高三化学第一轮复习卤族元素

卤族元素本节重要知识点：卤族元素是具有代表性的非金属元素，历来是高考重点内容之一。命题以卤素知识为载体，考查应用基本概念和基本理论的能力，其中以氧化还原为重点，信息迁移以及ClO—的强氧化性、水解也是命题热点。Cl2的化学性质氯气的实验室制法含氯物质之间的转化卤素的相似形和递变性一、氯气的性质和用途1、物理性质不能用排水集气法收集氯气黄绿色气体有刺激性气味有毒密度比空气大可溶于水（常温1：2）易液化2、氯气的化学性质1）与金属反应2Na+Cl22NaCl点燃燃烧，黄光，白烟Cu+Cl2CuCl2点燃燃烧，棕黄色烟2Fe+3Cl22FeCl3注意：不生成FeCl2溶于水后，浓溶液绿色稀溶液蓝色2、氯气的化学性质2）与非金属反应H2+Cl22HCl点燃安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾，有刺激性气味气体生成2P+3Cl22PCl3（液）点燃PCl3+Cl2PCl５（固）一般生成PCl3和PCl5的混和物形成白烟H2+Cl22HCl光照爆炸，瓶口有白雾形成白雾白色烟雾3）氯气与水的反应新制氯水的成分分子：H2O,Cl2,HClO离子：H+,Cl-,ClO-,OH-（淡黄绿色）久置氯水的成分H+,Cl-,H2O,OH-HClO的性质a.弱酸性：一元弱酸，酸性比碳酸弱b.不稳定性：2HClO===2HCl+O2光照c.强氧化性：可氧化多种物质d.杀菌漂白性：可使有色布条等褪色。Cl2+H2OHClO+HCl抓住诸因素对平衡影响，合理解释某些具体问题。Cl2+H2OHClO+HCl1.当加入可溶性氯化物时，c(Cl—)增大，平衡左移，因此可用排饱和食盐水法----降低Cl2的溶解度来收集Cl2，也可用饱和食盐水除去中Cl2的杂质HCl。2.当加入浓盐酸时，c(H+)和c(Cl—)都增大，平衡左移，因此可用氯酸盐(或次氯酸盐)和浓盐酸作用来制取Cl2或测漂白粉中“有效氯”；当加入CaCO3和NaHCO3时，c(H+)减少，平衡右移，可使氯水中c(HClO)增大,增强漂白能力。3.当加入碱时，c(H+)和c(HClO)都增大，平衡右移，实验室经常用浓强碱吸收为反应完的Cl2，也用于工业上制漂白粉和漂白液.4.当氯水光照后，因HClO分解，平衡右移，因此氯气须避光贮存,最好现用现配。练习：指出新制氯水的主要成分。若将新制氯水滴入下列溶液或将下列物质加入新制氯水中，试完成下表：反应物氯水中的反应微粒现象离子方程式石蕊溶液CaCO3NaOHAgNO3NaBrNa2SO3光照氯水H+先变红后褪色H+溶解产生气泡CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OHClHClO氯水颜色褪去2OH－+Cl2=Cl－+ClO－+H2OCl－产生白色沉淀Ag++Cl－=AgCl↓Cl2溶液变橙黄色2Br－+Cl2=Br2+2Cl－Cl2、H2O氯水颜色褪去SO32－+Cl2+H2O=SO42－+2Cl－+2H+HClO有气泡产生2HClO==2H++2Cl－+O2↑光照4）氯气与碱的反应2Ca(OH)2＋2Cl2＝Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（制漂白粉）漂白原理Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO漂白粉久置失效原因Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO2HClO===2HCl+O2↑2NaOH＋Cl2＝NaClO＋NaCl＋H2O（可用于尾气吸收）漂白粉的有效成分：Ca(ClO)2光照保存方法：隔绝空气密封保存5）与其它还原性物质反应H2S+Cl2=2HCl+S2Br－+Ｃl2=2Cl－+Br22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl2I－+Cl2=2Cl－+I26）与有机物反应a、取代反应CH4+Cl2CH3Cl+HCl光b、加成反应CH2CH2+Cl2CH2Cl－CH2Cl氯气单质及其重要的化合物知识网络图Cl2HClAgClNaClNaCuFePCuCl2FeCl3PCl3和PCl5电解水溶液浓H2SO4NaOHAgNO3H2MnO2H2ONaOHCa(OH)2KIFeBr2FeCuOCaCO3FeCl2CuCl2CO2HCl+HClONaCl+NaClOCaCl2+Ca(ClO)2I2FeCl3+Br2与有机物反应知识小结:1、氯气具有强氧化性，能将某些变价金属氧化成它的高价化合物。