内容正文:
第四章 非金属及其化合物
第2讲 卤素及海水提溴、提碘
1.能依据物质类别和元素价态列举某种元素的典型代表物。
2.能列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。
考点一 卤素的性质 卤素离子的检验
1.卤素单质的性质
(1)递变性
颜色
熔、沸点
密度
水溶性
氧化性
(2)相似性
①都能与大多数金属反应:2Fe+3Cl22FeCl3,2Fe+3Br2=2FeBr3,I2+FeFeI2(填Fe与I2反应的方程式);
②都能与H2反应:H2+X2=2HX(X为F、Cl、Br、I,下同);
③都能与H2O反应:X2+H2OHX+HXO(F2例外);
④都能与碱溶液反应:X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(F2、I2例外)。
(3)特殊性
氟
①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱;
②与水发生反应:2F2+2H2O=4HF+O2;与H2反应在暗处即爆炸;
③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在塑料瓶中
溴
①Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质,易挥发、有毒;
②保存液溴的试剂瓶中加水,进行水封,不能用橡胶塞
碘
①淀粉遇I2变蓝色;
②I2加热时易升华;
③I2易与Na2S2O3反应:I2+2S2O=2I-+S4O,此反应常用于滴定法(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量
(4)卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
单质
水
CCl4
汽油(或苯)
酒精
Cl2
淡黄→黄绿
黄绿
黄绿
黄绿
Br2
黄→橙
橙→橙红
橙→橙红
橙→橙红
I2
深黄→褐
紫→深紫
淡紫→紫红
淡紫→紫红
2.卤素化合物的相似性和递变性卤素化合物的性质
(1)
化合物
性质
备注
氢化物
稳定性:HF>HCl>HBr>HI
还原性:HF<HCl<HBr<HI
水溶液的酸性:F<HCl<HBr<HI
HF几乎没有还原性;HF为弱酸,HCl、HBr、HI均为强酸
金属卤化物
卤素离子的还原性:
F-<Cl-<Br-<I-
I-的还原性很强,能被Fe3+、HNO3、MnO(H+)、H2O2、O2、ClO-、ClO等氧化剂氧化
次卤酸盐(XO-、F除外)
均具有氧化性(填“氧化”或“还原”)
次卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外):如ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
卤酸盐(XO、F除外)
均具有氧化性(填“氧化”或“还原”)
卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外):如ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O
(2)卤化银的性质
溶解性
AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸,而AgF可溶于水
颜色
AgF、AgCl均为白色,AgBr为浅黄色,AgI为黄色
感光性
除AgF外,均有感光性,其中AgBr常作感光材料
【特别提醒】①F2能与水反应放出O2,故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。
②氯、溴单质的氧化性较强,能与一些还原性离子反应,如Br2与SO、Fe2+反应的离子方程式分别为SO+Br2+H2O=SO+2Br-+2H+、2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-。
③卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3+,而I2只能将铁氧化为Fe2+。
④加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。
⑤实验室里常用萤石(CaF2)与浓H2SO4反应在铅皿中制取HF,反应的化学方程式为CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑;氢氟酸保存在塑料瓶中。
3.卤素互化物
由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。
卤素互化物与卤素单质的性质相似,有较强的氧化性,如能与金属、H2O、NaOH等反应:2IBr+2Mg=MgBr2+MgI2。
注意:卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如:ICl中,I显+1价,Cl显-1价,所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应:IBr+H2O=HBr+HIO,IBr+2NaOH=NaBr+NaIO+H2O。
4.拟卤素
有些多原子分子与卤素单质性质相似,其阴离子与卤素阴离子性质相似。如:氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法,如把(SCN)2当作X2,把SCN-当作X-。卤素单质和“类卤素”的氧化性由强到弱的顺序为:F2、(OCN)2、Cl2、Br2、(CN)2、(SCN)2、I2
5.卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
(2)置换——萃取法
未知液有机层呈
(3)氧化——淀粉法检