卤族元素知识点详细总结Word文档格式.doc

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Cu+C12CuCl2

l实验现象：

铜在氯气中剧烈燃烧，集气瓶中充满了棕黄色的烟。

一段时间后，集气瓶内壁附着有棕黄色的固体粉末。

向集气瓶内加入少量蒸馏水，棕黄色固体粉末溶解并形成绿色溶液，继续加水，溶液变成蓝色。

2Na+Cl22NaCl实验现象：

有白烟产生。

说明：

①在点燃或灼热的条件下，金属都能与氯气反应生成相应的金属氯化物。

其中，变价金属如（Cu、Fe）与氯气反应时呈现高价态（分别生成CuCl2、FeCl3）。

②在常温、常压下，干燥的氯气不能与铁发生反应，故可用钢瓶储存、运输液氯。

③“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质。

如铜在氯气中燃烧，产生的棕黄色的烟为CuCl2晶体小颗粒；

钠在氯气中燃烧，产生的白烟为NaCl晶体小颗粒；

等等。

（2）与氢气反应。

H2+Cl22HCl

注意：

①在不同的条件下，H2与C12均可发生反应，但反应条件不同，反应的现象也不同。

点燃时，纯净的H2能在C12中安静地燃烧，发出苍白色的火焰，反应产生的气体在空气中形成白雾并有小液滴出现；

在强光照射下，H2与C12的混合气体发生爆炸。

②物质的燃烧不一定要有氧气参加。

任何发光、发热的剧烈的化学反应，都属于燃烧。

如金属铜、氢气在氯气中燃烧等。

③“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的物质；

“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质。

要注意“雾”与“烟”的区别。

④H2与Cl2反应生成的HCl气体具有刺激性气味，极易溶于水。

HCl的水溶液叫氢氯酸，俗称盐酸。

（3）与水反应。

C12+H2O＝HCl+HClO离子方程式：

Cl2+H2O＝H＋+Cl－+HClO

说明：

①C12与H2O的反应是一个C12的自身氧化还原反应。

其中，Cl2既是氧化剂又是还原剂，H2O只作反应物。

②在常温下，1体积水能溶解约2体积的氯气，故新制氯水显黄绿色。

同时，溶解于水中的部分C12与H2O反应生成HCl和HClO，因此，新制氯水是一种含有三种分子（C12、HClO、H2O）和四种离子（H＋、Cl－、ClO－和水电离产生的少量OH－）的混合物。

所以，新制氯水具有下列性质：

酸性（H＋），漂白作用（含HClO），Cl－的性质，C12的性质。

③新制氯水中含有较多的C12、HClO，久置氯水由于C12不断跟H2O反应和HClO不断分解，使溶液中的C12、HClO逐渐减少、HCl逐渐增多，溶液的pH逐渐减小，最后溶液变成了稀盐酸，溶液的pH＜7。

④C12本身没有漂白作用，真正起漂白作用的是C12与H2O反应生成的HClO。

所以干燥的C12不能使干燥的有色布条褪色，而混有水蒸气的C12能使干燥布条褪色，或干燥的C12能使湿布条褪色。

⑤注意“氯水”与“液氯”的区别，氯水是混合物，液氯是纯净物。

（4）与碱反应。

常温下，氯气与碱溶液反应的化学方程式的通式为：

氯气+可溶碱→金属氯化物+次氯酸盐+水。

重要的反应有：

C12+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O或Cl2+2OH-＝Cl-+ClO-+H2O该反应用于实验室制C12时，多余Cl2的吸收（尾气吸收）。

2Cl2+2Ca（OH）2＝Ca（C1O）2＋CaCl2+2H2O

说明①Cl2与石灰乳[Ca（OH）2的悬浊液]或消石灰的反应是工业上生产漂粉精或漂白粉的原理。

漂粉精和漂白粉是混合物，其主要成分为Ca（ClO）2和CaCl2，有效成分是Ca（C1O）2

②次氯酸盐比次氯酸稳定。

③漂粉精和漂白粉用于漂白时，通常先跟其他酸反应，如：

Ca（ClO）2+2HCl＝CaCl2+2HClO

④漂粉精和漂白粉露置于潮湿的空气中易变质，所以必须密封保存。

有关反应的化学方程式为：

Ca（ClO）2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO2HClO2HCl+O2↑

由此可见，漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用。

[氯气的用途]

①杀菌消毒；

②制盐酸；

⑧制漂粉精和漂白粉；

④制造氯仿等有机溶剂和各种农药。

[次氯酸]

①次氯酸（HClO）是一元弱酸（酸性比H2CO3还弱），属于弱电解质，在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在，因此在书写离子方程式时应保留化学式的形式。

②HClO不稳定，易分解，光照时分解速率加快。

有关的化学方程式为：

2HClO＝2H＋+2Cl－+O2↑，因此HClO是一种强氧化剂。

③HClO能杀菌。

自来水常用氯气杀菌消毒（目前已逐步用C1O2代替）。

④HClO能使某些染料和有机色素褪色。

因此，将Cl2通入石蕊试液中，试液先变红后褪色。

[氯气的实验室制法]

（1）反应原理：

实验室中，利用氧化性比C12强的氧化剂[如MnO2、KMnO4、KClO3、Ca（ClO）2等]将浓盐酸中的Cl-氧化来制取C12。

例如：

MnO2+4HCl（浓）MnCl2+C12↑+2H2O2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

