高考第一轮复习——卤族元素(学案含解析)
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《卤素》复习教案(三)一、卤族元素(一)卤素的原子结构和单质的物理性质随卤素核电荷数增加,电子层数依次递增,原子半径渐增大,其原子结构的递变而使卤素单质的物理性质呈规律性变化.从F2 I21、颜色渐加深,状态从气液固,密度从小大,熔沸点由低高(分子晶体)2、单质的溶解性——除氟外(与水剧烈反应)在水中溶解度都较小,且由大小,(二)化学性质由于最外层均为7个电子,极易得一个电子,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,主要表现:1、都能与金属反应①F2和所有金属都能反应.②C l2和绝大多数金属反应.③B r2和较活泼金属反应.④I2只和活泼金属反应.2、都能与H2、P等非金属反应.①F2和H2在暗处即爆炸(F2是非金属性最强的元素)②C l2和H2需光照爆炸③B r2和H2需加热且缓慢化合(不爆炸)④I2(蒸气)和H2持续加热且仍为可逆反应.3、特性:易升华①I2 ②溴——唯一的常温呈液态的非金属,易挥发保存时加水封.使淀粉变蓝色③F2——最强氧化剂,不能用氧化剂将F-氧化为F2(只能用电解法)F元素无正价.且能与稀有气体化合.④卤化氢——均易溶于水,在空气中形成白雾,其中只有HF剧毒,但HX都是大气污染物,水溶液均呈酸性,只有氢氟酸是弱酸,从HF HI ,酸性逐渐增强.⑤NaX ——只有NaF 有毒可用作农药.⑥CaX 2——只有CaF 2不溶于水,CaCl 2作干燥剂.⑦AgX ——只有AgF 可溶,AgX 均具感光性,AgBr 作感光材料,AgI 作人工降雨材料.HClO 、HClO 2、HClO 3、HClO 4⑧ 酸性逐渐增强,氧化性逐渐减弱二、卤素互化物——'n XX (n=1,3,5,7)其化学性质与卤素单质相似,具有强氧化性. 例:已知BrFn 与水按3:5物质的量比反应,生成HF 、HBrO 3、O 2和Br 2,且O 2和Br 2物质的量相等.请回答:(1)n= (2)氧化产物是 (3)1mol 水可还原 mol BrFn? 解析:(1)根据题意:反应式为3BrFn+5H 2O=3nHF+aHBrO 3+bBr 2 +bo 2由于O 2与Br 2物质的量相等,且反应物只含3mol Br 元素,则a=b=1根据H 原子守恒3n+1=5×2 n=3.(2)元素化合价升高后的产物是氧化产物,显然为HBrO 3和O 2.(3)还原1mol BrF 3必提供3mol 电子,而1mol 水只能提供2mol 电子则可还原mol 32BrF 3. 3、拟(类)卤素——这些虽然不含卤素原子,但其性质与卤素相似.如(CN)2、(SCN)2、(SeCN)2、(OCN)2等。
第六讲卤族元素主讲人车琳(甘肃省清水县第六中学)高考考点1、掌握几种卤素单质的性质,了解几种重要的卤素化合物的性质和用途2、理解卤族元素的相似性和递变性本讲序列一、氯气[阅读议点](一)、氯在周期表中的位置和原子结构:氯在周期表中位于族,原子结构示意图为。
其最外层有个电子,在化学反应中表现出较强的性。
其单质的电子式为。
(二)、氯气的性质:1、氯气是一种色,有刺激性的气体,能易化成液氯,能溶于水。
2、氯气、硫与变价金属铁和铜反应的区别:(用化学反应式表示)或举例说明氯气的氧化性比硫强。
3、氯气与水的反应(1)氯气溶于水,得到氯水,呈色,溶解的氯气少量与水反应,写出氯气与水反应的离子方程式:。
(2)在氯水中含有多种分子和离子,含分子有、离子有。
4.漂白粉是由组成的,其中有效成分是,写出制漂白粉的化学方程式:;写出家庭使用漂白粉漂白衣物的化学方程式:。
(三)氯气的实验室制取:1.反应的原理:。
2.装置选择:3.收集气体的方法:。
4.尾气的处理:。
5.若要检验集气瓶是否收满氯气,可用方法来检验。
(四)、Cl-的检验方法:在溶液中加入用硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀:离子方程式为:。
【知识点拨】1、实验室里除了用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气以外,还有哪些物质间反应可以制取氯气?请设计实验装置,写出反应原理?2、假设我们学校周围有一家化工厂突然发生了爆炸事故,导致氯气泄露,我们为了逃生,应该顺风而跑,还是逆风而跑,要往低洼处的躲,还是往高处躲,同时还应采取什么应急措施?3、氯气具有怎样的化学性质,请进行全面总结?4、氯化氢气体怎么制备?请写出工业制法和实验制法的原理和收集方法。
5、漂白粉暴露在空气中为何易失效?简述理由?6、次氯酸具有强氧化性,次氯酸盐也具有强氧化性吗?请举5个至10个反应事例加以说明。
7、试总结具有漂白性的物质具有哪些?哪些物质可以作漂白剂?8、在HCIO、HCIO2、HCIO3、HCIO4中谁的氧化性最强?谁的酸性最强?并对它们的强弱顺序做正确排序。
《卤素》复习教案教、学法指导:一、主要内容1、以氯气为例,理解卤族元素的物理性质和化学性质2、掌握Cl2的重要化学性质,理解几种重要的含卤素化合物的性质和用途3、结合原子结构特点,理解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性4、掌握Cl-、Br-、I—和单质碘的检验方法5、掌握常见气体(氯气)的实验室制法(包括所用试剂、仪器、分液原理和收集方法)6、了解萃取和分液的实验方法二、学习重点掌握氯气的化学性质理解卤族元素(单质和化合物)的相似性和递变性考点与命题1、以卤素为知识载体的氧化还原反应,离子反应的概念判断2、根据代表性元素氯元素的性质,推导其他卤素的性质,框图推断3、信息迁移应用,如拟卤素4、仪器的组装,尾气的处理原理5、含卤素物质之间转化的有关计算非金属知识主线:气态氢化物单质氧化物氧化物对应水化物相应含氧酸盐HCl Cl2 HClO NaClO、Ca(ClO)2氯及其化合物《卤素》复习教案(一)一、氯气1、 化学性质——Cl 原子最外层有7个电子,表现强氧化性.