高一化学氯、溴、碘及其化合物

专题二从海水中获得的化学物质第一单元氯、溴、碘及其化合物氯气一、物理性质二、化学性质三、氯气的用途一、物理性质颜色：状态：气味：密度：溶解性：（水中）黄绿色刺激气味气体比空气大能溶于水(1:2)易液化：黄色油状液体(液氯)（闻？）二、化学性质氯原子易得到一个电子氯离子结构分析：活泼的非金属单质＋17288ClCl_+e－＋17287由于氯原子最外层电子为7个，所以它极易从外界获得1个电子达到最外层8电子稳定结构，所以氯气的化学性质极为活泼，可以与许多物质发生反应。具体表现在：氯气可以和绝大多数的金属反应氯气可以和许多非金属反应氯气可以和水反应1、与金属单质反应（1）铜与氯气的反应现象：剧烈燃烧，生成棕黄色的烟。Cu+Cl2=CuCl2点燃反应方程式：加水后，溶液呈蓝绿色（浓）或蓝色（稀）(棕黄色）（2）铁与氯气的反应现象：剧烈燃烧，生成褐色的烟。加水后，溶液呈反应方程式：2Fe+3Cl22FeCl3点燃黄色。氯气将变价金属氧化为高价（1）氯气与氢气的反应现象：安静的燃烧，火焰呈苍白色，瓶口有白雾产生2、与非金属单质反应①氢气在氯气中燃烧反应方程式：H2+Cl22HCl点燃氢气在氯气中燃烧.swf②氢气与氯气的混合气体在强光下现象：释放大量的热，发生爆炸。H2+Cl22HCl光照工业制盐酸?(外管进气管)(内管进气管)AB讨论1、工业制盐酸条件？2、左图是工业制盐酸使用的燃烧管:A处通何种气体?B处通何种气体?先通谁?如何防止Cl2溢出?工业用氯气和氢气化合制盐酸概念拓展：——任何发光发热的剧烈的化学反应燃烧常见助燃剂:O2、Cl2点燃后的红磷在氯气里继续燃烧，生成三氯化磷和五氯化磷的混合物，出现白色烟雾。③氯气跟磷的反应化学方程式点燃2P+3Cl22PCl3(无色液体)点燃2P+5Cl22PCl5(白色固体)氯气量较少氯气量较多Cl2+H2O可逆反应：在相等条件下该反应既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行。2HClOO2+2HCl光照HCl+HClO3.与水反应：次氯酸的氧化性很强，能杀死水中的细菌，也能使染料等有机色素褪色，在光照下易分解放出氧气。2.新制氯水中含有的粒子：3.久置氯水中含有的粒子：H2O、H+、Cl-分子：Cl2、H2O、HClO离子：Cl-、H+、ClO-、OH-1.氯气与水的反应的离子方程式：Cl2＋H2OH++Cl-+HClO氯水成分如何检验可能含有的Cl-和H+呢？氯水检验Cl-离子的实验设计：往氯水中滴加AgNO3溶液和稀HNO3溶液,如果有白色浑浊或沉淀出现，则说明氯水中含有Cl-离子。实验现象：有白色的浑浊出现实验结论：氯水中含有Cl-离子氯水将氯水加入紫色石蕊试液中，如紫色石蕊试液变红，则说明氯水中含有H+离子。检验H+离子的实验设计：实验现象：实验结论：紫色石蕊试液先变红，后马上褪色。先变红说明氯水中含有H+，后褪色说明在氯水中存在着具有漂白性的物质。HClO次氯酸1、次氯酸是一元弱酸，属于电解质，酸性弱于碳酸。2、次氯酸不稳定，容易分解放出氧气。当氯水受到日光照射时，次氯酸的分解速率加快。3、次氯酸具有强氧化性，因此可用来杀菌消毒和漂白有色物质。2HClO=====2HCl+O2↑光照或△氯水想一想该漂白性物质是Cl2本身，还是Cl2与H2O反应的生成的新物质？请设计合理的实验方案检验之。氯水漂白性实验设计：1.在干燥的氯气瓶中放入一干燥的有色纸条。2.在干燥的氯气瓶中放入一湿润的有色纸条。实验现象：干燥的有色纸条未褪色，而湿润的有色纸条褪色。实验结论：具有漂白性的物质不是Cl2本身，而是Cl2与H2O反应的生成物HClO。实验探究新制氯水成分探究实验2实验3结论氯水既有酸性又有漂白性，盐酸显酸性，没有漂白性（HClO）实验1实验现象：次氯酸有漂白性（HClO）氯水中含有氯气，可以将I2置换出来氯水中含有Cl-实验4完成下列表格：久置氯水新制氯水液氯氯气漂白性粒子状态类别气态液态液态Cl2分子纯净物纯净物混合物Cl2分子无无有H2O、Cl2、HClOCl-、H+、ClO-、OH-归纳：混合物液态H2O、Cl-、H+无思考：氯气和水反应生成HCl和HClO，试分析氯气和碱溶液会不会反应？如果能反应，则反应的生成物将会是什么？