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卤族元素性质

复习重点

1。卤素单质在物理性质和化学性质上的主要差异及递变规律；

2。卤族元素的化合物性质的递变性；

3。卤化银的性质、用途及碘与人体健康的关系。

4。重点考查卤素性质的变化规律。

1。氯气

［氯气的物理性质］

（1）常温下，氯气为黄绿色气体。加压或降温后液化为液氯，进一步加压或降温则变成固态氯。

（2）常温下，氯气可溶于水（1体积水溶解2体积氯气）。

（3）氯气有毒并具有强烈的刺激性，吸入少量会引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量则会中毒死亡。因此，实验室闻氯气气味的正确方法为：用手在瓶口轻轻扇动，仅使少量的氯气飘进鼻孔。

［氯气的化学性质］

氯原子在化学反应中很容易获得1个电子。所以，氯气的化学性质非常活泼，是一种强氧化剂。

（1）与金属反应：Cu + C12 一CuCl2

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 + CI2 亠-2NaCI 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、FeCb）。

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CUCI2晶体小颗粒；钠在氯气中燃烧，产生的白烟为NaCI晶体小颗粒；等等。

（2）与氢气反应。H2 + CI2 "2HCI

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。

④ H2与Cl2反应生成的HCI气体具有刺激性气味，极易溶于水。HCI的水溶液叫氢氯酸，俗称盐酸。

(3)与水反应。C12 + H2O = HCI + HCIO 离子方程式：CI2 + H2O = H + + CI —+ HCIO

说明：①C12与H20的反应是一个C12的自身氧化还原反应。其中，CI2既是氧化剂又是还原剂，H20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H20反应生成HCI和HCIO，因此，新制氯水是一种含有三种分子(C12、HCIO、H2O)和四种离子

(H +、Cl —、CIO —和水电离产生的少量0H―)的混合物。所以，新制氯水具有下列性质：酸性( H + ),漂白作用(含HCIO)，CI —的性质，C12的性质。

③新制氯水中含有较多的CI2、HCIO，久置氯水由于C12不断跟H2O反应和HCIO不断分解，使溶液中的CI2、HCIO逐渐减少、HCI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 V 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HCIO。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f金属氯化物+ 次氯酸盐+水。

重要的反应有：

C12 + 2NaOH = NaCI + NaCIO + H2O 或CI2 + 2OH-= CI-+ CIO-+ H2O 该反应用于实验室制C12时，多余CI2的吸收(尾气吸收)。

2CI2 + 2Ca(OH)2 = Ca(C1O)2 + CaCl2 + 2H2O

说明①CI2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(CIO)2和CaCI2，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(CIO)2+2HCI = CaCl2+2HCIO

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(CIO)2 + CO2 + H2O = CaCOU + 2HCIO 2HCIO^—2HCI + O2 T

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(HCIO)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HCIO 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。

②HCIO不稳定，易分解，光照时分解速率加快。有关的化学方程式为：2HCIO = 2H ++ 2CI—+ O2 T,

因此HCIO是一种强氧化剂

③HCIO能杀菌。自来水常用氯气杀菌消毒（目前已逐步用C1O2代替）。

④HCIO能使某些染料和有机色素褪色。因此，将CI2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、KMn。4、KCIO3、Ca（CIO）2等］将浓盐酸中的CI-氧化来制取C12。例如：

MnO2 + 4HCI （浓）MnCI2 + Cl2f + 2HO 2KMnO4 + 16HCI （浓）=2KCI + 2MnCI 2 + 5CI2 T + 8HO （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NaCI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HCI 气体。因此在实验室中，要制取干燥、纯净的CI2，常将反应生成的C12依次通过盛有饱和NaCI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。

［CI —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C「。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，贝U不能用HNO3酸化的AgNO3溶液来检验CI-，

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-）。

2。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。