内容正文:
考点18 富集在海水中的元素—卤素
一、 氯及其化合物的性质和应用
1.Cl2的性质及其应用(写出有关化学方程式)
Cl2在通常情况下,是一种黄绿色具有刺激性气味的有毒气体,可溶于水,通常状况下,1体积水能溶解2体积Cl2,密度比空气的大。
(1)与金属反应
与变价金属反应生成高价金属氯化物。
①与铁反应:2Fe+3Cl2eq \o(=====,\s\up15(点燃))2FeCl3。
②与铜反应:Cu+Cl2eq \o(=====,\s\up15(点燃))CuCl2。
(2)与非金属反应
与H2反应:H2+Cl2eq \o(=====,\s\up15(点燃或光照))2HCl,
(3)与水反应
溶于水中的部分氯气与水反应
离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
氯水中含有的粒子有H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-。
(4)与碱反应
①制漂白液(NaClO)的离子方程式Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
②制漂白粉的化学方程式2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(5)与还原性无机化合物反应
①与碘化钾溶液反应的化学方程式:2KI+Cl2===I2+2KCl。
②与SO2水溶液反应的化学方程式:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
③与FeCl2溶液反应的离子方程式:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
2.次氯酸的性质
(1)不稳定性:2HClOeq \o(=====,\s\up11(光照),\s\do4( ))2HCl+O2↑。
氯水须现用现配,保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处。
(2)强氧化性
①能将有色物质氧化为无色物质,有漂白性。
②杀菌、消毒。
(3)弱酸性
NaClO溶液中通入少量CO2,化学方程式为2NaClO+CO2+H2O===2HClO+Na2CO3。
3.漂白粉的性质
(1)主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分为Ca(ClO)2。
(2)化学性质
①水溶液呈碱性,水解的离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH-
②与酸性物质作用生成强氧化性的次氯酸,作消毒剂和漂白剂。
(3)空气中失效的原理为Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,2HClOeq \o(=====,\s\up15(光照))2HCl+O2↑。
二、卤素的性质与卤离子的检验
1.卤素单质性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应,如2Fe+3Br2===2FeBr3,但I2与Fe反应生成FeI2。
(2)都能与H2反应生成HX:X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I,下同)。
(3)都能与水反应:X2+H2O===HX+HXO(F2例外:2F2+2H2O===4HF+O2)。
(4)都能与碱溶液反应:X2+2OH-===X-+XO-+H2O(F2例外)。
2.递变性
3.卤素及其化合物的特性
氟
①无正价,氧化性最强,F-的还原性最弱
②2F2+2H2O===4HF+O2,与H2反应在暗处即爆炸
③HF是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在铅制器皿或塑料瓶中;有毒
溴
①Br2是红棕色液体,易挥发
②Br2易溶于有机溶剂
③盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴时不能用橡皮塞
碘
①I2遇淀粉变蓝色
②I2加热时易升华
③I2易溶于有机溶剂
④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大
4.卤素离子的检验
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液eq \o(――→,\s\up11(①滴加AgNO3溶液),\s\do4(②稀硝酸))生成eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(白色沉淀,则有Cl-,淡黄色沉淀,则有Br-,黄色沉淀,则有I-))
(2)置换——萃取法
未知液eq \o(――→,\s\up11(加适量新制饱和氯水),\s\do4(振荡)) eq \o(――→,\s\up11(加入CCl4下层或苯上层),\s\do4(振荡))
有机层eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(红棕色或橙红色,表明有Br-,,紫色、浅紫色或紫红色,表明有I-))
(3)氧化——淀粉法检验I-
未知液eq \o(――→,\s\up11(加入适量新制饱和氯水或双氧水),\s\do4(振荡)) eq \o(――→,\s\up11(加入淀粉溶液),\s\do4(振荡))蓝色溶液,表明有I-
三、Cl2的制取、除杂、收集和尾气处理
1.实验装置
2.验满方法
(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
考向一 氯气的性质
典例精