无机6高一教师版碳、硅.doc

态度决定高度细节决定成败 无机非金属材料的主角碳、硅一、碳族元素：碳族元素的特征：碳族元素原子最外层电子数为4，既不容易失去电子，又不容易得到电子，易形成共价键，难形成离子键。碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大，熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。碳族元素的化合价：碳族元素的主要化合价有+2，+4，其中铅+2价稳定，其余元素+4价稳定。碳族元素的递变规律：从上到下电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子的能力增强，从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。其中碳是非金属，锡、铅是金属，硅、锗是半导体材料。碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有游离态和化合态两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在。几种同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60、C70等；硅：晶体硅，无定形硅。2、碳：在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反应，通常表现为还原性。燃烧反应与某些氧化物的反应：CCO22CO；C2CuOCO22Cu；CH2OCOH2O（CO、H2的混合气体叫水煤气）；2C+SiO2Si+2CO与氧化性酸反应：C2H2SO4（浓）CO22SO22H2O；C4HNO3（浓）CO24NO22H2O3、一氧化碳：不溶于水，有毒(CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于CO无色无味因此具有更大的危险性。可燃性还原性：CO+CuOCO2Cu，CO+H2O(g)CO2+H2O4、二氧化碳：直线型（OCO）非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。固态CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。实验室制法：CaCO32HClCaCl2CO2H2O。酸性氧化物一酸酐Ca(OH)2CO2CaCO3H2O(用于检验CO2)氧化性：CO2C2CO；2MgCO22MgOC6、碳酸盐：溶解性：Ca(HCO3)2CaCO3；Na2CO3NaHCO3。热稳定性：Na2CO3CaCO3；碱金属正盐碱金属酸式盐: Na2CO3NaHCO3。相互转化：碳酸正盐碳酸酸式盐(除杂用) 二、硅1硅元素的存在284+14 硅元素在地壳中的含量仅次于氧元素，居第二位，硅酸盐及二氧化硅构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。2.硅的原子结构示意图： 其原子既不易失去电子也不易得到电子，所以性质不活泼，较难形成离子化合物，主要形成四价化合物。注意：在地壳中的元素含量排前五位是“氧硅铝铁钙” 硅元素虽然比较稳定，但因为其为亲氧元素，故自然界中只有化合态无游离态。 二、硅单质单质硅有晶体和无定形两类（与碳相似），其结构与金刚石相似。1.硅的性质物理性质：晶体硅是一种灰黑色、具有金属光泽的固体，硬度大、熔沸点高、有脆性，是良好的半导体材料。化学性质：很稳定，常温下，与常见的物质如： 不反应。常温下除F2、HF、强碱溶液反应。a. . Si+2F2SiF4、b. . Si+4HFSiF4+2H2c.2Si +2 NaOH+2H2O = Na2SiO3+2H2注.常见的硅酸盐Na2SiO3 Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，溶液呈碱性，能制备硅胶、木材防火剂、粘胶剂等。加热时可与O2、Cl2等反应a. SiO2SiO2。b. Si十2C12SiCl4、高温下条件下与碳反应生成SiC（金刚砂）. 2.硅的用途 它在元素周期表中处于金属与非金属的过渡位置，故可做半导体，用于制造大规模集成电路板、大功率晶体管、硅芯片，光电池，太阳能板等。3.硅的制备：在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅：SiO22CSi2CO，将制得的粗硅，再与C12反应后，蒸馏出SiCl4，然后用H2还原SiCl4可得到纯硅。有关的反应为：Si十2C12SiCl4、 SiCl4+2H2Si+4HCl。 SiO2 + 2C Si(粗硅) + 2CO（制取粗硅）；Si(粗硅) + 2Cl2 SiCl4 （ 提纯）SiCl4 + 2H2 Si(精硅) + 4HCl（还原） 三、二氧化硅(SiO2)1.SiO2的存在 SiO2主要以晶体和无定形两大形态存在，统称天然二氧化硅为硅石。沙子、石英、玛瑙和水晶的主要成分是结晶的SiO2。2. SiO2的结构 SiO2为原子晶体，是一种坚硬难熔的固体，硬度、熔点都很高。SiO2晶体是有Si和O按1：2的比例所组成的立体结构，基本结构单元为(正四面体)。每个Si周围结合4个O，每个O周围结合2个Si，因此SiO2晶体中不存在单个的二氧化硅分子而CO2通常状况下是气体，固体熔点很低。其差别在于晶体类型不同。CO2是分子晶体，故熔点很低。