第二讲卤族元素2.doc

第十九讲　卤 族 元 素一、要点精讲1、氯气的物理性质通常情况下，氯气是黄绿色、有刺激性气味、比空气重的有毒气体，易液化，能溶于水2、氯气的化学性质氯气的化学性质很活泼，是一种活泼的非金属单质，是强氧化剂⑴跟金属反应（与变价金属反应，均使金属氧化至高价态）2Na＋Cl2　　 2NaCl（产生白烟）Cu＋Cl2　　　CuCl2（产生棕黄色的烟，溶于水溶液呈蓝绿色）2Fe＋3Cl2　　　2FeCl3（产生棕色的烟，溶于水溶液呈黄色）注：常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应，所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中⑵跟非金属反应H2＋Cl2　　　　　 2HCl点燃：发出苍白色火焰，有白雾（工业制盐酸）光照：会发生爆炸（故不能用于工业制盐酸）⑶跟水反应Cl2＋H2O=H+＋Cl－＋HClO（强氧化性）氯水成分：Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－等2HClO　　 2HCl+O2↑（HClO不稳定，见光易分解）氯水保存：密封储存于棕色试剂瓶里⑷跟碱反应Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O 漂白液成分常用于除去多余的氯气2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2+Ca（ClO）2＋2H2O工业上用氯气和石灰乳制得漂粉精，漂粉精的有效成分是Ca(ClO)2。

漂粉精的漂白原理是：Ca(ClO)2＋2HCl(稀)＝CaCl2＋2HClOCa(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO由于上述反应生成2HClO　　 2HCl+O2↑，故漂粉精露置在空气中，久置无效⑸跟还原性物质反应Cl2＋2FeCl2＝2FeCl3（除FeCl3中FeCl2）Cl2＋H2S＝2HCl＋S↓（氧化性：Cl2＞S）Cl2＋2KI＝2KCl＋I2（氯气的检验）Cl2＋Na2SO3＋H2O＝2HCl＋Na2SO4⑹跟有机物反应Cl2＋CH4　　 CH3Cl＋HCl（取代）CH2＝CH2＋Cl2→CH2ClCH2Cl（加成）3、氯气的用途制漂粉精、消毒、制盐酸、农药等4、氯气的实验室制法⑴反应的原理：用强氧化性物质（如MnO2、KMnO4等）和盐酸反应MnO2＋4HCl（浓）　　MnCl2＋Cl2↑＋2H2O注意：稀盐酸与MnO2作用不能制取Cl2⑵制气类型：“固＋液 气”型⑶发生装置：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、导气管等⑷收集装置：向上排空气法或排饱和食盐水法（Cl2不溶于饱和食盐水）⑸净化装置：用饱和食盐水或水洗气法除去HCl，再用浓H2SO4干燥。

⑹吸收装置：用强碱溶液吸收多余的Cl2，防止污染空气5、盐酸的性质盐酸的三种性质：⑴酸性 MgCO3＋2HCl＝MgCl2＋CO2↑＋H2O⑵氧化性 Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑⑶还原性 MnO2＋4HCl(浓)　　MnCl2＋Cl2↑＋2H2O6、氯离子的检验⑴试剂 AgNO3和稀硝酸⑵原理 Ag＋＋Cl－＝AgCl↓(白)　AgCl不溶于稀硝酸7、卤族元素性质的通性及递变性⑴元素周期表中的位置：第ⅦA族⑵原子结构⑶主要性质的相似性：①单质均为双原子非极性分子；②主要化合价为-1价，最高正价为+7价（氟除外）；③强氧化性⑷主要性质的递变性（从氟到碘）①原子半径和离子半径增大②非金属性与单质氧化性减弱③与H2化合或水反应由易到难④氢化物稳定性减弱⑤最高价氧化物的水化物酸性减弱⑥卤离子还原性增强⑦前面元素的单质能把后面元素转换出来⑧单质颜色变深，熔沸点升高8、卤素及其化合物的主要特性⑴卤素单质Cl2、Br2、I2与H2化合都需要一定条件，惟独F2在黑暗处就可与H2爆炸化合⑵卤素单质Cl2、Br2、I2与水反应的通式为X2＋H2O＝HX＋HXO（I2与水反应极弱），但F2与H2O反应却是：2F2＋2H2O＝4HF＋O2，因此实验室不能制得氟水，却有氯水、溴水、碘水，这说明溶于水的Cl2、Br2、I2只部分与水反应，而F2与H2Ｏ相遇就会很快全部反应。

⑶碘是紫黑色固体，具有金属光泽，易升华（常用于分离提纯碘），遇淀粉变蓝色（常用来检验碘的存在），碘的氧化性较其他卤素弱，与变价金属铁反应生成FeI2而不是FeI39、重要化合物（1）氟化氢和氢氟酸氟化氢通常情况下为无色气体，但在空气中常呈现雾状，有毒，可溶于水，其水溶液为氢氟酸氢氟酸为弱酸，它可以腐蚀玻璃，反应如下：SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2O因此，氢氟酸不能在玻璃试剂瓶中存放，应在塑料容器中存放2)氯化钙：无水物具有吸湿性，是常用的中性干燥剂3)卤化银：AgCl、AgBr、AgI均有感光性，即在光照下分解生成黑色的银粒溴化银用于照相的感光片碘化银可用于人工降雨2AgX 2Ag＋X2二、智能整合1、氯水成分的复杂性和多样性氯水在与不同物质发生反应时，表现出成分的复杂性和氯水性质的多样性成分表现的性质反　应　实　例Cl2⑴强氧化性⑵呈黄绿色⑶加成反应Cl2＋Mg＝MgCl2　Cl2＋2KI＝2KCl＋I2Cl2＋H2SO3＋H2O＝H2SO4＋2HClCl2＋CH2＝CH2→CH2Cl－CH2ClH＋强酸性2H＋＋CaCO3＝Ca2＋＋CO2↑＋H2O滴入紫色石蕊试液先变红，后褪色。

