卤族元素性质递变规律.doc

4求实教育化学辅导资料1 卤族元素性质的相似性和递变性（1）卤素单质随原子序数的递增，颜色逐渐加深，从F2Cl2Br2I2，颜色由淡黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色，状态由气态气态液态固态；卤素单质固态时均为分子晶体，分子量增大，范徳华力增大，熔沸点逐渐升高。（2）从FI，电子层数增多，非金属性减弱，表现为：氧化性F2Cl2Br2I2，还原性I-Br-Cl-。2 卤素氢化物性质的递变规律（1）还原性按HF、HCl、HBr、HI顺序逐渐增强。例如：氟单质只能通过电解法才能制取；浓硫酸可以干燥HCl气体而不能干燥HBr、HI气体；FeCl3可使淀粉KI试纸变蓝色。（2）水溶液的酸性：卤素氢化物都极易溶于水，且其水溶液的酸性依次增强。（3）热稳定性按HF、HCl、HBr、HI依次降低。3 卤化银的溶解性、稳定性及卤素离子的检验（1）在AgX中，只有AgF易溶于水，其余均难溶于水，且按AgCl、 AgBr、 AgI顺序溶解度依次减小。（2）AgX都不稳定，见光或受热易分解为卤素单质和银，且按AgF、AgCl、 AgBr、 AgI的顺序稳定性依次减弱。（3）AgCl、 AgBr、 AgI都不溶于稀硝酸，且颜色逐渐加深，分别为白色、浅黄色、黄色，所以，可用硝酸酸化的硝酸银来检验Cl-、Br-、I-的存在。4 卤素单质的制取（1） 氯气的制取工业制氯气：2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2+ H2实验室制取氯气：以含有Cl-的物质为原料，凡能将Cl-氧化成Cl2的物质都可以作为制取氯气的氧化剂。如：MnO2 + HCl（浓）；MnO2 + NaCl + H2SO4（浓）；KMnO4 + HCl（浓）；KClO3+ HCl（浓）；HClO+HCl等。（2）溴的制取工业制溴（以海水为原料）、通Cl2气将化合态的溴氧化成单质溴：Cl2 + 2 Br- = 2 Cl- + Br2、以硫酸酸化，NaBr与NaBrO3发生反应，结果化合态的溴转化为溴单质5Br- + BrO3- + 6H+ 3Br2 + 3H2O实验室制溴一般用NaBr、浓H2SO4、MnO2共热，即：2NaBr + 2H2SO4(浓) + MnO2 Na2SO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O 注意：卤素单质对橡胶制品有强腐蚀性，使用橡胶管时玻璃管要靠紧，使用橡胶塞时，要用铝箔包住。5. 卤素氢化物的制取(1)HF：实验室用CaF2(萤石)与浓H2SO4在铅制的器皿或塑料容器中制取HF， CaF2 + H2SO4(浓) CaSO4 + 2HF(2)HCl:工业生产HCl是使氢气在氯气中燃烧而实现的。 实验室制取：NaCl(固)+ H2SO4（浓） NaHSO4 + HCl(加强热则生成Na2SO4和HCl)(3)HBr、HI:由于HBr、HI都具有较强的还原性，实验室不能用浓H2SO4制取，而用浓H3PO4制取。3NaBr + H3PO4 3HBr + Na3PO43NaI + H3PO4 3HI + Na3PO46 次氯酸和次氯酸盐（1）次氯酸酸性：次氯酸的酸性比碳酸还弱，它是氯的含氧酸中酸性最弱的酸。几乎所有的酸均可跟次氯酸盐反应生成次氯酸。2NaClO + CO2 + H2O = Na2CO3 + 2HClO不稳定性：2HClO2HCl + O2强氧化性：HClO + SO2 + H2O HCl + H2SO4(2) 次氯酸盐水解反应：ClO- + H2O HClO + OH-强氧化性：无论在酸性还是碱性条件下，ClO-都具有强氧化性。它与Fe2+、I-、S2-均不能共存，如NaClO和FeCl2反应可产生红褐色Fe(OH)3沉淀。7.有关漂白粉知识（1）漂白粉的成分和制法 漂白粉的成分：次氯酸钙Ca(ClO)2和氯化钙CaCl2的混合物，其中Ca(ClO)2是具有漂白性的有效成分。 制法：消石灰中通入氯气，反应式是：2Ca(OH)2 + 2Cl2 = Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O（2）漂白粉性质及漂白原理漂白粉中有效成分Ca(ClO)2是强碱弱酸盐，遇见比次氯酸还强的酸（如碳酸）发生反应，生成次氯酸HClO（酸性H2CO3 HClO），HClO不稳定易分解，具有强氧化性，可将有色物质氧化成无色物质，即漂白性，同时还可灭菌、消毒，所以又可作消毒剂。漂白原理：漂白粉放入稀盐酸中或放入（含CO2）中，进行漂白。