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文檔簡介
備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)【一輪?考點(diǎn)精講精練】復(fù)習(xí)講義
考點(diǎn)22氯及其化合物、鹵素
疆本講?講義概要
氯及其化合物的性質(zhì)
二.氯氣的制法
知識精講
三.鹵素的性質(zhì)及鹵素離子的檢驗(yàn)
四.從海水資源中提取鹵素單質(zhì)
選擇題:20題建議時(shí)長:_60一分鐘
課后精練
非選擇題:5題實(shí)際時(shí)長:_—一分鐘
吆夯基?知識精講________________________________________________________
一.氯及其化合物的性質(zhì)
氯元素的價(jià)電子排布式為3s23P5,位于元素周期表的第三周期第VHA族,屬于P區(qū)元素,易得1個(gè)電
子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),是典型的非金屬元素。
1.氯氣的物理性質(zhì)
顏色狀態(tài)氣味密度沸點(diǎn)溶解性特性
比空氣
黃綠色氣體刺激性氣味-34.6℃1體積的水可溶解約2體積的氯氣易液化
大
注意:
①氯氣有毒且密度比空氣大,遇到氯氣泄漏逃生時(shí),要向高處逃跑,也可用蘸有肥皂水的濕毛巾捂住
口鼻。
②實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是:用手在瓶口輕輕扇動(dòng),使極少量的氣體飄進(jìn)鼻孔。
2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)
(1)氧化性
、W得e/一
287------3*crm288
原于結(jié)網(wǎng):?1〃Fe、廠在化學(xué)反應(yīng)中很容易得到1個(gè)電子形成氯離子(C1
一),表現(xiàn)出典型的非金屬性。
氯元素的存在:氯在自然界中以化合態(tài)存在,主要以NaCl的形式存在于海水和陸地的鹽礦中。
類別:Cb是活潑的非金屬單質(zhì),能氧化許多金屬、非金屬以及一些具有還原性的物質(zhì)。
①與金屬單質(zhì)反應(yīng):與變價(jià)金屬(如Fe)反應(yīng)生成高價(jià)態(tài)金屬氯化物。
占燃
與鐵反應(yīng):2Fe+3cb=注絲=2FeCb(生成棕紅色的煙)。
【注意】常溫下Fe不能與干燥Cb反應(yīng),所以工業(yè)上常把干燥的液氯儲存在鋼瓶中。
點(diǎn)燃
與銅反應(yīng):Cu+Cb=二與=CuCb(生成棕黃色的煙)。
點(diǎn)燃
與鈉反應(yīng):2Na+Cb2NaCl(反應(yīng)現(xiàn)象:產(chǎn)生大量白煙,火焰為黃色)。
②與非金屬單質(zhì)反應(yīng)
與氏反應(yīng):H2+C122HC10(與氏燃燒用于工業(yè)制鹽酸,與氏光照不能用于工業(yè)制鹽酸)
上燃燒」時(shí)安靜燃燒?發(fā)出蒼白色火焰,瓶口有白霧生成
現(xiàn)象一
?光照時(shí)》劇烈反應(yīng).發(fā)生爆佳.胭口有自警生成
占燃
與磷反應(yīng):2P+302==='二=2「03?2不足,三氯化磷是液體,呈霧狀)
占燃
2P+5。2=互地=2PC15(Cb充足,五氯化磷是固體,呈白煙狀)
與硅反應(yīng):Si+2cb=且辿=SiCL
③與還原性無機(jī)化合物反應(yīng)
與S02反應(yīng):C12+SO2+2H2O=H2SO4+2HC1=
與Na2SO3溶液反應(yīng):Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HC1?