3. SiO2的物理性质 熔点高、硬度大、不溶于水的固体4. SiO2的化学性质二氧化硅的化学性质很稳定，不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。不与水、一般的酸反应。具有酸性氧化物的通性：与CaO反应的化学方程式为：SiO2 + CaO 高温 CaSiO3；与强碱反应的化学方程式为：SiO2 + 2NaOH Na2SiO3+H2O （碱溶液不能在使用磨口玻璃塞的试剂瓶中)。注意：虽然SiO2是酸性氧化物，但是不能与水直接化合成硅酸：粗糙的SiO2可与NaOH反应，故不能用带玻璃塞的玻璃试剂瓶保存 特性：与氢氟酸反应：SiO2 + 4HF SiF4+2H2O ；(可用于雕玻璃) 高沸点制低沸点：Na2CO3+ SiO2CO2 +Na2SiO3（图示）5用途： SiO2是制造光导纤维的主要原料 石英制造石英玻璃、石英电子表、石英钟等。 水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品。 石英砂常用作制玻璃。 危害：在隧道开凿、石英粉加工等工厂环境下易形成含有二氧化硅的粉尘，人长期吸入含有二氧化硅的粉尘，就会患硅肺病（矽肺病） 点睛：（1）玻璃中含有SiO2，所以不能用玻璃瓶而应用塑料瓶装氢氟酸，实验室制备氢氟酸应在铅皿中进行。利用SiO2与氢氟酸反应，可以用HF来刻蚀玻璃。（2）SiO2与NaOH能缓慢反应生成具有粘结性的Na2SiO3，因此盛装碱液的玻璃瓶应使用橡皮塞而不用玻璃塞。（3）SiO2虽然是酸性氧化物，但不能与水反应。（4）SiO2中Si处于最高化合价+4价，在化学反应中只能得电子，但得电子能力较弱，所以表现弱氧化性。（5）二氧化硅是一种特殊的酸性氧化物。a酸性氧化物大都能直接跟水化合生成酸，但二氧化硅却不能直接跟水化合，它的对应水化物(硅酸)只能用相应的可溶性硅酸盐跟盐酸作用制得：首先让SiO2和NaOH（或Na2CO3）在熔化条件下反应生成相应的硅酸钠：SiO22NaOHNa2SiO3H2O，SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2，然后用酸与硅酸钠作用制得硅酸：Na2SiO3+2HCl =H2SiO3+2NaCl。b酸性氧化物一般不跟酸作用，但二氧化硅却能跟氢氟酸起反应：SiO2+4HFSiF4+2H2O(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)。 四、硅酸（H2SiO3）硅酸（H2SiO3）是一种难溶于水、很弱的酸，酸性比碳酸弱。向Na2SiO3溶液中通入CO2,反应的化学方程式为CO2 +H2O +Na2SiO3= Na2CO3+ H2SiO3；（1）不稳定受热易分解:H2SiO3 高温SiO2 +H2O（2）硅酸在水中易聚合成胶体溶液或白色悬浊液。浓度小时，形成胶体溶液；浓度大时，形成硅酸凝胶。干燥脱水，形成硅胶，可做干燥剂 1硅酸的性质：硅酸有多种形式，如H4SiO4、H2SiO3、H2Si2O5等。一般用通式xSiO2yH2O表示，由于“H2SiO3”分子式最简单，习惯采用H2SiO3作为硅酸的代表。硅酸酸性比碳酸还弱，由下列反应可证明：Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3硅胶：刚制得的硅酸是单个小分子，能溶于水，在存放过程中，它会逐渐失水聚合，形成各种多硅酸，接着就形成不溶于水，但又暂不从水中沉淀出来的“硅溶胶”。如果向硅溶胶中加入电解质，则它会失水转为“硅凝胶”。把硅凝胶烘干可得到“硅胶”。烘干的硅胶是一种多孔性物质，具有良好的吸水性。而且吸水后还能烘干重复使用，所以在实验室中常把硅胶作为作为干燥剂。 2.硅酸的制备：原理：强酸制弱酸。 CO2 +H2O+Na2SiO3= Na2CO3+ H2SiO3 2HCl+Na2SiO3= 2NaCl+ H2SiO3注意：1.SiO2是酸性氧化物，但它不溶于水，不能直接与H2O反应制备H2SiO32.原硅酸（H4SiO4）也为不溶于水的弱酸，H2SiO3和H4SiO4的酸酐都是SiO2 3、硅及其化合物的“反常”Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO22CSi2CO非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si却放出H2：Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si+4HFSiF4+2H2非金属单质大多为非导体，但Si为半导体。SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接将它与水作用制备H2SiO3。酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2+4HFSiF4+2H2O无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通人CO2能发生下列反应：Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3，但在高温下SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2也能发生。Na2SiO3的水溶液称水玻璃，但它与玻璃的成分大不相同，硅酸钠水溶液(即水玻璃)称泡花碱，但它却是盐的溶液，并不是碱溶液。 五、硅酸盐1概念：硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称。