1、1-10第四章 卤素教材知识点1、卤族元素在元素周期表中的位置及卤族元素元素原子的原子结构示意图。2、卤族元素原子的性质递变规律。(1)相同点:最外电子层上都只有 个电子,易得 个电子,具有较强的 性.(2)不同点: FI 核电荷数 ,电子层数 ;原子半径 ,原子核对外层电子的引力 。(3)递变规律:从 F 到 I 核电荷数 ,电子层数逐渐 ,原子半径逐渐 。得电子能力 ,非金属性 ,氧化性 。氧化性:F、Cl、Br、I 依次 还原性:F -、Cl -、Br -、I -依次 第一节 氯气一、物理性质: 色有 性气味的气体, 溶于水(常温下,1 体积水约能溶解 体积氯气)。二、化学性质1、与金属
2、的反应 2、与非金属的反应2Na + Cl2 = P61H 2 + Cl2 2Al + 3Cl2 = H2 + Cl2 2Fe + 3Cl2 = 2P + 3Cl2 = P60Cu + Cl 2 = PCl3 + Cl2 =3、与水的反应P61 Cl 2 + H2O = 氯水的成分和性质A氯水的成分:新制氯水中存在的分子有: 、 、 ,离子有: 、 、 、 。B氯水成分的多样性及其验证4、与碱的反应(Ca(OH) 2 、NaOH、KOH、Ba(OH) 2 )P622Cl 2 + 2Ca(OH)2 = P62Cl 2 + 2NaOH = 2-105、能氧化多种还原性物质(Br 、I 、S 2、S
3、O 2、SO 32、Fe 2+ )Cl 2+2HBr = Cl2+2FeCl2 = Cl2+2HI = Cl2+H2SO3 +H2O = Cl2+H2S = Cl2+SO2+H2O = Cl2+NaBr = Cl2+Na2SO3 +H2O = Cl2+Na2S = Cl2+K2S = 【附】1次氯酸 HClO 的性质电子式: 结构式:HOCl 弱酸性:HCl H 2CO3 HClO, HClO 不稳定性 2HClO 强氧化性(作漂白剂) 表现 H+ + HClO 性质,如新制氯水中加入石蕊试液,溶液先变 后 。先变 是因为氯水中 H+ 表现的酸性,后 则是因为氯水中 具有的强氧化性。2漂白粉:
4、制取反应:2Cl 2 + 2Ca(OH)2 = P62漂白机理:Ca(ClO) 2+CO2+H2O 三、氯气的制法1、原理:P62MnO 2+4HCl 2、装置类型: 3、收集方法:向上排气法 (C1 2比空气重) 排饱和食盐水法(C1 2难溶于饱和食盐水) 4、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: 将润湿的淀粉 KI 试纸置于瓶口,变 则满将润湿的蓝色石蕊试纸置于瓶口,变 则满注意: 淀粉试纸与淀粉 KI 试纸不同,能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝的有:在氧化性的物质:如 C1 2 ,Br2等碘单质:I 2 3-105、氯气的尾气吸收(NaOH 溶液):Cl