與Na2s反應(yīng):Cb+Na2s=2NaCl+SJ
與H2s反應(yīng):Cb+H2s=2HC1+S1(氧化性:C12>S)
與NaBr溶液反應(yīng):Cl2+2NaBr=2NaCl+Br20
與FeCb溶液反應(yīng):Cl2+2FeCl2^2FeCl3o
與Feb溶液反應(yīng):Feb+CbC不足)=FeCb+l2、2Feb+3C12(過量)=2FeCb+2l2。
與KI溶液反應(yīng):Cb+2KI=2KCl+l2(氯氣的檢驗(yàn):濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán))
與H2O2反應(yīng):Cl2+H2O2=2HC1+02
與NH3反應(yīng):8NH3+3C12=N2+6NH4CI(檢驗(yàn)輸氯管道是否發(fā)生泄漏)
(2)與堿反應(yīng):氯元素的化合價(jià)既有升高又有降低,因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。
①Cb與NaOH溶液反應(yīng)一般有兩種情況:
常溫下:Cl2+2NaOH=NaCl+NaC10+H2O;(制取漂白液,漂白液的主要成分是氯化鈉和次氯酸鈉,
有效成分是次氯酸鈉,是混合物。)
△
加熱時(shí):3cl2+6NaOH^5NaCl+NaC103+3H2O□
②制取漂白粉:2cl2+2Ca(OH)2=CaC12+Ca(ClO)2+2H2。。[工業(yè)通常是將Cb通入石灰乳中用來制取漂
白粉]
【注意】
a.工業(yè)上為什么用Cb來制取漂白粉?形成比次氯酸更穩(wěn)定的比次氯酸鹽,便于運(yùn)輸、保存。
b.漂白粉的主要成分是CaCk、Ca(C10)2,有效成分是Ca(C10)2,漂粉精的主要成分是Ca(C10)2。
c.在常溫下,Cb與堿反應(yīng)的化學(xué)方程式一般為:Cb+堿==次氯酸鹽+金屬氯化物+水。但在加熱的
△
條件下,Cb與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)為:3cl2+6NaOH^5NaCl+NaClO3+3H2O(熱堿溶液中)
d.Ck與堿反應(yīng)時(shí):Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H20,1molCb與足量NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為
NA。
e.Ca(ClO)2與濃HC1反應(yīng):Ca(C10)2+4HCl(^)=CaCl2+2C121+2H2O
Ca(C10)2與稀HC1反應(yīng):Ca(C10)2+2HC1(稀)=CaCb+2HC1O
向NaCl和NaClO的混合溶液通入稀硫酸:NaCl+NaC10+H2SO4=Na2SO4+C12T+H2O
(3)與有機(jī)物反應(yīng)
a.烷燒的取代反應(yīng):CH4+C12->CH3C1+HC1
Cl+HC1
+C12
b.環(huán)己烷與氯氣光照取代:
C.苯與液澳的取代:O+Br2doBr+HBr|
d.乙烯與澳水加成:CH2=CH2+Br2——?CH2Br—CH2Br
(4)與水反應(yīng):氯氣能溶于水(1:2),氯氣的水溶液稱為氯水,溶于水的氯氣只有少量與水反應(yīng)。
C12+H2OHC1+HC10
生成物中次氯酸(HC10)具有強(qiáng)氧化性,能殺死水中的病菌,起到消毒作用,目前,很多自來水廠用氯
氣來殺菌、消毒。
①從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì),氯水中存在三種平衡關(guān)系:
a.C12+H2O—HC1+HC10
b.HC10H++C1O
1
c.H2O'—H++OH
四
離
子
根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn),即可得出氯水中存在的各種微粒。
三種分子:H2O>CI2、HC1O;
四種離子:H+、C「、CIO-和OH-(極少量)。
②氯水性質(zhì)的多重性:新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì),在不同的化學(xué)反應(yīng)中,氯水中參與反
應(yīng)的微粒不同。
氧
rCb化
性
生
成
T加入AgN03溶液產(chǎn)生白色沉澗
沉
淀
不
新制穩(wěn)
--HC10-T在強(qiáng)光照射下新制氯水中有氣皰產(chǎn)生
定
性
漂J使?jié)駶櫟挠猩紬l或品紅溶液函
-HC10-白
性
使紫色石蕊溶液先變紅后褪色|
酸1
-H+-性
4加活潑金屬、碳酸鹽等產(chǎn)生氣泡
①C12的氧化性:與還原性物質(zhì)反應(yīng),Cb是新制氯水的主要成分,為了方便,有時(shí)實(shí)驗(yàn)室中常用氯水代
替C12。
如:2FeCl2+Cl2=2FeCl3
SO2+Cl2+2H2O=2HC1+H2so4
Na2SO3+C12+H2O=2HCl+Na2SO4
②C「的性質(zhì):加入AgNCh溶液可以檢驗(yàn)出氯水中的C「,現(xiàn)象是有白色沉淀生成
③HC10的漂白性
