卤素单质总结
卤素单质及化合物的特性
卤素单质及化合物的特性
1.F原子半径小,获电子能力强;无正价,无含氧酸。
F2是氧化性最强的非金属单质。
2.F2与H2反应剧烈,低温、暗处即发生爆炸。
3.F2可以与稀有气体中的Xe、Kr等作用生成相应的氟化物,XeF2、XeF4、XeF6、KrF2等,它们在常温下都是白色固体。
4.稳定性HF>HCl>HBr>HI,其生成由易到难为HF>HCl>HBr>HI。
5.AgCl(白)、AgBr(浅黄)、AgI(黄),但AgF为无色晶体;AgCl、AgBr、AgI既不溶于水,也不溶于HCl和HNO3,但AgF能溶于水得无色溶液。
6.F2、HF气体与氢氟酸均能腐蚀玻璃,不能用玻璃容器盛装。
(SiO2+2F2====SiF4↑+O2↑,SiO2+4HF====SiF4↑+2H2O)
7.F2能与水反应放出O2,故F2不能从其他卤素化合物的水溶液中将其卤素单质置换出来。
8.Br2常温下是液态,且是惟一的一种液态非金属单质。
Cl2易液化。
9.液态Br2有剧毒,易挥发,故要用蜡严密封闭保存在磨口玻璃瓶中,还可加少许水作保护剂抑制Br2挥发。
不可用橡胶塞。
10.碘水能使淀粉变蓝,I2晶体易升华,是常温下固体单质中惟一的双原子分子。
与Fe 反应生成FeI2而非FeI3(因I2的氧化性弱)。
大学卤素知识点总结
大学卤素知识点总结卤素是元素周期表中第17族的元素,包括氟、氯、溴、碘和熔点最高的氩。
卤素是非金属元素,通常呈现为单质状态为二元素分子状态,或以负离子的形式存在于自然界中。
在化学反应中,卤素通常会失去一个电子,形成一种带负电荷的离子,称为卤化物。
氟、氯、溴和碘是地球化学中最广泛存在的卤素元素。
它们分别以氟化钠、氯化钠、溴化钠和碘化钠的化合物形式存在于自然界中。
这些化合物在日常生活中被广泛应用,例如氯化钠被用作食盐,氯化钠被用作水处理剂,溴化钠被用作药品,碘化钠被用作防腐剂和药剂。
卤素在化学中有着广泛的应用,包括医药、食品加工、水处理、农业和工业生产等方面。
下面是大学卤素的一些重要知识点总结:1. 卤素的性质卤素的一般性质包括:外部电子层有7个电子,容易失去一个电子形成带负电荷的离子,因此具有强氧化性;在化合物中通常呈现为单质状态为二元素分子状态;卤素的化合物通常呈现为盐的结构,包括氯化物、溴化物和碘化物。
2. 卤素的制备氯、溴和碘的制备方法是通过化学反应或电化学方法。
其中,氯的制备可以通过氯气提制或氯化钠电解制备;溴的制备可以通过溴化钠的电解法或者用氢氧化镉和氯酸钠反应制备;碘的制备可以通过碘化钠和过氧化氢的反应制备。
3. 卤素的化学性质卤素在化学反应中通常会失去一个电子,形成一种带负电荷的离子,称为卤化物。
由于卤素的外部电子层有7个电子,因此卤素的化合物通常呈现为盐的结构。
卤素具有强氧化性,在化合物中通常呈现为单质状态为二元素分子状态。
4. 卤素的应用卤素在医药、食品加工、水处理、农业和工业生产等方面有着广泛的应用。
例如氯化钠被用作食盐、水处理剂和医药原料;溴化钠被用作药品原料;碘化钠被用作防腐剂和药剂;氟化物在环境保护和农业生产中有广泛的应用。
总而言之,卤素是一类非金属元素,具有强氧化性,在化学反应中通常会失去一个电子,形成一种带负电荷的离子。
卤素在医药、食品加工、水处理、农业和工业生产等方面有着广泛的应用,是现代化学工业中不可或缺的一部分。
卤素单质总结
卤素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 + C12CuCl2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.化学方程式: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)2②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+2HClO④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↓+ 2HClO 2HClO2HCl + 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。
卤素单质
Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
NaBr溶液 溴的四氯化碳溶液
(下层橙色)
结 氯气能把 溴 从其化合物中置换出来 论 氧化性 Cl2 > Br2
溴水
CCl4
溴水与碘化钾溶液反应 Br2 +2KI =2KBr+I2
KI溶液 碘的四氯化碳溶液 (下层紫红色)
结 溴单质 能把 碘 从碘化物中置换出来 论 氧化性 Br2 > I2
气的相互反应上
H2+F2= 2HF 【很稳定】
H2+C加l2热=或==光照2HCl【较稳定】
加热
H2+Br2===
2HBr
【易分解】
加热到350℃ 缓慢反应
H2+I2
2HI 【更易分解】
不断加热 缓慢反应
氢 化反 物应 稳能 定力 性渐 渐弱 弱
三、卤素单质
1·卤素包括
氟F 氯Cl 溴Br 碘I 砹At
因为砹是放射性元素,且实验数据较少,在 本节中就不予以讨论了
2、物理性质
F2 Cl2 状态 气 气 颜色 淡黄 黄绿
毒性 剧毒 有毒
特性
Br2 I2 液固 红棕 紫黑 有毒 有毒
易挥 易升华 发 遇淀粉
变蓝
3、卤素单质和水反应:
2F2+ 2H2O ==4HF +O2
Cl2、Br2、I2 在水中溶解度较小,分别 称氯水、溴水、碘水 X2+H2O==H++X_+HXO(X 为Cl、Br、I )
4、卤素单质与NaOH的反应
Cl2+2NaOH == NaCl+NaClO+H2O
Br2+2NaOH== NaBr+NaBrO+H2O I2+2NaOH== NaI+NaIO+H2O
卤素单质的物理性质和化学性质
卤素单质的物理性质和化学性质
卤素单质是卤素族元素的标准化学物质,是由该族元素原子结合而成的化合物,包括氟、氯、溴、碘、硫、氯仿和硅;并由地球大气层中氯和氟等元素组成。