5、2 + 2NaOH = 6、工业制法:电解饱和食盐水:(氯碱工业)2NaCl+2H 2O = 电解熔融氯化物:NaCl = 四、卤离子的鉴别:(,稀硝酸、硝酸银法)加入 HNO3酸化的硝酸银溶液,P63Cl :得白色沉淀。Ag + + Cl- = P68Br-:得淡黄色沉淀 Ag+ + Br- = P68I -:得黄色沉淀 Ag+ + I- = 五、P63Ag + + CO32- = P63Ag 2CO3+ + H+ = P68AgBr 第二节 卤族元素一、卤族单质(X 2)的物理性质1.相似性:X 2 均有毒,工业上氯气用干燥的钢瓶保存,实验室中液溴的保存:水封,不能用胶塞。 碘单质的保存
6、: 密闭 阴凉避光 2.递变规律:(从 F 到 I 的递变规律)颜色:由 到 ;熔点沸点:由 到 ;在水中的溶解性:由 到 溴和碘在有机溶剂中溶解度比在水中 ;3.碘单质的升华现象, 过程。4.萃取和分液操作的实验过程:(1)萃取: (2)分液: (3)过滤4-10把两种不相混溶的液体分开的操作,仪器为分液漏斗。(4)渗析 (5)蒸发二、卤族元素的化学性质1、与金属单质的反应:生成金属的卤化物Fe + Cl2 = Fe + Br2 = Fe + I2 = 2、与氢气反应:反应形式相同,但条件不同P66 H 2 + F2 (暗处爆炸) HF 很稳定, 即使在 2000下也不分解H2 + C12
7、(爆炸或安静燃烧) HC1 稳定, 1000时分解 P66 H 2 + Br2 (加热到 5000C 时即较慢化合) HBr 较不稳定 550 分解 P66H 2 + I2 (持续加热,缓慢化合) ( 反应) 结论:从氟到碘活泼性减弱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(弱酸) HCl HBr HI(强酸)A.氢氟酸为弱酸, 其它氢卤酸为强酸 HF 剧毒B.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C.氟离子不具有还原性, 其它卤离子均有还原性D.HF 的保存: 塑料瓶 (注意: 不能放在玻璃瓶中)5-10
8、3、与水反应:2F2 + 2H2O = X2 + H2O = (X 为氯、溴、碘,且反应依次减弱) 4、 与碱反应: X2 + 2NaOH = (除 F2 :氟首先与水剧烈反应)5、卤素单质的活动性比较卤素原子的活动性顺序:F Cl Br I卤素单质的氧化性顺序:F 2 Cl2 Br2 I2卤素离子的还原性顺序:F - Cl- Br- I- P67 KI + C1 2 = P67 KI + Br 2 = P67NaBr + Cl 2 = HBr + Cl2 = HI + Cl2 = NaCl(熔融) + F 2 = HI + Br2 = F2 不能将氯,溴,碘从它们的化合物溶液中置换出来(先与
9、水剧烈反应)讨论氟气能否置换氯化钠溶液中的氯?6、碘单质的特性反应:遇淀粉溶液变蓝。I - 无此性质,用此性质可进行物质的鉴别。五星级提示:与碱有关的特征反应一、与碱反应的单质:Cl 2 、Br 2 、I 2 、S 、Al 、Si二、与碱反应有气体产生的物质:Al 、Si、NH 4+三、与碱反应有单质气体产生的物质:Al 、Si,产生的气体必是 H2。四、与碱反应产生的气体的水溶液呈碱性的物质: NH 4+ ,产生的气体必是 NH3 。五、极易溶于水的气体:HCl(溶液显酸性) 、NH 3 (独一无二其水溶液显碱性的气体).习题精练【经典习题】1常温下,A 是双原子分子气态单质,其密度为 3.
