鹵素及其化合物

1、智能考點(diǎn)二十鹵素及其化合物 .課標(biāo)要求1通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解氯氣及其重要化合物的主要性質(zhì)及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。2認(rèn)識(shí)氯氣及其重要化合物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。 .考綱要求1了解氯氣及其重要化合物的主要性質(zhì)及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。2了解氯氣及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。 .教材精講一、氯氣的性質(zhì)及用途1物理性質(zhì)：常溫下，氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。2化學(xué)性質(zhì)：氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)。（ 1）與金屬反應(yīng)（與變價(jià)金屬反應(yīng)，均是金屬氧化成高價(jià)態(tài)）如： 2Na Cl22NaCl （產(chǎn)生白煙） Cu Cl2CuCl2（產(chǎn)生棕黃色的煙） 2Fe 3Cl22FeCl3（產(chǎn)生棕色的煙）注：

2、常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng)，所以液氯通常儲(chǔ)存在鋼瓶中。（ 2）與非金屬反應(yīng)如：H 2 Cl 2 2HCl （發(fā)出蒼白色火焰，有白霧生成） 可用于工業(yè)制鹽酸H2 Cl2 2HCl （會(huì)發(fā)生爆炸） 不可用于工業(yè)制鹽酸（ 2P 3Cl 22PCl3（氯氣不足；產(chǎn)生白霧）2P 5Cl22PCl5（氯氣充足；產(chǎn)生白煙）（ 3）與水反應(yīng)：Cl2 H2O = HCl HClO（ 4）與堿反應(yīng)Cl2 2NaOH = NaCl NaClO H2O（用于除去多余的氯氣）2Cl2 2Ca（OH） 2= Ca（ClO） 2 CaCl2 2H2O（用于制漂粉精）Ca（ClO） 2 CO2 H2O = CaCO3

3、2HClO （漂粉精的漂白原理）（ 5）與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)如：2FeCl2 Cl2 = 2FeCl3 2KI Cl2 = 2KCl + I 2（使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI 試紙變藍(lán)色，用于氯氣的檢驗(yàn)） SO2 Cl2 2H2O = 2HCl + H 2SO4（ 6）與某些有機(jī)物反應(yīng)如：CH4 Cl2CH3Cl + HCl （取代反應(yīng)） CH2=CH2 Cl2 CH2ClCH2Cl（加成反應(yīng)）3氯水的成分及性質(zhì)氯氣溶于水得黃綠色的溶液 氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應(yīng)，Cl2 + H 2O =HCl + HClO （ 次氯酸），大部分是以Cl2分子狀態(tài)存在于水中。注意： （ 1）在新制的氯水中存在

4、的微粒有：H2O、 Cl2、 HClO 、 H+、 Cl-、 ClO-、 OH-；久置氯水則幾乎是鹽酸溶液 一元弱酸，比H2CO3弱（ 2） HClO 的基本性質(zhì) 不穩(wěn)定，2HClO = 2HCl + O 2 強(qiáng)氧化性； 漂白、殺菌能力，使色布、品紅溶液等褪色。3）幾種漂白劑的比較漂白劑HClONa2O （2 H 2O2）SO2活性炭漂白原理氧化漂白氧化漂白化合漂白吸附漂白品紅溶液褪色褪色褪色褪色紫色石蕊先變紅后褪色褪色只變紅不褪色褪色穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定4氯氣的制法（ 1）實(shí)驗(yàn)室制法加熱藥品及原理：MnO2 + 4HCl （濃）MnCl 2 + 2H2O + Cl 2強(qiáng)調(diào)： MnO 2跟濃鹽

5、酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成Cl2，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)。儀器裝置：發(fā)生裝置-收集裝置-吸收裝置實(shí)驗(yàn)步驟：檢密 裝藥 固定 加熱 收集收集方法：向上排空氣法（或排飽和食鹽水法）凈化裝置：用飽和食鹽水除去HCl ，用濃硫酸干燥尾氣處理：用堿液吸收（ 2）氯氣的工業(yè)制法：（氯堿工業(yè)）通電2NaCl + 2H 2O2NaOH + H 2 + C2l二、氯化氫的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制法1物理性質(zhì): 無(wú)色、有刺激性氣味的氣體；極易溶于水（1:500）其水溶液為鹽酸。2鹽酸的化學(xué)性質(zhì): （揮發(fā)性強(qiáng)酸的通性）3氯化氫的實(shí)驗(yàn)室制法（1）藥品及反應(yīng)原理:NaCl + H 2SO4 = NaHSO 4 + HCl 不加熱