Ca(ClO)2 + 2HCl = CaCl2 + 2HClOCa(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3+ 2HClO若漂白粉与浓盐酸混合，Ca(ClO)2具有强氧化性，可将Cl-氧化生成Cl2，这样漂白，杀菌效果反而不好。Ca(ClO)2 + 4HCl（浓）= CaCl2 + 2Cl2+ 2H2O若将漂白粉久置敞口放在空气中，会与CO2发生反应而变质，发生的反应是：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3+ 2HClO2HClO = 2HCl + O2因此漂白粉应存放于干燥、避光处，封闭保存。【讨论与延伸】1氯水(或次氯酸)的漂白原理与Na2O2、SO2、活性炭的漂白原理的比较 具有漂白作用的物质，按其漂白原理可分为三类：（1）氧化型：即漂白剂本身是一种强氧化剂，它可以将有机色质内部的“生色团”（实际上是一种特殊的化学键）破坏掉而失去原有的颜色，这种漂白是彻底的，不可逆的。此类物质有：HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、HNO3、H2O2等强氧化性物质。（2）加合型：即漂白剂与有机色质内部的“生色团”发生加成反应，使有机色质失去原来的颜色。但是，如果受热或受其他一些因素的影响，漂白剂自有机色质中脱离，使之又恢复原有的颜色。这种漂白是可逆的，不彻底的，如SO2使品红溶液褪色，加热后又恢复原有颜色（SO2不漂白酸碱指示剂）。（3）吸附型：有些物质的固体疏松、多孔、具有较大的表面积，可以吸附一些其他有色物质而使之失去原有颜色。如活性炭、胶体等。 要特别注意的是：漂白是指使有机色质褪色，漂白剂不一定使无机色质（如KMnO4、 CuSO4.5H2O等）褪色，即使能使无机色质褪色，也不能称漂白作用（如SO2使KMnO4溶液褪色）。2“相似相溶”原理：分子极性相似的物质可以互溶。依此经验规则，卤素单质在有机溶剂中的溶解度要比在水中的溶解度大得多。根据这种特点，可以用与水不相混溶的有机溶剂把溴、碘等单质从它们的水溶液中萃取出来。溴和碘在不同溶剂中的颜色：水四氯化碳（比水重）苯或汽油（比水轻）溴黄橙橙橙红橙橙红碘深黄褐紫深紫淡紫紫红需要说明的是，溴水、碘水由于浓度不同，其溶液的颜色可能相同也可能不同。但在有机溶剂中肯定不同，溴在有机溶剂中的颜色以“橙”为主，而碘则以“紫”为主。所以鉴别时，应用有机溶剂萃取后，通过比较萃取层的颜色来区分溴和碘。3“拟卤素”（或“类卤素”）（CN）2、（SCN）2、（OCN）2、IBr等性质与卤素相似，表现在单质的氧化性、与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐、与Ag+结合的生成物的难溶性等。但是，由于“拟卤素”的组成不是一种元素，其各元素的化合价有差别，以致在参加化学反应中价态的变化与卤素单质不完全相同，如：IBr + H2O = HBr + HIO 的反应不属于氧化还原反应等。4、镁和溴水的反应：溴溶于水，除有大量游离的溴之外，并有少量溴与水反应：Br2 + H2O HBrO + HBr。因此与镁发生的主要反应是：Mg + Br2 = MgBr2。有少量反应是：2HBr + Mg = MgBr2 + H2、2HBrO + Mg = Mg(BrO)2 + H2，因此实验中可以看到红色褪去，并有少量气泡产生。5、能使溴水褪色的物质有哪些？ 能使溴水褪色的物质一类是具有还原性的物质，另一类是不饱和或能与溴发生取代反应的有机物。（1）能使溴水褪色的无机物： 如H2S Br2 + H2S = 2HBr + S SO2 Br2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr Na2SO3 Br2 + Na2SO3 + H2O = Na2SO4 + 2HBr Mg粉（或Zn粉等） Mg + Br2 = MgBr2 NaOH等强碱 Br2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H2O Na2CO3（或AgNO3等盐） Br2 + H2O HBr + HBrO 2HBr + Na2CO3 = 2NaBr + CO2+ H2O HBrO + Na2CO3 = NaBrO + NaHCO3（2）能使溴水褪色的有机物：不饱和烃如烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等，不饱和烃的衍生物，如烯醇、烯醛、烯酯、卤代烯烃、油酸、油酸盐、油酸某酯、油等；石油产品，如裂化气