化學復習《鹵__素》--高一化學教案

化學復習: 鹵 素一、氯氣： F、Cl、Br、I、At的原子結(jié)構(gòu)相似，最外層都有7個電子，具有相似的化學性質(zhì)，成為一族，稱為鹵族元素，簡稱鹵素。At在自然界含量很少，這章主要介紹氯，并在認識氯的基礎上，學習氟、溴、碘。 1、氯氣的分子組成： 分子式：Cl2 電子式： 結(jié)構(gòu)式：ClCl氯原子很小，它的原子半徑，即氯分中兩原子核間距離的一半，是米2、氯氣的性質(zhì)： （1）物理性質(zhì)： 顏色：黃綠色 狀態(tài)：氣態(tài) 氣味：有強烈的刺激性 是否有毒：有毒 比重如何？比空氣重是空氣的2.5倍 溶解性：能溶于水，1體積能溶解2體積 另外，易液化成液氯（34.6液化，101固化） 注意：液氯和氯水的區(qū)別。 （2）氯氣的化學性質(zhì)： 氯氣是一種活潑的非金屬。 氯氣跟金屬的反應： （白煙） （棕黃色煙，不生成FeCl2） （棕黃色煙，溶于少量水成綠色CuCl2溶液） Cl2跟非金屬的反應： （混和物見光或受熱時爆炸） （H2在Cl2中燃燒，蒼白色火焰） 在此指出反應條件的重要性（Cl2活潑是內(nèi)因，還要一定的外因） （液體） （白色固體） 指出磷燃燒后的現(xiàn)象出現(xiàn)白色煙霧。 這是PCl3和PCl5的混合物。 PCl3是無色液體，是重要的化工原料，用來制造許多磷的化合物，如：敵白蟲等多種農(nóng)藥。 氯氣跟水的反應： H2O + Cl2 = HCl + HClO HClO叫次氯酸，是強氧化劑。能破壞有機物的組成，使有機物褪色。所以次氯酸有漂白性、殺菌性。ClO是次氯酸根。次氯酸不穩(wěn)定，見光、受熱易分解放出O2：2HClO = 2HCl + O2注意：a、氯水與液氯的區(qū)別；b、新制氯水中存在的微粒：Cl2、H2O、HClO、H+、Cl、ClO、OHc氯水應保存在棕色瓶中，久置即成鹽酸。 氯氣跟堿的反應： Cl2 + H2O = HCl + HClO HCl + NaOH = NaCl + H2O +) HClO + NaOH = NaClO + H2O Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 次氯酸鈉 由于次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定，容易保存，工業(yè)上就用氯氣和消石灰制成漂白粉。漂白粉的有效成分是次氯酸鈣。 2Ca(OH)2 + 2Cl2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O 次氯酸鈣 氯化鈣 漂白粉的漂白原理：遇酸或空氣中的水和CO2就生成次氯酸。 Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl2 + 2HClO Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3+ 2HClO（此反應可以證明碳酸的酸性強于次氯酸）HClO有漂白作用，上面講過。與鹽反應： 2KI+Cl2 = 2KCl + I2（使KI淀粉試紙變藍）與有機物反應（有機部分將學到） 3、氯氣的用途： 制聚氯乙烯塑料 消毒、殺菌 合成纖維 Cl2 制HCl、鹽酸 制多種農(nóng)藥 制氯仿 制漂白粉 （有機深劑、麻醉劑）4、氯氣的制法：（1）用氧化劑氧化濃鹽酸：（2）電解飽和食鹽水：生成的氯氣用向上排氣法或用排飽和食鹽水法收集。如需干燥可用濃硫酸作干燥劑，如果有HCl可用水或飽和食鹽水除去，實驗后殘余的氯氣可通過燒堿溶液吸收。二、氯化氫和及鹽酸： 1、氯化氫：物理性質(zhì)：無色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水（500），純氯化氫不電離，不導電，不顯酸性，在空氣中易形成白霧。化學性質(zhì)： 遇氨氣產(chǎn)生白煙：NH3+HCl = NH4Cl(固) 與有機物加成：CH2=CH2 + HClCH3-CH2Cl制法： 工業(yè)制法： 實驗室制法： 用途：制鹽酸和氯乙烯等。2、鹽酸和金屬氯化物：氯化氫的水溶液叫鹽酸。物性：純鹽酸為無色、有揮發(fā)性和腐蝕性的液體，常用鹽密度為1.19g/cm3，濃度37%，12mol/L。化性：（1） 酸性：（2） 氧化性：（3） 還原性：（4） 與鹽反應：（Cl的檢驗）制法：用水吸收HCl用途：制氯化物，清洗金屬表面等。注意：鹽酸的氧化性系H+的氧化性，而其還原性則系Cl的還原性。 將濃鹽酸與濃硝酸按3:1的物質(zhì)的量之比混合即得王水。