卤素单质的物理性质:
1. 大多数卤素单质散热性能良好,具有较高的纯度;
2. 卤素单质的密度较低,溴的密度为
3.12g/cm3,氯为1.99g/cm3,氟为1.69g/cm3,比水低得多;
3. 卤素单质易汽化,摩尔沸点低,具有较高的挥发性,可进入大气气层;
4. 卤素单质大多具有非常好的电介质性质,硫酸盐类具有良好的腐蚀性和分解性,
例如氯仿和氯气;
5. 卤素单质大多无色,有的如溴是无色透明液体,碘是黄色液体,氯具有苦涩的气味,有的如硫的无色气体气味刺鼻,硅的深绿色液体有微厚的油腻感。
卤素单质的化学性质:
1. 卤素单质的稳定性往往较差,反应具有催化作用;
2. 由于卤素单质都具有一定的离子性,所以大多在水溶液中表现出离子溶液,具有
相当高的指令常数;
3. 卤素单质易发生氧化还原反应,氧化性大多由氯高到溴,碘、硫和氯仿更稳定;
4. 卤素单质发生加成、脱水等水解反应,大多具有几乎恒定的临界温度;
5. 卤素单质具有酸性或碱性,受水分解后表现出改变的pH值,比如氯的溶液是碱性的,而硫的溶液是酸性的。
卤素单质的物理性质和化学性质
实验设计:完成学案上的实验设计 活泼性递变: F2 ﹥ Cl2 ﹥ Br2 ﹥ I2
二、卤素单质的化学性质
小结: 卤素单质在化学性质上有相似性,但也有递变性
相似性: 因为卤素的最外层电子都是7个,所以卤素 都具有较强的非金属性 递变性: 因为卤素的电子层数不同,卤素的电子层数 依次增大,原子半径依次增大,所以卤素的 非金属性在随着电子层数的增多而减弱
二、卤素单质的化学性质
小结: 同一主族的元素,自上而下,随着电子层数 的 增多 ,原子半径 增大 ,得电子能力逐 渐 减弱 ,失电子能力逐渐 增强,所以元素 的非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。
相同点:最外层电子都是7个 卤素:卤族元素 不同点:电子层数不同,卤素的电子层数 依次增大,所以原子半径依次增大。 小结:同一主族元素原子的最外层电子数相同 电子层数自上而下依次增大。
二、卤素单质的化学性质
氯气能跟哪些物质反应呢? 能与大多数金属反应 能与H2反应 能与碱溶液反应 能与水反应
二、卤素单质的化学性质
卤素单质与H2反应: F 2 + H2 2HF Cl2+H2 光 2HCl Br2+H2 500℃ 2HBr 高温 I2 + H2 2HI
二、卤素单质的化学性质
探究:比较氯、溴、碘的化学活泼性 理论基础:我们可以通过一种元素的单质能否把 另一种元素从它的化合物中置换出来,推断它 们的化学活泼性。
卤素单质的物理性质和化学性质
执教者:平涛
一、卤素单质的物理性质
一、卤素单质的物理性质
卤素单质物性质的递变:
元素名称: 氟 单质化学式: F2 颜色变化: 状态变化: 密度变化: 熔沸点变化:
卤素总结与卤素间的置换
通式:X2 + H2O 通式: (X:Cl、Br、I)
写出卤素单质与氢氧化钠溶液反应的方程式
卤素原子的结构
练习: Cl、Br、 练习:写出卤素原子 F、Cl、Br、I 的 原子结构示意图。 原子结构示意图。
F
Cl
Br
I
At
思考:它们的原子结构有什么相同点和不同点? 思考:它们的原子结构有什么相同点和不同点?
卤素原子的结构
易得1个电子, 最外层7 最外层7个电子 易得1个电子,氧化性强 相同点: 相同点:
不同点: 不同点:核电荷数递增
电子层数递增 原子半径依次增大
原子得电子的能力 逐渐减弱 元素非金属性逐渐减弱 单质氧化性逐渐减弱
卤素活泼性顺序: 卤素活泼性顺序:Cl2 > Br2 > I2 原子结构 决定 元素及其单质的性质
分层,上层几乎无色, 分层,上层几乎无色, 下层红棕色, 下层红棕色,有Br2
活泼性: 活泼性:Cl2 > Br2
现象
Cl2 +2KI→2KCl +I2 Cl2 + 2I- → 2Cl- + I2 活泼性: 活泼性:Cl2 > I2
分层,上层几乎无色, 分层,上层几乎无色, 下层紫色, 下层紫色,有I2
卤素单质的化学性质
卤素原子结构的相似性,决定了单质化学性质的相似性 相似性。 卤素原子结构的相似性,决定了单质化学性质的相似性。 与金属反应, 与金属反应,生成卤化物 与氢气反应, 与氢气反应,生成卤化氢 与水反应,生成氢卤酸和次卤酸( 特例) 与水反应,生成氢卤酸和次卤酸(F2特例) 与碱反应, 与碱反应,生成卤化物与次卤酸盐等 卤素原子结构的差异性,决定了单质化学性质的差异性 卤素原子结构的差异性,决定了单质化学性质的差异性 和递变性。 和递变性。 活泼的卤素单质, 活泼的卤素单质,可以把不活泼的卤素单质从它的 盐溶液中置换出来。 盐溶液中置换出来。 卤素之间的置换反应
卤素单质总结
卤素卤族元素[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] 颜色颜色状态状态(常态) 熔点、沸点熔点、沸点 溶解度(水中) 密度密度 F 2 浅黄绿色浅黄绿色 浅深气体气体 低 高降低小大 Cl 2 黄绿色黄绿色 气体气体 部分溶于水,并与水发生不同程度反应Br 2深红棕色深红棕色 液体液体易挥发易挥发 I 2 紫黑色紫黑色 固体固体 升华升华说明 (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.,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.