2、新制氯水的主要成分是Cl2的水溶液，另含少量盐酸和次氯酸，具有强氧化性、漂白性和酸性等。通常可代替氯气使用。久置氯水的主要成分是盐酸。知识小结:3、氯气的漂白性实际上是氯气与水反应后生成的HClO表现出来的，故干燥的Cl2或液氯均无漂白性。4、漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2与CaCl2的混合物,其有效成分是Ca(ClO)2。漂白粉的保存须密封（与空气中的CO2和水蒸气隔绝）。漂白粉遇浓酸可反应产生Cl2。5、凡含有ClO－的盐或其它化合物均具有漂白性和强氧化性。二、氯气的实验室制法氧化剂：MnO2还原剂：HCl1、反应原理：MnO2+4HCl(浓）===MnCl2+Cl2+2H2O还可以通过下列反应制氯气KMnO4+HCl----KClO3+HCl-----K2Cr2O7+HCl----2、发生装置分液漏斗圆底烧瓶固体反应物加热制气例如：氧气、氨气等固体和液体混合制气例如：氢气、二氧化碳等有液体反应物，反应需要加热例如：氯气、氯化氢等常见的气体发生装置3.收集的气体方法收集方法向上排气法向下排气法排水集气法简易装置图收集的气体O2、H2、CH4、NOCO2、SO2Cl2、HClH2、CH4NH3、4、尾气处理方法类别易溶气体（甲）例能溶气体（乙）例可燃气体（丙）例简易装置COH2HClNH3Cl2•设置防护装置（尾气吸收装置）扩展:①倒立漏斗式：如图（2）甲所示，这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积，有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内压强减少，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容积较大，导致烧杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内，从而防止吸收液的倒吸。②肚容式：如图（2）乙所示，当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后，导气管内压强减少，使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强。5、制气装置：制取----净化----收集----吸收氯气的净化：先通过饱和食盐水除HCl,再通过浓H2SO4除H2O6、收集方法：向上排空气法、排饱和食盐水7、验满方法：湿润的淀粉---KI试纸（变蓝）湿润的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色）8、尾气吸收：NaOH溶液三、Cl-的检验1、试剂：AgNO3溶液，稀HNO32、原理：Ag++Cl-==AgCl↓，AgCl不溶于稀HNO33、方法：先加稀HNO3酸化，再加AgNO3溶液氯化氢一、物理性质1.色、态、味：２.密度：4.溶解性：3.溶、沸点：无色、有刺激性气味的气体比空气大低极易溶于水（HCl的喷泉实验）二．氯化氢的制法２.实验室制法：原理：难挥发性酸制取挥发性酸药品：１．工业制法：H2+Cl2====2HCl点燃NaCl(固)+NaHSO4＝Na2SO４+HCl△△总反应：2NaCl(固)+H2SO4浓＝Na2SO４+2HClNaCl(固)+=+HClH2SO4浓NaHSO４复习课卤素元素元素名称氟氯溴碘元素符号原子结构示意图最外层电子数核电荷数电子层数原子半径结论FClBrI均为7个电子逐渐增加依次增大①均为非常活泼的非金属,具有强氧化性②核对最外层电子的吸引能力逐渐减小,单质的氧化性逐渐减弱。