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1、氯及卤族元素氯及卤族元素本讲稿第一页,共十九页考点考点1:富集在海水中的元素:富集在海水中的元素氯氯 1、氯的存在及原子结构:、氯的存在及原子结构:氯在自然界中以氯在自然界中以 态存在;态存在;化合化合2.2.氯气氯气物理性质物理性质(1)(1)氯气是黄绿色气体氯气是黄绿色气体加压液化,贮存在钢瓶中加压液化,贮存在钢瓶中向上排空气法收集向上排空气法收集(液氯液氯)(2)(2)密度比空气大密度比空气大(3)(3)有刺激性气味,有毒的气体(怎么闻?)有刺激性气味,有毒的气体(怎么闻?)(4)(4)能溶于水能溶于水(1 1体积水可溶解体积水可溶解2 2体积氯气体积氯气)(5)(5)易液化易液化本讲稿
2、第二页,共十九页重点解析重点解析l1氯水的成分和性质氯水的成分和性质成分成分表表现现的性的性质质反反应实应实例例Cl2呈黄呈黄绿绿色色强强氧化性氧化性加成反加成反应应Cl2+CH2=CH2 KI、SO2等等还还原原剂剂金属金属Mg、Fe H+强强酸性酸性 滴入紫色石蕊滴入紫色石蕊试试液先液先 ,后后 ,HClO弱酸性弱酸性强强氧化性氧化性不不稳稳定性定性HClO+OH 漂白、漂白、杀杀菌、消毒菌、消毒Cl 沉淀反沉淀反应应Cl+Ag+2H+CaCO3本讲稿第三页,共十九页2、漂白原理比较、漂白原理比较次氯酸次氯酸二氧化硫二氧化硫活性炭活性炭原理原理化学变化化学变化漂白试剂漂白试剂实例实例强氧化
3、性强氧化性化合反应化合反应吸附吸附化学变化化学变化化学变化化学变化物理变化物理变化品红石蕊等有品红石蕊等有机色素机色素能漂白品红不能能漂白品红不能漂白石蕊漂白石蕊品红石蕊等有机品红石蕊等有机色素色素过氧化钠过氧化钠臭氧臭氧本讲稿第四页,共十九页考点考点2 氯气的制法氯气的制法1实验室制法实验室制法(1)反应原理:)反应原理:说明:说明:若没有浓盐酸时,可用若没有浓盐酸时,可用 代替;代替;若没有若没有MnO2时可用时可用 代替,此时可不加热。代替,此时可不加热。另外另外KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等也可代替等也可代替MnO2;加热温度不宜过高,否则加热温度不宜过高,否
4、则Cl2中中HCl气体杂质较气体杂质较多。多。浓盐酸变稀后,反应停止,所以浓盐酸变稀后,反应停止,所以HCl不能完全不能完全反应反应本讲稿第五页,共十九页2.工业制法:电解饱和食盐水:工业制法:电解饱和食盐水:l例例已知已知KMnO4与浓与浓HCl在常温下反应能产生在常温下反应能产生Cl2。若用。若用右图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试右图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是(其中有错误的是()lA.和和处处 B.只有只有处处 lC.和和处处 D.处处D本讲稿第六页,共十九
5、页C 2.实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,下实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,下列有关说法中正确的是(气体体积在标准状况下测列有关说法中正确的是(气体体积在标准状况下测定)定)()A、若提供、若提供0.4molHCl,MnO2不足量,则可制得氯不足量,则可制得氯气气2.24LB、若提供、若提供0.4molHCl,MnO2过量,则可制得氯气过量,则可制得氯气2.24LC、若有、若有0.4molHCl参与反应,则可制得氯气参与反应,则可制得氯气2.24LD、若有、若有0.4molHCl被氧化,则可制得氯气被氧化,则可制得氯气2.24L本讲稿第七页,共十九页考点考点3 卤素及化合物的特性与
