第四章 卤 素.ppt

第四章卤素 引论第一节氯气第二节卤族元素第三节物质的量应用于化学方程式的计算 引论 碱金属元素锂 Li 钠 Na 钾 K 铷 Rb 铯 Cs 钫 Fr 卤素氟 F 氯 Cl 溴 Br 碘 I 砹 At 第一节氯气 一 氯气的物理性质1黄绿色 有刺激性气味的有毒气体2易液化常压 34 6 101 氯气液氯固态氯3氯气的密度比空气大4氯气能溶于水 二 氯气的化学性质1氯气与金属的反应点燃Cu Cl2CuCl2问题 铁与氯气如何反应 生成物是什么 点燃2Fe 3Cl22FeCl3小结 氯气与变价金属反应时总生成高价氯化物小常识 储存氯气时用钢瓶 2氯气与非金属的反应演示实验 H2在Cl2里燃烧 注 氢气使用前应验纯 观察现象 苍白色火焰 瓶口有白雾生成点燃H2 Cl22HCl问题 H2与Cl2在不点燃的情况下会不会发生反应 如何反应 把新收集到的一瓶Cl2和一瓶H2口对口的放置 抽去瓶口间的玻璃片 上下颠倒几次 使H2和Cl2充分混合 取一瓶混合气体 用塑料片盖好 在距瓶约10厘米处 点燃镁条 瓶中的Cl2和H2迅速化合而发生爆炸 把塑料片向上弹起 演示实验 取干燥的和湿润的红色布条各一条 分别放入两个集气瓶中 然后通入Cl2 观察现象 实验结果 干燥的布条没有褪色 而湿润的布条褪色了 3氯气与水的反应Cl2 H2OHCl HClO结论 HClO具有漂白性HClO的性质 不稳定 容易分解放出氧气是一种强氧化剂 可杀菌消毒可作棉 麻 纸张等的漂白剂 4氯气与碱的反应氯气与碱反应生成次氯酸盐 金属氯化物和水 2NaOH Cl2NaClO NaCl H2O次氯酸盐比次氯酸稳定 容易储运 市售的漂粉精和漂白粉的有效成分就是次氯酸钙 工业上生产漂粉精 是通过氯气与石灰乳作用制成的 2Ca OH 2 Cl2Ca ClO 2 CaCl2 2H2O在潮湿的空气里 次氯酸钙与空气里的二氧化碳和水蒸气反应 生成次氯酸 所以漂粉精和漂白粉也具有漂白 消毒作用 2Ca ClO 2 CO2 H2OCaCO3 2HClO 三 氯气的实验室制法在实验室里 氯气可以用浓盐酸与二氧化锰起反应来制取 4HCl 浓 MnO2MnCl2 2H2O Cl2 四 氯离子的检验实验 向分别盛有稀盐酸 NaCl溶液 Na2CO3溶液的三支试管里 各加入几滴AgNO3溶液 观察实验现象 再滴入几滴稀硝酸 有什么变化 现象 三个试管里都有沉淀生成 前两支试管中的白色不溶于稀硝酸 第三支试管中的沉淀溶解于稀硝酸 结论 前两支试管里发生的离子反应是 Cl Ag AgCl第三支管里发生的离子反应是 CO32 2Ag Ag2CO3Ag2CO3溶于稀硝酸 Ag2CO3 2H 2Ag CO2 H2O 第二节卤族元素 由于氟 氯 溴 碘等元素在原子结构和元素性质上具有一定的相似性 因此 将它们统称为卤族元素 简称卤素 卤族元素原子的最外电子层上都有7个电子 但它们的核外电子层数却各不相同 依氟 氯 溴 碘的顺序依次增多 同样 相应地 它们的原子半径也依氟 氯 溴 碘的顺序依次增大 分别为0 071nm 0 099nm 0 114nm和 133nm 一 卤素单质的物理性质 实验 观察碘的颜色 状态和光泽 将内装碘晶体且预先密封好的玻璃管 用酒精灯微热玻璃管盛碘的一端 观察管内发生的现象 实验现象 碘被加热时 不经熔化就直接变成紫色蒸气 蒸气遇冷 重新凝聚成固体 这种固态物质不经液态而直接变成气态的现象 叫做升华 二 卤素单质的化学性质 1卤素与氢气的反应氟与氢气的反应比氯与氢气剧烈得多 不需要光照 在暗处就能剧烈化合 并发生爆炸 生成的氟化氢很稳定 H2 F22HF溴与氢气的反应则不如氯与氢气的反应剧烈 在加热至500 时 才能较缓慢的发生反应 生成的溴化氢也不如氯化氢稳定 500 H2 Br22HBr 碘与氢气的反应更不容易发生 要在不断加热的条件下才能缓慢进行 而且生成的碘化氢很不稳定 同时发生分解 H2 I22HI像这种在同一条件下 既能向正反应方向进行 同时又能向逆反应方向进行的反应 叫做可逆反应 2卤素与水的反应2F2 2H2O4HF O2X2 H2OHX HXO氯碘 反应剧烈程度逐渐减弱 3卤素单质间的置换反应演示实验1 将少量新制的饱和氯水分别注入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中 