卤族元素的结构性质,递变规律
卤族元素
卤族元素一、卤族元素包括:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。
1、原子结构特征:最外层电子数相同,均为7个电子,从外界获得电子的能力依次减弱,单质的氧化性减弱。
2、卤素元素单质的物理性质:从F2 Cl2、Br2、到I2,颜色由浅到深(浅绿色、黄绿色、红棕色、紫色),状态由气到液到固,熔沸点和密度都逐渐增大,水溶性逐渐减小。
3、卤素单质化学性质比较相似性:均能与H2发生反应生成相应卤化氢,卤化氢均能溶于水,形成无氧酸。
H2+F2===2HF (黑暗中反应)H2+Cl22HCl (点燃或加热)H2+Br22HBr(加热)H2+I2(持续加热)均能与水反应生成相应的氢卤酸和次卤酸(氟除外)2F2+2H2O==4HF+O2X2+H2O======HX+HXO (X表示Cl Br I)4、萃取和分液的概念①在溴水中加入四氯碳振荡静置有何现象?(分层,下层橙红色上层无色)②在碘水中加入煤油振荡静置有何现象?(分层,上层紫红色,下层色)5、卤离子的鉴别:加入HNO3酸化的硝酸银溶液,Cl-:得白色沉淀Ag++ Cl-====AgCl↓Br-:得淡黄色沉淀Ag++ Br-====AgBr↓I-:得黄色沉淀Ag++ I-====Ag I↓6、卤素特性①F元素无正价,只有-1价,AgF可以溶于水,CaF2不溶于水。
②I2可以升华(常用于分离),且能使淀粉变蓝(常用于检验碘或淀粉)7、单质氧化性从F2到I2在减弱Cl2+2KBr=2KCl+Br2Br2+2KI=2KBr+I2Cl2+2KI=2KCl+I2二、拟卤素和卤素互化物拟卤素:⒈概念:拟卤素是指由二个或二个以上非金属元素原子组成的原子团,这些原子团在自由状态时,与卤素单质的性质相似。
有剧毒。
重要的拟卤素有氰(qíng)(CN)2、硫氰(SCN)2等。
⒉拟卤素的化学性质①与水发生歧化反应Cl2+ H2O = HCl + HClO(SCN)2+ H2O = HSCN + HSCNO①与碱反应Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O(CN)2+2OH-=CN-+CNO-;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-卤素互化物⒈概念:不同卤素原子之间可通过共用电子对形成物质叫卤素互化物。
卤族元素的结构性质,递变规律
一、卤族元素的结构性质,递变规律
元素符号(名字)氟氯溴碘元素符号(字母)
F
Cl
Br
I
原子结构
结构特点最外层电子数目相等,电子层数不等
位
置
第二周期
第ⅦA 族
第三周期第ⅦA 族第四周期第ⅦA 族第五周期第ⅦA 族主要化合价
-1
1-,+1,+3+5,+7
1-,+1,+3+5,+7
1-,+1,+3+5,+7
原子半径非金属氧化性阳离子半径阴离子半径最高价氧化物Cl 2O 7Br 2O 7I 2O 7最高价氧化物对应的水化物
HClO 4
HBrO 4
HIO 4
气态氧化物
形
成
稳定性酸性卤化银
物
质
AgF
AgCl
AgBr
AgI
水溶性
颜
色
无色
白色
浅黄
黄色
感光性
无感光性
卤素单质
分式F 2Cl 2Br 2I 2颜色浅黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫红的
状态
气态气态液态固态
熔沸点
水溶性遇水剧烈反应置换反应
歧化反应歧化反应歧化反应
水溶液中的颜色黄绿色橙红色黄色或橘黄色
有机溶剂中的颜色黄绿色橙红色紫红色
密度
含氧酸
HClO ,HClO 2,HClO 3,HClO 4,
HBrO ,HBrO 2HBrO 3,HBrO 4
HIO ,HIO 2HIO 3,HIO 4。
卤族元素
【自我检测】
甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-)。向
甲溶液中加入淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液颜色无
明显变化, 则甲中含有________,乙中含有________,丙中含有
________。为了确定乙中含有的阴离子可采用加入 ________________________或加入稀HNO3和AgNO3,有________沉 淀产生。 答案: Br- I- Cl- 氯水和淀粉溶液变蓝 黄色
→ →
2NaBr+I2 。 2NaCl+I2
。
【自我检测】
一硬质玻璃管两端装有带导管的塞子,左、中、右分别放有三个润湿的 棉花球(如图所示)
a球浸有溴化钾溶液,b球浸有碘化钾浓溶液,c球浸有淀粉碘化钾浓溶液 。实验时,从右端慢慢通入氯气,同时在b处微热,并逐渐向左移动酒精灯, 观察到的现象是:a处有________色的________产生,b处有________色的
硫氰看做Cl2,由Cl2及Cl-的性质类推可知,A、B、D正确。C选项中NaSCN 与NaX性质相似,加热不易分解。
答案: C
【高考再现】
1.下列叙述正确的是( )
A.目前加碘食盐中主要添加的是KIO3
B.日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
C.绿色食品是不含任何化学物质的食品
D.在空气质量日报中CO2含量属于空气污染指数
成物是( ) B.HCl和HIO D.HClO和HIO
A.HI和HClO C.HClO3和HIO 解析:
ICl是拟卤素,很多性质与卤素单质相似,但不是完全相同,
因为Cl比I的得电子能力强,所以在ICl中,I为+1价,Cl为-1价。而HCl 中,Cl为-1价,HIO中I为+1价,ICl与水反应后其产物的化合价均不发生 改变。故反应为:ICl+H2O===HCl+HIO。 答案: B
卤族元素的结构与性质
★卤素单质性质特殊性:
1. 单质都有颜色;
2. Br2是易挥发的深红棕色液体,(蒸气红棕色)是中学阶段唯一一种液态非金
属单质,其保存通常加入少量的水,即“液封”;
3. 碘是一种紫黑色固体,(蒸气紫色) I2易升华,遇淀粉溶液变蓝色。
