卤素单质的性质及卤离子检验
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(1)卤素单质的物理性质注意将F2通入含Cl-、Br-或I-的水溶液中,不是发生卤素间的置换反应,而是F2与H2O反应①2F2 + 2H2O =4HF + O2(置换反应) ②X2 + H2O = HX + HXO (X=C1、Br、I).③X2 + 2NaOH = NaX + NaXO + H2O (X=C1、Br、I)(3)卤素单质与氢气的反应.(5)氟化氢性质①有剧毒的无色气体,极易溶于水。
氢氟酸为弱酸(其它氢卤酸均为强酸)。
②与SiO 2反应:SiO 2+4HF=SiF 4↑+2H 2O (注: 此反应为HF 的特性, 换成HCl 则与SiO 2不反应。
)氢氟酸能腐蚀玻璃,用于玻璃刻字。
氢氟酸应保存在铅制容器或塑料容器中。
(2)制法 CaF 2+H 2SO 4(浓)=2HF↑+CaSO 4 此反应不能在玻璃器皿中进行,为什么? CaF 2是萤石的主要成分,它不溶于水,是氟元素的重要资源。
知识梳理1.海水中提取溴(1)富集:蒸发浓缩,制取海盐所得苦卤中,溴离子浓度可达 6g /L 。
(2)氧化:通入氯气,使溴离子氧化成单质。
(3)提取粗溴:向苦卤中吹人热空气,使溴挥发,冷凝后即得粗溴。
(4)粗溴提纯:Br 2 → Br -→ Br 2①通入 SO 2:Br 2+SO 2+2H 2O==2HBr +H 2SO 4;②再次用Cl 2氧化,热空气或水蒸气吹出,即可得高纯液溴。
其流程图如下:2.海带提碘(1)从海带中得到I -:将海带晒干,灼烧成灰,用水溶解浸泡,使I -进入水中,过滤,除灰渣。
(2)氧化:通人氯气,使I -转化为I 2。
(3)提取碘:用四氯化碳萃取,得到碘的四氯化碳溶液,再蒸馏除去四氯化碳得粗碘,利用升华法得到纯净的碘单质。
其流程图如下:例题1.某温度下,将Cl 2通入NaOH 溶液中,反应得到NaCl 、NaClO 、NaClO 3混合液,经测定Cl O -与ClO 3-的浓度之比为1:3,则Cl 2与NaOH 溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 。
卤素单质的物理性质和化学性质
卤素单质是卤素族元素的标准化学物质,是由该族元素原子结合而成的化合物,包括氟、氯、溴、碘、硫、氯仿和硅;并由地球大气层中氯和氟等元素组成。
卤素单质的物理性质:
1. 大多数卤素单质散热性能良好,具有较高的纯度;
2. 卤素单质的密度较低,溴的密度为
3.12g/cm3,氯为1.99g/cm3,氟为1.69g/cm3,比水低得多;
3. 卤素单质易汽化,摩尔沸点低,具有较高的挥发性,可进入大气气层;
4. 卤素单质大多具有非常好的电介质性质,硫酸盐类具有良好的腐蚀性和分解性,
例如氯仿和氯气;
5. 卤素单质大多无色,有的如溴是无色透明液体,碘是黄色液体,氯具有苦涩的气味,有的如硫的无色气体气味刺鼻,硅的深绿色液体有微厚的油腻感。
卤素单质的化学性质:
1. 卤素单质的稳定性往往较差,反应具有催化作用;
2. 由于卤素单质都具有一定的离子性,所以大多在水溶液中表现出离子溶液,具有
相当高的指令常数;
3. 卤素单质易发生氧化还原反应,氧化性大多由氯高到溴,碘、硫和氯仿更稳定;
4. 卤素单质发生加成、脱水等水解反应,大多具有几乎恒定的临界温度;
5. 卤素单质具有酸性或碱性,受水分解后表现出改变的pH值,比如氯的溶液是碱性的,而硫的溶液是酸性的。
非金属及其化合物(含答案)卤素的性质及提取卤素离子的检验课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯及其重要化合物的主要性质。
2.认识氯及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响卤素的性质及卤素离子的检验2023辽宁,T13;2023全国乙,T11;2023年6月浙江,T16;2023北京,T19;2022年6月浙江,T13;2021全国甲,T26;2021全国乙,T28;2021北京,T19;2020 天津,T4;2020上海,T13;2019全国Ⅰ,T91.宏观辨识与微观探析:能根据实验现象辨识卤素及其反应;能运用化学方程式、离子方程式描述常见卤素的变化。
2.科学态度与社会责任:主动关心与海水资源的综合利用有关的社会热点问题,形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念海水资源的综合利用——卤素的提取2023上海,T12;2022年1月浙江,T11;2022广东,T12;2021天津,T6;2021年1月浙江,T9;2020上海,T16命题分析预测1.高考常以海水提溴、海带提碘、氯碱工业等为载体,考查物质的制备与提纯,具有一定的综合性与创新性;也有可能会结合离子检验等实验操作考查卤素离子的检验。
2.2025年高考对卤素的考查也可能以溴、碘及其化合物的制备为载体,设置微型实验或探究型实验考点1卤素的性质及卤素离子的检验1.