1、鹵素1.氯氣氯氣的物理性質(zhì)(1)常溫下，氯氣為黃綠色氣體加壓或降溫后液化為液氯，進(jìn)一步加壓或降溫則變成固態(tài)氯(2)常溫下，氯氣可溶于水(1體積水溶解2體積氯氣)(3)氯氣有毒并具有強(qiáng)烈的刺激性，吸入少量會(huì)引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量則會(huì)中毒死亡因此，實(shí)驗(yàn)室聞氯氣氣味的正確方法為：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔氯氣的化學(xué)性質(zhì)畫出氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖： 氯原子在化學(xué)反應(yīng)中很容易獲得1個(gè)電子所以，氯氣的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，是一種強(qiáng)氧化劑(1)與金屬反應(yīng)：Cu + C12CuCl2l 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅在氯氣中劇烈燃燒，集氣瓶中充滿了棕黃色的煙一段時(shí)間后，集氣瓶?jī)?nèi)壁附著有棕黃色的固體粉末向集氣瓶

2、內(nèi)加入少量蒸餾水，棕黃色固體粉末溶解并形成綠色溶液，繼續(xù)加水，溶液變成藍(lán)色2Na + Cl22NaCl 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有白煙產(chǎn)生說(shuō)明 在點(diǎn)燃或灼熱的條件下，金屬都能與氯氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氯化物其中，變價(jià)金屬如(Cu、Fe)與氯氣反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)高價(jià)態(tài)(分別生成CuCl2、FeCl3)在常溫、常壓下，干燥的氯氣不能與鐵發(fā)生反應(yīng)，故可用鋼瓶?jī)?chǔ)存、運(yùn)輸液氯“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì)如銅在氯氣中燃燒，產(chǎn)生的棕黃色的煙為CuCl2晶體小顆粒；鈉在氯氣中燃燒，產(chǎn)生的白煙為NaCl晶體小顆粒；等等(2)與氫氣反應(yīng) H2 + Cl2 2HCl注意 在不同的條件下，H2與C12均可發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)條件不同

3、，反應(yīng)的現(xiàn)象也不同點(diǎn)燃時(shí)，純凈的H2能在C12中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色的火焰，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在空氣中形成白霧并有小液滴出現(xiàn)；在強(qiáng)光照射下，H2與C12的混合氣體發(fā)生爆炸物質(zhì)的燃燒不一定要有氧氣參加任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)，都屬于燃燒如金屬銅、氫氣在氯氣中燃燒等“霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的物質(zhì)；“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì)要注意“霧”與“煙”的區(qū)別 H2與Cl2反應(yīng)生成的HCl氣體具有刺激性氣味，極易溶于水HCl的水溶液叫氫氯酸，俗稱鹽酸(3)與水反應(yīng) C12 + H2O HCl + HClO 離子方程式： Cl2 + H2O H + Cl + HClO說(shuō)明 C12與H2O

4、的反應(yīng)是一個(gè)C12的自身氧化還原反應(yīng)其中，Cl2既是氧化劑又是還原劑，H2O只作反應(yīng)物在常溫下，1體積水能溶解約2體積的氯氣，故新制氯水顯黃綠色同時(shí)，溶解于水中的部分C12與H2O反應(yīng)生成HCl和HClO，因此，新制氯水是一種含有三種分子(C12、HClO、H2O)和四種離子(H、Cl、ClO和水電離產(chǎn)生的少量OH)的混合物所以，新制氯水具有下列性質(zhì)：酸性(H)，漂白作用(含HClO)，Cl的性質(zhì)，C12的性質(zhì)新制氯水中含有較多的C12、HClO，久置氯水由于C12不斷跟H2O反應(yīng)和HClO不斷分解，使溶液中的C12、HClO逐漸減少、HCl逐漸增多，溶液的pH逐漸減小，最后溶液變成了稀鹽酸，

5、溶液的pH7C12本身沒(méi)有漂白作用，真正起漂白作用的是C12與H2O反應(yīng)生成的HClO所以干燥的C12不能使干燥的有色布條褪色，而混有水蒸氣的C12能使干燥布條褪色，或干燥的C12能使?jié)癫紬l褪色注意“氯水”與“液氯”的區(qū)別，氯水是混合物，液氯是純凈物(4)與堿反應(yīng)常溫下，氯氣與堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的通式為：氯氣 + 可溶堿 金屬氯化物 + 次氯酸鹽 + 水重要的反應(yīng)有：C12 + 2NaOHNaCl + NaClO + H2O或Cl2 + 2OH-Cl- + ClO- + H2O該反應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制C12時(shí)，多余Cl2的吸收（尾氣吸收）2Cl2 + 2Ca(OH)2 Ca(C1O)2 CaCl

