鹵素知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、鹵素1.氯氣氯氣的物理性質(zhì)(1)常溫下，氯氣為黃綠色氣體加壓或降溫后液化為液氯，進(jìn)一步加壓或降溫則變成固態(tài)氯(2)常溫下，氯氣可溶于水 (1 體積水溶解 2 體積氯氣 ) (3)氯氣有毒并具有強(qiáng)烈的刺激性，吸入少量會(huì)引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量則會(huì)中毒死亡因此，實(shí)驗(yàn)室聞氯氣氣味的正確方法為：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔氯氣的化學(xué)性質(zhì)畫出氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖：氯原子在化學(xué)反應(yīng)中很容易獲得1 個(gè)電子所以，氯氣的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，是一種強(qiáng)氧化劑(1)與金屬反應(yīng)：Cu + C1 2CuCl 2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅在氯氣中劇烈燃燒，集氣瓶中充滿了棕黃色的煙一段時(shí)間后，集氣瓶?jī)?nèi)壁附著有棕黃色的固體

2、粉末向集氣瓶?jī)?nèi)加入少量蒸餾水，棕黃色固體粉末溶解并形成綠色溶液，繼續(xù)加水，溶液變成藍(lán)色2Na + Cl 22NaCl實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有白煙產(chǎn)生說明在點(diǎn)燃或灼熱的條件下，金屬都能與氯氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氯化物其中，變價(jià)金屬如(Cu 、 Fe)與氯氣反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)高價(jià)態(tài)(分別生成CuCl 2、 FeCl3)在常溫、常壓下，干燥的氯氣不能與鐵發(fā)生反應(yīng)，故可用鋼瓶?jī)?chǔ)存、運(yùn)輸液氯“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì)如銅在氯氣中燃燒，產(chǎn)生的棕黃色的煙為CuCl 2晶體小顆粒；鈉在氯氣中燃燒，產(chǎn)生的白煙為NaCl晶體小顆粒；等等(2)與氫氣反應(yīng)H 2 + Cl 2注意在不同的條件下，H 2 與C122HCl均可發(fā)

3、生反應(yīng)，但反應(yīng)條件不同，反應(yīng)的現(xiàn)象也不同點(diǎn)燃時(shí)，純凈的H2能在C12 中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色的火焰，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在空氣中形成白霧并有小液滴出現(xiàn)；在強(qiáng)光照射下，H2 與C12的混合氣體發(fā)生爆炸物質(zhì)的燃燒不一定要有氧氣參加任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)，都屬于燃燒如金屬銅、氫氣在氯氣中燃燒等“霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的物質(zhì)；“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì)要注意“霧”與“煙”的區(qū)別H2 與Cl 2 反應(yīng)生成的HCl氣體具有刺激性氣味，極易溶于水HCl的水溶液叫氫氯酸，俗稱鹽酸(3)與水反應(yīng)C12+ H2O HCl + HClO離子方程式：Cl 2+ H2O H+ Cl + HClO

4、說明C12與H 2O 的反應(yīng)是一個(gè)C12 的自身氧化還原反應(yīng)其中，Cl 2 既是氧化劑又是還原劑，H2O只作反應(yīng)物在常溫下，1 體積水能溶解約2 體積的氯氣，故新制氯水顯黃綠色同時(shí)，溶解于水中的部分C12 與H2O反應(yīng)生成HCl和 HClO ，因此，新制氯水是一種含有三種分子(C1 2、 HClO 、H2O)和四種離子(H 、 Cl 、 ClO 和水電離產(chǎn)生的少量OH )的混合物所以，新制氯水具有下列性質(zhì)：酸性(H )，漂白作用(含HClO) ， Cl 的性質(zhì)，C12 的性質(zhì)新制氯水中含有較多的 C1 2、HClO ，久置氯水由于 C12 不斷跟 H 2O 反應(yīng)和HClO 不斷分解，使溶液中的

