卤素元素碱金属总结
- 格式:doc
- 大小:98.00 KB
- 文档页数:15
.卤素元素包括: 氟F 氯Cl 溴Br 碘I 砹At 五种元素l 如果填空如下:; _________________ 应填写五种元素l 如果填空如:__,___,__,___ 只填写前四种元素即可l 一般这种填空往往即让你书写名称,又要书写符号. 注意看题要求l 会写: 氟,氯原子结构示意图l 错例: 卤素元素包括: 氟F2 氯Cl2 溴Br2 碘I2 砹At2五种元素l 卤素原子结构的关系:原子结构相同点: 最外层电子数相同不同点: F→I①核电荷数递增②电子层数递增; 原子半径递增③原子核对外层电子的引力递减二. 单质(X2)的物理性质:F2 Cl2 Br2 I2(通常状况下)颜色状态: 淡黄绿色气黄绿色气深红棕色液紫黑色固(有金属光泽) 熔沸点: 递减 (又称液溴)水溶性: 递减l Cl2易液化 Br2易挥发 I2易升华(碘离子不具备升华现象)l X2 均有毒注意: 氯水与液氯区别液溴与溴水区别l CC14 较水重汽油,苯较水轻l Br2在有机溶剂中为橙黄→橙红色有“橙”字即给分l I2在有机溶剂中为浅紫→紫色有“紫”字即给分l 工业上氯气用干燥的钢瓶保存l 实验室中液溴的保存: 水封不能用胶塞l 碘单质的保存 : 密闭阴凉避光三.单质(X2)的化学性质:卤素单质的氧化性(活动性)顺序: F2 > Cl2 > Br2 > I2卤素离子的还原性顺序: F- < Cl- < Br- < I- (单强离弱)l 卤素元素的主要化合价:由它们结构的相似性最低价均为-1价 (负价是唯一的)最高正价为+7价 (由于氟的氧化性最强,无正价)Cl ,Br ,I 还有 +1, +3 , +5等价态如: HC1O HC1O2 HC1O3 HC1O4次氯酸亚氯酸氯酸高氯酸C1O- C1O2- C1O3- C1O4-次氯酸根亚氯酸根氯酸根高氯酸根l 例外: 氧化性: HC1O > HC1O2 > HC1O3 > HC1O4卤族元素最高正价氧化物: HClO4 HBrO4 HIO4最强含氧酸强酸强酸酸性 ------------------------------------------→递减l 氟元素没有含氧酸l 氟是自然界中氧化性最强的非金属元素。
F2 的化学性质特别活泼,甚至和惰性气体中的氙、氪等反应,生成氙和氪的氟化物:XeF2 , XeF4 , XeF6 , KrF2等。
它们在常温下都是白色固体。
(一) 与金属反应: 通式: X2 + 金属→金属卤化物应记的方程式: 1. 钠与氯气反应及现象2. 铜与氯气反应及现象3. 铁与氯气反应及现象[练习] Fe + Br2 →特殊方程式: 铁与碘单质 Fe + I2 == FeI2 碘化亚铁铁与铜单质 2Cu + I2 == 2CuI 碘化亚铜l 涉及的方程式要会标电子转移方向及数目单、双线桥都应掌握(二) 与某些非金属反应:l 应记:氯气与磷反应方程式及反应现象与氢气反应: X2 + H2 === 2HXl HX 均为无色有刺激性气味气体极易溶于水瓶口有白雾(酸雾,氢卤酸的小液滴分散在空气中)四个方程式都应该会写, 特别注意F2 , C12 与H2反应的条件,现象暗处H2 + F2 ======== 2HF (爆炸)HF 很稳定, 即使在2000℃下也不分解点燃或光照H2 + C12 ======= 2HC1 (爆炸或安静燃烧)HC1稳定, 1000℃时分解4%高温H2 + Br2 ======= 2HBr (高温下缓慢化合)HBr 较不稳定 550℃分解高温H2 + I2 ======= 