卤素单质的制备
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大学卤素知识点总结卤素是元素周期表中第17族的元素,包括氟、氯、溴、碘和熔点最高的氩。
卤素是非金属元素,通常呈现为单质状态为二元素分子状态,或以负离子的形式存在于自然界中。
在化学反应中,卤素通常会失去一个电子,形成一种带负电荷的离子,称为卤化物。
氟、氯、溴和碘是地球化学中最广泛存在的卤素元素。
它们分别以氟化钠、氯化钠、溴化钠和碘化钠的化合物形式存在于自然界中。
这些化合物在日常生活中被广泛应用,例如氯化钠被用作食盐,氯化钠被用作水处理剂,溴化钠被用作药品,碘化钠被用作防腐剂和药剂。
卤素在化学中有着广泛的应用,包括医药、食品加工、水处理、农业和工业生产等方面。
下面是大学卤素的一些重要知识点总结:1. 卤素的性质卤素的一般性质包括:外部电子层有7个电子,容易失去一个电子形成带负电荷的离子,因此具有强氧化性;在化合物中通常呈现为单质状态为二元素分子状态;卤素的化合物通常呈现为盐的结构,包括氯化物、溴化物和碘化物。
2. 卤素的制备氯、溴和碘的制备方法是通过化学反应或电化学方法。
其中,氯的制备可以通过氯气提制或氯化钠电解制备;溴的制备可以通过溴化钠的电解法或者用氢氧化镉和氯酸钠反应制备;碘的制备可以通过碘化钠和过氧化氢的反应制备。
3. 卤素的化学性质卤素在化学反应中通常会失去一个电子,形成一种带负电荷的离子,称为卤化物。
由于卤素的外部电子层有7个电子,因此卤素的化合物通常呈现为盐的结构。
卤素具有强氧化性,在化合物中通常呈现为单质状态为二元素分子状态。
4. 卤素的应用卤素在医药、食品加工、水处理、农业和工业生产等方面有着广泛的应用。
例如氯化钠被用作食盐、水处理剂和医药原料;溴化钠被用作药品原料;碘化钠被用作防腐剂和药剂;氟化物在环境保护和农业生产中有广泛的应用。
总而言之,卤素是一类非金属元素,具有强氧化性,在化学反应中通常会失去一个电子,形成一种带负电荷的离子。
卤素在医药、食品加工、水处理、农业和工业生产等方面有着广泛的应用,是现代化学工业中不可或缺的一部分。
一、实验目的1. 掌握卤素元素的基本性质及其在化学反应中的行为;2. 理解卤素元素的氧化还原性质;3. 掌握卤素单质、卤化物及卤素含氧酸的制备方法;4. 熟悉卤素元素鉴定及混合物分离方法。
二、实验原理1. 卤素元素的基本性质卤素元素位于周期表的第VIIA族,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
它们的最外层电子构型为ns2np5,具有7个价电子,因此具有很强的电负性,易与金属元素形成离子化合物。
卤素单质在化学性质上表现为强氧化性,能氧化许多金属和非金属。
2. 卤素的氧化还原性质卤素元素的氧化还原性质主要表现为以下两个方面:(1)氧化性:卤素单质具有强氧化性,能氧化许多金属和非金属。
氧化性顺序为:F2 > Cl2 > Br2 > I2。
在氧化还原反应中,卤素元素从-1价被氧化为0价。
(2)还原性:卤素离子具有还原性,能被氧化剂氧化。
氧化性顺序为:F- < Cl- < Br- < I-。
在氧化还原反应中,卤素离子从-1价被氧化为0价。
3. 卤素单质的制备(1)氟(F2):氟气可通过电解氢氟酸溶液制备,即2HF → H2↑ + F2↑。
(2)氯(Cl2):氯气可通过电解氯化钠溶液制备,即2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2↑ + Cl2↑。
(3)溴(Br2):溴单质可通过氯气与溴化钠溶液反应制备,即Cl2 + 2NaBr →2NaCl + Br2。
(4)碘(I2):碘单质可通过氯气与碘化钠溶液反应制备,即Cl2 + 2NaI →2NaCl + I2。
4. 卤素含氧酸的制备(1)次氯酸(HClO):次氯酸可通过氯气与水反应制备,即Cl2 + H2O → HCl + HClO。
(2)氯酸(HClO3):氯酸可通过氯气与浓硫酸反应制备,即Cl2 + H2SO4 →HCl + H2O + SO2 + ClO2。
