卤族元素实验报告

发布时间:2023-08-11 05:32:27

卤族元素性质复习重点1卤素单质在物理性质和化学性质上的主要差异及递变规律;2卤族元素的化合物性质的递变性;3卤化银的性质、用途及碘与人体健康的关系。4重点考查卤素性质的变化规律。1氯气[氯气的物理性质]1常温下,氯气为黄绿色气体。加压或降温后液化为液氯,进一步加压或降温则变成固态氯。2常温下,氯气可溶于水(1体积水溶解2体积氯气)3氯气有毒并具有强烈的刺激性,吸入少量会引起胸部疼痛和咳嗽,吸入大量则会中毒死亡。因此,实验室闻氯气气味的正确方法为:用手在瓶口轻轻扇动,仅使少量的氯气飘进鼻孔。[氯气的化学性质]氯原子在化学反应中很容易获得1个电子。所以,氯气的化学性质非常活泼,是一种强氧化剂。1与金属反应:cu+c12cucl2?实验现象:铜在氯气中剧烈燃烧,集气瓶中充满了棕黄色的烟。一段时间后,集气瓶内壁附着有棕黄色的固体粉末。向集气瓶内加入少量蒸馏水,棕黄色固体粉末溶解并形成绿色溶液,继续加水,溶液变成蓝色。2na+cl22nacl实验现象:有白烟产生。说明:①在点燃或灼热的条件下,金属都能与氯气反应生成相应的金属氯化物。其中,变价金属如(cufe)与氯气反应时呈现高价态(分别生成cucl2fecl3②在常温、常压下,干燥的氯气不能与铁发生反应,故可用钢瓶储存、运输液氯。③“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质。如铜在氯气中燃烧,产生的棕黄色的烟为cucl2晶体小颗粒;钠在氯气中燃烧,产生的白烟为nacl晶体小颗粒;等等。2)与氢气反应。h2+cl22hcl注意:①在不同的条件下,h2c12均可发生反应,但反应条件不同,反应的现象也不同。点燃时,纯净的h2能在c12中安静地燃烧,发出苍白色的火焰,反应产生的气体在空气中形成白雾并有小液滴出现;在强光照射下,h2c12的混合气体发生爆炸。②物质的燃烧不一定要有氧气参加。任何发光、发热的剧烈的化学反应,都属于燃烧。如金属铜、氢气在氯气中燃烧等。“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的物质;“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质。要注意“雾”与“烟”的区别。h2cl2反应生成的hcl气体具有刺激性气味,极易溶于水。hcl的水溶液叫氢氯酸,俗称盐酸。3)与水反应。c12+h2ohcl+hclo离子方程式:cl2+h2oh+cl+hclo说明:①c12h2o的反应是一个c12的自身氧化还原反应。其中,cl2既是氧化剂又是还原剂,h2o只作反应物。②在常温下,1体积水能溶解约2体积的氯气,故新制氯水显黄绿色。同时,溶解于水中的部分c12h2o反应生成hclhclo因此,新制氯水是一种含有三种分子c12hcloh2o)和四种离子(h+、cl-、clo-和水电离产生的少量oh-)的混合物。所以,新制氯水具有下列性质:酸性(h+),漂白作用(含hclocl-的性质,c12的性质。
③新制氯水中含有较多的c12hclo久置氯水由于c12不断跟h2o反应和hclo不断分解,使溶液中的c12hclo逐渐减少、hcl逐渐增多,溶液的ph逐渐减小,最后溶液变成了稀盐酸,溶液的ph7c12本身没有漂白作用,真正起漂白作用的是c12h2o反应生成的hclo。所以干燥c12不能使干燥的有色布条褪色,而混有水蒸气的c12能使干燥布条褪色,或干燥的c12能使湿布条褪色。⑤注意“氯水”与“液氯”的区别,氯水是混合物,液氯是纯净物。4)与碱反应。常温下,氯气与碱溶液反应的化学方程式的通式为:氯气+可溶碱→金属氯化物+次氯酸盐+水。重要的反应有:c12+2naohnacl+naclo+h2ocl2+2oh-cl-+clo-+h2o该反应用于实验室制c12时,多余cl2的吸收(尾气吸收)2cl2+2ca(oh2ca(c1o2cacl2+2h2o说明cl2与石灰乳[ca(oh2的悬浊液]或消石灰的反应是工业上生产漂粉精或漂白粉的原理。漂粉精和漂白粉是混合物,其主要成分为ca(clo2cacl2②次氯酸盐比次氯酸稳定。③漂粉精和漂白粉用于漂白时,通常先跟其他酸反应,如:ca(clo2+2hclcacl2+2hclo④漂粉精和漂白粉露置于潮湿的空气中易变质,所以必须密封保存。有关反应的化学方程式为:ca(clo2+co2+h2ocaco3+2hclo2hclo由此可见,漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用。[氯气的用途]①杀菌消毒;②制盐酸;⑧制漂粉精和漂白粉;④制造氯仿等有机溶剂和各种农药。[氯酸]①次氯酸(hclo)是一元弱酸(酸性比h2co3还弱),属于弱电解质,在新制氯水中主要hclo分子的形式存在,因此在书写离子方程式时应保留化学式的形式。hclo不稳定,易分解,光照时分解速率加快。有关的化学方程式为:2hclo2h+2cl+o2↑,2hcl+o2因此hclo是一种强氧化剂。hclo能杀菌。自来水常用氯气杀菌消毒(目前已逐步用c1o2代替)hclo能使某些染料和有机色素褪色。因此,将cl2通入石蕊试液中,试液先变红后褪色。[氯气的实验室制法]1)反应原理:实验室中,利用氧化性比c12强的氧化剂[mno2kmno4kclo3caclo2]将浓盐酸中的cl-氧化来制取c12。例如:mncl2+c12+2h2o2kmno4+16hcl(浓)=2kcl+2mncl2+5cl2+8h2omno2+4hcl(浓)2)装置特点:根据反应物mno2为固体、浓盐酸为液体及反应需要加热的特点,应选用“固+液加热型”的气体发生装置。所需的仪器主要有圆底烧瓶(或蒸馏烧瓶)、分液漏斗、酒精灯、双孔橡胶塞和铁架台(带铁夹、铁圈)等。3收集方法:氯气溶于水并跟水反应,且密度比空气大,所以应选用向上排气法收集氯气。此外,氯气在饱和nacl溶液中的溶解度很小,故氯气也常用排饱和食盐水的方法收集,以除去混有的hcl气体。因此在实验室中,要制取干燥、纯净的cl2,常将反应生成的c12依次通过盛有饱和nacl溶液和浓硫酸的洗气瓶。

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