4、与碱反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O写出氯气与Ca(OH)2的反应方程式：2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O工业制漂白粉：石灰乳漂白粉(漂粉精)有效成份Ca(ClO)2漂白粉使用原理：如何将Ca(ClO)2HClO?强酸制弱酸Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO空气中：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO说明了什么？次氯酸比碳酸弱5、与Na2SO3反应SO32-+Cl2+H2O=2H++SO42-+2Cl-6、卤素间置换反应Cl2+2KBr=Br2+2KClCl2+2KI=I2+2KCl：(1)用于自来水的杀菌消毒，1升水里约通人0.002克氯气；(2)用于工业上制盐酸和漂白粉；(3)用于制造多种农药，制造氯仿等有机溶剂所以，氯气是一种重要的化工原料。氯气的用途巩固练习：１.溴与氯同属“卤族”元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，下面是根据氯气的性质，对溴单质性质的预测，其中不正确的是（）A、溴单质可以和烧碱溶液反应B、溴单质只具有氧化性C、溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子D、溴离子可以用硝酸酸化过的AgNO3溶液来检验B巩固练习：２.下列有关氯气的叙述，其说法正确的是()A．在通常情况下氯气比空气重B．点燃是使氯气和氢气化合的唯一条件C．氯气跟铁反应生成FeCl2D．将红热的铜放入氯气中生成蓝色氯化铜A３.下列关于氯水的说法正确的是（）A.新制的氯水只含有氯气分子和水分子B.新制氯水可使紫色石蕊试液先变红后褪色C.光照氯水有气泡逸出，该气体主要是氯气D.新制氯水久置后酸性增强，几乎无漂白性BD巩固练习：巩固练习：４.下列物质中含有Cl-的是()A.液氯B.氯水C.KClO溶液D.CuCl2溶液E.KClO3溶液BD巩固练习：５.用自来水养鱼时,将氯水注入鱼缸前需在阳光下曝晒一段时间,主要目的是()A.起杀菌作用B.使水中的HClO分解C.提高水温D.增加水中O2的含量B巩固练习：６.自来水可以用氯气消毒。某同学用这种自来水去配制下列物质的溶液，不会产生明显的药品变质问题的是()A．AgNO3B．Na2CO3C．Na2SO3D．AlCl3D实验原理：本实验的总反应是：氯化钠跟水发生电解反应，生成的氢氧化钠和氢气在阴极，生成的氯气在阳极。1、氯气的工业制法一、氯气的生产原理阳离子交换膜电解槽电解槽离子交换膜的作用：（1）防止氯气和氢气混合而引起爆炸（2）避免氯气与氢氧化钠反应影响氢氧化钠的产量由氯气的工业制法演变－氯碱工业二、氯气的实验室制法1、试剂及原理：思考：氯元素以什么粒子为最常见的存在形式？将-1价氯转化为0价氯需加入具有什么性质的物质？试剂：MnO2(黑色粉末)—氧化剂约37%的浓HCl—提供氯离子原理：4HCl（浓）+MnO2==MnCl2+Cl2+2H2O(此反应具有不彻底性）讨论：你还知道哪些氧化剂？能用于氧化浓盐酸中的氯离子吗？也可用KMnO4、KClO3作氧化剂：16HCl+2KMnO4==2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2OKClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O分析：决定于反应物的状态和反应条件固体+液体气体△分液漏斗-向反应器中滴加液体圆底烧瓶-物质间的加热反应容器2、氯气发生装置：结论*为什么选用圆底烧瓶、分液漏斗？能否用长颈漏斗代替分液漏斗？为什么？分析：决定于氯气的密度和溶解性氯气的密度大于相同状况下空气密度氯气能溶于水，但在饱和NaCl溶液中溶解度很小结论：3、氯气的收集：2、向上排空气法1、排饱和食盐水法分析：1、能够吸收杂质气体2、不和所制备的气体反应可能含有的杂质气体：HCl、H2O结论：4、氯气的净化：除H2O(g)—通过浓硫酸除HCl—通过饱和食盐水装置：洗气瓶*这样制得的氯气中可能有什么杂质气体？