（2）装置特点：

根据反应物MnO2为固体、浓盐酸为液体及反应需要加热的特点，应选用“固+液加热型”的气体发生装置。

所需的仪器主要有圆底烧瓶（或蒸馏烧瓶）、分液漏斗、酒精灯、双孔橡胶塞和铁架台（带铁夹、铁圈）等。

（3）收集方法：

氯气溶于水并跟水反应，且密度比空气大，所以应选用向上排气法收集氯气。

此外，氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，故氯气也常用排饱和食盐水的方法收集，以除去混有的HCl气体。

因此在实验室中，要制取干燥、纯净的Cl2，常将反应生成的C12依次通过盛有饱和NaCl溶液和浓硫酸的洗气瓶。

（4）多余氯气的吸收方法：

氯气有毒，多余氯气不能排放到空气中，可使用NaOH溶液等强碱溶液吸收，但不能使用石灰水，因为Ca（OH）2的溶解度较小，不能将多余的氯气完全吸收。

（5）应注意的问题：

①加热时，要小心地、不停地移动火焰，以控制反应温度。

当氯气出来较快时，可暂停加热。

要防止加强热，否则会使浓盐酸里的氯化氢气体大量挥发，使制得的氯气不纯而影响实验。

②收集氯气时，导气管应插入集气瓶底部附近，这样收集到的氯气中混有的空气较少。

③利用浓盐酸与足量的MnO2共热制取C12时，实际产生的C12的体积总是比理论值低。

主要原因是：

随着反应不断进行，浓盐酸会渐渐变稀，而稀盐酸即使是在加热的条件下也不能与MnO2反应。

[Cl—的检验]

方法：

向待检溶液中加入AgNO3溶液，再加入稀HNO3，若产生白色沉淀，则原待检液中含有C1－。

注意

（1）不能加入盐酸酸化，以防止引入C1－（若酸化可用稀HNO3）。

（2）若待检液中同时含有SO42-或SO32-时，则不能用HNO3酸化的AgNO3溶液来检验Cl-，因为生成的Ag2SO4也是不溶于稀HNO3的白色沉淀（SO32-能被HNO3氧化为SO42-）。

卤族元素

[卤族元素]简称卤素。

包括氟（F）、氯（C1）、溴（Br）、碘（I）和放射性元素砹（At）。

在自然界中卤素无游离态，都是以化合态的形式存在。

[卤素单质的物理性质]

颜色

状态（常态）

熔点、沸点

溶解度（水中）

密度

F2

浅黄绿色

浅

深

气体

低

高

降

小

大

Cl2

黄绿色

部分溶于水，并与水发生不同程度反应

Br2

深红棕色

液体

易挥发

I2

紫黑色

固体

升华

（1）实验室里，通常在盛溴的试剂瓶中加水（即“水封”），以减少溴的挥发。

（2）固态物质不经液态而直接变成气态的现象，叫做升华。

升华是一种物理变化。

利用碘易升华的性质，可用来分离、提纯单质碘。

（3）Br2、I2较难溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有机溶剂中。

医疗上用的碘酒，就是碘（溶质）的酒精（溶剂）溶液。

利用与水互不相溶的有机溶剂可将Br2、I2从溴水、碘水中提取出来（这个过程叫做萃取）。

[卤素单质的化学性质]

（1）卤素的原子结构及元素性质的相似性、递变性。

氟F

氯Cl

溴Br

碘I

核电荷数

9

17

35

53

原子结构的相似性

最外层上的电子数都是7个

卤素化学性质的相似性

①氟只有－1价，其余卤素有－l、+1、+3、+5、+7价②单质都具有强氧化性，是强氧化剂③单质均能与H2化合生成卤化氢气体，与金属单质化合生成金属卤化物④单质都能与水、强碱反应，Br2、I2的反应与C12类似

原子结构的递变性

电子层数

少多

原子半径

小大

化学性质的递变性

原子得电子能力

强弱

单质的氧化性

单质与氢气化合

易难

单质与水反应

剧烈缓慢（微弱）

对应阴离子的还原性

弱强

（2）卤素单质与氢气的反应。

与H2化合的条件

冷、暗

点燃或光照

500℃

持续加热

反应情况

爆炸

强光照射时爆炸

缓慢化合

缓慢化合，生成的HI同时分解

产生卤化氢的稳定性

HF＞HCl＞HBr＞HI

（3）卤素单质与水的反应。

①2F2+2H2O＝4HF+O2（置换反应）

将F2通入某物质的水溶液中，F2先跟H2O反应。

如将F2通入NaCl的水溶液中，同样发生上述反应，等等。

②X2+H2O=HX+HXO（X＝C1、Br、I）。

（4）卤素单质间的置换反应。

2NaBr+C12（新制、饱和）==2NaCl+Br22Br-+C12==2C1-+Br2

加入CCl4并振荡后，液体分层。

上层为含有NaCl的水层，无色；

下层为溶有Br2的CCl4层，显橙色。

2NaI+C12（新制、饱和）＝2NaCl+I22I－+Cl2＝2C1－+I2

①加入CCl4并振荡后，液体分层。

上层为含有NaI的水层，无色；

下层为溶有I2的CCl4层，显紫红色。

②将反应后的溶液加热蒸干灼烧，生成的I2升华，故残留的固体为NaCl（C12足量时）或NaCl和NaI的混合物（C12不足量时）。

2NaI+Br2＝2NaBr+I22I－+Br2＝2Br－+I2

上层为含有NaBr的水层，无色，下层为溶有I2的CCl4层，显紫红色。

②将反应后的溶液加热蒸干灼烧，生成的I2升华，故残留的固体为NaBr（Br2足量时）或NaBr和Na