(1)与金属反应——Cl 2与绝大多数金属能反应(除极少数不活泼金属),且变价金属(如Fe )一般能氧化到最高价.2Na+Cl 2=2NaCl (白烟)2Fe+3Cl 2 △ 3(棕褐色) 思考:常温Fe 能否与干燥Cl 2反应?你能举出实例吗?(不能,除非潮湿Cl 2.液氯用钢瓶盛装运输)Cu+Cl 2 点燃 CuCl 2(棕黄色的烟)注意:由Cu 在Cl 2中燃烧的现象说明无水CuCl 2为棕黄色固体,只有溶于水其颜色由于浓度不同显绿色或蓝色.思考:[CuCl 4]2-+4H 2O [Cu(H 2O)4]2++4Cl -(绿色) (蓝色)在此平衡体系中,改变下列条件:①加入适量NaCl ②加入适量AgNO 3 溶液 ③加入适量水,溶液颜色将如何改变?(①绿色加深 ②蓝色变深 ③变蓝色)CuCl 2固体与AlCl 3相似,亦为共价化合物,且形成的是多聚体(CuCl 2)n(2)与非金属的反应氯气除与H 2反应外,还能与P 、S 、S i 等非金属反应2P+3Cl 2 点燃 2PCl 3 PCl 3+Cl 2=PCl 5反应现象:有白色烟雾生成——中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应. 其中PCl 3具有重要用途——生产农药敌百虫.PCl 3、PCl 5均能水解 PCl 3+3H 2O=H 3PO 3+3HCl PCl 5+4H 2O=H 3PO 4+5HClSi+2Cl 2 高温 SiCl 4——工业制单晶硅(高纯硅)的重要反应.(3)与化合物的反应①水 Cl 2+H 2O HCl+HClO (歧化反应)——非常重要的平衡,混合液称氯水,氯水存在的微粒⎩⎨⎧---+)(,,:,,:22OH ClO Cl H HClOCl O H 离子分子思考:a 、如何证明氯水中存在Cl 2、H +、Cl -、HClO?b 、0.224L (标况)Cl 2溶于2L 水中,Cl 2、Cl -、HClO 物质的量之和 0.01mol?(填大于、小于或等于)②碱 Cl 2+2NaOH=NaCl+NaClO+H 2O ——主要用来吸收多余Cl 2思考:标准状况aL H 2与Cl 2混合气体光照爆炸后的所有物质恰好使bmol NaOH 完全转化为盐,则b 与a 的关系可以是2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O ——工业用来制取漂白粉.思考:a 、工业上为什么用Cl 2来制取漂白粉?b 、漂白粉的主要成分是什么?有效成分是什么?其漂白原理是什么?c 、自来水净化过程可用液氯和绿矾来净化消毒,也可用氯胺(NH 2Cl)来杀菌消毒、请用化学方程式表示净化消毒过程.(a 、形成比次氯酸更稳定的比次氯酸盐,便于运输、保存.b 、CaCl 2和Ca(ClO)2,Ca(ClO)2, Ca(ClO)2+H 2O+CO 2=CaCO 3+2HClOc 、Cl 2+2Fe 2+=2Fe 3++2Cl -, Fe 3++3H 2O Fe(OH)3(胶体)+3H +——净化Cl 2+H 2O HClO+HCl ——杀菌 NH 2Cl+H 2O NH 3+HClO ) ③其它还原性化合物S 2-(H 2S)+Cl 2—— Br -+Cl 2—— Fe 2++Cl 2——SO 32-(SO 2)+Cl 2+H 2O —— I -+Cl 2——取代反应CH 4+Cl 2 光 CH 3Cl+HCl④有机物 o +Cl 2 Fe o -Cl +HClHCl o Cl o Cl CH CH +−→−+--232光加成反应 CH 2=CH 2+Cl 2 CH 2-CH 2Cl Cl《卤素》复习教案(二)知识点:氯气制法、综合性实验(1)反应原理(尽可能考虑能够生成氯气的途径)MnO 2+4HCl (浓)△ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ——实验室通常用该法制Cl 2在这个反应中①盐酸作用?(还原剂与酸)②足量MnO 2和含4mol HCl 的浓盐酸加热制得Cl 2物质的量 1mol (填小于或等于或大于)(小于)③该反应必须加热到900C 左右,为什么温度不能再高?(盐酸是挥发性酸,温度再高Cl 2中HCl 含量高)④若实验室没有浓盐酸,可用什么代替?写出化学方程式.(NaCl 固体和浓H 2SO 4,2NaCl+MnO 2+2H 2SO 4 △ MnSO 4+Cl 2↑+2H 2O,亦可用NaCl和NaHSO 4固体代替)⑤其它可能生成Cl 2途径有:KMnO 4+HCl(浓)—— KClO 3+HCl(浓) △K 2Cr 2O 7+HCl(浓)—— PbO 2+HCl(浓)——Ca(ClO)2+HCl(浓)—— NaCl+H 2O 电解 (工业制 Cl 2)⑥历史上曾用地康法制Cl 2 HCl(气)+O 2∆2CuCl Cl 2+H 2O 试根据以上反应比较KMnO 4、MnO 2、O 2三种物质的氧化性强弱(氧化性KMnO 4>MnO 2>O 2)(2)发生装置除用来制Cl 2还可用来制取哪些气体?(HCl 、SO 2、CO 、NO 等)(3)除杂装置(洗气)——除去Cl 2中少量HCl 、水蒸气,可先通入饱和食盐水(亦可用水)除去HCl,再通过浓H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水.用向上排空气法(4)收集装置验满:①观察法(黄绿色)②湿淀粉——KI试纸(或品红试纸)③湿石蕊试纸④浓NH3水,3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2(5)吸收装置——烧杯中盛有NaOH溶液(不能用水代替)二、综合实验11.下列萃取和分液结合进行的操作(用煤油为萃取剂从碘水中萃取碘)中,错误的是( )(91年江苏师范招生试题)A.饱和碘水和煤油加入分液漏斗中后,塞上口部的塞子,且一手压住分液漏斗口部,一手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡。
