卤素知识点总结2.docx

名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -卤素1.氯气[氯气的物理性质 ]〔1〕常温下，氯气为黄绿色气体．加压或降温后液化为液氯，进一步加压或降温就变成固态氯． 〔2〕常温下，氯气可溶于水〔1 体积水溶解 2 体积氯气 〕 ．〔3〕氯气有毒并具有猛烈的刺激性，吸入少量会引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量就会中毒死亡．因此，试验室闻氯气气味的正确方法为：用手在瓶口轻轻扇动，仅使少量的氯气飘进鼻孔．[氯气的化学性质 ]画出氯元素的原子结构示意图：氯原子在化学反应中很简单获得 1 个电子．所以，氯气的化学性质特别活泼，是一种强氧化剂．〔1〕与金属反应： Cu + C1 2 CuCl 2试验现象：铜在氯气中猛烈燃烧，集气瓶中布满了棕黄色的烟．一段时间后，集气瓶内壁附着有棕黄色的固体粉末．向集气瓶内加入少量蒸馏水，棕黄色固体粉末溶解并形成绿色溶液，连续加水，溶液变成蓝色．2Na + Cl 2 2NaCl 试验现象：有白烟产生．说明 ①在点燃或灼热的条件下，金属都能与氯气反应生成相应的金属氯化物．其中，变价金属如 〔Cu 、Fe〕与氯气反应时出现高价态 〔分别生成 CuCl 2、FeCl3〕．②在常温、常压下，干燥的氯气不能与铁发生反应，故可用钢瓶储存、运输液氯．③“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质．如铜在氯气中燃烧，产生的棕黄色的烟为 CuCl 2 晶体小颗粒；钠在氯气中燃烧，产生的白烟为 NaCl 晶体小颗粒；等等．〔2〕与氢气反应． H 2 + Cl 2 2HCl留意 ①在不同的条件下， H 2 与 C12 均可发生反应，但反应条件不同，反应的现象也不同．点燃时，纯洁的 H2 能在C12 中寂静地燃烧，发出惨白色的火焰，反应产生的气体在空气中形成白雾并有小液滴显现；在强光照耀下， H2 与 C12的混合气体发生爆炸．②物质的燃烧不肯定要有氧气参与．任何发光、发热的猛烈的化学反应，都属于燃烧．如金属铜、氢气在氯气中燃烧等．③“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的物质； “烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质．要留意“雾”与“烟”的区分．④ H2 与 Cl 2 反应生成的 HCl 气体具有刺激性气味，极易溶于水． HCl 的水溶液叫氢氯酸，俗称盐酸．〔3〕与水反应． C12 + H 2O ＝ HCl + HClO 离子方程式： Cl 2 + H 2O ＝ H＋ + Cl － + HClO说明 ①C1 2 与 H 2O 的反应是一个 C12 的自身氧化仍原反应．其中， Cl 2 既是氧化剂又是仍原剂， H2O 只作反应物．②在常温下， 1 体积水能溶解约 2 体积的氯气，故新制氯水显黄绿色．同时，溶解于水中的部分 C12 与 H2O 反应生成HCl 和 HClO ，因此，新制氯水是一种含有三种分子 〔C1 2、HClO 、H2O〕 和四种离子 〔H ＋、Cl －、 ClO －和水电离产生的少量 OH － 〕的混合物．所以，新制氯水具有以下性质：酸性 〔H ＋ 〕，漂白作用 〔含 HClO〕 ， Cl －的性质， C12 的性质． 