四川省大英县育才中学高三化学 专题43 卤族元素复习课件

考纲解读考纲解读: :了解氯元素单质及其重要化合物的性质了解氯元素单质及其重要化合物的性质和用途；了解其对环境的影响；了解卤族元素性质和用途；了解其对环境的影响；了解卤族元素性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。专题专题 43 43 卤族元素卤族元素一、卤族元素的物理性质一、卤族元素的物理性质1、Cl2是黄绿色有刺激性气味的有毒气体，比空气重，能溶于水是黄绿色有刺激性气味的有毒气体，比空气重，能溶于水（1 2.1），易溶于汽油、苯、），易溶于汽油、苯、CCl4等有机溶剂，易液化得液氯。等有机溶剂，易液化得液氯。2、F2是淡黄绿色，有强烈刺激性气味的有毒气体。是淡黄绿色，有强烈刺激性气味的有毒气体。3、Br2是深红棕色易挥发的有毒液体，比水重，能溶于水，易是深红棕色易挥发的有毒液体，比水重，能溶于水，易溶于有机溶剂。溶于有机溶剂。（溶于汽油、苯、（溶于汽油、苯、CCl4：橙：橙橙红）橙红）Br2是唯一的一种是唯一的一种常温下呈液态的非金属单质。常温下呈液态的非金属单质。（溴水颜色：橙（溴水颜色：橙橙黄）橙黄）注意：注意：保存方法：水封，不能用橡胶塞。保存方法：水封，不能用橡胶塞。4、I2是紫黑色固体，易升华，易溶于有机溶剂。是紫黑色固体，易升华，易溶于有机溶剂。（紫（紫紫红）紫红）（碘水颜色：深黄（碘水颜色：深黄黄褐）黄褐）注意：注意：常用加热升华的方法分离碘与某些固体物质的混合物。常用加热升华的方法分离碘与某些固体物质的混合物。物理通性：物理通性：水中溶解度不大水中溶解度不大(F例外例外) ，易溶于有机溶剂。，易溶于有机溶剂。递变性：递变性：颜色由浅到深，状态由气到固，密度、熔沸点逐渐增大。颜色由浅到深，状态由气到固，密度、熔沸点逐渐增大。 （均为分子晶体）（均为分子晶体）均有刺激性气味，吸入较多蒸汽会严重中毒。均有刺激性气味，吸入较多蒸汽会严重中毒。二、二、 卤族元素的化学性质卤族元素的化学性质1、氯气的化学性质、氯气的化学性质（1）氧化性：）氧化性： 与金属，与非金属，与还原性物质反应与金属，与非金属，与还原性物质反应（2）与水反应）与水反应（3）与碱反应）与碱反应（4）与某些有机物反应）与某些有机物反应氯水的成分及性质氯水的成分及性质思考：思考：漂白粉的制备原理、使用原理和失效原理？漂白粉的制备原理、使用原理和失效原理？讨论：讨论：H2O、Cl2、HClO H+、Cl- - 、 ClO- - （OH - - ）H2O H+、Cl- - Cl2新制氯水新制氯水分子分子 离子离子 久置氯水久置氯水 液液 氯氯强氧化性强氧化性酸性酸性沉淀反应沉淀反应强氧化性强氧化性讨论讨论1：将一定量的氯气通入到含将一定量的氯气通入到含Fe3+、Fe2+、Cl-、Br-的溶液中，的溶液中，离子浓度可能保持不变的是（不考虑溶液体积的变化）（离子浓度可能保持不变的是（不考虑溶液体积的变化）（ ） A.Fe3+ B.Fe2+ C.Br- D.Cl-操作操作现象现象取取4g漂粉精固体，加入漂粉精固体，加入100mL水水 部分固体溶解，溶液略有颜色部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝试纸先变蓝(约为约为12)后褪色后褪色i.液面上方出现白雾；液面上方出现白雾；ii.稍后，出现浑浊，溶液变为黄稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；绿色；.稍后，产生大量白色沉淀，稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去黄绿色褪去（1）Cl2和和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程是制取漂粉精的化学方程是 。（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。（3）向水中持续通入）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象，未观察到白雾。推测现象i的白雾由的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：小液滴形成，进行如下实验：a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b.用酸化的用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。溶液检验白雾，产生白色沉淀。 实验实验a目的是目的是 。由实验由实验a、b不能判断白雾中含有不能判断白雾中含有HC1，理由是，理由是 。 讨论讨论2：（13北京）某学生对北京）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：与漂粉精的反应进行实验探究：（4）现象）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。通过进一步实验确认了这种发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是可能性，其实验方案是 。（5）将）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。向沉淀向沉淀X中加入稀中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入，无明显变化。取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀。则沉淀溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是中含有的物质是 。 用离子方程式解释现象用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因：中黄绿色褪去的原因： 。 操作操作现象现象取取4g漂粉精固体，加入漂粉精固体，加入100mL水水 部分固体溶解，溶液略有颜色部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝试纸先变蓝(约为约为12)后褪色后褪色i.液面上方出现白雾；液面上方出现白雾；ii.稍后，出现浑浊，溶液变为黄稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；绿色；.