a.能使?jié)駶櫟挠猩紬l或品紅褪色。
b.向氯水中滴加紫色石蕊溶液,先變紅(H+作用的結(jié)果),后褪色(HC10作用的結(jié)果)。
光昭
④HC10的不穩(wěn)定性:在強(qiáng)光照射下新制氯水中有氣泡生成(2HC10===?=2HC1+O2T)。
⑤HC1酸性:向NaHCC)3溶液中加入氯水,有氣泡產(chǎn)生就是利用了鹽酸的酸性。
如:Cl2+NaHC03=NaCl+CO2+HC10
注意:
a、1molCb與水反應(yīng)時(shí)(可逆反應(yīng)),轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于必;而ImolCb與足量冷的NaOH溶液反應(yīng)時(shí),
轉(zhuǎn)移電子數(shù)為必。
b、干燥的氯氣無漂白性,新制氯水具有漂白性,是因?yàn)槁葰馀cH2O反應(yīng)生成了HC10,實(shí)際上起漂白
作用的是HC10。
c、不能用pH試紙測量氯水的pH,原因是氯水中的HC10具有漂白性。
光照
d.氯水的保存:氯水須現(xiàn)用現(xiàn)配,保存在棕色試劑瓶中,置于冷暗處(2HC102HC1+O2T)O
③氯水中平衡移動(dòng)的應(yīng)用:
向氯水中加入的物平衡移動(dòng)
濃度變化應(yīng)用
質(zhì)或改變的條件的方向
①用飽和食鹽水除Cb中的HC1
可溶性氯化物c(Cr)增大,c(HClO)減小左移
②用排飽和食鹽水法收集Cl2
鹽酸c(H+)和c(Cr)增大左移潔廁劑和“84”消毒液不宜混合使用
NaOHc(H+)減小右移用NaOH吸收多余的Cl2
Ca(OH)2c(H+)減小右移制漂白粉
光照c(HClO)減小右移氯水應(yīng)避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配
長久放置c(HC10)減小右移氯水變質(zhì)為鹽酸
碳酸鈣c(H+)減小,c(HC10)增大右移制取次氯酸濃度較大的氯水
④液氯、新制氯水、久置氯水的比較
液氯新制氯水久置氯水
分類純凈物混合物混合物
顏色黃綠色淺黃綠色無色
酸性(比新制氯水強(qiáng)、無
性質(zhì)氧化性酸性、氧化性、漂白性、強(qiáng)氧化性
漂白作用)
粒子種類。2Cb、HC1O、H2O>H+、C「、。0-、OH-H2O>H+、C「、OH-
3.次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)
(1)次氯酸(H—0—CD
酸性弱于碳酸
用作消毒劑、漂白劑1強(qiáng)氧(五牖霜「見光分解
盛放氯水的試劑瓶」氯水的配制
不能用橡膠塞與保存
①弱酸性:次氯酸是易溶于水的一元弱酸,酸性比H2c。3還弱。
如:NaClO溶液中通入少量CC>2,化學(xué)方程式為:NaClO+C02+H2O=NaHCO3+HC1O
【注意】向NaClO溶液中通入CC)2(不論是少量還是過量),均生成HCC>3一和HC1O。
原因是酸性:H2CO3>HC1O>HCO3
光昭
②不穩(wěn)定性:2HC1O=」='±=2HC1+O2T(氯水須現(xiàn)用現(xiàn)配,保存在棕色試劑瓶中)。
③強(qiáng)氧化性:具有漂白、殺菌能力,用作消毒劑、漂白劑,可以使有色布條、品紅溶液等褪色。HC1O
和C1CT都具有強(qiáng)氧化性,無論酸性、堿性條件下都可以和Fe2+、「、S2-、HS-、SO廠等發(fā)生氧化還原反
應(yīng)。
【拓展】次氯酸的漂白作用
①原理:將有色物質(zhì)氧化為穩(wěn)定的無色物質(zhì)。
②特點(diǎn):被HC1O漂白的物質(zhì),久置后不再恢復(fù)原色。
③應(yīng)用范圍:幾乎所有的有色物質(zhì)遇HC1O都會褪色。
(2)次氯酸鹽
①84消毒液
有效成分》NaClO
”制備原珥2Na0H+C12=NaCl+NaC10+H2。
消
化學(xué)性質(zhì).水解呈堿性,具有強(qiáng)氧化性
毒
液
漂白原理》NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
用途.殺菌、消毒
其有效成分為NaClO,它與潔廁靈(主要成分鹽酸)混合會立即產(chǎn)生氯氣,反應(yīng)的離子方程式是
+
C1O-+C1-+2H=C12T+H2OO
②漂白粉
a.制備原理:2cl2+2Ca(OH)2=CaC12+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的主要成分是CaCb和Ca(C10)2,
其中有效成分是Ca(ClO)2。
b.漂白原理:在潮濕的空氣中能吸收C02,化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+CC)2+H2O=2HClO+CaCO31。
光昭
c.漂白粉久置失效的原理:Ca(C10)2+CO2+H2O=2HC1O+CaCO3;;2HC1O=====2HC1+O2t,
應(yīng)密封保存。
d.水解顯堿性,其水解離子方程式為ClCr+H2。=THC10+0H-。
二.氯氣的制法
電角星
(1)工業(yè)制法:①工業(yè)制法(電解飽和食鹽水):2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2t+Cl2t