溴和碘在不同溶剂中的颜色
水
溴 碘
汽油(苯) 橙红 紫红
四氯化碳
橙色
(5)AgI用于人工降雨; (6)I2+Fe==FeI2, I2+2Cu==2CuI
当堂检测
1. 砹是原子序数最大的卤族元素,根据卤族性质的递变规律,对砹及其化
合物的叙述,正确的是( C )
A、与H2化合能力: At2 > I2 B、砹在常温下为白色固体; C、砹原子的最外电子层上有7个电子; D、AgAt易溶于水。
1.氟
(1)单质氧化性最强; (2)F-还原性很弱;
(3)HF酸腐蚀玻璃,存于塑料容器或铅制容器中;
(4)AgF溶于水; (5)F元素无正价, (6)氟无含氧酸; (7)HF水溶液呈弱酸性。
2.氯 (1)凡能生成次氯酸的物质均有强氧化性〔Cl2、NaClO、Ca(ClO)2〕; (2)HClO4是最强含氧酸。 3.溴
2. 向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量Cl2充分反应后将溶液蒸干,并灼烧所得物 质,最后剩下的物质是( B ) A、NaCl 和 KI B、 KCl 和 NaCl
C、 NaCl、KCl 和 I2
D、 NaCl、 KCl、 I2 和 Br2
拓展延伸
氰(CN)2 、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素,如:
2. 卤素单质之间的置换反应 2NaBr + Cl2 == 2NaCl + Br2 (溶液由无色变成橙黄色) 2KI + Cl2 == 2KCl + I2 (溶液由无色变成棕黄色) 2KI + Br2 == 2KBr + I2 (溶液由无色变棕黄色) 由上述反应可比较卤素单质 氧化 性强弱。 氧化性: F2 > Cl2 > Br2 >I2 ★从F → I ,元素的非金属性逐渐减弱。
卤素性质的递变实验报告
一、实验目的1. 探究卤素单质及其化合物的性质及其递变规律;2. 了解卤素元素在元素周期表中的位置及性质变化;3. 培养学生的实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理卤族元素位于元素周期表的第VIIA族,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
它们的最外层电子数为7,具有强烈的氧化性。
本实验通过观察卤素单质及其化合物的性质,分析卤素元素性质的递变规律。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:氟化钠(NaF)、氯化钠(NaCl)、溴化钠(NaBr)、碘化钠(NaI)、浓硫酸(H2SO4)、浓盐酸(HCl)、浓硝酸(HNO3)、碘酒、淀粉溶液、蒸馏水、酒精灯、试管、滴管、镊子、试管夹、玻璃片等。
2. 实验仪器:分析天平、酒精灯、烧杯、玻璃棒、滴定管、烧瓶、试管等。
四、实验步骤1. 卤素单质性质的观察(1)观察氟、氯、溴、碘的颜色、状态和气味;(2)将卤素单质分别滴入水中,观察溶解情况和颜色变化;(3)将卤素单质分别滴入淀粉溶液中,观察反应现象。
2. 卤素氢化物的性质(1)将NaF、NaCl、NaBr、NaI分别加入蒸馏水中,观察溶解情况和溶液颜色;(2)分别用滴管吸取少量NaF、NaCl、NaBr、NaI溶液,加入浓硫酸,观察反应现象;(3)分别用滴管吸取少量NaF、NaCl、NaBr、NaI溶液,加入碘酒,观察反应现象。
3. 卤化银的溶解性、稳定性和卤素离子的检验(1)将NaCl、NaBr、NaI分别加入蒸馏水中,观察溶解情况和溶液颜色;(2)分别用滴管吸取少量NaCl、NaBr、NaI溶液,加入硝酸银溶液,观察沉淀颜色;(3)分别用滴管吸取少量NaCl、NaBr、NaI溶液,加入稀硝酸,观察沉淀溶解情况。
五、实验结果与分析1. 卤素单质性质的观察(1)氟、氯、溴、碘颜色分别为浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色,状态分别为气态、气态、液态、固态,气味分别为刺激性、刺激性、有腐蚀性、有腐蚀性;(2)卤素单质在水中溶解,溶液颜色分别为无色、浅黄绿色、黄棕色、棕色;(3)卤素单质与淀粉溶液反应,溶液变蓝色。
卤族元素
2.海水提取溴——空气吹出法
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式 ① 2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl ;② Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4 ③ 2HBr+Cl2===2HCl+Br2 。
;
见《360》P62实验探究
Br2+SO2+2H2O===4H +2Br +SO2 4
普通漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈) Cl2+2I-==2Cl-+I2 (适量氯水或H2O2等) 分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈) 蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、酒精灯、石棉网、 承接管、锥形瓶、烧杯、铁架台(铁圈、铁夹)
必修 2 P91 实验 4-2
见《360》P62实验探究
请填写下列空白: (1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实 BDE 验仪器是______________( 填字母)。 A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器 (2)步骤③的实验操作名称是______ 过滤 ;步骤⑥的目的是从含 碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是 蒸馏 。 ________ (3)步骤④反应的离子方程式是______________。
密度
熔沸点
逐渐增大 逐渐升高
2
怎样解释?