6、卤素的检验卤素及化合物的特性与卤素的检验1、卤素单质及化合物的递变性、卤素单质及化合物的递变性单质颜色单质颜色 ,单质密度单质密度 ,单质熔沸点单质熔沸点 ,元素非金属性元素非金属性 ,单质氧化性单质氧化性 ,阴离子还原性阴离子还原性 ,最高价氧化物水化物酸性最高价氧化物水化物酸性 ,氢化物稳定性氢化物稳定性 ,氢化物还原性氢化物还原性 ,FClBrIF2Cl2Br2I2F2Cl2Br2I2F2Cl2Br2Cl2Br2I2F-Cl-Br-HBrO4HIO4HFHClHBrHIHFHClHBrHI本讲稿第八页,共十九页考点考点3 卤素及化合物的特性与卤素的检验卤素及化合物的特性与卤素的检验1、卤
7、素单质及化合物的递变性、卤素单质及化合物的递变性氢化物酸性氢化物酸性 ,氢化物熔沸点氢化物熔沸点 ,HFHClHBrHIHClHBrHIAgClAgBrAgIAgFAgClAgBrAgI易溶易溶见光不分解见光不分解本讲稿第九页,共十九页考点考点3 卤素及化合物的特性与卤素的检验卤素及化合物的特性与卤素的检验2卤素及化合物的特性卤素及化合物的特性(1)氟是)氟是 的非金属,的非金属,单质的氧化性单质的氧化性 ,氟离子(,氟离子()很难被氧化。)很难被氧化。氟元素在化合物中化合价只有氟元素在化合物中化合价只有 ,正价,正价,常温下氟气与水剧烈反应且常温下氟气与水剧烈反应且 ,从其他卤化物的水溶液中
8、置换出其他卤素,从其他卤化物的水溶液中置换出其他卤素,能与稀有气体反应能与稀有气体反应(常见的产物均为白色常见的产物均为白色)。氢氟酸为氢氟酸为 酸,有剧毒,酸,有剧毒,腐蚀玻璃,腐蚀玻璃,实验室中常用实验室中常用 容器保存容器保存HF。Ag 溶于水,溶于水,感光性。感光性。最强最强最强最强负价负价没有没有生成氧气生成氧气不能不能弱弱能能塑料塑料易易无无本讲稿第十页,共十九页(2)溴在常温下为)溴在常温下为 色液体色液体(唯一液态非金属单质唯一液态非金属单质),极极易挥发易挥发产生红棕色且有毒的溴蒸气。产生红棕色且有毒的溴蒸气。实验室通常将溴密闭保存在实验室通常将溴密闭保存在 处,处,且在试剂
9、瓶中加且在试剂瓶中加 进行液封,不能用进行液封,不能用 。(3)碘是)碘是 色固体,易升华、色固体,易升华、易吸潮易吸潮(遇铁在水催化下易反应,故盛碘的瓶子不能用遇铁在水催化下易反应,故盛碘的瓶子不能用铁盖铁盖),使淀粉变使淀粉变 色色(常用来检验碘的存在常用来检验碘的存在),碘与变价金属铁反应生成碘与变价金属铁反应生成 而不是而不是 。深棕红深棕红阴暗阴暗水水橡胶塞橡胶塞紫黑色紫黑色蓝蓝亚铁亚铁三价铁三价铁本讲稿第十一页,共十九页3卤素及卤离子检验卤素及卤离子检验氯气:使湿润氯气:使湿润KI淀粉试纸呈现淀粉试纸呈现 色。色。碘:与淀粉溶液呈现碘:与淀粉溶液呈现 色;色;加苯分层上层加苯分层上
10、层 色。色。溴:加苯分层上层溴:加苯分层上层 色。色。Cl、Br、I 加稀加稀HNO3和硝酸银生成沉淀和硝酸银生成沉淀为为 色、色、色、色、色。色。Br、I 也可以用卤素单质间的置换反应和有机溶也可以用卤素单质间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素单质。剂萃取的方法来检验卤素单质。蓝蓝蓝蓝紫紫橙橙白白淡黄淡黄黄黄本讲稿第十二页,共十九页考点考点4 卤素互化物与拟卤素卤素互化物与拟卤素1.与卤素单质的性质相似,其原子团是化合物中的阴离子,与卤素单质的性质相似,其原子团是化合物中的阴离子,也有与卤素阴离子相似的性质。如:氰也有与卤素阴离子相似的性质。如:氰(CN)2,硫氰,硫氰(SCN)2等物
11、质,称为拟卤素。等物质,称为拟卤素。(CN)2+2NaOH ,HSCN+MnO2 ,2.不同的卤素之间可以互相化合,形成一系列化合物,如不同的卤素之间可以互相化合,形成一系列化合物,如IBr等,这类化合物称为卤素互化物,与卤素单质的性质等,这类化合物称为卤素互化物,与卤素单质的性质相似。相似。与水反应:与水反应:IBrH2O ,与碱反应:与碱反应:IBr2NaOH ,其中非金属性弱的卤素显其中非金属性弱的卤素显 价。价。本讲稿第十三页,共十九页3、氯气的化学性质、氯气的化学性质CuCl2CuCl22Fe3Cl22FeCl3H2Cl22HCl点燃点燃(苍白色火焰,瓶口形成白雾)(苍白色火焰,瓶口
