卤族元素教案

第三节卤族元素

本章复习以元素周期律和氧化还原理论为指导思想。

预习作业：请画出卤素及其重要化合物之间的转化关系网络图，并完成有关的化学方程式。一、卤族元素及其重要化合物间的转化关系

写出下列反应的离子方程式:

⑴在NaBr 溶液中滴入氯水；

Cl 2 2Br Br 2 2Cl

⑵在FeSO 4溶液中滴入溴水；

Br 2 2Fe 2

2Br 2Fe 3

⑶在FeCl 3溶液中滴加KI 溶液；

2Fe 2I 2Fe I 2

思考：比较Cl 2,Br 2,l 2,Fe 3

的氧化性强弱；比较I , Br , Fe 2

的还原性强弱。

氧化性：Cl 2> Br 2> Fe

>12;还原性：「> Fe 2+ > Br

—

结论：当溶液中存在多种还原性物质时，加入氧化剂，还原性强的物质应先被氧化。

写出下列反应的离子方程式:

⑷在FeBr 2溶液中通入少量 CI 2气体

FCI 占——FElg ——(Cl 3

CuCl 2 FeCl 3Na€l HC1

NaCl O ^HCl O Ca

二、卤族元素的“原子结构一一性质”的关系

Cl2 2Fe2 2CI 2Fe3

⑸在Fel2溶液中加入少量溴水

Br2 2I 2Br I2

⑹在FeBr2溶液中通入足量CI2气体

2Fe2 4Br 3CI2 2Fe32Ba 6CI

⑺在Fel2溶液中加入足量溴水

2 3

2Fe 41 3Br2 2Fe 212 6Br

思考：根据以上内容可得出卤族元素在化学性质方面有怎样的变化规律？并从原子结构的角度解释卤素在化学性质方面的递变规律。

结论：①F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱；

②F—、Cl—、Br—、1—离子还原性依次增强；

③F、Cl、Br、丨元素的非金属性依次减弱

解释：卤族元素按F、Cl、Br、I的次序原子半径依次增大，得电子能力减弱，导致其单质的氧化性逐渐减弱。

小结：

结论：结构决定性质，性质反映结构。

三、卤族元素的“性质一一制备”的关系

卤族元素的化学性质活泼，所以在自然界中以化合态...的形式存在。

1、卤素单质的制备（Cl2）——氧化还原法

⑴工业制法：电解饱和食盐水

2NaCl 2H2O 电解2NaOH 出CI?

电解熔融氯化钠

2NaCI 电解熔融

2Na CI 2

⑵实验室制法

① 、药品：MnO 2、浓HCI

② 、原理：MnO 2 4HCI （浓）加热

MnCl 2 Cl 2 2H 2O

思考：如何检验装置的气密性？在装入药品前，小火加热，看烧杯中导管口是否有气泡冒出。该装置适用于什么情况？固体（或液体）和液体反应

④ 、除杂：CI 2（ HCI ）:饱和食盐水

⑤ 、干燥：浓硫酸、 P 2O 5（ S ）、无水CaCl 2等 ⑥ 、收集：向上排空气法、排饱和食盐水法 ⑦ 、检验是否集满：湿润的淀粉

-KI 试纸（变蓝色）

湿润的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色）

⑧ 、尾气处理：碱液吸收（常用 NaOH 溶液）

⑶思考：依据实验室制取氯气的原理，还可以用哪些氧化剂代替 Mn O 2?

