第二节
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第二节. 卤 素. 卤素复习. 基础知识回顾. 重点难点突破. 知识网络系统. 解题方法指导. 基 础 知 识 回 顾. 一、卤素的原子结构特点. ⑴ 相同点:最外层都有 7 个电子; 不同点: 从 F 到 I, 核电荷数依次增大 , 电子层数依次增多 , 原子半径依次增大 ⑵是 同周期 元素原子半径最 小 的; ⑶ 阴离子 半径 > 相应 原子 半径;. 思考 1 砹( At )是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物最不可能具有的性质是 : A . 砹是有色固体 B. 砹易溶于某些有机溶剂

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卤 素

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Presentation Transcript


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第二节

卤 素


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卤素复习

基础知识回顾

重点难点突破

知识网络系统

解题方法指导


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基 础 知 识 回 顾

一、卤素的原子结构特点

⑴相同点:最外层都有7个电子;

不同点:从F到I,核电荷数依次增大,电子层数依次增多,原子半径依次增大

⑵是同周期元素原子半径最小的;

⑶阴离子半径>相应原子半径;


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思考1

砹(At)是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物最不可能具有的性质是:

A .砹是有色固体 B. 砹易溶于某些有机溶剂

C. AgAt不溶于水 D.HAt很稳定

D

A

思考2 、关于卤族元素的下列叙述正确的是:

A.卤素单质的氧化性随着卤素核电荷数的增大而减弱

B.与氢气反应能力逐渐增强

C.氟、氯、溴、碘等均与水应反生成氢卤酸和次卤酸

D.卤素单质既不能与酸反应,也不能与碱反应


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卤素单质物理性质的变化规律

Cl2

Br2

I2

单质

F2

颜色

黄绿色

紫黑色

浅黄绿色

深红棕色

颜色逐渐加深

状态

气 体

液 体

固 体

气 体

密度

逐 渐 增 大

熔沸点

逐 渐 升 高

溶解性(水中)

逐 渐 减 小


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卤素单质颜色、状态


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与金属反应:

点燃

点燃

2Fe+3Cl2 ==2FeCl3

Cu+Cl2 == CuCl2

2Fe+3Br2==2FeBr3Cu+Br2 ==CuBr2

Fe+I2==FeI2


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与 氢气反应,生成卤化氢:

反 应 条 件

卤化氢稳定性

H2 + F2 = 2HF

冷暗处就能爆炸化合,HF很稳定

H2 + Cl2 = 2HCl

强光照射爆炸化合, HCl较稳定

H2 + Br2 = 2HBr

500℃,较慢地化合,HBr较不稳定

H2 + I2 = 2HI

持续加热,缓慢化合,HI同时分解

(可逆反应)

反应能力渐弱

HX稳定性渐弱

HX的还原性: HF<HCl<HBr<HI

HX的沸点高低:HCl<HBr<HI < HF

HX水溶液的酸性:HF<HCl<HBr<HI


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与水反应:

2F2+2H2O==4HF+O2 (特例)

反应越来越难发生

Cl2 +H2O==HCl+HClO

Br2+ H2O==HBr+HBrO

I2 + H2O==HI+HIO

X2 + H2O = HX + HXO (X=Cl、Br、I)

与碱反应:

X2 + 2NaOH = NaX+NaXO +H2O (X=Cl、Br、I)

3 X2 + 6NaOH = 5NaX + NaXO3 +3H2O


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相互间的置换:

氧化性:F2>Cl2>Br2>I2

还原性:F- <Cl- <Br-< I-

  • 甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X- (X-为Cl-,Br-或I- ),甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化,则甲、乙、丙依次含有

  • Br-, Cl-, I- B. Br-, I-, Cl-

  • C. I-, Br-, Cl- D.Cl-, I-, Br-

B


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卤素离子X-的检验

未知溶液+硝酸银溶液+稀硝酸

Ag+ + Cl- = AgCl ↓(白色)

Ag+ + Br- = AgBr ↓(淡黄色)

Ag+ + I- = AgI ↓(黄色)

(氟化银易溶于水)


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瑞典科学家舍勒自1773年开始致力于研究当时叫黑锰矿的物质(主要成分为MnO2),他发现:当把黑锰矿与浓盐酸混合加热时产生了一种有刺激性气味的黄绿色气体,写出有关反应的化学方程式。


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重 点 难 点 突 破

一、Cl2的实验室制法

1、反应原理

MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2 ↑ +2H2O

MnO2的替代品KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、PbO2…

2 KMnO4+16 HCl= 2KCl+2MnCl2 +5Cl 2↑ +8H2O

  • PbO2 +4HCl(浓) = PbCl2+2H2O +Cl2↑

  • 2NaCl+2H2O=2NaOH +Cl2↑+H2↑(工业电解制 Cl2)


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2、发生装置选择

固、液加热型→制Cl2

所制氯气可能含有什么杂质,若想得到干燥纯净的氯气,需要哪些装置?

