1、贵州省普安一中 2011 届高三化学一轮复习教案第 15 讲：卤族元素（建议 2 课时完成）考试目标 1掌握氯气及其重要化合物的主要性质，并了解其在生产生活中的应用。2掌握氯气的实验室制法，了解氯气的工业制法。3了解卤族元素的重要性质及其重要化合物的用途；理解卤族元素性质的相似性和递变性。4掌握卤素离子的检验方法。5了解氯气及其重要化合物对环境质量的影响，要点精析一、氯气的性质及用途1、物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。2、化学性质：氯气的化学性质很活泼的非金属单质。（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态）如：2NaCl 2 2Na
2、Cl（产生白烟）CuCl 2 CuCl2（产生棕黄色的烟）2Fe3Cl 2 2FeCl3（产生棕色的烟）注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。（2）与非金属反应如：H 2Cl 2 2HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成） 可用于工业制盐酸H2Cl 2 2HCl（会发生爆炸）不可用于工业制盐酸2P3Cl 2 2PCl3（氯气不足；产生白雾）2P5Cl 2 2PCl5（氯气充足；产生白烟）（3）与水反应：Cl 2H 2O = HClHClO（4）与碱反应Cl22NaOH = NaClNaClOH 2O（用于除去多余的氯气）2Cl22Ca(OH) 2 = Ca(ClO)2Ca
3、Cl 22H 2O（用于制漂粉精）Ca(ClO)2CO 2H 2O = CaCO32HClO（漂粉精的漂白原理）（5）与某些还原性物质反应如：2FeCl 2 Cl2 = 2FeCl32KI Cl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝色，用于氯气的检验）SO 2Cl 22H 2O = 2HCl + H2SO4（6）与某些有机物反应如：CH 4Cl 2 CH3Cl + HCl（取代反应）CH 2=CH2Cl 2 CH 2ClCH2Cl（加成反应）3、氯水的成分及性质氯气溶于水得黄绿色的溶液-氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl 2 + H2O = HCl + HClO (次
4、氯酸)，大部分是以 Cl2分子状态存在于水中。注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H 2O、Cl 2、HClO、H +、Cl -、ClO -、OH -；久置氯水则几乎是盐酸溶液 一元弱酸，比 H2CO3弱光（2）HClO 的基本性质 不稳定，2HClO = 2HCl + O 2 强氧化性； 漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色，故氯水可用作自来水消毒。（3）几种漂白剂的比较漂白剂 HClO Na2O2（H 2O2）SO2 活性炭漂白原理 氧化漂白 氧化漂白 化合漂白 吸附漂白品红溶液 褪色 褪色 褪色 褪色紫色石蕊 先变红后褪色 褪色 只变红不褪色 褪色稳定性 稳定 稳定 不稳定 例 1
5、、 (1)液氯和氯水是一种物质吗？ 答案：不是。液氯是 Cl2 在加压或冷却时变成的液态 Cl2，是纯净物，而氯水是氯气溶于水中形成的溶液，是混合物。 (2)怎样证明新制氯水中含有大量 Cl2？ 用实验证明氯气能与水反应。 答案：观察氯水颜色，呈黄绿色，此即氯气的颜色，说明新制氯水中含大量 Cl2。 向新制的氯水中加 AgNO3 溶液若产生白色沉淀，说明氯水中含有 Cl ，即有部分氯气与水反应了。 Cl2H 2OHCl HClO ，AgNO 3HClAgCl HNO3 另法：也可向新制氯水中放入一红布条或滴入几滴品红溶液，若布条或品红褪色，说明新制氯水中有 HClO，即 Cl2 与水发生了反应
6、。 (3)氯水中有多种化学物质，故性质较复杂。下列现象各是基于哪种物质的什么性质? 氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色。 向氯水中滴加饱和 NaHCO3 溶液，有气泡出现。 向氯水中滴入 AgNO3 溶液，产生白色沉淀。 答案：H 、HClO H Cl 4、氯气的制法（1）实验室制法 药品及原理：MnO 2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + 2H2O + Cl2强调：MnO 2 跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成 Cl2，稀盐酸不与 MnO2 反应。仪器装置：发生装置-收集装置 -吸收装置实验步骤：检密装药固定加热收集收集方法：向上排空气法 （或排饱和食盐水法）净化装置：用饱和食盐水除去 H
7、Cl，用浓硫酸干燥尾气处理：用碱液吸收（2）氯气的工业制法：（氯碱工业）通 电2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl 2二、氯化氢的性质和实验室制法1、物理性质: 无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水 (1:500)其水溶液为盐酸。2、盐酸的化学性质: (挥发性强酸的通性)3、氯化氢的实验室制法(1)药品及反应原理:NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl (不加热或微热)NaHSO4 + NaCl = Na2SO4 + HCl (加热到 500C600C)总式: 2NaCl + H 2SO4 = Na2SO4 + 2HCl(2)装置: 与制氯气的装置相似(