溴和碘在不同溶剂中所生成溶液的颜色变化 水 汽油(苯) 四氯化碳
橙红 橙红
溴
橙色
碘
棕黄色
紫红
紫红
碘酒就是碘的酒精溶液,呈棕褐色。
3
注意: (1)卤素单质的贮存
①F2、Cl2、Br2(g)、I2(g)均有毒, 应密封保存 。 ②液溴易挥发,应用 水液封且用棕色试剂瓶盛放 。
同一主族元素从上到下非 金属性减弱,单质的氧化 性减弱
卤族元素的结构与性质
第3课时卤族元素的结构与性质[学习目标定位] 1.知道卤族元素在周期表中的位置及其原子结构特点。
2.能说出卤族元素性质的相似性和递变性。
3.进一步掌握结构与性质的内在联系。
一卤族元素的原子结构1.填写下列表格。
元素名称氟(F) 氯(Cl) 溴(Br) 碘(I)原子序数9 17 35 53原子结构示意图最外层电7 7 7 7子数电子层数 2 3 4 5原子半径由小到大2.分析观察上表,卤族元素原子结构的共同点是最外层电子数都是7,不同点是电子层数不同,其变化规律是随着原子序数增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
归纳总结1.卤族元素的原子最外层电子数相同,都易得到一个电子,具有较强的氧化性。
2.随着原子序数的递增,原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大。
1.已知某微粒的结构示意图为,则下列说法正确的是()A.该元素位于第三周期0族B.该元素位于第四周期ⅠA族C.该元素是非金属元素D.该元素是金属元素答案 C解析 该微粒原子核内有17个质子,为第17号氯元素,氯元素是非金属元素;核外有18个电子,说明是Cl 得到一个电子形成了Cl -。
2.关于卤族元素,下列说法正确的是( ) A .所有卤族元素的微粒都易得电子 B .和F 同一主族的元素都是非金属元素 C .化合物中卤族元素都显负价D .卤族元素原子的原子半径从上到下逐渐减小 答案 B解析 卤族元素的阴离子如Cl -等不能得电子,A 选项错误;卤族元素都是非金属元素,B 选项正确;NaClO 中Cl 为+1价,C 选项错误;从F →I ,原子半径逐渐增大,D 选项错误。
二 卤族元素单质的性质1.卤素单质物理性质的相似性和递变性单质F 2→Cl 2→Br 2→I 2相似性都有颜色都不易溶于水,易溶于CCl 4等有机溶剂(F 2易和水发生反应)递 变 性状态(通常状 况下) 气体→气体→液体→固体颜色 淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色(逐渐加深)密度 逐渐增大 熔点和沸点 逐渐升高 在水中的溶 解度逐渐减小2.卤素单质与H 2反应 (1)填写下表反应条件 化学方程式 产物稳定性 F 2 暗处 H 2+F 2===2HF 很稳定 Cl 2 光照或点燃H 2+Cl 2=====光照或点燃2HCl 较稳定 Br 2加热H 2+Br 2=====△2HBr不如氯化氢稳定I 2不断加热H 2+I 2△2HI不稳定(2)分析上表可知,从F 2到I 2,与H 2反应所需要的条件逐渐升高,反应剧烈程度依次减弱,生成气态氢化物的稳定性依次减弱。
学案5:1.1.3 卤族元素的结构与性质
第3课时卤族元素的结构与性质学习目标1.了解卤族元素在周期表中的位置及原子结构特征。
2.了解卤族元素性质的相似性和递变性。
3.认识结构决定性质的因果关系。
课前预习1. 卤族元素的原子结构特点(1)相似性原子最外层电子数均为。
(2)递变性随着核电荷数增加,电子层数依次,原子半径逐渐。
2. 卤素单质的物理性质3. 卤素单质的化学性质(1)相似性①与氢气反应:X2+F2===与水反应:X2+H2O == (X为C1、Br、I)F2与水反应:F2+2H2O ==②化合物最高价氧化物对应水化物(除氟外)都为强酸。
(2)递变性a.卤素单质与氢气的反应。
反应的剧烈程度:;氢化物的稳定性:。
b.卤素单质间的置换反应。
将氯水加入NaBr溶液中,反应方程式为;将氯水加入KI溶液中,反应方程为;将溴水加入KI 溶液中,反应方程式为 。
Cl 2、Br 2、I 2的氧化性强弱顺序为: 。
新知探究1.根据卤族元素的原子结构,请你试着推测一下,氟、氯、溴、碘在化学性质上的相似性与递变性。
2.卤素单质与H 2的反应 化学方程式反应条件 或现象氢化物的 稳定性F 2 在 处剧烈化合并发生 Cl 2 光照或点燃发生反应 Br 2 加热至 才能反应 I 2才能缓慢反应3.卤素单质间的置换反应 实验操作实验现象 离子方程式结论静置后,液体分层,上层 ,下层Cl 2、Br 2、I 2的氧化性逐渐静置后,液体分层,上层 ,下层静置后,液体分层,上层 ,下层(1) 以卤族元素为例,从原子结构的角度分析同主族元素非金属性变化规律。
(2)在元素周期表中,同主族元素从上到下元素的金属性、非金属性如何递变?(3)总结卤素单质物理性质的递变规律。
名师点拨判断元素非金属性强弱的方法1.根据非金属元素单质与H2化合的难易程度判断,若单质与H2越容易化合,则元素的非金属性就越强;反之,非金属性就越弱。