6、2 + 2H2O說(shuō)明 Cl2與石灰乳Ca(OH)2的懸濁液或消石灰的反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)漂粉精或漂白粉的原理漂粉精和漂白粉是混合物，其主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(C1O)2次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定漂粉精和漂白粉用于漂白時(shí)，通常先跟其他酸反應(yīng)，如：Ca(ClO)2+2HClCaCl2+2HClO漂粉精和漂白粉露置于潮濕的空氣中易變質(zhì)，所以必須密封保存有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O CaCO3+ 2HClO 2HClO2HCl + O2由此可見(jiàn)，漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用氯氣的用途殺菌消毒；制鹽酸；制漂粉精和漂白粉；制造氯仿等有機(jī)溶劑和

7、各種農(nóng)藥次氯酸次氯酸(HClO)是一元弱酸(酸性比H2CO3還弱)，屬于弱電解質(zhì)，在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在，因此在書寫離子方程式時(shí)應(yīng)保留化學(xué)式的形式HClO不穩(wěn)定，易分解，光照時(shí)分解速率加快有關(guān)的化學(xué)方程式為：2HClO 2H + 2Cl + O2，因此HClO是一種強(qiáng)氧化劑HClO能殺菌自來(lái)水常用氯氣殺菌消毒(目前已逐步用C1O2代替)HClO能使某些染料和有機(jī)色素褪色因此，將Cl2通入石蕊試液中，試液先變紅后褪色氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法(1)反應(yīng)原理：實(shí)驗(yàn)室中，利用氧化性比C12強(qiáng)的氧化劑如MnO2、KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等將濃鹽酸中的Cl-氧化來(lái)制取C12。例如

8、：MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + C12+ 2H2O 2KMnO4 + 16HCl(濃) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2+ 8H2O(2)裝置特點(diǎn)：根據(jù)反應(yīng)物MnO2為固體、濃鹽酸為液體及反應(yīng)需要加熱的特點(diǎn)，應(yīng)選用“固 + 液加熱型”的氣體發(fā)生裝置所需的儀器主要有圓底燒瓶(或蒸餾燒瓶)、分液漏斗、酒精燈、雙孔橡膠塞和鐵架臺(tái)(帶鐵夾、鐵圈)等(3)收集方法：氯氣溶于水并跟水反應(yīng)，且密度比空氣大，所以應(yīng)選用向上排氣法收集氯氣此外，氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解度很小，故氯氣也常用排飽和食鹽水的方法收集，以除去混有的HCl氣體因此在實(shí)驗(yàn)室中，要制取干燥、純凈的Cl2，常將

9、反應(yīng)生成的C12依次通過(guò)盛有飽和NaCl溶液和濃硫酸的洗氣瓶(4)多余氯氣的吸收方法：氯氣有毒，多余氯氣不能排放到空氣中，可使用NaOH溶液等強(qiáng)堿溶液吸收，但不能使用石灰水，因?yàn)镃a(OH)2的溶解度較小，不能將多余的氯氣完全吸收(5)應(yīng)注意的問(wèn)題：加熱時(shí)，要小心地、不停地移動(dòng)火焰，以控制反應(yīng)溫度當(dāng)氯氣出來(lái)較快時(shí)，可暫停加熱要防止加強(qiáng)熱，否則會(huì)使?jié)恹}酸里的氯化氫氣體大量揮發(fā)，使制得的氯氣不純而影響實(shí)驗(yàn)收集氯氣時(shí)，導(dǎo)氣管應(yīng)插入集氣瓶底部附近，這樣收集到的氯氣中混有的空氣較少利用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制取C12時(shí)，實(shí)際產(chǎn)生的C12的體積總是比理論值低主要原因是：隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行，濃鹽酸會(huì)漸漸變

10、稀，而稀鹽酸即使是在加熱的條件下也不能與MnO2反應(yīng)Cl- 的檢驗(yàn)方法 向待檢溶液中加入AgNO3溶液，再加入稀HNO3，若產(chǎn)生白色沉淀，則原待檢液中含有C1注意 (1)不能加入鹽酸酸化，以防止引入C1（若酸化可用稀HNO3）(2)若待檢液中同時(shí)含有SO42-或SO32-時(shí)，則不能用HNO3酸化的AgNO3溶液來(lái)檢驗(yàn)Cl-，因?yàn)樯傻腁g2SO4也是不溶于稀HNO3的白色沉淀(SO32-能被HNO3氧化為SO42-)2鹵族元素鹵族元素 簡(jiǎn)稱鹵素包括氟(F)、氯(C1)、溴(Br)、碘(I)和放射性元素砹(At)在自然界中鹵素?zé)o游離態(tài)，都是以化合態(tài)的形式存在鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)(常態(tài))熔點(diǎn)

11、、沸點(diǎn)溶解度(水中)密度F2淺黃綠色淺深氣體低高降低小大Cl2黃綠色氣體部分溶于水，并與水發(fā)生不同程度反應(yīng)Br2深紅棕色液體易揮發(fā)I2紫黑色固體升華說(shuō)明 (1)實(shí)驗(yàn)室里，通常在盛溴的試劑瓶中加水(即“水封”)，以減少溴的揮發(fā)(2)固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)而直接變成氣態(tài)的現(xiàn)象，叫做升華升華是一種物理變化利用碘易升華的性質(zhì)，可用來(lái)分離、提純單質(zhì)碘(3)Br2、I2較難溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有機(jī)溶劑中醫(yī)療上用的碘酒，就是碘(溶質(zhì))的酒精(溶劑)溶液利用與水互不相溶的有機(jī)溶劑可將Br2、I2從溴水、碘水中提取出來(lái)(這個(gè)過(guò)程叫做萃取)鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)鹵素的原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)的相似性、

