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卤 素. 目 录. 基础知识导学. 重点难点突破. 知识网络系统. 解题方法指导. 基 础 知 识 导 学. 一、卤素的性质. 1、原子结构特点. ⑴ 最外层都有7个电子; ⑵同周期元素原子半径最小; ⑶易得电子形成阴离子; ⑷阴离子半径 > 原子半径; ⑸最低价-1价,最高价+7价。. 基 础 知 识 导 学. 2、单质的物理性质比较: (按 F 2 、 Cl 2 、B r 2 、I 2 顺序). ⑴ 颜色加深; ⑵密度增大; ⑶熔、沸点渐高; ⑷溶解性(水中)渐小;. 基 础 知 识 导 学.
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目 录 • 基础知识导学 • 重点难点突破 • 知识网络系统 • 解题方法指导
基 础 知 识 导 学 一、卤素的性质 1、原子结构特点 ⑴最外层都有7个电子; ⑵同周期元素原子半径最小; ⑶易得电子形成阴离子; ⑷阴离子半径>原子半径; ⑸最低价-1价,最高价+7价。
基 础 知 识 导 学 2、单质的物理性质比较: (按F2、Cl2、Br2、I2顺序) ⑴颜色加深; ⑵密度增大; ⑶熔、沸点渐高; ⑷溶解性(水中)渐小;
基 础 知 识 导 学 3、单质的化学性质的相似性和递 变性: ⑴与金属反应:M+X2 →MXn 2Fe+3Cl2 ==2FeCl3 Cu+Cl2 ==CuCl2 2Fe+3Br2=2FeBr3Cu+Br2 =CuBr2 点 燃 点 燃
基 础 知 识 导 学 Fe+I2=FeI2 ( 2Cu+ I2=2CuI) Fe+S=FeS (2Cu+S=Cu2S) △ △
基 础 知 识 导 学 ⑵与H2 反应:H2+X2=2HX a.HX生成及稳定性:HF>HCl>HBr>HI b.HX的还原性:HF<HCl<HBr<HI c.HX水溶液的酸性:HF<HCl<HBr<HI
基 础 知 识 导 学 d.HX的制备: HCl: NaCl+H2SO4(浓)(或H3PO4)=NaHSO4+HCl↑ 2NaCl+ H2SO4(浓) = Na2SO4+2HCl↑ HBr:3NaBr+ H3PO4 (浓) =Na3PO4+3HBr↑ HI: 3KI+ H3PO4 (浓) = Na3PO4+3HI↑ △ 强 热 强 热
基 础 知 识 导 学 ⑶与磷反应: 2P+3Cl2==2PCl3(小液滴) PCl3+ Cl2==2PCl5(固体小颗粒) 点 燃 烟:固体小颗粒 雾:小液滴 点 燃
基 础 知 识 导 学 ⑷与水反应: 2F2 + 2H2O = 4HF + O2 ↑ (水做还原剂) X2 + H2O = HX + HXO (X=Cl、Br、I)
基 础 知 识 导 学 ⑸与强碱反应: X2 + 2NaOH = NaX + NaXO + H2O 3 X2 + 6NaOH = 5NaX + NaXO3 + 3H2O (X=Cl、Br、I) △
基 础 知 识 导 学 ⑹相互间置换: 置换能力:F2>Cl2>Br2>I2 Cl2+2Br-= Br2 + 2Cl- Cl2+2I-= I2 + 2Cl- Br2+2I-= I2 + 2Br-(I2+S2-= S + 2I-) (卤化氢与活泼卤素间也可置换)
基 础 知 识 导 学 4、最高价含氧酸酸性 HClO4>HBrO4>HIO4
基 础 知 识 导 学 5、X-离子还原性 I- > Br- >Cl- >F- (F-无还原性)
基 础 知 识 导 学 6、X-离子检验 X-酸化AgNO3溶液生成沉淀 (X= Cl- 、Br - 、I-) Cl-+ Ag+=AgCl↓(白) Br-+ Ag+=AgBr↓(浅黄) I-+ Ag+=AgI↓(黄)
基 础 知 识 导 学 7、卤素单质制备 氯气(Cl2) 工业: 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑ 实验室: MnO2+ 4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O 电解 △
