卤素的递变规律
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。
卤族元素递变性相似性
卤族元素递变性相似性一、递变性1.原子的电子层数逐渐增多、原子的半径逐渐增大、元素的非金属性逐渐减弱。
2.单质颜色逐渐加深,熔沸点逐渐升高,状态有气体、液体、固体。
3.元素的氧化性逐渐减弱,与H2反应从易到难,与H2O反应程度逐渐减弱。
4.阴离子的还原性逐渐增强。
5.氢化物的熔沸点逐渐升高,稳定性逐渐减弱,其水溶液的酸性逐渐增强。
6.AgX的溶解度逐渐减小,颜色逐渐加深,感光性逐渐增强。
二、相似性1.最外层都有7个电子,得一个电子形成稳定结构,因此负价均为-1价。
2.氯、溴、碘的最高正价为+7价,还有+1、+3、+5价。
3.单质:均为双原子分子X2;均能与H2化合生成HX;均能与金属单质化合生成盐;除氟外,与水反应生成HX和HXO;均能与碱溶液反应;除氟外,均得可到“卤水”。
4.卤化氢均为无色气体,均易溶于水,在潮湿空气中均形成白雾。
5.卤化氢的水溶液均显酸性,除HF为弱酸外,其余均为强酸。
6.除F-外,Cl-、Br-、I-均与Ag+生成AgX沉淀,且不溶于稀硝酸。
7.除F-外,Cl-、Br-、I-均有还原性。
8.除AgF外,AgX均有感光性;除CaF2外,CaX2均易溶于水。
9.除F2外,X2均可用浓HX与MnO2反应制备。
三、特殊性1.F元素无正价,无含氧酸。
2.F2能与某些稀有气体生成氟化物(XeF4等);F2能置换出水中的氧(2F2+2H2O??4HF+O2);在水溶液中F2不能置换出其他卤素。
3.F2只能用电解法制取。
4.HF为弱酸,能腐蚀玻璃(SiO2+4HF??SiF4-+2H2O)。
5.AgF易溶,无感光性,CaF2难溶。
6.Cl2易液化;Br2是唯一的一种常温下呈液态的非金属,易挥发;I2易升华,使淀粉溶液变蓝。
7.HF、HCl可用浓硫酸制取(CaF2+H2SO4(浓) ?D ?CaSO4+2HF-); HBr、HI只能用浓磷酸制取(NaBr+H3PO4(浓) ?D ?NaH2PO4+HBr-);8.在HX中,HF的熔沸点为最高。
卤素单质及其化合物的相似性和递变性 新高考化学专题讲解 考点详细分析深入讲解 化学高考必看 最新版
反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为
。
2.[2017海南,4改编]在酸性条件下,可发生如下反应: ClO3-+2M3++4H2O
M2O7n-+Cl-+8H+,M2O7n-中M的化合价是
。
3.[2016全国卷Ⅰ,28改编]NaClO2中Cl的化合价为 。利用氯酸钠、硫酸
和SO2制备ClO2,反应中有副产物NaHSO4生成,该反应的化学方程式
“双一流”名校冲刺
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
“双一流”名校冲刺
解析:苦卤中含有Br-,通入Cl2可将Br-氧化成Br2,A项正确;粗盐中含有 Ca2+、SO42-等杂质离子,故先除杂得NaCl的饱和溶液,而NaCl的溶解度 随温度变化不大,采用重结晶可以得到较纯净的NaCl,B项正确;工业上 沉淀海水中的Mg2+,采用Ca(OH)2,不用NaOH,因为NaOH的价格较贵,C 项错误;Br2易挥发,先用热空气和水蒸气吹出后,再用SO2吸收,生成 H2SO4和HBr,富集后再用Cl2将HBr氧化成Br2,D项正确。
疑难2 从海水中提取氯、溴、碘
1.氯的提取——氯碱工业
“双一流”名校冲刺
2.海水提取溴 (1)流程
注意:溴的富集(④⑤步)还有一种方法:Br2在碱性条件下发生歧化反应 生成Br-和BrO3-,然后在酸性条件下Br-和BrO3-发生归中反应生成Br2。
“双一流”名校冲刺
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr+Cl2
5MnO2↓+12H++2Cl-。
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。