2HI (持续加热,缓慢化合) (可逆反应)气态氢化物的稳定性: HF > HCl > HBr > HI还原性: HF < HCl < HBr < HI氢卤酸的酸性: HF < HCl < HBr < HI弱酸强酸强酸强酸①氢氟酸为弱酸, 其它氢卤酸为强酸 HF 剧毒②氢氟酸能腐蚀玻璃, 而其它氢卤酸无此性质 HF可用于雕刻玻璃③氟离子不具有还原性, 其它卤离子均有还原性④ HF的保存: 塑料瓶 (注意: 不能放在玻璃瓶中)(三) 与水反应:通式: X2 + H2O == HX + HXO 属于歧化反应 X2即是氧化剂又是还原剂l 会写氯气,液溴及碘单质与水的反应方程式会标电子转移方向,数目l 特殊: 2F2 + 2H2O == 4HF + O2 剧烈反应爆炸F2为氧化剂, H2O为还原剂. 不属于歧化反应是置换反应这是中学阶段唯一的一个水做还原剂的反应l 氯水的成份: (1) 新制: Cl2, H2O, HClO, H+ , Cl- , ClO- 和极少量的OH- 浅黄绿色 (2) 久制: H2O, H+ , Cl- 和极少量的OH-无色 (酸性增强,很稀的盐酸)(讨论)实验室为何常用新制氯水代替氯气?l 总结次氯酸 HC1O 的四性:(1)弱酸性:较碳酸弱 Ca(ClO)2 + H2O + CO2→(2)不稳定性 2HC1O == 2HC1 + O2↑自身氧化还原反应(3)强氧化性(4)漂白性次氯酸是一种强氧化剂,能杀菌,消毒. 它能使染料和有机色质褪色,起漂白作用.l 在不同的情况下,氯水可表现不同的化学性质。
归纳如下:(1)表现Cl2性质,例如氯水与碘化钾溶液的反应:Cl2 + 2KI == I2 + 2KCl(2)表现HClO性质,例如用氯水漂白有色物质或消毒杀菌时,就是利用氯水中HClO的强氧化性,氧化色素或杀死水中病菌。
(3)表现H+ 性质,例如,向碳酸钠溶液中滴加氯水,有大量气体产生,这是因为:Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑(4)表现Cl-的性质,例如,向AgNO3溶液中滴加氯水:AgNO3 + HCl == AgCl↓+ HNO3 (5)表现H+ + HClO性质,如新制氯水中加入石蕊试液,溶液先变红后退色。
变红是因为氯水中H+ 表现的酸性,而褪色则是因为氯水中HClO具有的强氧化性。
氯水,溴水及碘水的保存: 棕色试剂瓶避光保存随用随配λ没有氟水λ(四) 与碱反应:除F2外: X2 + 2NaOH == NaX + NaXO + H2O氟首先与水剧烈反应λλ X2 的尾气吸收: 用NaOH液漂白粉的保存: 不能与酸接触,也不能长期露置空气中,应密封,放有阴凉干燥处λ要掌握的方程式: (1) 氯气与消石灰反应 (歧化反应) 是工业上制漂白粉方法漂白粉的主要成份: 漂白粉的有效成份:(2) Ca(ClO)2 + HCl →(1) Ca(ClO)2 + H2O + CO2 →(五) 卤素各单质活动性比较:卤素单质的氧化性(活动性)顺序: F2 > Cl2 > Br2 > I2应会的方程式: (1) KI + C12 == (2) KI + Br2 ==(1) NaBr + Cl2 ==(六) 碘单质的特性反应: 遇淀粉溶液变蓝I- 无此性质λ四. 