電解
②電解熔融氯化鈉:2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2T
(2)實(shí)驗(yàn)室制法
①制取原理:用MnC>2、KMnO4>KC1O3>K2Cr2O7>Ca(C10)2等強(qiáng)氧化劑與濃鹽酸反應(yīng)(若無濃鹽酸,可用
濃硫酸與NaCl晶體)。
-1強(qiáng)氧化劑。
HCZ(濃1T滅了弓0德C22
A
=
MnO2+4HCl(ja)MnCl2+Cl2t+2H2O(實(shí)驗(yàn)室通常用該法制Cl2)
2KMnO4+16HC1(濃)=2KCl+2MnC12+5C12f+8H2。(快速制取Cl2,不需要加熱)
KC1O3+6HC1(濃)=KC1+3CbT+3H2。
K2Cr2O7+14HC1(濃)=2KC1+2CrCl3+3Cl2T+7H2O
Ca(C10)2+4HC1(濃)=CaCb+2CkT+2H2O
②制取過程
裝置特點(diǎn)—固體+液體一>氣體
I
凈化方法J—用飽和食鹽水除去HC1氣體,再用灌琥酸
除去水蒸氣
廣①Cl2的密度比空氣的大,可用向上排空
收集方法一氣法收集
L?ci2能溶于水,但在飽和食鹽水中的溶
解度較小,可用排飽和食鹽水法收集
、,廣①用濕潤的淀粉-KI試紙,試紙變藍(lán)
驗(yàn)滿方法|—->②用濕潤的幽試紙,試紙褪色
二③根據(jù)氯氣的顏色
尾氣處理|_多余的ci2須用強(qiáng)堿溶液(如電控液)
吸收
③實(shí)驗(yàn)裝置
__NaOH
重,溶液
除HC1氣體除HzO(g)吸收多余氯氣
發(fā)生裝置除雜裝置收集裝置尾氣處理裝置
飽和食鹽水中C「濃度較大,抑制了C12與水的反應(yīng),C12在飽和食鹽水中的溶解度很小,因此可用排飽
和食鹽水法收集氯氣,且用此法可除去實(shí)驗(yàn)過程中揮發(fā)產(chǎn)生的HC1氣體。
④注意事項(xiàng)
a.反應(yīng)物的選擇:必須用濃鹽酸,稀鹽酸與MnC)2不反應(yīng),且隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時(shí),
反應(yīng)停止,故鹽酸中的HC1不可能全部參加反應(yīng)。
b.加熱溫度:小火加熱,溫度不宜過高,以減少HC1揮發(fā),減少制得的Cb中HC1的含量。
C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cb后,再拆卸裝置,避免污染空氣。
d.尾氣吸收時(shí),用NaOH溶液吸收Cb,不能用澄清石灰水吸收,因?yàn)槌吻迨宜泻珻a(OH)2的量少,
吸收不完全。
⑤氯氣制備、凈化裝置的改進(jìn)
a.制備裝置
濃鹽酸
橡皮管a的作用:使圓底燒瓶與分液漏斗內(nèi)氣壓相等,保證液體順利流下。
b.凈化裝置
飽和食鹽水飽和食鹽水
①長頸漏斗除用于檢查裝置氣密性外,還可以檢查整套裝置是否發(fā)生堵塞。若發(fā)生堵塞,現(xiàn)象為長頸
漏斗中液面上升。
②該裝置的作用之一是觀察氣體的生成速率。
三.鹵素的性質(zhì)及鹵素離子的檢驗(yàn)
1.鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的相似性和遞變性
位于周期表中第VIIA族,價(jià)電子排布為獲2叩5,包括氟(F)、氯(C1)、澳(Br)、碘⑴、破(At)、礎(chǔ)(Ts)六種元素。
元素名稱氟(F)氯(C1)濱(Br)碘⑴
原子序數(shù)9173553
G-5;i)28]8187
原子結(jié)構(gòu)示意圖確(5?■35))28)187
原
子
周期表中的位置第VIIA族
結(jié)
構(gòu)相似性其最外層均有7個(gè)電子,容易得到1個(gè)電子達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
遞變性(從F-I)電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑和離子半徑逐漸增大:F<Cl<Br<I
①單質(zhì)均為雙原子分子
元
相似性
素②主要化合價(jià)為一1價(jià),最高正價(jià)為+7價(jià)(氟無正價(jià))
性③具有強(qiáng)氧化性
質(zhì)
①元素的非金屬性逐漸減弱:F>Cl>Br>I
②單質(zhì)的氧化性逐漸減弱:F2>Cl2>Br2>I2
③鹵離子還原性逐漸增強(qiáng):F-<Cl-<Br-<I-
遞變性(從F—I)
④氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱:HF>HCl>HBr>HI
⑤最高價(jià)氧化物的水化物的酸性逐漸減弱:HClO4>HBrO4>HIO4
HCIO4是已知含氧酸中酸性最強(qiáng)的酸
隨著原子核外電子層數(shù)增多,原子半徑依次增大,原子核對最外層電子的
遞變性的原因引力逐漸減小,鹵素原子得電子的能力逐漸減弱,鹵素單質(zhì)的氧化性逐漸
減弱,非金屬性逐漸減弱
2.鹵族元素物理性質(zhì)的相似性和遞變性
鹵素單質(zhì)顏色狀態(tài)密度熔點(diǎn)廠C沸點(diǎn)/℃
淡黃綠色氣體1.69g-L-1(15℃)-219.6-188.1