第21讲卤族元素溴、碘单质的提取[复习目标] 1.掌握卤素单质的性质及卤素离子的检验。
2.掌握卤素单质的提取。
考点一卤素单质的性质及X-的检验1.卤族元素卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第ⅦA族,价电子排布为n s2n p5。
2.溴、碘单质物理性质比较性质Br2I2颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性①在水中溶解度不大;②易溶于有机溶剂特性易挥发、有毒①易升华;②使淀粉溶液变蓝3.氯、溴、碘单质化学性质比较与水反应X2+H2O HX+HXO 氯、溴、碘与水反应由易到难与碱反应(NaOH)2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O氧化性①Cl2>Br2>I2,还原性:Cl-<Br-<I-;②氯、溴、碘与氢气化合由易到难;③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价4.氟的特殊性(1)氟无正化合价。
(2)F2能与水反应放出O2,化学方程式:2H2O+2F2===4HF+O2。
(3)在HX中,HF的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。
5.卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液――――――――――――→滴加稀硝酸和AgNO 3溶液生成⎩⎪⎨⎪⎧白色沉淀,则有Cl -浅黄色沉淀,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(或双氧水)振荡――――→淀粉溶液振荡蓝色溶液,表明有I -应用举例鉴别NaCl 溶液、NaBr 溶液、NaI 溶液可以选用的试剂是②④⑤(填序号)。
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl 4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO 3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl 4、淀粉溶液1.卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液( ) 2.浓H 2SO 4能干燥HCl ,所以浓硫酸也能干燥HBr( ) 3.加碘盐能使淀粉变蓝( )4.清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗( ) 5.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封( ) 6.用加热的方法可将NaHCO 3中混有的少量碘除去( )7.可用F 2与NaCl 溶液反应产生Cl 2,检证F 2的氧化性大于Cl 2( ) 答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.×一、Cl 2、Br 2、I 2氧化性强弱的实验探究1.某小组用如图所示装置比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
第二课时卤族元素【考纲要求】1.卤素在性质上的相似性、特性和递变规律。
2 以.卤素知识为载体,判断“拟卤素”具有或不具有的性质,即信息迁移题。
3.综合考查.卤素单质的制备、收集、性质、保存与其它物质反应等实验题计算。
教与学方案【自学反馈】一.相似性1.最外层都是个电子,常见的负化合价为价。
氯、溴、碘的正化合价为+1、+2、+3、+5、+7价。
2. 卤素都是活泼的,具有性。
与水、碱溶液反应时,除氟气外均可发生卤素的自身氧化还原反应。
3.卤化氢为气体,溶与水,在潮湿空气中形成,水溶液都是挥发性的酸。
4. 卤素单质都有颜色。
卤化银见光分解。
二.特性1.Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质,易挥发,蒸气有毒。
保存液溴采用水封法。
2.I2单质易升华,淀粉遇I2变蓝;AgI可用与人工降雨,碘盐可防止甲状腺肿。
3.HClO4是常见含氧酸中最强酸,而HClO是氯的含氧酸中氧化性最强的酸。
4.F2、HF均腐蚀玻璃。
AgF易溶与水。
5.F2不能把氯、溴、碘从氢化物或盐溶液中置换出来,因发生2F2 + 2H2O = 4HF + O2【例题解析】[例1]F2是氧化性最强的非金属单质,在加热条件下,等物质的量的F2与烧碱完全反应,生成NaF、H2O和另一种气体,该气体可能是()A.H2B.HFC.O2D.OF2解题思路: 。
易错点: 。
[例2]在一定条件下,RO3n-和I-发生反应的离子方程式如下:RO3n- + 6I-+ 6H+=R-+3I2+3H2O(1)RO3n-中R元素的化合价是。
(2)R元素的原子最外层电子数是。
解题思路: 。
易错点: 。
【考题再现】1.(上海高考题) 向NaBr、NaI、Na2SO3混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是()A.NaCl 、Na2SO4B.NaCl 、NaBr、Na2SO4C. NaCl 、Na2SO4、I2D. NaCl 、NaI、Na2SO4思维方法: 。
高考复习专题讲解------卤族元素考试大纲(1)以氯为例,了解卤族元素的物理性质和化学性质。
(2)从原子的核外电子排布,理解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
(3)掌握氯气的化学性质,了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。
