氯离子的检验 成盐元素——卤素
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环保无卤认证——卤素常识卤素是化学元素周期表中第七族元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)它们在自然界都以典型的盐类存在,是成盐元素。
卤族元素的单质都是双原子分子,它们的物理性质的改变都是很有规律的,随着分子量的增大,卤素分子间的色散力逐渐增强,颜色变深,它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。
卤素都有氧化性,氟单质的氧化性最强。
卤族元素和金属元素构成大量无机盐,此外,在有机合成等领域也发挥着重要的作用。
元素性质原子结构特征最外层电子数相同,均为7个电子,由于电子层数不同,原子半径不,从F~I原子半径依次增大,因此原子核对最外层的电子的吸引能力依次减弱,从外界获得电子的能力依次减弱,单质的氧化性减弱。
递变性与氢反应的条件不同,生成的气体氢化物的稳定性不同,HF>HCl>HBr>HI,无氧酸的酸性不同,HI>HBr>HCl>HF.。
与水反应的程度不同,从F2~I2逐渐减弱。
注意:萃取和分液的概念·在溴水中加入四氯碳振荡静置有何现象?(分层,下层橙红色上层无色)·在碘水中加入煤油振荡静置有何现象?(分层,上层紫红色,下层无色)卤离子的鉴别:加入HNO3酸化的硝酸银溶液,氯离子:得白色沉淀Ag+(aq)+Cl-(aq)——→AgCl(s)溴离子:得淡黄色沉淀Ag+(aq)+Br-(aq)——→AgBr (s)碘离子:得黄色沉淀Ag+(aq)+I-(aq)——→AgI(s)卤素的物理、化学特性通常来说,液体卤素分子的沸点均要高于它们所对应的烃链(alcane)。
这主要是由于卤素分子比烃链更加电极化,而分子的电极化增加了分子之间的连接力(正电极与负电极的相互吸引),这使我们需要对液体提供更多的能量才能使其蒸发。
卤素的物理特性和化学特性明显区分与于它对应的烃链的主要原因,在于卤素原子(如F,Cl,Br,I)与碳原子的连接,即C-X的连接,明显不同于烃链C-H连接。
第四章非金属及其化合物第二节富集在海水中的元素——氯 第2课时氯气与碱反应及氯离子的检验三维目标 【知识与技能】1. 根据氯气与水的反应能正确写出氯气与碱反应的化学方程式。
2. 知道漂白粉的成分与用途。
3. 学会氯离子的检验方法。
【过程与方法】通过引导学生观察、分析实验现象,培养归纳、推理能力以及探究精神。
【情感态度与价值观】1.培养认真仔细、严谨求实的科学态度和努力探索的优良品质。
2.创设问题情景,培养学生提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的能力。
3.联系氯气的毒性及其广泛用途,渗透对立统一和辩证唯物主义观点。
教学重点实验室制备氯气的方法,漂白粉的成分与用途。
教学难点氯气与碱的反应及氯离子的检验方法。
教学过程【新课导入】舍勒发现氯气的方法至今仍是实验室制取氯气的主要方法之一。
原理:4HCl(浓)+MnO 2=====△MnCl 2+2H 2O +Cl 2↑。
装置:通过上节课的学习我们知道自来水用氯气杀菌消毒,是因为氯气和水反应生成了一种具有强氧化性的物质——次氯酸。
而人们在用氯气时,往往存在一些问题难以克服。
所以在日常生活中一般不用氯气,“84”消毒液是我们日常生活中常用的一种消毒剂,你知道它的有效成分是什么吗?它又是怎样制备的呢?【阅读】教材第84~85页,了解漂白粉和漂白液的成分及制备方法。