原理：利用氧化剂在酸性条件下氧化氯离子。回答：常用KMnO 4、KCIO 3、K 2C 2O 7、次氯酸盐等。

写出分别用KMnO 4、KCIO 3、Ca （CIO ）2与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式。

2KMnO 4 16HCI （浓）

2KCI 2MnCI 2 5CI 2 8H 2O

⑷设计：请设计一个用漂白粉和浓盐酸反应制得氯气，验证干燥的氯气无漂白性并制备氯水的实验装

置图。

KCIO 3 6HCI （浓）

KCI 3CI 2 3H 2O

Ca （CIO ）2 4HCI （浓） CaCI 2 2CI 2

2H 2O

2、卤化氢的制备一一难挥发酸制挥发性酸 ⑴用化学方程式归纳出 HX 的制备方法。 ①

CaF 2 H 2SO 4（浓） CaSO 4 2HF

②

NaCI （固）H 2SO 4（浓） NaHSO 4 HCl

2NaCI （固） H 2SQ （浓）加热 Na 2SC 4 2HCI

③ NaBr （固）比卩。4（浓）加热Na^PC q HBr ④

Nal （固）出卩。4（浓）加热NaH 2PC 4 HI

⑵思考：在制备 HBr 和HI 时能否用浓硫酸？为什么？应如何改进？由于浓硫酸可将 Br -、I -

氧化，所以不能用浓硫酸和 NaBr 、Nal 反应制备HBr 、HI 。应

用难挥发的浓磷酸代替浓硫酸。

⑶思考：上述制备 HCl 、HBr 、HI 的实验可采用怎样的实验装置？属于固体和液体反应，用实验室制备氯气的装置。

⑷思考：在实验室制备氯气的实验中，若无浓盐酸，可用什么试剂代替？写出有关的反应方程式。用NaCI 固体和浓硫酸代替浓盐酸：

MnO 2 3H 2SC 4（浓）2NaCI （固）加热MnSO 4 2NaHSC 4 CI 2

2出0 ⑸思考：

类似的，如何制备 Br 2 ？

MnO 2 3H 2SO 4（浓）2NaBr （固）加热MnSO 4 2NaHSO 4 B Q

2H 2O

四、卤族元素的“一般一一特殊”的归纳

卤族元素的单质及其化合物有许多共性，但也存在诸多特殊之处，请同学们回忆、讨论并进行归纳，可查阅教材、笔记等资料。

饱和食盐朮襖硫酸有色布桑.水骷0H 溶液

（萤石和浓硫酸在铅皿中）

㈠单质

说明：CI 2、Br 2、|2在水中的溶解能力比较小，但较易溶于有机溶有剂中，常见的有机溶剂有：汽油、苯、四氯化碳、酒精等。 2、化学性质（体现强氧化性） ⑴与金属反应：Fe 、Cu 等

2Fe 3CI 2点燃 2FeCI 3、 2Fe 3Br 2加热2FeBr 3、

Fe 12 Fel 2

⑵与非金属反应：H 2、P 等

思考：分别写出卤素单质与氢气反应的化学方程式，注明反应条件。据此判断卤素非金属性的强弱，

及生成的气态氢化物稳定性的强弱。

广F 2：暗处爆炸 HF 稳

CI 2：点燃或光照

HCI 疋 H 2 X 2

2HX v

Br 2： 500 C 缓慢进行 HBr

性

I 2 :不断加热，缓慢进行，

减

思考：写出红

＜同时发生分解（为可逆反应）

HI 1

F 弱磷在氯气中燃烧

的化学方程式，该实验有何现象？

红磷在氯气中燃烧，瓶壁上有无色液滴，瓶内有大量白色烟雾产生。

⑶与水作用：2F 2 2H 2O 4HF O 2

2P 3CI 2 点燃 2PCI 3 无色液体

2P 5CI 2 点燃 2PCI s

白色固体

X2 H2O HX HXO （X=CI、Br、I）

①卤水的成分

思考：新制氯水和久置氯水的成分？液氯与氯水的区别？

②潮湿氯气的漂白性

③HCIO的性质

弱酸性、不稳定性(受热或见光易分解) 、强氧化性(漂白)