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -③新制氯水中含有较多的 C1 2、HClO ，久置氯水由于 C12 不断跟 H 2O 反应和 HClO 不断分解，使溶液中的 C12、HClO逐步削减、 HCl 逐步增多，溶液的 pH 逐步减小，最终溶液变成了稀盐酸，溶液的 pH ＜ 7．④ C12 本身没有漂白作用，真正起漂白作用的是 C12 与 H2O 反应生成的 HClO ．所以干燥的 C12 不能使干燥的有色布条褪色，而混有水蒸气的 C1 2 能使干燥布条褪色，或干燥的 C1 2 能使湿布条褪色．⑤留意“氯水”与“液氯”的区分，氯水是混合物，液氯是纯洁物．〔4〕与碱反应．常温下，氯气与碱溶液反应的化学方程式的通式为：氯气 + 可溶碱 → 金属氯化物 + 次氯酸盐 + 水．重要的反应有：C12 + 2NaOH ＝ NaCl + NaClO + H 2O 或 Cl 2 + 2OH -＝ Cl - + ClO - + H 2O 该反应用于试验室制 C1 2 时，余外 Cl2 的吸取（尾气吸取）．2Cl 2 + 2Ca〔OH〕 2 ＝ Ca〔C1O〕2 ＋ CaCl2 + 2H 2O说明 ①Cl 2 与石灰乳 [Ca〔OH〕 2 的悬浊液 ]或消石灰的反应是工业上生产漂粉精或漂白粉的原理．漂粉精和漂白粉是混合物，其主要成分为 Ca〔ClO〕 2 和 CaCl2，有效成分是 Ca〔C1O〕 2②次氯酸盐比次氯酸稳固．③漂粉精和漂白粉用于漂白时，通常先跟其他酸反应，如： Ca〔ClO〕 2+2HCl ＝ CaCl 2+2HClO④漂粉精和漂白粉露置于潮湿的空气中易变质， 所以必需密封储存． 有关反应的化学方程式为： Ca〔ClO〕 2 + CO 2 + H2O ＝CaCO3↓+ 2HClO 2HClO 2HCl + O 2↑由此可见，漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用．[氯气的用途 ]①杀菌消毒；②制盐酸；⑧制漂粉精和漂白粉；④制造氯仿等有机溶剂和各种农药．[次氯酸 ]①次氯酸 〔HClO〕 是一元弱酸 〔酸性比 H2CO3 仍弱 〕，属于弱电解质，在新制氯水中主要以 HClO 分子的形式存在，因此在书写离子方程式时应保留化学式的形式．② HClO 不稳固，易分解，光照时分解速率加快．有关的化学方程式为： 2HClO ＝ 2H＋ + 2Cl － + O2↑，因此 HClO是一种强氧化剂．③ HClO 能杀菌．自来水常用氯气杀菌消毒 〔目前已逐步用 C1O 2 代替 〕．④ HClO 能使某些染料和有机色素褪色．因此，将 Cl 2 通入石蕊试液中，试液先变红后褪色．[氯气的试验室制法 ]〔1〕反应原理：试验室中，利用氧化性比 C12 强的氧化剂 [如 MnO 2、KMnO 4、KClO 3、Ca〔ClO〕 2 等] 将浓盐酸中的 Cl -氧化来制取 C1 2；例如：MnO 2 + 4HCl〔 浓〕 MnCl 2 + C1 2↑ + 2H 2O 2KMnO 4 + 16HCl〔 浓〕 = 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2↑ + 8H 2O〔2〕装置特点：依据反应物 MnO 2 为固体、浓盐酸为液体及反应需要加热的特点，应选用“固 + 液加热型”的气体发生装置．所需的仪器主要有圆底烧瓶 〔或蒸馏烧瓶 〕、分液漏斗、酒精灯、双孔橡胶塞和铁架台 〔带铁夹、铁圈 〕等．〔3〕 收集方法：氯气溶于水并跟水反应，且密度比空气大，所以应选用向上排气法收集氯气．此外，氯气在饱和 NaCl 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -溶液中的溶解度很小，故氯气也常用排饱和食盐水的方法收集，以除去混有的 HCl 气体．