2.根据非金属元素单质与H2化合形成气态氢化物的稳定性判断,若生成的气态氢化物越稳定,则元素的非金属性就越强;反之,非金属性就越弱。
人教版高中化学必修二 1.1.3 卤族元素的结构与性质 教案 (2)
第3课时卤族元素的结构与性质教学目标知识与技能:1. 掌握卤族元素的性质与原子结构的关系。
2. 运用原子结构的理论解释同主族元素性质的递变规律;3. 知道结构决定性质。
过程与方法:1. 由原子结构理论分析推导出元素性质的递变规律。
2. 让学生亲自动手实验来研究物质化学性质的变化规律。
3. 理论联系实际。
情感态度与价值观:1. 辩证唯物主义理论联系实践的观点及方法。
由实践得出理论,并由理论指导实践。
2. 加深学生对物质世界对立统一规律的认识。
3. 用辩证唯物主义量变质变的观点,在本节内容中有着最恰当的体现。
教学重点:元素的性质与原子结构的关系;卤素原子结构与性质的关系。
教学难点:非金属族的性质递变判断;非金属活泼性强弱的判断规律。
教学过程:【过渡】上节课我们研究了金属族元素与原子结构关系,下面我们继续研究非金属族元素-卤素。
【板书】1.卤族元素的结构【投影】卤素原子结构示意图:【科学探究一】根据碱金属元素结构的相似性、递变性,根据下表总结并推测卤族元素的结构和性质有什么相似性和递变性。
元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径卤氟0.71nm【归纳】相似性:最外层电子数相同,均为7;递变性:卤素随着荷电荷数的增加,电子层数逐渐增加,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的吸引能力逐渐减小,得电子能力越来越差,非金属性减弱。
【板书】(1)结构的相似性和递变性①在结构上:最外层都有7个电子,化学性质相似;②随着核电荷数的增加,原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,得电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱。
【科学探究二】根据下表,总结卤素的物理性质有什么相似性、递变性。
【投影】资料卡片【归纳】相似性:都是双原子分子,有颜色,不易溶于水(氟除外),易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂(萃取原理)。
递变性:从氟到碘,单质的颜色逐渐加深,密度依次增大,熔点、沸点依次升高。
【板书】(2)物理性质的变化规律(随原子序数的递增)①颜色:浅黄绿色~黄绿色~深红棕色~紫黑色颜色逐渐加深②状态:气态~液态~固态③熔沸点:逐渐升高④密度:逐渐增大⑤溶解性:逐渐减小【板书】2. 卤族元素的化学性质(1)卤素单质与H2的反应名称反应条件方程式生成氢化物的稳定性F2冷暗处爆炸H2+F2====2HF HF很稳定Cl2光照H2+Cl22HCl HCl稳定Br2高温H2+Br22HBr HBr较不稳定I2高温、持续加热H2+I22HBrHI很不稳定【板书】(1)卤素单质与氢气反应①卤素单质与H2反应的剧烈程度:F2>Cl2>Br2>I2。
4-2卤族元素
3.单质碘 (1)碘易升华,常利用该性质来分离提纯碘。 (2)I2遇淀粉显蓝色,可利用该特性来鉴定碘 的存在。 (3)碘与铁反应时,只生成FeI2而不生成FeI3, 其他卤素单质与铁反应时均得到Fe3+,由此 说明: ①氧化性:Cl2(Br2)>Fe3+>I2 ②还原性:I->Fe2+>Cl-(Br-)
[答案] (1)①KI+IBr===KBr+I2 ②C6H6+ICl―→C6H5I+HCl或
(2)相对分子质量越大,分子间作用力越强 (3)介于Br2的沸点和IBr的沸点之间
[点悟] 1.一定要注意卤素单质中化合价为 零,而在互化物中,原子序数大的显+1价, 判断熔、沸点时要理顺结构相似,分子量与 分子间力及熔、沸点的关系。 2.拟卤素的信息迁移题是围绕卤素性质的 相似性和递变性展开的。与卤素的相似性 (如表现单质的氧化性等),又要注意“拟卤 素”与卤素明显的差异性(如拟卤素的组成 不是一种元素,其各元素的化合价有差别 等)。
[点悟] 解答本题首先要明确溶液中相关离 子的还原性强弱顺序:I->Fe2+>Br->Cl-, 然后根据氧化还原反应的规律分析出相关反 应产物,再充分利用Br2、I2的溶解性及特性 对其进行分离、提纯。
NaCl溶液中混有Na2S和NaI,为了除去杂质, 并将杂质逐一分离,进行如下操作: ①通入Cl2 ②加碘水 ③用CCl4萃取 ④ 过滤 ⑤分液 正确的操作顺序为 ( ) A.①②③④⑤ B.②④①③⑤ C.④⑤③②① D.⑤②①④③
4.下列物质的保存方法正确的是 ( ) A.氯水应盛在棕色细口玻璃塞的玻璃瓶中 B.液溴应盛放在橡胶塞的细口瓶中,且用 水封 C.AgBr应盛放在棕色细口瓶中 D.氢氟酸应放在塑料盖的玻璃瓶中 解析:液溴与橡胶反应,故B项错误,氢氟 酸与玻璃反应,故D项错误。溴化银是固体, 见光易分解,应放在棕色瓶中,但不能用细 口瓶,故C项错误。
卤族元素的原子结构和性质
H2+Br2 = 2HBr
H2+I2