④氯水与石蕊试液及湿润淀粉-KI试纸作用的现象

注意：在不同条件下，卤素水溶液中起作用的物质(或微粒)有所不同。

⑷与碱作用：X2 2NaOH NaX NaXO H2O

思考：漂白粉的制备，成分及漂白原理。

氯气通入石灰乳中：

2CI2 2Ca(OH)2 CaCI 2 Ca(CIO)2 2H 2O

主要成分：Ca(CIO)2、CaCI2，有效成分：Ca(CIO)2

漂白原理：Ca(CIO)2 CO2 H2O CaCO3 2HCIO

⑸与Fe2*、SO2、Na2SO3、Na2S等还原性物质反应。

⑹与有机物发生加成、取代反应等

反应条件、反应产物。

CH4CI2光CH 3CI HCI

C6H6 Br2Fe C6H5Br HBr

CH 2 CH 2 Br2CH2BrCH2Br

⑺卤素单质间的相互置换

㈡卤化氢

⑴卤化氢均为无色有刺激性气味的气体，易溶于水，易挥发与空气中水蒸气结合形成白雾。

⑵HF有剧毒，能腐蚀玻璃：4HF SiO2SiF42H 2O

⑶性质比较：

①、热稳定性：HF > HCI > HBr > HI

②、酸性：HF (弱)v HCI v HBr v HI

③、还原性：HF v HCI v HBr v HI

㈣卤离子的检验

思考：如何检验溶液中是否存在卤离子( Cl 、Br、I )?若有so2、so；等

离子干扰怎么办？

分析：用硝酸酸化的硝酸银溶液，观察产生沉淀的颜色。

若有以上离子干扰，应先加入足量的硝酸钡溶液，取上层清液继续实验。

㈤特殊性质归纳

1、常温下溴是唯一的液态非金属单质，极易挥发，保存时用水封。

2、碘易升华，碘单质.遇淀粉变蓝。碘单质与铁反应生成Feb。

3、CaCl2、CaBr2溶于水，但CaF2 (俗称萤石)不溶于水。

4、F2和水剧烈反应，所以F2不能将溶液中的Cl 、Br、丨氧化，将F2通入某溶液中，应先考虑

它和水的反应，再考虑生成的HF能否和溶液中的其它成分反应。

5、卤素单质中，只有F2可与稀有气体反应。

6、卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸，但它能腐蚀玻璃，只能保存在塑料瓶中。

㈥萃取(老教材高中化学第一册P212，人民教育出版社)

1、萃取利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它的另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法，叫做萃取。

2、分液分液是把两种互不相溶的液体分开的操作，使用的仪器是分液漏斗。萃取和分液有时可结合进行。

3、操作方法

(1 )、在溶液中加入萃取剂，用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液

漏斗倒转过来用力振荡，放气。

(2)、把分液漏斗放在铁架台上，静置片刻。

(3 )、把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的槽或小孔对准漏斗口上的小孔，使漏斗内外空气要通，以保证漏斗里的液体能够流出。

(4)、待溶液分层后打开活塞，使下层液体慢慢流出。注意不要使上层液体流出。上层液体要从分液

漏斗口上倒出。

例:

1、下列物质，不能作为从溴水中萃取溴的溶剂是_（9 1年）A 热裂汽油 E 苯 C 酒精D 正庚烷

解析：A由于热裂汽油是经裂化而生成的，其中含有烯烃，能与溴发生加成反应，不能用于萃取；C酒精能与水以任意比例互溶，也不能用于萃取；E、D均符合要求，可以用于萃取。答案为A、C。

2、将下列各种液体分别用溴水混合并振荡，静置后混合液分成两层，溴水层几乎呈无色的是—（85年）

A.氯水

B.己烯

C.苯

D.碘化钾溶液

E.食盐水答案:B C

3、下列各组液体混合物，用分液漏斗不能分开的是_（8 7年）

A 甘油和乙醇

B 苯和水

C 正己烷和水

D 乙酸乙酯和水

E 乙酸和

乙醇答案:A E