5、C12、HClO逐漸減少、 HCl 逐漸增多，溶液的 pH 逐漸減小，最后溶液變成了稀鹽酸，溶液的pH 7 C12 本身沒有漂白作用，真正起漂白作用的是 C12 與 H2O 反應(yīng)生成的 HClO 所以干燥的 C12 不能使干燥的有色布條褪色，而混有水蒸氣的 C1 2 能使干燥布條褪色，或干燥的 C1 2 能使?jié)癫紬l褪色注意“氯水”與“液氯”的區(qū)別，氯水是混合物，液氯是純凈物(4)與堿反應(yīng)常溫下，氯氣與堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的通式為：氯氣+ 可溶堿 金屬氯化物+ 次氯酸鹽+ 水重要的反應(yīng)有：C12 + 2NaOH NaCl + NaClO + H 2O 或 Cl 2 + 2OH - Cl - +

6、 ClO - + H 2O 該反應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制C1 2 時(shí)，多余 Cl2 的吸收（尾氣吸收）2Cl2 + 2Ca(OH) 2 Ca(C1O)2 CaCl2 + 2H 2O說明 Cl 2 與石灰乳 Ca(OH) 2 的懸濁液 或消石灰的反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)漂粉精或漂白粉的原理漂粉精和漂白粉是混合物，其主要成分為 Ca(ClO) 2 和 CaCl2，有效成分是 Ca(C1O) 2次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定漂粉精和漂白粉用于漂白時(shí)，通常先跟其他酸反應(yīng)，如：Ca(ClO) 2+2HCl CaCl 2+2HClO漂粉精和漂白粉露置于潮濕的空氣中易變質(zhì)，所以必須密封保存 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(ClO) 2

7、+ CO 2 + H2O CaCO3+ 2HClO2HClO2HCl + O 2由此可見，漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用氯氣的用途 殺菌消毒；制鹽酸；制漂粉精和漂白粉；制造氯仿等有機(jī)溶劑和各種農(nóng)藥次氯酸 次氯酸 (HClO) 是一元弱酸 (酸性比H2CO3 還弱 )，屬于弱電解質(zhì)，在新制氯水中主要以HClO 分子的形式存在，因此在書寫離子方程式時(shí)應(yīng)保留化學(xué)式的形式 HClO 不穩(wěn)定，易分解，光照時(shí)分解速率加快有關(guān)的化學(xué)方程式為：2HClO 2H + 2Cl + O2，因此HClO是一種強(qiáng)氧化劑 HClO 能殺菌自來水常用氯氣殺菌消毒(目前已逐步用C1O 2 代替 ) HClO 能使某些染料

8、和有機(jī)色素褪色因此，將Cl 2 通入石蕊試液中，試液先變紅后褪色氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法(1)反應(yīng)原理：實(shí)驗(yàn)室中，利用氧化性比C12 強(qiáng)的氧化劑 如 MnO 2、KMnO 4、KClO 3、 Ca(ClO) 2 等 將濃鹽酸中的Cl -氧化來制取 C1 2。例如：MnO 2 + 4HCl( 濃 )MnCl 2 + C1 2 + 2H 2O2KMnO 4 + 16HCl( 濃 ) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O(2)裝置特點(diǎn)：根據(jù)反應(yīng)物MnO2 為固體、濃鹽酸為液體及反應(yīng)需要加熱的特點(diǎn)，應(yīng)選用“固+液加熱型”的氣體發(fā)生裝置所需的儀器主要有圓底燒瓶(或蒸餾燒瓶 )、分液漏斗、酒

9、精燈、雙孔橡膠塞和鐵架臺(tái)(帶鐵夾、鐵圈 )等(3) 收集方法：氯氣溶于水并跟水反應(yīng)，且密度比空氣大，所以應(yīng)選用向上排氣法收集氯氣此外，氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解度很小，故氯氣也常用排飽和食鹽水的方法收集，以除去混有的HCl 氣體因此在實(shí)驗(yàn)室中，要制取干燥、純凈的Cl 2，常將反應(yīng)生成的C12 依次通過盛有飽和NaCl 溶液和濃硫酸的洗氣瓶(4)多余氯氣的吸收方法：氯氣有毒，多余氯氣不能排放到空氣中，可使用NaOH 溶液等強(qiáng)堿溶液吸收，但不能使用石灰水，因?yàn)镃a(OH) 2 的溶解度較小，不能將多余的氯氣完全吸收(5)應(yīng)注意的問題：加熱時(shí)，要小心地、不停地移動(dòng)火焰，以控制反應(yīng)溫度當(dāng)氯氣出來較

