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中学化学

 
 
 

日志

 
 

2010年高考新课标人教版化学第一轮复习教案(6)  

2009-07-17 19:54:48|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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卤素及其化合物

Ⅰ.课标要求

1.通过实验了解氯气及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。

2.认识氯气及其重要化合物对生态环境的影响。

Ⅱ.考纲要求

1.了解氯气及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。

2.了解氯气及其重要化合物对环境质量的影响。

Ⅲ.教材精讲

一、氯气的性质及用途

1.物理性质:常温下,氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。

2.化学性质:氯气的化学性质很活泼的非金属单质。

(1)与金属反应(与变价金属反应,均是金属氧化成高价态)

 

如:①2Na+Cl2       2NaCl(产生白烟)

②Cu+Cl2 CuCl2(产生棕黄色的烟)

③2Fe+3Cl2 2FeCl3(产生棕色的烟)

注:常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中。

(2)与非金属反应

如:①H2+Cl22HCl(发出苍白色火焰,有白雾生成)——可用于工业制盐酸

   H2+Cl22HCl(会发生爆炸)——不可用于工业制盐酸

②2P+3Cl2 2PCl3(氯气不足;产生白雾)

2P+5Cl2 2PCl5(氯气充足;产生白烟)

(3)与水反应:Cl2+H2O = HCl+HClO

(4)与碱反应

Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯气)

2Cl2+2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精)

Ca(ClO)2+CO2+H2O =CaCO3↓+2HClO(漂粉精的漂白原理)

(5)与某些还原性物质反应

如:①2FeCl2+Cl =2FeCl3

②2KI+Cl2 = 2KCl +I2(使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,用于氯气的检验)

③SO2+Cl2+2H2O = 2HCl +H2SO4

(6)与某些有机物反应

如:①CH4+Cl     CH3Cl+ HCl(取代反应)

②CH2=CH2+Cl2 →CH2ClCH2Cl(加成反应)

3.氯水的成分及性质

氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应,Cl2 +H2O = HCl + HClO (次氯酸),大部分是以Cl2分子状态存在于水中。

注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-;久置氯水则几乎是盐酸溶液

                          ①  一元弱酸,比H2CO3

   (2)HClO的基本性质  ②  不稳定,2HClO === 2HCl + O2

                          ③ 强氧化性;

                          ④  漂白、杀菌能力,使色布、品红溶液等褪色。

(3)几种漂白剂的比较

漂白剂

HClO

Na2O2(H2O2

SO2

活性炭

漂白原理

氧化漂白

氧化漂白

化合漂白

吸附漂白

品红溶液

褪色

褪色

褪色

褪色

紫色石蕊

先变红后褪色

褪色

只变红不褪色

褪色

稳定性

稳定

稳定

不稳定

——

4.氯气的制法

 

加热

(1)实验室制法           

 

药品及原理:MnO2 +4HCl(浓)        MnCl2 + 2H2O + Cl2

强调:MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl2,稀盐酸不与MnO2反应。

仪器装置:发生装置---收集装置---吸收装置

实验步骤:检密—装药—固定—加热—收集

收集方法:向上排空气法 (或排饱和食盐水法)

净化装置:用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸干燥

尾气处理:用碱液吸收

 

通电

 (2)氯气的工业制法:(氯碱工业)

 

2NaCl +2H2O    2NaOH + H2↑ + Cl2

二、氯化氢的性质和实验室制法

1.物理性质:  无色、有刺激性气味的气体;极易溶于水 (1:500)其水溶液为盐酸。

2.盐酸的化学性质: (挥发性强酸的通性)

3.氯化氢的实验室制法

(1)药品及反应原理:

 

加热

        NaCl + H2SO4 === NaHSO4 + HCl↑(不加热或微热)

 

 

加热

        NaHSO4 +NaCl        Na2SO4 + HCl↑(加热到500ºC—600ºC)

 

总反应式:  2NaCl + H2SO4     Na2SO4+ 2HCl↑

(2)装置: 与制氯气的装置相似

(3)收集方法: 向上排空气法

(4)检验方法: 用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生

(5)尾气处理: 用水吸收(倒扣漏斗)

三、卤族元素

1.卤素及化合物的性质比较:

 

 

单质物理性质

状态

气(易液化)

液(易挥发)

固(易升华)

