氯溴碘及其化合物

龙文教育—您值得信赖的专业化、个性化辅导学校用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近管口，变蓝说明生成Cl用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近管口，变蓝说明生成Cl2一、氯气的生产原理在负极，向溶液里滴加酚酞试液，变红，说明产生NaOH,通电一段时间，用小试管收集气体用拇指堵住试管口部，移近酒精灯，有轻微爆鸣声，证明有可燃性气体H2生成。在负极，向溶液里滴加酚酞试液，变红，说明产生NaOH,通电一段时间，用小试管收集气体用拇指堵住试管口部，移近酒精灯，有轻微爆鸣声，证明有可燃性气体H2生成。(1)制取原理(2)电解装置：见教材(3)电解特点：电解氯化钠溶液时，与电源正极相连的极产生氯气，与电源负极相连的电极产生氢气，在溶液中生成氢氧化钠。(4)“氯碱工业”：人们把以电解食盐水为基础制取氯气等产品工业称为“氯碱工业”。氯气的实验室制法(1)反应的原理:如何干燥氯气？用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸除去H2O如何干燥氯气？用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸除去H2O闻气体气味，一般采取什么方法？闻气体气味，一般采取什么方法？在盛气体的瓶口，用手轻轻扇动，让少量气体飘入鼻孔。二、氯气的性质1．氯气的物理性质Cl2在通常情况下呈黄绿色，是一种有强烈刺激性气味的有毒气体。在低温和加压的条件下可转变为液态(称为液氯)和固态。25℃时，1体积的水可溶解约2体积的氯气。氯气的化学性质氯气能与金属反应。除了像金(Au)、铂(Pt)这样的极不活泼的金属以外，其他的金属几乎都能在常温或加热的条件下与氯气发生化合反应生成金属氯化物，像铁这样具有可变化合价的金属与氯气反应时，金属一般显较高或最高化合价。化学方程式为：氯气能与非金属反应。氢气、磷、硅等许多非金属单质都能在一定条件下与氯气发生化合反应。化学方程式为：【注意】氯气和氢气反应时，条件不同，现象不同，但产物相同。纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，【注意】氯气和氢气反应时，条件不同，现象不同，但产物相同。纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，并生成大量白雾；H2和Cl2混合后，在强光照射下，能迅速化合而发生爆炸。氯气能与碱反应。在常温下，氯气与碱溶液发生反应，除了生成水以外，一般还生成金属氯化物(盐酸盐)和金属次氯化物(次氯酸盐)。化学方程式为：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O“84消毒液”的消毒剂的有效成分是NaClO，漂白粉有效成分是Ca(ClO)2。化学实验中，残余的氯气可以用氧化钠溶液吸收，防止氯气污染环境。(4)Cl2和水的反应氯水有漂白作用干燥的氯气没有漂白作用①氯水有漂白作用干燥的氯气没有漂白作用a．氯气的水溶液叫氯水。溶于水中的部分Cl2与水反应，化学方程式为Cl2＋H2O==HCl＋HClO。b．氯水的成分：三种分子：Cl2、H2O、HClO，四种离子：H＋、Cl－、OH－、ClO－。c．氯水的酸性：次氯酸的酸性弱于碳酸。漂白粉漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋H2O＋2HClO。d．氯水的强氧化性(HClO，Cl2)：氯水的漂白杀菌都是HClO的强氧化性所致。如：氯水中加入紫色石蕊试液变红(H＋)后褪色(HClO能使有机色素褪色。e．氯水的不稳定性(HClO)：次氯酸不稳定，见光可分解：2HClO==2HCl＋O2，所以氯水用棕色瓶保存，若长期存放氯水，氯水的氧化性氧化性减弱，酸性增强。②次氯酸(HClO)a．弱酸性：比碳酸酸性弱。b．不稳定性：只存在于水溶液中，在光照下易分解释放出O2，反应方程式为：2HClO==2HCl＋O2↑；c．强氧化性：能杀菌、消毒，具有漂白作用。制取氯气过程中要注意的问题1、工业制取氯气：氢气和氯气混合后在光照或点燃等条件下易爆炸：H2＋Cl2===2HCl，氯气有毒，所以电解的产物氢气和氯气必须隔离，且要防止氯气泄漏。2、实验室制取氯气：(1)盐酸必须为浓盐酸，当盐酸变稀时，反应难发生。(2)装置必须使用分液漏斗，因为此反应需加热，且生成的气体有毒。(3)加药品前必须检验装置的气密性。(4)加药品的顺序为先固体后液体。(5)实验结束时应先撤导管后撤酒精灯，防止倒吸。第一课时例题·练习例1、请用如图所示仪器设计一个电解饱和食盐水并测定电解时产生的H2的体积和检验Cl2的实验装置。(提示：Cl2可与KI反应生成I2，I2使淀粉变蓝。)(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)：A接________、________接________；B接________、________接________。(2)证明产物Cl2的实验现象是________。(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60mL，电解后溶液的体积恰好为50.0mL，则溶液中NaOH的物质的量浓度为________。【解析】反应器两边所选用的各仪器接口连接顺序为A接贮气瓶的G→F，把水挤入量筒上的H导管，用量筒测量出排出的水量，以测定产生H2的体积，B接洗气瓶的D→E，生成的Cl2在洗气瓶中使淀粉碘化钾溶液变蓝，多余的Cl2通入烧杯里的C导管，已知电解产生的H2物质的量为：n(H2)＝＝0.00025mol，由电解化学方程式知n(NaOH)＝2n(H2)＝0.0005mol，则c(NaOH)＝＝0.01mol·L－1。