2硅酸盐的组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形成表示组成。例如Na2SiO3可表示为Na2OSiO2；硅酸钠Na2SiO3(Na2OSiO2)；镁橄榄石Mg2SiO4(2MgOSiO2)；高岭石Al2(Si2O5)(OH)4(A12O32SiO22H2O)云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于天然的硅酸盐。人造硅酸盐：主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。最简单硅酸盐是硅酸钠，其水溶液俗称水玻璃，是一种矿物胶，可作粘合剂，防腐剂。 注意书写时的规律：氧化物的顺序：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水(价态不变) 氧化物之间以“”隔开 各元素原子总个数比符合原来的组成 化学计量数配置出现分数应化为整数3.硅酸盐的性质 硅酸盐是一类结构复杂的固体物质，大多数不溶于水，化学性质很稳定。4.三种常见的硅酸盐产品 人类创造出的三大传统硅酸盐产品有陶瓷、水泥和玻璃。硅酸盐产品主要原料主要设备陶瓷黏土水泥黏土、石灰石水泥回转窑玻璃纯碱、石灰石、石英玻璃窑 5、水泥、玻璃、陶瓷：普通水泥的主要成分是硅酸三钙（3CaOSiO2）、硅酸二钙（2CaOSiO2）和铝酸三钙（3CaOAl2O3），水泥具有水硬性，水泥、沙子和碎石的混合物叫混凝土。制玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英，主要反应是：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2、SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2，玻璃是无固定熔点的混合物。加入氧化钴后的玻璃呈蓝色，加入氧化亚铜后的玻璃呈红色，普通玻璃一般呈淡绿色，这是因为原料中混有二价铁的缘故。制造陶瓷的主要原料是黏土，黏土的主要成分：Al2O32SiO22H2O。【实例分析】【例1】（2010全国卷1）下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是A存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角B最小的环上，有3个Si原子和3个O原子C最小的环上，Si和O原子数之比为1：2D最小的环上，有6个Si原子和6个O原子【解析】二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角所以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环（最小环），所以D对，B、C都错误！【答案】D【命题意图】考查学生的空间想象能力，和信息迁移能力，实际上第三册课本第一单元里面有结构图！【点评】怎样理解SiO2的结构，可从晶体硅进行转化，晶体硅与金刚石结构相似，只需将C原子换成Si原子即可，课本上有我直接拿来用，再将Si-Si键断开，加入氧即可，见： 但是若将题目中B、B、D三个选项前面分别加上“平均每个”，则本题的答案就又变了，这时就要应用均摊法了，由于每个Si原子被12个环所共用，每个O原子被6个环所共用，每个Si-O键被6个环所共用，则均摊之后在每个环上含有0.5个Si，1个O，2个Si-O键，此时则B、D错误，C正确了，也即在1molSiO2中含有4 mol Si-O键（这是我们经常考的）。1.（浙江省绍兴一中2010届高三上学期期末调研）2009年10月6日，瑞典皇家科学院宣布，将2009年物理诺贝尔奖授予英籍华裔科学家高锟，表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得的突破性成就。光导纤维的主要成分是（ ）ASi BSiO2 CH2SiO3 DNa2SiO3【答案】B高温2.（山东省聊城一中2010届高三期末考试）氮化硅（SiN4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2+6C+2N2 Si3N4+6CO。下列叙述正确的是（ ）A在氮化硅的合成反应中，N2是还原剂，SiO2是氧化剂B上述反应中每生成1molSi3N4，N2得到12mol是电子C若已知上述反应为放热反应，升高温度，其平衡常数增大D若使压强增大，上述平衡向正反应方向移动【答案】B富集在海水中的元素氯287+17777一、活泼的黄绿色气体氯气1 氯的原子结构及存在（1）原子结构 氯的原子结构示意图： 其原子容易得到一个电子形成Cl-，表现为典型的氧化性。（2）存在氯在自然界中以化合态存在，主要以NaCl的形式存在 2氯气的物理性质通常情况下，氯气是一种黄绿色刺激性气味的有毒气体，密度比空气重，易液化，1体积水约溶解2体积Cl2。 3氯气的化学性质Cl2的化学性质很活泼，具有很强的氧化性。（1） 与金属的反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态）如：2NaCl2 2NaCl（产生白烟）CuCl2 CuCl2（产生棕黄色的烟）2Fe3Cl22FeCl3（产生棕色的烟,液氯可保存在 钢瓶中 ）注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。