升华的性质,可用来分离、提纯单质碘. (3)Br 2、I 2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Br 2、I 2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 核电荷数核电荷数9 17 35 53 原子结构的相似性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,单质都具有强氧化性,是强氧化剂③单质均能与是强氧化剂③单质均能与H 2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,Br 2、I 2的反应与C12类似类似原子结构的递变性递变性 核电荷数核电荷数电子层数电子层数少 多 原子半径原子半径小 大化学性质的递变 性原子得电子能力原子得电子能力强 弱 单质的氧化性单质的氧化性 单质与氢气化合单质与氢气化合 易 难 单质与水反应单质与水反应剧烈剧烈 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.F 2 Cl 2 Br 2 I 2 与H 2化合的条件 冷、暗冷、暗点燃或光照点燃或光照 500℃ 持续加热持续加热 反应情况反应情况爆炸爆炸强光照射时爆炸缓慢化合缓慢化合缓慢化合,生成的HI 同时分解同时分解产生卤化氢产生卤化氢 的稳定性的稳定性HF >HCl >HBr >HI (3)卤素单质与水的反应. ①2F 2 + 2H 2O =4HF + O 2(置换反应) 注意:将F 2通入某物质的水溶液中,F 2先跟H 2O 反应.如将F 2通入NaCl 的水溶液中,同样发生上述反应,等等.样发生上述反应,等等. ②X 2 + H 2O = HX + HXO (X =C1、Br 、I). (4)卤素单质间的置换反应. 2NaBr + C12(新制、饱和) = 2NaCl + Br 2 2Br - + C12 = 2C1- + Br 2说明 加入CCl 4并振荡后,液体分层.上层为含有NaCl 的水层,无色;下层为溶有Br 2的CCl 4层,显橙色.层,显橙色. 2NaI + C12(新制、饱和) =2NaCl + I 2 2I - + Cl 2 2 =2C1- + I2 说明 ①加入CCl 4并振荡后,液体分层.上层为含有NaI 的水层,无色;下层为溶有I 2的CCl 4层,显紫红色.层,显紫红色.②将反应后的溶液加热蒸干灼烧,生成的I 2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 + Br 2 =2NaBr + I 2 2I - + Br 2 =2Br - + I 2说明 ①加入CCl 4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CCl 4层,显紫红色.层,显紫红色.②将反应后的溶液加热蒸干灼烧,生成的I 2升华,故残留的固体为NaBr(Br 2足量时)或NaBr 和NaI(Br 2不足量时). F 2 + NaX(熔融) =2NaF + X 2 (X =C1、Br 、I) 注意 将F 2通入含Cl -、Br -或I -的水溶液中,不是发生卤素间的置换反应,而是F 2与H 2O 反应.反应.(5)碘单质(I 2)的化学特性.I 2 + 淀粉溶液淀粉溶液 → 蓝色溶液蓝色溶液 说明 ①利用碘遇淀粉变蓝的特性,可用来检验I 2的存在.的存在.②只有单质碘(I 2)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.若再滴加新制氯水,因有I 2被置换出来,则此时溶液显蓝色.被置换出来,则此时溶液显蓝色.[卤化银]AgF AgCl AgBr AgI 颜 色 白色白色 白色白色 浅黄色浅黄色 黄色黄色逐 渐 加 深溶解性溶解性 易溶于水易溶于水难溶于水,也难溶于稀HNO 3 感光性感光性 见光分解:2AgX 2Ag + X 2 (X=Cl 、Br 、I) 用 途 ①检验X -:Ag + + X -=AgX ↓(试剂为AgNO 3溶液和稀HNO 3) ②制作感光材料(常用AgBr) ③AgI 用于人工降雨用于人工降雨。
卤素性质总结(可上传)
一、卤素单质的物理性质
颜 状 色 态
常温时 密度
F2 淡黄绿色 气体 浅 气
Cl2 黄绿色 Br2
气体 深红棕色 液体 固体
1.69 g/L
密 熔点 沸点 熔沸点 溶解度 度(℃) (℃)(℃)(100g水) -219.6 -188.1 低 小 -101 -7.2
大
226cm3 4.16g
卤素非金属性递变规律:F ﹥ 卤素单质氧化性强弱:F2
Cl ﹥ Br ﹥I
> Cl2﹥ Br2﹥I2
2、卤素单质之间的置换反应
实质:较活泼的卤素单质把较不活泼 的卤素离子从溶液中置换出来,发生氧 化还原反应。
Cl2、Br2、I2的活泼性比较
演示实验
Cl2+2NaBr→2NaCl+Br2
提供药品: NaBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、苯、CCl4 最少几个实验就可以证明Cl2、Br2、I2活泼性强弱? ①新制氯水 ②苯或四氯化碳 ①新制溴水 ②苯或四氯化碳
F-
Cl-
Br-
I-
还原性逐渐增强
三、卤素单质的化学性质总结
(1) + 金属 1.氯、溴、 碘 的相似性 (3) + H2O (2) + H2
金属卤化物 HX HX + HXO
(4) +NaOH
NaX + NaXO+H2O
(1)卤素与金属的反应
卤素单质与大多数金属在一定 条件下可以发生反应。 单质碘与变价金属反应生成的 是低价金属碘化物。 Fe+ I2=FeI2 2Fe+ 3Br2=2FeBr3 2Fe+ 3Cl2=2FeCl3 单质碘的氧化性弱于氯和溴。
HCl+ HClO HBr + HBrO HI + HIO
高三化学卤族元素知识总结