熔、沸点

熔、沸点逐渐升高

颜色

淡黄绿色

黄绿色

红棕色

紫黑色

密度

密度逐渐增大

X2与H2化合

条件

冷暗处

光照

加热

持续加热

程度

剧烈爆炸

爆炸

缓慢

化合同时分解

X2与H2O化合

反应

2F2+2H2O=4HF+O2

X2 + H2O = HX + HXO

程度

剧烈

缓慢

微弱

极弱

水溶性

 

反应生成氢氟酸

水溶性依次减小,有机溶剂中溶解性依次增大

化合价

 

只有-1价

有-1、+1、+3、+5、+7等

含氧酸

化学式

无含氧酸

有HXO、HXO2、HXO3、HXO4

强弱程度

 

同一价态的酸性依次减弱

卤化银

颜色

AgF(白)

AgCl(白)

AgBr(淡黄)

AgI(黄)

水溶性

易溶

均难溶,且溶解度依次减小

感光性

难分解

见光均易分解,且感光性逐渐增强

2.卤素元素的有关特性:

(1)F2遇水发生置换反应,生成HF并放出O2

(2)HF是弱酸、剧毒,但能腐蚀玻璃4HF + SiO2 == SiF4↑ +2H2O;HF由于形成分子间氢键相互缔合,沸点反常的高。

(3)溴是唯一的液态非金属,易挥发,少量的液溴保存要用水封。

(4)碘易升华,遇淀粉显蓝色;碘的氧化性较弱,它与变价金属反应时生成低价化合物。

(5)AgX中只有AgF溶于水,且不具有感光性;CaF2中只有CaF2难溶。

3.卤素间的置换反应及X-离子的检验:

(1)Cl2 + 2Br- = Br2 +2Cl-

        Cl2 + 2I- =I2 + 2Cl-

        Br2 + 2I- =I2 + 2Br-

结论:氧化性:Cl2 > Br2> I2; 还原性:I- > Br-  >Cl- 

(2)溴和碘在不同溶剂中所生成溶液(由稀到浓)的颜色变化

     溶剂

溶质

   水

    苯

  汽 油

四氯化碳

   Br2

 黄 → 橙

橙 → 橙红

橙 → 橙红

橙→ 橙红

   I2

深黄→ 褐

淡紫 → 紫红

淡紫→ 紫红

紫→ 深紫

 密   度

 

 比 水 轻

 比 水 轻

比 水 重

(3)X-离子的检验

   Cl-                               白色沉淀

   Br-    + AgNO3 +HNO3           浅黄色沉淀

   I-                                黄色沉淀

 

 

Ⅳ.典型例题

例1.(1)液氯和氯水是一种物质吗?
【解析】液氯是Cl2在加压或冷却时变成的液态Cl2,是纯净物,而氯水是氯气溶于水中形成的溶液,是混合物。答案:不是。

(2)①怎样证明新制氯水中含有大量Cl2? ②用实验证明氯气能与水反应。

【解析】①观察氯水颜色,呈黄绿色,此即氯气的颜色,说明新制氯水中含大量Cl2

②向新制的氯水中加AgNO3溶液.若产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl,即有部分氯气与水反应了。

Cl2+H2O=HCl+HClO,AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3

另法:也可向新制氯水中放入一红布条或滴入几滴品红溶液,若布条或品红褪色,说明新制氯水中有HClO,即Cl2与水发生了反应。

(3)氯水中有多种化学物质,故性质较复杂。下列现象各是基于哪种物质的什么性质?

①氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色。

②向氯水中滴加饱和NaHCO3溶液,有气泡出现。

③向氯水中滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀。

答案:①H、HClO ②H ③Cl

[点评]氯水的成分的复杂性和多样性,其中包含了与其相关的化学反应和知识点,还可以拓展考查与化学平衡有关的内容,所以在教学中应该当作重点内容处理。

例2、A和B均为钠盐的水溶液,A呈中性,B呈碱性并具有氧化性。下述为相关实验步骤和实验现象:

 

试回答:

(1)写出A、B和C的化学式:A________,B________,C________。
(2)依次写出A→D和D→E(E中含有某+5价元素的含氧酸根离子)的离子方程式:
  __________________________,_________________________________     _。

(3)写出将SO2气体通入K溶液中发生反应的离子方程式:____________________。

(4)写出由F→H的化学方程式:_______________________________________。

【解析】解这类题目一般可以从正、逆双向思维入手找出“突破口”,然后依图示逐渐扩展直至破译整个网络。当“突破口”不够明显时,就要利用直觉对可能的答案做大胆猜测,然后用尝试、验证的方法得出正确结论。