（2） 与非金属的反应注意：燃烧任何发光发热的剧烈化学反应（不一定有O2参加）如：H2Cl22HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）可用于工业制盐酸 H2Cl22HCl（会发生爆炸）不可用于工业制盐酸2P3Cl22PCl3（氯气不足；产生白雾）2P5Cl22PCl5（氯气充足；产生白烟）（3）与水反应氯水（Cl2的水溶液）部分Cl2和H2O反应：Cl2 + H2O =HCl + HClO(次氯酸)次氯酸a.弱酸性：比碳酸酸性弱b.不稳定性：光照下易分解放出O2，反应的化学方程式为： 2HClO 2HCl + O2c.强氧化性：能杀菌、消毒，具有漂白性，可做漂白剂。如湿润的蓝色石蕊试液先变红后褪色氯水的成分及性质a.氯水的成分：（三分四离）Cl2 、 H2O 、HClO、H+、Cl- 、ClO-、OH-（少量）b.氯水的性质由它的多种成分决定，因此具有多重性。c. Cl2 的强氧化性、 HCl 中H+的强酸性和Cl-的性质、HClO的强氧化性和漂白性、 注意：并不是所有强氧化性的物质都具有漂白性。例如，干燥的Cl2不能漂白干燥的有色布条，但湿润的Cl2可以，因为湿润的Cl2中有Cl2和水产生的HClO 氯水的保存：棕色细口试剂瓶，密封保存(4)与碱的反应Cl22NaOH = NaClNaClOH2O（可用于氯气的尾气吸收,用于除去多余的氯气）Cl2和澄清的Ca(OH)2溶液：Cl2 + 2Ca(OH)2 =CaCl 2+Ca(ClO)2+2H2O（用于制漂粉精）Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO（漂粉精的漂白原理）该反应可用于制取漂白粉，但一般选用石灰乳或石灰浆 ，书写时注意其离子方程式的区别 漂白粉的主要成分：CaCl 2与Ca(ClO)2 有效成分： Ca(ClO)2注意：漂白粉久置易失效：Ca(ClO)2+CO2+H2O= CaCO3+2HClO、2HClO 2HCl + O2 (5)与低价还原性化合物的反应Cl2与淀粉碘化钾溶液：Cl2 + 2KI =2KCl +I2 (使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验)Cl2通入FeCI2溶液中：Cl2 + 2FeCl2 =2 FeCl3 (溶液变成棕黄色 )Cl2通入SO2的水溶液中：Cl2 + SO2+2H2O =2HCl +H2SO4CI2和NH3混合： 3Cl2 + 2NH3=N2 +6HCl、6NH3 +6HCl=6 NH4Cl （产生大量的白烟）总的化学方程式：8Cl2 + 2NH3=N2 +6 NH4Cl 它们转移的电子数始终为6e- （6）与某些有机物反应如：CH4Cl2 CH3Cl + HCl（取代反应）CH2=CH2Cl2 CH2ClCH2Cl（加成反应）4氯水的成分及性质：氯气溶于水得黄绿色的溶液-氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl2分子状态存在于水中。注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-；久置氯水则几乎是盐酸溶液 一元弱酸，比H2CO3弱 （2）HClO的基本性质 不稳定，2HClO = 2HCl + O2 强氧化性； 漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。（3）几种漂白剂的比较漂白剂HClONa2O2（H2O2）SO2活性炭漂白原理氧化漂白氧化漂白化合漂白吸附漂白品红溶液褪色褪色褪色褪色紫色石蕊先变红后褪色褪色只变红不褪色褪色稳定性稳定稳定不稳定 5.氯气的制法(1)工业制法（氯碱工业）： 电解饱和食盐水法： 2NaCl +2H2O 电解2NaOH +H2+Cl2 电解熔融的氯化钠：2NaCl（熔融） 电解2Na +Cl2加热（2）实验室制法 药品及原理：MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 + 2H2O + Cl2强调：MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2，稀盐酸不与MnO2反应。仪器装置：装置： 固+液 气 (如图所示)发生装置-收集装置-吸收装置实验步骤：检密装药固定加热收集收集方法：向上排空气法 （或排饱和食盐水法）用瓶口向上或长进短出排空气法，不能用排水法(因为氯气溶于水)。净化装置：用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸干燥除H2O尾气处理：用碱液氢氧化钠溶液吸收 6.用途:（1）重要的化工原料，用于合成塑料、橡胶、农药等（2）制漂白液（NaClO ）、漂白粉、漂白精，用作消毒剂（3）工业制盐酸 二、Cl-离子的检验:1、Cl- 硝酸酸化AgNO3溶液 白色沉淀AgCI 白色沉淀2、X- + AgNO3 + HNO3 AgBr 淡黄色沉淀AgI 黄色沉淀因此，检验X-先在被检液中滴加稀硝酸酸化，再加AgNO3溶液 注意:三种沉淀都既不溶于水，也不溶于酸影响检验的离子有: CO32- SO32- SO4 2- PO43-等.三、氯化氢的性质和实验室制法：1物理性质： 无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水 (1:500)其水溶液为盐酸。