卤素基础知识

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1、n n一、氯的原子结构一、氯的原子结构n n二、单质的物理性质二、单质的物理性质n n三、氯气的化学性质三、氯气的化学性质n n四、氯气的制法四、氯气的制法n n五、五、Cl-的检验的检验n n六、氯气的用途六、氯气的用途n n七、氯水、次氯酸、次氯酸盐的性质七、氯水、次氯酸、次氯酸盐的性质第四章第四章 卤素基础知识卤素基础知识n n卤素原子结构的特点卤素原子结构的特点： 相同点：相同点：它们的原子结构中最外层电子数相同它们的原子结构中最外层电子数相同它们的原子结构中最外层电子数相同它们的原子结构中最外层电子数相同; 不同点：不同点：原子核外电子层数不同，原子半径不同原子核外电子层数不同，原子

2、半径不同原子核外电子层数不同，原子半径不同原子核外电子层数不同，原子半径不同。n n一、卤素知识概括一、卤素知识概括： 氯气黄绿且有毒氯气黄绿且有毒, 液溴红棕碘紫黑液溴红棕碘紫黑. 金非水碱盐两硫金非水碱盐两硫, 氟气遇水氧逸出氟气遇水氧逸出. 碘淀水蓝碘银雨碘淀水蓝碘银雨, 氟化银溶余不溶氟化银溶余不溶. 实验制取氢化物实验制取氢化物, 氟氯硫酸溴碘磷氟氯硫酸溴碘磷.n n解释化学性质解释化学性质（各用一个化学方程式来解释）（各用一个化学方程式来解释）（各用一个化学方程式来解释）（各用一个化学方程式来解释）：n n金金金金_n n非非非非_n n水水水水_n n碱碱碱碱_n n盐盐盐盐_n

3、 n两硫两硫两硫两硫_2Fe+3Cl2=2FeCl3 Cu+Cl2=CuCl2 ClCl2 2+H+H2 2=2HCl 2P+4Cl=2HCl 2P+4Cl2 2=PCl=PCl3 3+PCl+PCl5 5ClCl2 2+H+H2 2O=HClO+HClO=HClO+HClClCl2 2+2NaOH=NaClO+NaCl+H+2NaOH=NaClO+NaCl+H2 2OO2KI+Cl2KI+Cl2 2=2KCl+I=2KCl+I2 2 2FeCl2FeCl2 2+Cl+Cl2 2=2FeCl=2FeCl3 32H2H2 2S+ClS+Cl2 2=2HCl+S=2HCl+S SOSO2 2+Cl

4、+Cl2 2+H+H2 2O=2HCl+HO=2HCl+H2 2SOSO4 4NaNa2 2S+ClS+Cl2 2=2NaCl+S=2NaCl+S光光实验室制取下列物质的反应式实验室制取下列物质的反应式n nCl2：n nHCl：n nHBr：n nHI：n n制取制取HBr或或HI时为什么不用浓时为什么不用浓H2SO4?4HCl(4HCl(浓浓浓浓)+MnO)+MnO2 2=MnCl=MnCl2 2+Cl+Cl2 2+4H+4H2 2OO2NaCl+H2NaCl+H2 2SOSO4 4( (浓浓浓浓)=2HCl+Na)=2HCl+Na2 2SOSO4 4NaBr+HNaBr+H3 3POPO

5、4 4=HBr+NaH=HBr+NaH2 2POPO4 4NaI+HNaI+H3 3POPO4 4=HI+NaH=HI+NaH2 2POPO4 4 因为浓硫酸要将因为浓硫酸要将因为浓硫酸要将因为浓硫酸要将HIHI或或或或HBrHBr氧化为氧化为氧化为氧化为I I2 2或或或或BrBr2 2，自己被还原为自己被还原为自己被还原为自己被还原为SOSO2 2，同时生成同时生成同时生成同时生成HH2 2OO。如：如：如：如：2HI+H2HI+H2 2SOSO4 4（浓）浓）浓）浓）=I=I2 2+SO+SO2 2+H+H2 2OOn n二、在实验室制备二、在实验室制备Cl2的的化学反应原理中注化学反应

6、原理中注明氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，明氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物，同时还要按照各小题的具体要求完成各个小同时还要按照各小题的具体要求完成各个小题：题： 浓盐酸与浓盐酸与MnO2共热（用单键头法表示共热（用单键头法表示电子转移情况：电子转移情况： 4HCl4HCl（浓）浓）浓）浓）+MnO+MnO2 2=MnCl=MnCl2 2 + Cl+ Cl2 2+ 2H+ 2H2 2OO2e- |氧化剂氧化剂 |还原剂还原剂 |氧化产物氧化产物 |还原产物还原产物 n n MnO2、NaCl、浓、浓H2SO4共热（用双键头共热（用双键头法表明化合价升降和电子转移情况）法表明化合价升降和电

