2011考高化学复习学案-卤素

1复习学案卤素复习重点1．卤素单质在物理性质和化学性质上的主要差异及递变规律；2．卤族元素的化合物性质的递变性；3．卤化银的性质、用途及碘与人体健康的关系。4．重点考查卤素性质的变化规律。知识梳理一、氯气的性质及用途1．物理性质：常温下，氯气是色、有气味、于水、比空气、易液化的有毒气体。Cl原子结构示意图离子结构示意图氯气电子式2．化学性质：氯气的化学性质很活泼的非金属单质。（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态，如：Na、Fe、Cu）如：①（产生）②（产生）③（产生）注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。（2）与非金属反应（H2、P、）如：①（点燃、发出，有生成）可用于工业制盐酸②（光照，会发生）不可用于工业制盐酸③（氯气不足；产生白雾）④（氯气充足；产生白烟）（3）与水反应：（4）与碱反应（NaOH、Ca(OH）2）①（用于除去多余的氯气）②（用于制漂粉精）2③（漂粉精的漂白原理）（5）与某些还原性物质反应（FeCl2、KI、SO2）如：①②（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）③（6）与某些有机物反应（CH4、CH2=CH2等）如：①（反应）②（反应）3．氯水的成分及性质氯气溶于水得黄绿色的溶液——。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl2+H2O=HCl+HClO(次氯酸)，大部分是以Cl2分子状态存在于水中。注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：、、、、、、；久置氯水则几乎是盐酸溶液①一元弱酸，比H2CO3弱（2）HClO的基本性质②不稳定，③强氧化性；④漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色，用途：氯水可用作自来水消毒。（3）几种漂白剂的比较漂白剂HClONa2O2（H2O2）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红溶液褪色褪色褪色褪色紫色石蕊先变红后褪色褪色只变红不褪色褪色稳定性稳定稳定不稳定——4．氯气的制法（1）实验室制法药品及原理：强调：MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应。仪器装置：发生装置——收集装置——吸收装置3实验步骤：检密—装药—固定—加热—收集收集方法：（或排饱和食盐水法）净化装置：用除去，用干燥尾气处理：用吸收（2）氯气的工业制法：（氯碱工业）二、氯化氢的性质和实验室制法1．物理性质:无色、有刺激性气味的气体；溶于水(1:500)，其水溶液为盐酸。2．盐酸的化学性质:(挥发性强酸的通性)3．氯化氢的实验室制法(1)药品及反应原理:NaCl+H2SO4===NaHSO4+HCl↑(不加热或微热)NaHSO4+NaClNa2SO4+HCl↑(加热到500ºC—600ºC)总式:(2)装置:与制氯气的装置相似(3)收集方法:(4)检验方法:或(5)尾气处理:用吸收(倒扣漏斗)三、卤族元素1．卤素及化合物的性质比较:氟氯溴碘单质物理性质状态气气（易液化）液（易挥发）固（易升华）熔、沸点熔、沸点逐渐升高颜色淡黄绿色黄绿色红棕色紫黑色密度密度逐渐增大X2与H2化合条件冷暗处光照加热持续加热程度剧烈爆炸爆炸缓慢化合同时分解X2与H2O化合反应程度剧烈缓慢微弱极弱水溶性反应生成氢氟酸水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大4化合价含氧酸化学式无有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等强弱程度无同一价态的酸性依次卤化银颜色AgF（）AgCl（）AgBr（）AgI（）水溶性易溶均溶，且溶解度依次感光性难分解见光均易分解，且感光性逐渐增强2．卤素元素的有关特性：（1）F2遇水发生置换反应，生成HF并放出O2。（2）HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃；HF由于形成分子间氢键，沸点反常的高。（3）溴是唯一的液态非金属，易挥发，少量的液溴保存要用封。