2盐酸的化学性质：(挥发性强酸的通性)3氯化氢的实验室制法：(1)药品及反应原理:加热 NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl (不加热或微热) NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl (加热到500C600C)加热总反应式: 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl(2)装置: 与制氯气的装置相似(3)收集方法: 向上排空气法(4)检验方法: 用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生(5)尾气处理: 用水吸收(倒扣漏斗)四、卤族元素：1卤素及化合物的性质比较：氟氯溴碘单质物理性质状态气气（易液化）液（易挥发）固（易升华）熔、沸点熔、沸点逐渐升高颜色淡黄绿色黄绿色红棕色紫黑色密度密度逐渐增大X2与H2化合条件冷暗处光照加热持续加热程度剧烈爆炸爆炸缓慢化合同时分解X2与H2O化合反应2F2+2H2O=4HF+O2X2 + H2O = HX + HXO程度剧烈缓慢微弱极弱水溶性反应生成氢氟酸水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大化合价只有-1价有-1、+1、+3、+5、+7等含氧酸化学式无含氧酸有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等强弱程度同一价态的酸性依次减弱卤化银颜色AgF（白）AgCl（白）AgBr（淡黄）AgI（黄）水溶性易溶均难溶，且溶解度依次减小感光性难分解见光均易分解，且感光性逐渐增强卤素元素的相似性:卤素原子最外层上都有7个电子,易得1个电子形成稳定结构,常见化合价为-1、+7价，且卤素单质均为双原子分子,性质相似,都是活泼的非金属单质,具有强氧化性,化学性质与Cl2的性质相似,如：与金属元素反应一般金属被氧化得到高价态，（Fe+I2=FeI2除外） X2+H22HX（越来越难） X2+H2O=HX+ HXO (除氟外，2F2+2H2O=4HF+ O2) X2+NaOH= NaX + NaXO+H2O(除氟外，F2先与水反应)卤族元素的递变性：卤素原子的电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，元素的非金属性逐渐减弱，故卤素单质的氧化性逐渐减弱；与水反应的程度越来越弱；与H2化合由易到难；气态氢化合物的稳定性逐渐减弱；阴离子的还原性逐渐增强。如： Cl2 + 2Br- =2Cl- +Br2 、Cl2 + 2I- =2Cl- +I2 、Br2 + 2I- =2Br- +I2 、2.特性;（1）Br2是常温下唯一是液态的非金属单质,易挥发,有毒,保存液溴采用水封法。（2）I2易升华，遇淀粉变蓝色,AgI可用于感光材料、碘盐。（3）氟无正化合价；F2是最活泼的非金属单质，无含氧酸。F2不能把氯.溴.碘从其盐溶液中置换出来,原因是它先与水反应，F2遇水发生置换反应，生成HF并放出O2。F2可与稀有气体反应,氢氟酸可腐蚀玻璃氢氟酸是HX中唯一的弱酸,AgF是AgX中唯一能溶于水的酸. HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O；HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。溴是唯一的液态非金属，易挥发，少量的液溴保存要用水封。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AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaF2中只有CaF2难溶。3卤素间的置换反应及X-离子的检验：（1）Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl- Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl- Br2 + 2I- = I2 + 2Br-结论：氧化性：Cl2 Br2 I2； 还原性：I- Br- Cl- （2）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化 溶剂溶质 水 苯 汽 油四氯化碳 Br2 黄 橙橙 橙红橙 橙红橙 橙红 I2深黄 褐淡紫 紫红淡紫 紫红紫 深紫 密 度 比 水 轻 比 水 轻比 水 重（3）X-离子的检验Cl- 白色沉淀 Br- + AgNO3 + HNO3 浅黄色沉淀 I- 黄色沉淀【实例分析】【例1】 （2010上海卷）向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：2)整个过程中的还原剂是 。3)把KI换成KBr，则CCl4层变为_色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。4)加碘盐中含碘量为20mg50mgkg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若庄Kl与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2 L(标准状况，保留2位小数)。【解析】此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时，其将KI中的I元素氧化成碘单质；等CCl4层变紫色后，再滴加氯水时，其将碘单质进一步氧化成碘酸。