12、遞變性氟F氯Cl溴Br碘I核電荷數(shù)9173553原子結(jié)構(gòu)的相似性最外層上的電子數(shù)都是7個(gè)鹵素化學(xué)性質(zhì)的相似性氟只有1價(jià)，其余鹵素有l(wèi)、+1、+3、+5、+7價(jià)單質(zhì)都具有強(qiáng)氧化性，是強(qiáng)氧化劑單質(zhì)均能與H2化合生成鹵化氫氣體，與金屬單質(zhì)化合生成金屬鹵化物單質(zhì)都能與水、強(qiáng)堿反應(yīng)，Br2、I2的反應(yīng)與C12類似原子結(jié)構(gòu)的遞變性核電荷數(shù)電子層數(shù)少 多原子半徑小 大化學(xué)性質(zhì)的遞變 性原子得電子能力強(qiáng) 弱單質(zhì)的氧化性單質(zhì)與氫氣化合易 難單質(zhì)與水反應(yīng) 劇烈 緩慢(微弱)對(duì)應(yīng)陰離子的還原性弱 強(qiáng)(2)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)F2Cl2Br2I2與H2化合的條件冷、暗點(diǎn)燃或光照500持續(xù)加熱反應(yīng)情況爆炸強(qiáng)光照射時(shí)爆炸

13、緩慢化合緩慢化合，生成的HI同時(shí)分解產(chǎn)生鹵化氫的穩(wěn)定性HFHClHBrHI(3)鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng) 2F2 + 2H2O 4HF + O2(置換反應(yīng))注意：將F2通入某物質(zhì)的水溶液中，F(xiàn)2先跟H2O反應(yīng)如將F2通入NaCl的水溶液中，同樣發(fā)生上述反應(yīng)，等等X2 + H2O = HX + HXO (XC1、Br、I)(4)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)2NaBr + C12(新制、飽和) = 2NaCl + Br2 2Br - + C12 = 2C1- + Br2說(shuō)明 加入CCl4并振蕩后，液體分層上層為含有NaCl的水層，無(wú)色；下層為溶有Br2的CCl4層，顯橙色2NaI + C12(新制、飽和) 2N

14、aCl + I2 2I + Cl2 2C1 + I2說(shuō)明 加入CCl4并振蕩后，液體分層上層為含有NaI的水層，無(wú)色；下層為溶有I2的CCl4層，顯紫紅色將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒，生成的I2升華，故殘留的固體為NaCl(C12足量時(shí))或NaCl和NaI的混合物(C12不足量時(shí))2NaI + Br2 2NaBr + I2 2I + Br2 2Br + I2說(shuō)明 加入CCl4并振蕩后，液體分層上層為含有NaBr的水層，無(wú)色，下層為溶有I2的CCl4層，顯紫紅色將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒，生成的I2升華，故殘留的固體為NaBr(Br2足量時(shí))或NaBr和NaI(Br2不足量時(shí))F2 + NaX(熔

15、融) 2NaF + X2 (XC1、Br、I)注意 將F2通入含Cl、Br或I的水溶液中，不是發(fā)生鹵素間的置換反應(yīng)，而是F2與H2O反應(yīng)(5)碘單質(zhì)(I2)的化學(xué)特性I2 + 淀粉溶液 藍(lán)色溶液說(shuō)明 利用碘遇淀粉變藍(lán)的特性，可用來(lái)檢驗(yàn)I2的存在只有單質(zhì)碘(I2)遇淀粉才顯藍(lán)色，其他價(jià)態(tài)的碘無(wú)此性質(zhì)例如，向NaI溶液中滴加淀粉，溶液顏色無(wú)變化若再滴加新制氯水，因有I2被置換出來(lái)，則此時(shí)溶液顯藍(lán)色氟化氫性質(zhì)有劇毒的無(wú)色氣體，極易溶于水。氫氟酸為弱酸(其它氫鹵酸均為強(qiáng)酸)。與SiO2反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF4+2H2O 注： 此反應(yīng)為HF的特性， 換成HCl則與SiO2不反應(yīng)。 氫氟酸能腐蝕玻璃，用于玻璃刻字。 氫氟酸應(yīng)保存在鉛制容器或塑料容器中。(2)制法 CaF2+H2SO4(濃)=2HF+CaSO4 此反應(yīng)不能在玻璃器皿中進(jìn)行，為什么？CaF2是螢石的主要成分，它不溶于水，是氟元素的重要資源。鹵化銀AgFAgClAgBrAgI顏 色白色白色淺黃色黃色 逐 漸 加 深溶解性易溶于水難溶于水，也難溶于稀HNO3感光性見(jiàn)光分解：2AgX 2Ag + X2