(4)掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
一.卤族元素氟、氯、溴、碘等元素在原子结构和元素性质上具有一定的相似性,化学上常把它们放在一起研究,统称为卤族元素,简称卤素。
二.原子、离子、分子结构的比较1.相似性:原子的最外层均为7个电子,离子的最外层均为8个电子,分子均由原子组成。
其阴离子半径大于对应的原子半径。
2.递变性:从氟到碘,随着核电荷数增加,电子层数依次增多,原子或离子的半径也依次增大,分子内原子间的核间距离依次增大。
三.卤素单质的物理性质比较1.相似性:它们均有颜色,有毒,在水中溶解度较小(F2除外),易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂。
2.递变性:从氟到碘,颜色依次加深,密度依次增大,熔点、沸点依次升高,溶解性依次减小。
3.特性:F2有剧毒,Cl2易液化,Br2易挥发,I2易升华。
[说明]:(1)常温下溴是唯一的液态非金属单质,极易挥发。
存液溴应用棕色瓶盛装,并在液溴上加水(水封),防止液溴挥发成溴蒸气。
(2)卤素单质在不同状态及不同溶剂中颜色不同。
(3)卤素单质从F2到I2,在常温常压下的聚集状态由气→液→固,熔点、沸点依次升高。
这是因为式量逐渐增大、分子间引力逐渐增大的缘故。
四.卤素单质的化学性质1.相似性都具有强氧化性,表现在它们均能与金属、非金属、水和碱溶液反应。
(1)与金属反应X2+2Na=2NaX(2)与非金属反应X2+H2=2HX(3)与水反应X2+H2O=HX+HXO(F2除外)(4)与碱反应X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(F2除外)2.递变性从F2到I2氧化性依次减弱,表现在:(1)卤素与变价金属反应时,金属被氧化的化合价不同。
第15课时卤族元素(2)【考纲要求】1.了解氯气的实验室制备和工业制备。
2.了解卤族元素的物理性质和化学性质。
3.了解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。
考点二氯气的制法【知识梳理】一.氯气的实验室制备1.反应原理的化学方程式:离子方程式:2.制备装置的类型:3.净化装置:用除去HCl气体,用除去水蒸气。
4.收集方法:用排空气法,或法。
5.验满的方法:6.尾气处理:发生反应的离子方程式:二.氯气的工业制备1.电解饱和食盐水(又称)工业制备的化学方程式:离子方程式:2.电解熔融的氯化钠和氯化镁制取金属钠和镁时,副产品是氯气。
【例题】60页递进题组题组一【变式训练】60页递进题组题组二考点三卤素的性质及X-的检验【知识梳理】一.卤素的存在与性质1.卤素的存在溴元素主要以______形式存在于海水中,人们把__________称之为“海洋元素”。
氯、溴、碘三种元素在元素周期表中排在同一纵列里,都属于____族元素,简称“卤素”。
2.物理性质Br2是一种色体,易挥发;I2是一种______色____体,易升华。
Br2溶解在水中的颜色是,Br2溶解在CCl4中的颜色是。
I2溶解在水中的颜色是,I2溶解在CCl4中的颜色是。
3.氯、溴、碘单质化学性质比较:61页知识梳理2。
二.卤素离子的检验方法:61页知识梳理3。
【问题思考】1.淀粉KI试纸常用于检验哪些物质?2.F2能否从水溶液中置换出其他卤素单质?为什么?3.卤素单质为什么具有相似性和递变性?【例题】61页深度思考。
考点四含卤物质的生产流程1.海水提取溴 (1)流程(2)发生反应的化学方程式①;②;③。
2.海带中提取碘 (1)流程(2)发生反应的化学方程式:。
【例题】62页题组训练。
第三单元元素及其化合物第29讲卤族元素(1课时)一、要点精讲1、卤族元素的相似性(1)卤族元素包括________________________________________(写名称、符号)五种元素,处在周期表中_______族,它们原子的最外电子层上都是有个____电子,随着核电荷数的增大,它们的原子半径依次_______,原子得电子能力逐渐_______,非金属性逐渐__________。
(2)单质均为___原子非极性分子,主要化合价为_____,最高正价为_____,具有__性,主要化合物均可与_____、____、______、等反应。
(3)卤化氢:①均为___色气体;②均___于水,在潮湿的空气中均能形成____;③其水溶液均呈____性。
(3)卤化银具有____。
2、卤族元素的递变性(1)卤族元素(从氟到碘):①电子层数____;②原子、离子半径____;③非金属性___;④最高价氧化的水化物的酸性_____(除氟外)。
(2)卤素单质(从F2到I2):①颜色逐渐_____;②状态从______(熔、沸点____);③与氢气化合_________;④与水反应的程度逐渐___;⑤单质的氧化性逐渐_________。
(3)卤化氢(从H F到H I):①稳定性逐渐减弱______;②还原性逐渐_____;③同条件下水溶液的酸性逐渐____。
(4)卤化银(从A g F到A g I):①颜色逐渐___;②溶解度逐渐________。
3、卤族元素的特殊性(1)氟的特性:①C a F2___于水,A g F___于水无感光性,而其他的卤化钙能溶于水,卤化银___水且__感光性;②H F为___酸,而其他氢卤酸为____酸;③F-___被氧化剂氧化,而其他卤离子____被氧化剂氧化;④H F有剧毒,H F 能腐蚀玻璃,而其他卤化氢不能腐蚀玻璃;⑤氟__(添有、无)正价,其他卤族元素___正价。
H F O中各元素的化合价依次为__、__、__,其他H X O中各元素的化合价依次为___、___、____;⑥氟气与水____反应,无“氟水”,其他卤素单质与水反应程度____,能形成它们的水溶液。
考点38 卤素聚焦与凝萃1.了解卤族元素的性质与氯的相像之处;2.会利用递变规律推导同族元素单质及化合物的性质;3.了解卤素单质的特性。
