高中化学第一册Word文件下载.docx
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从电子转移观点理解氧化、还原、氧化剂、还原剂等概念,熟练判断氧化—还原反应;
掌握鉴别Cl-、Br-、I-的实验方法和技能。
其重点是:
氯气的性质和制法;
氧化还原反应;
过量计算;
卤素单质性质的递变。
其中较难学的是氧化—还原反应。
不过,学习卤素性质、制法和用途,只要全面掌握了氯气的知识,理解了卤素性质的递变规律,就很容易了。
同时要注意应用原子结构的知识去学习卤素性质的递变性。
要注意体会各概念的内涵,掌握规律,提高认识。
只要掌握了良好的学习方法,学起来并不困难。
二、学海导航
本章是初、高中两部分知识衔接的一章,同时也是第一次系统地学习非金属元素.为了便于大家学习,这里就本章所学的知识进行了概括和总结,即氯及其化合物的性质、氧化还原反应以及卤族元素在性质上的递变规律.
1.卤素单质及氯化物间的关系
Cl2+Na2NaCl白色烟,加水得无色溶液
Cl2+CuCuCl2棕黄色烟,加水得绿色溶液
Cl2+Fe2FeCl3紫黄色烟,加水得棕黄色溶
Cl2+P
2CL2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(Cl0)2+2H20(合成漂白粉)
Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HCl0
2HCl+O2(漂白粉露置于空气中失效)
2.卤素单质及化合物的特性
(1)F原子半径小,获电子能力强,是最强的非金属单质,无正价、无含氧酸.
(2)F2与H2反应剧烈,低温暗处发生爆炸.
(3)F2可以与稀有气体中的Xe、Kr等作用生成相应的氟化物、XeFe2、XeF4、XeF6、Kr等.
(4)HF的分子量小于HCl,但沸点较HC高,这里HF分子间形成氢键缘故.
(5)酸性Hl>
HBr>
HCl>
HF(弱酸)
稳定性HF>
Hl,其生成由易难为HF>
HI
(6)AgCl(白)AgBr(浅黄)、Agl(黄),但AgF为无色晶体,前几者都不溶于水,也不溶于HCl和HNO3,但AgF能溶于水得无色溶液。
(7)F2、HF气体与氢氟酸均能腐蚀玻璃,不能用玻璃容器盛装.
SiO2+2F2SiF4+O2
SiO2+4HFSiF4+2H2O
(8)F2能分解水放出O2,故F2不能从其他卤素化合物的水溶液中将其他的卤素单质置换出来.
(9)氯气、液氯均无漂白性.氯水中因为存在HClO分子,该分子见光分解,放出氧化性极强的新生态O2,能使许多有色有机物褪色,即漂白.
(10)HclO4是最强的酸,其酸酐Cl2O2,不能用Cl2与O2直接制备,酸性HClO4>
HClO3>
HClO2>
HClO,氧化性HClO>
HClO4,稳定性HClO4>
HClO.
(11)Br2在常温下为液态,并且是唯一的一种液态非金属单质.
(12)液态Br2有剧毒,易挥发,故要用蜡严密封闭保存在磨口玻璃瓶中,还可加少许水作保护剂以抑制Br2挥发.
(13)溴蒸气与NO2气体同是红棕色气体,均能使湿润的K2淀粉试纸变蓝,因此不能用KI淀粉试纸鉴别,可用水或AgNO3溶液或CCl4鉴别.
(14)碘水能使淀粉变蓝,I2晶体易升华,是固体单质中唯一双原子分子.
3.卤素单质在不同溶剂中的颜色(见表1-1)
表1-1卤素单质在不同溶剂中的颜色
常温下
水中
苯中
CCl4中
汽油
C2H5OH(酒精)
F2浅黄绿色
强烈反应
反应
Cl2黄绿色
黄绿色
Br2深棕红色
黄橙
橙橙红
I2紫黑色
深黄褐
紫深紫
浅紫红紫红
棕深棕
4.HX的实验室制法反应原理
(1)HF:
CaF2+浓H2SO4CaSO4+HF
(2)HCl:
NcCl(固)+浓H2SO4NaHSO4+HCl
NcCl(固)+浓H2SO4NaHSO4+2HCl
(3)HBr:
NaPO4+H3PO4(浓)NaH2PO4+HBr
(4)HI:
KI+H3PO4(浓)KH2PO4+HI
5.X2(除F2外)的实验室制法
(1)Cl2
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2
②2KmnO4+16HCl=2KCl+2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2
③4NaCl+2H2SO4(浓)+MnO22Na2SO4+MnCl2+2H2O+Cl2
或:
2NaCl+2H2SO4(浓)+MnO2Na2SO4+MnSO4+2H2O+Cl2
(2)Br2
①2KBr+Cl22KCl+Br2
②4NaBr+2H2SO4(浓)+MnO22Na2SO4+MnBr2+Br2+2H2O
或2NaBr+2H2SO4(浓)+MnO2Na2SO4+MnBr2+Br2+2H2O
(3)I2
①2Kl+Cl22KCl+I2
②2Kl+Br22KBr+I2
6.液氯、氯水与盐酸液态的氯气称液氯,分子式为Cl2,属纯净物,呈黄绿色.
氯水为氯气的水容液,由于部分Cl2与水发生反应:
Cl2+H2OHCl+HclO,所以,成
分复杂存在三种分子,H2O、Cl2、HCl0、(O2忽略)和四种离子:
H+、Cl-、ClO-、OH-由于HclO分子不稳定,在光和热条件下分解为HCl和O2,所以新制氯水中Cl2、HClO多H离子少,故氧化性强,酸性弱,久置氯水,Cl2、HClO少,H+浓度大,所以,PH值升高,氧化性弱,酸性强,甚至完全转化为稀盐酸.氯水呈酸性,能使石芯试纸变红,这是H+与之作用的结果,但变红的试纸又会慢慢地褪为无色,这是HClO氧化的结果.
