张奉生 | 发布日期:2010-04-07 21:59:48
一、氯气:ⅦA族,最外层7e-;负价化合物常见,正价不常见。
(1) 物理性质:黄绿色,有剌激气味、有毒性的气体,比空气重,可溶于水。 (2) 化学性质: ① 和金属反应:Cl2+2K=2KCl Cl2+Cu=CuCl2 (棕色烟,溶于少量水形成黄绿色溶液,加多量水时形成蓝绿色溶液。) Cl2+Fe = FeCl3 (棕色烟,溶于水形成黄色溶液) ② 和非金属反应:Cl2+H2=2HCl(纯氢在氯气中燃烧产生苍白色火焰,氢气和氯气混合点火或强光照射会爆炸。生成的气体在空气中产生白雾。) 3Cl2+2P 2PCl3 (l) 5Cl2+2P=2PCl5 (s)(磷在氯气中燃烧产生白色烟雾。) ③ 和水反应:Cl2+H2O = HCl+HClO(氯气溶于水成黄绿色氯水,部分氯气跟水发生歧化反应,生成次氯酸。新制氯水有强氧化性和漂白作用。久置敞放的氯水相当于稀盐酸。) ④ 和碱反应:Cl2+NaOH = NaCl+NaClO+H2O(实验室用此反应吸收多余氯气。) 2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(工业上用以制取漂白粉) ⑤ 和盐反应:Cl2+2KI = 2KCl+I2 (氧化阴离子) Cl2+2FeCl2 = 2FeCl3 (氧化阳离子) ⑥ 和烃反应:Cl2+C2H6 C2H5Cl+HCl (取代反应) Cl2+CH CH →CHCl2CHCl2 (加成反应) 氯气有强氧化性,它能氧化所有的金属,还能氧化其它卤化物(氟化物除外)或硫化物等。如CS2+Cl2=CCl4+S。由于氯气遇水反应,因而不能用排水法收集,但能用排饱和食盐水收集。(如何用平衡移动原理解释?) 二、卤素单质(X2):颜色状态——F2:淡黄绿色气体,Cl2:黄绿色气体,Br2:深红棕色液体,:紫黑色固体。都是双原子分子,分子晶体。 溶解性:F2与水反应,Cl2能溶于水;Br2、I2难溶于水,易溶于有机溶剂。 卤素单质在溶剂中的颜色: 水 CCl4 汽油或(苯) Br2 I2 活泼非金属、强氧化剂:F2>Cl2>Br2>I2 特殊性质:Br2易挥发;I2升华,使淀粉试液变蓝;Cl2、Br2能使KI淀粉试液变蓝 X2与水、碱溶液反应。碘与铁反应生成碘化亚铁(FeI2),即Fe3+与I-不能在水溶液中大量共存。 三、氯水、液氯,新制氯水、久置敞放氯水(氯水的保管)。 氯水中含有H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、极少量的ClO-和OH-。新制的氯水在不同的反应和使用上,主要起作用的因素之区别:在Fe2+→Fe3+的转化反应中,或使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝等反应中,是氯水中Cl2分子起作用;把氯水用于漂白、消毒时,是HClO起作用。 次氯酸盐具有漂白性,如次氯酸钠和漂白粉,是可溶的强氧化剂,漂白时在酸性环境中放出HClO而漂白有机色素,但不能漂白墨迹或有色的无机离子。ClO-遇强酸时要注意酸的浓度和用量,遇适量酸时:ClO-+H+=HClO;遇浓酸时ClO-+H++Cl-=Cl2獺2O。 四.HX:卤化氢与氢卤酸的区别。 溶于水 1∶500(V) 氯化氢 盐酸(37%,12 mol / L) 无色气体,液态 具有挥发性的强酸,能导电, 时也不导电 其化学性质取决于H+和Cl- 盐酸的氧化性(H+)和还原性(Cl-)。试分别举例: 卤化氢:无色、有剌激性气味,极易溶于水,水溶液具有酸性。其还原性为:HF<HCl<HBr<HI。 氢氟酸:弱酸,沸点反常(原因是什么?),腐蚀玻璃,保存在铅、石蜡或聚乙烯塑料瓶中 五.卤素的盐和含氧酸: AgF AgCl AgBr AgI 白色易溶 白色沉淀 淡黄色沉淀 黄色沉淀 微溶于氨水 溶于氨水,Ag(NH3) 不溶于水,不溶于氨水 不溶于稀盐酸和稀硝酸 不溶于稀盐酸和稀硝酸 AgX见光分解。(有何用途?) CaF2 CaCl2 CaBr2 CaI2 不溶 溶 溶 溶 六、鉴别:I2、Cl2、HCl、Cl-、Br-、I-。 I2:淀粉液,变蓝。 Cl2:颜色(黄绿色);淀粉碘化钾试纸,变蓝。 HCl:浓氨水,冒烟。 Cl-、Br-、I-:硝酸酸化的硝酸银溶液,分别产生白色、淡黄色和黄色沉淀。 七.氯气制法: 1、反应原理:Cl-具有稳定结构,其性质很稳定,很难被氧化,只能用比Cl2更强的氧化剂(如MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、Ca(ClO)2等),并在酸性条件下,Cl-才能被氧化而产生Cl2。 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl22H2O 4NaCl+MnO2+2H2SO4(浓) 4Na2SO4+MnCl2+Cl22H2O 2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+MnCl2+5Cl28H2O K2Cr2O7+14HCl(浓)= 2KCl+2CrCl3+3Cl27H2O KClO3+6HCl(浓)= KCl+3Cl23H2O Ca(ClO)2+4HCl(浓)= CaCl2+Cl22H2O 判断上述反应中电子转移的数目各为多少? 高锰酸钾作氧化剂时不能用盐酸酸化,一般用硫酸酸化,其原因就在于此。实验室的洗液是饱和重铬酸钾和浓硫酸的混合液,溶液由棕红色变成暗绿色即失效。 2、 发生装置:固体+ 液体 气体 氯化氢的制法有三种: ① 与制氯气装置相同:2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl ② 与制O2装置相同:NaCl+NaHSO4 Na2SO4+HCl ③ 浓盐酸中加入浓硫酸。 3、、除杂和净化 4、、收集氯气:由于氯气要与水反应,故应用向上排空气法或排饱和食盐水法。 5、尾气处理(吸收氯气):NaOH溶液。 6、验满: 注意:可用浓硫酸制取HF和HCl,但不能用来制取HBr和HI,一般用浓磷酸来代替浓硫酸。 2NaI+H2SO4(浓)=NaHSO4+I2 8HI+H2SO4(浓)=H2S4I2+4H2O 7、工业制法:电解饱和食盐水 (写出电极反应和总反应) 八、漂白粉 1、主要成分和有效成分分别是什么? 2、制取原理: 3、漂白原理: 4、如何保存: 九.氯及其氯的化合物的相互关系:试写出反应方程式 |