蒸发岩矿物，如石膏、石盐和钾石盐按照严格的顺序沉积，并与泥灰岩、石灰岩构成互层。其他卤化物，如萤石，产于热液矿脉。卤化物矿物通常质软，多呈立方对称晶体，比重偏小。

卤化物的检验

用品：试管、试管架、试管夹、量筒、酒精灯、滴管。

氯化钾、溴化钾、碘化钾、氯水、溴水、碘化钾淀粉溶液、硝酸银、氨水。

原理：金属卤化物的特点是大多能溶于极性溶剂内，电离成卤离子，因此，可利用卤素的置换反应和生成不同颜色的银盐来检验。还可以根据它们生成氢化物的稳定性不同来检验。

准备和操作：

1.氟化物的检验用氟化物与浓硫酸反应生成氟化氢腐蚀玻璃来检验，方法见上一实验。氟化银能溶于水。

2.氯、溴、碘化合物的检验.

（1）氯、溴、碘之间的置换反应：在三支试管里分别盛氯化钾、溴化钾、碘化钾溶液各3毫升和汽油1毫升。往三支试管里各加新制备的氯水2毫升，振荡。在两层液体分层后，看到氯化钾管内的汽油层无色，溴化钾管内的呈红棕色，碘化钾管内的呈紫红色。这表明用氯水置换法可鉴别溴化物和碘化物。

另取两支试管各盛碘化钾淀粉溶液各3毫升，一加氯水，一加溴水，发现两管都显现蓝色。表明用此法可以检验碘化物中的碘。

（2）卤化物对浓硫酸的反应：在三支试管里分别盛氯化钾、溴化钾、碘化钾各少许，各加入浓硫酸1毫升。微微加热，即见盛氯化钾的试管里有白雾产生；在盛溴化钾的试管里有棕红色的气体产生，这是溴的蒸气；在盛碘化钾的试管里有紫红色的蒸气出现，这是碘蒸气。

（3）卤化物对硝酸银的反应：在三支试管里分别盛氯化钾、溴化钾、碘化钾各3毫升，各用滴管滴入硝酸银溶液，边滴边振荡。三支试管里分别出现白色、淡黄色和黄色沉淀，它们分别是氯化银、溴化银和碘化银。

金属卤化物

所有金属都能形成卤化物。碱金属、碱土金属以及镧系、锕系元素的卤化物大多数属于离子型或接近离子型，例如：NaX，BaCl2，LaCl3等。当阴阳离子极化作用比较明显时，表现出一定的共价性，如：AgCl等。有些高氧化值的金属卤化物则为共价型卤化物，如，AlCl3，SnCl4，FeCl3，TiCl4等。

不同类型卤化物，性质上存在差异，见下表：

卤化物类型离子型共价型

熔点高低

溶解性大多易溶于水易溶于有机溶剂

导电性水溶液、熔融导电无导电性

在金属卤化物中,对应氢氧化物不是强碱的都易水解，产物为氢氧化物或碱式盐。需特殊记忆的有：

SnCl2 + H2O → Sn(OH)Cl + HCl

SnCl3 + H2O → SnOCl + 2HCl

BiCl3 + H2O → BiOCl + 2HCl

非金属卤化物

非金属硼、碳、硅、氮、磷等都能与卤素形成各种相应的卤化物。这些卤化物都是共价型的非金属卤化物水解产物一般为两种酸，例如：BX3，SiX4，PCl3等。

多卤化物

有些金属卤化物能与卤素单质或卤素互化物发生加合作用，生成的化合物称为多卤化物。例如：KI3，KICl2，KI2Cl，KIBrCl等。

含有3个卤原子的多卤化物阴离子的空间构型几乎都是直线型的。如卤原子不同时，则半径较大的卤原子位于中间，而半径较小的卤原子位于两侧。

I2在含有I-的溶液中溶解度比在纯水中溶解度大得多，与生成多卤化物有关，即发生如下加合反应：

KI + I2 → KI3

多卤化物阴离子构型

以为例，根据价层电子对互斥理论，VP=（7+1+1+1）/2=5，价层电子对空间构型为三角对锥。每对阴离子团中存在5－2=3对孤对电子，所以分子的空间构型为直线型。

卤化物矿物

卤素化合物为金属元素阳离子与卤素元素（氟、氯、溴、碘、砹）阴离子相互化合的化合物。卤素化合物矿物种数约在120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为少见。

由于组成卤素化合物离子的性质和矿物结构中所存在的键型不同，所以各卤素化合物的物理性质也不尽相同（见下表）。另外，由于组成卤素化合物的阴离子半径（I－>Br－>Cl－>F－）不相同，显著影响着化合物形成时对阳离子的选择。其中氟离子半径最小，它主要与半径较小的阳离子Ca2+、Mg2+等组成稳定的化合物，并且大都不溶于水；而氯、溴、碘的离子半径较大，它们总是与半径较大的阳离子K+、Na+等形成易溶于水的化合物。在硬度上，氟化物的硬度一般比氯化物、溴化物、碘化物为高。其中氟镁石的硬度为5，是本大类矿物中最大的硬度。

金属卤化物灯

一种高亮度放电灯，显色指数大于75，每瓦流明额定值大于90，相关色温在3500～4040K并且辐射照度大于17W/m2该灯包括：一个玻璃外壳和其内部一对电导体；一个石英放电管，设置于外壳内。该放电管具有一个电弧腔，它具有一个主直径的长圆形结构，并且具有给定电弧距离，主直径与电弧距离之比为小于1且大于0.9；以及一种电弧产生和维持介质置于电弧腔中，它包括钠、钪、锂、铥和铊的卤化物，填充气体从氩和氙中选出，以及给定量的汞。

防爆卤化物灯

防爆卤化物灯，是一种一体化高光效防爆投光灯，适用于防爆区域的施工照明。光源为金属卤化物、高压钠双端固定灯管，两端灯头插座均采用弹簧结构等工艺，透光采用8毫米钢化玻璃，严格按照国家标准制作而成。工艺先进、技术领先。并具备可靠的安全性能，具有安装移动方便的特点，是油田、矿山、油库、加油站等危险场所的最佳的照明灯具。

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