盐酸是HCl的水溶液,存在H2O分子,H+与Cl-.
7.谨访的几个错误
(1)由过量的F2、Cl2、Br2分别与铁反应生成FeX3,而Fe与单质I2作用时,I2的氧
性比Cl2、F2、Br2弱,所以只能生成FeI2.
(2)由淀粉遇I2变蓝的性质,推出将淀粉KI试纸投入氯水中也可变蓝,其实,由于水
过量,发生下列反应:
I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl,观察不到蓝色出现.
(3)由氯水具有漂白性,SO2也具有漂白性,但若Cl2与SO2组成混合气体的漂白能力
却几乎为0.因为Cl2+SO2+H2OH2SO4+HCl.
8.氧化还原反应的几条规律
(1)强氧化剂+强还原剂=弱还原剂+弱氧化剂.
(2)同一种元素在不同价态的氧化还原能力不同.一般规律是价态越高,氧化能力越强;
价态越低,还原能力越强,元素处于最高价态时只有氧化性,一般无还原性.而元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性,如:
氧化能力:
Fe<
Fe2+<
Fe3+;
还原能力:
S2->
S>
SO2>
H2SO4.
(3)邻位转化规律:
在一般情况下,大多数氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的价态变化为邻位转化的如:
(4)互不换位和交叉规律:
同种元素间不同价态的氧化还原反应进行时,其产物的价态既不相互交换,也不交错,只能得到中间价态的物质.例:
H2S与浓H2SO4反应时,H2S的氧化产物不可能为硫酸,而浓H2SO4的还原产物也不可能为H2S,也不可能是H2S的氧化产物为SO2,而浓H2SO4的还原产物为单质,但有可能为同一物质即S或SO2.
(5)跳位规律:
当创造条件;
遇到强氧化剂或极强还原剂时,元素的价态有可能不是邻位变化.例:
Fe遇到Cl2、HCl等,则就被氧化成Fe.
9.12种配平氧化还原反应方程式的方法
(1)逆向配平法:
此法针对一种物质中有两种或两种以上的元素的价态发生改变时.
如:
(2)零价配平法:
在一些氧化还原反应方程式中,有些元素的化合价较为复杂,无判
断.如:
.由于Fe3C中,Fe与C的
化合价无法判断,可将其化合价都视为0价.
配平为:
(3)未知数法:
适用于三种以上的物质参加的氧化还原反应,电子的得失不好分配.则:
KI+KIO3+H2SK2SO4+I2+H2O.
设KI的系数为1,KIO3的系数为x,则K2SO4的系数为,I2的系数为,H2S的系数为,水(H2O)的系数为,根据质量守恒定律,两侧氧原子数相等:
3x=4╳+∴x=5
即:
KI+5KIO3+3H2S=3K2SO4+3I2+3H2O
【思维基础】
要学好本章知识,必须掌握如下知识网络,弄清各转化过程化学反应。
掌握上面知识网络的同时,要注意思考下面问题:
1.实验室常用哪些方法制取氯气?
制取时应注意哪些问题?
2.认识氯水
3.实验室制氯化氢要注意哪些问题?
气体的除杂、干燥、吸收有何区别?
4.怎样进行有关过量问题的计算?
想一想试算法、比例法、假设法及极值法。
5.如何判断物质氧化性、还原性的强弱?
6.怎样确定氧化剂、还原剂?
常用氧化剂、还原剂有哪些?
7.实验室制卤化氢有何异同?
8.溴和碘在不同溶剂中的颜色为何不同?
【学法指要】
例1.有些物质如氰(CN)2、硫氰(SCN)2与卤素分子性质相似,请写出下列反应方程式:
(1)(SCN)2与NaOH反应:
;
(2)HCN与MnO2反应:
。
分析:
氰(CN)2和硫氰(SCN)2虽未学过,但题中已告诉它跟卤素的性质相似的信息,故我们可把它与氯气相类比,根据有关氯气的性质不难写出这两个反应式为:
(SCN)2+2NaOHNaSCN+NaSCNO+H2O
MnO2+4HCNMn(CN)2+(CN)2↑+2H2O
解题时运用了相似类推法,即通过旧知识向新知识的转移切换,实现旧知识的迁移。
例2.足量的MnO2与浓盐酸反应制取17.75克Cl2,问被氧化的盐酸是多少克?
此题的关键是弄清MnO2与盐酸反应时,参加反应的盐酸只有一半被氧化。
设被氧化的盐酸为X克
MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
2×
36.571
X17.75克
X=18.25克
此题是一道典型的涉及氧化—还原反应的题型。
重点在于判断谁被氧化,谁被还原,氧化了多少,还原了多少,当涉及到具体的被氧化、被还原量时,可以用氧化产物、还原产物的量去考虑。
例3.a克氯气与b克氢气混合点燃爆炸,试讨论a、b满足什么时:
(1)恰好完全反应
(2)氯气过量(3)氢气过量,并分别计算出生成氯化氢各
多少克?
氢气与氯气反应方程式为:
H2+Cl2=2HCl
2712×
36.5
abZ克
(1)若恰好完全反应则:
2:
71=a:
b
∴a=克,则生成HCl为:
Z=36.5a克或Z==1.03b克
(2)若氯气过量,设a克氢气完全反应时需Cl2为X克
则2:
XX=a克
∴b>即为b>35