解读与打通常规考点一、卤素的原子结构1.卤素原子结构的相像性:最外层电子数都是7个。
2.卤素原子结构的递变性:按氟、氯、溴、碘的挨次,核电荷数渐渐增大,电子层数渐渐增多,原子半径渐渐增大,得电子力量渐渐减弱,氧化性渐渐减弱。
二、卤素单质的物理性质单质颜色和状态(常态)密度熔点℃沸点℃溶解度(100g水中)F2淡黄绿色的气体 1.69g/L -219.6 -188.1 与水反应Cl2黄绿色气体 3.124g/L -101 -34.6 226cm3Br2深红棕色液体 3.119g/cm3-7.2 58.78 4.16gI2紫黑色固体 4.93g/cm3113.5 184.4 0.029g隐性考点三、卤素单质的化学性质1.卤素单质化学性质相像性的理论推想氯原子的最外层电子层上有7个电子,在化学反应中简洁得到1个电子,形成8个电子的稳定结构,化学性质很活泼.氟、溴、碘的原子最外电子层上也有7个电子,依据元素的性质主要由最外层电子数打算,氟、溴、碘的化学性质跟氯具有相像性.2.卤素单质化学性质递变性的理论推想由于氟、氯、溴、碘的原子核外电子层数各不相同,所以,原子核对外层电子的引力不同.原子半径小的,最外层电子受核的引力较强,得电子力量较强,氧化性较强;原子半径大的,最外层电子受核的引力较弱,得电子力量较弱,氧化性较弱。
因此,随着氟、氯、溴、碘原子的核外电子层数增多,得电子力量(氧化性)渐渐减弱。
3.卤素单质化学性质相像性的试验事实(1)卤素都能跟金属反应:2Na+F2=2NaF2Na+Cl2=2NaCl2Na+Br2=2NaBr 2Na+I2=2NaI(2)与变价金属反应,F2、Cl2、Br2能使变价金属显高价,I2只能使变价金属显低价2Fe+3F2=2FeF32Fe+3Cl2=2FeCl32Fe+3Br2=2FeBr3Fe+I2=FeI2(3)卤素都能跟氢气反应:H2+F2=2HF(暗处爆炸)H2+Cl2=2HCl(光照爆炸)H2+Br2=2HBr(500℃)H2+I22HI(不断加热)上述反应说明,卤素单质氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,卤化氢稳定性:HF>HCl>HBr>HI (4)卤素都能跟水反应:F2+2H2O =2HF+O2Cl2+H2O =HCl+HClOBr2+H2O=HBr+HBrOI2+H2O =HI+HIO(5)卤素都能跟碱反应:F2与NaOH溶液反应,产物简单,高中不争辩。
卤族元素【备考目标】◆了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用以及对环境质量的影响◆从原子的核外电子排布,了解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性◆了解工业上从海水中提取溴、碘的方法【要点精讲】元素名称和符号氟(F) 氯(Cl) 溴(Br) 碘(I)原子结构原子序数9 17 35 53结构示意图电子式FCl Br I主要化合价-1 -1,+1,+3,+5,+7-1,+1,+3,+5 -1,+1,+3,+5 相同点最外层电子数相同,都是7个电子不同点原子核外电子层数不同,依次增大原子半径————————递增————————→阴离子半径————————递增————————→非金属活动性————————递增————————→原子氧化能力————————递增————————→阴离子还原能力————————递增————————→物理性质颜色和状态浅黄绿色气体黄绿色气体红棕色液体易挥发紫黑色固体易升华密度 1.69克/升 3.214克/升 3.119克/厘米34. 93克/厘米3熔点(℃) ————————递增————————→沸点(℃) ————————递增————————→水中溶解性分解水————————递减————————→有机溶剂分解溶剂———————溶解性增大—————→化学反应` 与金属反应nX2+2M2MXn 与大多数金属反应反应快慢F2>Cl2>Br2>I2与H2反应X2+H22HX 反应剧烈程度 F2>Cl2>Br2>I2与磷反应2P+3X22PX3(X2不足量) 2P+5X22PX5(X2足量)现象:白色烟雾与H2O反应2H2O+2F24HF+O2(使水迅速分解) Cl2+H2OH Cl+HclO(反应较慢)Br2+2H2O HBr+HbrO(反应很慢)I2+H2OHI+HIO(反应不明显)与NaOH反应2F2+4NaOH4NaF+O2+2H2O X2+2NaOH NaX+NaXO+H2O (X=Cl,Br,I)置换反应分解水X2+2Y-2X-+Y2 (Y=Cl,Br,I)置换能力(Cl2>Br2>I2)制法2KHF2F2↑+H2↑+2KF 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(工业)MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O(实验室)2NaBr+Cl22NaCl+Br22NaBr+MnO2+3H2SO4Br2↑+2NaHSO4+MnSO4+2H2O2KI+Cl22KCl+I22NaI+H2SO4+MnO2MnSO4+2NaHSO4+I2+2H2O特性与检验:F2:能跟氙、氡等惰性气体反应生成XeF2,KrF2,通入水中产生O2Cl2:本身呈黄绿色,氯水常用于杀菌消毒,与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀Br2:与皮肤接触产生疼痛而难治愈,与AgNO3反应生成淡黄色AgBr沉淀I2:使淀粉溶液变蓝,与AgNO3溶液反应生成黄色AgI沉淀用途:提炼铀制盐酸、塑料农药、漂白粉染料工业、制AgBr制溴化物碘酒、AgI、碘仿制碘化物知识点2.