加热500℃ ,HBr不稳定
2HI 需不断加热,HI同时分解
■都能跟氢气反应,体现相似性 反应通式:H2 + X2 = 2HX (X= F、Cl、Br、I) ■单质氧化性减弱,体现递变性
与H2反应条件 生成的氢化物 单质的氧化性 的稳定性 F2 Cl2 Br2 I2
B、碘的特性
碘的升华
碘是一种紫黑色固体,碘的蒸 气呈紫色 易升华,用于分离、提纯碘晶体 碘(I2)单质遇淀粉变蓝色 ——用于碘、淀粉相互检验
+9
2 7
+17 2 8 7
+35 2 8 18 7
+53 2 8 18 18 7
F
Cl
Br
I
观察卤族元素的原子结构示意图,思考并讨论: ①卤素的原子结构有什么异同点? ②根据原子结构,试推测卤素在化学性质上所表 现的相似性和递变性。
√单质的颜色随核电荷数的增加而加深 C. F2淡黄绿色,Cl2黄绿色,Br2红棕色,I2紫黑色
2. 卤族元素的原子结构
+9 27 +17 2 8 7 +35 2 8 18 7 +53 2 8 18 18 7
相似性: 最外层7个电子
易得一个电子 表现氧化性 得电子能力逐渐减弱 氧化性逐渐减弱
核电荷数递增
递变性:电子层数递增
原子半径依次增大
3. 卤素单质的化学性质
(1)与H2反应 阅读教材P8,归纳卤素与氢气反应的相似性及反应 条件、产物稳定性等的递变规律 H2+F2 = 2HF H2+Cl2 = 2HCl 暗处剧烈反应并爆炸;HF很稳定 光照或点燃反应;HCl较稳定
卤族元素的原子结构
卤素一、卤族元素的原子结构二、卤族元素的化学性质及其变化规律卤族元素都具有较强的氧化性,其中氟的氧化性最强,氯、溴、碘随着其原子半径的增大,氧化性逐渐减弱。
三、氯气(一)物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味,有毒,易液化,比空气重,溶于水(1:2)(二)化学性质1、与金属反应大多数金属在点燃或灼烧的条件下,都能与氯气发生反应生成氯化物。
如:Na、Cu等;但在通常情况下,干燥的氯气不能与铁起反应,因此,可以用钢瓶储运液氯。
2、与氢气的反应纯净的H2可以在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成具有刺激性气味的HCl气体,HCl气体极易溶于水,其水溶液叫做氢氯酸,亦即盐酸。
氯气与铜、氯气与氢气的反应说明,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,都可以叫做燃烧。
3、与水反应Cl2+H2O==HCl+HClO(次氯酸)次氯酸是弱酸,不稳定,易分解发出O2。
次氯酸是一种强氧化剂,能用来杀菌消毒,作漂白剂。
4、与碱的反应2NaOH+Cl2==NaClO+NaCl+H2O 2Ca(OH)2+2Cl2==Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OCa(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO次氯酸钙是漂粉精和漂白粉的有效成分。
(三)氯气的实验室制法(化学方程式)注意装置、收集、除杂、干燥、验满、尾气处理等。
(四)氯离子的检验Cl-+Ag+==AgCl↓四、卤素性质的比较可逆反应淀粉遇碘呈现出特殊的蓝色。
碘的这一特性可以用来检验碘的存在。
含卤化合物的主要用途(1)卤化银(2)碘化合物的主要用途五、物质的量应用于化学方程式的计算注意:左右相当、上下相同(1)在含有KCl、KI的混合液中,滴入足量的溴水,待反应完全后,将溶液蒸干,灼烧,最后得到的残留固体物质是()A. KCl和KBrB. KCl、KBr和I2C. KBrD. KBr和KI(2)实验室制备下列各组气体,所用气体发生装置基本相同的是()A. H2和O2B.H2和HClC.HCl和HFD.Cl2和HCl(3)卤素原子结构有关数据,不符合F<Cl<Br<I的变化规律的是()A. 电子层数B. 原子半径C. 最外层电子数D. 电子总数(4)下列属于化学变化的是()A. 碘升华B. 溴挥发C. 氢氟酸刻玻璃D. 用汽油从溴水中提取溴(5)下列说法正确的是()A. 单质氯有气、固、液态三种状态B. 氯气是黄绿色,所以氯化氢也是黄绿色C. 液氯是氯气的水溶液D. 氯气有毒,所以氯离子也有毒(6)将盛满新制氯水的圆底烧瓶倒立于水槽中,被日光照射后,看到有气泡逸出,这气体是()A. O2 B. Cl2 C. HCl D. H2(7)下列反应中,水作还原剂的是()A. 2Na+H2O==2NaOH+H2↑B. 2F2+2H2O==4HF+O2↑C. SO3+H2O==H2SO4D. Cl2+H2O==HCl+HClO (8)下列溶剂分别注入到少量碘水中振荡静置,溶液分层,下层显示紫色的是()A. 酒精B. 苯C. 汽油D. 四氯化碳(9)下列物质中不能使碘化钾淀粉试纸变蓝的是()A.氯水 B. 溴水 C. 碘水 D. 碘化钾溶液(10)下列物质在氯气中燃烧后,生成物为混合物的是()A. CuB. PC. H2D. Na(11)若除去Cl2中少量的HCl气体,可选用的试剂是()A. NaOH溶液B. AgNO3溶液C. 