卤族元素
【自我检测】
甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-)。向
甲溶液中加入淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液颜色无
明显变化, 则甲中含有________,乙中含有________,丙中含有
________。为了确定乙中含有的阴离子可采用加入 ________________________或加入稀HNO3和AgNO3,有________沉 淀产生。 答案: Br- I- Cl- 氯水和淀粉溶液变蓝 黄色
→ →
2NaBr+I2 。 2NaCl+I2
。
【自我检测】
一硬质玻璃管两端装有带导管的塞子,左、中、右分别放有三个润湿的 棉花球(如图所示)
a球浸有溴化钾溶液,b球浸有碘化钾浓溶液,c球浸有淀粉碘化钾浓溶液 。实验时,从右端慢慢通入氯气,同时在b处微热,并逐渐向左移动酒精灯, 观察到的现象是:a处有________色的________产生,b处有________色的
硫氰看做Cl2,由Cl2及Cl-的性质类推可知,A、B、D正确。C选项中NaSCN 与NaX性质相似,加热不易分解。
答案: C
【高考再现】
1.下列叙述正确的是( )
A.目前加碘食盐中主要添加的是KIO3
B.日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
C.绿色食品是不含任何化学物质的食品
D.在空气质量日报中CO2含量属于空气污染指数
成物是( ) B.HCl和HIO D.HClO和HIO
A.HI和HClO C.HClO3和HIO 解析:
ICl是拟卤素,很多性质与卤素单质相似,但不是完全相同,
因为Cl比I的得电子能力强,所以在ICl中,I为+1价,Cl为-1价。而HCl 中,Cl为-1价,HIO中I为+1价,ICl与水反应后其产物的化合价均不发生 改变。故反应为:ICl+H2O===HCl+HIO。 答案: B
(4)氢化物的热稳定性: HF > HCl > HBr > HI (5)氢卤酸的还原性: HF < HCl < HBr < HI (6)最高价卤酸的酸性: HClO4 > HBrO4 > HIO4
(7)卤化银的溶解性: AgF > AgCl > AgBr > AgI (8)单质与氢元素化合的条件: 从F2到I2逐渐 升高
2.卤素单质在物理性质上的主要差异及递变规律
F2
常温下状态 气 态 淡黄绿 色 反应
Cl2
气 态
Br2
液态 深红棕 溶解
I2
固 态
颜色
水中溶解度 熔、沸点
黄绿 色
溶解
色
紫黑 色 微溶
低―→高
3.卤族元素在化学性质上的相似性和递变性
回忆氯气的化学反应
相似性:均具有氧化性,均能与H2、H2O、金属反应, 较活泼的卤素单质可将较不活泼的卤素从其化合物中置换出来。
2F2+2H2O → 4HF+O2
4、与强碱反应 根据卤素和水反应的规律,试写出卤素和氢氧化钠溶液反应 的化学方程式
X2 + 2NaOH
→
NaX + NaXO +H2O
5、置换反应 前面元素的单质能把后面元素从其化合物中置换出来。 如: Cl2+2NaBr → 2NaCl+Br2 。 Br2+2NaI Cl2+2NaI
答案: (1)(CN)2+2OH-→CN-+CNO-+H2O (2)4HCN(浓)+MnO2 → Mn(CN)2+(CN)2↑+2H2O (3)(CN)2+2SCN-→2CN-+(SCN)2
2,8,18,7
碘 I 53
2,8,18.18,7
F 9
2,7
电子层排布
相同点: 最外层7个电子 不同点: 核电荷数递增
易得一个电子, 具氧化性
电子层数递增
原子半径依次增大
得电子能力逐渐减弱 氧化性逐渐减弱
(1)卤族元素在周期表中处于第 ⅦA 族。 (2)最外层电子数均为 7 ,是典型的非金属元素。 (3)单质均为 双原子 非极性分子。 (4)主要化合价为 -1 ,最高正价为 +7 价(F除外)。 (5)均能形成气态 氢化物 。 (6)最高价氧化物的水化物(HRO4)为 酸 (F除外)。
二、卤素离子(X-)的检验 1.AgNO3——HNO3法 离子 Cl- Br- I- 检验试剂 主要现象 生成 白色 沉淀 生成 淡黄色 沉淀 生成 黄色 沉淀 离子方程式 Ag++Cl-→AgCl↓ Ag++Br-→AgBr↓ Ag++I-→AgI↓
AgNO3
溶液
稀HNO3
2.氯水与四氯化碳检验法
碘盐中的添加剂是碘酸钾,
AgI常用于人工降雨。
(4)卤化银的光反应 不溶性的卤化银(AgCl、AgBr、AgI)见光会发生分解反应:
2AgX
→
2Ag+X2 (X=Cl、Br、I)
