卤族元素的性质及X- 的检验
发布时间:2019-03-19 10:35:09
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考点三 卤族元素的性质及X- 的检验
一、教学要求:
1. 掌握卤族元素性质递变规律。
2. 了解其它卤素的性质。
二. 重点、难点:
卤族元素的性质
卤族元素(简称_____):包括______、________、_______、________和放射性元素________,在自然界中卤素无________态,都是以______态的形式存在。
卤素单质的物理性质递变规律
单质 | 氟 | 氯 | 溴 | 碘 | ||||
相似性 | 均有颜色,有毒,在水中溶解度较小(F2除外,与水发生反应),易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂。 | |||||||
递变性 | 状态 | 气 | 气(易液化) | 液(易挥发) | 固(易升华) | |||
颜色(逐渐加深) | 淡黄绿色 | 黄绿色 | 红棕色 | 紫黑色 | ||||
密度 |
逐渐________________ | |||||||
熔沸点 |
逐渐_______________ | |||||||
在水中的溶解度 |
逐渐________________ | |||||||
水溶液颜色 | ||||||||
有机溶液颜色 | ||||||||
2、卤素单质的化学性质
卤素原子结构和元素性质的相似性和递变性
核电核数 | __F | __CI | ___Br | ___I | |||
周期中表的位置 | 周期 | ||||||
族 | |||||||
原子结构的相似性 | 卤素原子最外层上均有 个电子 | ||||||
化学性质的相似性 | 均为活泼非金属,最低负化合价: ,最高正价: ( 除外); | ||||||
原子结构的递变性 | 从F→I, 原子核外电子层数依次 , 原子半径依次 。 | ||||||
元素性质递变性 | 随着原子序数的递增,获得电子的 能力逐渐 ,非金属性逐渐 。 | ||||||
注:a. 单质的氧化性:____>____ >____>____
b. HX稳定性:____>____ >____>____
c. .X-的还原性:____<____<____<____
d. .HX水溶液的酸性:____<____<____<____(HF为 酸)
(1)卤素单质与金属的反应(生成金属卤化物)
与铁反应:F2 、CI2、Br2生成______________,而I2生成________。
(2)能与H2化合(生成卤化氢气体)
通式:______________________。
卤化氢为 色气体,极易溶于水,在潮湿空气中形成____。水溶液都是挥发性的无氧酸。递变规律如下:
F2 Cl2 Br2 I2
条 件 暗处 → 光照(Δ)→ 加热 → 边加热边分解
现 象 爆炸 → 爆炸(或燃烧) 现 象 不 明 显
产物稳定性 减弱
产物酸性 增强
产物还原性 增强
(3)与水、碱溶液反应(除氟气外均可发生卤素的自身氧化还原反应)
① F2 + H2O==______________
②X2与水反应的化学方程式: _____________________ (X为Cl2、Br2、I2);
X2与NaOH反应的化学方程式: ____________________ (X为Cl2、Br2、I2)。
(4)卤素单质间的置换反应,按Cl2、Br2、I2的顺序,前面的单质能从盐溶液中置换出后面的单质,F2遇盐溶液先和水反应。
①Cl2 + 2Br- =___________
(加入CCI4并振荡后,液体分层,上层为___色的____层,下层为___色的______________层)。
Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl- Br2 + 2I- = I2 + 2Br-(加入CCI4并振荡后,液体分层,上层为___色的____层,下层为___色的______________层)。
结论:氧化性:Cl2____ Br2 ___ I2; 还原性:I- ___ Br- ___ Cl-
思考1、F2能否从水溶液中置换出其他卤素单质?为什么?
(5)与低价态物质反应,如 Br2 与SO2、Na2SO3等反应的离子方程式分别为:
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
例1、下列哪些事实或实验能说明氧化性:Cl2>Br2>I2 ____________________
①氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深,而溴水滴入NaCl溶液中无明显现象,滴入KI-淀粉溶液中,溶液变蓝
②H2和Cl2的混合气体光照爆炸,H2和Br2的混合气体加热才能反应,而H2和I2反应更困难
③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低
④HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差
⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小
3、卤素离子的检验方法
1.AgNO3溶液——沉淀法
未知液
生成
2.置换——萃取法
未知液 有机层呈
3.氧化——淀粉法检验I-
未知液 ________溶液,表示有I-
例2、向下列溶液中分别加入AgNO3溶液和稀HNO3,能生成不溶于稀HNO3的白色沉淀的是( )
A、氯水 B、氯酸钾 C、次氯酸钾 D、四氯化碳
例3、下列各组中的两种物质,能用淀粉碘化钾试纸鉴别的是( )
A、溴水和碘水 B、盐酸和稀硫酸 C、溴水和稀盐酸 D、浓硝酸和氯水
4、卤素元素的有关特性:
(1)F2遇水发生置换反应,生成____并放出____。只有 价,没有 价。且能与稀有气体化合。
(2)溴是唯一的液态非金属,易挥发,少量的液溴保存要用水封。
(3)碘易升华,遇淀粉显蓝色;碘的氧化性较弱,它与变价金属反应时生成低价化合物。
(4)卤化氢均易溶于水,在空气中形成白雾,其中只有HF剧毒,但HX都是大气污染物,水溶液均呈酸性,唯有 是弱酸,从___到______,酸性逐渐增强
(5)F2与HF都能腐蚀玻璃,实验室中常用塑料或铅制容器保存。HF由于形成分子间氢键相互缔合,沸点反常的___。
⑹AgX中只有AgF溶于水,且不具有感光性;其余AgX均具有感光性,AgBr做感光材料,AgI做人工降雨材料。
⑺CaF2中只有CaF2难溶,CaCI2可做干燥剂,NaX中只有NaF有毒,可用作农药
⑻ 为防治碘缺乏病,最为方便、有效的方法就是食用加碘盐,通常加入______。
⑼HCIO、HCIO2、HCIO3、HCIO4酸性逐渐增强,氧化性逐渐减弱
【课堂练习】
1、向分别含SO32-、Fe2+、Br-、I-各0.1mol的溶液中,通入标准状况下的Cl2,通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是:
2、为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是 。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是
(5)过程Ⅲ的实验目的是
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下 ,得电子能力逐渐减弱。
3、溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,和某些非金属单质反应生成相应的卤化物,跟水反应的方程式为:IBr H2O=HBr HIO,下列有关IBr的叙述中,不正确的是( )
A.IBr是双原子分子
B.在很多反应中IBr是氧化剂
C.和水反应时IBr既是氧化剂又是还原剂
D.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO
E.在IBr中碘和溴的化合价均为零
拓展视野
(一) 卤素互化物
由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如:IBr、ICl、BrF3、ClF3。
性质:与卤素单质性质相似,有较强氧化性。如能与金属H2O、NaOH等反应:2IBr+2Mg= MgBr2 + M gI 2 但应注意:卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如:ICl,且卤素互化物与卤素单质又有性质不同之处,卤素单质与水或碱的反应是氧化还原反应,但卤素互化物与水或碱的反应一般是非氧化还原反应:IBr+H2O=HBr+HIO IBr+2NaOH=NaBr+NaIO+H2O
(二) 拟卤素
有些多原子分子与卤素单质性质相似,其阴离子与卤素阴离子性质相似。如:氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法,如把硫氰(SCN)2当作X2,把SCN-当作X-。