高三化学卤族元素知识总结一、单质的化学性质:⑴与金属反应:M+X2 →MXn2Fe+3Cl2 =2FeCl3 Cu+Cl2 = CuCl2 2Fe+3Br2=2FeBr3 Cu+Br2 = CuBr2Fe+I2=FeI2 ( 2Cu+ I2=2CuI) Fe+S=FeS (2Cu+S=Cu2S)思考:碘与硫的氧化性谁比较强⑵与H2 反应:H2+X2=2HXa.HX生成及稳定性:HF>HCl>HBr>HIb.HX的还原性:HF<HCl<HBr<HIc.HX水溶液的酸性:HF<HCl<HBr<HI(3)与水反应:2F2 + 2H2O = 4HF + O2思考:还原剂、氧化剂各是哪种物质?X2 + H2O = HX + HXO (X=Cl、Br、I)(4)相互间置换:置换能力:F2>Cl2>Br2>I2Cl2+2Br-= Br2 + 2Cl- Cl2+2I-= I2 + 2Cl- Br2+2I-= I2 + 2Br-(I2+S2-= S + 2I -)(卤化氢与活泼卤素间也可置换)(5)其他:最高价含氧酸酸性: HClO4>HBrO4>HIO4X-离子还原性:I- > Br- > Cl- > F- (F-无还原性)二、卤素及其化合物的特殊性1、氟⑴单质氧化性最强;⑵F-无还原性;⑶HF酸腐蚀玻璃;⑷AgF溶于水,CaF2难溶;⑸F元素无正价,⑹氟无含氧酸;⑺HF水溶液呈弱酸性,而HCl,HBr,HI水溶液为强酸性;⑻氢氟酸可存于塑料容器或铅制容器中。
2、氯⑴凡能生成次氯酸的物质均有强氧化性〔Cl2、NaClO、Ca(ClO)2〕;⑵Cl-+Ag+=AgCl↓(白),不溶于稀HNO3;⑶ Cl2为黄绿色气体,新制氯水呈浅黄绿色;⑷HClO4最强酸。
3、溴⑴液溴为棕红色液体,易挥发;⑵腐蚀皮肤、橡胶;⑶保存液溴:密闭,冷暗处,液(水)封,玻璃塞;⑷溴水橙黄色;⑸AgBr见光分解用于照像术;⑹HBr能被浓硫酸氧化,应用浓磷酸制备,用P2O5干燥。
卤素单质性质的递变规律课件
溴与金属反应不如氯和氟剧烈,但也能生 成高价态的金属溴化物,如溴与铁、铜等 反应生成溴化铁、溴化铜。
碘与金属反应不如溴和氯剧烈,但也能生 成高价态的金属碘化物,如碘与铁、铜等 反应生成碘化铁、碘化铜。
与氢气的反应
氟与氢气的反应
氟与氢气在低温下反应生成氟 化氢,同时放出热量。
氯与氢气的反应
氯与氢气在光照条件下反应生 成氯化氢,同时放出热量。
氟(F):气体 溴(Br):液体
氯(Cl):气体 碘(I):固体
气味
01
02
03
04
氟(F):剧毒、刺激性 气味
氯(Cl):刺激性气味
溴(Br):刺激性气味
碘(I):轻微刺激性气 味
熔沸点
01
氟(F)
-188℃/-185℃
02
氯(Cl)
-31℃/-101℃
03
溴(Br)
-7.2℃/-112℃
04
控制用量
避免直接接触皮肤和眼睛
卤素单质有毒,应避免直接接触皮肤 和眼睛,如果不慎接触,应立即用大 量清水冲洗,并及时就医。
使用卤素单质的量应严格控制,避免 大量泄漏或挥发。
泄漏处理与应急措施
疏散人员
如果发生泄漏,应立即疏散人员,并确保安 全区域内的空气流通。
吸收泄漏物
可以使用干燥的砂土或其他不燃材料吸收泄 漏的卤素单质。
将氯化物与浓盐酸共热,后用水吸收得到。
氟的实验室制备
电解氟化物如氟化钠或氟化铵,再分离得到 。
碘的实验室制备
将碘化物与浓硝酸共热,后用水吸收得到。
制备过程中的注意事项
溴、氯、碘的制备过程中需注意通风 橱的使用,防止中毒。
氟气的制备需使用特殊设备,并确保 在专业人员的指导下进行。
卤素单质
第一节卤素单质概述:卤族元素(X)包括氟氯溴碘砹等六种元素原子结构特点: 原子序数电子层排布电子排布式电子构型相同点:不同点:1.氟元素的发现:1529年德国人Agricola曾描述过: 利用萤石作为矿石的溶剂能使矿石在熔融时更容易流动.1670年从事玻璃加工工业的施万哈德家族发现,萤石与浓硫酸反应生成的气体,能够刻蚀玻璃,可在玻璃上刻蚀图案制成艺术品.18世纪时已制得氢氟酸,并根据它的性质,判断其组成中可能含有一种与氯相似的元素,德国的化学家许村贝克则认为这种元素是元素中最活泼的,要把它从化合物中分离出来是非常困难的.1813年英国化学家戴维曾电解氟化物制氟,但没有成功.后来英国化学家哥尔也用电解法电解氟化氢,但实验时发生了爆炸.显然是产生的少量的氟和氢激烈化合的结果.1886年法国化学家莫瓦桑终于用铂制的U形管,以铂铱合金作电极,用萤石制的螺旋帽盖紧管口并在低温条件下(-23℃),把干燥的氟氢化钾溶于液态氟化氢中作为电解质进行电解,制出了氟气.它遇到单质硅立即着火,与氯化钾反应产生氯气,根据很多化学反应,确证氟有惊人的活泼性.起初把它命名为'氟',即'流动'之意.2.氯元素的发现瑞典化学家Scheele在1771-1774年致力于软锰矿的研究,当时曾把以二氧化锰为主要成分的矿石,浸入盐酸中,立即冒出一种令人窒息的黄绿色气体,并发现它微溶于水,使水略带有酸味;并且有漂白作用,能使蓝石蕊试纸几乎变白,又能漂白花朵和绿叶;另外还能腐蚀金属;在这种气体中昆虫会立即死去.至1810年11月在英国皇家学会上才正式确认上述黄绿色气体是一种新元素,命名为氯,即"绿色"之意.3.溴元素的发现1825年德国海得堡大学学生罗威用氯气去处理家乡的一种矿泉水时,产生了一种红色物质.这种物质可被乙醚提取出来,在蒸去乙醚,得到一种红棕色液体,这就是"溴".与此同时法国学生巴拉尔德研究从海藻中提取碘: 把海藻烧成灰,用热水浸泡后,向所得溶液中通入氯气,经一段时间有碘的紫黑色晶体出现,提取碘后的母液中,总沉有一层深棕色的液体,起初被认为它可能是一种碘的氯化物.以后经多次实验,他用乙醚把母液中深棕色液体萃取出来,再用氢氧化钾处理,得到的化合物与浓硫酸二氧化锰共热后,重新又制得纯净的红棕色有恶臭的流体.它的沸点为47℃;比重为3;蒸汽很象二氧化锰;能和多种金属化合.至1826年这一新元素被命名为溴,即"恶臭"之意.4.碘元素的发现碘是在1811年为从事制硝业的法国人库尔特瓦所发现.当时曾把海藻灰浸渍出的海藻盐汁加热蒸发,首先析出食盐,随后依次结晶出氯化钾和硫酸钾等.但库尔特瓦发现产品不纯,因为海藻灰中含有碳,在烧制过程中碳可使硫酸盐还原成硫化物如硫化钠等,它想用硫酸和硫化钠反应溢出硫化氢,把硫化钠除去,结果很好.但有一此用的硫酸太多了,出现了紫色彩云冉冉升起.并且有一股和氯气相似使人窒息的气味充满全室.紫色蒸汽遇到冷的物体表面,即凝成大片的暗紫色的晶体,这种新的元素到1814年被命名为碘,即"紫色"之意.1.物理性质:在卤素分子内原子间以共价键结合,而在分子间仅存在微弱的分子间作用力,随着分子量的增大,分子的变形性增大,分子间的色散力也逐渐增强.