F2
黃綠色氣體3.214g-LT(O?-101-34.6
Cl2
Bt2深紅棕色液體3.119gcm-3(20℃)-7.258.78
I2紫黑色固體4.93gcirr3113.5184.4
規(guī)律逐漸加深從氣體一固體——熔點(diǎn)逐漸升高沸點(diǎn)逐漸升高
(1)相似性:都有顏色,有毒,在水中溶解度不大,易溶于苯、汽油、四氯化碳、酒精等有機(jī)溶劑。
(2)遞變性:從F?到:(2,單質(zhì)顏色逐漸加深,熔、沸點(diǎn)逐漸升高,密度逐漸增大,在水中的溶解度逐漸減小。
【微點(diǎn)撥】濱水為橙黃色,澳在有機(jī)溶劑(CC14)中是橙紅色;碘水為棕黃色,碘在有機(jī)溶劑(苯)中是紫紅色。
3.鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)——與C12相似
(1)鹵素單質(zhì)與水反應(yīng):X2+H2O=HX+HXO(X為Cl、Br、I)
2F2+2H2O=4HF+O2(劇烈)
C12+H2O^=^HC1+HC1O(緩慢)
Br2+H2O^=^HBr+HBrO(微弱)
(2)與堿反應(yīng):與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+X2=NaX+NaXO+H2O(X=Cl、Br、I)
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O
I2+2NaOH=NaI+NalO+H2O(也可生成Nai和NaIO3)
(3)鹵素單質(zhì)與金屬反應(yīng):F2和所有金屬都能反應(yīng),。2和絕大多數(shù)金屬反應(yīng),Br2和較活潑金屬反應(yīng),12
只和活潑金屬反應(yīng)。
占燃
2Na+X2=£=?=2NaX(X=F、Cl、Br、I)
占燃
2Fe+3Cl2=====2FeCl3
A
2Fe+3Br2=2FeBr3
Fe+l2=FeI2(碘水生煙)
(4)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng):
2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2
①鹵素單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱:Cl2>Br2>l2
2KI+Br2==2KBr+l2
②鹵素離子的還原性強(qiáng)弱:「>BL>C「
2KI+C12==2KC1+I2
(5)鹵素單質(zhì)與Fe2+、SO2,Na2sO3、Na2s等還原性物質(zhì)反應(yīng)
①與Fe2+反應(yīng):2Fe2++C12=2C「+2Fe3+
2+3+
2Fe+Br2=2Br-+2Fe
L不能與Fe2+反應(yīng)(但「與Fe3+可以反應(yīng):2Fe3++2「=(2+2Fe2+)
②與SO2、Na2s。3反應(yīng):SO2+X2+2H2O=2HX+H2SO4(X=C1、Br、I)
soi"+X2+H2O=SOF+2X-+2H+(X=C1、Br、I)
2
③與Na2s反應(yīng):X2+S-=2X-+S;(X=ChBr、I)
(6)鹵素單質(zhì)與H2反應(yīng)
鹵素單質(zhì)反應(yīng)條件化學(xué)方程式產(chǎn)物穩(wěn)定性
冷暗處(劇烈爆炸)H+F=2HF很穩(wěn)定
F222
光照或點(diǎn)燃
口5光照或點(diǎn)燃…
較穩(wěn)定
C12
(光照時(shí)發(fā)生爆炸)
加熱(緩慢)A不如氯化氫穩(wěn)定
Br2
H2+Br2=2HBr
不斷加熱
hH2+l2^=i2HI不穩(wěn)定
(化合同時(shí)分解)
①與H2反應(yīng)的難易程度:越來越困難
②生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:依次減弱
結(jié)論
③與H2反應(yīng)所需要的條件:逐漸升高
(從F—*1)
④與H2反應(yīng)劇烈程度:逐漸減弱
⑤氣態(tài)氫化物的還原性:HF<HC1<HB1<HI
4.鹵化氫
(1)物理性質(zhì):鹵化氫均為無色、有刺激性氣味的氣體,均極易溶于水,所得水溶液均顯酸性,稱為氫鹵酸,
其中只有氫氟酸是弱酸。
(2)氫化物三大性質(zhì)比較
①熱穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HI
②酸性:HF(^)<HCKHBr<HI
③還原性:HF<HCl<HBr<HI
(3)鹵化氫的制備一難揮發(fā)酸制揮發(fā)性酸
鹵化氫均可用濃磷酸與鹵化物固體共熱制取。氟化氫、氯化氫還可用濃硫酸與鹵化物固體共熱制取,
但澳化氫、碘化氫的制取卻因濃硫酸的強(qiáng)氧化性而不能用此方法。
①CaF2(螢石)+H2so4(濃)=CaSC)4+2HFT(在鉛制容器中進(jìn)行)
②NaCl+H2so4濃)=NaHSC)4+HClT或2NaCl+H2so式濃)=Na2SO4+2HClT
【注意】因2HBr+H2s。4(濃)=Br2+SC)2T+2H2。,2HI+H2SO4(^)=I2+S021+2H2O,不能用濃硫酸制
備HBr、HI?
