1、 卤族元素本节重要知识点本节重要知识点:卤族元素是具有代表性的非金属元素,历来卤族元素是具有代表性的非金属元素,历来是高考重点内容之一。命题以卤素知识为载是高考重点内容之一。命题以卤素知识为载体,考查应用基本概念和基本理论的能力,体,考查应用基本概念和基本理论的能力,其中以氧化还原为重点,信息迁移以及其中以氧化还原为重点,信息迁移以及ClO的强氧化性、水解也是命题热点。的强氧化性、水解也是命题热点。Cl2的化学性质的化学性质 氯气的实验室制法氯气的实验室制法 含氯物质之间的转化含氯物质之间的转化 卤素的相似形和递变性卤素的相似形和递变性 一、氯气的性质和用途1、物理性质不能用排水集气法收集氯气
2、黄绿色气体有刺激性气味 有毒密度比空气大可溶于水(常温 1:2)易液化2、氯气的化学性质1)与金属反应2Na+Cl2 2NaCl点燃燃烧,黄光,白烟 Cu+Cl2 CuCl2点燃燃烧,棕黄色烟 2Fe+3 Cl2 2FeCl3 注意:不生成 FeCl2溶于水后,浓溶液绿色 稀溶液蓝色2、氯气的化学性质2)与非金属反应H2 +Cl2 2HCl点燃安静燃烧,苍白色火焰,瓶口有白雾,有刺激性气味气体生成 2P+3Cl2 2PCl3 (液)点燃 PCl3+Cl2 PCl(固)一般生成 PCl3 和 PCl5 的混和物形成白烟H2 +Cl2 2HCl光照爆炸,瓶口有白雾形成白雾白色烟雾3)氯气与水的反应
3、新制氯水的成分分子:H2O,Cl2,HClO离子:H+,Cl-,ClO-,OH-(淡黄绿色)久置氯水的成分H+,Cl-,H2O,OH-HClO的性质a.弱酸性:一元弱酸,酸性比碳酸弱b.不稳定性:2HClO=2HCl+O2光照c.强氧化性:可氧化多种物质d.杀菌漂白性:可使有色布条等褪色。Cl2+H2O HClO+HCl抓住诸因素对平衡 影响,合理解释某些具体问题。Cl2+H2O HClO+HCl1.当加入可溶性氯化物时,c(Cl)增大,平衡左移,因此可用排饱和食盐水法-降低Cl2的溶解度来收集Cl2,也可用饱和食盐水除去中Cl2的杂质HCl。2.当加入浓盐酸时,c(H+)和c(Cl)都增大,
4、平衡左移,因此可用氯酸盐(或次氯酸盐)和浓盐酸作用来制取Cl2或测漂白粉中“有效氯”;当加入CaCO3和NaHCO3时,c(H+)减少,平衡右移,可使氯水中c(HClO)增大,增强漂白能力。3.当加入碱时,c(H+)和c(HClO)都增大,平衡右移,实验室经常用浓强碱吸收为反应完的Cl2,也用于工业上制漂白粉和漂白液.4.当氯水光照后,因HClO分解,平衡右移,因此氯气须避光贮存,最好现用现配。练习:指出新制氯水的主要成分。若将新制氯水滴入下列溶液或将下列物质加入新制氯水中,试完成下表:反应物反应物氯水中的氯水中的反应微粒反应微粒现象现象离子方程式离子方程式石蕊溶液石蕊溶液CaCO3NaOHA
5、gNO3NaBrNa2SO3光照氯水光照氯水H+先变红后褪色H+溶解产生气泡CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2OHCl HClO氯水颜色褪去2OH+Cl2=Cl+ClO+H2OCl产生白色沉淀Ag+Cl=AgClCl2溶液变橙黄色2Br+Cl2=Br2+2ClCl2、H2O氯水颜色褪去SO32+Cl2+H2O=SO42+2Cl+2H+HClO有气泡产生2HClO=2H+2Cl+O2 光照4)氯气与碱的反应2Ca(OH)2 2Cl2 Ca(ClO)2 CaCl2 2H2O(制漂白粉)漂白原理Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO 漂白粉久置失效原因Ca(ClO)2 CO2 H2O
6、 CaCO3 2HClO 2HClO=2HCl+O22NaOH Cl2 NaClO NaCl H2O(可用于尾气吸收)漂白粉的有效成分:Ca(ClO)2光照保存方法:隔绝空气密封保存5)与其它还原性物质反应H2S+Cl2=2HCl+S2Br+l2=2Cl+Br22Fe2+Cl2=2Fe3+2ClSO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl2I+Cl2=2Cl+I26)与有机物反应a、取代反应 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl光b、加成反应 CH2 CH2+Cl2 CH2ClCH2Cl氯气单质及其重要的化合物知识网络图Cl2HClAgClNaClNaCuFePCuCl2FeCl3PCl3和P