卤化氢的制法:(一) 氯化氢:反应药品: 固体NaCl 浓H2SO4反应原理: 高沸点(难挥发性)酸制低沸点(易挥发性)酸复分解反应属非氧化还原反应微热NaCl(固) + H2SO4(浓) ===== NaHSO4 + HCl ↑加热至500-600℃时,NaHSO4和NaCl会继续反应生成Na2SO4和HC1500-600℃NaHSO4 + NaCl ====== Na2SO4 + HCl↑所以: 总反应方程式为:500-600℃2NaCl + H2SO4(浓) ====== Na2SO4 + 2HCl↑反应装置:固 + 液 ---→气体 (同制氯气装置)收集装置: 向上排气法(HC1比空气重)检验: ①使湿润的蓝色石蕊试纸变红 HC1 = H+ + C1-②通入AgNO3溶液中, 产生白色溶液沉淀 HCl + AgNO3 = AgCl↓+ HNO3验满: ①将湿润的蓝色石蕊试纸置于集气瓶口,变红则满②瓶口产生白雾,瓶有刺激性气味除杂装置:为收集干燥的氯化氢气体,在收集装置前增加一盛浓H2SO4的洗气瓶尾气吸收装置: 采用倒置漏斗吸收.氯气的制法:(一)药品:二氧化锰、浓盐酸(二)反应原理:△MnO2 + 4HCl(浓) === MnCl2 + Cl2↑ + 2H2Oλ HC1部分被氧化注意有关计算题: 其中给的是:参加反应的HC1还是被氧化的HC1(三)装置:圆底烧瓶、分液漏斗(四)收集方法:①向上排气法 (C12比空气重)②排饱和食盐水法(C12难溶于饱和食盐水)(五)氯气的检验和验满:检验: 黄绿色且使润湿的淀粉KI试纸变蓝.验满: ①将润湿的淀粉KI试纸置于瓶口,变蓝则满②将润湿的蓝色石蕊试纸置于瓶口,变红则满(六)氯气的尾气吸收:用NaOH 溶液 Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O(七)除杂装置:用饱和食盐水除 HC1用浓硫酸除水蒸气λ卤化银一般有感光性,分解生成卤素单质和金属银,但氟化银没有感光性. 以溴化银,碘化银感光性较强感光性 AgCl < AgBr < AgI2AgCl(白) == 2Ag + Cl22AgBr(淡黄) === 2Ag + Br22AgI(黄) ==== 2Ag + I2(现象: 产生黑色粉未(Ag) ,有刺激性气味)应用AgBr AgI 的感光性可用做感光材料AgI 还可用于人工降雨AgBr 及AgI 保存: 避光放在棕色试剂瓶中六. Cl- , Br- , I- 的检验:方法一: 氧化法: 分别通入氯水 , 再加入萃取剂 (如四氯化碳)萃取层变橙色的, 原溶液含Br-变紫红色的, 原溶液含I-无明显变化的, 原溶液含Cl-方法二: 硝酸银,稀硝酸法:向三支试管中分别加入 AgNO3和稀HNO3产生白色沉淀的是 C1- Ag+ + Cl- == AgCl ↓产生淡黄色沉淀的是Br- Ag+ + Br- == AgBr ↓产生黄色沉淀的是 I- Ag+ + I- == AgI ↓七.电解质八.基本理论部分: 氧化还原反应电子转移包括: 电子的得失和偏移还原剂→还原性→失电子→化合价升高→氧化反应→氧化产物↑↑↑↑↑↑反应物→性质→实质→特征→反应→生成物↓↓↓↓↓↓氧化剂→氧化性→得电子→化合价降低→还原反应→还原产物氧化性,还原性强弱比较:氧化剂+还原剂==还原产物+氧化产物氧化性:氧化剂 > 氧化产物还原性:还原剂 > 还原产物掌握重要的知识点:①四对概念: 氧化反应—还原反应; 氧化剂—还原剂; 氧化性—还原性;氧化产物—还原产物②两种表示方法: 双线桥--- 表示电子得失情况单线桥--- 表示电子转移方向和数目③两种守恒关系: 反应前后各元素原子个数相等反应前后得失电子总数相等九. 用于物质分离的几种操作方法:物质分离是指通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开(要还原成原来的形式)分别得到几种比较纯净的物质。