6、或微熱 （）加熱NaHSO4 + NaClNa2SO4 + HCl 加熱到 （500oC 600oC）加熱總反應(yīng)式: 2NaCl + H 2SO4Na2SO4+ 2HCl （2）裝置: 與制氯氣的裝置相似（3）收集方法: 向上排空氣法（4）檢驗(yàn)方法: 用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙是否變紅或用玻璃棒蘸濃氨水靠近是否有白煙產(chǎn)（5）尾氣處理: 用水吸收（倒扣漏斗）三、鹵族元素1鹵素及化合物的性質(zhì)比較氟氯溴碘單質(zhì)物 理性質(zhì)狀態(tài)氣氣（易液化）液（易揮發(fā)）固（易升華）熔、沸點(diǎn)熔、沸點(diǎn)逐漸升高顏色淡黃綠色黃綠色紅棕色紫黑色密度密度逐漸增大X2與 H2 化合條件冷暗處光照加熱持續(xù)加熱程度劇烈爆炸爆炸緩慢化合同時(shí)分解X

7、2與H 2O 化 合反應(yīng)2F2+2H2O=4HF+O 2X2 + H2O = HX + HXO程度劇烈緩慢微弱極弱水溶性反應(yīng)生成氫氟酸水溶性依次減小，有機(jī)溶劑中溶解性依次增大化合價(jià)只有 -1 價(jià)有 -1 、 +1 、 +3、 +5、 +7 等含氧酸化學(xué)式無(wú)含氧酸有 HXO 、 HXO 2、 HXO 3、 HXO 4等強(qiáng)弱程度同一價(jià)態(tài)的酸性依次減弱鹵化銀顏色AgF （白）AgCl （白）AgBr （淡黃）AgI （黃）水溶性易溶均難溶，且溶解度依次減小感光性難分解見(jiàn)光均易分解，且感光性逐漸增強(qiáng)2鹵素元素的有關(guān)特性：（ 1） F2遇水發(fā)生置換反應(yīng)，生成HF 并放出O2。（ 2） HF 是弱酸、劇毒

8、，但能腐蝕玻璃4HF + SiO 2 = SiF4 + 2H2O； HF 由于形成分子間氫鍵相互締合，沸點(diǎn)反常的高。（ 3）溴是唯一的液態(tài)非金屬，易揮發(fā)，少量的液溴保存要用水封。（ 4）碘易升華，遇淀粉顯藍(lán)色；碘的氧化性較弱，它與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)生成低價(jià)化合 物。5） AgX 中只有 AgF 溶于水，且不具有感光性；CaF2中只有CaF2難溶。3鹵素間的置換反應(yīng)及X -離子的檢驗(yàn)：( 1) Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl-Br2 + 2I- = I2 + 2Br-結(jié)論：氧化性：Cl2 > Br2 > I2； 還原性：I- >

9、; Br- > Cl2)溴和碘在不同溶劑中所生成溶液(由稀到濃)的顏色變化溶質(zhì)溶劑水苯汽油四氯化碳Br2黃 橙橙橙紅橙橙紅橙 橙紅I2深黃 褐淡紫 紫紅淡紫紫紅紫 深紫密度比水輕比水輕比水重3) X-離子的檢驗(yàn)Cl-白色沉淀Br-+ AgNO 3 + HNO 3淺黃色沉淀1- 黃色沉淀 .典型例題例 1.(1)液氯和氯水是一種物質(zhì)嗎？【解析】液氯是Cl2 在加壓或冷卻時(shí)變成的液態(tài)Cl2，是純凈物，而氯水是氯氣溶于水中形成的溶液，是混合物。答案：不是。(2)怎樣證明新制氯水中含有大量Cl2？ 用實(shí)驗(yàn)證明氯氣能與水反應(yīng)。【解析】觀察氯水顏色，呈黃綠色，此即氯氣的顏色，說(shuō)明新制氯水中含大量Cl

10、 2。向新制的氯水中加AgNO 3溶液若產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明氯水中含有Cl ，即有部分氯氣與水反應(yīng)了。Cl2 H2O HCl HClO ， AgNO 3 HCl AgCl HNO3另法： 也可向新制氯水中放入一紅布條或滴入幾滴品紅溶液，若布條或品紅褪色，說(shuō)明新制氯水中有HClO ，即 Cl2與水發(fā)生了反應(yīng)。(3)氯水中有多種化學(xué)物質(zhì)，故性質(zhì)較復(fù)雜。下列現(xiàn)象各是基于哪種物質(zhì)的什么性質(zhì)?氯水能使紫色石蕊試液先變紅后褪色。向氯水中滴加飽和NaHCO3溶液，有氣泡出現(xiàn)。向氯水中滴入AgNO3 溶液，產(chǎn)生白色沉淀。答案：H 、 HClO H Cl點(diǎn)評(píng) 氯水的成分的復(fù)雜性和多樣性，其中包含了與其相關(guān)的化學(xué)反