12、形成白雾)Cl2H2O HClHClO制漂白液:制漂白液:2NaOHCl2NaClNaClOH2O 制漂白粉:制漂白粉:2Ca(OH)22Cl2CaCl2Ca(ClO)2+2H2O2KICl2I22KClCl2+SO2+2H2O =H2SO4+2HClCl2+SO2+2H2O =4H+SO42-+2Cl-本讲稿第十四页,共十九页2Cl2+H2O=H+Cl+HClO平衡移动的应用平衡移动的应用向向氯氯水中加入水中加入的物的物质质浓浓度度变变化化平衡移平衡移动动的方向的方向应应 用用可溶性可溶性氯氯化物化物c(Cl)用用饱饱和食和食盐盐水除水除Cl2中的中的HCl用排用排饱饱和食和食盐盐水法收集水
13、法收集Cl2盐盐酸酸c(H+)和和c(Cl)次次氯氯酸与酸与浓盐浓盐酸反酸反应应制制Cl2NaOHc(H+)用用NaOH溶液吸收多余的溶液吸收多余的Cl2Ca(OH)2c(H+)制漂白粉制漂白粉CaCO3c(H+)制高制高浓浓度度HClO溶液溶液光照光照c(HClO)氯氯水水闭闭光保存或光保存或现现用用现现配配本讲稿第十五页,共十九页新制氯水新制氯水久置氯水久置氯水液氯液氯类别类别颜色颜色含有微含有微粒粒性质性质保存保存n3、新制氯水、久制氯水、液氯混合物混合物混合物混合物纯净物纯净物浅黄绿色浅黄绿色无色无色黄绿色黄绿色H、Cl、ClO、OH、Cl2、H2O、HClOH、Cl、OH、H2OCl
14、2酸性、氧化性酸性、氧化性酸性酸性氧化性氧化性棕色试剂瓶棕色试剂瓶干燥钢瓶干燥钢瓶本讲稿第十六页,共十九页练习练习l 例例1下列实验现象,与新制氯水中的某些成下列实验现象,与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的分(括号内物质)没有关系的 ()lA将将NaHCO3固体加入新制氯水,有无色气固体加入新制氯水,有无色气泡(泡(H+)lB使红色布条褪色(使红色布条褪色(HCl)lC向向FeCl2溶液中滴加氯水,再滴加溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶溶液,发现呈血红色(液,发现呈血红色(Cl2)lD滴加滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(溶液生成白色沉淀(Cl)B本讲稿第十七页,共十九页l【真题真题
15、2】氯气是一种重要的工业原料。工业氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应上利用反应3Cl22NH3N26HCl检查氯气检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是管道是否漏气。下列说法错误的是 ()lA若管道漏气遇氨就会产生白烟若管道漏气遇氨就会产生白烟 lB该反应利用了该反应利用了Cl2的强氧化性的强氧化性lC该反应属于复分解反应该反应属于复分解反应 lD生成生成1 mol N2有有6 mol电子转移电子转移C本讲稿第十八页,共十九页考点考点1:富集在海水中的元素:富集在海水中的元素氯氯 1、氯的存在及原子结构:、氯的存在及原子结构:(1)氯在自然界中以)氯在自然界中以 态存在;态存在;(2)原子结构:)原子结构:氯位于元素周期表中的第氯位于元素周期表中的第 周期第周期第 族,元素符号为族,元素符号为 ,其原子结构示意图,其原子结构示意图 ,氯原子很容易,氯原子很容易 一个电子而形成氯离子,一个电子而形成氯离子,表现出典型的非金属性。表现出典型的非金属性。三三化合化合ClVIIA得到得到+172 8 7本讲稿第十九页,共十九页
限制150内