7、Cl5电解水溶液浓H2SO4NaOHAgNO3H2MnO2H2ONaOHCa(OH)2KIFeBr2FeCuOCaCO3FeCl2CuCl2CO2HCl+HClONaCl+NaClO CaCl2+Ca(ClO)2I2FeCl3+Br2知识小结:1、氯气具有强氧化性,能将某些变价金属氧化成它的高价化合物。2、新制氯水的主要成分是Cl2的水溶液,另含少量盐酸和次氯酸,具有强氧化性、漂白性和酸性等。通常可代替氯气使用。久置氯水的主要成分是盐酸。知识小结:3、氯气的漂白性实际上是氯气与水反应后生成的HClO表现出来的,故干燥的Cl2或液氯均无漂白性。4、漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2与CaCl2的
8、混合物,其有效成分是Ca(ClO)2。漂白粉的保存须密封(与空气中的CO2和水蒸气隔绝)。漂白粉遇浓酸可反应产生Cl2。5、凡含有ClO的盐或其它化合物均具有漂白性和强氧化性。二、氯气的实验室制法氧化剂:MnO2 还原剂:HCl1、反应原理:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2 +2H2O还可以通过下列反应制氯气 KMnO4+HCl-KClO3+HCl-K2Cr2O7+HCl-2、发生装置分液漏斗圆底烧瓶固体反应物加热制气例如:氧气、氨气等固体和液体混合制气例如:氢气、二氧化碳等有液体反应物,反应需要加热例如:氯气、氯化氢等常见的气体发生装置3.收集的气体方法收集方法向上排气法向下排气
9、法排水集气法简易装置图收集的气体O2、H2、CH4、NOCO2、SO2Cl2、HClH2、CH4NH3、4、尾气处理方法类别易溶气体(甲)例能溶气体(乙)例可燃气体(丙)例简易装置COH2HClNH3Cl2设置防护装置(尾气吸收装置)扩展:倒立漏斗式:如图(2)甲所示,这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。肚容式:如图(2)乙所示,当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后,
10、导气管内压强减少,使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强。5、制气装置:制取-净化-收集-吸收氯气的净化:先通过饱和食盐水除HCl,再通过浓H2SO4除H2O6、收集方法:向上排空气法、排饱和食盐水7、验满方法:湿润的淀粉-KI试纸(变蓝)湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)8、尾气吸收:NaOH溶液三、Cl-的检验1、试剂:AgNO3溶液,稀HNO32、原理:Ag+Cl-=AgCl,AgCl不溶于稀HNO33、方法:先加稀HNO3酸化,再加AgNO3溶液氯 化 氢一、物理性质1.色、态、味:.密 度:4.溶解性:3.溶、沸点:无色、有刺激性气味的气体 比空气大低极易溶于水(H
11、Cl的喷泉实验)二氯化氢的制法.实验室制法:原理:难挥发性酸制取挥发性酸药品:工业制法:H2 +Cl2=2HCl点燃NaCl(固)+NaHSO4 Na2SO+HCl 总反应:2 NaCl(固)+H2SO4 浓 Na2SO+2HCl NaCl(固)+=+HCl H2SO4 浓NaHSO复 习 课卤素元素 元素名称元素名称 氟氟 氯氯 溴溴 碘碘元素符号元素符号 原子结构示意图原子结构示意图最外层电子数最外层电子数核电荷数核电荷数电子层数电子层数 原子半径原子半径 结结 论论 F Cl Br I 均为7个电子逐渐增加依次增大均为非常活泼的非金属,具有强氧化性核对最外层电子的吸引能力逐渐减小,单质的