基 础 知 识 导 学 溴(Br2)、碘(I2) 置换法: Cl2+2I-= I2+2Cl- 反歧化法: 5Br-+BrO3 -+6H+=3Br2+3H2O 实验室也可用制Cl2方法制取: 2NaBr+MnO2+2H2SO4(浓)=MnSO4+ Br2↑+Na2SO4+2H2O △
基 础 知 识 导 学 8、Cl2的用途 制漂白粉来杀菌、消毒; 制农药,盐酸……等。
基 础 知 识 导 学 二、卤素及其化合物的特殊性 1、氟 ⑴单质氧化性最强;⑵F-无还原性;⑶HF酸腐蚀玻璃;⑷AgF溶于水,CaF2难溶;⑸F元素无正价,⑹氟无含氧酸;⑺HF水溶液呈弱酸性,而HCl,HBr,HI水溶液为强酸性;⑻氢氟酸可存于塑料容器或铅制容器中。
基 础 知 识 导 学 2、氯 ⑴凡能生成次氯酸的物质均有强氧化 性〔Cl2、NaClO、Ca(ClO)2〕; ⑵Cl-+Ag+=AgCl↓(白),不溶于稀 HNO3;⑶ Cl2为黄绿色气体,新制氯 水呈浅黄绿色; ⑷HClO4最强酸。
基 础 知 识 导 学 3、溴 ⑴液溴为棕红色液体,易挥发; ⑵腐蚀皮肤、橡胶;⑶保存液溴: 密闭,冷暗处,液(水)封,玻璃塞; ⑷溴水橙黄色;⑸AgBr见光分解用 于照像术;⑹HBr能被浓硫酸氧化,应用浓磷酸制备,用P2O5干燥。
基 础 知 识 导 学 4、碘 ⑴紫黑色固体,易升华(保存: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,不能用浓硫酸制备和干燥; 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。
重 点 难 点 突 破 一、Cl2的实验室制法 1、制气原理 MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2 ↑ +H2O 利用强氧化剂将HCl氧化成Cl2 2、制气装置选择 ⑴固+固 → 制O2、NH3、CH4…… ⑵固+液 → 制H2、CO2、H2S、C2H2…… (O2、NH3……) △ -1 加热 不加热
重 点 难 点 突 破 启普发生器制取:H2、CO2、H2S…… ⑶固+液→制Cl2、HCl(Br2、HBr、HI、HNO3、 SO2 ……) ⑷液+液→C2H4 ……(需加沸石) 3、浓盐酸可替代品 NaCl+浓H2SO4 应用于:Br2制备(NaBr+浓H2SO4),I2制备(KI+ 加热 加热
重 点 难 点 突 破 浓H2SO4) 4、强氧化剂MnO2可替代品 KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2…… 5、浓盐酸作用 还原性、酸性
重 点 难 点 突 破 6、浓度要求 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。
重 点 难 点 突 破 7、Cl2的收集 用向上排气法(排饱和食盐水除HCl)。 干燥:除碱石灰外均可。 检验:用湿润的KI-淀粉试纸,试纸变蓝。 尾气:用NaOH溶液吸收。
重 点 难 点 突 破 ①HX制备装置与Cl2基本相同,原理与制HCl相同,HBr、HI不能用浓H2SO4干燥,HX尾气吸收应有一防倒吸的倒置漏斗(或有安全瓶)。 ② H2SO4(浓)与NaCl温度不同,反应产物不同。
重 点 难 点 突 破 二、氯水、溴水的成分及性质 1、Cl2+H2O H++Cl-+HClO 分子: Cl2、H2O、HClO 离子: H+、Cl-、ClO- 、OH- 2、各成分性质及应用 Cl2——与Na、Mg、Al、Fe、Zn、Cu…… 大多数金属反应;
重 点 难 点 突 破 ——与HBr、HI、H2S、SO2……还 原性气体反应; ——与S2-、Br-、I-、SO32-、 Fe2+……还原性离子反应; ——与C2H4、C2H2 ……不饱和烃反 应;
重 点 难 点 突 破 ——与NaOH、Ca(OH)2……强碱反 应; HClO——漂白、杀菌、消毒; H+——石蕊试液(呈红色)(若氯水过 量则漂白; Cl-——与Ag+沉淀。
重 点 难 点 突 破 3、能使溴水褪色的物质 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 ……
重 点 难 点 突 破 4、溴与NO2区别 水 AgNO3溶液
