高三化学第一轮复习富集在海水中的元素氯

第二节富集在海水中的元素——氯第四章非金属及其化合物考纲点击：1、了解氯单质及其重要化合物的主要性质及应用2、了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响3、掌握氯气的实验室制法１、氯的原子结构和分子结构氯元素常见的化合价:-1，+1，+3，+5，+7一、氯原子的结构及氯气的性质颜色：状态：气味：密度：溶解性：易液化2、氯气的物理性质黄绿色气体刺激性气味比空气大能溶于水（1:2）有毒性３、氯气的化学性质：与金属反应与非金属反应与水反应与碱液反应与还原性物质反应与有机物反应2Na＋Cl22NaClCu＋Cl2CuCl22Fe＋3Cl22FeCl3（产生棕色的烟，溶于水溶液呈黄色）（产生棕黄色的烟，溶于水溶液呈蓝绿色）（与变价金属反应，均使金属氧化至高价态）注：常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应，所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中⑴跟金属反应：氯气的化学性质很活泼，是强氧化剂（产生白烟）（2）与非金属反应H2+Cl22HCl点燃安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾，有刺激性气味气体生成2P+3Cl22PCl3（液）点燃PCl3+Cl2PCl５（固）一般生成PCl3和PCl5的混和物形成白烟H2+Cl22HCl光照爆炸，瓶口有白雾形成白雾白色烟雾⑶跟水反应：Cl2＋H2OH+＋Cl－＋HClO氯水保存：密封储存于棕色试剂瓶里，置于阴暗处。次氯酸●弱酸性：HClO＜H2CO3●不稳定性:2HClO2HCl+O2↑光●强氧化性：HClO能氧化许多物质（1）电子式和结构式（2）性质●漂白性：HClO能使有色布条、品红、酸碱指示剂等有色物质褪色。ClO-与S2-、I-、Fe2+、SO32-等还原性离子不能大量共存。液氯和氯水的比较液氯氯水分类纯净物混合物新制氯水久置氯水成分性质只有Cl2分子分子：Cl2HClOH2O离子：H+Cl-ClO-OH-分子：H2O离子：H+Cl-OH-有氧化性、无酸性也无漂白性有酸性、强氧化性、可消毒、杀菌、漂白，光照HClO分解生成O2与HCl有酸性、无漂白、消毒作用分子：Cl2HClOH2O离子：H+Cl-ClO-OH-练习：指出新制氯水的主要成分。若将新制氯水滴入下列溶液或将下列物质加入新制氯水中，试完成下表：光照氯水Na2SO3NaBrAgNO3CaCO3石蕊溶液离子方程式现象氯水中的反应微粒反应物H+、HClO先变红后褪色H+溶解产生气泡CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2OCl2Cl－产生白色沉淀Ag++Cl－=AgCl↓Cl2溶液变橙黄色2Br－+Cl2=Br2+2Cl－Cl2、H2O氯水颜色褪去SO32－+Cl2+H2O=SO42－+2Cl－+2H+HClO有气泡产生————————FeCl2溶液溶液由浅黄绿色变成黄色2FeCl2＋Cl2＝2FeCl32HClO2HCl+O2↑光工业上用于制造漂白粉工业上用于制造漂白液，实验室用于Cl2的吸收2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O（4）氯气与碱反应：漂白粉主要成分：CaCl2和Ca(ClO)2漂白粉的有效成分：Ca(ClO)2漂白原理：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO漂白粉失效的原因：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO2HClO2HCl+O2↑光漂白原理漂白效果HClO氯水漂白粉Na2O2H2O2O3二氧化硫活性炭氧化漂白不可逆与有色物质结合生成不稳定的无色物质。永久性漂白暂时性漂白，不能漂白指示剂常见漂白剂漂白原理的差异：物理吸附（5）与其它还原性物质反应思考：Cl2与Br—、I—、Fe2+、S2—、SO32—、SO2等反应的现象与离子反应方程式？Cl2Br—现象:反应方程式:溶液由无色变橙色2Br—+Cl2==Br2+2Cl—I—现象:反应方程式:溶液由无色变深黄色2I—+Cl2==I2+2Cl—Fe2+现象:反应方程式:溶液由浅绿色变黄色2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl—S2—现象:反应方程式:溶液变浑浊S2—+Cl2==S+2Cl—SO32—现象:反应方程式:溶液无明显现象H2O+SO32—+Cl2==SO42—+2Cl—+2H+SO2现象:反应方程式:溶液没有明显现象2H2O+SO2+Cl2==SO42—+2Cl—+4H+⑹跟有机物反应a、取代反应CH4+Cl2CH3Cl+HCl光b、加成反应CH2CH2+Cl2CH2Cl－CH2Cl氯气药物冶金染料漂白剂氯化物聚氯乙烯4、氯气的用途1、工业制法2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑通电二、氯气的制法【原理】MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+2H2O+Cl2↑２、实验室制法注意:该反应必须用浓盐酸，因稀盐酸几乎无还原性，随着反应进行，浓盐酸将渐稀，一定程度时，会自动停止，HCl不可能消耗尽。