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。
知识点5 氯及其化合物思维导图-备战2021高考化学元素及其化合物知识点思维导图
卤素元素的递变规律,及相关性质
有关卤素的物理性质递变规律
卤化氢的沸点:HF>HI>HBr>HCl (HF 分子间形成氢键沸点较高,除此之外,随相对分子质量的增加而增加)
氧化性:F 2>Cl 2>Br 2>I 2 ; 非金属性:F>Cl>Br>I
最高价氧化物对应水化物的酸性(F 无正价,因此无含氧酸):HClO 4>HBrO 4>HIO 4
氢化物稳定性:HF>HCl>HBr>HI
卤素单质与H 2反应:H 2+F 2 = 2HF (暗处爆炸)
氢化物的酸性:HF(弱酸)<HCl<HBr<HI
卤素单质与NaOH 反应:①2F 2+4NaOH =4NaF+O 2+2H 2O Cl 2+2NaOH = NaCl +NaClO +H 2O 常温:Br 2+2NaOH = NaBr +NaBrO +H 2O 若加热:3Br 2+6NaOH =5NaBr +NaBrO 3+3H 2O 3I 2+6NaOH =5NaI +NaIO 3+3H 2O
氯及其化合物的转化
用KI淀粉溶液和食醋检验食盐中是否加碘 解KI 碱性溶液可制KIO 3:I ——6e —+6OH — = IO 3—+3H 2O。
卤素的递变规律
含溴化合物有广泛的用途
AgBr----黑白照片底片、 AgBr----黑白照片底片、相纸的感光材料 ----黑白照片底片 溴和汞的化合物----红药水 溴和汞的化合物----红药水 三溴片-----镇静剂 三溴片-----镇静剂 二溴乙烷-------汽油抗震剂 二溴乙烷----汽油抗震剂 溴青霉素酸-- --青霉素 溴青霉素酸--青霉素 甲基溴-- 甲基溴-- 杀虫剂 溴钨化合物-- 溴钨化合物-- 溴钨灯
黄绿色 气 体
Br2
深红棕色 液 体 大 高
I2
紫黑色 固体
2、卤素单质(X2)的化学性质 、卤素单质 的化学性质
相似性: 相似性: (1)X2+ 金属 → 金属氯化物 ) (2)X2+ H2 → HX ) HX + HXO (F2除外) 除外) (3)X2 + H2O ) (4)X2 + OH— → X —+ XO—+ H2O (F2 ) 除外) 除外)
③卤素气态氢化物稳定性递变规律: 卤素气态氢化物稳定性递变规律:
HCl﹥HBr﹥ HF ﹥HCl﹥HBr﹥HI 氢卤酸酸性递变规律: ④氢卤酸酸性递变规律:HF <HCl<HBr<HI 氢化物还原性递变规律: ⑤氢化物还原性递变规律: HF <HCl<HBr<HI
(4)卤素跟水反应
2F2 + 2H2O
溴钨化合物 -- 溴钨灯
一、海水提溴
Br— 在各种溶液中的浓度 Br—浓度 海水 卤水(晒盐之后) 卤水(晒盐之后) 0.0672 g/ L 2.5~3 g/ L ~ ,我国目前从食盐
海水提溴的第一步骤 第一步骤是: 浓缩 第一步骤 化工的 尾料液 中提取溴。
卤素递变性
四、卤素及其化合物的特殊性
1)、氟 、
(1)F元素无正价;无含氧酸; 元素无正价;无含氧酸; 元素无正价 (2) 2F2 + 2H2O = 4HF + O2 ↑ (3) F2 、 HF腐蚀玻璃;存于塑料容器或铅制容器中 腐蚀玻璃; 腐蚀玻璃 (4) HF水溶液呈弱酸性;其他 水溶液呈弱酸性; 水溶液呈弱酸性 其他HX的水溶液呈强酸性 的水溶液呈强酸性 (5)F2可以与稀有气体中的 、Kr作用生成相应的氟 可以与稀有气体中的Xe、 作用生成相应的氟 化物 (6)AgF溶于水,稳定;其他AgX不溶于水且不溶于酸, 溶于水,稳定;其他 不溶于水且不溶于酸, 溶于水 不溶于水且不溶于酸 见光分解 (7)氟化钙(萤石)不溶于水,其他卤化钙溶于水 氟化钙(萤石)不溶于水, 氟化钙
(弱酸 弱酸) 弱酸 (强酸 强酸) 强酸
2、与金属反应
在与金属反应时应体现怎样的 相似性和递变性? 相似性和递变性? 2 Fe + 3 Cl2 == 2 FeCl3 2 Fe + 3 Br2 == 2 FeBr3 Fe + I2
点燃 点燃
==
FHale Waihona Puke I2与 水 反 应 的 剧 烈 程 度 逐 渐 减 弱
3.
