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目的:
增强稳定性,便于运输、贮存。
⑤Cl2氧化性
.Cl2+2KI==I2+2KCl(运用,淀粉KI试纸检验Cl2)
.Cl2+FeCl2==2FeCl3(现象:
aq曲线绿色为黄色)
.3Cl2+2FeBr2==2FeCl3+Br2
3Cl2+6FeBr2==2FeCl3+4FeBr3
I—>Fe2+>Br—
淡黄色或乳白色沉淀
.Cl2+H2S(g,ag)==2HCl+S↓
Cl2+Na2S(ag)==2NaCl+S
.Cl2+SO2+2H2O==H2SO4+2HCl
X2=Cl2、Br2、I2.
.氯气、液氯、氯水的区别
Cl2+Na2SO3+H2O==Na2SO4+2HCl(除废水中Cl2)
Cl2+Na2S2O3+H2O==Na2SO4+S↓+2HCl
发散:
(1)Cl2(g)—→KI淀粉试液中
先变蓝,后褪色。
5Cl2+I2+6H2O==2IO3—+10Cl—+12H+
Cl2水←—KI淀粉溶液中
无蓝色
Na2CO3
HClNaAlO2
HCl
AlCl3
NaOHAgNO3
NH3·H2O
(2)能使淀粉KI试纸变蓝的物质。
①Br2(Br2水)
②NO2:
NO2+KI+H2O==2KOH+NO↑+I2
③O3:
O3+2KI+H2O==2KOH+O2↑+I2
④H2O2:
H2O2+2KI==2KOH+I2
⑤HNO3稀:
KI+8HNO3==6KNO3+2NO↑+3I2+4H2O
⑥可溶性铁盐:
Cu盐:
2Fe3++2I—==2Fe2++I2;Cu2++2I—==CuI↓+I2
⑦次卤酸盐、卤酸盐等……
⑥其它有机物反应
Cl2+CH4—→……
Cl2+C2H4—→……
Cl2+—→……
CH3
|
Ar—→……
Fe—→……
Cl2+——
3、Br2(或Br2水)(性质类似于Cl2)
1、易挥发:
存放:
水封取液溴—→吸管“倾倒”
2、Br2+CH2=CH2→CH2Br—CH2Br
能腐蚀橡皮。
发散:
能使溴水褪色的物质和相应反应。
①H2S:
H2S+Br2==2HBr+S↓
②SO2:
SO2+Br2+H2O==H2SO4+2HBr
③烯烃、炔烃等含不饱和双键、叁键的有机物。
因加成使溴水褪水。
④含有醛基化合物。
—OH
⑤使溴水
⑥活泼的金属Mg、Zn、Fe粉,Mg+Br2=MgBr2
⑦碱液
Na2CO3+2Br2+H2O==2NaBr+2HbrO+CO2↑
Na2S
⑧
⑨、CCl4等物质能将Br2从水中萃取出来,使溴水褪色。
3、溴水腐蚀性,不慎沾上皮肤,可采用稀氨水、Na2S2O3、煤油、酒精洗涤。
4、I2(性质类似于Cl2)
①特性:
I2使淀粉溶液变蓝
运用:
制成KI淀粉试纸。
②碘是紫黑色固体,具有金属光泽。
③I2氧化性—→转化
与可变价金属反应生成低价态。
△
I2+2Cu===2CuI
H2O
④I2+Zn====ZnI2
发散:
①见前。
②卤素单质间的置换
△
F2+2NaCl(熔)===NaF+Cl2
褐色
Cl2+Br—==Br2+2Cl—;Cl2+2I—==I2+2Cl—
(黄—→橙)Br2+2I—==I2+2Br—
三、卤素单质的制备
1、F2
(1)电解法
电解
2KHF2===2KF+H2↑+F2↑
(2)非电解法
2K2MnF6+4SbF5==4KSbF6+2MnF3+F2
2、Cl2
工业:
电解饱和食盐水,即氯碱工业副产品。
△
实验室:
(1)原理:
MnO2(氧化剂)+4HCl(浓)(还原剂)—→
(酸性)
不加热也可以获得Cl2
14HCl+K2Cr2O7—……
16HCl+KMnO4—……
6HCl+KClO3—……
4HCl+Ca(ClO)2—……
↑
代替MnO2
NaCl+H2SO4(浓)、+MnO2—→MnSO4+Cl2↑+NaHSO4+2H2O