卤族元素F氟Cl氯Br溴I碘At砹在周期表中位于ⅦA族三、卤素1、结构特点FClBrIAt原子结构上的不相同点原子结构上的相同点原子的最外层有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电子层数增加③原子半径增大2、性质（1）物理性质及递变规律化学式颜色状态密度熔沸点F2Br2I2Cl2浅黄绿色深红棕色黄绿色紫黑色气体气体液体固体增大升高Cl2Br2I2单质颜色黄绿色红棕色紫黑色水溶液颜色浅黄绿色橙黄色黄色四氯化碳溶液颜色黄绿色橙红色紫红色（2）卤素单质的化学性质及递变规律①卤素单质与H2反应F2Cl2Br2I2方程式反应条件反应程度产物稳定性H2+X2=2HX（X=F、Cl、Br、I）持续加热冷、暗光照或加热500℃慢且可逆爆炸爆炸或安静燃烧缓慢HF＞HCl＞HBr＞HI卤化氢都有刺激性气味，都极易溶于水，水溶液都有挥发性，除氢氟酸外都是强酸②卤素单质与H2O反应反应程度方程式I2Br2Cl2F2X2+H2O=HX+HXO2H2O+2F2=4HF+O2难以察觉剧烈安静很缓慢③与强碱反应：3X2+6NaOH=5NaX+NaXO3+3H2O（X=Cl、Br、I)△X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O④卤素单质与金属反应：Ｍ＋Ｘ2→MXnCl2Br2I2与Fe反应方程式与Cu反应方程式⑤相互间置换：Cl2+2Br－=Br2+2Cl－Cl2+2I－=I2+2Cl－Br2+2I－=I2+2Br－(I2+S2－=S+2I－)F2能从NaCl溶液中置换Cl2吗？置换能力：F2Cl2Br2I23、卤素单质及其化合物的特殊性氟（1）单质氧化性最强，Ｆ－还原性弱；（2）HF酸腐蚀玻璃，可存于塑料容器或铅制容器中；（3）AgF溶于水，CaF2难溶；（4）F元素无正价，氟无含氧酸；（5）HF水溶液呈弱酸性，而HCl,HBr,HI水溶液为强酸性；氯⑴凡能生成次氯酸的物质均有强氧化性〔Cl2水、NaClO、Ca(ClO)2〕；（2）HClO4酸性最强含氧酸。溴⑴液溴为深红棕色液体，易挥发；⑵腐蚀皮肤、橡胶；⑶保存液溴要密闭，冷暗处，液(水)封，玻璃塞；⑷溴水橙黄色；⑸AgBr见光分解；⑹HBr有较强还原性，不能用浓硫酸干燥。碘⑴紫黑色固体，易升华(保存需密闭，冷暗处)；⑵遇淀粉变蓝(KI－淀粉试纸检验Cl2的存在)；⑶HI有较强还原性，不能用浓硫酸干燥；⑷I2易溶于有机溶剂(如：CS2、CCl4、汽油……)；⑸AgI用于人工降雨；⑹I2+Fe＝FeI2，I2+2Cu＝2CuI。4、X－离子检验向待测溶液中加入用硝酸酸化的硝酸银溶液Ｃl－+Ag+=AgCl↓(白)Br－+Ag+=AgBr↓(浅黄)I－+Ag+=AgI↓(黄)方法一:（Ｃl－、Br－、I－）先向待测溶液中加入足量新制氯水后，再加入少量CCl4振荡。若下层（CCl4层）呈色，则原溶液中含I－；若下层呈色，则原溶液中含Br－。方法二、（Br-、I-）方法三：（I-）先向待测溶液中加入新制氯水后，再加入少量淀粉溶液。若溶液变色，则原溶液中含I－；紫红橙红蓝思考：溴蒸汽与NO2均为红棕色气体，怎样区别？水AgNO3溶液苯⑴金属：Na,Mg,Al,Fe,Zn,Cu……⑵碱：NaOH、Na2CO3……⑶还原性气体：H2S、HI、SO2……⑷还原性离子：S2－,SO32－,I－,Fe2+等⑸不饱和烃：C2H4，C2H2……思考：2、能使溴水褪色的物质四、类卤化合物简介1、拟卤素：有少数分子与卤素单质性质相似，故把它们叫做拟卤素，如氰(CN)2、硫氰(SCN)2等，它们对应的类卤阴离子为CN-、SCN-，在性质上与卤素阴离子的性质也相似，拟卤素的主要化学性质有：(1)、拟卤素单质具有较强氧化性，氧化性顺序为F2﹥Cl2﹥Br2﹥(CN)2﹥(SCN)2﹥I2(2)在水中或碱溶液中易发生岐化反应。如：(CN)2+H2OHCN+HCNO(3)与金属反应生成一价阴离子的盐。如：(CN)2+2Na2NaCN卤素互化物:指两种不同卤素相互化合形成的化合物，常见的卤素互化物有：BrCl、ICl、BrF3、BrF5大多数卤素互化物不稳定，具有比卤素单质(F2除外)更强的化学活泼性，主要反应有(1)易水解：如：ICl+H2OHCl+HIO(2)强氧化性：与金属反应，如：2R+nBrClRCln+RBrn(n为R的化合价)与某些盐的反应，如：2NaI+BrClNaCl+NaBr+I2(3)与还原性物质反应：如：SO2+2H2O+BrCl===H2SO4+HCl+HBr水汽油（苯）四氯化碳溴碘黄至橙色橙至橙红橙至橙红黄至褐色淡紫至紫红紫至深紫溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀至浓）的颜色变化碘酒就是碘的液，呈色。酒精棕褐练习:2、不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的是（）A、氯水B、溴水C、碘水D、饱和食盐水D3、下列叙述正确的是（）A、氢氟酸保存在玻璃瓶中B、AgBr保存在棕色试剂瓶中C、氟比氯活泼，所以氢氟酸比盐酸酸性强D、酒精是有机溶剂，能将溴从溴水中萃取出来B