7、子转移情况）n nMnOMnO2 2 +2NaCl +2H +2NaCl +2H2 2SOSO4 4 =Na =Na2 2SOSO4 4+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O+MnSOO+MnSO4 4 |氧化剂氧化剂 |还原剂还原剂 |氧化产物氧化产物 |还原产物还原产物化合价升高化合价升高2 失去失去2e- 化合价降低化合价降低2 得到得到2e-KMnO4与浓盐酸反应与浓盐酸反应2 KMnO2 KMnO4 4+16HCl=2MnCl+16HCl=2MnCl2 2+5Cl+5Cl2 2 + 2KCl +8H2KCl +8H2 2OO |氧化剂氧化剂 |还原剂还原剂 |氧化产物氧化产物 |还原

8、产物还原产物10e-例例 1 G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的分子式（或化学式），但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系（未配平）：（1）G Q+NaCl（2）Q+H2O X+H2（3）Y+NaOH G+Q+H2O（4）Z+NaOH Q+X+H2O这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为（ )AQ、G、Z、Y、XBG、Y、Q、Z、XCG、Y、Z、Q、XDZ、X、G、Y、Q例例 2红磷放在氯气中燃烧，若P与Cl2按物质的量之比为1：1.8混合，待充分反应后，生成物中PCl3与PCl5的物质的量之比为 。 例例 3我国规定的含碘食盐中可用我国规定的含碘食盐中可用KIO3或或

9、KI(也可以是它们的钠盐也可以是它们的钠盐)为为添加剂。将含不同添加碘化合物的含添加剂。将含不同添加碘化合物的含碘食盐相混合碘食盐相混合,再滴入一些酸再滴入一些酸,则有紫则有紫黑色或褐色的物质生成黑色或褐色的物质生成,该反应的离该反应的离子方程式是子方程式是 。若有含。若有含碘碘mmg的的KIO3, 在上述反应中氧化剂在上述反应中氧化剂和氧化产物的物质的量比是和氧化产物的物质的量比是 。 基本装置基本装置基本装置基本装置适用范围适用范围适用范围适用范围可制取的气体可制取的气体可制取的气体可制取的气体备注备注备注备注制制制制氢气氢气氢气氢气制制制制氧气氧气氧气氧气制制制制氯气氯气氯气氯气制取制取

10、Cl2制取制取H2制取制取O2Cl2、SO2、C2H2、HCl固固+液液气气固固+固固气气固固+液液气气H2、CO2、H2S、NO2O2、NH3、CH4、五、实验五、实验 1、制备气体的基本装置、制备气体的基本装置n n3.3.漂白粉的生产原理是漂白粉的生产原理是漂白粉的生产原理是漂白粉的生产原理是:_:_n n4.4.漂白粉的漂白原理是漂白粉的漂白原理是漂白粉的漂白原理是漂白粉的漂白原理是: : _ _ _ _n n5.HF5.HF的特殊性质和用途是：的特殊性质和用途是：的特殊性质和用途是：的特殊性质和用途是：_n n6.6.怎样利用氧化还原反应判断微粒的氧化性和怎样利用氧化还原反应判断微粒

11、的氧化性和怎样利用氧化还原反应判断微粒的氧化性和怎样利用氧化还原反应判断微粒的氧化性和还原性？在氧化还原反应中还原性？在氧化还原反应中还原性？在氧化还原反应中还原性？在氧化还原反应中_ _ _2Ca(OH)2Ca(OH)2 2+2Cl+2Cl2 2=CaCl=CaCl2 2+Ca(ClO)+Ca(ClO)2 2+2H+2H2 2O OCa(ClO)Ca(ClO)2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O = CaCOO = CaCO3 3 +2HClO+2HClOCa(ClO)Ca(ClO)2 2+2HCl = CaCl+2HCl = CaCl2 2+2HClO+2HClOHFHF能与能与能与能

12、与SiOSiO2 2反应。反应。反应。反应。HFHF用于雕刻玻璃。用于雕刻玻璃。用于雕刻玻璃。用于雕刻玻璃。氧化性：氧化剂氧化产物，氧化性：氧化剂氧化产物，氧化性：氧化剂氧化产物，氧化性：氧化剂氧化产物， 还原性：还原剂还原产物还原性：还原剂还原产物还原性：还原剂还原产物还原性：还原剂还原产物n n例题例题 有有10 molH2和和Cl2的混合气体的混合气体点燃后若把产物通过饱和食盐水水洗和点燃后若把产物通过饱和食盐水水洗和用浓用浓H2SO4干燥余下干燥余下a mol气体。问原气体。问原混合气体中混合气体中H2和和Cl2各有多少各有多少?n n解析解析:把产物通过饱和食盐水水洗后，把产物通过饱