12、氧化性逐渐减弱。一、卤族元素的原子结构 化化 学学 式式 F2 Cl2 Br2 I2物物理理性性质质颜色颜色状态状态密度密度熔沸点熔沸点水溶性水溶性在有机在有机溶剂中溶剂中的颜色的颜色 浅黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 气体 气体 液体 固体二、卤族单质的物理性质逐渐增大逐渐升高与水反应 可溶于水 可溶于水微溶于水 易溶(橙红)苯.CCl4:紫红色酒精中:棕,黄褐能溶水汽油(苯)四氯化碳溴碘黄 棕橙 橙红深黄 褐淡紫 紫红紫 深紫 溴和碘在不同溶剂中所生成溶液(由稀至浓)的颜色变化 橙 橙红卤族元素的卤族元素的相似性相似性联系着联系着递变性递变性FClBrI原子半径逐渐增大最外层都为7e-性
13、质 相似性质 递变1、化合价2、非金属较强3、X2与金属化合成高价金属盐(I2除外)5、气态氢化物(HX)及对应的氢卤酸4、阴离子(X-)具还原性6、最高价氧化物的水化物为HXO4(F没有)1、X2氧化性减弱4、HX、X-的还原性增强2、HX的形成条件变难3、HX的稳定性减弱5、HXO4的酸性减弱单质X2物理性质的递变性6、卤素之间的置换反应三.单质的化学性质的相似性和递变性:1.与金属反应:2 MXn 2Fe3Cl2 2FeCl3 Cu+Cl2 CuCl2 2Fe+3Br2=2FeBr3 Cu+Br2=CuBr2 点燃点燃Fe+I2=FeI2 (2Cu+I2=2CuI)Fe+SFeS (2C
14、u+SCu2S)2.卤素与氢气的反应卤素与氢气的反应 H2+F2=2HF条件:暗处剧烈化合发生爆炸条件:暗处剧烈化合发生爆炸。H2+Cl2=2HCl条件:点燃或光照条件:点燃或光照。H2+Br2=2HBr 条件:加热至条件:加热至500C才能发生。才能发生。H2+I2 2HI 条件:不易发生,不断加热才能缓慢进行。反应逐渐变难 比较:(1)反应剧烈程度逐渐减弱。(2)稳定性:HFHClHBrHI(3)还原性:HFHClHBrHI(4)酸 性:HFHClHBrHI弱酸 强酸3.卤素与水的反应卤素与水的反应 2F2+2H2O=4HF+O2 X2+H2O=HX+HXO(X:Cl2.Br2.I2)比较
15、:与水反应能力依次减弱;在水中溶解度逐渐减小。4.卤素单质间的置换反应卤素单质间的置换反应 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2 2KI+Cl2=2KCl+I2 2KI+Br2=2KBr+I2 结论:F2 Cl2 Br2 I2 氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱 2.置换-萃取法 1.银盐法未知液 浅黄色沉淀 均不溶解稀硝酸白色沉淀黄色沉淀硝酸银溶液新制氯水未知液 溶液 有机层CCl4或苯紫红色橙红色三、Cl-、Br-、I-的检验讨论溴水与下列物质混合振荡后的现象是:汽油或苯 CCl4酒精 NaOH 溶液Na2CO3溶液KI溶液AgNO3溶液锌粉四、卤素及其化合物的特殊性、氟单质氧化性最强;非金属
16、性最强;无含氧酸;无还原性;在溶液中不能被氧化HF酸腐蚀玻璃;氢氟酸可存于塑料容器AgF溶于水;CaF2难溶;F元素无正价;HF水溶液呈弱酸性,而HCl,HBr,HI水溶液为强酸性四、卤素及其化合物的特殊性、氯凡能生成次氯酸的物质均有强氧化性氯水、NaClO、Ca(ClO)2;Cl+AgAgCl(白),不溶于稀HNO3;Cl2为黄绿色气体,新制氯水呈浅黄绿色;HClO4最强无机酸。、溴液溴为深红棕色液体,易挥发;溴蒸汽红棕色腐蚀皮肤、橡胶;保存液溴:密闭,冷暗处,液(水)封,玻璃塞;溴水橙黄色;AgBr见光分解用于照像术;HBr能被浓硫酸氧化,应用浓磷酸制备,用P2O5干燥。四、卤素及其化合物