11、應(yīng)和知識(shí)點(diǎn)，還可以拓展考查與化學(xué)平衡有關(guān)的內(nèi)容，所以在教學(xué)中應(yīng)該當(dāng)作重點(diǎn)內(nèi)容處理。例 2、 A 和 B 均為鈉鹽的水溶液，A 呈中性，B 呈堿性并具有氧化性。下述為相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試回答：（ 1 ）寫出A 、 B 和 C 的化學(xué)式：A， B， C。（ 2）依次寫出AD和DE （ E 中含有某+5 價(jià)元素的含氧酸根離子）的離子方程式：（ 3）寫出將SO2氣體通入K 溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。（ 4）寫出由FH的化學(xué)方程式：?！窘馕觥拷膺@類題目一般可以從正、逆雙向思維入手找出“突破口 ”，然后依圖示逐漸擴(kuò)展直至破譯整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)“突破口 ”不夠明顯時(shí)，就要利用直覺(jué)對(duì)可能的答案做大膽猜測(cè)，

12、然后用嘗試、驗(yàn)證的方法得出正確結(jié)論。（ 1 ） NaI NaClO AgI（ 2） 2I-+ClO-+H2O=I2+Cl-+2OH-;I2+5ClO-+2OH-=2IO3-+5Cl-+H2O（ 3） 2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42-+4H+（ 4） Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H 2O點(diǎn)評(píng) 推斷題是高考題的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，幾乎每年必考，本題以框圖形式出現(xiàn)、題干中以化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為信息提示，考查了元素化合物知識(shí)和氧化還原反應(yīng)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，并著重考查了離子方程式的書寫，同時(shí)也考查學(xué)生思維的嚴(yán)密性和整體性。 .跟蹤訓(xùn)練一、選擇題（只有一個(gè)合理答案）1 市售 “家用消毒液

13、發(fā)生器”是以精鹽和自來(lái)水為原料，通電時(shí)，發(fā)生器內(nèi)的電極板上產(chǎn)生大量的氣泡（同時(shí)使產(chǎn)生的氣體充分與電解液接觸），所制得的混合液具有強(qiáng)烈的殺菌能力，且不對(duì)人體造成傷害。該發(fā)生器配制消毒液所涉及到的化學(xué)反應(yīng)有（） 2NaCl+2H 2O= = 2NaOH+Cl 2 +H2 Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H 2O H2+Cl2 2HCl Cl2+H2O HCl+HClO 2HClO 2HCl+O 2A. B. C. D. 2將一盛滿Cl 2 的試管倒立在水槽中，當(dāng)日光照射一段時(shí)間后，試管中最后剩余氣體的體積約占試管容積的（）A 1/4B 1/2C 1/3 D 2/33下列物質(zhì)加入溴水，經(jīng)振

14、蕩，不因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使溴水褪色的是（）A Na2SB NaOHC甲苯D 裂化汽油4有關(guān)鹵素的說(shuō)法正確的是（）A鹵素是典型的非金屬元素其單質(zhì)只具有氧化性而無(wú)還原性.B 鹵素單質(zhì)的熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高.C鹵化銀都不溶于水，也不溶于稀硝酸.D 鹵化氫的水溶液都是強(qiáng)酸5 F2是氧化性最強(qiáng)的非金屬單質(zhì)，物質(zhì)的量相等的F2跟燒堿完全反應(yīng)，生成NaF、 H2O 和另一種氣體，該氣體是下列中的（）A H2B HFC OF2D O2二、選擇題（有1 2 個(gè)合理答案）6下列離子方程式正確的是（）A氯氣與水反應(yīng)：Cl2 H2O 2H Cl ClOB氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：Cl2 2OH Cl ClO H

15、2OC向留有殘氯（Cl2）的水中加一定量的FeSO4，以除去水中的Cl2：Fe2+Cl22Cl Fe3+D 漂白粉溶液中通入少量二氧化碳?xì)怏w：Ca2 2ClO H2O CO2 CaCO3 2HClO7已知Cl2與 Br 、 I 可發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2I =I2+2Cl 、 Cl 2+2Br =Br2+2Cl ，且Br 、 I 的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篒 >Br 。某溶液中Cl 、 Br 、 I 的物質(zhì)的量依次為0.2mol、 0.4mol、 0.6mol，欲使其Cl 、 Br 、 I 的物質(zhì)的量比為1 1 1，需通入Cl 2，那么通入Cl2的物質(zhì)的量是原溶液中I 物質(zhì)的量的（）A 1/2B