HClO⑴弱酸性⑵强氧化性HClO＋OH－＝ClO－＋H2O漂白、杀菌、消毒Cl－沉淀反应Cl2+H2O+AgNO3＝AgCl↓+HNO3+HClO2、喷泉实验喷泉实验的原理是利用气体极易被一种液体吸收而形成压强差，气体容器（烧瓶）内压强降低，外界大气压强把液体压入气体容器内，在尖嘴处形成“喷泉”，如HCl、HBr、HI、NH3、NO2气体等极易溶于水，可用水作吸收剂进行喷泉实验；CO2、H2S等气体易被NaOH等强碱溶液吸收，故可用NaOH溶液作吸收剂进行喷泉实验改变实验装置或实验操作，形成一定的压强差也可形成“喷泉”解此类问题要求运用创造性思维实验中若装置漏气，或挤入的水太少，或导管太长，都可能无法形成喷泉3、卤素的检验⑴氯气为黄绿色，有刺激性气味，并可使某些潮湿的有色物质裉色氯气具有强氧化性，可使湿润淀粉－碘化钾试纸呈现蓝色，因此可用于检验氯气的存在⑵利用碘单质能与淀粉溶液呈现蓝色，可用于检验碘单质的存在⑶AgCl、AgBr、AgI都不溶于稀HNO3，且颜色逐渐加深，分别为白色、浅黄色、黄色，所以，可用HNO3酸化的AgNO3溶液来检验Cl－、Br－、I－的存在⑷也可以用卤素单质间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素单质。

三、典例导学例1、（全国高考题）实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，100℃左右时升华如图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示试回答：(I)(II)DCBAEEFFDE浓H2SO4浓H2SO4NaOH⑴B中反应的化学方程式为：_______________________________________⑵D中反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：_______________________________________________________________⑶D中反应的化学方程式为：_______________________________________⑷装置（Ⅰ）的主要缺点是：_______________________________________⑸装置（Ⅱ）的主要缺点是：__________，如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进__________________________________________________例2、（上海高考）在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘：⑦提纯溶液溶液⑥通适量Cl2③加适量Fe屑水，搅拌⑤加HNO3溶液溶液卤水②过滤,水洗弃去母液①加AgNO3溶液④稀H2SO4浸洗Ag丙I-甲Ag乙丁I2I2试回答：⑴乙、丁中溶质的化学式：乙_____________；丁______________。

⑵第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是__________（填写字母编号）　a.除去未反应的NO3－　　　　　b.除去未反应的I－　c.除去未反应的Fe　　　　　　 d.除去碱性物质⑶第⑦步操作可供提纯I2的一种方法是___________（不要求写具体步骤）⑷实验室检验I2的方法是_______________________________________⑸甲物质见光易变黑，其原因是（用化学方程式表示）_________________________________________________________________例3、（上海高考）随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是A．单质的熔、沸点逐渐降低　　　　B．卤素离子的还原性逐渐增强C．气态氢化物稳定性逐渐增强　　　D．单质的氧化性逐渐增强四、智能训练1、按氟、氯、溴、碘的顺序，下列说法中不正确的是（　　）A．元素的离子半径依次增大　　　　B．单质的熔、沸点依次升高C．单质的氧化性依次增强　　　　　D．氢化物的稳定性依次减弱2、有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘，其中碘元素呈+3、+5两种价态，则这种化合物的化学式是（　　）A．I2O4　　　　　B．I3O5　　　　　C．I4O7　　　　　D．I4O93、在一定条件下，RO3－与R－发生如下反应：RO3－＋5R－＋6H＋＝3R2＋3H2O，下列关于R元素及单质的叙述中，正确的是（　　）A．R位于元素周期表VA族　　　　 B．R的氢化物的水溶液属于强酸C．RO3－中的R只能被还原　　　 D．R2在常温压下一定是气体5、在含有I－且能使酚酞变红的无色溶液中，可大量存在的离子组是（　　）A．Na＋、Cu2＋、Br－、Cl－　　　　　　B．AlO2－、K＋、NH4＋、Na＋C．K＋、Na＋、NO3－、H＋　　　　　　 D．K＋、S2－、SO42－、OH－6、下列物质的保存方法正确的是（　　）A．氢氟酸保存在塑料盖的玻璃瓶中　　B．氯水盛放在棕色细口瓶中C．液溴盛放在用橡皮塞的玻璃瓶中　　D．固态碘放在棕色细口瓶中7、氟气是氧化性最强的非金属单质。

在加热条件下，等物质的量的氟与烧碱完全反应，生成NaF、H2O和另一种气体，该气体可能是（ 　）A．H2　　　　　B．HF　　　　　C．O2　　　　D．OF28、砹（At）是核电荷数最大的卤族元素，试推测砹及其化合物最不可能具有的性质是（　　）A．单质砹易溶于某些有机溶剂　　　　B．HAt受热很难分离C．AgAt是不溶于水的有色固体　　　 D．KAt的熔、沸点较高9、将某种金属卤化物和浓H2SO4在烧瓶里加热后，可得无色卤化氢气体，则该金属卤化物是（　　）A．氟化物　　　　B．氯化物　　　　　C．溴化物　　　D．碘化物10、溴化碘（IBr）的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金。