重 点 难 点 突 破 三、漂白粉 ⑴制备:2Ca(OH)2+2Cl2= CaCl2+Ca(ClO)2 +2H2O ⑵成分: CaCl2,Ca(ClO)2 ,少量水
重 点 难 点 突 破 ⑶漂白作用:Ca(ClO)2+2H+= Ca2++2HClO ⑷失效: Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓ +2HClO
重 点 难 点 突 破 *注意: ⑴具有漂白作用的物质; Na2O2(氧化漂白)、HClO(氧化漂白); SO2(化合成不稳定无色物); 活性炭(物理吸附有色物质)。
重 点 难 点 突 破 *注意: ⑵漂白作用与失效原理是溶液中的强酸制弱酸,体现出酸性的相对强弱:HCl>H2CO3>HClO; ⑶HClO不稳定,见光、受热分 解。
知 识 网 络 系 统 SO2+H2O CH4光 H2SO4 CuCl2 S Br2 CHCl3 ClCH2-CH2Cl H2S Cu 点 燃 C2H4 电 解 KBr C6H6 Cl Fe H2点燃或光照 PCl3,PCl5 Cl2 HCl Cl2+Ag MnO2△ AgNO3 Ca(OH)2 光 照 NaOH 浓硫酸,△ Cl2 Ca(ClO)2 H2O AgCl 电解饱和NaCl HCl AgNO3 CO2+H2O O2 HClO NaCl 光照
解 题 方 法 指 导 • 【例1】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-
解 题 方 法 指 导 【解析】向甲溶液中加淀粉溶液和氯水,溶液不显蓝色,说明其中无I-存在,溶液变为橙色,说明其中含有Br-;再加丙溶液,无明显现象,说明丙中无 I-,而是Cl-。答案为B。
解 题 方 法 指 导 【例2】G,Q,X,Y,Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的分子式或化学式,但知道它们在一定条件下具有如的转换关系(未配平): ⑴G→Q+NaCl ⑵ Q+H2O→X +H2 ⑶Y +NaOH →Q+G +H2O ⑷Z +NaOH →Q+X +H2O A.QGZYX B.GYQZX C.GYZQX D.ZXGYQ 电解
解 题 方 法 指 导 【解析】可以从反应⑴入手逐一分析题目所给出的5种氯的含氧化合物化合价的相对高低。
解 题 方 法 指 导 根据反应⑴,由于G和Q都含有氯元素,可断定反应⑴必然是一个歧化反应,氯化钠中的氯元素为-1价,它是氯元素最低的化合价,由此可知,化合物G中氯元素的化合价一定低于化合物Q中氯元素的化合价,据此分析,选项A可首先排除。
解 题 方 法 指 导 再按照反应⑵,生成物中的H2是由于水中的氢元素化合价降低而形成的,因而可判断出Q中的氯元素,也即G、X、Q三种化合物中氯元素的化合价按由低到高排列的顺序是GQX,因此,选项D也可以被排除。
解 题 方 法 指 导 还剩下B和C两个选项,再识别化合物Z中氯元素的化合价与Q、X中的氯元素化合价相对高低。 按照反应⑷,化合物Z中氯元素的化合价肯定处于Q、X中氯元素的化合价之间。 答案为B。对于反应⑶没有必要分析了。
解 题 方 法 指 导 【例3】下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中粗框表示初始反应物(反应时加入或生成的水,以及生成沉淀J时的其它产物均已略去)。
解 题 方 法 指 导 A 反应 D E ① B 加入D B I 饱和食盐水 F 沉 淀 J 加入B H C G C
解 题 方 法 指 导 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____ ________________________。
解 题 方 法 指 导 【解析】 解本题时当然应该采用正向思维,从饱和食盐水的电解入手,其反应是: 2NaCl+2H2O==H2↑+Cl2↑+2NaOH 然后需判断物质A、B、C各是三种 产物中的哪一种,从题目所给的框 电解
解 题 方 法 指 导 图可以看出,物质B既能与A反应生成D和E,又能与C反应生成G。从电解食盐水的3种产物来看,只有氯气才符合这种特点,它既与氢气在点燃的条件下生成氯化氢: Cl2+H2==2HCl 它又与氢氧化钠在常温下生成次氯酸钠和氯化钠: 点燃