(3)高氯酸(HClO4):高氯酸可通过氯气与浓硫酸反应制备,即Cl2 + 4H2SO4→ 2HClO4 + 4SO2 + 2H2O。
证对市爱幕阳光实验学校卤族元素专题突破本章复习以元素周期律和氧化复原理论为指导思想。
预习作业:请画出卤素及其重要化合物之间的转化关系络图,并完成有关的化学方程式。
一、卤族元素及其重要化合物间的转化关系 二、卤族元素的“原子结构——性质〞的关系 写出以下反的离子方程式: ⑴在NaBr 溶液中滴入氯水; ⑵在FeSO 4溶液中滴入溴水; ⑶在FeCl 3溶液中滴加KI 溶液;思考:比拟+3222,,,Fe I Br Cl 的氧化性强弱;比拟+--2,,Fe Br I 的复原性强弱。
写出以下反的离子方程式:⑷在FeBr 2溶液中通入少量Cl 2气体 ⑸在FeI 2溶液中参加少量溴水 ⑹在FeBr 2溶液中通入足量Cl 2气体 ⑺在FeI 2溶液中参加足量溴水思考:根据以上内容可得出卤族元素在化学性质方面有怎样的变化规律?并从原子结构的角度解释卤素在化学性质方面的递变规律。
小结:结论:结构决性质,性质反映结构。
三、卤族元素的“性质——制备〞的关系卤族元素的化学性质活泼,所以在自然界中以化合态...的形式存在。
1、卤素单质的制备〔Cl 2〕 ⑴工业制法:电解饱和食盐水 电解熔融氯化钠 ⑵室制法①、药品: ②、原理:③、装置:〔高一化学P69〕思考:如何检验装置的气密性?该装置适用于什么情况?④、除杂: ⑤、枯燥: ⑥、收集:⑦、检验是否集满: ⑧、尾气处理:⑶思考:依据室制取氯气的原理,还可以用哪些氧化剂代替MnO 2? 写出分别用KMnO 4、KClO 3、Ca(ClO)2与浓盐酸反制备氯气的化学方程式。
⑷设计:请设计一个用漂白粉和浓盐酸反制得氯气,验证枯燥的氯气无漂白性并制备氯水的装置图。
2、卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸 ⑴用化学方程式归纳出HX 的制备方法。
①↑+==+HF CaSO SO H CaF 2)(4422浓〔萤石和浓硫酸在铅皿中〕F ClBr7个电子→易得1个电子,有强氧化性。
卤代烃的制备方法1. 单质卤素和烃反应法:将单质卤素(如氯、溴、碘)和烃在光照或加热条件下反应,生成相应的卤代烃。
这种方法适用于用作溶剂和中间体的短链烃。
将无色液体氯气和苯反应,可以得到无色液体苯基氯。
2. 硫酸酸化法:将烃先与浓硫酸反应,然后再与单质卤素反应,即可得到卤代烃。
此方法适用于不适用直接卤化的烃。
催化剂法合成的短链醇就适用于此法制备相应卤代烃。
3. 氯化亚铁还原法:将烃加入盐酸和氯化亚铁的混合物中,加热反应后即可得到相应的卤代烃。
此方法适用于反应比较平稳的烃,例如苯、甲苯等。
4. 交换反应法:将烃与卤代烃反应,其烃基替换卤基的生成相应的卤代烃。
这种方法适用于含有易于交换的烷基或烯基的化合物,如没有甲基、乙烯基、丙烯基等。
5. 水合氯醛化法:将烯烃与HC1在水的存在下反应,生成相应的卤代醇化合物。
这种方法适用于烯丙烯醇和环烯烃类的化合物。
6. 卤素化试剂反应法:将烃和卤素化试剂(如三氟化硼-氯化亚铁、四溴化四物等)反应,生成相应的卤代烃。
这种方法适用于需要反应速度快的化合物。
7. 原位卤代法:将烃和卤代试剂(如氯化亚铁等)在催化剂或溶媒的存在下反应,生成相应的卤代烃。
此方法适用于对卤素具有选择性的烃。
8. 溴化铝催化法:将溴化铝作为催化剂,将烯烃和卤代试剂(如氯化亚铁)一起反应,生成相应的卤代烃。
这种方法适用于不容易与卤素直接反应的化合物。
9. 硫酸铵催化法:将硫酸铵和卤代试剂一起加入与烃混合的溶剂中,在加热时,生成相应的卤代烃。
此方法适用于烷基和烯基的中长链烃。
10. 溶剂助剂法:在卤代试剂和烃的混合物中加入溶剂助剂,如四氢呋喃、二甲苯等。
在加热时,生成相应的卤代烃。
此方法适用于反应比较平稳的化合物。
卤代烃的制备方法很多,并且适用于不同的化合物。
在进行制备时,应根据化合物的特性来选择合适的方法。
