某化学兴趣小组设计用实验室里的常规仪器制取少量漂白粉。可以选用的仪器有A~H,其中分液漏斗里均盛有浓盐酸,A的大试管里及烧瓶中均装有一定量的二氧化锰固体,B和H的U形管内均装有消石灰,B的水槽里盛有冰水,D中装有澄清石灰水,E中装有浓氢氧化钠溶液。已知,氯气与氢氧化钙的反应是放热的,而在温度稍高时氯气与氢氧化钙就会发生副反应而生成氯酸钙等副产物。
(1)请你根据实际需要,从A~H中选出最合理的仪器组装成一套制取少量漂白粉的实验装置(用序号表示,并要按照最合理的顺序从左到右排列) 。
(2)若由AB组成的装置是甲同学设计的,由CDE组合成的装置是乙同学设计的,由FH组合成的装置是丙同学设计的,请你分析甲、乙、丙三套装置的优缺点。
装置序号 | 优点 | 缺点 |
甲 | ||
乙 | ||
丙 |
(1)FBE(2)
装置序号 | 优点 | 缺点 |
甲 | 有冷凝装置,可避免副反应发生 | 不能控制盐酸的加入量,不容易控制反应速率;无尾气处理装置,易产生污染 |
乙 | 有尾气处理装置,能防止污染坏境 | 不能控制盐酸的加入量,不容易控制反应速率;无冷凝装置,不能避免副反应发生;澄清石灰水浓度小,不适宜于制漂白粉 |
丙 | 能控制盐酸的加入量,容易控制反应的速率 | 无冷凝装置,不能避免副反应的发生;无尾气处理装置,易产生污染 |
卤素互化物:
不同卤素原子之间可通过共用电子对形成物质叫卤素互化物。在卤素互化物中,原子半径较大、非金属性较弱的卤素(用X表示)显正价;原子半径较小、非金属性较强的卤素(用Y表示)显负价。由于卤素有+1,+3,+5,+7等多种正价,而负价只有-1价,故卤素互化物通式为(XYnn=1,3,5,7)。如IBr,BrI3,BrF5,IF7等显不同价态的卤素互化物。
类卤化合物:
由两个或两个以上电负性较大的元素的原子组成的原子团,而这些原子团在自由状态时与卤素单质性质相似,故称拟卤素。它们的阴离子则与卤素阴离子性质也相似,故称拟卤离子。目前已经分离出的拟卤素有氰(CN)2、氧氰(OCN)2、硫氰(SCN)和硒氰(SeCN)2。常见的拟卤离子有氰根离子CN-、氰酸根离子OCN-、异氰酸根离子ONC-、硫氰根离子SCN-、硒氰根离子SeCN-、碲氰根离子TeCN-和叠氮酸根离子N3-等。但N3-和TeCN-虽也有卤离子相似的性质,但它没有与单质卤素相应的母体。
1.卤素互化物不同卤素原子之间可通过共用电子对形成物质叫卤素互化物。在卤素互化物中,原子半径较大、非金属性较弱的卤素(用X表示)显正价;原子半径较小、非金属性较强的卤素(用Y表示)显负价。由于卤素有+1,+3,+5,+7等多种正价,而负价只有-1价,故卤素互化物通式为(XYnn=1,3,5,7)。如IBr,BrI3,BrF5,IF7等显不同价态的卤素互化物。
2.类卤化合物:由两个或两个以上电负性较大的元素的原子组成的原子团,而这些原子团在自由状态时与卤素单质性质相似,故称拟卤素。它们的阴离子则与卤素阴离子性质也相似,故称拟卤离子。目前已经分离出的拟卤素有氰(CN)2、氧氰(OCN)2、硫氰(SCN)和硒氰(SeCN)2。常见的拟卤离子有氰根离子CN-、氰酸根离子OCN-、异氰酸根离子ONC-、硫氰根离子SCN-、硒氰根离子SeCN-、碲氰根离子TeCN-和叠氮酸根离子N3-等。但N3-和TeCN-虽也有卤离子相似的性质,但它没有与单质卤素相应的母体。
3.拟卤素、拟卤化物与卤素、卤化物的相似性拟卤素、拟卤化物的性质与卤素、卤化物的性质相似的地方很多,主要有以下几点:
(1)游离状态皆有挥发性(聚合体例外)并具有特殊的刺激性气味。
(2)氢化物的水溶液都是氢酸。
(3)形成和卤素形式类似的配离子。如
(4)形成多种互化物。如CNCl、CN(SCN)、CN(SeCN)、SCN·Ci以及ClN3、BrN3、IN3等都已制得。
(5)许多化学性质相似。
①单质具有氧化性、阴离子具有还原性:
拟卤素单质和卤素单质的氧化性以及拟卤离子和卤素离子的还原性的强弱次序如下:
氧化性:F2>(OCN)2>Cl2>Br2>(CN)2>(SCN)2>I2>(SeCN)2
还原性:F-<OCN-<Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-<SeCN-
②单质与碱作用:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O (CN)2+2OH-=OCN-+CN-+H2O
③单质和不饱和烃起加成反应:
④CN-离子的Ag(Ⅰ)、Hg(Ⅰ)、Pb(Ⅱ)盐和氯、溴、碘的一样,都难溶于水。AgCN和AgCl相似,均可溶于氨水。
1、了解卤素互化物的定义。
2、了解卤素互化物与卤素单质结构和性质上的异同。
3、掌握卤素离子的检验方法。
4、能识别常见的卤素互化物并依性质进行分析判断。
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