反应
X2 + H2O
HX+ HXO +
F2
2F2 + 2H2O = 4HF + O2 (爆炸) 爆炸) Cl2 + H2O HCl + HClO (能反应) 能反应) Br2 + H2O I2 + H2O HBr + HBrO(很弱) HBrO (很弱) HI + HIO ( 弱) 弱) 反应
X2+ 2NaOH = NaX+ NaXO+H2O
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。
卤素的趋势
卤素的趋势
卤素的趋势可以通过考察它们在元素周期表中的位置来确定。
1. 原子半径:卤素的原子半径逐渐增加。
例如,从氟到碘,原子半径逐渐增加,因为电子层数增加,同时核电荷也增加,使得外层电子与核电荷的屏蔽效应减小,导致原子半径增大。
2. 电离能:卤素的电离能逐渐降低。
从氟到碘,电离能逐渐降低,因为电子层数增加,外层电子与核电荷的屏蔽效应增加,使得电子更容易被移除。
3. 电负性:卤素的电负性逐渐降低。
从氟到碘,电负性逐渐降低,因为原子半径增加,电子吸引力减弱。
4. 氧化态:卤素的最高氧化态逐渐减小。
从氟到碘,最高氧化态逐渐减小,因为原子半径增加,使得原子更难失去电子,并形成更高的氧化态。
总之,从氟到碘,卤素的原子半径增大,电离能和电负性降低,最高氧化态减小。
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。
卤素单质物理性质的变化规律
无明显变化
AgNO3
白色沉淀 浅黄色沉淀 白色沉淀
无明显变化 无色气体 无明显变化
NaBr AgNO3
Na2CO3 无色气体 无明显变化
白色沉淀 浅黄色沉淀 白色沉淀
溶液两两混和,可判断出 NaBr 和 AgNO3
剩余的两种溶液是 HCl 和 Na2CO3
鉴别
由于液溴上层是溴水,若要取用液溴,不宜
用倾倒法,要用滴管插入试剂瓶底部吸取液溴。
3.如何提纯沙子和碘的混合物? 加热混合物,使碘升华。 4.如何清洗做碘升华实验后 烧杯壁上的残留物?
加入少量酒精溶解碘,再用 清水洗涤。
例1、求下列反应中 氧化产物 和 还原产物 的质量比
失5e-1,被氧化
+5
KClO3 + 6 HCl =
实验室也可以用浓硫酸、食盐和二氧化锰共热
制取氯气。
2NaCl+3H2SO4+MnO2=2NaHSO4+MnSO4+Cl2 ↑ +H2O
▲
氯气的实验室制法
Cl2实验室制法
思 考
如何清洗制氯气后烧瓶底部
的残留物?