化学实验中需要注意的安全问题和环保措施也需严格遵守。
学科教师辅导讲义学员编号:年级:高一课时数:3 学员姓名:辅导科目:化学学科教师:课题卤族元素专题授课日期及时段教学目的1、了解氯及其重要化合物的主要性质2、理解卤素单质的化合物的相似性和递变性3、掌握X-的检验方法教学内容一、卤族元素的“原子结构——性质”的关系结论:结构决定性质,性质反映结构。
二、卤族元素的“性质——制备”的关系卤族元素的化学性质活泼,所以在自然界中以化合态的形式存在。
1、卤素单质的制备(Cl2)——氧化还原法⑴工业制法:电解饱和食盐水2NaCl+2H2O−−−→电解2NaOH+H2↑+Cl2↑电解熔融氯化钠2NaCl−−−−→电解熔融2Na+ Cl2↑⑵实验室制法:强氧化剂+浓盐酸反应制取氯气:原理与装置:MnO2+4HCl(浓)−−−→加热MnCl2+Cl2↑+2H2O2、卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸微热NaHSO4+HCl↑NaCl(固)+H2SO4(浓)−−−→强热Na2SO4+2HCl↑2NaCl(固)+H2SO4(浓)−−−→三、卤族元素的“一般——特殊”的归纳卤族元素的单质及其化合物有许多共性,但也存在诸多特殊之处。
(一)单质1、物理性质化学式F2Cl2Br2I2颜色淡黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色状态气体气体液体固体密度逐渐增大熔沸点逐渐升高水溶液浅黄绿色橙色黄色CCl4溶液黄绿色橙红色紫红色毒性剧毒有毒剧毒有毒Cl2、Br2、I2在水中的溶解能力比较小,但较易溶于有机溶剂中,常见的有机溶剂有:汽油、苯、四氯化碳、酒精等。
2、化学性质(主要体现强氧化性)⑴与金属反应:Fe、Cu等,但由于氧化能力不同,产物不完全相同点燃2FeCl32Fe+3Cl2−−−→点燃2FeBr32Fe+3Br2−−−→点燃FeI2Fe+I2−−−→⑵与非金属反应:H2、P等都可以与氢化合生成相应的氢化物HX,但卤族元素按原子序数递增的顺序从上至下,与氢化合的难易程度逐渐增大,产生的气态氢化物的稳定性逐渐减弱,其水溶液的酸性逐渐增强。
第一节卤素单质概述:卤族元素(X)包括氟氯溴碘砹等六种元素原子结构特点: 原子序数电子层排布电子排布式电子构型相同点:不同点:1.氟元素的发现:1529年德国人Agricola曾描述过: 利用萤石作为矿石的溶剂能使矿石在熔融时更容易流动.1670年从事玻璃加工工业的施万哈德家族发现,萤石与浓硫酸反应生成的气体,能够刻蚀玻璃,可在玻璃上刻蚀图案制成艺术品.18世纪时已制得氢氟酸,并根据它的性质,判断其组成中可能含有一种与氯相似的元素,德国的化学家许村贝克则认为这种元素是元素中最活泼的,要把它从化合物中分离出来是非常困难的.1813年英国化学家戴维曾电解氟化物制氟,但没有成功.后来英国化学家哥尔也用电解法电解氟化氢,但实验时发生了爆炸.显然是产生的少量的氟和氢激烈化合的结果.1886年法国化学家莫瓦桑终于用铂制的U形管,以铂铱合金作电极,用萤石制的螺旋帽盖紧管口并在低温条件下(-23℃),把干燥的氟氢化钾溶于液态氟化氢中作为电解质进行电解,制出了氟气.它遇到单质硅立即着火,与氯化钾反应产生氯气,根据很多化学反应,确证氟有惊人的活泼性.起初把它命名为'氟',即'流动'之意.2.氯元素的发现瑞典化学家Scheele在1771-1774年致力于软锰矿的研究,当时曾把以二氧化锰为主要成分的矿石,浸入盐酸中,立即冒出一种令人窒息的黄绿色气体,并发现它微溶于水,使水略带有酸味;并且有漂白作用,能使蓝石蕊试纸几乎变白,又能漂白花朵和绿叶;另外还能腐蚀金属;在这种气体中昆虫会立即死去.至1810年11月在英国皇家学会上才正式确认上述黄绿色气体是一种新元素,命名为氯,即"绿色"之意.3.溴元素的发现1825年德国海得堡大学学生罗威用氯气去处理家乡的一种矿泉水时,产生了一种红色物质.这种物质可被乙醚提取出来,在蒸去乙醚,得到一种红棕色液体,这就是"溴".