(1)NaI  NaClO  AgI

(2) 2I-+ClO-+H2O=I2+Cl-+2OH-;I2+5ClO-+2OH-=2IO3-+5Cl-+H2O

(3)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

(4)Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O

    [点评]推断题是高考题的热点和难点,几乎每年必考,本题以框图形式出现、题干中以化学实验现象为信息提示,考查了元素化合物知识和氧化还原反应知识的综合应用能力,并着重考查了离子方程式的书写,同时也考查学生思维的严密性和整体性。

 

Ⅴ.跟踪训练

一、选择题(只有一个合理答案)

1.市售“家用消毒液发生器”是以精盐和自来水为原料,通电时,发生器内的电极板上产生大量的气泡(同时使产生的气体充分与电解液接触),所制得的混合液具有强烈的杀菌能力,且不对人体造成伤害。该发生器配制消毒液所涉及到的化学反应有(   )

        ①2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

        ③H2+Cl2=2HCl④Cl2+H2O=HCl+HClO⑤2HClO=2HCl+O2

          A.①④⑤                           B.①②              C. ③④⑤                   D. ②③④

2.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射一段时间后,试管中最后剩余气体的体积约占试管容积的(    )

A.1/4                        B.1/2                         C.1/3               D.2/3

3.下列物质加入溴水,经振荡,不因发生化学反应而使溴水褪色的是(    )

        A.Na2S   B.NaOH   C.甲苯   D.裂化汽油   

4.有关卤素的说法正确的是(   )
   A.卤素是典型的非金属元素其单质只具有氧化性而无还原性.
   B.卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高.
   C.卤化银都不溶于水,也不溶于稀硝酸.
   D.卤化氢的水溶液都是强酸

5.F2是氧化性最强的非金属单质,物质的量相等的F2跟烧碱完全反应,生成NaF、H2O和另一种气体,该气体是下列中的(    )

   A.H2            B. HF                 C.OF2                  D.O2

二、选择题(有12个合理答案)

6.下列离子方程式正确的是(  )

A.氯气与水反应:Cl2+H2O=2H+Cl+ClO

B.氯气与氢氧化钠溶液反应:Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O

C.向留有残氯(Cl2)的水中加一定量的FeSO4,以除去水中的Cl2:Fe2++Cl2=2Cl+Fe3+

D.漂白粉溶液中通入少量二氧化碳气体:Ca2+2ClO+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO

7.已知Cl2与Br、I可发生反应:Cl2+2I=I2+2Cl、Cl2+2Br=Br2+2Cl,且Br、I的还原性强弱顺序为:

I>Br。某溶液中Cl、Br、I的物质的量依次为0.2mol、0.4mol、0.6mol,欲使其Cl、Br、I的物质的量比为1︰1︰1,需通入Cl2,那么通入Cl2的物质的量是原溶液中I物质的量的(   )

       A.1/2                    B.1/3                             C.2/3                             D.1/6

8.液氯和氨的反应同氯气与水的反应类似,则氯气通入液氨中,产物可能有(   )

    A.     B.     C.     D.

9.下列反应属于氧化还原反应的是(   )
 A.漂白粉吸收空气中的二氧化碳         B.用萤石和浓硫酸制取氟化氢
  C.氯水使有色布条褪色                D.黑白照片的底片在相机里曝光时的反应

10.常用氯气给自来水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显药品变质的是 (    )

A.石蕊试剂   B.硝酸银   C.氢氧化钠   D.氯化铝   

11.氯水不稳定,因为氯水中存在如下平衡:Cl2+H2O    HCl+HClO,下列措施会降低氯水的稳定性的是(    )

A.通入少量H2S气体              B.加入少量小苏打   C.通入少量HCl气体    D.增大氯水浓度       

12.某无色气体可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一种或几种。将该气体通入到适量氯水中,恰好完全反应,不再剩余气体。将所得到的无色溶液冷媒装在两支试管中,分别加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液,均产生白色沉淀。则下列判断正确的是

A.原气体中一定有SO2,一定没有HBr    B.原气体中可能有SO2

C.原气体中一定有HCl                  D.不能确定有无HCl,但一定没有CO2

13.砹(At)是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是(  )

A.HAt很稳定                            B.AgAt不溶于水           C.砹是有色固体            D.HAt溶液为强酸          

参考答案

一.1B、2B、3C、4B、5C

二.6BD、7D、8CD、9CD、10D、11C、12AD、13A

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