【答案】(1)GFHDEC(2)淀粉碘化钾溶液变蓝(3)0.01mol·L－1例2、.某学生设计如下实验装置用于制备纯净的Cl2。(1)装置中有五处错误，请指出①________________，②________________，③________________，④________________，⑤________________。(2)在更正后的装置图中，洗气瓶(净化气体)中的饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液的作用分别是：①饱和食盐水的作用：__________________________________________________；②浓硫酸的作用：____________________________________________________；③氢氧化钠的作用：_________________________________________________________。【解析】从实验原理上来说，氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取，不能用稀盐酸，因稀盐酸还原性弱，与二氧化锰不反应；这样制得的氯气中混有HCl和水蒸气，应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去；因氯气有毒，应用尾气吸收装置，以避免对环境的污染；因氯气比空气重，应用向上排空气法收集。【答案】(1)①用长颈漏斗错误，应用分液漏斗②不能用稀盐酸，应用浓盐酸③没有用酒精灯，应用酒精灯加热④盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒，应更换位置⑤盛饱和食盐水洗气瓶中的进气导管未插入液面，出气导管不应插入液面①除去混在氯气中的HCl②除去混在氯气中的水蒸气③吸收多余的氯气，防止污染环境例3、某学生用下图所示的方法研究物质的性质，其中气体A的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。回答下列问题：(1)该项研究(实验)的主要目的是__________________。(2)浓H2SO4的作用是________。与研究目的直接相关的实验现象是__________________________________________。(3)从物质性质方面来看，这样的实验设计还存在事故隐患，事故表现是______________________。请在上图的D处以图的形式表明克服事故隐患的措施。【解析】干燥的Cl2本身无漂白性，Cl2与H2O反应生成的HClO有漂白性，Cl2有毒，Cl2易与NaOH溶液发生反应：Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O。对化学实验和工业生产产生的含氯尾气都要作无害化处理。【答案】(1)比较Cl2与HClO谁有漂白性(2)吸收气体A中的水蒸气B内的布条不褪色，C内的布条褪色(3)Cl2污染空气如右图所示例4、氯水中含有Cl2、H＋、Cl－、HClO、ClO－、H2O、OH－等多种微粒，从而决定了氯水性质的多样性。(1)试指出下列各现象主要是何种微粒所表现出来的性质：①使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色________；②使湿润的有色布条褪色________；③加入石灰石粉末逐渐溶解，并放出气体________；④滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀________。(2)氯水不能长久放置，暂时存放的方法是。新制氯水在久置过程中，颜色逐渐变浅，漂白性逐渐减弱，酸性逐渐增强的原因是________________________________________________________________________________________________(写出反应的化学方程式)。【解析】氯水的成分与性质的关系是酸性―→HCl，漂白性：HClO，氧化性―→Cl2、HClO。【答案】(1)①H＋、HClO②HClO③H＋④Cl－(2)用棕色瓶存放，并置于阴暗处Cl2＋H2O==HCl＋HClO,2HClO===2HCl＋O2↑ 氯、溴、碘单质的性质Cl2、Br2、I2的物理性质物理性质Cl2Br2I2颜色黄绿色深红棕色紫黑色状态气体液体固体溶解度(100g水中)226mL4.17g0.029g2．卤素单质的特殊性(1)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒性，通常用水液封来保存。(2)I2易升华，I2遇淀粉变蓝。(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、汽油)萃取。3．氯气、溴单质和碘单质的化学性质氯、溴、碘的单质都具有较强的氧化性，都能跟金属、非金属、水、碱、盐、强还原剂等发生反应生成相应的卤化物，且按Cl2→Br2→I2的顺序，其氧化性逐渐减弱。氧化还原反应概念与实质(1)氧化还原反应与非氧化还原反应有电子转移发生的化学反应称为氧化还原反应。没有电子转移的化学反应称为非氧化还原反应。(2)氧化反应与还原反应①失去电子，化合价升高的反应叫氧化反应。②得到电子，化合价降低的反应叫还原反应。(3)氧化剂与还原剂①氧化剂：反应中得到电子的物质，元素化合价降低，具有氧化性。②还原剂：反应中失去电子的物质，元素化合价升高，具有还原性(4)氧化产物与还原产物还原产物：氧化剂被还原所得到的产物叫还原产物。氧化产物：还原剂被氧化所得到的产物叫氧化产物。(5)实质氧化还原反应的实质是反应过程中有电子的转移，其特征是反应过程中有元素化合价的变化。常见的氧化剂和还原剂氧化剂还原剂①活泼的非金属单质：O2、Cl2、Br2、I2①活泼或较活泼金属：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe②高价金属阳离子：Fe3＋、Cu2＋、Ag＋②某些非金属单质：C、H2③高价或较高价含氧化合物：MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、浓硫酸、KClO3③低价金属阳离子：Cu＋、Fe2＋④其他：H2O2、Na2O2④非金属阴离子：S2－、I－、Br－、Cl－⑤较低价化合物：CO、SO2、H2S、NH3问：在同一化学反应中，氧化剂、还原剂能是同一种物质吗？