【板书】一、氯气与碱反应【演示实验】向两只盛有氯气的集气瓶中分别加入等量的水和NaOH溶液,振荡后,看气体颜色变化情况,比较氯气与碱反应和与水反应的程度。
学生观察对比,回答。
【归纳】氯气与水反应时,只有部分氯气与水反应。
而氯气与碱反应时,瓶内氯气几乎被全部吸收。
【板书】Cl2 + 2 NaOH === NaCl + NaClO + H2O【讲解】NaClO就是“84”消毒液的有效成分,利用此原理,工业上采用价廉易得的消石灰和氯气反应制得漂白粉。
【阅读】课本第85页关于漂白粉的制备、成分等内容,并回答下列问题:①写出制备漂白粉的反应方程式。
4-2-2 氯离子的检验、卤素教学目标1、巩固氯气的化学性质,初步掌握Cl―的检验方法。
2、了解卤族元素的性质与氯的相似之处。
3、引导学生自主学习、合作探究Cl―的检验方法,学习科学家研究化学的科学态度和研究方法。
4、培养学生辩证唯物主义的观点,养成关注化学在生产、生活中的应用的习惯,培养创新能力教学重点Cl―的检验方法教学难点卤族元素单质的氧化性教学过程〖复习提问〗1.灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶里,有何现象?写出反应的化学方程式。
2.在空气中点燃氢气,然后伸入盛有氯气的集气瓶里,有何现象?写出反应的化学方程式。
3.Fe、S、C在O2中燃烧,以及H2、Cu在Cl2中燃烧,有何共同特点?〖板书〗二、氯离子(Cl-)的检验〖实验4-6〗检验盐酸、NaCl溶液中的Cl-,并用Na2CO3溶液做对比实验,并填表。
〖强调〗先加几滴硝酸银溶液,再加几滴稀硝酸。
〖问〗为什么检验Cl-时,先加几滴硝酸银溶液,再加几滴稀硝酸?(防止CO32―的干扰)〖练习〗写出上述反应的离子方程式〖板书〗Ag+ + Cl- = AgCl↓2Ag+ + CO32- = Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+ = 2Ag++CO2↑+H2O〖投影小结〗检验Cl―的方法(1)在被检验的溶液中加入稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则被检液中含有Cl―。
(2)在被检验的溶液中滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶,则被检液中含有Cl―。
〖讲〗氯原子的最外层是7个电子,在化学反应中易得一个电子,成为8电子的稳定结构,和氯原子结构相似的元素还有F、Br、I等,统称为卤族元素—卤素。
〖板书〗三、成盐元素—卤素〖讲〗氟单质是淡黄绿色气体,氯气是黄绿色气体,溴是深红棕色液体,易挥发,用水封,溴水是橙红色。
碘是紫黑色固体,易升华,碘水是棕黄色,碘遇淀粉变蓝色。
〖思考与交流〗卤素原子结构有何相似点和不同点?由此推测它们化学性质有何相似性和递变性?〖投影〗〖投影小结〗〖问〗氯气可以与金属反应,那溴和碘哪?请写出溴与碘和铁反应的化学方程式〖板书〗1.与金属反应〖讲〗F2、Cl2、Br2的氧化性强,能把可变化合价的金属氧化成高价的金属卤化物,I2的氧化能力最弱,跟铁反应只夺取铁的2个电子,生成FeI2。
高一化学导学案富集在海水中的元素——氯共一课时【学习目标】1.使学生了解氯气的物理性质及其重要用途;2.使学生掌握氯气的化学性质—与金属、非金属及水的反应3.通过氯气的发现过程培养学生从事科学研究的态度和方法。
【重点难点】重点:氯气的化学性质难点:氯离子的检验预习自学一.氯气的结构:氯的原子结构示意图为,氯原子最外层有个电子,易电子,达到8个电子的稳定结构。
故氯元素的非金属性很强,在化学反应中表现出很强的性。
二、活泼的黄绿色气体——氯气。
阅读科学史话:氯气的发现与确认。
