卤族元素1

一. 教学内容:卤族元素

二. 教学目标:

了解氯及其重要化合物的主要性质;掌握氯气的实验室制法;

认识氯气及其化合物在生产中的应用;

理解卤素单质和化合物的相似性和递变性;

掌握X的检验方法;

利用氯、溴、碘单质的氧化性及强弱比较的方法,理解海水中提取溴的方法。

三. 教学重点、难点:

氯及其化合物的性质,卤族元素及其化合物的相似性和递变性,卤离子的检验

[教学过程]

一、卤族元素的“原子结构?D?D性质”的关系

结论:结构决定性质,性质反映结构。

二、卤族元素的“性质?D?D制备”的关系

卤族元素的化学性质活泼,所以在自然界中以化合态的形式存在。

1、卤素单质的制备(Cl2)?D?D氧化还原法

⑴工业制法:电解饱和食盐水

电解熔融氯化钠

⑵实验室制法:强氧化剂+浓盐酸反应制取氯气:

原理与装置:

三、卤族元素的“一般?D?D特殊”的归纳

卤族元素的单质及其化合物有许多共性,但也存在诸多特殊之处。

(一)单质

1、物理性质

Cl2、Br2、I2在水中的溶解能力比较小,但较易溶于有机溶剂中,常见的有机溶剂有:汽油、苯、xxxx、酒精等。

2、化学性质(主要体现强氧化性)

⑴与金属反应:Fe、Cu等,但由于氧化能力不同,产物不xx相同

漂白粉的制备,成分及漂白原理:

氯气通入石灰乳中:

⑸与Fe2、SO2、Na2SO3、Na2S等还原性物质反应,如:

X2+SO2+2H2O=H2SO4+2HX;2Fe2+Cl2=2Cl+2Fe3,但:可Fe3氧化I

2I+2Fe3=I2+2Fe2

⑹与有机物发生加成、取代反应等。注意反应条件、反应产物。

⑺卤素单质间的相互置换

(二)化合物:

1、卤化氢:卤化氢均为无色有刺激性气味的气体,易溶于水,易挥发与空气中水蒸气

结合形成白雾。HF有剧毒,能腐蚀玻璃:

2、卤化银(AgCl、AgBr、AgI):

①均是难溶于水和酸的物质,但颜色随AgCl(白)、AgBr(淡黄)、AgI(黄)的顺序依次变深。
②见光分解,生成黑色的极微笑的银粒。
2AgX→(条件:光)2Ag+X2(X代表Cl、Br、I) 人工降雨

3、卤离子的检验:用硝酸酸化的硝酸银溶液,观察产生沉淀的颜色。

若有CO32、SO32、SO42等离子干扰,应先加入足量的硝酸钡溶液,取上层清液继续实验。

四、卤族元素及其重要化合物间的转化关系

说明:

1、新制氯水的成分:含有Cl2、H2O和HClO以及Cl、ClO、H及极少量的OH。久置氯水中由于HClO分解为HCl和O2,因此,久置氯水相当于稀盐酸。

液氯属于纯净物,它具有氯气的性质,不具有漂白性,而氯水属于混合物,它既具有盐酸的性质,又具有氯气和次氯酸的性质,有很强的氧化性和漂白性。

氯水与石蕊试液时先变红再褪色(氯水显酸性,使紫色石蕊试液变红,次氯酸有强氧化性,使有色物质氧化而褪色)

氯水遇湿润淀粉-KI试纸先变蓝再褪色,是由于氯气氧化I制得单质I2,当氯气过量时,继续氧化单质碘,生成无色的IO3

2、在不同条件下,新制氯水溶液中起作用的物质(或微粒)有所不同。

抓住诸因素对平衡:Cl2+H2O HCl+HClO的影响,合理解释某些具体问题:

⑴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的方法收集Cl2,也可以用排饱和食盐水的方法除去Cl2中的杂质HCl;

⑵当加入浓盐酸时,c(Cl)和c(H)都增大,平衡左移,因此,可用氯酸盐和次氯酸盐与浓盐酸反应制取或测漂白粉中的“有效氯”,当加入CaCO3和Na2CO3时,c(H)减少,平衡右移,可使氯水中的c(HClO)增大,增强漂白效果;

⑶当加入碱溶液时,溶液中c(HClO)和c(H)都减少,平衡右移,实验室常用浓碱液来吸收未反应完的Cl2,防止环境污染;

⑷氯水光照后,因HClO见光分解,平衡右移,故新制氯水须避光保存,且须现做现配,而久置的氯水就是盐酸。

3、关于NO2和Br2的鉴别:

⑴不能用KI,要用硝酸银溶液;

⑵不能用pH试纸,可用浓氨水;

⑶不能用NaOH或水,可用CCl4等有机溶剂。

4、当溶液中存在多种还原性物质时,加入氧化剂,还原性强的物质应先被氧化。如:

在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体:

在FeI2溶液中加入少量溴水:

5、使溴水褪色的物质有:

⑴因萃取作用而使溴水褪色的物质:苯、CCl4、直馏汽油等有机溶剂;

⑵能与溴水发生氧化还原反应的还原性无机化合物:H2S、SO2、Fe2、I等;能与溴水发生氧化还原反应的还原性有机化合物:含有醛基的化合物等;

⑶能与溴水发生反应的金属,如:Na、Mg、Al等;

⑷能与溴水发生加成反应的不饱和有机化合物;

⑸能与溴水反应的碱性物质,如:NaOH、Na2CO3等。

6、氯气的制取:装置适用于:固体(或液体)和液体反应;在实验前必须检查装置的

气密性:在装入药品前,小火加热,看烧杯中导管口是否有气泡冒出。

产生气体后,由于气体中可能含有挥发出的HCl和水蒸气,欲得到纯净干燥的氯气,防止环境污染,可采用如下的方法处理:

①除杂:Cl2(HCl):饱和食盐水

②干燥:浓硫酸、P2O5(s)、无水CaCl2等

③收集:向上排空气法、排饱和食盐水法

④检验是否集满:湿润的淀粉-KI试纸(变蓝色)或湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)

⑤尾气处理:碱液吸收(常用NaOH溶液)

7、在制取HBr和HI气体时,由于浓硫酸可将Br、I氧化,所以不能用浓硫酸和NaBr、NaI反应制备HBr、HI。应用难挥发的浓磷酸代替浓硫酸。

8、特殊性质归纳:

⑴常温下溴是{wy}的液态非金属单质,极易挥发,保存时用水封;

⑵碘易升华,碘单质遇淀粉变蓝。碘单质与铁反应生成FeI2;

⑶CaCl2、CaBr2溶于水,但CaF2(俗称萤石)不溶于水;

⑷F2和水剧烈反应,所以F2不能将溶液中的 氧化,将F2通入某溶液中,应先考虑它和水的反应,再考虑生成的HF能否和溶液中的其它成分反应;

⑸卤素单质中,只有F2可与稀有气体反应;

⑹卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸,但它能腐蚀玻璃,只能保存在塑料瓶中。

9、“类卤素”如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2以及卤素互化物如IBr、BrCl3等性

质与卤素单质的氧化性、与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐、与Ag结合的生成物的难溶性等性质相似,但由于上述物质不是由一种元素组成,其组成元素的化合价有差别,以致在参加化学反应时价态的变化与卤素单质不xx相同。



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