单质硫 ☆7 ● 单质硫的结构 S:sp3杂化形成环状S8分子 。单质硫的物理性质 硫的几种同素异形体 性质 斜方硫 单斜硫 弹性硫 密度/gcm 2.06 1.99 颜色 黄色 浅黄色 190℃的熔融硫 稳定性 >95.5℃ <95.5℃ 用冷水速冷 95.5℃ 190℃ S(斜方) S(单斜)》 弹性硫
单质硫 ● 单质硫的结构 S: sp 3杂化形成环状 S8分子 性质 斜方硫 单斜硫 弹性硫 密度/g·cm-3 2.06 1.99 颜色 黄色 浅黄色 190℃的熔融硫 稳定性 ＞95.5℃ ＜95.5℃ 用冷水速冷 95.5℃ ● 单质硫的物理性质 硫的几种同素异形体 S(斜方) S(单斜) 弹性硫 190℃ S8
11.2.3卤素(Halogen 卤素主要以卤化物形式存在于自然界.氟的资源是CaFz(荧石) 和磷灰石；氯、溴是海水和盐湖卤水；碘是碘酸盐沉积 其中最值得一提的是F的制备，从 工业制备方法 1768年发现HF以后，直到1886年得到F2 困 F2 电解法 历时118年 电解法化学法 的 1886年oissan采用溶有少量KF的 Br2 化学法 程 度 HF液体做电解液，电解槽和电极用Pt-In 2 化学法 合金，U形管中装有NaF吸收HF: 2HFI)不纯) 电解， 249K H↑+F2t CL2,Br2,12的单质 H.Moissan
11.2.3 卤素 (Halogen) 卤素主要以卤化物形式存在于自然界. 氟的资源是 CaF2（荧石） 和磷灰石；氯、溴是海水和盐湖卤水；碘是碘酸盐沉积. 其中最值得一提的是F2的制备，从 1768年发现 HF 以后，直到1886年得到F2 历时118年. 1886年 Moissan 采用溶有少量 KF 的 HF 液体做电解液，电解槽和电极用 Pt-In 合金，U 形管中装有 NaF 吸收 HF： 2HF(l)(不纯) H2↑+ F2↑ 工业制备方法 F2 电解法 Cl2 电解法 化学法 Br2 化学法 I2 化学法 困 难 的 程 度 电解 249K Cl2 ,Br2 ,I2的单质 H. Moissan
HF inlet 目前氟的工业制备技术 H,outlet F,outlet H,outlet 已有了很大的改进： 电解 2 KHF2(1) 353363K→2KFS)+Ht+2t 电解过程中要不断添加无水HF液体 由于F,的制备和储运有极大不便，人们 HF/KF 常用F2AsF。的热分解方法制取少量F2: electrolyte Steel Carbon IFz-AsFs(s)+2KF473K.KIF.+KAsF+F2t cathode (- anode(+) 熔盐电解装置图 日本在1999年10月已将其研制的氟气发生器正式推向市场.俄国、 德国、中国也先后开展了此项研究工作 20世纪80年代中、后期西方国家氟的年生产能力约为2400t.其中 55%用于生产UF6,40%用于生产SF。,其余用于制造CF4和氟化石 墨（用于电池）等.生产的F,或者就地使用（例如制造UF。和SF。), 或者液化或装入高压钢瓶中投入市场
目前氟的工业制备技术 已有了很大的改进： 电解过程中要不断添加无水 HF 液体. 由于F2的制备和储运有极大不便，人们 常用 IF2·AsF6的热分解方法制取少量 F2： 日本在1999年10月已将其研制的氟气发生器正式推向市场. 俄国、 德国、中国也先后开展了此项研究工作. 2 KHF2(l) 2 KF(S) + H2↑+ F2↑ 20 世纪 80 年代中、后期西方国家氟的年生产能力约为 2400 t. 其中 55 % 用于生产UF6，40 % 用于生产 SF6，其余用于制造 CF4 和氟化石 墨（用于电池）等. 生产的 F2 或者就地使用（例如制造 UF6 和 SF6 ）， 或者液化或装入高压钢瓶中投入市场. 熔盐电解装置图 IF2·AsF5(s)+2KF KIF6 + KAsF6+ F2↑ 电解 353～363K 473K
氟的生产为什么不能 用水溶液电解质？ With 1.2 overotential +0.8 02/H20 这是因为电对O2H20的标准电 +0.4 Natural 极电势(E9=+1.23V)比F2/F-(E9= waters 0 04 H'/H, 工 +2.87V)要低得多，H20要先于F- 0.8 被氧化，而得不到F2。这就好比电解 NaOH水溶液得不到金属Na一样.请 overpotential 大家回忆一下水的电势图 68101214 pH
氟的生产为什么不能 用水溶液电解质？ 这是因为电对 O2 /H2O 的标准电 极电势（Eq = + 1.23 V) 比 F2 /F- (Eq = + 2.87V) 要低得多，H2O 要先于 F- 被氧化，而得不到 F2 . 这就好比电解 NaOH 水溶液得不到金属Na一样.请 大 家 回 忆 一 下 水 的 电 势 图 . Question 1
工业上利用离子交换膜法(membrane process)电解NaCl水溶液生产Cl2 2CI(aq)=Cl2(g)+2e 2H200+2e=20Hr(aq)+H2(g) Membrane C12/C电对的标准电极电势(E9=+1.36 Cl x H2 V)同样比O,/H0电对高，但选择对02的超 Brine *35% 电压较高的电极材料可以阻止水氧化，目前最 NaOH(aq④ 好的阳极材料是RO2,隔开阳极室和阴极室 之间的薄膜是一种带有支链（支链上有磺酸基 或羧酸基或羧基)的聚全氟乙烯骨架高分子离 子交换膜，它允许Na+由阳极室迁移至阴极室 Dilute 以保持电解过程中两室的电荷平衡，而不让 Spent NaOH(ag) rine OⅢ按相反方向流向阳极室，使得整个电解过 程得以进行 Anode ( Cathode(-】 氯碱法装置示意图 C12是最重要的化学工业品之一，全世界年生产力约为4×107t.氯 产量还是一个国家（或一个地区）化学工业能力的标志.由于包括生态 原因在内的诸多原因，氯在塑料、纸浆漂白等领域逐渐被其他化学品 所代替
工业上利用离子交换膜法(membrane process)电解NaCl水溶液生产Cl2 2Cl-(aq) Cl2(g) + 2e - 2H2O(l) + 2e - 2OH-(aq) + H2(g) Cl2 /Cl - 电对的标准电极电势 (Eq = + 1.36 V)同样比 O2 /H2O 电对高，但选择对 O2 的超 电压较高的电极材料可以阻止水氧化. 目前最 好的阳极材料是 RuO2. 隔开阳极室和阴极室 之间的薄膜是一种带有支链（支链上有磺酸基 或羧酸基或羧基）的聚全氟乙烯骨架高分子离 子交换膜，它允许 Na+ 由阳极室迁移至阴极室 以保持电解过程中两室的电荷平衡，而不让 OH- 按相反方向流向阳极室，使得整个电解过 程得以进行. Cl2是最重要的化学工业品之一，全世界年生产力约为4×107 t. 氯 产量还是一个国家（或一个地区）化学工业能力的标志. 由于包括生态 原因在内的诸多原因，氯在塑料、纸浆漂白等领域逐渐被其他化学品 所代替. 氯碱法装置示意图