卤化银的这种感光性质,常被用于制作感光材料。 AgI还用于人工降雨。 (5)卤素单质在溶液中的颜色 水 Br2 I2 黄←→橙 深黄←→褐 苯、汽油 橙←→橙红 淡紫←→紫红 四氯化碳 橙←→橙红 紫←→深紫
________产生,c球产生________色,稍冷却后,b、c之间的玻璃管壁上有
________色的________。
答案: 红棕
蒸气
紫
蒸气
蓝
紫黑
晶体
化学性质递变规律
(1)卤素单质都具有较强的氧化性,但氧化性:
F2 〉 Cl2〉 Br2 〉 I2 (2)卤离子都具有还原性,但还原性: F- 〈 Cl-〈 Br- 〈 I(3)卤化氢的水溶液都具有酸性,但酸性: HF 〈 HCl〈 HBr〈 HI
ICl+CH2=CH2 → CH2Cl—CH2I
由于卤素互化物的组成不是一种元素,其各元素的化合价不同,以
致在参加化学反应中价态的变化与卤素单质不完全相同。如:
Cl2+H2O HCl+HClO(氧化还原反应)
BrCl+H2O → HBrO+HCl(非氧化还原反应)
(2)类卤素(或拟卤素) 有少数分子具有类似于卤素的性质,故把它们叫做类卤素,主要有:
⑤氟化氢的制取:CaF2+H2SO4(浓) CaSO4+2HF↑。 反应容器:铅皿。氢氟酸保存在塑料瓶中。
Hale Waihona Puke (2)溴在常温下为红棕色液体(唯一的液态非金属单质), 极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气, 实验室通常将溴密闭保存在阴冷处, 不能用橡皮塞,盛有液溴的试剂瓶内常加适量水。
(3)碘 紫黑色固体,具有金属光泽, 易升华(常用于分离提纯碘)、 易吸潮(遇铁在水催化下易反应,故盛碘的瓶子不能用铁盖), 遇淀粉变蓝色(常用来检验碘的存在), 碘的氧化性较其他卤素弱, 与变价金属铁反应生成FeI2,而不是FeI3。
⑴与金属反应:M+X2 → MXn 2Fe+3Cl2 → 2FeCl3 2Fe+3Br2 → 2FeBr3 Fe+I2 → FeI2 Cu+Cl2 → CuCl2 Cu+Br2 → CuBr2 2Cu+ I2 → 2CuI
⑵与H2 反应:H2+X2 → 2HX 背景资料: H2+F2→2HF (冷、暗处剧烈反应,发生爆炸HF很稳定) H2+Cl2→2HCl (光照反应,发生爆炸,HCl稳定)
(CN)2+2Na===2NaCN
(CN)2+H2O===HCN+HOCN
(CN)2+2OH-===CN-+OCN-+H2O
MnO2+4HSCN Mn(SCN)2+(SCN)2↑+2H2O
AgNO3+NaSCN===AgSCN↓+NaNO3
例: 氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的最初生
解析: B项日常生活中常用75%酒精杀菌消毒。C项绿色食品是不
含污染物的食品。D项在空气日报中SO2含量属于空气污染指数。 答案: A
2.下表是食用碘盐包装上的部分说明,下列说法正确的是(
配料 精盐、碘酸钾、抗结剂
)
碘含量
储存方法 食用方法
35±15 mg/kg
密封、避光、防潮 烹饪时,待食品熟后加入碘盐
(1)原理:Cl2+2Br-→ 2Cl-+Br2
Cl2+2I-→2Cl-+I2
I2、Br2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度。
(2)方法:往溶液中加入 氯水
(3)现象及结论:
,再加入 CCl4 ,振荡。
若CCl4层出现橙红色,说明原溶液中存在 Br- 。 若CCl4层出现紫红色,说明原溶液中存在 I- 。
H2+Br2→2HBr (加热到5000C才能反应,HBr不如HCl稳定)
H2+I2→2HI (不断加热才能缓慢反应,HI很不稳定,发生分解) 反应能力渐弱 稳定性渐弱
氧化剂 卤化氢
HX的制备: HCl: NaCl+H2SO4(浓)(或H3PO4) →NaHSO4+HCl↑ △ 2NaCl+ H2SO4(浓) →Na2SO4+2HCl↑ HBr:
卤族元素
【学习目标】
1.以氯为例,了解卤族元素的物理性质和化学性质。 2.从原子的核外电子排布,理解卤族元素(单质、化合 物)性质的相似性和递变性。
3.知道卤素离子的检验方法。
一、卤素的结构和性质
原子结构
决定
性质
1.卤族元素原子结构特点及性质关系
氟
元素符号 核电荷数
氯 Cl 17
2,8,7
溴 Br 35
答案: D
5、下列各项比较中正确的是( A.熔、沸点:I2<Br2<Cl2<F2 B.稳定性:HI>HBr>HCl>HF C.还原性:HF>HCl>HBr>HI D.氧化性:F2>Cl2>Br2>I2
)
答案: D