③通式:NaX(s)+H3Po4(濃)=NaH2PC)4+HXT(X=F、Cl、Br、I)
NaBr+H3Po4(濃)=NaH2PO4+HBrt
Nal+H3Po£濃)=NaH2PO4+HIt
5.重要化合物
(1)鹵化銀(AgX):
AgFAgClAgBrAgl
顏色
(白)(白)(淡黃)(黃)
水溶性易溶均難溶,且溶解度依次減小
光昭
鹵化銀①見光均易分解成銀和鹵素單質(zhì),如2AgCl------2Ag+Cb,
且感光性逐漸增強(qiáng)。
感光性難分解
②AgBr和Agl可做感光材料或變色鏡。
③AgX均具感光性,AgBr作感光材料,Agl作人工降雨材料。
(2)CaX2:只有CaF2(螢石)不溶于水,CaCb具有吸濕性,常作干燥劑。
(3)NaX:只有NaF有毒可用作農(nóng)藥;純凈的食鹽不潮解,粗鹽中因混有等雜質(zhì),易潮解。
(4)碘酸鉀:加碘鹽的配料,受熱時(shí)易分解。
6.鹵素互化物一月;("=1,3,5,7)其化學(xué)性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,具有強(qiáng)氧化性
(1)概念:由兩種鹵素化合而成的物質(zhì)。
⑵組成:有一個(gè)較重的鹵素原子和奇數(shù)個(gè)較輕的鹵素原子組成的,如:IBr(s)、ICl(s)、ICl3(s)>BrF3(l)>
ClF3(g)?
(3)化學(xué)性質(zhì):與鹵素單質(zhì)相似,具有強(qiáng)氧化性
①與金屬的反應(yīng):2Mg+2IBr-Mgb+MgBn
2BrF3+4Zn=ZnBr2+3ZnF2
②與水的反應(yīng):IC1+H2O^HC1+HIO(該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),各元素化合價(jià)不變)
7.擬(類)鹵素:一些多原子分子與鹵素單質(zhì)性相似,其陰離子又與鹵素陰離子性質(zhì)相似,常稱為擬鹵素。
如:(CN)2、(SCN)2、(SeCN)2、(OCN)2等。
(CN)2+H2O=HCN+HCNO
占燃
2Fe+3(SCN)2=空2=2Fe(SCN)3
8.鹵素離子的檢驗(yàn)方法
(1)AgNCh溶液——沉淀法
,白色沉淀,則有廠
未知液滴如絲絲遛蹩口壁他酸生成C
淡黃色沉淀,則有3廠
,黃色沉淀,則有「
注意:
①先用稀硝酸酸化,目的是排除CO歹、SiOr等離子的干擾。不能用鹽酸酸化,因鹽酸會引入Cr。
②稀硝酸不能排除SO歹等離子的干擾。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要具體問題具體分析。
(2)置換——萃取法
土八一加適量新制飽和氯水&、CCI,(下層)或汽油(上層)
未知液----群惹------>加入--------IE-S------)
‘紅棕色或橙紅色,表明有8廠
有機(jī)層呈
,紫色、淺紫色或紫紅色,表明有「
(3)氧化——淀粉法檢驗(yàn)I-
一一加入適量新制飽和氯水(或雙氧水)加入淀粉溶液在
未知液----------歪蕩----------->一一歪蕩--->藍(lán)色浴液,表明有「
9.鹵素單質(zhì)及其化合物的特性
①無正價(jià),非金屬性最強(qiáng),F(xiàn)-的還原性最弱;
@2F2+2H2O=4HF+O2,與%反應(yīng)在暗處即爆炸;
氟③氫氟酸是弱酸,能腐蝕玻璃,故應(yīng)保存在塑料瓶中或鉛制容器中;
?HF分子間能形成氫鍵;
⑤CaX2中只有CaF2難溶;
①Bo是唯一的液態(tài)非金屬,深紅棕色液體,易揮發(fā);
澳②盛澳的試劑瓶中加水,進(jìn)行水封,保存液澳不能用橡膠塞;
③B。易溶于有機(jī)溶劑;
①淀粉遇b變藍(lán)色;
@12加熱時(shí)易升華;
碘
③12氧化性較弱,與變價(jià)金屬反應(yīng)生成低價(jià)金屬碘化物;
④Agl可用于人工降雨,KK)3添加在食鹽中防止碘缺乏??;
①AgCl、AgBr、Agl既不溶于水,也不溶于稀硝酸;
鹵化銀AgX
②除AgF外,均有感光性,其中AgBr作感光材料,可用于照相;
的特性
③Agl可用于人工降雨;
四.從海水資源中提取鹵素單質(zhì)
1.氯的提取——氯堿工業(yè)(電解NaCl溶液)
|H2
淡鹽水由--三ANaOH溶液