↑
代替HCl浓
Cl—在强酸性环境中表示出还原性。
(2)装置选择
①
②常见气体发生装置
△
S+S—→g↑:
O2、CH4、NH3
△
S+L—→g↑:
Cl2、HCl
S+L—→g↑:
NO2、NO、H2、C2H2、CO2、SO2、H2S
△
L+L—→g↑:
C2H4
③构造气体发生装置,应遵循原则
先上后下,先左后右,先检查气密性后装药品。
④实验室制备气体基本步骤
连接仪器→检密→装药→反应→净化→干燥→收集→停反→拆洗检验
⑤气密性检查
①基本法——微热法
②液差法,如:
启普发生器。
a.部位
b.时机:
滴入盐酸后加热
c.不宜太猛烈:
以减小HCl的挥发
(3)加热
排空:
向上排空
排液:
排饱和NaCl溶液
(4)收集(5)检验(6)尾气处理
发散:
1、气体收集方法
排水:
O2、H2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2
排饱和溶液
CO2—→饱和NaHCO3(aq)
SO2—→饱和NaHSO3(aq)
H2S—→饱和NaHS(aq)
Cl2—→饱和NaCl(aq)
(1)排液法
优点:
收集气体纯度高,易判断是否集满(但不干燥)
向上排空:
O2、CO2、HCl、Cl2、H2S、SO2、NO2
ρx>ρ空
向下排空:
H2、NH3、CH4
ρx<ρ空
密度相差
较大
排空法
优点:
操作简便,但纯度不高。
注:
收集气体与价质不能反应。
(2)装置
.排空:
ρg<ρ空
*为了减少空气向瓶内扩散(对液),集气瓶口还应盖毛玻,塞棉花。
ρg>ρ空
2、气体净化、干燥
(1)净化装置
(2)干燥剂分类
酸性:
浓H2SO4、P2O5
碱性:
生石灰、熟石灰、消石灰、碱石灰、石灰石
中性:
无水CaCl2(不能干NH3)
强氧化性:
浓H2SO4
气
体
酸性:
Cl2、CO2、SO2、HCl、H2S、NO2
碱性:
NH3
中性:
O2、N2、CO、CH4
还原性:
H2S、HI
3、尾气处理方法
(1)极易溶于水的尾气。
水及NH3、HCl、HBr
(2)溶解度不大的尾气。
吸收剂Cl2、CO2、H2S
(3)对于有毒易燃气体:
点燃(出口处放酒精灯)
3、Br2
工业上:
海水制溴
富集
精制
Cl2+2Br—==2Cl—+Br2(用空气将溴单质吹出)
3Br2+Na2CO3==5NaBr+NaBrO3+CO2↑(NaCO3吸收Br2)
Br—+BrO3—+6H+==3Br2+3H2O(用H2SO4酸化)
实验室:
MnO2+KBr+3H2SO4(浓)==MnSO4+2KHSO4+Br2↑+2H2O
溴能腐蚀橡皮,在制溴时尽量减少橡皮塞(外套锡箔)
卤素单素
装置
4、I2
(1)2NaI+3H2SO4+MnO2==NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
(2)2IO3—+HSO3—==5SO42—+H2O+3H++I2
IO3—+HSO3—==I—+SO42—+3H+
IO3—+5I—+6H+==3I2+3H2O
四、贮存
液化—→Fe、Cu钢瓶
F2
Cl2
少量:
液封(水封)棕色瓶细口瓶
大量:
钢瓶
Br2
I2(s):
棕色广口瓶
发散:
1、密封保存的试剂
(1)试剂由于与空气中成分作用而密闭保存
①与CO2作用
碱(NClOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2):
碱石灰、Na2O2
弱酸盐:
Na2SiO3(aq)、漂白粉、NaAlO2
②与H2O作用
a.浓H2SO4、CaCl2、NaOH(s)、P2O5、碱石灰、硅胶、浓H3PO4
b.电石CaC2、CaO、CuSO4(粉)、Na、K、Na2O2
③与O2作用
—OH