（4）碘易升华，遇淀粉显色；碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。（5）AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaF2难溶。3．X-离子的检验：卤素单质在不同的溶剂中分别呈什么颜色？Cl2在水中溶解度较大，它在水中和有机溶剂中均呈黄绿色，与气态颜色相近。Br2、I2在水中溶解度较小，所以它们在水中颜色较在有机溶剂中的颜色浅。（1）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化溶剂溶质水苯汽油四氯化碳Br2黄→橙橙→橙红橙→橙红橙→橙红I2深黄→褐淡紫→紫红淡紫→紫红紫→深紫密度比水轻比水轻比水重（2）X-离子的检验Cl-白色沉淀Br-++浅黄色沉淀I-黄色沉淀四、卤族元素1．卤族元素包括At。它们的原子最外电子层都有个电子，因此它们的5化学性质相似，都具有强。由于原子核外电子层数不同，因此它们的性质也存在着差异。(1)相似性①与金属反应：铁与溴水，碘单质反应②与非金属反应：氢气与氟气反应，2P+3Br2＝2PBr3③与水反应：H2O+Br2=HBr+HBrO(程度更小)(氟与水反应剧烈、完全)④与碱反应：2NaOH+Br2＝NaBr+NaBrO+H2O；2NaOH+I2＝NaI+NaIO+H2O(注：也可生成NaI和NaIO3)(2)相异性(变化规律)注意点：①F2的氧化性特别强，因此F—的还原性特别弱。②Br—、I—都有较强的还原性，都能被浓H2SO4和HNO3氧化，因此用NaBr和浓H2SO4反应制HBr时，其中含有Br2蒸气和SO2气体，应用浓H3PO4代替浓H2SO4制HBr。用浓H2SO4几乎不能制取HI，所以必须用浓H3PO4和KI等反应制HI。③HX都极易溶于水，在空气中形成。2．两类置换反应(1)金属间的置换：活泼金属置换不活泼金属。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应意义：①说明金属活动性强弱；②制备金属。(2)非金属间的置换：活泼非金属置换不活泼非金属。；；；（氧化性：；还原性：）氟与水反应意义：①比较非金属单质活泼性强弱；②制备非金属单质。溴和碘在水中溶解性均很弱，而在某些有机溶剂中则易溶。(如：苯、汽油、四氯化碳)3．萃取(1)原理：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成6的溶液中提取出来。(2)操作步骤：①混合振荡，②静置分层，③分液。使用的仪器是分液漏斗。(3)注意点：①萃取剂必须具备两点：a．与溶剂不相溶，b．溶质在萃取剂中的溶解度较大。注：酒精易溶于水不能做水溶液萃取剂，苯和汽油比水轻，CCl4比水重。②萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作中的一个步骤。③分液时，打开分液漏斗的活塞，将下层液体从漏斗颈放出，当下层液体刚好放完时要立即关闭活塞，不要让上层液体流出，上层液体从分液漏斗上口倒出。4．氟化氢性质①有剧毒的无色气体，极易溶于水。氢氟酸为弱酸(其它氢卤酸均为强酸)。②与SiO2反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O注：此反应为HF的特性，换成HCl则与SiO2不反应。氢氟酸能腐蚀玻璃，用于玻璃刻字。氢氟酸应保存在铅制容器或塑料容器中。(2)制法CaF2+H2SO4(浓)=2HF↑+CaSO4此反应不能在玻璃器皿中进行，为什么？CaF2是萤石的主要成分，它不溶于水，是氟元素的重要资源。五、卤族元素及其重要化合物间的转化关系7六、氯及其重要化合物间的转化关系Cl2CuCl2HClPCl3、PCl5HClOO2Ca(ClO)2①CO2+H2O②HClP,点燃H2,点燃(或光照)Cu,点燃NaClAgClNaOHH2SO4(浓)△MnO2、△Na,△①电解熔融盐②电解食盐水H2O光照AgNO3AgNO3Ca(OH)2阅读资料：一、卤族元素的“原子结构——性质”的关系写出下列反应的离子方程式：⑴在NaBr溶液中滴入氯水；ClBrBrCl2222⑵在FeSO4溶液中滴入溴水；322222FeBrFeBr⑶在FeCl3溶液中滴加KI溶液；223222IFeIFe思考：比较3222,,,FeIBrCl的氧化性强弱；比较2,,FeBrI的还原性强弱。氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2；还原性：I—＞Fe2+＞Br—结论：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。写出下列反应的离子方程式：⑷在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体⑸在FeI2溶液中加入少量溴水8⑹在FeBr2溶液中通入足量Cl2气体⑺在FeI2溶液中加入足量溴水思考：根据以上内容可得出卤族元素在化学性质方面有怎样的变化规律？并从原子结构的角度解释卤素在化学性质方面的递变规律。结论：①F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱；②F—、Cl—、Br—、I—离子还原性依次增强；③F、Cl、Br、I元素的非金属性依次减弱解释：卤族元素按F、Cl、Br、I的次序原子半径依次增大，得电子能力减弱，导致其单质的氧化性逐渐减弱。结论：结构决定性质，性质反映结构。二、卤族元素的“性质——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）——氧化还原法⑴工业制法：电解饱和食盐水222222ClHNaOHOHNaCl电解电解熔融氯化钠222ClNaNaCl电解熔融⑵实验室制法药品：MnO2、浓HCl原理：OHClMnClHClMnO22222)(4加热浓装置：FClBrIAt原子结构上的相同点原子结构上的不同点原子最外层有7个电子→易得1个电子，有强氧化性。元素的非金属性依次减弱单质的氧化性依次减弱对应离子X--的还原性依次增强①核电荷数增加②电子层数递增③原子半径增大→9思考：如何检验装置的气密性？在装入药品前，小火加热，看烧杯中导管口是否有气泡冒出。该装置适用于什么情况？固体（或液体）和液体反应除杂：Cl2（HCl）：饱和食盐水干燥：浓硫酸、P2O5（s）、无水CaCl2等收集：向上排空气法、排饱和食盐水法检验是否集满：湿润的淀粉-KI试纸（变蓝色）湿润的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色）尾气处理：碱液吸收（常用NaOH溶液）⑶思考：依据实验室制取氯气的原理，还可以用哪些氧化剂代替MnO2？原理：利用氧化剂在酸性条件下氧化氯离子。回答：常用KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、次氯酸盐等。写出分别用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式。OHClMnClKClHClKMnO22248522)(162浓OHClKClHClKClO22333)(6浓OHClCaClHClClOCa222222)(4)(浓⑷设计：请设计一个用漂白粉和浓盐酸反应制得氯气，验证干燥的氯气无漂白性并制备氯水的实验装置图。2．卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸⑴用化学方程式归纳出HX的制备方法。①HFCaSOSOHCaF2)(4422浓（萤石和浓硫酸在铅皿中）②HClNaHSOSOHNaCl442)()(浓固HClSONaSOHNaCl2)()(24242加热浓固10③HBrPONaHPOHNaBr4243)()(加热浓固④HIPONaHPOHNaI4243)()(加热浓固⑵思考：在制备HBr和HI时能否用浓硫酸？为什么？应如何改进？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。⑶思考：上述制备HCl、HBr、HI的实验可采用怎样的实验装置？属于固体和液体反应，用实验室制备氯气的装置。⑷思考：在实验室制备氯气的实验中，若无浓盐酸，可用什么试剂代替？写出有关的反应方程式。用NaCl固体和浓硫酸代替浓盐酸：OHClNaHSOMnSONaClSOHMnO224442222)(2)(3加热固浓⑸思考：类似的，如何制备Br2？OHBrNaHSOMnSONaBrSOHMnO224442222)(2)(3加热固浓三、卤族元素的“一般——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，请同学们回忆、讨论并进行归纳，可查阅教材、笔记等资料。㈠单质1．化学性质（体现强氧化性）⑴与金属反应：Fe、Cu等3