因此,卤素单质的密度熔点沸点临界温度临界压力和汽化热等物理性质按F-Cl -Br-I的顺序依次增大.常温下状态颜色溶解度气味毒性氟(F2) gas 淡黄色反应(O2,OF2,O3,H2O2)氯(Cl2) 气体黄绿色不大酒精乙醚的混合气或氨水溴(Br2) 液体红棕色不大苯甘油洗涤,再水洗碘(I2) 固体紫黑色不大(价层电子能量) (萃取) (蒸汽毒性依次减弱)2.化学性质:1. 与金属的作用:氟与所有的金属直接化合:氯能与各种金属直接化合,但有些反应需要加热,反应还比较剧烈:2. 与非金属作用:1.与H2化合:( 反应条件,剧烈程度,说明问题)2.与P化合: (强调Cl2反应时的特殊现象及其原因)3. 与水碱的反应F 2 + H2O == HF + O2Cl2 + H2O == HCl + HClOX 2 + H2O === HX + HXO (X= Cl Br I)HClO的性质: (1) 一元弱酸 HClO === H+ + ClO-结构式: H-O-Cl(2) 不稳定性(3) 强氧化性重点介绍其用途漂白作用(实验)氯水的成分: (重点分析微粒的形式)X 2 + 2OH- === X- + XO- + H2O (Br2) (冷碱)Cl2 + 6OH- === 5CI- + ClO3- +3H2O (加热)3I2 + 6OH- == 5I- + IO3- + 3H2O2F2 + 2OH-(2%) = 2F- + OF2+ H2O[漂白粉] 1. 制取原理2. 漂白原理3. 失效过程4. 卤素间的置换反应:重点说明元素的非金属性与单质氧化性的区别和联系以及判断的依据.[问题] 用实验的方法区分氯化钠溴化钠碘化钾三种无色晶体(至少两种方法)?[KI淀粉试纸] : 介绍原理(氧化还原 I2的特性)1.与饱和烃和不饱和烃的反应(除I2外)CH4 + Cl2CH3Cl + HCl(氢可逐步被取代)CH2 = CH2+ Cl2CH2Cl-CH2Cl (加成反应)1.卤素的制备和用途:1.F2的制备: 电解氟氢化钾和氟化氢的混合物(KF.2HF) 373K阳极(石墨): 2F- = F2+ 2e阴极(电解槽): 2H+ + 2e = H2电解电解总反应: 2KHF2 ===== 2KF + H2+ F2用途: (1) 在原子能工业中.用F2将UF4氧化成UF6,然后用气体扩散法使铀的同位素235U和238U分离.(2) 制氟化有机物: 氟里昂-12的CCl2F2(制冷剂) CBr2F2(高效灭火剂)CCl3F用作杀虫剂聚四氟乙烯(高温绝缘垫片,密封套,轴承)全氟烷烃(C7F16)化学惰性(制氟材料)2.氯的制备:实验室制法: (介绍两种方法)工业制法: 电解饱和食盐水.(由学生回忆总结)用途: 盐酸、农药、炸药、有机染料、有机溶剂和化学试剂的制备.漂白纸张、布匹和消毒饮水.合成塑料和橡胶及石油化工方面.处理工业废水(H2S、MCN)3.溴和碘的制备溴离子和碘离子具有较明显的还原性,常用氯来氧化Br-和I-以制备Br2和I2.工业上从海水中制溴: 把盐卤通入氯气置换溴,用空气把溴吹出以碳酸钠吸收,这时溴就歧化生成Br-和BrO3-离子,最后用硫酸酸化,单质溴又从溶液中析出.实验室制法:2NaBr + 3H2SO4+ MnO2=== 2NaHSO4+ MnSO4+ 2H2O + Br22NaI + 3H2SO4+ MnO2=== 2NaHSO4+ MnSO4+ 2H2O + I2(海藻灰中提取I2)2IO3- + 5HSO3- === 5SO42- + H2O + 3H+ + I2实际上: ( IO3- +3HSO3- === I- + 3SO42- + 3H+IO3- + 5I- + 6H+ ==== 3I2+ 3H2O)用途: 汽油抗震添加剂C2H4Br2及军事上的催泪性毒剂. 碘酒用作消毒剂; 碘仿用作防腐剂; 防治和治疗甲状腺肿 ;AgI用于人工降雨.。
化学卤素单质知识点总结
化学卤素单质知识点总结化学卤素是化学元素周期表中第17族元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和石碱金(At)。
这些元素在自然界中以单质的形式存在,具有一系列重要的化学性质和应用。
下面将对化学卤素单质的知识点进行总结。
1. 物理性质化学卤素单质的物理性质与它们的周期表位置有关。
氟是一种非金属气体,是地壳中第13位丰度最高的元素,可以溶解于水中。
氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体,可以溶解于水中并形成盐酸。
溴是一种深红色液体,在室温下易挥发,能够溶解于水。
碘是一种具有金属光泽的固体,可以升华为紫色的蒸气。
石碱金是一种放射性元素,目前只能通过人工合成获得。
2. 化学性质化学卤素单质具有一系列典型的化学性质。
它们都具有非金属的性质,通常具有较强的还原性和较大的电负性。
氟是化学活性最强的元素之一,能够和大多数元素形成化合物。
氯也是一种非常活跃的元素,可以与许多金属发生置换反应。
溴具有相对较强的还原性,与许多金属反应形成溴化物。
碘在化学反应中通常表现为一种氧化剂。
石碱金是一种非常不稳定的放射性元素,目前只通过人工合成获得。
3. 化合物化学卤素单质可以形成许多化合物,其中最著名的就是卤化物。
氟化物、氯化物、溴化物和碘化物都是重要的化学品,广泛应用于化工、医药和其他领域。
另外,卤素还可以形成一系列含氧化物、硫化物等化合物,具有重要的应用价值。
4. 应用化学卤素单质在工业和生活中具有广泛的应用。
氯化铁是一种重要的氧化剂,常用于催化和有机合成。
氯胺酮是一种常用的镇静剂,广泛应用于医药领域。
氟化物广泛用于制备源胶、聚四氟乙烯、合成农药和消毒剂。
碘化物被用于制造感光材料和药品。
石碱金则在核能领域具有重要的应用价值。
5. 环境影响化学卤素单质在环境中具有一定的毒性和污染性。
例如氟化物对植物和动物都具有一定的毒性,过量的氯化物会对水体生态系统造成破坏,而溴化物和碘化物的排放会对大气和水质造成污染。