3、净化

除HCl: 水或饱和食盐水

干燥:浓硫酸或P2O5或CaCl2固体(碱石灰不能用)

4、收集:用向上排气法或排饱和食盐水

5、验满:用湿润的石蕊试纸或KI-淀粉试纸或浓氨水

6、尾气吸收:用NaOH溶液吸收。


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饱和食盐水

发生装置 + 除杂装置+ 干燥装置 + 收集装置+ 尾气吸收


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  • 练习:对某宇航员从天外某星球外层空间取回的气体样品进行如下实验:

  • ①将气体样品溶于水,发现其主要成分气体A易溶于水。

  • ②将A的浓溶液与氯酸钾反应,生成一种黄绿色气体单质B,B通入NaOH溶液中生成两种钠盐。

  • ③将A的稀溶液与锌粒反应生成气体C,C与B组成的混合气体经光照发生爆炸,生成气体A,且实验测得反应前后气体体积不变。

  • 据此回答下列问题:

  • (1)写出A、B、C的化学式:A B C

  • (2)写出A的浓溶液与氯酸钾反应的化学方程式,标出电子转移的方向和数目,并求出反应中 氧化产物 和 还原产物 的质量比.

HCl Cl2 H2


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反应中 氧化产物 和 还原产物的质量比

失5e-,被氧化

+5

-1

-1

0

KClO3 + 6 HCl = KCl + 3 Cl2 + 3 H2O

得5e-,被还原

氧化产物

Cl2

还原产物

Cl2

的质量比为:

5:1

每3个氯分子中,有5个氯原子是由 HCl 氧化生成的,

有1个氯原子是由 KClO3 还原生成的。


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重 点 难 点 突 破

二、氯水的成分及性质

Cl2+H2O H++Cl-+HClO

讨论:新制氯水加到下列物质中各有何现象?为什么?

1、干燥有色布条 2、石蕊试液 3、KI淀粉溶液 4、NaBr溶液 5、FeCl2溶液 6、AgNO3溶液 7、Na2CO3溶液 8、 NaOH溶液 9、己烯


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重 点 难 点 突 破

三、漂白粉 ⑴制备⑵有效成分⑶漂白原理

  • 思考:将一定量的漂白粉溶于蒸馏水中,分别做以下实验,观察到的现象及相应的结论是什么?写出有关反应离子方程式:

  • 1、检验它的pH值,结果:

  • 原因是:

  • 2、滴入含有石蕊的盐酸溶液,现象:

  • 原因是:

  • 3、敞口久置。结果:

  • 原因是:

呈碱性。

ClO-+H2O HClO+OH-

红色褪去。

HClO有强氧化性。

漂白粉失效。

Ca2+ +2ClO-+CO2+H2O=CaCO3 ↓+2HClO,

HClO不稳定,见光、受热分解。2HClO = 2HCl+O2↑


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Cl

知识网络系统

SO2+H2O

CH4光

H2SO4

CHCl3

CuCl2

H2S

S

Cu点燃

C2H4

ClCH2-CH2Cl

KBr KI

C6H6

Br2或 I2

Fe

P

H2点燃或光照

Cl2

HCl

PCl3,PCl5(液 、固)

MnO2△

Ca(OH)2

NaOH

浓硫酸,△

AgNO3

Na

H2O

Ca(ClO)2

AgCl

电解

HCl

光照

AgNO3

CO2+H2O

O2

NaCl

HClO

Cl2+Ag

光照


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解题方法指导

卤素互化物

  • 卤素互化物是指不同卤素原子之间以共用电子对形成的一系列化合物,其通式为XX′n(n=1、3、5、7), X的非金属性弱于X′, X通常显正价,X′通常显负价。常见的卤素互化物有BrCl、ICl、IBr、ICl3和大量氟的卤素互化物如BrF3、ClF3等.

例1、溴化碘(IBr)的化学性质类似卤素单质,它同水反应的化学方程式为IBr+H2O=HBr+HIO下列有关IBr的叙述不正确的是( ) (2004年北京高考题)

A.IBr是共价化合物

B.在很多反应中,IBr是强氧化剂

C.IBr跟水反应时既不是氧化剂又不是还原剂

D.IBr跟NaOH稀溶液反应时,生成NaI、NaBrO、H2O

D


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CH2

CH2

例2、已知拟卤素与氢形成的酸一般比氢卤酸弱得多,下列方程式错误的是 ( )

A. CN-+H2O HCN+OH-

CN

CN

B.(CN)2+CH2==CH2

C.(OCN)2+H2O==2H++OCN-+OCNO-

D.MnO2+4HSCN===(SCN)2+Mn(SCN)2+2H2O

拟(类)卤素

——如 (CN)2 、(OCN)2、(SCN)2、(SeCN)2等,这些物质虽然不含卤素原子,但其性质与卤素相似.

C


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A

反应

D

E

B

加入D

I

饱和食盐水

F

加入B

J

H

C

G

C

【例3】下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物 (反应时加入或生成的水,以及生成红褐色沉淀J时的其它产物均已略去)

加入D

填写下列空白:①物质B是_____,F是______,J是_______; ②反应①的离子方程式是。

Fe

Fe(OH)3

Cl2

Cl2+2OH-=ClO-+ Cl-+H2O


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位置

结构

性质

小结

根据结构决定性质的原则,从卤族元素

原子结构的异同点复习卤族元素性质的变化规律。

第ⅧA族

相同点:最外层都是7e-

不同点:核电荷数,电子

层数,原子半径

非金属性减弱…


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相关链接

www.google.com

中国科普网

http://www.kepu.com.cn

  • 作业:

  • 学道《第四章 卤素》

课外了解:

卤族元素的功与过


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