二::二N疝=二
二二:謫I(含少量NaOH)
精制飽和
NaCl溶液交換膜
陽離子交換膜電解槽
粗鹽更處飽和食鹽水蹙俾極產(chǎn)物:牝
海水
陰極產(chǎn)物:“2、NaOH
陽極反應(yīng):2c「-2b=C12T(氧化反應(yīng))
陰極反應(yīng):2H2O+2e-==H2T+2OH-(還原反應(yīng))
電極反應(yīng)
電解
化學(xué)方程式:2NaCl+2H2。-------2NaOH+H2T+Cl2T
①制漂白液:2Na0H+Cl2=NaCl+NaC10+H20
應(yīng)用
點(diǎn)燃
②產(chǎn)物制鹽酸:H2+C12----------2HC1
①因?yàn)殛枠O產(chǎn)物Cb和陰極產(chǎn)物H?會發(fā)生反應(yīng),Cb和NaOH會發(fā)生反
應(yīng),因此工業(yè)上常用特殊的電解槽電解飽和食鹽水,一般用陽離子交換
微點(diǎn)撥
膜將電解槽分隔成兩部分,以避免電解產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng)
②陽極區(qū)C「放電生成Ch,生成的Cb少量溶于水會使陽極區(qū)呈酸性
2.海水提溪——主要方法:空氣吹出法
(1)工藝流程
(2)基本步驟及主要反應(yīng)
①濃縮:海水曬鹽和海水淡化的過程中BL得到濃縮。
②氧化:向濃縮的海水中通入Cb,將B「氧化為Bn,反應(yīng)的離子方程式為Cb+2Br-=Br2+2C「。
③富集:利用澳的揮發(fā)性,通入熱空氣或水蒸氣,吹出的澳蒸氣用SO2吸收。反應(yīng)的化學(xué)方程式為
B>+SO2+2H2O=2HBr+H2so4。
④提?。涸儆肅b將HBr氧化得到產(chǎn)品澳2HBr+C12=2HC1+Br20
3.海帶提碘
(1)海帶中碘元素的檢驗(yàn)
①實(shí)驗(yàn)步驟及證明方法
②反應(yīng)原理:2H++2r+H2C)2=l2+2H2O
(2)海帶提碘
①工藝流程
②兩種原理
化學(xué)原理:C12+2KI=2KC1+I2O
物理原理:單質(zhì)碘用苯或四氯化碳萃取,分液后用蒸儲法將碘與有機(jī)溶劑分開。
遍提能?課后精練
1.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、科技密切相關(guān),下列敘述錯(cuò)誤的是
A.2022年冬奧會火爆全網(wǎng)的吉祥物“冰墩墩”的毛絨材質(zhì)聚酯纖維屬于有機(jī)高分子材料
B.抗擊疫情期間,“84”消毒液和酒精是常用的消毒劑,但二者不能混合使用
C.“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁”其中涉及青蒿素的提取方法屬于物理方法
D.淀粉和纖維索互為同分異構(gòu)體,它們水解的最終產(chǎn)物均是葡萄糖
2.下列實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是
方案設(shè)計(jì)現(xiàn)象結(jié)論
在。(和分別測溶液的
A2524(TCCH3COONapH25℃時(shí)pH大于40℃25。(3時(shí)CH3coONa水
解程度大于40℃
將兩根石墨電極分別插入盛有AgNOs溶液與淀粉KI電流表指針偏轉(zhuǎn),淀
+
B氧化性:Ag>12
溶液的燒杯用導(dǎo)線連接石墨棒和電流表,插入鹽橋粉碘化鉀溶液顯藍(lán)色
試紙中央變白,外圍
C將氯水點(diǎn)在pH試紙的中央HC1O有漂白性和酸性
變紅色
AgX懸濁液變澄清,
K
D向AgX和AgY懸濁液中分別滴加等濃度的氨水sP:AgX<AgY
AgY懸濁液未變澄清
A.AB.BC.CD.D
3.關(guān)于下列物質(zhì)制備方法正確的是
A.工業(yè)上以二氧化錦和濃鹽酸制備氯氣
B.工業(yè)上用焦炭和金剛砂反應(yīng)制備粗硅
C.工業(yè)上以飽和食鹽水、氨氣、二氧化碳為原料制取NaHCOs
D.工業(yè)上用氯氣與NaOH反應(yīng)制備漂白粉
4.下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是
A.氯氣具有強(qiáng)氧化性,可用作漂白劑