饱和食盐水D. 饱和Na2CO3溶液(12)在下列各组物质发生的化学反应中,氯元素部分被氧化,部分被还原的是()A. 氢气在氯气中燃烧B. 氯气通入氢氧化钠溶液中C. 二氧化锰与浓盐酸D. 磷在氯气中燃烧(13)下列物质的保存方法正确的是()A. 氢氟酸保存在塑料塞的玻璃瓶中B. 液溴盛放在用橡皮塞的玻璃瓶中C. 氯水贮于无色试剂瓶中,并密闭保存于阴凉处D. 漂白粉密封保存于阴凉处(14)随着核电荷数的递增,卤素性质的递变规律正确的是()①单质颜色逐渐加深②单质沸点升高③单质氧化性增强④离子半径逐渐增大⑤气态氢化物的稳定性逐渐增强⑥氢化物水溶液的酸性逐渐减弱A. ①②③B. ②④⑥C. ①②④D. ②③⑤⑥(15)下列微粒化学性质最活泼的是()A. Cl2B. ClC. Cl-D. N2(16)下列离子方程式书写正确的是()A. 金属Fe溶于稀盐酸:2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑B. 用NaOH对Cl2进行尾气吸收:Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2OC. Cl2溶于水:Cl2+H2O==2H++Cl-+ClO-D. 碘化钾溶液中滴入溴水:Br2+I-==I+2Br-(17)下列各组离子能在水溶液中大量共存的是()A. Ba2+、H+、Cl-、CO32-B. Ag+、NO3-、I-、K+C. Na+、H+、K+、OH-D. Na+、Cl-、Fe3+、NO3-。
卤族元素知识点总结
第四章卤族元素知识点总结1、卤族元素包括F、Cl、Br、I,原子结构上的相同点是最外层都是7个电子,原子结构上的不同点是电子层数依次增加,原子半径依次增大。
其对应单质都是双原子分子,宏观物质是由肉眼看不到的微观粒子组成的,F2、Cl2、Br2、I2也不例外,其单质分别由大量的F2、Cl2、Br2、I2分子组成,将分子假象为无数个圆形小磁铁,磁铁越大分子间的吸引力自然越大,而其分子的大小关系是F2<Cl2<Br2<I2所以分子间的吸引力I2最大,I2分子间的距离也就越小,所以从F2到I2A:由于分子间的距离逐渐减小,所以分子排列越来越紧密,密度逐渐增大;B:假设分子颜色都相同,那么排列的越紧密颜色越深,所以颜色逐渐加深;C:随着分子间距离的减少其物态也由气态逐渐变化到固态;D:达到物质熔点和沸点必须增大粒子间距离,破坏分子间的吸引力,而分子间的吸引力是逐渐增大的,所以熔沸点是依次升高的;E:物质溶解在水中的实质就是其微粒分散到水分子之间,而由于吸引力的增大分散卤素微粒是越来越困难的,所以溶解度是依次降低的;F:由于原子半径的增大,核对最外层电子的吸引能力是逐渐减小的,抢电子能力减小也就是氧化性是逐渐降低的。
F2>O2>Cl2>浓硫酸>Br2>Fe3+>I2G:对应离子的还原性F-<Cl-<Br<Fe2+<I-<SO22、卤素化学性质递变的具体表现:A:与金属化合,F2、Cl2、Br2可以将金属氧化到最高价,而I2只能将铁氧化到+2价;所以FeCl2和FeI3都是不能由单质直接化合而得到的;B:与H2的化合,与H2化合越来越困难,生成的氢化物也越来越不稳定,(随着抢电子能力的减弱,抢氢的能力也降低)但酸性是逐渐增强的,因为氢越来越自由;C:与水的反应,由于F2的氧化性大于O2所以F2可以置换出水中的氧2F2+2H2O=4HF+O2其他卤素单质氧化性小于O2,发生的是歧化反应X2+H2O=HX+HXOD:卤素间的置换反应,由于氧化性Cl2>Br2>I2,所以氧化性强的卤素可以把氧化性弱的卤素的阴离子氧化成单质而置换出来,但是由于F2要先与水反应放出氧气,所以F2不会置换出其它卤素。
高中化学卤族元素知识点归纳
高中化学卤族元素知识点归纳[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〔1〕位置:VIIA〔2〕原子构造:一样点:最外层电子数均为7不同点:F I电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。
〔3〕相似性:①单质均为双原子非极性分子②主要化合价为 -1价,最高正价为+7价〔F除外〕③都具有强氧化性[卤素单质的物理性质]说明(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,可用来别离、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)卤素的原子构造及元素性质的相似性、递变性.卤化氢:易溶于水,在空气中形成白雾。
①HCl2 + 2H2O =4HF + O2(置换反响) 氧化性:F2>O2注意:将F2通入某物质的水溶液中,F2先跟H2O反响.如将F2通入NaCl的水溶液中,同样发生上述反响,等等.②X2 + H2O ~HX + HXO 〔X=Cl 、Br、I〕 Cl2 、Br2、I2与H2O的反响逐渐减弱,都是可逆反响。