三、氧化还原反应的表示方法(1)双线桥法基本形式：得到n×e－氧化剂＋还原剂―→还原产物＋氧化产物失去n×e－双线桥法表示同一种元素从反应物到生成物的电子得失情况，箭头是从反应物中的变价元素开始，指向生成物中的同一种元素。例如，。(2)单线桥法单线桥法表示反应物中同种元素或不同种元素之间的电子转移情况，即表示原子或离子之间电子转移的方向和数目。例如，(3)单、双线桥法中的注意事项①使用双线桥法表示氧化还原反应时，箭头由反应物中变价元素指向生成物中同一元素，单线桥法箭头是在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素。②使用双线桥法表示氧化还原反应时要标出“得到”或“失去”及电子数目；使用单线桥法表示氧化还原反应时只标转移的电子数目。问：在氧化还原反应里，反应物都是氧化剂或还原剂吗？试举例说明。不一定。①在氧化还原反应里，有的反应物是氧化剂或还原剂；②有的反应物既不是氧化剂又不是还原剂；③有的反应物既是氧化剂又是还原剂；问：在氧化还原反应里，反应物都是氧化剂或还原剂吗？试举例说明。不一定。①在氧化还原反应里，有的反应物是氧化剂或还原剂；②有的反应物既不是氧化剂又不是还原剂；③有的反应物既是氧化剂又是还原剂；④有的反应物仅一部分是氧化剂或还原剂。例如：①C＋O2===CO2或Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑②Cl2＋H2O===HCl＋HClO(H2O中元素无化合价变化)③2H2O2===2H2O＋O2↑④MnO2＋4HCl(浓)===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(HCl部分被氧化)

溴、碘的提取反应原理2.哪些方法能确定溶液中含有I－？检验I－的方法很多，常见有：①滴入AgNO3溶液生成黄色沉淀，说明有I－。2.哪些方法能确定溶液中含有I－？检验I－的方法很多，常见有：①滴入AgNO3溶液生成黄色沉淀，说明有I－。②滴入淀粉溶液，然后滴入氯水，变蓝证明原溶液中含有I－。(1)KBr溶液与氯水反应：2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2。(2)KI溶液分别与溴水、氯水反应：2KI＋Br2===2KBr＋I2，2KI＋Cl2===2KCl＋I2。从海带中提取碘的流程三、溴、碘的用途溴可用于生产多种药剂，如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。AgBr是一种重要的感光材料，是胶卷中必不可少的成分。碘是一种重要的药用元素，AgI可用于人工降雨。第二课时例题·练习例1、已知：Fe2O3＋3CO高温,2Fe＋3CO2。(1)双线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目。_________________________________。(2)指出该反应中，氧化剂是________，还原剂是________________________________________________。(3)在该反应中，若有2mol电子发生转移，在标准状况下，可生成CO2的体积为________。【解析】该反应中，Fe元素化合价由＋3价降低到0价，被还原，Fe2O3做氧化剂；C元素化合价由＋2价升高至＋4价，被氧化，CO做还原剂；整个过程，遵循化合价升高的总数＝化合价降低的总数＝得电子总数＝失电子总数，因为故当2mole－发生转移，生成n(CO2)＝1mol，V(CO2)＝22.4L。【答案】(1)(2)Fe2O3CO(3)22.4L例2、氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO，下列叙述正确的是()A．在氮化铝的合成反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂B．上述反应中每生成2molAlN，N2得到3mol电子C．氮化铝中氮元素的化合价为－3价D．在氮化铝的合成反应中AlN是氧化产物，CO是还原产物【解析】由化学方程式可知，N由0价变为－3价，N2是氧化剂，AlN是还原产物。1molN2生成2molAlN，N2共得到2×3mol＝6mol电子。【答案】C例3、在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性比氧化产物强，还原剂的还原性比还原产物强，已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性强弱顺序为：W2>Z2>X2>Y2，则下列氧化还原反应能发生的是()A．2W－＋Z2===W2＋2Z－B．2Y－＋W2===Y2＋2W－C．2Z－＋X2===Z2＋2X－D．2X－＋Z2===X2＋2Z－【思路指引】该题主要考查物质氧化性(还原性)强弱的判断，在同一氧化还原反应中氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物。【解析】在A、B、C、D四个选项中，氧化剂分别为Z2、W2、X2、Z2，氧化产物分别为W2、Y2、Z2、X2。根据氧化性：氧化剂>氧化产物的原则，在以上反应都能进行的情况下，则有氧化性：Z2>W2，W2>Y2，