[思考与交流1]1、从氯气的发现到确认时间长达30多年。
你从中得到什么启示?2、舍勒发现氯气的方法至今仍是实验室制取氯气的主要方法之一。
请写出舍勒发现氯气的化学反应方程式:________________。
3、制备:氯气的实验室制法三.物理性质⑴通常状况下,氯气是色的体,有毒,有刺激性气味。
⑵密度比空气。
⑶常温下,1体积水能溶解体积的氯气,所以Cl2 溶于水。
⑷氯气熔点-1010C,沸点-34.60C,所以氯气是易化的气体. 四.化学性质1.与金属的反应⑴Na + Cl2=( 白烟) ⑵Cu + Cl2=⑶Al + Cl2=⑷Fe + Cl2=【思考交流】:氯气能与大多数金属反应,若金属有可变价态,则生成价氯化物2.与非金属的反应氢气在氯气中燃烧:H2 + Cl2=(工业制HCl原理)氯气与钠、铜、氢气、磷的反应说明,燃烧不一定有氧气参加。
的化学反应,都可以叫做燃烧。
3.Cl2跟水的反应:氯气溶于水所得的溶液叫“氯水”,氯水呈色。
Cl 2 + H2O2HClO = 2HCl + O2↑(次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。
)新制氯水存在的微粒①分子②离子①一元弱酸,酸性比H2CO3________(强或弱)②不稳定,见光分解:HClO ______________ HClO的基本性质久置的氯水变成了,主要微粒。
③强氧化性;④漂白、杀菌能力,使有色布条、品红溶液等褪色,故氯水可用作。
卤族元素的性质与卤素离子的检验卤族元素是周期表中第17族元素,包括氟、氯、溴、碘和石碱金属钾,它们与其他元素形成盐类化合物。
本文将介绍卤族元素的性质和卤素离子的检验方法。
1.物理性质:-氟:是最轻的卤素,为黄绿色气体,在常温常压下几乎无色。
因其高度活泼,几乎与所有元素反应,包括玻璃和金属。
氟化物广泛应用于牙膏、水处理等领域。
-氯:是常见的卤素,为黄绿色气体,在常温常压下呈黄绿色。
氯气具有剧烈的刺激性气味和毒性,常用作消毒剂和漂白剂。
-溴:为红褐色液体,在常温常压下存在。
具有刺激性气味,并具有毒性。
溴广泛用作制取有机合成物和药物。
-碘:为紫黑晶体,在常温常压下为固体。
具有刺激性气味,可溶于有机溶剂形成紫色溶液。
碘广泛用于消毒和医药化学领域。
-钾:是一种银白色金属元素,具有较低的密度和较强的活性。
在自然界中主要以盐类的形式存在。
2.化学性质:-卤素元素具有较强的氧化性和还原性。
它们与金属反应生成盐类化合物。
-卤素元素对有机物有较强的亲和力,能与有机物发生反应,产生有机卤化物。
-卤素元素在水中形成酸性溶液,称为卤素水。
-卤族元素能形成带负电荷的单价阴离子,即卤素离子。
卤素离子的检验方法1.氯离子检验:-银镜反应:加入硝酸银溶液,形成白色沉淀。
-预加溴水反应:加入部分溴水和碳酸钠溶液,会有氯气排出,使溴水褪色。
2.溴离子检验:-加入银离子:加入硝酸银溶液,形成黄色沉淀。
- 加入氨水:加入溴离子会生成摩尔洛尼溴铵(Melnikov's reagent),溶液呈橙红色。
3.碘离子检验:-加入银离子:加入硝酸银溶液,形成黄色沉淀。
-加入盐酸:加入盐酸后产生紫色气体。
4.氟离子检验:-加入钡离子:加入硝酸钡溶液,无明显反应。
5.卤素的火焰颜色:-氯:火焰呈黄绿色。
-溴:火焰呈橙红色。
-碘:火焰呈紫色。
以上是卤族元素的性质和卤素离子的检验方法。
卤族元素在化学和医药领域有着广泛的应用,了解其性质和检验方法对于相关领域的研究和应用具有重要意义。
第2课时氯离子的检验成盐元素——卤素
学习目标:掌握氯离子的检验方法。
了解卤族元素在原子结构、性质等方面的相似性。
自学指导:
一. 氯离子的检验
1.填写下列表格:
2.原理:被检液中滴入少量__酸化,再滴入__溶液,若产生__,则可断定溶液中含有氯离
子。
不可用盐酸酸化。
Cl-+ AgNO3(aq) → + 稀硝酸→白色↓
解释:Ag+ + Cl—= AgCl↓
2Ag+ + CO32— = Ag2CO3↓ Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + H2O + CO2↑
疑难精讲:
知识点一:卤素
在周期表中,与氯元素相似,都处于同一纵行——第ⅦA族,称为卤族。
它们原子的最外层都有7个电子,极易得一个电子的元素还有氟(F)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),它们是典型的非金属元素,因此卤素都是强氧化剂,在自然界均只以化合态存在。
但随着电子层数递增,原子半径渐增大,核对外层电子的引力渐减弱,得电子能力渐减弱,其氧化性逐渐减弱,F2>Cl2>Br2>I2类别相似性差异性
氧化性卤素单质都具有氧化性F2>Cl2>Br2>I2氧化性逐渐减弱(F2是最强的非金
属氧化剂,F元素无正价,无含氧酸,无水溶液)
与氢反应H2 +X2 = 2HX 反应条件逐渐增高:F2(黑暗中爆炸,F2是非金属
性最强的元素)、Cl2(点燃或光照,见光爆炸)、
Br2(加热且缓慢化合)、I2(蒸气和H2持续加热且
仍为可逆反应)
与水反应(歧化反应)H2O + X2 = HX + HXO 2H2O + 2F2 = 4HF + O2↑,置换反应。
故F2不能从
其它卤素化合物的水溶液中将其卤素单质置换出来
(F2与H2O反应是一个水最还原剂的反应)
I2微量歧化
与碱反应(歧化反应)
2NaOH + X 2 = NaX + NaXO + H 2O
6NaOH + 3X 2 = 5NaX + NaXO 3 + 3H 2O
碱的浓度、温度不同,产物不同; F 2除外,因其首先置换出氧气;
与金属反应 生成高价金属卤化物 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3
①F 2和所有金属都能反应;②Cl 2和绝大多数金属反应;③Br 2和较活泼金属反应;④I 2只和活泼金属反应;⑤I 2只能生成FeI
2
卤素单质间 的置换反应
置换能力:Cl 2>Br 2>I 2 F 2除外,因水溶液中其首先置换出氧气;
特性:
①I 2 易升华:I 2晶体易升华(升华后,用酒精洗,是因为I 2溶于酒精),利用这一性质
可以分离碘,碘也是常温下固体单质中惟一的双原子分子
使淀粉变蓝色——碘水能使淀粉变蓝
②溴——Br 2常温下是液态,且是惟一的一种液态非金属单质(Hg 是液态非金属单质).液态Br 2
有剧毒,易挥发,故要用蜡严密封闭保存在磨口玻璃瓶中,还可加少许水作保护剂抑制Br 2挥发,不可用橡胶塞。
③F 2——最强氧化剂,不能用氧化剂将F -氧化为F 2(只能用电解法)F 元素无正价。
且能与稀有气体化合。
④F 2、HF 气体与氢氟酸均能腐蚀玻璃,不能用玻璃容器盛装,应保存在塑料瓶或铅制器皿中.(HF 剧毒)。
知识点二: 拟卤素和卤素互化物
1. 与卤素单质的性质相似,其原子团是化合物中的阴离子,也有与卤素阴离子相似的性质。
如:氰(CN)2 ,硫氰(SCN)2等物质,称为拟卤素。
2. 不同的卤素之间可以互相化合,形成一系列化合物,如IBr 等,这类化合物称为卤素互化物,与卤素单质的性质相似。
与水反应:IBr + H 2O =HBr + HIO
与碱反应:IBr + 2NaOH = NaBr + NaIO + H 2O 其中非金属性弱的卤素显正价。
典题精练:
题型一:考查Cl -
离子、Br -
离子、I -
离子的鉴别 例1:鉴别NaCl 、NaBr 、KI 三种白色固体。
解析:方法一:可用氯水鉴别。
△
把这三种物质各取少量制成溶液,加入新制的氯水和汽油(或四氯化碳),振荡,分层,使汽油层呈无色的是NaCl ;使汽油层呈橙色的是NaBr ;呈紫色的是KI 。
方法二:可先用焰色反应将KI 区分出来。
然后再将另外两种物质各取少量制成溶液,加入AgNO 3溶液,有白色沉淀生成的是NaCl ,有浅黄色沉淀生成的是NaBr 。
方法三:直接加入AgNO 3溶液。
分别取少量固体制成溶液,分别加入AgNO 3溶液,有白色沉淀生成的是NaCl ,有浅黄色沉淀生成的是NaBr ,有黄色沉淀生成的是KI 。
【跟踪训练】1. 已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验.玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是
( )
①
②
③ ④ A 黄绿色 橙色 蓝色 白色 B 无色
橙色
紫色 白色 C 黄绿色 橙色 蓝色 无色
D 黄绿色 无色
紫色
白色
题型二:考查拟卤素的书写
例2.多元子分子氰(CN)2 ,硫氰(SCN)2 和(OCN )2等的性质与卤素相似,故称它们拟卤素。
它们可以生成酸和盐(见下表,X 代表F 、Cl 、Br 、或I )
卤素 氰 硫氰 ① “单质” X 2 氰(CN)2 硫氰(SCN)2
(OCN )2 酸 HX HCN ② HOCN 盐
KX
KCN
KSCN
③
(1)在表中①②③空格处分别填写 、 、 。
(2)完成下列反应的化学方程式或离子方程式。
①H +
+SCN -
+MnO 2→
②(CN)2和KOH 溶液反应的化学方程式: 。
答案:(1) ①氧氰 ②HSCN ③KOCN (2)①4H ++2SCN -+MnO 2=Mn 2+
+(SCN) 2↑+2H 2O ②(CN)2+2KOH= KCN+ KOCN+ H 2O
解析:此题主要考查运用已学的知识进行类推思维的能力。
要解好本题,首先必须明确HSCN 相似于HCl ,(CN )2相似于Cl 2然后找出相应的信息使其顺利迁移。
这样就不难写出答案了。
【跟踪训练】2.甲、乙、丙三种溶液各含有一种X -
(X -
为Cl -
、Br -
、I -
),向甲中加淀粉溶液和氯
水,则溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化,则甲、乙、丙依次含有() A.Br-、Cl-、I-B.Br-、I-、Cl-C.CI-、Br-、Cl-D.Cl-、I-、Br-
当堂检测:
1.下列叙述中不正确的是()
A. 颜色深浅: AgI > AgBr > AgCl
B. 还原性: HI > HBr > HF
C. 水溶液的酸性:HI > HBr > HCl > HF
D. 光敏性: AgF > AgCl > AgBr > AgI
2.下列含氯的化合物中,氯元素的化合价最高的是()
A.NaClO B.KClO3C.FeCl3D.KClO4
3. 漂白粉的有效成分是()
A.次氯酸钙B.氯化钙 C.次氯酸 D.次氯酸钙与氯化钙4.有关下列反应产物的叙述,错误的是()
A.铁在Cl2中点燃铁丝,有FeCl2生成
B.将Cl2通入水中,有HCl生成
C.将Cl2通入KBr溶液中,有Br2生成
D.将Cl2通入NaOH溶液中,有NaClO生成
5.按氟氯溴碘的顺序,下列说法中不正确的是()
A.元素的离子半径依次增大
B.单质的熔、沸点依次升高
C.单质的氧化性依次增强
D.气态氢化物的稳定性依次减弱。