16、1/3C 2/3D 1/68. 液氯和氨的反應(yīng)同氯氣與水的反應(yīng)類似，則氯氣通入液氨中，產(chǎn)物可能有（）A.B.C.D.9下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是（B. 用螢石和濃硫酸制取氟化氫A. 漂白粉吸收空氣中的二氧化碳C. 氯水使有色布條褪色D.黑白照片的底片在相機(jī)里曝光時(shí)的反應(yīng)10 常用氯氣給自來(lái)水消毒。某學(xué)生用自來(lái)水配制下列物質(zhì)的溶液，不會(huì)產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)A 石蕊試劑B硝酸銀C氫氧化鈉D氯化鋁11 氯水不穩(wěn)定，因?yàn)槁人写嬖谌缦缕胶猓篊l2+H2OHCl+HClO ，下列措施會(huì)降低氯水的穩(wěn)定性的是（A 通入少量H 2S 氣體B加入少量小蘇打C通入少量HCl 氣體D增大氯水濃度12某無(wú)色氣體可能含H

17、Cl、 HBr、 SO2、 CO2 中的一種或幾種。將該氣體通入到適量氯水中，恰好完全反應(yīng)，不再剩余氣體。將所得到的無(wú)色溶液冷媒裝在兩支試管中，分別加入酸化的AgNO 3溶液、酸化的BaCl2溶液，均產(chǎn)生白色沉淀。則下列判斷正確的是A 原氣體中一定有SO2，一定沒(méi)有HBr B 原氣體中可能有SO2C原氣體中一定有HClD 不能確定有無(wú)HCl ，但一定沒(méi)有CO213砹(At) 是原子序數(shù)最大的鹵族元素，推測(cè)砹或砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是()A HAt 很穩(wěn)定B AgAt 不溶于水C砹是有色固體D HAt 溶液為強(qiáng)酸三、實(shí)驗(yàn)題14用滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH 稀溶液中，當(dāng)?shù)蔚阶?/p>

18、后一滴時(shí)紅色突然褪去。試回答下列問(wèn)題：( 1) 產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有兩種：是由于；是由于。( 2) 簡(jiǎn)述怎樣用實(shí)驗(yàn)證明紅色褪去原因是或者： 。15 由于用氯氣對(duì)飲用水消毒，會(huì)使水中的有機(jī)物發(fā)生氯化，生成有機(jī)含氯化合物于人體有害， 世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止這種消毒方法。建議采用廣譜性具有強(qiáng)氧化性的高效消毒劑二氧化氯(ClO 2)。 ClO2極易爆炸，生產(chǎn)和使用時(shí)盡量用惰性氣體稀釋，避免光照、震動(dòng)或加熱。(1)在 ClO2中，所有原子是否都滿足8電子結(jié)構(gòu)?(填 “是 ”或 “否 ”) 。(2)歐洲一些國(guó)家用NaClO 3氧化濃鹽酸來(lái)制取ClO 2，同時(shí)有Cl2生成，且Cl2的體積為ClO2的一

19、半。這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)濃鹽酸在上述反應(yīng)中顯示出來(lái)的性質(zhì)是(填寫編號(hào))。A. 只有還原性B. 還原性和酸性C.只有氧化性D.氧化性和酸性(4)若上述反應(yīng)產(chǎn)生0.1 mol Cl 2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol 。(5)ClO 2 為高效低毒的消毒劑，其消毒的效率(以單位質(zhì)量得到電子數(shù)表示)是Cl2 的倍。(6)我國(guó)廣泛采用將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉(NaClO2)的柱內(nèi)制得ClO2，表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是。和歐洲的方法相比，我國(guó)這一方法的主要優(yōu)點(diǎn)是。16 圖是一個(gè)制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置：（ 1） A 是氯氣發(fā)生裝置，其中的化學(xué)反應(yīng)方程為（ 2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先點(diǎn)燃A 處的酒精燈，打開(kāi)旋塞K，讓Cl2充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃D 處酒精燈，連接上E 裝置。Cl2通過(guò)C 瓶后再進(jìn)入D。 D 裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物為CO2 和 HCl 。 試寫出 D 中反應(yīng)的化學(xué)方程式：。裝置 C 的作用是。（ 3）在E 處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o(wú)色，其原因是。（ 4）若將E 處燒杯中溶液改為澄清石灰水，反應(yīng)過(guò)程現(xiàn)象為。（選填標(biāo)號(hào)）（ A）有白色沉淀生成（B）無(wú)現(xiàn)象（C）先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失（ 5） D 處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由