卤化氢的结构、性质、制法和用途元素名称和符号HF(氟化氢、氢氟酸)HCl(氯化氢、氢氯酸)HBr(溴化氢、氢溴酸)HI(碘化氢、氢碘酸)结构结构与晶体直线型分子、分子晶体直线型分子、分子晶体直线型分子、分子晶体直线型分子、分子晶体键的极性———————极性递减—————→分子的极性———————极性递减—————→键能———————递减—————→物理性质稳定性最稳定稳定不太稳定不太稳定熔点、沸点-83.0℃,19.5℃-114.6℃,-84.1℃-88.5℃-67℃-50.9℃-35.0℃水溶液酸性弱酸强酸强酸强酸化与金属反应盐+H2盐+H2盐+H2盐+H2学性质与碱性氧化物反应盐+H2O 盐+H2O 盐+H 2O 盐+H2O与碱反应盐+H2O 盐+H2O 盐+H2O 盐+H2O与AgNO3反应不反应Ag++Cl-AgCl↓(白色)Ag++Br-AgBr↓(淡黄)Ag++I-AgI(黄色)与Ca2+反应Ca2++2HFCaF2↓+2H+不反应不反应不反应X-的还原性很弱很弱较强较强制法CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑H2+ F22HF2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑H2+Cl22HClNaBr+H3PO4(浓)NaH2PO4+HBr↑H2+Br22HBrNaI+H3PO4(浓)NaH2PO4+HI↑H2+I2HI(难)用途制氢氟酸、工艺业制盐酸、H2、氯化物制氢溴酸、溴化物制氢碘酸、碘化物特性银盐溶于水不溶于水不溶于水不溶于水钙盐不溶于水溶于水溶于水溶于水检验Ca2++2F-CaF2↓(白) Ag++Cl-AgCl↓(白)Ag++Br-AgBr↓(淡黄)Ag++I-AgI↓(黄)知识点3.卤化物的性质和制法项目化学性质制备方法跟金属反应(氧化性) Fe+CuCl2Cu+FeCl22FeCl3+Cu2Fe Cl2+CuCl2金属与卤素反应2Al+3Cl22AlCl32Fe+3Cl22FeCl3跟非金属反应(置换反应) 2NaBr+Cl22NaCl+Br22KI+Br22KBr+I2金属与氢卤酸反应2Al+6HCl2AlCl3+3H2Fe+2HCl FeCl2+H2跟碱反应(复分解反应) MgCl2+2NaOH2NaCl+Mg(OH)2↓CuBr2 +2NaOH Cu(OH)2↓+2NaBr金属氧化物与氢卤酸反应Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2OCuO+2HCl CuCl2+H2O跟酸反应(复分解反应) CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑2NaCl+H2SO4(浓)盐与氢卤酸反应CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑AgNO3+HCl AgCl↓+HNO3Na2SO4+2HCl↑跟盐反应(复分解反应) NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3CaCl2+2NaF CaF2↓+2NaCl盐与卤素反应MgSO4+BaCl2MgCl2+BaSO4↓AgNO3+KBr AgBr↓+KNO3分解反应2AgBr2Ag+Br22AgI2Ag+I2碱与氢卤酸反应NaOH+HCl NaCl+H2OMg(OH)2+2HBr MgBr2+2H2O知识点4氯的含氧酸及其钠盐的性质化合价酸分子式酸的强度热稳定性氧化性盐的化学式热稳定性氧化性+1 +3 +5 +7 HclOHClO2HClO3HClO4|增 |强 |↓|增 |强 |↓|减 |弱 |↓NaClONaClO2NaClO3NaClO4|增 |强 |↓|减 |弱 |↓热稳定性酸<盐氧化性酸>盐知识点5 卤素及其化合物有关的方程式①Cl2与金属反应②Cl2与非金属反应③Cl2与水反应④Cl2与碱反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(尾气吸收)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉)Ca(ClO2)+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(日常漂白原理)3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2⑤Cl2与还原性化合物作用Cl2+NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+2KI=2KCl+I2 Cl2+2FeCl2=2FeCl33Cl2+6FeBr2=2FeCl3+4FeBr3 (少量Cl2) 3Cl2+2FeBr2=2FeCl3+2Br2(足量Cl2)Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl Cl2+H2S=2HCl+S↓⑥Cl2与有机物的作用⑦Cl2制备16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O14HCl(浓)+K2Cr2O7=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O4HCl(浓)+Ca(ClO)2=CaCl2+Cl2↑+2H2O⑧HCl的有关反应Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O⑨氟、碘的有关方程式2F2+2H2O=4HF+O2 2F2+Xe XeF4Si+4HF=SiF4+2H2 4HF+SiO2=SiF4↑+2H2OCaSiO3+6HF=CaF2↓+SiF4↑+3H2OFe+I2FeI2碘与淀粉溶液变蓝色。
一. 教学内容:卤族元素二. 教学目标:了解氯及其重要化合物的要紧性质;把握氯气的实验室制法;认识氯气及其化合物在生产中的应用;明白得卤素单质和化合物的相似性和递变性;把握X-的检验方法;利用氯、溴、碘单质的氧化性及强弱比较的方法,明白得海水中提取溴的方法。