加入少量浓盐酸(可适当加热), 使之与二氧化锰反应,再用清水洗涤。
卤化银的制取及卤离子的检验
7、AgNO3溶液
9、Na2SO4溶液
8、Na2CO3溶液
四、实验室制氯气
1.原理:
4 HCl + MnO2 = MnCl2 +Cl2 ↑ +2H2O 16 HCl +2 KMnO4 = 2KCl +2MnCl2 +5Cl 2↑ +8H2O
▲
卤族元素熔沸点递变规律原因
卤族元素熔沸点递变规律原因你有没有注意到,卤族元素的熔点和沸点是怎么变化的?从氟到碘,一路下去,熔点和沸点不断变高,到了最下面的碘,基本上你就得开始担心它们会不会烧着你了。
这看起来似乎只是个化学规律,但仔细想想,还真有些有意思的道理在里面呢。
熔点和沸点递增的背后,藏着一堆有趣的科学秘密,今天我们就来聊聊这些。
卤族元素的熔沸点变得越来越高,最直接的原因其实是原子大小的变化。
你看,从氟到氯再到溴,原子一个个变得越来越大。
这啥意思呢?就是说,它们的电子云扩展了,原子之间的“粘合力”变得更强。
你想象一下,如果两个小小的原子距离太远,像拉锯一样很难拉住对方的关系;而大一点的原子,它们能通过自己的电子云“牵手”更紧密,彼此的引力就强了,结果呢,熔点和沸点自然就高了。
就好比你和你的朋友站在一起,手拉手越紧,走得越远,你们不容易分开嘛。
所以,这个变化其实就是“增大分子间的吸引力”导致的。
再说了,卤族元素里面的氟和氯虽然也有相互吸引的力,但由于氟原子小,它们的分子间力不如更大的元素那么强。
等到你到了溴和碘,哇,那就是大个子们的世界了。
它们分子间的吸引力更强,气体很难变成液体,液体也不容易变成固体。
这就是为什么从氟到碘,熔沸点越来越高的原因之一。
光说这个可能还不够完整,咱们得再看看分子间到底发生了什么“骚操作”。
卤族元素的分子都是二原子分子,简单来说,就是它们由两个同样的原子组成。
咱们都知道,分子之间的吸引力是一种“范德华力”,就像是朋友间的牵手,但你要知道,这种力是随着分子体积的增大而变强的。
小分子之间的吸引力不算特别大,而大分子之间的力就强多了。
所以,到了碘,范德华力特别强,让它从气体变成液体、固体就不那么容易了。
这还不止,卤族元素的原子越重,电子云的“振动”也越剧烈,这种“振动”对分子间的相互作用有更大的影响。
大块头的碘分子,它的电子云不但大,而且“活动”得更加猛烈,这就使得碘分子之间的吸引力非常强,所以它的沸点和熔点都比其他元素高。
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水 汽油、苯 四氯化碳
溴 橙黄
橙红色
碘 棕黄色 紫红色
碘酒就是碘的酒精溶液,呈棕褐色。
※萃取与分液实验操作
实验 用CCl4萃取碘水中的碘并分液 主要仪器 分液漏斗、铁架台、烧杯
实验过程
1.检验分液漏斗活塞和上口 的玻璃塞是否漏液 如何试漏?
2. 把10毫升碘水和4毫升 CCl4加入分液漏斗中, 并盖好玻璃塞。
除外)
(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
(2)卤素与氢气的反应
单质 反应条件
化学方程式
生成氢化物稳 定性
F2
冷暗处爆炸
H2 + F2 2HF
还原性逐渐增强
思考
• 如果将F2气通入NaCl、NaBr、或NaI溶液 中,能否将Cl2、Br2、I2置换出来?
2、卤素单质物理性质的变化规律
单质 颜色
F2 Cl2 Br2
浅黄绿色 黄绿色 深红棕色
I2
紫黑色
状态
气体 气体
液体
固体
密度 增
大
熔沸点 升
高
2、卤素单质(X2)的化学性质
相似性: (1)X2+ 金属 → 金属氯化物 (2)X2+ H2 → HX (3)X2 + H2O HX + HXO (F2除外) (4)X2 + OH— → X —+ XO—+ H2O (F2
BD..甲依是上K述I现溶象液尚不能C判断
砹(At)是原子序数最大的卤族元素,砹和 砹的化合物最不可能具有的性质是( )
A. 常温下单质是固态,颜色比碘单质深 B. 单质砹易溶于有机溶剂 C. HAt是不稳定的弱还原剂 D. NaAt溶于水,而AgAt不溶于水
金属卤化物
• 金属卤化物在自然界分布很广,常见的有 以下几种:
加入硝酸银和稀硝酸, 有白色沉淀生成
五、Cl-、Br-、I-的检验
演示实验:
• 方法一:滴加AgNO3溶液,再加稀 HNO3
• 方法二:①氯水
Cl2+2NaBr→2NaCl+Br2 Cl2+2KI→2KCl+I2
②再加苯或四氯化碳,振荡 ( 若检验I-还可加淀粉试液)
六、卤化银的特性
(1)卤化银(AgX)的不稳定性—— 感光性
2AgX 光照 2Ag + X2
(2)用途
➢AgF为白色固体,可溶于水。其余均 不溶于水和酸,颜色随AgCl、AgBr、 AgI顺序依次变深
➢除AgF无感光性,其余有感光性—— 见光分解,生成黑色的极微小的Ag 粒
➢用途:AgBr可用作胶卷等感光材料 AgI能用于人工降雨
练习:
1、下列相对关系的比较,不正确的是( D )
3. 倒转漏斗用力振荡,并 不时旋开活塞放气,最 后关闭活塞,把分液漏 斗放正。
萃取和分液
萃取和分液
4. 把分液漏斗放在铁架台 的铁圈中,静置,分层。
5. 将漏斗上口的玻璃塞打 开(或使塞上的凹槽或小 孔对准漏斗口上的小孔)。
6. 旋开活塞,用烧怀接 收溶液
7. 将上层水溶液从分液 漏斗上口倒出
乙两瓶混和后,瓶壁上可见暗红色小液滴。则乙瓶中的气体是 ()
A.HBr A
B.HCl
C.H2
D.Cl2
5、甲、乙、丙三种溶液是氯水、KI溶液和KBr溶液中任意一种,
取甲滴入乙中没有明显现象,取乙滴入丙中出现棕黄色,滴入 淀粉溶液,出现蓝色,则下列说法一定正确的是( )
A.乙是KBr溶液,甲是氯水 C.乙是KI溶液
结论:与氢气反应的剧烈程度逐渐减弱,反应越来
越难进行,生成的氢化物的稳定性也逐渐降低
(3)卤化氢(HX)的性质
①卤化氢均为无色,刺激性气体 ②卤化氢均极易溶于水,生成氢卤酸,故易在空
气中形成白雾(酸雾)
③卤素气态氢化物稳定性递变规律:
HF ﹥HCl﹥HBr﹥HI
④氢卤酸酸性递变规律:HF <HCl<HBr<HI ⑤氢化物还原性递变规律: HF <HCl<HBr<HI
(4)卤素跟水反应
→ 2F2 + 2H2O
4HF + O2
溴跟水反应比氯气跟水的反应更弱一些
Cl2 + H2O HCl + HClO
Br2 + H2O
HBr + HBrO
碘跟水只有很微弱的反应
(5)卤素和碱的反应
写出溴单质和氢氧化钠溶液的 反应
• Cl-的鉴定方法
思考:检验Cl-时如何排除CO32-的 干扰?
很稳定
Cl2
光照或点燃
(光照爆炸)
光照
H2 + Cl2 2HCl
稳定
Br2 5000C高温 (缓慢化合)
5000C
H2 + Br2 2HBr
较不稳定
I2
高温持续加热
△
(缓慢反应,且反应进 行得不完全)
H2 + I2
2HI
很不稳定
暗 光照 5000C 不断加热
H2+X2→2HX ( X=F、Cl、Br、I )
A.氧化性:Cl2>I2
B.原子半径:I>Br
C.还原性:HI>HBr
D.颜色:氟气>氯气
都可
3、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
A. KCl和KBr B. KCl、KBr和I2 C. KBr D. KBr和KI
4、有甲、乙、丙、丁四只集气瓶中分别装有Cl2、DH2、HCl、HBr 中的一种气体,甲、丁两瓶气体混和后见光会发生爆炸,甲、
Br2: 易挥发
保存:水封 在盛溴的试剂瓶里加一
些水来防止溴挥发。
极臭的液体,剧毒。
◆下列能使淀粉变蓝的物质是( C )
A.KI
B.KCI
C.I2
D.Br2
◆下列物质中,不能使湿润的淀粉碘化钾试纸
变蓝的是( C )
A.碘水
B.溴水
C.氯化钾溶液 D.氯气
碘水
振荡
CCl4
溴和碘在不同溶剂中所生成溶液的颜色
萃取和分液
实验步骤小结
①查漏 ②加液、加萃取剂 ③振荡 ④静止、分层 ⑤放液(上、下各自出)
四、卤素性质的递变规律
Cl2+2NaBr → 2NaCl+Br2 Cl2+2KI → 2KCl+I2 Br2+2KI→2KBr+I2
1、氧化性还原性递变规律
F2 Cl2 Br2 I2
氧化性逐渐减弱
F- Cl- Br- I-
1. 氯化钠(NaCl)——9g/L 为生理盐水。 2. 氯化钾(KCl)——补钾剂,利尿剂。 3. 氯化钙(CaCl2)——补钙,抗过敏。 4. 溴化钠(NaBr)——镇静作用。 5. 碘化钾(K I)——补充碘。 6. 溴化银(AgBr)——胶片感光。 7. 碘化银(AgI)——人工降雨。