因此,对化学卤素单质的生产、使用和处理需要进行严格的管理,以减少对环境的影响。
自然科学基础(化学):卤素单质的性质
卤素单质的性质卤族元素指周期系ⅦA族元素。
包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),简称卤素。
它们在自然界都以典型的盐类存在,是成盐元素。
卤族元素的单质都是双原子分子,它们的物理性质的改变都是很有规律的,随着分子量的增大,卤素分子间的色散力逐渐增强,颜色变深,它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。
卤素都有氧化性,氟单质的氧化性最强。
卤族元素和金属元素构成大量无机盐,此外,在有机合成等领域也发挥着重要的作用。
卤素的化学性质都很相似,它们的最外电子层上都有7个电子,有取得一个电子形成稳定的八隅体结构的卤离子的倾向,因此卤素都有氧化性,原子半径越小,氧化性越强,因此氟是单质中氧化性最强者。
除F外,卤素的氧化态为+1、+3、+5、+7,与典型的金属形成离子化合物,其他卤化物则为共价化合物。
卤素与氢结合成卤化氢,溶于水生成氢卤酸。
卤素之间形成的化合物称为互卤化物,如ClF3、ICl。
卤素还能形成多种价态的含氧酸,如HClO、HClO2、HClO3、HClO4。
卤素单质都很稳定,除了I2以外,卤素分子在高温时都很难分解。
卤素及其化合物的用途非常广泛。
例如,我们每天都要食用的食盐,主要就是由氯元素与钠元素组成的氯化物。
卤素单质的毒性,从F开始依次降低。
从F到At,其氢化物的酸性依次增强。
但氢化物的稳定性呈递减趋势。
氧化性:F>Cl2>Br2>I>At2,但还原性相反。
2氟氟气常温下为淡黄色的气体,有剧毒。
与水反应立即生成氢氟酸和氧气并发生燃烧,同时能使容器破裂,量多时有爆炸的危险。
氟、氟化氢和氢氟酸对玻璃有较强的腐蚀性。
氟是氧化性最强的元素,只能呈-1价。
单质氟与盐溶液的反应,都是先与水反应,生成的氢氟酸再与盐的反应,通入碱中可能导致爆炸。
水溶液氢氟酸是一种弱酸。
但却是稳定性、腐蚀性最强的氢卤酸,如果皮肤不慎粘到,将一直腐蚀到骨髓。
化学性质活泼,能与几乎所有元素发生反应(除氦、氖)。
第17章卤素
第17章卤素17-1卤素单质17-2卤化氢和氢卤酸17-3卤化物与拟卤素17-4卤素的含氧化合物卤素(VIIA族):氟F,氯Cl,溴Br,碘I,砹At 。
它们都易形成盐,统称为卤素。
价电子构型:n s2n p5氧化态:除氟外(–1),其余均可呈现–1,0,+1,+3,+5,+7卤素的存在形式:氟:萤石CaF 2,冰晶石Na 3AlF 6,氟磷灰石Ca 5F(PO 4)3 ;氯:以NaCl 的形式存在于海水、盐湖、盐井中,矿物中以KCl 、光卤石KCl ·MgCl 2 ·6H 2O ;溴:以溴化物的形式存在于海水和地壳中;碘:碘在海水中存在的更少,主要被海藻所吸收。
通常以碘化物形式存在,南美洲智利硝石含有少许的碘酸钠。
砹:放射性元素,仅以微量而短暂地存在于镭、锕和钍的蜕变产物中。
17 -1卤素单质17 -1 -1物理性质F2Cl2 Br2 I2聚集状态g g l s分子间力小大解离能先上升再下降b.p./℃–188 –34 59 185 m.p. /℃–220 –102 –7 114颜色浅黄黄绿红蓝黑随着原子序数的增加,这种轨道之间的能量差逐渐减少,所需要外界提供的能量随之减少,即所吸收的光的波长逐渐增加,透过或反射的光的波长也呈现规律性变化。
卤素单质在水中的溶解度F2 氧化能力极强,与水剧烈反应。
Cl2在水中溶解度较小。
Br2在水中溶解度是卤素单质中最大的一个,100 g 水中可溶解3.58 g 溴。
I2 在水中的溶解度最小,但在CCl4中的溶解度很大。
I2 在KI 或其他碘化物溶液中溶解度变大,而且随I-浓度增大而增大。
I-+ I2 = I3-17 -1 -2化学性质F 2 Cl 2 Br 2 I 2X 2 氧化性:强弱X –还原性:弱强E ( X 2 / X –)/V :2.87 1.36 1.07 0.54结论:氧化性最强的是F 2,还原性最强的是I –。
卤素单质是强氧化剂,其中F 2 的氧化性最强,随原子序数增大,氧化能力逐渐变弱。
卤素复习知识归纳总结
卤素复习知识归纳总结第一节 氯气知识网络图一、氯气的结构:分子式:Cl 2 电子式: 结构式:Cl —Cl二、氯气的性质1、物理性质:黄绿色、有毒、有刺激性气味的气体,易液化,密度比空气大,能溶于水(1:2)。
2、化学性质:活泼的非金属单质,反应中易得电子,有强氧化性。
①与金属单质反应,生成金属氯化物,与变价金属反应时,使金属氧化至最高价。
2Na+Cl 2点燃2NaCl (产生大量白烟)Cu+Cl 2点燃CuCl 2(剧烈燃烧,产生大量的棕黄色烟,溶于水得蓝绿色溶液) 2Fe+3Cl 2点燃2FeCl 3(剧烈燃烧,产生大量的棕色烟,溶于水得棕黄色溶液) ②与部分非金属单质反应H 2+Cl 2点燃2HCl (发出苍白色火焰,瓶口有白雾,工业制盐酸原理)H 2+Cl 2光照2HCl (爆炸)③与水的反应(Cl 2自身氧化还原过程)Cl 2+H 2O HCl+HClO (可用等号) 离子方程式为:Cl 2+H 2O=H ++Cl -+HClO[说明]:1、HClO :次氯酸是一种不稳定,见光易分解的弱酸,具有强氧化性,用于漂白、消毒、杀菌。
2、氯水:浅黄绿色、有多种成分的混合物,需避光保存,具有多样化学性质。
氯水中微粒按由多到少顺序排列依次为H 2O 、Cl 2、H +、Cl -、HClO 、ClO -、OH -。