如何除去？用什么装置？?分析：氯气有毒，不能随便排入空气，应把它吸收5、氯气的尾气吸收：*通入水中、烧碱溶液中还是澄清石灰水中？为什么？通入氢氧化钠溶液中。结论：氯气的实验室制法2某学生设计如下实验装置用于制备纯净的氯气。②在更正后的装置图中：（1）饱和食盐水的作用；（2）浓硫酸的作用；（3）氢氧化钠的作用。铁架台上未加点燃的酒精灯铁圈上未放置石棉网不应用稀盐酸盛浓硫酸和盛饱和食盐水的两只洗气瓶位置错误①装置中有六处错误，请指出。（1），（2），（3），（4），（5）。(6)盛浓硫酸的洗气瓶中的进气导管和出气导管连接错误洗去氯气中所含的少量氯化氢气体可以除去氯气中水蒸气吸收多余氯气防止污染空气不应使用长颈漏斗提出问题:溴元素在海水中以溴离子的形式存在,碘元素在海带中以碘离子的形式存在.生产中如何将溴,碘离子分别转变为溴,碘单质呢?溴、碘的提取溴的富集苦卤Cl2Br2(aq)鼓入空气Br2(g)Na2CO3(aq)NaBr+NaBrO3H2SO4(aq)Br2(aq)CCl4Br2(l)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br23Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O粗溴精制纯溴碘的获取I-（aq)Cl2I2（aq)海藻灼烧、溶解CCl4I2用H2O2代替Cl2更好一些，为什么？氧化后过滤提纯用CCl4从碘的饱和水溶液中萃取碘实验步骤实验现象及结论1.用量筒量取10mL碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗中，然后再注入4mL四氯化碳，盖好玻璃塞加四氯化碳时，四氯化碳不溶于水，且密度比水大，在下层2.用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡，使两种液体充分接触；振荡后打开活塞，使漏斗内气体放出用力振荡的目的是使水与四氯化碳充分混合，进行萃取3.将分液漏斗放在铁架台上，静置静置后四氯化碳层变紫色，水层由黄色变浅或接近无色4.待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下打开玻璃塞，使漏斗内外气压相等，便于液体流出实验步骤实验现象及结论上述步骤可概括为：装液―→振荡―→静置―→分液。使用分液漏斗时应注意的问题：(1)使用前必须先检查玻璃塞和活塞处是否漏液；(2)不能长时间盛装碱性溶液；(3)萃取溶液从上口倒入，不得超过容积的；(4)萃取操作时，用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡，振荡时应不断地旋转活塞放气；(5)分液操作时先要打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽与漏斗口部的小孔对齐；(6)分液时，分液漏斗的下端管壁应紧贴烧杯内壁；(7)分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。溴、碘的性质检验碘单质的存在1、碘单质的特性:(1)碘单质紫黑色固体，易升华(2)淀粉溶液遇到碘变成蓝色•溴单质特性溴单质深棕红色液体，极易挥发，有毒两者水中难溶，易溶于有机溶剂一些物质的颜色固体液体气体水溶液CCl4Cl2Br2I2黄绿色淡黄绿色深红棕色红棕色黄—橙橙红色紫黑色紫红色深黄—褐紫红色注意：Cl–、Br-、I-均无色、无毒、稳定2、化学性质Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2Cl2+2KI==2KCl+I2Br2+2KI==2KBr+I2氯能把溴和碘从它们的卤化物中置换出来，溴能把碘从它的卤化物中置换出来活泼性:Cl2Br2I2提出问题:如何检验氯离子？NaBr+AgNO3AgBr+NaNO3NaI+AgNO3AgI+NaNO3(淡黄色)(黄色)滴加硝酸银溶液，看是否生成白色沉淀，加稀硝酸看是否溶解对于溴离子和碘离子是否也有类似的情况呢？4、Br-、I-的检验NaBr+AgNO3==NaNO3+AgBr↓（淡黄色）KI+AgNO3==