与此同时法国学生巴拉尔德研究从海藻中提取碘: 把海藻烧成灰,用热水浸泡后,向所得溶液中通入氯气,经一段时间有碘的紫黑色晶体出现,提取碘后的母液中,总沉有一层深棕色的液体,起初被认为它可能是一种碘的氯化物.以后经多次实验,他用乙醚把母液中深棕色液体萃取出来,再用氢氧化钾处理,得到的化合物与浓硫酸二氧化锰共热后,重新又制得纯净的红棕色有恶臭的流体.它的沸点为47℃;比重为3;蒸汽很象二氧化锰;能和多种金属化合.至1826年这一新元素被命名为溴,即"恶臭"之意.4.碘元素的发现碘是在1811年为从事制硝业的法国人库尔特瓦所发现.当时曾把海藻灰浸渍出的海藻盐汁加热蒸发,首先析出食盐,随后依次结晶出氯化钾和硫酸钾等.但库尔特瓦发现产品不纯,因为海藻灰中含有碳,在烧制过程中碳可使硫酸盐还原成硫化物如硫化钠等,它想用硫酸和硫化钠反应溢出硫化氢,把硫化钠除去,结果很好.但有一此用的硫酸太多了,出现了紫色彩云冉冉升起.并且有一股和氯气相似使人窒息的气味充满全室.紫色蒸汽遇到冷的物体表面,即凝成大片的暗紫色的晶体,这种新的元素到1814年被命名为碘,即"紫色"之意.1.物理性质:在卤素分子内原子间以共价键结合,而在分子间仅存在微弱的分子间作用力,随着分子量的增大,分子的变形性增大,分子间的色散力也逐渐增强.因此,卤素单质的密度熔点沸点临界温度临界压力和汽化热等物理性质按F-Cl -Br-I的顺序依次增大.常温下状态颜色溶解度气味毒性氟(F2) gas 淡黄色反应(O2,OF2,O3,H2O2)氯(Cl2) 气体黄绿色不大酒精乙醚的混合气或氨水溴(Br2) 液体红棕色不大苯甘油洗涤,再水洗碘(I2) 固体紫黑色不大(价层电子能量) (萃取) (蒸汽毒性依次减弱)2.化学性质:1. 与金属的作用:氟与所有的金属直接化合:氯能与各种金属直接化合,但有些反应需要加热,反应还比较剧烈:2. 与非金属作用:1.与H2化合:( 反应条件,剧烈程度,说明问题)2.与P化合: (强调Cl2反应时的特殊现象及其原因)3. 与水碱的反应F 2 + H2O == HF + O2Cl2 + H2O == HCl + HClOX 2 + H2O === HX + HXO (X= Cl Br I)HClO的性质: (1) 一元弱酸 HClO === H+ + ClO-结构式: H-O-Cl(2) 不稳定性(3) 强氧化性重点介绍其用途漂白作用(实验)氯水的成分: (重点分析微粒的形式)X 2 + 2OH- === X- + XO- + H2O (Br2) (冷碱)Cl2 + 6OH- === 5CI- + ClO3- +3H2O (加热)3I2 + 6OH- == 5I- + IO3- + 3H2O2F2 + 2OH-(2%) = 2F- + OF2+ H2O[漂白粉] 1. 制取原理2. 漂白原理3. 失效过程4. 卤素间的置换反应:重点说明元素的非金属性与单质氧化性的区别和联系以及判断的依据.[问题] 用实验的方法区分氯化钠溴化钠碘化钾三种无色晶体(至少两种方法)?[KI淀粉试纸] : 介绍原理(氧化还原 I2的特性)1.与饱和烃和不饱和烃的反应(除I2外)CH4 + Cl2CH3Cl + HCl(氢可逐步被取代)CH2 = CH2+ Cl2CH2Cl-CH2Cl (加成反应)1.卤素的制备和用途:1.F2的制备: 电解氟氢化钾和氟化氢的混合物(KF.2HF) 373K阳极(石墨): 2F- = F2+ 2e阴极(电解槽): 2H+ + 2e = H2电解电解总反应: 2KHF2 ===== 2KF + H2+ F2用途: (1) 在原子能工业中.用F2将UF4氧化成UF6,然后用气体扩散法使铀的同位素235U和238U分离.(2) 制氟化有机物: 氟里昂-12的CCl2F2(制冷剂) CBr2F2(高效灭火剂)CCl3F用作杀虫剂聚四氟乙烯(高温绝缘垫片,密封套,轴承)全氟烷烃(C7F16)化学惰性(制氟材料)2.氯的制备:实验室制法: (介绍两种方法)工业制法: 电解饱和食盐水.(由学生回忆总结)用途: 盐酸、农药、炸药、有机染料、有机溶剂和化学试剂的制备.