B.鏤鹽能夠與堿反應(yīng),工業(yè)上可用氯化鏤和氫氧化鈣合成氨
C.金屬鋁質(zhì)地柔軟,可用于冶煉高熔點(diǎn)金屬
D.二氧化硅能與HF反應(yīng),所以不能用玻璃試劑瓶盛裝NaF溶液
5.下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案
A比較Mg、Al的金屬性向MgCl2、A1C13溶液中分別滴加NaOH溶液至過量
將pH試紙放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取新制氯水點(diǎn)在試紙中
B測定新制氯水的pH
部,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照
將混合氣體依次通過盛有飽和NaHCO3溶液和濃硫酸的洗氣
C除去C12中混有的少量HC1氣體
瓶
測定NaHCOs和CaCC>3固體混合分別準(zhǔn)確稱量樣品和試管質(zhì)量,加熱后直接在空氣中冷卻至室
D
物中NaHCOs的質(zhì)量分?jǐn)?shù)溫,再稱量試管及剩余固體總質(zhì)量為bg
A.AB.BC.CD.D
6.碘酸鉀(KIO3)是重要的食品添加劑。已知:HIO3與KIC)3均為白色固體,能溶于水,難溶于部分有機(jī)溶
劑,且KK)3在堿性條件下易被C1CF氧化為KIO-某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如下路線制備碘酸鉀。下列有關(guān)說
法正確的是
A.Ken與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式為C1O;+Cr+6H+=C12T+3H2。
B.加入CCI4能夠提高反應(yīng)速率
C.加入KOH前,煮沸原溶液主要為提高反應(yīng)速率
D.“系列操作”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾
7.已知甲、乙、丙有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分物質(zhì)和反應(yīng)條件已略去,“一”表示一步反應(yīng)即可實(shí)現(xiàn)),下
列各組物質(zhì)不滿足圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是
選項(xiàng)甲乙丙
ACl2NaClHC1
Fe2O3
BFe(OH)3FeCl3
CCuCuOCu2O
DSNa2SO3Na2sO4
A.AB.BC.CD.D
8.在給定條件下,下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化或方程式正確的是
A.工業(yè)制漂白粉:MnC)2濃譬>C1、石灰乳>Ca(ClO)2
B.工業(yè)制FeCl3:Cl?蠡>HCl-^FeCb
+
C.電解飽和食鹽水:2Cl-+2H=H2r+Cl2Z
D.KC1O堿性溶液與Fe(OH)3反應(yīng):3C1Q-+2Fe(OH)3+40H-=2FeO^+3Cr+5H2O
9.元素周期表中VIIA族元素及其化合物應(yīng)用廣泛。氫氟酸可用作雕刻玻璃;S0C12可溶于苯、CC1’等有
機(jī)溶劑,極易水解;加碘鹽中主要添加的是KK)3;鹵素互化物(如IC1、風(fēng))具有強(qiáng)氧化性;鹵化銀具有感光
性。下列物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是
A.HF具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.KIO3受熱可分解,可用于食鹽碘添加劑
C.Agl具有感光性,可用于人工降雨
D.CIO。有強(qiáng)氧化性,可用于水體殺菌消毒劑
10.對于下列實(shí)驗(yàn),能正確描述其反應(yīng)的離子方程式是
A.用石灰乳制漂白粉:Cl2+2OH-=Cr+ClO-+H2O
B.加碘鹽與藥物碘化鉀片盡量不要同時(shí)服用:IO]+5「+6H+=3L+3H2O
C.用氯化鐵溶液刻蝕覆銅板制作印刷電路板:Fe3++Cu=Fe2
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