〔4〕与金属反响卤族元素与变价元素一般生成高价态化合物,但 Fe + I2 = FeI2 〔碘化亚铁〕〔5〕与碱的反响:2F2 + 2NaOH =2NaF + OF2 + 2H2O X2〔Cl2 、Br2、I2〕+2NaOH NaX + NaXO + H2O(6)卤素单质间的置换反响.2NaBr + C12(新制、饱和) = 2NaCl + Br2 2Br- + C12 = 2C1- + Br2参加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 + I2 2I- + Cl2 =2C1- + I2①参加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将反响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缺乏量时).2NaI + Br2 =2NaBr + I2 2I- + Br2 =2Br- + I2①参加CCl4并振荡后,液体分层.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将反响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NaI(Br2缺乏量时).F2 + NaX(熔融) =2NaF + X2 (X=C1、Br、I)注意将F2通入含Cl-、Br-或I-的水溶液中,不是发生卤素间的置换反响,而是F2与H2O反响.(7)碘单质(I2)的化学特性.I2 + 淀粉溶液→ 蓝色溶液说明①利用碘遇淀粉变蓝的特性,可用来检验I2的存在.②只有单质碘(I2)遇淀粉才显蓝色,其他价态的碘无此性质.例如,向NaI溶液中滴加淀粉,溶液颜色无变化.假设再滴加新制氯水,因有I2被置换出来,那么此时溶液显蓝色.卤素检验⑴单质检验:Cl2、Br2—淀粉-KI试纸 I2—淀粉⑵C l-、Br-、I-检验:先加HNO3再加AgNO3〔8〕萃取和分液实验萃取是一种常用的别离液-液混合物的方法,它是利用一种溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解度的不同,把溶质从一种溶剂转移到另一种溶剂的操作。
碱金属卤素递变规律
二、卤族元素性质的递变规律1.卤素单质的物理性质氟、氯、溴、碘单质的颜色逐渐加深,密度逐渐加大,熔沸点逐渐升高,水溶性逐渐减小(氯除外)。
2.卤素的化学性质按氯、氯、溴、碘的顺序,元素的非金属性,单质的氧化性、与氢化合的能力、与水反应的程度均逐渐减弱。
(1)与金属反应:氟(F2)可以与所有的金属反应;氯(Cl2)可以与绝大多数金属反应;溴、碘也可以与大多数金属反应。
例如:2Fe+3Cl2== 2FeCl3而Fe+I2 == FeI2(2)与氢气反应:反应条件由易到难;反应程度由剧烈变为缓慢;卤化氢的稳定性逐渐减弱。
(3)与水反应:氟特殊,氯、溴、碘相似。
反应的剧烈程度逐渐减弱。
(4)卤素单质间的置换反应Cl2 + 2Br-= 2Cl-+ Br2氧化性:Cl2 > Br2 还原性: Br-> Cl-Cl2 + 2I-= 2Cl-+ I2氧化性:Cl2 > I2 还原性: I- > Cl-Br2 + 2I-= 2Br-+ I2氧化性:Br2 > I2 还原性: I- > Br-结论:单质氧化性:F2>CI2>Br2>I2离子还原性:F-<CI-<Br-<I-3.卤化氢的性质氢卤酸的酸性其中氢氟酸为弱酸。
、卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次增强,其稳定性依次减弱,4.氯的含氧酸次氯酸(HClO):仅存于溶液中,具有不稳定性,强氧化性。
其酸性比碳酸还弱。
其盐类中,次氯酸钙[Ca(ClO)2]是漂白粉中的有效成分。
高氯酸(HClO4):是已知酸中酸性最强的一种酸。
LI NA K Rb Cs 熔沸点依次降低。
1.相似性:最外层电子数为12.递变性:1.电子层数逐渐增多;2.熔点逐渐降低;3.沸点逐渐降低;4.密度呈增大趋势(但NA>K);5.金属性逐渐增强。
3.碱金属元素的主要化学性质:1.与氧气反应。
都可以与氧气反应,但Li的燃烧产物为普通氧化物Li2O,而Na的燃烧产物为过氧化物Na2O2,K,Rb,Cs的燃烧产物更复杂。
高一化学 知识点精析精练 卤族元素
第二节卤族元素知识归纳1.原子结构的相似性与递变性相似性:最外层都有7个电子。
递变性:电子层数依次增加,原子半径依次增大。
2.物理性质的相似性与递变性相似性:都是有色物质;在水中溶解度都较小,而在有机溶剂中溶解度都增大。
递变性:颜色由浅变深(浅黄绿色→紫黑色);状态由气态到固态;熔、沸点由低到高;密度由小到大。
3.化学性质的相似性与递变性相似性:都是氧化剂,能氧化大多数金属和非金属单质;都能与水反应生成酸;都能与碱反应。
递变性:氧化性由强到弱;相互置换能力由强到弱;与氢气反应的条件由低到高,生成的气态氢化物的稳定性由强到弱;阴离子的还原性由弱到强;与水等物质的反应程度由大到小。
4.卤族元素中的特殊性(1)砹是一种放射性元素。
(2)氟单质与水反应生成氢氟酸和氧气。