漂白纸张、布匹和消毒饮水.合成塑料和橡胶及石油化工方面.处理工业废水(H2S、MCN)3.溴和碘的制备溴离子和碘离子具有较明显的还原性,常用氯来氧化Br-和I-以制备Br2和I2.工业上从海水中制溴: 把盐卤通入氯气置换溴,用空气把溴吹出以碳酸钠吸收,这时溴就歧化生成Br-和BrO3-离子,最后用硫酸酸化,单质溴又从溶液中析出.实验室制法:2NaBr + 3H2SO4+ MnO2=== 2NaHSO4+ MnSO4+ 2H2O + Br22NaI + 3H2SO4+ MnO2=== 2NaHSO4+ MnSO4+ 2H2O + I2(海藻灰中提取I2)2IO3- + 5HSO3- === 5SO42- + H2O + 3H+ + I2实际上: ( IO3- +3HSO3- === I- + 3SO42- + 3H+IO3- + 5I- + 6H+ ==== 3I2+ 3H2O)用途: 汽油抗震添加剂C2H4Br2及军事上的催泪性毒剂. 碘酒用作消毒剂; 碘仿用作防腐剂; 防治和治疗甲状腺肿 ;AgI用于人工降雨.。
卤素元素的知识结构图1.卤素单质的制备:单质的性质尤其是氟的特殊性、强氧化性,卤素单质的歧化及逆歧化作用,卤离子的还原性2.卤化氢的制备、化学性质。
卤化氢和卤化物形成过程的热力学分析:卤素含氧酸的结构,卤素含氧酸及其盐的氧化性变化规律(影响含氧酸及其盐氧化性的因素);卤素元素的ΔGθ/F-Z图。
3.卤化物溶解情况及水解性质,卤素互化物,多卤化物4.卤族元素氧化物及含氧酸的酸性,含氧酸及其盐的制备,含氧酸的酸性强弱的规则,R-O-H模型及Pauling规则。
5.拟卤素(氰,硫氰)的性质及其能够发生的一些化学反应。
6.卤素元素用途,生化功能及环境化学7.Cl-、Br-、I-的分离及检出(二) 学习的重点和难点1. 应用卤族元素的ΔGθ/F-Z图讨论卤素不同氧化态化合物的基本性质及制取方法;运用卤族的ΔGθ/F-Z图来判断卤素及其化合物各氧化态间的转化关系。
2.能利用ΔGθ/F-Z图进行有关热力学的计算;3.卤族元素含氧酸及其盐的氧化还原性的变化规律;4.卤化物的性质及非金属卤化物的水解规律性;(?)5.氢卤酸、卤素含氧酸酸性的规律;利用相关的理论解释这些变化的规律。
6.应用价电子互斥(VSEPR)理论分析讨论卤素常见化合物分子的空间构型;7.掌握第二周期元素性质的特殊性;8.卤素与人体生命过程、环境的关系以及在国民经济中的重要性。
一.卤素元素的基本性质1.四个特殊性(主要氧化数,解离能(?),溶解度,第一电子亲和能)2.第二周期元素氟的特殊性(6点)及原因(4点??)3.卤素元素各氧化态的氧化还原性【自由能—氧化态图(△G Ø/F-Z)】二.卤素的电势图。
电极电势的计算三.卤素单质的性质:1.卤素单质的强氧化性2.卤离子的还原性3.卤素与还原剂的作用(不同卤素产生的反应产物)四.卤素与水的作用:卤素的歧化与逆歧化1.卤素与水的作用据φ-pH图(三个区域)卤素与水的作用(如何除去碘水中的碘,卤素的水解反应,卤素歧化实际产物的决定因素,碘的定量反应,卤素的逆歧化反应)五.卤素单质的制备1.氟(电解法,保存方法及其原因、制备1氟的贮存和释放,制备2)2.氯气(工业,实验室)3.溴的制备方法4.碘的制备:(工业,碘的分离)六.卤素含氧酸及其盐的氧化性规律:(根据电极电势判断)1.命名(四种酸)2.氧化性规律A.介质酸碱性(酸介质>碱介质)(理论解释:能斯特方程与热力学及氢离子的反极化作用)B.同一组成类型、不同卤素的氧化性(解释:a.中心原子的有效离子势,b第四周期元素的特殊性(内容及应用)C.同一元素,不同氧化态:(a.从含氧酸的结构进行解释七.卤素及其重要化合物1.卤素单质的物理性质(状态,颜色)*扩充知识点:光的互补关系(物质的颜色)A.卤素单质在R.T颜色(原因)B.卤素在水中溶解度C.碘在有机溶剂中的溶剂化作用2.卤化氢与氢卤酸A.性质a.物理性质(氟化氢与其他卤化氢的溶解度的区别与原因,卤化氢沸点异常的原因?,b.氢卤酸(是其水溶液)的性质(①酸性递变规律②氢氟酸的特殊性(四点?)B.