三. 教学重点、难点:氯及其化合物的性质,卤族元素及其化合物的相似性和递变性,卤离子的检验[教学过程]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爽朗,因此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:电解饱和食盐水电解熔融氯化钠⑵实验室制法:强氧化剂+浓盐酸反应制取氯气: 原理与装置:O H 2Cl MnCl )(HCl 4MnO 2222+↑++加热浓 2、卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸三、卤族元素的“一样——专门”的归纳卤族元素的单质及其化合物有许多共性,但也存在诸多专门之处。
(一)单质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(要紧表达强氧化性)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 ⑵与非金属反应:H2、P 等都能够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步增大,产生的气态氢化物的稳固性逐步减弱,其水溶液的酸性逐步增强。
⑶与水作用:222422O HF O H F ++=HXO HX O H X ++=22(X =Cl 、Br 、I )⑷与碱作用:O H NaXO NaX NaOH X 222+++=漂白粉的制备,成分及漂白原理:氯气通入石灰乳中:要紧成分:2)(ClO Ca 、2CaCl ,有效成分:2)(ClO Ca漂白原理:HClO 2CaCO O H CO )ClO (Ca 3222+↓++=⑸与Fe2+、SO2、Na2SO3、Na2S 等还原性物质反应,如:X2+SO2+2H2O =H2SO4+2HX ;2Fe2++Cl2=2Cl -+2Fe3+,但:可Fe3+氧化I -:2I -+2Fe3+=I2+2Fe2+⑹与有机物发生加成、取代反应等。
注意反应条件、反应产物。
⑺卤素单质间的相互置换(二)化合物:1、卤化氢:卤化氢均为无色有刺激性气味的气体,易溶于水,易挥发与空气中水蒸气结合形成白雾。
HF 有剧毒,能腐蚀玻璃:O H SiF SiO HF 24224+↑=+ 性质比较:①热稳固性:HF >HCl >HBr >HI②酸性:HF (弱)<HCl <HBr <HI③还原性:HF <HCl <HBr <HI3、卤离子的检验:用硝酸酸化的硝酸银溶液,观看产生沉淀的颜色。
若有CO32-、SO32-、SO42-等离子干扰,应先加入足量的硝酸钡溶液,取上层清液连续实验。
四、卤族元素及其重要化合物间的转化关系说明:1、新制氯水的成分:含有Cl2、H2O和HClO以及Cl-、ClO-、H +及极少量的OH-。
久置氯水中由于HClO分解为HCl和O2,因此,久置氯水相当于稀盐酸。
液氯属于纯洁物,它具有氯气的性质,不具有漂白性,而氯水属于混合物,它既具有盐酸的性质,又具有氯气和次氯酸的性质,有专门强的氧化性和漂白性。
氯水与石蕊试液时先变红再褪色(氯水显酸性,使紫色石蕊试液变红,次氯酸有强氧化性,使有色物质氧化而褪色)氯水遇潮湿淀粉-KI试纸先变蓝再褪色,是由于氯气氧化I-制得单质I2,当氯气过量时,连续氧化单质碘,生成无色的IO3-。
2、在不同条件下,新制氯水溶液中起作用的物质(或微粒)有所不同。
抓住诸因素对平稳:Cl2+H2O HCl+HClO的阻碍,合明白得释某些具体问题:⑴当加入可溶性氯化物时,c(Cl-)增大,平稳左移,因此可用排饱和食盐水的方法收集Cl2,也能够用排饱和食盐水的方法除去Cl2中的杂质HCl;⑵当加入浓盐酸时,c(Cl-)和c(H+)都增大,平稳左移,因此,可用氯酸盐和次氯酸盐与浓盐酸反应制取或测漂白粉中的“有效氯”,当加入CaCO3和Na2CO3时,c(H+)减少,平稳右移,可使氯水中的c(H ClO)增大,增强漂白成效;⑶当加入碱溶液时,溶液中c(HClO)和c(H+)都减少,平稳右移,实验室常用浓碱液来吸取未反应完的Cl2,防止环境污染;⑷氯水光照后,因HClO见光分解,平稳右移,故新制氯水须避光储存,且须现做现配,而久置的氯水确实是盐酸。
3、关于NO2和Br2的鉴别:⑴不能用KI,要用硝酸银溶液;⑵不能用pH试纸,可用浓氨水;⑶不能用NaOH或水,可用CCl4等有机溶剂。
4、当溶液中存在多种还原性物质时,加入氧化剂,还原性强的物质应先被氧化。
如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体:+-++=+322222Fe Cl Fe Cl在FeBr2溶液中通入足量Cl2气体:-+-+++=++Cl Br Fe Cl Br Fe 6223422322 在FeI2溶液中加入少量溴水:2222I Br I Br +=+--在FeI2溶液中加入足量溴水:-+-+++=++Br I Fe Br I Fe 62234223225、使溴水褪色的物质有:⑴因萃取作用而使溴水褪色的物质:苯、CCl4、直馏汽油等有机溶剂; ⑵能与溴水发生氧化还原反应的还原性无机化合物:H2S 、SO2、Fe2+、I -等;能与溴水发生氧化还原反应的还原性有机化合物:含有醛基的化合物等;⑶能与溴水发生反应的金属,如:Na 、Mg 、Al 等;⑷能与溴水发生加成反应的不饱和有机化合物;⑸能与溴水反应的碱性物质,如:NaOH 、Na2CO3等。
6、氯气的制取:装置适用于:固体(或液体)和液体反应;在实验前必须检查装置的气密性:在装入药品前,小火加热,看烧杯中导管口是否有气泡冒出。
产动气体后,由于气体中可能含有挥发出的HCl 和水蒸气,欲得到纯洁干燥的氯气,防止环境污染,可采纳如下的方法处理:①除杂:Cl2(HCl ):饱和食盐水②干燥:浓硫酸、P2O5(s )、无水CaCl2等③收集:向上排空气法、排饱和食盐水法④检验是否集满:潮湿的淀粉-KI 试纸(变蓝色)或潮湿的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)⑤尾气处理:碱液吸取(常用NaOH 溶液)7、在制取HBr 和HI 气体时,由于浓硫酸可将Br -、I -氧化,因此不能用浓硫酸和NaBr 、NaI 反应制备HBr 、HI 。