用力振荡后 再注入少量四氯化碳 振荡 观察四氯化碳层和水层颜色的变化 演示实验2 将少量溴水注入盛有KI溶液得试管中 用力振荡后 再注入少量四氯化碳 观察四氯化碳层和水层颜色的变化 实验小结 氯可以把溴和碘 分别从溴化物和碘化物置换出来 溴可以把碘从碘化物中置换出来 化学方程式表示 2NaBr Cl2NaCl Br22KI Cl22KCl I22KI Br22KBr I2结论 F2Cl2Br2I2氧化性逐渐减弱 注 碘除了具有卤素的一般性质 还有一种化学特性 即与淀粉反应 演示实验 在装有少量淀粉溶液的试管中 滴入几滴碘水 观察颜色的变化 实验现象 淀粉遇碘呈现出特殊的蓝色 这一特性可用来检验碘的存在 三 卤化银和碘化合物的主要用途 1卤化银演示实验 将少量AgNO3溶液分别滴入盛有NaCl溶液 NaBr溶液和KI溶液的三支试管中 观察并比较三支试管中发生的现象 再向三支试管中加入少量稀硝酸 观察有什么变化 实验现象 三支试管里分别有白色 浅黄色 黄色的沉淀生成 而且这三种沉淀都不溶于稀硝酸 Cl Ag AgClBr Ag AgBrI Ag AgI 2碘化合物的主要用途碘是人体必不可少的微量元素防治碘缺乏病 采用措施 提供含碘食盐或其它含碘的食品 第三节物质的量应用于化学方程式的计算 点燃2H2 O22H2O化学计量数之比 2 1 2扩大NA倍 2NA NA 2NA物质的量之比 2mol 1mol 2mol小结 化学方程式中 各物质的化学计量数之比 等于组成各物质得化学粒子数之比 也等于各物质的物质的量之比 解题步骤 1写出有关反应方程式2找出相关物质的计量数之比3对应计量数 找出相关物质的物质的量4根据原理 进行计算 例1完全中和0 10molNaOH需H2SO4的物质的量是多少 解 2NaOH H2SO4Na2SO4 2H2O210 1moln H2SO4 NaOH n NaOH H2SO4 n H2SO4 1 0 10moln H2SO4 0 05mol2 物质的量与其它物理量之间的关系 N NA NA M VmmnV 气体 M Vm V aq V aq c 练习 H2 Cl22HCl 化学计量数之比 1 1 2粒子数之比 1 1 2物质的量之比 1 1 2物质的质量之比 2 71 73气体的体积之比 1 1 2 例2400mL某浓度的NaOH溶液恰好与5 8LCl2 标准状况 完全反应 计算 1 生成NaClO的物质的量 2 该溶液中NaOH的物质的量浓度 解 2NaOH Cl2NaCl NaClO H2O2mol22 4L1mol NaOH 0 4 5 8L n NaClO 5 8L 2mol 1 n NaClO 0 26mol22 4L5 8L 2mol 2 NaOH 1 3mol L 10 40L 22 4L 例3用8 7gMnO2与100g36 5 的浓盐酸反应 消耗盐酸的物质的量是多少 产生Cl2在标况下的体积是多少 未参加反应的HCl的质量是多少 解 MnO2的摩尔质量是87g mol HCl的摩尔质量是36 5g mol MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O1mol4mol22 4LV Cl2 因为 1mol 0 1mol 4mol 1mol所以 反应物HCl过量 应根据MnO2的物质的量0 1mol计算 消耗HCl为 0 1mol 4moln HCl 0 4mol1mol剩余HCl为 n HCl 1mol 0 4mol 0 6mol剩余HCl的质量为 m HCl n2 HCl M HCl 0 6mol 36 5g mol 21 9 0 1mol 22 4LV Cl2 2 24L1mol 例4将0 65g锌加到50mL1mol L 盐酸中 计算 1 标准状况下 生成H2的体积 2 若反应完成后 溶液体积仍为50mL 这时溶液中的Zn 和 的物质的量浓度是多少 解 Z 2HClZ Cl2 H2 1mol2mol1mol22 4L0 05 1mol L 10 05L c ZnCl2 V H2 经分析 HCl过量 应按不过量的Zn的物质的量来进行计算 反应消耗HCl为 2mol 0 01moln1 HCl 0 02mol