8、3)收集方法: 向上排空气法(4)检验方法: 用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生(5)尾气处理: 用水吸收(倒扣漏斗)三、卤族元素1、卤素及化合物的性质比较:氟 氯 溴 碘状态 气 气（易液化） 液（易挥发） 固（易升华）熔、沸点 熔、沸点逐渐升高颜色 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 紫黑色单质物理性质密度 密度逐渐增大条件 冷暗处 光照 加热 持续加热X2与 H2化合 程度 剧烈爆炸 爆炸 缓慢 化合同时分解反应 2F2+2H2O=4HF+O2 X2 + H2O = HX + HXOX2与H2O 化合 程度 剧烈 缓慢 微弱 极弱水溶性 反应生成氢氟酸 水溶性依次减小
9、，有机溶剂中溶解性依次增大化合价 只有 -1 价 有-1、+1、+3、+5、+7 等化学式 无含氧酸 有 HXO、HXO 2、HXO 3、HXO 4等含氧酸强弱程度 同一价态的酸性依次减弱颜色 AgF（白） AgCl（白） AgBr（淡黄） AgI（黄）水溶性 易溶 均难溶，且溶解度依次减小卤化银感光性 难分解 见光均易分解，且感光性逐渐增强2、卤素元素的有关特性：（1）F 2遇水发生置换反应，生成 HF 并放出 O2。（2）HF 是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃 4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O；HF 由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。（3）溴是唯一的液态非金属，易挥发，少
10、量的液溴保存要用水封。（4）碘易升华，遇淀粉显蓝色；碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。（5）AgX 中只有 AgF 溶于水，且不具有感光性；CaF 2 中只有 CaF2 难溶。3、卤素间的置换反应及 X-离子的检验：（1）Cl 2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl-Br2 + 2I- = I2 + 2Br-结论：氧化性：Cl 2 Br2 I2； 还原性：I - Br- Cl- （2）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化溶剂溶质水 苯 汽 油 四氯化碳Br2 黄 橙 橙 橙红 橙 橙红 橙 橙红I2 深黄 褐 淡紫 紫红
11、 淡紫 紫红 紫 深紫密 度 比 水 轻 比 水 轻 比 水 重（3）X -离子的检验Cl- 白色沉淀Br- + AgNO3 + HNO3 浅黄色沉淀I- 黄色沉淀四、过量问题的计算1、一般的过量计算： 两种物质反应，两反应物的量皆已知，求生成物的量，这是最简单的过量问题。这种题的解题思路是先选量，然后以完全反应的反应物的量计算有关量。选量的方法有多种，以采用物质的量进行比较为好。2、过量计算问题的判断法(1) 计算法(2) 比较法(3) 极限判断法(4) 中值判断法(过量讨论)例 2：58.5 g 氯化钠跟 17 g 硝酸银在水溶液里发生反应，可生成多少摩氯化银沉淀？解析：这是最简单的过量问
12、题。这种题的解题思路是先要选量。选量的目的是确定反应物中过量物质和完全反应的物质。然后以完全反应的物质的量计算有关的量。要从物质的量观点去选量为好，可用物质的量的关系确定完全反应的物质和过量的物质。nNaCl 1 mol，)NaCl(Mm58.g/olnAgNO3 01 mol，AO37/ml由 NaClAgNO 3NaNO 3AgCl可知：NaCl 过量，应以 AgNO3 计算。nAgCln AgNO301 mol答：能生成 01mol 氯化银沉淀。当然更为简单的方法是比较大小，而不直接算出具体的数字。如： ，NaCl 过量，应以 AgNO3 计算。58.g/mol17/lg例 3：将 a
13、g H2 与 b g Cl2 合成制得 HCl 气体，将反应所得的混合气体用足量 NaOH 溶液充分吸收。求：1 剩余气体的质量；2 混合气体与 NaOH 溶液反应所得 NaCl 的质量。解析：这是属于第二种类型的一般过量讨论题。由于 H2 与 Cl2 的量皆已知，因此，反应后就存在三种情况：。完全反应、H 2 过量，Cl 2 过量。而反应后生成的 HCl 与 Cl2 能与 NaOH溶液反应。Cl 2H 22HClHClNaOHNaCl H 2OCl22NaOHNaClNaClOH 2O讨论： 若氢气与氯气恰好完全反应(或 ab 135.5) 时，无剩余气体，生成 NaCl 质量为：117b / 71(g)； 若 Cl2 过量(或 ab135.5时，无气体剩余，生成 NaCl 质量为：58.5(35.5ab) / 71(g)； 若氢气过量(或 ab135.5) 时，剩余气体为：(ab / 35.5) g， 生成 NaCl 质量为：117b / 71 (g)