卤素单质的相似性和递变性(1)相似性性质反应方程式与大多数金属反应与Fe反应:[1]2Fe+3X2 △ 2FeX3(X=Cl、Br);I2与Fe反应:Fe+I2 △ FeI2(I2只能将铁氧化到+2价,氯气、溴单质能氧化Fe2+,但碘单质不能氧化Fe2+)与氢气反应F2+H2 2HF(不需要光照或加热,在冷暗处直接化合);Cl2+H2 2HCl(易发生爆炸);Cl2+H2 2HCl(苍白色火焰);Br2+H2 △ 2HBr;I2+H2△⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2HI(更高温度下缓慢反应)与水反应2F2+2H2O [2]4HF+O2(反应剧烈,水为还原剂);X2+H2O⇌ [3]H++X-+HXO(写离子方程式)(歧化反应,卤素单质既是氧化剂,又是还原剂,X=Cl、Br、I,下同)与碱溶液反应Cl2+2NaOH [4]NaCl+NaClO+H2O;Br2+2NaOH NaBr+NaBrO+H2O[或3Br2+6NaOH(浓)5NaBr+NaBrO3+3H2O];3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O(卤素单质既是氧化剂,又是还原剂)与还原性X2+Na2S [5]2NaX+S↓;X2+SO2+2H2O[6]4H++2X-+S O42-(写离子方程式);物质反应X 2+S O 32-+H 2O[7] 2H ++2X -+S O 42-(2)递变性颜色熔、沸点密度水溶性氧化性2.卤素离子的检验方法 (1)AgNO 3溶液——沉淀法未知液滴加AgNO 3溶液和稀硝酸⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 生成{[12] 白 色沉淀,表明含有Cl -[13] 淡黄 色沉淀,表明含有Br -[14] 黄 色沉淀,表明含有I -(2)置换——萃取法未知液加入适量新制饱和氯水振荡 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 加入CCl 4(下层)或汽油(上层),振荡,静置⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗有机层呈{红棕色或橙红色,表明含有[15] Br -紫色、浅紫色或紫红色,表明含有[16] I -(3)氧化——淀粉法检验I -未知液加入适量新制饱和氯水 振荡 ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 淀粉溶液 振荡⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ [17] 蓝 色溶液,表明含有I -易错辨析。
卤素单质的性质及卤离子检验
一、知识清单
(一)常见卤素离子的检验 1.溴、碘单质物理性质比较
2.氯、溴、碘单质化学性质比较
(1)与碱溶液,如与NaOH 溶液反应的化学方程式为2NaOH +X 2=NaX +NaXO +H 2O(X :Cl 、Br 、I) (2)氧化性
①都能与金属反应生成金属卤化物,如与钠反应的化学方程式为2Na +X 2=====点燃
2NaX(X =Cl 、Br 、I)。
②氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl 2>Br 2>I 2,阴离子的还原性:Cl -
<Br -
<I -。
Cl 2能从含Br -的溶液中置换出Br 2,其离子方程式:Cl 2+2Br -===2Cl -
+Br 2往NaBr 溶液中通入氯气的现象为: ;
同理,Br 2能置换出I 2,其离子方程式:Br 2+2I -===2Br -
+I 2。
往淀粉碘化钾溶液中滴加溴水或通入氯气的现象为 。
③与一些还原性离子反应,如Br 2与SO 2-3、Fe 2+
反应的离子方程式分别为
SO 2-3+Br 2+H 2O===SO 2-4+2Br -+2H +,2Fe 2++Br 2===2Br -+2Fe 3+。
3.卤素离子的检验方法
(1)AgNO 3溶液——沉淀法 未知液―――――――――――→滴加AgNO 3溶液和稀硝酸 生成⎩⎪⎨⎪⎧
白色沉淀,则有Cl -
淡黄色沉淀,则有Br
-
黄色沉淀,则有I -
(2)置换——萃取法
未知液―――――――――→加适量新制饱和氯水振荡 ――――――――――――→加入CCl 4下层或汽油上层
振荡有机层呈⎩
⎪⎨⎪⎧
红棕色或橙红色,表明有Br -
紫色、浅紫色或紫红色,表明有I - (3)氧化——淀粉法检验I -
未知液――――――――――――――→加入适量新制饱和氯水双氧水振荡 ――――→淀粉溶液
振荡
蓝色溶液,表明有I -
(二)、卤素单质性质的特殊性
(1)Br 2在常温下呈液态,是唯一的液态非金属单质。
液态Br 2有剧毒,易挥发,故保存Br 2时在试剂瓶中Br 2液面上需用水封,磨口的玻璃塞用蜡封。
(2)I 2遇淀粉显蓝色,这是碘单质的特殊性质,该性质可用于检验Cl 2。
Cl 2可使湿润的淀粉KI 试纸变蓝,
其实质是Cl 2+2I -===2Cl -
+I 2。
此外碘单质易升华,是常温下固体单质中唯一的双原子分子。
(3)Br 2和I 2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。
(4)氟元素无正价,F 2与H 2O 发生置换反应生成O 2:2F 2+2H 2O===4HF +O 2。
(5)F 2不能从NaX 溶液中置换出X 2(X 代表Cl 、Br 、I)。
性质 Cl 2 Br 2 I 2 颜色 状态
液体 固体 溶解性
水中 溶解度不大
溶解度不大
有机溶剂中 易溶 易溶
特性
易 、有毒
易
使淀粉溶液变
二、巩固训练
1.下列叙述中正确的是()
A.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色
2.下列叙述中正确的是()
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显橙色,证明原溶液中存在Br-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
3.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,对图中指定部分颜色描述正确的是()
选项①②③④
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。