王水可溶解鉑和金： 練習：1、 繪出實驗室制Cl2的裝置圖（包括收集部分）。2、 怎樣實現(xiàn)下列變化？用化學方程式表示并注明反應條件。 PCl3、PCl5 CH3CH2Cl FeCl3 Br2 Cl2 HCl AgCl Ca(ClO)2 HClO NaCl （14個方程式）三、鹵族元素：1、 鹵素的原子結(jié)構(gòu)和它們的單質(zhì)的物理性質(zhì)：先講以下五個問題，然后將物性小結(jié)。（1）畫出F、Cl、Br、I的原子結(jié)構(gòu)示意圖，指出它們的原子結(jié)構(gòu)有什么共同點？又有什么區(qū)別？（2）鹵素的原子半徑或離子半徑跟它們的電子層數(shù)有什么關系？為什么說鹵素的離子半徑比相應的原子半徑大？（3）為什么說鹵素的單質(zhì)都是雙原子分子？（4）比較溴和碘在水里和在有機溶劑里的溶解性，它們的這個性質(zhì)有什么實際意義？（5）碘有什么特性？什么叫升華？物性小結(jié)：F2Cl2Br2I2顏色淡黃綠色黃綠色深棕紅色紫黑色常溫狀態(tài)氣氣液固溶、沸點逐 漸 升 高水溶液顏色黃綠色橙黃色褐色CCl4層中顏色淡黃綠色黃綠色紅棕色紫黑色注：狀態(tài)可用分子間作用力解釋； 鹵素在有機溶劑中（CCl4）的顏色與其蒸氣顏色一致。 2、鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)：（1） 鹵素單質(zhì)跟金屬反應： （白色）（2） 與H2的反應： 爆炸 HF極穩(wěn)定 燃燒或爆炸 HCl穩(wěn)定 緩慢 HBr較不穩(wěn)定 極緩慢 HI很不穩(wěn)定氣態(tài)氫化物溶于水，除氫氟酸外都是強酸。 酸性：HF HCl HBr Cl2 Br2 I2（5）碘跟淀粉的反應：I2遇淀粉變藍。這是檢驗碘單質(zhì)的方法（可用濕潤的淀粉KI試紙檢驗Cl2的存在）小結(jié)： F2、Cl2、Br2、I2都是活潑非金屬、強氧化劑； F2 Cl2 Br2 I2 非金屬性逐漸減弱 （說明原因） 3、鹵素的幾種化合物：（1） 氟化鈣和氟化氫： 螢石問：此反應能否在玻璃器皿中進行？答：不能。 SiO2 + 4HF = 2H2O + SiF4 要用鉛皿（鉛與HF反應表面生成一層難溶的氟化物PbF2，保護了反應器）實驗室制HF、HCl是用高沸點的濃H2SO4和它們的鹽反應。制HBr和HI是否用濃H2SO4呢？不能。因為： 所以，制取HBr和HI應用無氧化性的磷酸或1:1的硫酸： （2）溴化銀和碘化銀： NaF + AgNO3 AgBr、AgI都有感光性，如： 練習：1. 在含有溴化鉀和碘化鉀的混合液中，通入過量的氯氣，然后把這種溶液蒸干，并將剩余的殘渣灼燒，最后殘留的物質(zhì)是什么？說明整個變化過程。2. 10克H2在充足的Cl2中燃燒，把制得的HCl氣體全部溶解在1460克水中，計算所得鹽的質(zhì)量分數(shù)。（20%）四、氧化還原反應： 1、基本概念：（1） 氧化還原反應： 凡是有電子得失的化學反應都叫氧化還原反應。如：氧化還原反應：其中：本質(zhì)：電子得失特征：元素化合價在反應前后有變化。（2）氧化劑和還原劑：氧化劑：得電子的原子或離子是氧化劑，得電子的物質(zhì)是氧化劑。如常見氧化劑：O2、Cl2、HNO3、濃H2SO4、KClO3、KMnO4、K2Cr2O7、Fe3+等。還原劑：失電子的原子或離子是還原劑，失電子的物質(zhì)是還原劑。如常見還原劑：Na、Mg、Al（等一些金屬單質(zhì)）、H2、C、CO、H2S、NH3、Fe2+等。（3）物質(zhì)的氧化性和還原性：氧化性：指某物質(zhì)（離子、原子）可作為氧化劑的性質(zhì)。 Cl被還原，Cl有氧化性。還原性：指某物質(zhì)（或原子、離子）可作為還原劑的性質(zhì)。 Al被氧化，Al有還原性。氧化性、還原性的強弱決定于得失電子的難易而不決定于得失電子的多少。另外，有些含有中間價態(tài)元素的化合物，如H2O2、H2SO3等，既有氧化性又有還原性。如H2O2遇強氧化劑則表現(xiàn)還原性，起還原劑的作用： 失52e 得25e 還原劑 氧化劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物遇強還原劑則表現(xiàn)氧化性，起氧化劑的作用： 氧化劑 還原劑 還原產(chǎn)物 氧化產(chǎn)物在周期表中，同一周期里，從左到右，元素的還原性逐漸減弱，氧化性逐漸增強。如： 還原性：NaMgAlSi 氧化性：ClSP同一主族里，從上到下，元素的還原性逐漸增強，氧化性逐漸減弱。