Na、K、H2SO3(aq)及盐、H2S、P4、、FeCl2、SnCl2
(2)试剂由于挥发或自身分解应密封保存,且冷暗处。
HNO3、AgNO3、H2O2、Br2(g)、HCl(浓)、浓NH3(ag)、汽油、
△放在空气中变质。
2、对试剂瓶要求
固体—→广口瓶,便于镊子取用
(1)液体—→棕色瓶
气体—→集气瓶+毛玻璃,储气瓶,气球,P
(2)见光分解试剂—→棕色瓶
浓HNO3、AgNO3、卤化银、氯水、溴水、碘水和某些试剂
(3)储气瓶
第三部分卤素化合物
一、卤化氢(HX:
HF、HCl、HBr、HI)
(一)共性与递变性
1、都无色,极易溶于形成氢卤酸,在空气中易形成酸雾。
①HX分子为极性分子,H2O分子极性分子,遵循“相似相溶”原理。
物性
②HCl、HBr、HI溶于水1:
500;HF能无限制溶于水。
2、卤化氢的沸点逐渐升高(HF外):
HF>HI>HBr>HCl
①HF分子间能形成氢键。
②能形成氢键:
HF、H2O、NH3。
3、卤化氢稳定性一般较强:
HF>HCl>HBr>HI
4、均可与NH3反应生成铵盐(白烟)
NH4F、NH4Cl、NH4Br、NH4I
化性
用于HX与NH3相互检验。
5、氢卤酸性逐渐增强。
HF6、卤化氢或氢卤酸还原性按HF—→HI顺序增强。
HF几乎无还原性,HBr、HI具有强还原性。
发散:
1、卤化氢与氢卤酸差别。
(HX)
①本质区别:
纯净物、混合物。
(成分)
②与电解质联系及导电性。
2、设计实验证明使石蕊、试纸变红是盐酸电离的H+作用。
(二)制备
1、HF:
剧毒,腐蚀玻璃
(1)原理:
CaF2+H2SO4浓===CaSO4+2HF↑
(2)装置:
铅皿(衬铅的钢制容器)(PbF2保护层)
(3)贮存:
逆料容器
CaF2是氟在骨骼和牙齿中的存在形式。
发散:
1、CaF2难溶,俗名萤虫;CaX2除CaF2难溶于水,其它易溶于水。
2、氢氟酸能腐蚀玻璃—→玻璃雕花
4HF+SiO2==SiF4+2H2O
6HF+CaSiO3==CaF2+SiF4↑+3H2O
3、设计实验装置制HF吸收集HF。
2、HCl
(1)原理:
NaCl+H2SO4浓==NaHSO4+HCl↑
NaCl+NaHSO4==Na2SO4+HCl↑
2NaCl+NaHSO4(浓)==Na2SO4+2HCl↑
①NaCl只能用固体,且其它氯化物均可(KCl、MgCl2)AgCl?
NH4Cl?
②NaHSO4相当于一元强酸。
③复分解—→高沸点制低沸点(其它卤化氢也用此法)。
④虽为离子间反应,但不写离子方程式。
△
(2)装置:
S+L—→g↑,与制Cl2类似。
①补防倒吸装置P16
②防止受热不均——安全瓶
(3)收集:
排空法
(4)干燥:
P2O5、H2SO5浓
发散:
①工业制HCl用H2在Cl2中燃烧。
②实验室快速制HCl—→浓H2SO4,浓HCl加。
△
3、HBr
NaBr+H3PO4(浓)===NaHPO+HBr↑
①不用浓H2SO4:
——HBr的还原性
混合物
NaBr+H2SO4(浓)==NaHSO4+HBr↑
2HBr+H2SO4(浓)==SO2↑+2H2O+Br2
②不稳定性,受热较易分解
③与某些有机物反应
CH3CH2OH+H—Br—→CH3CH2—Br+H2O
△
4、HI
NaI+H3PO4(浓)===NaH2PO4+HI↑
NaI+H2SO4(浓)==NaHSO4+HI↑
HI+H2SO4(浓)==SO2↑+2H2O+I2
①
△
②不稳定性:
2HI===H2↑+I2
发散:
①食盐加碘(又称碘盐)
KI味咸而苦涩,口感差,潮解,易被氧化为I2而流失。
KIO34KI+O2+2H2O==I2+4KOH
NaCl中讲②检验食盐是否碘(KIO3)或加的是KI。
a.5KI+KIO3+3H3PO4==K3PO4+3I2+3H2O
↑↑
醋酸(非氧化性酸)