氢卤酸的制法a.直接合成b.浓硫酸与金属卤化物作用(氟和氯,对于溴和碘采用浓磷酸(原因及其好处))、3.卤化物A.卤化物类型(三大类型)a.键的离子性(共价键变化规律①同一金属,不同氧化态?②同一金属、不同卤素?③同一周期(四氯化钛,液态,不导电)B.溶解度(两点)a.氯溴碘的卤化物溶解度比较b.氟化物的特殊性(两点?)C.卤化物的水解(1)金属卤化物《1》活泼金属可溶性氟化物《2》其他的可溶性金属卤化物(卤化物的保存,及无水三氯化铝的制备)(2)非金属卤化物(多数水解,少数不水解)《1》水解机理(点){1}亲核水解(发生的结构条件?){2}亲电水解(发生的结构条件){3}“亲电+亲核”水解{4}三氟化氮不水解的原因(三点){5}四氟化碳,四氯化碳,六氟化硫在室温不水解的原因(2点)4.卤素互化物A.通式(原子量大的在前)B.几何构型(价层电子对排斥模型)C.化学性质(似卤素,强氧化性,歧化)D.多卤化物(定义及其几何构型,碘三负离子与碘五负离子)5.卤素氧化物A.氧化物(重要氧化物Cl2O,,ClO2)B.氧化物的分子几何构型(Cl2O?,ClO2?)*补充知识点:影响键角的因素(杂化态,孤对电子,大π键,电负性?)6.卤素的含氧酸及其盐A.分子结构(正高碘酸与偏高碘酸)B.次卤酸HXO及其盐(酸性与稳定性的变化规律,分解方式)(关于歧化反应的五点)C.亚卤酸及其盐(亚卤酸的存在形式及原因)D.卤酸及其盐(存在形式与化学性质,制备)E.高卤酸及其盐(高氯酸的4条性质)F.含氧酸酸性(1)酸性递变规律(2)解释《1》R—O—H模型(经验规则:特例含d电子的金属氢氧化物不能用)《2》半定量经验规则(含氧酸非羟基氧原子数目与酸性,正酸与焦酸)7.拟卤素A.主要的拟卤素(氰,硫氰,氧氰)B.与卤素的相似性(7点相似)*补充知识点:拟卤离子和卤离子按还原性由小到大可以共同组成一个序列:F–,OCN–,Cl–,Br–,CN–,SCN–,I–。
第六章卤素一卤素单质的性质、结构、制备和用途1化学性质:F2 + H2O == 2HF + O2Cl2 + H2O == HCl + HClO (漂白、杀菌)Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O (漂白液)2Cl2 + 2Ca(OH)2 == CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O (漂白粉)(氯化钙、次氯酸钙及部分未反应的氢氧化钙的混合物称为漂白粉,有效氯约30%;有效氯在70%以上的次氯酸钙称漂粉精,次氯酸钠溶液称为漂白液)3Cl2 + 6K2CO3 + 3H2O == 5KCl + KClO3 + 6KHCO3或3Cl2 + 3K2CO3 == 5KCl + KClO3 + 3CO2↑(Br2和I2均发生此反应)3Cl2 + 6KOH == 5KCl + KClO3 + 3H2O(制氯酸钾)3Br2 + 6OH- == 5Br- + BrO3- + 3H2O(273K以上)3I2 + 6OH- == 5I- + IO-3 +3H2O (任意温度)I2 + KI == KI3(可配制浓的碘溶液,棕色)2F2 + 4NaOH == 4NaF + 2H2O + O2↑(在极稀的碱溶液中还会有OF2生成)2P(过量)+ 3Cl2 == 2PCl32P + 5Cl2(过量)== 2PCl5(溴和碘只能生成三卤化物)单质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2Cl2 + 2I- == 2Cl- + I2, 5Cl2 + I2 + 6H2O == 2HIO3 + 10HCl3I2 + 10HNO3 == 6HIO3 + 10NO↑+ 2H2O2单质的制备:(1)氟的制备:电解法:电解KF的氢氟酸溶液:2HF2- = 2F- + H2↑+ F2↑化学法:K2PbF6== K2PbF4 + F2或BrF5 == BrF3 + F2或2KMnO4 + 2KF + 10HF + 3H2O2 == 2K2MnF6 + 8H2O + 3O2↑SbCl5 + 5HF == SbF5 + 5HClK2MnF6 + 2SbF5 == 2KSbF6 + MnF4MnF4 == MnF3 + 1/2F2↑(2) 氯的制备:电解氯化钠饱和溶液:2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑+ Cl2↑MnO2 + 4HCl(浓)== MnCl2 + 2H2O + Cl2↑2KMnO4 +16HCl == 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2↑(3) 海水中提取溴:在383K时,将氯气通入pH=3.5的海水中:Cl2 + 2Br- == 2Cl- + Br2;用空气吹出单质溴,并用碳酸钠溶液吸收:3Br2 + 3Na2CO3 == 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2;用硫酸酸化:5Br- + BrO3- + 6H+ == 3Br2 + 3H2O.(4) 制碘:Cl2 + 2I- == I2 + 2Cl-;2IO-3 + 5HSO-3 == 2HSO-4 + H2O + I2(亚硫酸氢钠不能过量)设计一种方案测定含碘盐中碘的含量.2NaI + MnO2 +3H2SO4 == MnSO4 + 2NaHSO4 + 2H2O + I2练习题:1 卤素单质的熔沸点、颜色、毒性、稳定性、氧化性、与水的反应有何规律性?为什么?2 为什么由氟到氯的活泼性有一个突变?由于氟原子半径非常小,F2中氟F-F间的斥力和非键电子对的斥力较大,致使F2的离解(155kj.mol-1)远小于Cl2的离解能(240kj.mol-1);由于F-半径特别小,形成的化合物离子键更强,晶格能更大;由于F-半径很小,其水合热比其它卤素离子高得多。
第一节 卤 素一、卤素单质1. 制法:实验室中卤素单质一般可用氧化剂[MnO 2、KMnO 4、K 2Cr 2O 7、KC1O 3、Ca(C1O)2]氧化氢卤酸的方法制取。
例如:2KMnO 42+5C12↑+8H 2O制取氟只能采用电解法。
例如:2KHF 2(熔融)电解 2KF +H 2↑+F 2↑ 2. 性质:卤素是典型的非金属元素族。
游离态的卤素非金属活泼性显著,是常见的氧化剂,它们与多种金属直接化合成氢卤酸盐,也与不少非金属反应得到非金属卤化物。
下面以卤素与水、碱的反应为例,来进一步认识卤素的性质。
(1)与水反应:一般卤素与水发生歧化反应,水既不是氧化剂,也不是还原剂,X 2+H 2O==HX + HXO ;而氟与水反应,水是还原剂, 2F 2 + 2H 2O == 4HF + O 2。
(2)与碱溶液反应:常温下C12、Br 2、Br 2和氢氧化钠溶液反应生成卤化物、次卤酸盐、卤酸盐。
C12 + 2OH — == C1—+C1O — +H 2O ;Br 2 + 2OH — == Br —+BrO — + H 2O 或3Br 2 + 6OH — == 5Br —+BrO 3—+3H 2O 3I 2 + 6OH — == 5I —+IO 3—+3H 2O (IO —常温下不稳定,歧化为I —、IO 3—) 加热条件下,C12和浓氢氧化钠溶液反应则生成卤化物、卤酸盐。
3C12 + 6OH — = 5C1—+C1O 3— +3H 2O 。
但氟气通过稀的氢氧化钠溶液(2%水溶液)生成氟化钠,同时放出一种无色气体OF 2气体(还有可能生成O 3)。
2F 2 + 2OH —== 2F —+OF 2 ↑+ H 2O对于氟的特殊性还应注意下列几方面:(1)氟能氧化稀有气体;(2)绝大多数的金属加热后能在氟气中燃烧,生成价态的氟化物;(3)氟能氧化高能燃料:2F 2+N 2H 4 = N 2 + 4HF ;(4)氟是人体形成强壮的骨骼和预防龋齿所必需的微量元素;(5)CaF2、MgF2难溶于水;(6)氟能使硫氧化为+6价,其它卤素均不能将硫氧化为+6价。