(3)氟化银可溶于水而其他卤化银难溶于水;氟化钙难溶于水而其他卤化钙可溶于水。
(4)碘单质遇淀粉变蓝色。
学法建议1.根据氯元素的有关性质类推、联想、归纳出卤族元素的共同性质及其递变规律。
2.学会结构决定性质的化学基本思维方法,因为卤素原子最外层有7个电子,所以都具有氧化性;由于核外电子层依次增多,在化学性质上又体现出递变性,如与氢气反应的剧烈程度逐渐减弱,生成的气态氢化物的稳定性依次减弱,与水反应的程度逐渐减弱,相互置换的能力依次减弱,氧化性依次减弱等。
3.用氧化还原的理论理解卤素的化学性质,与金属或非金属单质的反应中卤素均作氧化剂,与水或碱的反应中卤素(氟单质除外)既作氧化剂又作还原剂,卤素单质越活泼其氧化性越强。
4.已知Fe与Cl2反应生成FeCl3,Fe与Br2反应生成FeBr3,那么Fe与I2反应也生成FeI3吗?因为卤素氧化性是依次减弱的,且从量变到质变,I2的氧化性已较弱,只能将变价金属氧化到低价,故应生成FeI2。
同理可推测若将少量Cl2通入FeBr2中和通入FeI2中,发生的反应相同吗?根据上述推理可知,在FeBr2中应是Fe2+先被氧化,生成FeBr3和FeCl3,而在FeI2中则是I-先被氧化,生成FeCl2和I2。
卤族元素性质递变规律
1.卤族元素性质的相似性和递变性(1)卤素单质随原子序数的递增,颜色逐渐加深,从F2→Cl2→Br2→I2,颜色由淡黄绿色→黄绿色→深红棕色→紫黑色,状态由气态→气态→液态→固态;卤素单质固态时均为分子晶体,分子量增大,范徳华力增大,熔沸点逐渐升高。
(2)从F→I,电子层数增多,非金属性减弱,表现为:氧化性F2>Cl2>Br2>I2,还原性I->Br->Cl-。
2.卤素氢化物性质的递变规律(1)还原性按HF、HCl、HBr、HI顺序逐渐增强。
例如:①氟单质只能通过电解法才能制取;②浓硫酸可以干燥HCl气体而不能干燥HBr、HI气体;③FeCl3可使淀粉─KI试纸变蓝色。
(2)水溶液的酸性:卤素氢化物都极易溶于水,且其水溶液的酸性依次增强。
(3)热稳定性按HF、HCl、HBr、HI依次降低。
3.卤化银的溶解性、稳定性及卤素离子的检验(1)在AgX中,只有AgF易溶于水,其余均难溶于水,且按AgCl、 AgBr、 A gI顺序溶解度依次减小。
(2)AgX都不稳定,见光或受热易分解为卤素单质和银,且按AgF、AgCl、 A gBr、 AgI的顺序稳定性依次减弱。
(3)AgCl、 AgBr、 AgI都不溶于稀硝酸,且颜色逐渐加深,分别为白色、浅黄色、黄色,所以,可用硝酸酸化的硝酸银来检验Cl-、Br-、I-的存在。
4.卤素单质的制取(1)氯气的制取①工业制氯气:2NaCl + 2H2O ════ 2NaOH + Cl2↑+ H2↑②实验室制取氯气:以含有Cl-的物质为原料,凡能将Cl-氧化成Cl2的物质都可以作为制取氯气的氧化剂。
如:MnO2 + HCl(浓);MnO2+ NaCl + H2SO4(浓);KMnO4 + HCl(浓);KClO3+ HCl(浓);HClO+HCl等。
(2)溴的制取①工业制溴(以海水为原料)Ⅰ、通Cl2气将化合态的溴氧化成单质溴:Cl2+ 2 Br- === 2 Cl- + Br2Ⅱ、以硫酸酸化,NaBr与NaBrO3发生反应,结果化合态的溴转化为溴单质5Br- + BrO3- + 6H+ ═══ 3Br2+ 3H2O②实验室制溴一般用NaBr、浓H2SO4、MnO2共热,即:2NaBr + 2H2SO4(浓) + MnO2═══ Na2SO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O 注意:卤素单质对橡胶制品有强腐蚀性,使用橡胶管时玻璃管要靠紧,使用橡胶塞时,要用铝箔包住。
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一、卤族元素的结构性质,递变规律
元素符号(名字)氟氯溴碘元素符号(字母)
F
Cl
Br
I
原子结构
结构特点最外层电子数目相等,电子层数不等
位
置
第二周期
第ⅦA 族
第三周期第ⅦA 族第四周期第ⅦA 族第五周期第ⅦA 族主要化合价
-1
1-,+1,+3+5,+7
1-,+1,+3+5,+7
1-,+1,+3+5,+7
原子半径非金属氧化性阳离子半径阴离子半径最高价氧化物Cl 2O 7Br 2O 7I 2O 7最高价氧化物对应的水化物
HClO 4
HBrO 4
HIO 4
气态氧化物
形
成
稳定性酸性卤化银
物
质
AgF
AgCl
AgBr
AgI
水溶性
颜
色
无色
白色
浅黄
黄色
感光性
无感光性
卤素单质
分式F 2Cl 2Br 2I 2颜色浅黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫红的
状态
气态气态液态固态
熔沸点
水溶性遇水剧烈反应置换反应
歧化反应歧化反应歧化反应
水溶液中的颜色黄绿色橙红色黄色或橘黄色
有机溶剂中的颜色黄绿色橙红色紫红色
密度
含氧酸
HClO ,HClO 2,HClO 3,HClO 4,
HBrO ,HBrO 2HBrO 3,HBrO 4
HIO ,HIO 2HIO 3,HIO 4。