应用难挥发的浓磷酸代替浓硫酸。
8、专门性质归纳:⑴常温下溴是唯独的液态非金属单质,极易挥发,储存时用水封;⑵碘易升华,碘单质遇淀粉变蓝。
碘单质与铁反应生成FeI2;⑶CaCl2、CaBr2溶于水,但CaF2(俗称萤石)不溶于水;⑷F2和水剧烈反应,因此F2不能将溶液中的-Cl、-Br、-I氧化,将F2通入某溶液中,应先考虑它和水的反应,再考虑生成的HF能否和溶液中的其它成分反应;⑸卤素单质中,只有F2可与稀有气体反应;⑹卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸,但它能腐蚀玻璃,只能储存在塑料瓶中。
9、“类卤素”如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2以及卤素互化物如IB r、BrCl3等性质与卤素单质的氧化性、与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐、与Ag +结合的生成物的难溶性等性质相似,但由于上述物质不是由一种元素组成,其组成元素的化合价有差别,以致在参加化学反应时价态的变化与卤素单质不完全相同。
【典型例题】例1. 今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1mol/l,假如在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体,在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体,丙瓶不变,片刻后甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是〈溶液体积变化忽略不计〉A. 甲=乙>丙B. 甲>丙>乙C. 丙>甲=乙D. 乙>丙>甲解析:氯水中存在下列平稳:Cl2+H2O=HCl+HClO加入NaHCO3后因为酸性HCl>H2CO3>HClO,因此甲瓶中NaHCO3与HCl反应,平稳向右移动,HClO浓度增大,又因HClO具有强氧化性,可将NaHSO3氧化,故乙瓶中HClO浓度下降,而丙瓶中没有阻碍平稳的物质,故HClO浓度不变。
因此本题答案为B答案:B例2. 用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去,试回答下列问题;(1)实验室储存饱和氯水的方法是:;(2)产生上述现象的缘故可能有两种(简要文字说明):①是②是(3)简述如何样用实验证明红色褪去缘故是①或②:解析:(1)新制氯水中,因HClO见光分解,平稳右移,故新制氯水须避光储存,且须现做现配;(2)能使变红的酚酞褪色的缘故是溶液碱性减弱或过量氯水中的HCl O将变红的酚酞漂白(3)若要设计实验证明褪色的可能缘故,最简便的方法确实是在褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若不显现红色,说明是HClO漂白作用的结果,若再显现红色,说明是氯水与NaOH反应,碱性减弱的缘故。
答案:(1)在阴凉处于棕色试剂瓶中密封储存(2)一是氯水与NaOH反应生成两种盐,碱性减弱。
二是氯水过量后HClO的漂白性将溶液变成无色。
(3)向无色溶液中再加入NaOH溶液,若不再显现红色,应为缘故②,若再显现红色,应为缘故①。
例3. 甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-)离子,向甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液为橙色,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. I-、Cl-、Br-D. Cl-、I-、Br-解析:向甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液为橙色,不显蓝色,说明不存在I-,而是Br-,与Cl2作用生成了Br2单质显橙色;再加丙溶液,无明显变化,说明丙溶液与Br2不反应,则丙溶液中也不存在I-,只能存在Cl-,则乙中存在I-,本题答案为B答案:B例4. 氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质与卤素(X2)专门相似,化学上称为拟卤素,如(SCN)2+H2O=HSCN+HSCNO。
阴离子的还原性强弱为Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-。
试写出:①(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式:;②NaBr和KSCN的混合溶液中加(CN)2反应的离子方程式:。
解析:本题属于信息题。
依照题给信息可知:(CN)2、(SCN)2的化学性质与卤素(X2)相似,则方程①可写成:(CN)2+2KOH=KCN+K CNO+H2O;而且其阴离子的还原性强弱顺序为:Cl-<Br-<CN-<SC N-<I-。
依照氧化还原反应规律,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,可知:NaBr和KSCN的混合溶液中加(CN)2,(CN)2可与KSCN 反应而不与NaBr反应,方程式为:(CN)2+2SCN-=2CN-+(SCN)2答案:①(CN)2+2KOH=KCN+KCNO+H2O;②(CN)2+2SCN-=2CN-+(SCN)2例5. 下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中粗框表示初始反应物(反应时加入或生成的水,以及生成沉淀J时的其他产物均已略去)。