10、快時(shí)，可暫停加熱要防止加強(qiáng)熱，否則會(huì)使?jié)恹}酸里的氯化氫氣體大量揮發(fā)，使制得的氯氣不純而影響實(shí)驗(yàn)收集氯氣時(shí)，導(dǎo)氣管應(yīng)插入集氣瓶底部附近，這樣收集到的氯氣中混有的空氣較少利用濃鹽酸與足量的MnO 2 共熱制取C12 時(shí)，實(shí)際產(chǎn)生的C12 的體積總是比理論值低主要原因是： 隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行，濃鹽酸會(huì)漸漸變稀，而稀鹽酸即使是在加熱的條件下也不能與MnO 2 反應(yīng)Cl - 的檢驗(yàn) 方法向待檢溶液中加入AgNO 3 溶液，再加入稀 HNO 3，若產(chǎn)生白色沉淀，則原待檢液中含有C1注意(1)不能加入鹽酸酸化，以防止引入C1（若酸化可用稀 HNO 3）(2)若待檢液中同時(shí)含有SO42- 或 SO32- 時(shí)，則

11、不能用 HNO 3 酸化的 AgNO 3 溶液來檢驗(yàn) Cl -，因?yàn)樯傻腁g 2SO4 也是不溶于稀 HNO 3 的白色沉淀 (SO32-能被 HNO 3氧化為 SO42-)2鹵族元素鹵族元素 簡(jiǎn)稱鹵素包括氟(F) 、氯 (C1) 、溴 (Br) 、碘 (I) 和放射性元素砹(At) 在自然界中鹵素?zé)o游離態(tài)，都是以化合態(tài)的形式存在鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)狀態(tài)溶解度 (水中 )顏色(常態(tài) )熔點(diǎn)、沸點(diǎn)密度F2淺黃綠色淺氣體低降小Cl 2黃綠色氣體部分溶于Br2深紅棕色液體易揮發(fā)水，并與深高低水發(fā)生不大I2紫黑色固體升華同程度反應(yīng)說明(1)實(shí)驗(yàn)室里，通常在盛溴的試劑瓶中加水(即“水封” )，以減少溴的

12、揮發(fā)(2)固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)而直接變成氣態(tài)的現(xiàn)象，叫做升華升華是一種物理變化利用碘易升華的性質(zhì)，可用來分離、提純單質(zhì)碘(3)Br 2、 I2 較難溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有機(jī)溶劑中醫(yī)療上用的碘酒，就是碘(溶質(zhì) )的酒精 (溶劑 )溶液利用與水互不相溶的有機(jī)溶劑可將Br2 、I 2 從溴水、碘水中提取出來(這個(gè)過程叫做萃取)鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)鹵素的原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)的相似性、遞變性氟F氯Cl溴Br碘I核電荷數(shù)9173553原子結(jié)構(gòu)的相似性最外層上的電子數(shù)都是7 個(gè)氟只有1 價(jià)，其余鹵素有l(wèi) 、+1、 +3、 +5、+7 價(jià)單質(zhì)都具有強(qiáng)氧化性，鹵素化學(xué)性質(zhì)的相似性是強(qiáng)氧化劑單