13、和食盐水水洗后，除去了除去了HCl，再用浓再用浓H2SO4干燥干燥(除去了除去了水蒸气水蒸气)还余下还余下a mol气体气体,说明过量的说明过量的气体是气体是H2,或者是或者是Cl2；或；或Cl2与与H2 反应反应恰好完成恰好完成3种情况种情况. 解解解解 ： ClCl2 2 + H + H2 2 = 2HCl = 2HCl 1mol 1mol 2mol 当当当当a=0a=0时时时时( (恰好反应完恰好反应完恰好反应完恰好反应完),n(H),n(H2 2 )=n(Cl)=n(Cl2 2 )=5mol)=5mol a0a0时时时时 若余下若余下若余下若余下a mola mol是是是是ClCl2

14、2 n(Hn(H2 2)=(10-a)/2 mol )=(10-a)/2 mol n(Cl n(Cl2 2 )= (10+a)/2 mol )= (10+a)/2 mol 若余下若余下若余下若余下a mola mol是是是是HH2 2 n(Cln(Cl2 2 )= (10-a)/2 mol )= (10-a)/2 mol n(H n(H2 2)=(10+a)/2 mol)=(10+a)/2 mol 答：原混合气体中氢气、氯气可能各是答：原混合气体中氢气、氯气可能各是答：原混合气体中氢气、氯气可能各是答：原混合气体中氢气、氯气可能各是5 mol 5 mol ；可能可能可能可能氢气为氢气为氢气为氢

15、气为(10-a)/2 mol (10-a)/2 mol 或或或或(10+a)/2 mol (10+a)/2 mol ，氯气为氯气为氯气为氯气为(10+a)/2 mol (10+a)/2 mol 或或或或(10-a)/2 mol(10-a)/2 mol。四、几种实验基本操作四、几种实验基本操作n n1、萃取、萃取:n n2、萃取剂选择的条件：、萃取剂选择的条件：_ _.n n3、分液、分液 _.n n4、过滤、过滤 _. 用一种溶剂把溶质从它与另一溶用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法剂所组成的溶液里提取出来的方法,叫做萃取叫做萃取.两种溶剂不互溶。两种溶剂不互溶。两种溶剂

16、不互溶。两种溶剂不互溶。溶质在两溶剂中溶解度差大溶质在两溶剂中溶解度差大溶质在两溶剂中溶解度差大溶质在两溶剂中溶解度差大分离不能互溶的两种液体的方法分离不能互溶的两种液体的方法分离不能互溶的两种液体的方法分离不能互溶的两种液体的方法分离不溶固体和溶液的方法分离不溶固体和溶液的方法分离不溶固体和溶液的方法分离不溶固体和溶液的方法气体制备基本装置气体制备基本装置固液固液反应不加热的制气装置反应不加热的制气装置气体制备基本装置气体制备基本装置固体反应加热的制气装置固体反应加热的制气装置固体反应加热的制气装置固体反应加热的制气装置固液固液固液固液反应加热的制气装置反应加热的制气装置反应加热的制气装置反

17、应加热的制气装置2. 收集的气体方法收集的气体方法收集方法收集方法收集方法收集方法向上排气法向上排气法向上排气法向上排气法向下排气法向下排气法向下排气法向下排气法排水取气法排水取气法排水取气法排水取气法简易装置图简易装置图简易装置图简易装置图收集的气体收集的气体收集的气体收集的气体O O2 2、HH2 2、CHCH4 4、NONOCOCO2 2、SOSO2 2ClCl2 2、HClHClHH2 2、CHCH4 4NHNH3 33、尾气处理方法、尾气处理方法类类类类别别别别易溶易溶易溶易溶气气气气体（甲）体（甲）体（甲）体（甲）例例例例能溶能溶能溶能溶气气气气体（乙）体（乙）体（乙）体（乙）例例

18、例例可可可可燃气体燃气体燃气体燃气体（丙）（丙）（丙）（丙）例例例例简简简简易易易易装装装装置置置置COCOHH2 2HClHClNHNH3 3ClCl2 2六、六、X2（X=F、Cl、Br、I）及）及X 的性质的性质n n1 1、X X 的还原性由强到弱的顺序是的还原性由强到弱的顺序是: : _ _，X X2 2的氧化性由强到弱的顺序的氧化性由强到弱的顺序是是:_:_，气态，气态HXHX的稳定性由强到弱的顺的稳定性由强到弱的顺序是序是: _: _，HXHX的水溶液的酸性由强到的水溶液的酸性由强到弱的顺序是弱的顺序是_。n n2 2、新制氯水和久置氯水的主要成份分别是：、新制氯水和久置氯水的主要成份分别是：_I I Br Br Cl Cl F FF F2 2ClCl2 2BrBr2 2I I2 2HFHFHClHClHBrHBrHIHIHIHIHBrHBrHClHClHFHF新制氯新制氯: HH2 2O O、ClCl2 2、HClOHClO、HH+ +、OHOH- -、ClCl 、ClOClO- -等；等；等；等；久置久置氯水氯水: HH2 2O O、HH+ +、 OHOH- - 、ClCl 等。等。等。等。