17、的特殊性4、碘紫黑色固体,易升华(保存:密闭,冷暗处);遇淀粉变蓝(如:KI淀粉试纸检验Cl2的存在);HI有较强还原性,不能用浓硫酸制备和干燥;I2易溶于有机溶剂(如:CS2、CCl4、汽油);AgI用于人工降雨;具有感光性,见光分解I2+FeFeI2,I2+2Cu2CuI。四、卤素及其化合物的特殊性讨论说说下列过程中颜色的变化:钠投入滴有酚酞的水中 过氧化钠投入滴有酚酞的水中氯气通入滴有紫色石蕊试液的水中氯气通入干燥的蓝色石蕊试纸中氯气通入滴有淀粉的KI溶液中氯气通入KI溶液中,再加CCl4振荡氯气通入FeCl2溶液中讨论2说说下列物质的保存:碱金属单质过氧化钠固体氢氧化钠溶液碳酸钠溶液三
18、大强酸(硫酸、盐酸、硝酸)高锰酸钾溶液氯水、溴水液溴氢氟酸卤化银五、卤素的用途五、卤素的用途重要的化工原料;消毒;制造盐酸.氯仿和多种农药2.卤化银的用途AgCl用于制变色镜;AgBr是一种感光材料;AgI用于人工降雨3.碘化合物可防治的疾病防甲状腺肿大1.氯气的用途六、拟卤素与卤素互化物(CN)2+H2(OCN)2+H2O(SCN)2+NaOH拟卤素卤素互化物:IBr、ICl、ICl3、BrF3、ClF3固 液 固 液 液Mg+IBrIBr+H2O巩固练习:有些物质如,氰:(CN)2;硫氰:(SCN)2等与卤素(X2)性质相似,请写出下列反应的化学方程式:NaOH+(CN)2MnO2+HSC
19、NCH3CH=CH2+(CN)2考试大纲考试大纲复习要求复习要求了解元素原子核外电子排布的周期性与元素性质递变关系。重点掌握典型非金属(指:卤族元素重点掌握典型非金属(指:卤族元素在周期表在周期表中的位置及与其性质的关系中的位置及与其性质的关系了解其他常见非金属元素的单质及其化合物(指:H、C、N、O、S、Si、P等元素)2.其他常见的非金属元素(如:H,O,S,N,P,C,Si)(1)了解这些元素的单质及某些氧化物、氢化物的性质。(2)以Na2O2为例,了解过氧化物的性质。(3)掌握硫酸、硝酸的化学性质。(4)以硫酸为例,了解化工生产化学反应原理的确定。初步了 解原料与能源的合理利用、“三废
20、处理”与环境保护以及生 产过程中的综合经济效益问题。(5)了解常见盐类的性质和用途。(6)了解常见化肥的基本性质。(7)了解硫、氮、碳的氧化物对大气的污染,及防止大气污染。(8)初步了解一些生活用水的净化及污水处理的基本原理。非金属元素复习方法非金属元素复习方法理论主线:物质结构决定元素的性质,元素周期律揭示元素间的内在联系。1运用理论,统领全局,深化对比 重点元素:氯、硫、氮元素2突出重点,编织网络,理清体系3联系实际,灵活运用 从化学视角去观察、分析和解决生活、生产、环境中的各类化学问题 类、面点、线联、练元素周期表的指导元素周期表的指导元素周期律的复习指导同周期元素非金属性越来越强同主族
21、元素非金属性越来越弱元素非金属性强弱的具体表现?原子的得电子能力单质的氧化性强弱气态氢化物的稳定性、还原性最高价氧化物的水化物的酸性氧化区、还原区和氧化还原区对比氧化区、还原区和氧化还原区对比 氧化区单质是强氧化剂,具有强氧化性2Fe3Br2 2FeBr3氧化还原区单质与氧化区非金属单质反应时,表现出还原性;与还原区非金属单质反应时,表现出氧化性2Cu S Cu2S点燃Fe I2 FeI2H2O还原区非金属单质用还原法制取 SiO22C Si2CO CH2O(气)COH2氧化还原区非金属单质可能用氧化法制取,如海藻灰提碘也可能用还原剂还原法制取,如智利硝石提碘:2NaI Cl22NaClI22
22、NaIO3 5NaHSO3=2Na2SO4+3NaHSO4+I2+H2OMnO24HCl(浓)2KClO32KCl3O2 氧化区非金属单质用氧化法制取。具体元素复习方法具体元素复习方法元素知识网络图气态氢化物相应含氧酸盐 单质氧化物氧化物对应水化物相应的盐BaSO4H2SSSO2SO3H2SO4SO3HH2SO3FeSNa2SNaHS(21)Na2SO3具体物质的联想复习具体物质的联想复习组成结构性质物理性质化学性质用途制备存在实验室制法工业制法元素种类原子个数分子结构晶体结构与金属、非金属、水酸、碱、盐、有机物等的反应情况色、态、味、溶解度密度、导电导热性等(原理、装置)(原理、设备、流程)如:氯气的学习内容?
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