如： 氧化性：F2Cl2Br2I2 還原性： NaKRbCs常見的金屬活動順序就是其還原性順序。2、得失電子表示法：（1） 雙線橋法：表示化學反應中原子或離子得失電子結(jié)果的。如： 化合價升高 失2e 化合價降低 得2e指出：每一條線表示某一種元素化合價變化，電子得失結(jié)果； 箭頭的出入方向要對準某元素； 電子得失的數(shù)目應相等。（2） 單線橋法：表示原子或離子間電子轉(zhuǎn)移情況的。如： 2e 指出：箭頭表示電子轉(zhuǎn)移方向，數(shù)字表示該元素失去（也是另一元素得到）電子的總數(shù)目。練習：標出下面反應的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目，指出氧化劑和還原劑以及氧化產(chǎn)物： 3、氧化還原方程式的配平：原則：氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等（或化合價升高值與化合價降低值相等）。步驟：（1） 寫出反應物和生成物的分子式；（2） 分別標出元素化合價升高與降低的數(shù)值；（3） 求出化合價升高數(shù)值與降低數(shù)值的最小公倍數(shù)，找出為使其得失電子總數(shù)相等應乘以的最簡系數(shù)，此系數(shù)即為氧化劑和還原劑的系數(shù)；（4） 核對反應中未參加氧化、還原，即化合價未改變的原子或離子的系數(shù)。例1、 配平濃鹽酸與高錳酸鉀反應的化學方程式。例2、 把系數(shù)或分子式填入 中： (1) K2Cr2O7 + H2C2O4 + H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3+ CO2 + (2) S + KOH = K2S + K2SO3 + H2O(3) Cu2S + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO + H2SO4 + H2O練習：1、 配平化學方程式，注明電子得失情況，指出氧化劑和還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。（1）（2）（3）2、 配平下列離子方程式：（1）（2）3、配平下列反應方程式，指出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目以及氧化劑：（1）（2）高考題匯編1鹵素及其重要化合物1. F2和Br2的沸點（ ）A.大于 B.小于 C.等于 D.不能肯定2. 檢驗氯化氫氣體中是否有Cl2，可采用的方法是（ ）A.用干燥的藍色石蕊試紙 B.用干燥有色布條 C.將氣體通入硝酸銀溶液 D.用濕潤的淀粉碘化鉀試紙3. 隨著鹵素原子半徑的增大，下列遞變規(guī)律正確的是（ ）A.單質(zhì)熔沸點逐漸降低 B.鹵素離子的還原性逐漸增強C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強 D.單質(zhì)氧化性逐漸增強4. 下列說法正確的是（ ）A.漂白粉有效成分是氯酸鈉 B.氟化氫在空氣中呈現(xiàn)白霧，這種白霧有劇毒C.KI水溶液能使淀粉變藍 D.氟氣通入水中有氧氣生成5. 氯化碘（ICl）的化學性質(zhì)跟氯氣相似，預計它跟水反應的最初生成物是（ ）A.HI和HClO B.HCl和HIO C.HClO3和HIO D.HClO和HIO6. 下列四種溶液中，分別加入少量固體二氧化錳，能產(chǎn)生氣體的是（ ）A.3%H2O2溶液 B.1 mol/L NaOH溶液 C.1 mol/LKClO3溶液 D.1 mol/LHCl7. 冰箱致冷劑氟氯甲烷在高空中受紫外線輻射產(chǎn)生Cl原子，并進行下列反應：Cl +O3ClO+O2,ClO+OCl+O2。下列說法不正確的是（ ）A.反應后將O3轉(zhuǎn)變?yōu)镺2 B.Cl原子是總反應的催化劑C.氟氯甲烷是總反應的催化劑 D.Cl原子反復起分解O3的作用8. 把含有某一種氯化物雜質(zhì)的氯化鎂粉末95毫克演出溶于水后，與足量的AgNO3溶液反應，生成AgCl沉淀300毫克，則該假如化鎂中的雜質(zhì)可能是（ ）A.NaCl B.AlCl3 C.KCl D.CaCl29. U、V、W、X、Y、Z六種物質(zhì)之間存在如下反應：（1）U+KOHV+W+H2O （2）（3） X+W+H2SO4U+Z+H2O其中U和Y是單質(zhì)，在常溫下都是氣體；Z是硫酸鹽。由此可以推斷它們是：U ；V ；W ；X ；Y ；Z 。10. 在一定條件下，： （1）中R元素的化合價是