卤族元素教案(5篇)卤族元素教案篇1教学目标:学问目标:1.把握卤族元素性质改变规律2.了解卤化银的性质、用处及碘与人体健康等学问3.把握卤离子的检验及其干扰离子的排解4.联系生产和生活实际,通过对卤化物、海水资源及其综合利用的介绍,了解有关卤素的现代科技进展的状况。
力量目标:1.通过对卤素与氯气性质的比较,初步形成元素族的概念。
2.了解卤素性质随着核电荷数的增加,原子半径的增大而递变的规律。
3.提高对同族元素性质进行类比和递变的推理、推断力量。
4.通过学习氯、溴、碘和卤化物的鉴别,培育观看、分析力量。
情感目标:使同学熟悉到冲突的普遍性和特别性,熟悉量变与质变的关系。
重点和难点卤素单质的性质与原子结构的关系;卤素单质化学性质的规律性及特别性。
教学方法1. 卤素的物理性质运用比较的方法2. 通过试验对卤素单质在不同溶剂中的颜色加以验证。
3. 留意化学性质和原子结构互相联系。
4. 新课前收集氟、碘元素与人类健康的有关材料,课上沟通商量。
例如:含氟牙膏使用过量好吗?人缺少碘会得病,碘的摄取是越多越好吗?最终得出结论:适量对人体有利,过量反而有害。
5. 对于选学内容海水资源的利用发动同学收集资料,共同探讨我国利用海水资源的现状以及对将来的展望。
激发同学的学习爱好。
学习方法阅读,质疑,探究,试验验证,归纳,总结教学过程:引入:前面已经学习过金属钠,利用由个别到一般的科学方法熟悉了碱金属性质的递变。
今日我们将连续利用这种方法,学习卤素的性质。
展现:氟、氯、溴、碘、砹结构的图片,让同学找出卤素原子结构的异同点。
再依据结构的特点推想性质的特点。
小结:卤素原子结构特点。
板书:其次节卤族元素[投影]卤素的原子结构一、原子结构的特点1. 卤素原子结构的相同点是原子的最外层都有7个电子。
2. 卤素原子结构的不同点是核电荷数不同,电子层数不同,原子半径不同。
展现:氟、氯、溴、碘、砹单质的图片或者部分单质的实物样品。
让同学观看颜色和状态。
微专题·大素养❻ 从海水中提取卤素单质的工艺流程【知识基础】1.氯的提取——氯碱工业化学方程式为2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。
2. 海水提取溴(1)流程(2)主要过程及反应原理微点拨HBr 的制备:浓硫酸可氧化Br -,因此不能用浓硫酸与NaBr 反应制备HBr ,而用具有高沸点和非氧化性的浓磷酸与NaBr 反应制备HBr ,NaBr +H 3PO 4(浓)=====△NaH 2PO 4+HBr ↑。
3.海带中提取碘(1)流程(2)通入Cl2的反应原理发生反应的离子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。
【素养专练】1.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列说法正确的是()A.①中反应的离子方程式:2I-+H2O2===I2+2OH-B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出C.③中得到的上层溶液中含有I-D.操作Z的名称是加热2.海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源。
如图为海水利用的部分过程,下列有关说法不正确的是()A.制取NaHCO3的反应利用了NaHCO3的溶解度小于NaClB.侯氏制碱法应先通NH3再通CO2C.在第②、③、④步骤中,溴元素均被氧化D.③④的目的是进行溴的富集3.海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。
如图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca 2+、Mg 2+、S O 42−等离子,为除去这些离子,所加试剂及其先后顺序为(填化学式):________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。