13、質(zhì)均能與H2 化合生成鹵化氫氣體，與金屬單質(zhì)化合生成金屬鹵化物單質(zhì)都能與水、強(qiáng)堿反應(yīng)，Br 2、 I2 的反應(yīng)與C12 類似核電荷數(shù)原子結(jié)構(gòu)的電子層數(shù)遞變性原子半徑化 學(xué)原子得電子能力少小多大性 質(zhì)單質(zhì)的氧化性的 遞單質(zhì)與氫氣化合變單質(zhì)與水反應(yīng)性對(duì)應(yīng)陰離子的還原性強(qiáng)易劇烈弱弱難緩慢 (微弱 )強(qiáng)(2)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)F2Cl2Br2I2與 H2 化合的條500冷、暗點(diǎn)燃或光照持續(xù)加熱件緩慢化合，生成的HI 同時(shí)分反應(yīng)情況爆炸強(qiáng)光照射時(shí)爆炸緩慢化合解產(chǎn)生鹵化氫的穩(wěn)定性HF HCl HBr HI(3)鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng) 2F2 + 2H 2O 4HF + O 2(置換反應(yīng) )注意： 將 F2

14、通入某物質(zhì)的水溶液中， F2先跟 H 2O 反應(yīng)如將 F2 通入 NaCl 的水溶液中，同樣發(fā)生上述反應(yīng)，等等 X 2 + H 2O = HX + HXO(X C1 、 Br、 I) (4)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)2NaBr + C1 2 (新制、飽和 ) = 2NaCl + Br 22Br - + C1 2 = 2C1 - + Br 2說明 加入 CCl4 并振蕩后，液體分層上層為含有NaCl 的水層，無(wú)色；下層為溶有Br2 的 CCl 4 層，顯橙色2NaI + C1 2(新制、飽和 ) 2NaCl + I 22I+ Cl 2 2C1 + I 2說明 加入 CCl 4 并振蕩后，液體分層上層為

15、含有NaI 的水層，無(wú)色；下層為溶有I2 的 CCl 4 層，顯紫紅色將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒，生成的I 2 升華，故殘留的固體為NaCl(C1 2 足量時(shí) )或 NaCl 和 NaI 的混合物 (C12 不足量時(shí) )2NaI + Br 2 2NaBr + I 22I + Br 22Br + I 2說明 加入 CCl 4 并振蕩后，液體分層上層為含有NaBr 的水層，無(wú)色，下層為溶有I 2 的 CCl 4 層，顯紫紅色將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒，生成的I2 升華，故殘留的固體為NaBr(Br 2 足量時(shí) )或 NaBr 和 NaI(Br 2 不足量時(shí) )F + NaX( 熔融 ) 2NaF

16、+ X2(X C1、 Br、 I)2注意將 F2 通入含 Cl 、 Br 或 I的水溶液中，不是發(fā)生鹵素間的置換反應(yīng)，而是F2 與 H2O 反應(yīng)(5)碘單質(zhì) (I 2) 的化學(xué)特性 I2 + 淀粉溶液 藍(lán)色溶液說明利用碘遇淀粉變藍(lán)的特性，可用來檢驗(yàn)I 2 的存在只有單質(zhì)碘(I 2) 遇淀粉才顯藍(lán)色， 其他價(jià)態(tài)的碘無(wú)此性質(zhì)例如，向 NaI 溶液中滴加淀粉，溶液顏色無(wú)變化若再滴加新制氯水，因有I2 被置換出來，則此時(shí)溶液顯藍(lán)色氟化氫性質(zhì) 有劇毒的無(wú)色氣體，極易溶于水。氫氟酸為弱酸(其它氫鹵酸均為強(qiáng)酸 )。 與 SiO 反應(yīng)： SiO +4HF=SiF +2H O 注： 此反應(yīng)為 HF 的特性，換成 HCl 則與 SiO 不反應(yīng)。氫氟酸能腐蝕玻璃，2222用于玻璃刻字。氫氟酸應(yīng)保存在鉛制容器或塑料容器中。(2)制法 CaF +H SO (濃 )=2HF +CaSO 此反應(yīng)不能在玻璃器皿中進(jìn)行，為什么？CaF 是螢石的主要成分，它不溶于水，22442是氟元素的重要資源。鹵化銀 AgFAgClAgBrAgI白色白色淺黃色黃色顏 色逐漸加深溶解性易溶于水難溶于水，也難溶于稀HNO 3感光性見光分解： 2AgX2Ag + X 2 (X Cl 、