卤族元素教案

卤族元素

1.卤素单质（氟 F 氯 Cl 溴 Br碘 I砹 At）

注意：Cl2、Br2、I2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。

补充1：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；CaX2中只有CaF2（俗称萤石）难溶。

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（6）F2和水剧烈反应，所以F2不能将溶液中的Cl 、Br、I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。 （7）卤素单质中，只有F2可与稀有气体反应。

（8）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。

(2)卤族元素的化学性质

1)与金属反应：Fe、Cu等 2Fe + 3Cl2点燃3 2Fe + 3Br2加热3 Fe + I2加热2 2)与非金属反应：H2、P等

F2：暗处爆炸 HF 稳

Cl2：点燃或光照 HCl 定H2 + XBr2：500℃缓慢进行 HBr 性

I2：不断加热，缓慢进行， 减

同时发生分解（为可逆反应） HI 弱

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。 2P + 3Cl2点燃2PCl3 （无色液体） 2P + 5Cl2点燃5 （白色固体） 3)X2 + H2O （X=Cl、Br、I）（2F22） 注意：潮湿氯气的漂白性 总结：具有漂白作用的物质

4)HClO的性质：弱酸性、不稳定性（受热或见光易分解）、强氧化性（漂白）（氯水与石蕊试液及湿润淀粉-KI试纸作用的现象）

5)与碱作用：X22O

漂白粉的制备 ：氯气通入石灰乳中：2Cl2 + 2Ca(OH)2 + 2H2O 漂白粉的主要成分：Ca(ClO)2 、Ca Cl2 有效成分：

漂白粉的漂白原理： Ca(ClO)2+CO2+ H23+ 2HClO 6)与Fe2+、SO2、Na2SO3、Na2等还原性物质反应。

SO2+ X2+ 2H22SO4+2HX 2Fe2++ Cl3+ +2Cl- 7)与有机物发生加成、取代反应等

8)卤素单质间的相互置换：Cl22Cl- + Br2 Cl2 + 2I2Cl- + I2 Br2+ 2I2Br-+ I2 2.卤化氢

(1)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。 (2)HF有剧毒，能腐蚀玻璃：4HF + SiO2 SiF4 (3)性质比较：①热稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI； ②酸性：HF（弱）＜HCl＜HBr＜HI； ③还原性：HF＜

HCl＜HBr＜HI

4.卤族元素及其重要化合物间的转化

5.卤族元素的“原子结构——性质”

(1)在NaBr溶液中滴入氯水；Cl22Cl- + Br2

(2)在FeSO4溶液中滴入溴水； Br2 + 2Fe2+ - +2Fe3+ (3)在FeCl3溶液中滴加KI溶液； 2Fe3+ +2II2+ 2Fe2+

结论一氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2；还原性：I—＞Fe2+＞ Br—

结论二：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。 当溶液中存在多种氧化性物质时，加入还原剂，还原性强的物质应先被还原。 (4)在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体：Cl2 +2Fe2Cl- +2Fe3+

(5)在FeI2溶液中加入少量溴水：Br2+ 2I2Br - + I2

(6)在FeBr2溶液中通入足量Cl2气体：2Fe2++4Br- +3Cl2Fe3++2Br2+6Cl- (7)在FeI2溶液中加入足量溴水：2Fe2++4I- +3 Br2Fe3++2 I2+6 Br - 结论一：① F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱； ② F—、Cl—、Br—、I—离子还原性依次增强； ③ F、Cl、Br、I元素的非金属性依次减弱

结论二：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。 总结： F Cl Br I At

7个电子→易得1个电子，有强氧化性。 核电荷数增加 电子层数递增 原子半径增大

单质的氧化性依次减弱

X--的还原性依次增强

6.卤族元素的“性质——制备”

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 1)工业制法：

电解饱和食盐水: 2NaCl + 2H2O 2↑ + Cl2↑ 电解熔融氯化钠:2NaCl(熔融) 2↑ 2)实验室制法

原理： MnO

2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O 除杂：Cl2（HCl）：饱和食盐水 干燥：浓硫酸、P2O5（s）、无水CaCl2等 收集：向上排空气法、排饱和食盐水法

检验是否集满：湿润的淀粉-KI试纸（变蓝色）或湿润的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色） 尾气处理：碱液吸收（常用NaOH溶液）

3)实验室制取氯气时，还可以用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化剂代替MnO2？ 用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式。

2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KClO3+6HCl(浓)==KCl+3Cl2↑+3H2O

Ca(ClO)2+4HCl(浓

)==CaCl2+2Cl2↑+2H2O

4)验证干燥的氯气无漂白性

(2)卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸

①CaF2+H2SO4(浓)==CaSO4+2HF↑（萤石和浓硫酸在铅皿中）

②NaCl(固)+H2SO4(浓)==NaHSONa2SO4+2HCl↑ 4+HCl↑ 2NaCl(固)+H2SO4(浓)加热③NaBr(固)+H3PO4(浓)加热NaH2PO4+HBr↑ ④NaI(固)+H3PO4(浓)加热NaH2PO4+HI↑

注意：由于浓硫酸可将Br-、I-氧化，所以不能用浓硫酸和NaBr、NaI反应制备HBr、HI。应用难挥发的浓磷酸代替浓硫酸。 7.卤离子的检验 ①先加入足量的硝酸钡溶液，取上层清液继续实验 ②用硝酸酸化的硝酸银溶液，观察产生沉淀的颜色。 9.萃取

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。

10.氯气的化学性质：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） ①2Na＋Cl2③2Fe＋3Cl

2

2NaCl（产生白烟） ②Cu＋Cl22FeCl3（产生棕色的烟）

CuCl2（产生棕黄色的烟）

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 ①H2＋Cl2 H2＋Cl2②2P＋3Cl2

2P＋5Cl2

2HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸 2HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸 2PCl3（氯气不足；产生白雾） 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 ①2FeCl2＋Cl2 = 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

①CH4＋Cl2 → CH3Cl + HCl（取代反应） ②CH2=CH2＋Cl2 → CH2ClCH2Cl（加成反应）