稍后，产生大量白色沉淀，稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去黄绿色褪去讨论：讨论：（13北京）某学生对北京）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：与漂粉精的反应进行实验探究：F2 Cl2 Br2 I2 与金属与金属与与H2卤素间置换卤素间置换与与H2O与碱溶液与碱溶液2、卤素化学性质的相似性与递变性、卤素化学性质的相似性与递变性氧化性：氧化性： F2 Cl2 Br2 (Fe3+) I2还原性：还原性： F- - Cl- - Br - - (Fe2+) I - -卤素原子结构的相似性和递变性卤素原子结构的相似性和递变性 注意注意: : (1) Br2与变价金属反应仍生成高价金属溴化物。与变价金属反应仍生成高价金属溴化物。(2) I2与变价金属反应生成低价金属碘化物。与变价金属反应生成低价金属碘化物。卤族元素性质递变规律卤族元素性质递变规律:随氟、氯、溴、碘原子半径的逐渐增大随氟、氯、溴、碘原子半径的逐渐增大（1）单质氧化性逐渐减弱）单质氧化性逐渐减弱（2）卤素离子还原性逐渐增强）卤素离子还原性逐渐增强（3）气态氢化物稳定性逐渐减弱）气态氢化物稳定性逐渐减弱（4）气态氢化物还原性逐渐增强）气态氢化物还原性逐渐增强（5）HX水溶液的酸性逐渐增强水溶液的酸性逐渐增强（6）最高价氧化物水化物酸性逐渐减弱）最高价氧化物水化物酸性逐渐减弱（7）AgX的溶解性逐渐减弱，颜色加深的溶解性逐渐减弱，颜色加深（8）F2、Cl2、Br2、I2、At2单质的颜色依次加深单质的颜色依次加深3、氟的特性、氟的特性（2） F2与水反应放出与水反应放出O2 ，故与其它卤化物的水溶液反应，故与其它卤化物的水溶液反应，不能置换出卤素单质不能置换出卤素单质（3） F2可与稀有气体反应可与稀有气体反应（4） 氢氟酸为弱酸，氢氟酸为弱酸，HF有剧毒，可与有剧毒，可与SiO2反应反应（5） AgF可溶于水，无感光性；可溶于水，无感光性； CaF2、LiF难溶难溶 （6）HF标况下非气态，沸点高于标况下非气态，沸点高于HCl（氢键）（氢键）（1） F为非金属性最强的元素，无正价，无含氧酸为非金属性最强的元素，无正价，无含氧酸4、使溴水褪色的物质、使溴水褪色的物质5、I2与变价金属反应生成低价金属碘化物；碘单质遇淀粉变与变价金属反应生成低价金属碘化物；碘单质遇淀粉变蓝蓝。三、卤素单质的制法三、卤素单质的制法2、实验室制法、实验室制法1、工业制法、工业制法 氯碱工业氯碱工业注意：注意：二意识、三原理、四过程二意识、三原理、四过程二意识：安全意识与环保意识二意识：安全意识与环保意识 三原理：反应原理、装置原理、操作原理三原理：反应原理、装置原理、操作原理 四过程：气体发生过程、净化过程、收集过程、尾气处理过程四过程：气体发生过程、净化过程、收集过程、尾气处理过程 （一）氯气的制法（一）氯气的制法1、性质：无色有刺激性气味的气体，极易溶于水（、性质：无色有刺激性气味的气体，极易溶于水（1 500），），溶于水得盐酸，具有强酸的通性。溶于水得盐酸，具有强酸的通性。2、实验室制法：、实验室制法：3、工业制法：、工业制法： H2 + Cl2 = 2HCl点燃点燃原理：原理：NaCl + H2SO4 （浓浓）= NaHSO4 + HCl 2NaCl +H2SO4 （浓浓）= Na2SO4 + 2HCl（了解）（了解）HCl的制法的制法发生装置：与制发生装置：与制Cl2同同 收集方法：向上排空法收集方法：向上排空法尾气处理：用防倒吸装置尾气处理：用防倒吸装置注意：注意：HBr、HI不能用浓不能用浓H2SO4制，一般用浓制，一般用浓H3PO4讨论：讨论：实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，是棕红色、易潮解，100左右时升华。下图是两个学生设计的实验左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（如（）和（）和（）所示。试回答：）所示。试回答：（1）B中反应的化学方程式为：中反应的化学方程式为：_；（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：_。（3）D中反应化学方程式为：中反应化学方程式为：_。（4）装置（）装置（）的主要缺点是：）的主要缺点是：_ 。（5）装置（）装置（）的主要缺点是：）的主要缺点是：_。如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：_。B中反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置再开始加热中反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置再开始加热D 导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染 产品易潮解产品易潮解 在瓶在瓶E和和F之间连接装有干燥剂的装置之间连接装有干燥剂的装置 （二）海水中提取溴（二）海水中提取溴（三）海带中提取碘（三）海带中提取碘Br2通入通入通入通入 ， 吸收吸收 通入通入2Br- + Cl2= Br2+2Cl- 2H2O+Br2+SO2=H2SO4+2HBr2HBr + Cl2= Br2+2HCl浓缩海水浓缩海水HBr溶液溶液Cl2Br2 空气空气 SO2Cl2讨论：讨论：（13上海）溴主要以上海）溴主要以Br-形式存在于海水中，海水呈弱碱性。形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备的工业上制备的Br2的操作步骤为：的操作步骤为：一定条件下，将一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成通入浓缩的海水中，生成Br2利用热空气将利用热空气将Br2吹出，并用浓吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成溶液吸收，生成NaBr、 NaBrO3等等用硫酸酸化步骤得到的混合物用硫酸酸化步骤得到的混合物完成下列填空：完成下列填空：（1）Cl2氧化氧化Br-应在应在 条件下进行，目的是为了避免条件下进行，目的是为了避免 （2）Br2可用热空气吹出，其原因是可用热空气吹出，其原因是 （3）写出步骤所发生的化学反应方程式。）写出步骤所发生的化学反应方程式。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是 。步骤的产品有时。步骤的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为运输到目的地后再酸化，主要是因为 _ （4）为了除去工业）为了除去工业Br2中微量的中微量的Cl2,可向工业可向工业Br2中中 a.通入通入HBr b.加入加入Na2CO3溶液溶液 c.加入加入NaBr溶液溶液 d.加入加入Na2SO3溶液溶液