因此在试验室中，要制取干燥、纯洁的 Cl 2，常将反应生成的 C12 依次通过盛有饱和 NaCl 溶液和浓硫酸的洗气瓶．〔4〕余外氯气的吸取方法：氯气有毒，余外氯气不能排放到空气中，可使用 NaOH 溶液等强碱溶液吸取，但不能使用石灰水，由于 Ca〔OH〕 2 的溶解度较小，不能将余外的氯气完全吸取．〔5〕应留意的问题：①加热时，要当心地、不停地移动火焰，以掌握反应温度．当氯气出来较快时，可暂停加热．要防止加强热，否就会使浓盐酸里的氯化氢气体大量挥发，使制得的氯气不纯而影响试验．②收集氯气时，导气管应插入集气瓶底部邻近，这样收集到的氯气中混有的空气较少．③利用浓盐酸与足量的 MnO 2 共热制取 C12 时， 实际产生的 C12 的体积总是比理论值低． 主要缘由是： 随着反应不断进行，浓盐酸会慢慢变稀，而稀盐酸即使是在加热的条件下也不能与 MnO 2 反应．[Cl - 的检验 ]3方法 向待检溶液中加入 AgNO 3 溶液，再加入稀 HNO 3，如产生白色沉淀，就原待检液中含有 C1－． 留意 〔1〕不能加入盐酸酸化，以防止引入 C1－（如酸化可用稀 HNO 3）．4〔2〕如待检液中同时含有 SO2- 或 SO2- 时，就不能用 HNO 3 酸化的 AgNO 3 溶液来检验 Cl -，由于生成的 Ag 2SO4 也是不溶于稀 HNO 3的白色沉淀 〔SO 2-能被 HNO 3氧化为 SO 2-〕．342．卤族元素[卤族元素 ] 简称卤素．包括氟 〔F〕 、氯 〔C1〕 、溴 〔Br〕 、碘 〔I〕 和放射性元素砹 〔At〕 ．在自然界中卤素无游离态，都是以化合态的形式存在．[卤素单质的物理性质 ]状态颜色〔常态 〕熔点、沸点 溶解度 〔水中 〕 密度F2 浅黄绿色 浅气体 低 降 小Cl 2 黄绿色 气体 部分溶于Br2 深红棕色 液体 易挥发深 高 低I2 紫黑色 固体 升华水，并与水发生不 大同程度反应说明 〔1〕试验室里，通常在盛溴的试剂瓶中加水 〔即“水封” 〕，以削减溴的挥发．〔2〕固态物质不经液态而直接变成气态的现象，叫做升华．升华是一种物理变化．利用碘易升华的性质，可用来分别、提纯单质碘．〔3〕Br 2、 I2 较难溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有机溶剂中．医疗上用的碘酒，就是碘 〔溶质 〕的酒精 〔溶剂〕溶液．利用与水互不相溶的有机溶剂可将 Br2 、I 2 从溴水、碘水中提取出来 〔这个过程叫做萃取 〕． 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -[卤素单质的化学性质 ]〔1〕卤素的原子结构及元素性质的相像性、递变性．氟 F氯 Cl溴 Br碘 I核电荷数原子结构的相像性91735最外层上的电子数都是7 个53①氟只有－ 1 价，其余卤素有－ l 、+1、+3、 +5、+7 价②单质都具有强氧化性，卤素化学性质的相像性是强氧化剂③单质均能与 H2 化合生成卤化氢气体，与金属单质化合生成金属卤化物④单质都能与水、强碱反应， Br 2、I2 的反应与 C12 类似核电荷数原子结构的电子层数少多递变性原子半径小大化 学 原子得电子才能性 质 单质的氧化性强弱的 递 单质与氢气化合易难变 单质与水反应 猛烈 缓慢 〔柔弱 〕性 对应阴离子的仍原性 弱 强〔2〕卤素单质与氢气的反应．F2 Cl2 Br 2 I2与 H2 化合的条件冷、暗 点燃或光照 500℃ 连续加热反应情形 爆炸 强光照耀时爆炸 缓慢化合缓慢化合，生成的 HI 同时分解产生卤化氢的稳固性。