在使用氯水时,习惯先考虑氯气的性质,若氯气不能完成的反应,再考虑HCl 或HClO 成分表现的性质 反应实例 Cl 2⑴淡黄绿色 ⑵强氧化性 2Fe 2+Cl 2=2Fe 3++2Cl - H +强酸性 CaCO 3+2H +=Ca 2++CO 2↑+H 2O 滴入紫色石蕊试液先变红后褪色 HClO强氧化性 杀菌、消毒、漂白 Cl - 沉淀反应 Cl -+Ag +=AgCl↓22Cl 2 FeCl 3 NaCl CuCl 2 PCl 3、PCl 5 HCl HClO Ca(ClO)2 AgCl 白色烟雾Cl2与浓的碱溶液反应为3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O应用:1. 尾气吸收:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2. 漂白粉制取:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉为等物质的量的CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,其中有效成分为Ca(ClO)2,生活中漂白粉失效或漂白的原理为:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 2HClO光照2HCl+O2↑⑤与典型还原性化合物的反应SO2+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl2Br-+Cl2=2Cl-+Br22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-H2S+Cl2=S↓+2HCl 2HI+Cl2=I2+2HCl三、氯气的制法实验室制法:⑴原理:浓HCl+强氧化剂(KMnO4、MnO2、KClO3等)→Cl2MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16 HCl(浓)=2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2OKClO3+6 HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O⑵制取纯净、干燥的氯气所需装置发生装置净化装置干燥装置收集装置尾气吸收装置MnO2+HCl(浓)饱和食盐水浓硫酸向上排空气NaOH溶液四、氯气用途溶于水消毒,制漂白粉、盐酸、有机农药、有机溶剂(CHCl3)的原料[附]:氯元素常见化合价及相应物质-1 0 +1 +3 +5 +7HCl Cl2HClO HClO2HClO3HClO4盐酸次氯酸亚氯酸氯酸高氯酸其中HCl、HClO3、HClO4是强酸,HClO是具强氧化性的弱酸。
高一化学第一单元《卤素》知识点总结
高一化学第一单元《卤素》知识点总结一、卤素的概述卤素是元素周期表中的第ⅦA 族元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
其中,砹是一种放射性元素,在高中化学中一般不做重点讨论。
卤素在自然界中大多以化合态的形式存在。
二、卤素单质的物理性质1、颜色氟气是浅黄色气体,氯气是黄绿色气体,溴是深红棕色液体,碘是紫黑色固体。
颜色逐渐加深。
2、状态在常温常压下,氟气和氯气为气体,溴为液体,碘为固体。
3、溶解性卤素单质在水中的溶解度较小,但在有机溶剂(如四氯化碳、苯等)中的溶解度较大。
例如,溴单质易溶于四氯化碳,溶液呈橙红色;碘单质易溶于四氯化碳,溶液呈紫红色。
4、密度随着原子序数的增加,卤素单质的密度逐渐增大。
5、熔沸点卤素单质的熔沸点逐渐升高。
三、卤素单质的化学性质1、与金属的反应卤素单质都能与大多数金属反应,生成金属卤化物。
例如,氯气与铁反应生成氯化铁:2Fe +3Cl₂=2FeCl₃;溴与铁反应生成溴化铁:2Fe + 3Br₂= 2FeBr₃。
2、与氢气的反应卤素单质与氢气反应的难易程度不同,生成的氢化物的稳定性也不同。
氟气与氢气在黑暗处就能剧烈反应并发生爆炸,生成氟化氢:H₂+F₂=2HF;氯气与氢气在光照或点燃的条件下反应,生成氯化氢:H₂+ Cl₂= 2HCl;溴与氢气在加热条件下反应,生成溴化氢:H₂+ Br₂= 2HBr;碘与氢气在高温下反应,生成碘化氢:H₂+ I₂=2HI。
生成的氢化物的稳定性依次减弱,即 HF 最稳定,HI 最不稳定。
3、与水的反应氟气与水剧烈反应,生成氧气和氟化氢:2F₂+ 2H₂O = 4HF +O₂;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸:Cl₂+H₂O =HCl +HClO;溴和碘与水的反应程度较小。
4、与碱的反应氯气、溴、碘都能与碱溶液反应,生成相应的卤化物、次卤酸盐和水。
例如,氯气与氢氧化钠溶液反应:Cl₂+ 2NaOH = NaCl +NaClO + H₂O。
卤素单质总结
卤素单质总结引言卤素是指化学元素周期表中第17族元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)等四种元素。
这些元素在自然界中以单质形式存在,并且具有许多重要的化学和生物学特性。
本文将对卤素单质的性质、用途和反应进行总结和介绍。
1. 卤素单质的性质1.1 物理性质•氟(F)是黄绿色气体,具有非常强的剧毒性。
•氯(Cl)是黄绿色气体,有刺激性气味,在常温下为常见的气态元素。
•溴(Br)是红棕色液体,在常温下为液态元素。
•碘(I)是紫黑色晶体,常用于消毒和性能检测等领域。
1.2 化学性质•卤素单质具有较强的氧化能力,可以与其他元素或化合物发生反应。
•卤素可以和许多金属反应形成相应的卤化物。
•卤素单质也可以和氢气反应生成相应的氢卤酸。
•卤素单质在光照下能够和非金属元素反应,形成有机卤化物。
2. 卤素单质的用途2.1 工业应用•氯广泛用作消毒剂和漂白剂,也是合成许多化学品的重要原料。
•溴的化合物常用于制作某些消防药剂和医药产品。
•碘在医疗领域广泛应用于皮肤消毒和消毒剂的制备。
2.2 生活应用•氯化钠(NaCl)是食盐的主要成分,用于调味和食品保存。
•氟化物广泛添加到饮用水中,以预防牙齿蛀牙。
•碘化钾(KI)是一种常用的营养补充剂,用于预防碘缺乏病。
3. 卤素单质的反应3.1 卤素与金属的反应卤素单质可以和金属反应,生成相应的卤化物。