10、17g/L(标准标况下),B、C、D 都是含 A元素的化合物,转化关系如右图所示(1)分别写出 A、B、C、D 的化学式:A B C D (2)写出 AB DA 的离子方程式AB DA 【经典习题】2.研究某星球的大气时,测知其主要成分是一种极易溶于水的气体 A,用 KMnO4与 A 的水溶液反应,可产生一种气态物质 B,B 易液化,B 与碱溶液反应能生成两种盐,据此推断:(1)A 是 B 是 6-10(2)A 与 KMnO4溶液反应的化学方程式 (3)B 与 KOH 溶液反应的离子方程式 【经典习题】3盛有溴水的试管里加入过量镁粉,充分振荡、过滤,将滤液分装于 A、B、C 三支试管:(1)A
11、 试管中加入 AgNO3溶液,现象是 (2)B 试管中加入氯水和 CCl4,振荡,现象是 (3)C 试管中加 NaOH 溶液,现象是 【经典习题】4A、B、C、D、E、F 六种物质间的关系如下:(1)A+KOH = B+C+H2O (2)D C+E (3)D+C+H2SO4 A+F+H2O已知 A 和 E 是单质,常温下是气体,F 是硫酸盐。写出六种物质化学式:A B C D E F 。【经典习题】5根据右图的实验,填空和回答问题:(1)烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是 装置(B)的烧杯中冷水所起的作用是 装置(C)的烧杯中冷水所起的作用是 (2)进行此实验时,烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住
12、,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互靠紧,这是因为 (3)装置(C)的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸,试简述其原因 。【经典习题】6下图表示某些物质间的反应关系已知无色晶体 X 和黑色固体 Y 混合共热是实验室制备气体 A 的常用方法,黑色固体 Y 和 Z 的浓溶液共热也是实验室制备气体 B 的常用方法,已知 X 和 C 做焰色反应均出现紫色火焰,(隔着蓝色钴玻璃)试回答下列问题(1)填写化学式:X Y Z A B C (2)写出有关化学方程式【经典习题】9.实验室用下列有关装置先制取干燥、纯净的 Cl2后,进行有关性质实验,试根据下列有关装置回答有关问题。7-10(1)上述装置中各仪器从左到右
13、的连接顺序为 。(2)E 装置是为了 。G 装置是为了 ,D 中的现象为 ,B 中现象为 。(3)写出下列反应的化学方程式。A 中 B 中 。C 中 。【经典习题】8有 A、B、C、D、E 五瓶无色溶液,它们分别是 HCl、NaI、CaCl 2、AgNO 3和 Na2CO3中的一种。把它们两两混合,发生如下反应:(1)A+B 白色沉淀 (2)A+C 白色沉淀 (3)B+C 白色沉淀(4)C+E 白色沉淀 (5)C+D 黄色沉淀 (6)E+A 无色气体由此推断:A 是 ,B 是 ,C 是 ,D 是 ,E 是 。【经典习题】7在盛有 AgNO3、HBr、Na 2CO3、CaCl 2、NaI 五种无
14、色溶液的试剂瓶上,分别贴有的编号。将它们两两混合,产生的现象如下表所列:请在该表的“结论”中填写这些编号所代表的化学式【经典习题】11按下面的实验过程填空:(1)写出 a、b、c、d 四处的颜色:a_;b_;c_;d_;(2)写出上述有关反应的离子方程式:_ _ _ 【经典习题】12用图示装置制取 PCl3,在反应管 D 中放入足量的白磷,将氯气不间断地通入,氯气与白磷就会发生反应,产生火焰,PCl 3和 PCl5物理常数如下表.8-10(1)为迅速得到的持续的氯气,若 B 中装的是 MnO2,则 A 中应加_,对 B 还须_。(2)PCl3遇水会强烈水解,所以 D、C、E 仪器以及其中所装物
15、质不可含水分。为此 C 中应装入_,作用是_;生成的 PCl3在 E 中收集,为使 PCl3冷凝,应在 G 中加入_;在 E 的支管处所连接的仪器的名称是_,其中所装无水 CaCl2的作用是_,H 处导管需较长且较粗的原因是_。(3)装置末端导出的气体应用_溶液进行处理,目的是_。若要省去最后的溶液处理装置而不会影响整个实验,必须将 F 中无水 CaCl2换成_。【经典习题】13下框中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物(生成 C 时的其他产物或其他反应中生成的水已略去),其 A、F 为酸,D、E 为盐。C、G 为气体。(1)物质 D 是_,F 是_。(2)写出 C 与热 KOH 溶液反应的