一、卤族元素的原子结构化学式F2Cl2Br2I2物理性质颜色状态密度熔沸点水溶性在有机溶剂中的颜色浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色气体气体液体固体二、卤族单质的物理性质逐渐增大逐渐升高与水反应可溶于水可溶于水微溶于水易溶（橙红）苯.CCl4:紫红色酒精中：棕，黄褐能溶水汽油（苯）四氯化碳溴碘黄棕橙橙红深黄褐淡紫紫红紫深紫溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀至浓）的颜色变化橙橙红卤族元素的相似性联系着递变性FClBrI原子半径逐渐增大最外层都为7e-性质相似性质递变1、化合价2、非金属较强3、X2与金属化合成高价金属盐（I2除外）5、气态氢化物（HX）及对应的氢卤酸4、阴离子（X-)具还原性6、最高价氧化物的水化物为HXO4（F没有）1、X2氧化性减弱4、HX、X-的还原性增强2、HX的形成条件变难3、HX的稳定性减弱5、HXO4的酸性减弱单质X2物理性质的递变性6、卤素之间的置换反应三.单质的化学性质的相似性和递变性：1.与金属反应：Ｍ＋Ｘ2→MXn2Fe＋3Cl2＝＝2FeCl3Cu+Cl2＝＝CuCl22Fe+3Br2=2FeBr3Cu+Br2=CuBr2点燃点燃Fe+I2=FeI2(2Cu+I2=2CuI)Fe+S＝FeS(2Cu+S＝Cu2S)2.卤素与氢气的反应H2+F2=2HF条件：暗处剧烈化合发生爆炸。H2+Cl2=2HCl条件：点燃或光照。H2+Br2=2HBr条件：加热至500ºC才能发生。H2+I22HI条件：不易发生，不断加热才能缓慢进行。反应逐渐变难比较：(1)反应剧烈程度逐渐减弱。(2)稳定性：HFHClHBrHI(3)还原性：HFHClHBrHI(4)酸性：HFHClHBrHI弱酸强酸3.卤素与水的反应2F2+2H2O=4HF+O2X2+H2O=HX+HXO（X：Cl2.Br2.I2）比较：与水反应能力依次减弱；在水中溶解度逐渐减小。4.卤素单质间的置换反应2NaBr+Cl2=2NaCl+Br22KI+Cl2=2KCl+I22KI+Br2=2KBr+I2结论：F2Cl2Br2I2氧化性逐渐减弱2.置换-萃取法1.银盐法未知液浅黄色沉淀均不溶解稀硝酸白色沉淀黄色沉淀硝酸银溶液新制氯水未知液溶液有机层CCl4或苯紫红色橙红色三、Cl-、Br-、I-的检验四、卤素及其化合物的特殊性１、氟⑴单质氧化性最强；非金属性最强；无含氧酸;⑵Ｆ－无还原性；在溶液中不能被氧化⑶HF酸腐蚀玻璃；氢氟酸可存于塑料容器⑷AgF溶于水;CaF2难溶;⑸F元素无正价;⑹HF水溶液呈弱酸性，而HCl,HBr,HI水溶液为强酸性四、卤素及其化合物的特殊性２、氯⑴凡能生成次氯酸的物质均有强氧化性〔氯水、NaClO、Ca(ClO)2〕；⑵Cl－+Ag＋＝AgCl↓(白)，不溶于稀HNO3；⑶Cl2为黄绿色气体，新制氯水呈浅黄绿色；⑷HClO4最强无机酸。３、溴⑴液溴为深红棕色液体，易挥发;溴蒸汽红棕色⑵腐蚀皮肤、橡胶;⑶保存液溴：密闭，冷暗处，液(水)封，玻璃塞；⑷溴水橙黄色；⑸AgBr见光分解用于照像术；⑹HBr能被浓硫酸氧化，应用浓磷酸制备，用P2O5干燥。四、卤素及其化合物的特殊性4、碘⑴紫黑色固体，易升华(保存：密闭，冷暗处)；⑵遇淀粉变蓝(如：KI－淀粉试纸检验Cl2的存在)；⑶HI有较强还原性，不能用浓硫酸制备和干燥；⑷I2易溶于有机溶剂(如：CS2、CCl4、汽油……)；⑸AgI用于人工降雨；具有感光性，见光分解⑹I2+Fe＝FeI2，I2+2Cu＝2CuI。四、卤素及其化合物的特殊性讨论说说下列过程中颜色的变化：钠投入滴有酚酞的水中过氧化钠投入滴有酚酞的水中氯气通入滴有紫色石蕊试液的水中氯气通入干燥的蓝色石蕊试纸中氯气通入滴有淀粉的KI溶液中氯气通入KI溶液中，再加CCl4振荡氯气通入FeCl2溶液中五、卤素的用途重要的化工原料；消毒；制造盐酸.氯仿和多种农药2.卤化银的用途AgCl用于制变色镜；AgBr是一种感光材料；AgI用于人工降雨3.碘化合物可防治的疾病防甲状腺肿大1.氯气的用途六、拟卤素与卤素互化物（CN）2+H2（OCN）2+H2O（SCN）2+NaOH拟卤素卤素互化物：IBr、ICl、ICl3、BrF3、ClF3固液固液液Mg+IBrIBr+H2O巩固练习：有些物质如，氰:(CN)2;硫氰:(SCN)2等与卤素(X2)性质相似,请写出下列反应的化学方程式:⑴NaOH+(CN)2→⑵MnO2+HSCN→⑶C