例如,氯气与钠金属反应生成氯化钠,溴液与铝反应生成三溴化铝,碘与铁反应生成碘化铁等。
3.2 卤素与非金属的反应卤素单质可以和非金属元素反应,生成相应的有机卤化物。
例如,氯气与甲烷反应生成氯甲烷,溴液与乙烷反应生成溴乙烷,碘与丙烷反应生成碘丙烷等。
3.3 氢卤酸的生成卤素单质可以与氢气反应生成相应的氢卤酸。
例如,氯气与氢气反应生成盐酸,溴液与氢气反应生成溴化氢,碘与氢气反应生成碘化氢等。
结论卤素单质具有独特的性质和广泛的应用。
它们在工业生产、医药、日常生活等领域发挥着重要的作用。
卤素知识点总结
卤素知识点总结1. 卤素的基本性质卤素是一组非金属元素,它们具有共同的化学性质,包括具有较强的还原性和活性等。
在单质状态下,它们通常以二元分子的形式存在,如F2、Cl2、Br2、I2等。
此外,卤素还有一些共同的化学特性,比如它们都可以与氢化合,形成卤化氢酸,如氢氟酸(HF)、氢氯酸(HCl)等。
2. 卤素的物理性质卤素在常温下的物理性质有一定差异,氟和氯是气态,溴是液态,而碘和砹是固态。
除了氟之外,其他卤素在常温下都是有色的:氯是淡黄色,溴是红棕色,碘是紫黑色。
此外,卤素的熔点和沸点随着原子质量的增加而逐渐增加。
3. 卤素化合物卤素可以形成众多的化合物,包括卤化物、卤代烃、卤酸盐等。
其中最重要的化合物是卤化物,它们与多种金属形成盐类,用于各种工业生产和实验室操作。
此外,卤素还可以与碳形成各种有机卤化物,如氯甲烷、溴苯等。
这些有机卤化物在工业上广泛应用,同时也是环境和人类健康的问题之一。
4. 卤素在生物体中的作用卤素在生物体中具有重要的作用。
氟化合物可以加强骨齿的硬度,对于牙齿健康起到重要的作用。
但同时,过量的氟摄入也会导致氟中毒。
另外,碘是甲状腺激素的重要成分,对于人体新陈代谢和生殖系统的发育具有重要影响。
甲状腺功能亢进和甲状腺肿瘤等疾病也与碘的摄入有关。
5. 卤素的应用卤素在工业、医药、农业等领域都有广泛的应用。
在工业生产中,卤化物常用于制取氟化氢、氯化氢等工业原料。
在医药领域,氯化物和碘化物常用于消毒和杀菌。
在农业领域,氯化物和溴化物也可以用于制作杀虫剂和杀菌剂。
6. 环境和健康问题随着卤素的广泛应用,环境和健康问题也日益凸显。
例如,氯氟烃和氟化合物的广泛使用导致大气臭氧层的破坏,这对于人类和其他生物的生存都造成了威胁。
同时,地下水和土壤中卤素化合物的浓度升高也会对环境和人类健康造成影响。
因此,科学家和工程师一直在努力寻找新的环保的替代品,以减少卤素的使用对环境的影响。
综上所述,卤素作为非金属元素的一种,具有多种重要的化学性质和应用价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中化学知识点规律大全——卤素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]画出氯元素的原子结构示意图: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 + C12CuCl2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.化学方程式: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)2②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+2HClO④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↓+ 2HClO 2HClO2HCl + 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-).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.(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]①2F2 + 2H2O =4HF + O2(置换反应)注意: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说明加入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说明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说明①加入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NaI(Br2不足量时).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应,而是F2与H2O反应.(5)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.若再滴加新制氯水,因有I2被置换出来,则此时溶液显蓝色.[可逆反应]向生成物方向进行的反应叫正反应;向反应物方向进行的反应叫逆反应.在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.说明(1)判断一个反应是否是可逆反应,必须满足两个条件:①在同一条件下;②正、逆反应同时进行.如H2 + I,生成的HI在持续加热的条件下同时分解,故该反应为可逆反应.而如:2H2 + O2 2H2O 2H2O 2H2↑+ O2↑这两个反应就不是可逆反应.(2)[碘的化合物]碘的化合物有KIO3(碘酸钾)、KI等.人体中的碘主要存在于甲状腺内,人体如果缺碘,就会患甲状腺肿症(大脖子病).为防止碘缺乏病,最为方便、有效的方法就是食用加碘盐,通常加入的是碘酸钾.3.物质的量应用于化学方程式的计算(1)原理:化学方程式中各物质的化学计量数之比,可以表示各物质的:①微粒数之比;②物质的量之比;③同温、同压下气体的体积之比;④并可计算质量之比。