16、化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。(3)n molC 无论按途径(),还是按途径()最终生成的 G 的物质的量均为_mol。其本质原因是_。【经典习题】14某澄清透明待测液中可能含有 NH4+、Mg 2+、Al 3+、Fe 2+、Cu 2+、Br 、NO 3、SO 42等离子的一种或数种,进行下列实验:9-10根据实验结果:(1)判断待测液中有无 SO32离子,并写出理由:_。(2)写出沉淀 B 的成分(要求说明 B 中肯定含有哪些物质?可能含有哪些物质?)_。(3)写出、各步反应的离子方程式:_;_;_。【经典习题】15有 X、Y、Z 三种元素(1)X、Y、Z 的三种单质在常温下均为气
17、体(2)X 单质可在 Z 单质中燃烧,生成物 XZ,其火焰为苍白色;(3)XZ 极易溶于水,电离出 X+和 Z 离子,水溶液可使湿润的蓝色石蕊试纸变红;(4)2moLX 可与 1molY 化合生成 2molX2Y,X 2Y 常温下为液态(5)Z 单质溶于 X2Y 中,溶液有漂白作用,则三种元素符号依次是 X Y Z ,它们化合物的化学式 XZ X2Y 。10-10【参考答案】1(1)Cl 2 、 HClO NaCl HCl(2)Cl2+H2O = H+Cl +HclO 、MnO 2+4H+2Cl Mn2+Cl2+2H 2O【参考答案】2.(1)HCl Cl 2 (2)16HCl+2KMnO4
18、= 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H 2O (3)Cl2+2OH = Cl +ClO +H2O 23.H、O、Cl,HCl H 2O【参考答案】3.(1)生成淡黄色沉淀 (2)分层,下层橙红色 (3)生成白色沉淀【参考答案】4.Cl 2 KClO KCl KClO3 O2 K2SO4 【参考答案】5.(1)NaBr+H 2SO4(浓) NaHSO4+HBr MnO2+4HBr MnBr2+Br2+2H 2O,冷凝,吸收未冷凝的气体 (2)溴蒸气会腐蚀橡皮管 (3)当气体被吸收时,液体上升到漏斗中,由于漏斗的容积大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中液体又流回烧杯内,从而防止了倒
19、吸。【参考答案】6(1)KClO 3 MnO2 HCl O2 Cl2 KCl(2)2KClO3 2KCl+3O2 2KCl+H 2SO4(浓) K2SO4+MnSO4+Cl2+2H 2O Mn2KCl+MnO2+2H2SO4(浓) KHSO4+HCl MnO2+4HCl MnCl2+Cl2+2H 2O【参考答案】7. Na 2CO3HBr CaCl2 AgNO3 NaI【参考答案】8. A 是 Na2CO3,B 是 CaCl2,C 是 AgNO3,D 是 NaI,E 是 HCl。【参考答案】9.(1)AEFDCBG (2)吸收 Cl2中的 HCl;吸收多余的 Cl2;红布条褪色;下层液体紫红色
20、(3)A:MnO 24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O B:2KICl 2 = =2KClI 2C:Cl 22H 2O = = HClHClO G:Cl 22NaOH = =NaClNaClOH 2O【参考答案】10(1)不再放出红光和产生白烟 (2)2/3(3)NH 4Cl (4)8NH3+3Cl2 = 6NH4Cl+N2【参考答案】11(1)棕黄,橙红,蓝,紫红 (2) 2Fe 2+4Br+3Cl2 = 2Fe3+2Br2+6Cl2Fe 3+2I = 2Fe2+I2 Br 2+2I = 2Br+I2【参考答案】12(1)浓盐酸,加热 (2)无水 CaCl2(或 P2O5);干燥
21、Cl2;冷水或冰水;干燥管;防止空气中水分进入 E 使 PCl3水解; 使 PCl5冷却成固体而与 PCl3分离且不堵塞。(3)NaOH;吸怍未反应的 Cl2防止污染空气;碱石灰。【参考答案】13(1)KClO 3 ,HClO (2)3Cl 2 +6KOH = 5KCl + KClO3 +3H2O(3)a/2,得失电子数相等【参考答案】14:(1)原待测液无 SO32。因经分析原待测液中含有 Fe2+、Al 3+,它们与 SO32不共存。(2)沉淀 B 中肯定有 Fe(OH)3,可能有 Mg(OH)2。(3) Br 2+2I=I2+2Br 2Fe 3+2I=I2+2Fe2+ AlO 2+H+H2O=Al(OH)3