1）根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I元素的化合价从0+5，升高5价，Cl元素的化合价从0-1，降低1价，综合得失电子守恒和质量守恒，可配平出：I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl；2）分析整个过程中化合价升高的都是I元素，还原剂为：KI和I2；3）KI换成KBr时，得到的是溴单质，则其在CCl4中呈红棕色；继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3，故其氧化性强弱顺序为：HBrO3Cl2HIO3；4）综合写出反应方程式：KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20g，根据质量守恒，可知：换算成碘酸钾的质量为：33.70g，物质的量为：0.16mol，则需要消耗Cl2的体积为：（20g/127g.mol-1）322.4L/mol=10.58L。解法点拨：守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础。在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等；原子守恒（或称质量守恒），也就是反应前后各元素原子个数相等；得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子数一定等于得电子数，即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒，简化了计算过程，顺利解答。【答案】1）I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl；2）KI、I2；3）红棕、HBrO3Cl2HIO3；4）10.58。一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1.（湖北省部分重点高中2010届高三联考）下列有关实验的现象描述正确的是 A氢气在氯气中燃烧，火焰呈苍白色，瓶口出现大量白雾。B磷在氯气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生大量白色烟雾。C铜在氯气中燃烧，产生白烟，加水溶解后可得蓝绿色溶液。D用洁净的铂丝沾取碳酸钾粉末在酒精灯火焰上灼烧，可观察到明亮的紫色火焰。【答案】A2. (湖南省师大附中2010届高三第三次月考)在预防甲型H1N1流感疫情时，防疫部门使用了含氯类消毒剂，其中的氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的45倍，下列有关氯胺（NH2Cl）的说法一定不正确的是A氯胺水解产物最初为NH2OH（羟氨）和HCl B氯胺的消毒原理与漂白粉相似C氯胺中氯的化合价为1D氯胺的电子式为【答案】A3.（吉林省长春市十一中2010届高三上学期期中考试）“84”消毒液在日常生活中被广泛使用。该消毒液无色，PH大于7，对某些有色物质有漂白作用。也可进行环境消毒，预防H1N1流感。你认为它可能的有效成分是 A.SO2 B.KMnO4 C.Na2CO3 D.NaClO【答案】D4下列实验现象描述正确的是 ()A碘水中加入少量裂化汽油振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为紫红色B红热的铜丝在氯气中燃烧，产生了棕黄色的雾C电解氯化钠饱和溶液，将阴极气体产物通入碘化钾淀粉溶液中，溶液变蓝D溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳溶液振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色解析：A项碘水与裂化汽油发生加成反应，B项为烟而不是雾，C项阳极产生Cl2.【答案】D5.(2010盐城模拟)下列物质的溶液在空气中长期放置，其pH的变化与图示相符的是()Ca(ClO)2H2SO3氯水NaOH浓HClA B C D【解析】Ca(ClO)2水解呈碱性，H2SO3被氧化为H2SO4，最终变为HCl，呈碱性，不断挥发，pH增大【答案】C6(2009广州测试)下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中，正确的是 ()A氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质B漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的C氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气D为证明氯水中含Cl，可先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液【解析】A项，电解质必须是化合物；B项，漂白粉是利用强氧化性消毒，而明矾净水是利用Al3水解生成的Al(OH)3胶体吸附杂质；D项加盐酸时引入Cl，干扰实验【答案】C7(2010泰安模拟)氯化溴是由两种卤素互相结合而成的卤素化合物，其化学性质与Cl2相似，能与金属和非金属反应生成卤化物，能与水反应：BrClH2O=HBrOHCl.下列有关BrCl的性质的叙述中不正确的是 ()A是较强的氧化剂B是一种化合物C能使湿润的淀粉碘