高三化学教案二元素化合物 最新Word文档下载推荐.docx
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与NH3反应氧化出N2。
与水或碱发生
Cl2+H2OHCl+HClO,HClO的强氧化性使氯水和湿氯气有漂白性。
与冷的碱溶液反应以生成氯化物和次氯酸盐为主,在热的碱溶液中则有氯酸盐生成。
氯气与有机物的反应主要是取代反应,(如对烷、环烷、苯等)、加成反应(如对烯、炔、橡胶和紫外光条件下对苯等)。
氯水的有关反应则为:
与碱反应同氯气;
对H2S,则稀氯水以氧化出硫沉淀为主,浓氯水与H2S反应看不到沉
则氯水中的HCl起重要作用有H2放出;
与AgNO3溶液也属于其中Cl-的反应,生成白色的AgCl沉淀。
若要从氯水获得较浓的HClO溶液,则可加入Ca-CO3粉,因H2CO3比盐酸弱又比HClO强,而CaCO3只与盐酸反应,使氯水中的化学平衡向生成HClO的方向移动。
氯水的漂白性、见光分解出O2以及使醛溶液等氧化皆与其中的HClO有关。
氯气的用途
重要化工原料。
大量用于制造有机合成的中间体(如氯苯、氯化萘等)、溶剂(如氯代烷类)、盐酸、漂白粉以及制造药物(如氯胺T等)和农药;
在生产塑料聚氯乙烯、合成纤维氯纶、合成橡胶氯丁橡胶等合成材料时也需用多量氯气。
氯气液化后压入钢瓶常供纸浆漂白、纺织品漂白、自来水消毒杀菌、制次氯酸钠、从卤水中提炼溴和碘以及某些金属或硅的的提纯冶炼等。
次氯酸和漂白粉
HClO,仅存于水溶液中,为强氧化性的弱酸(比H2CO3弱)。
不稳定,见光分解为HCl与O2。
能漂白有色有机物(色素被氧化而褪色)。
于氯水里加入CaCO3粉消耗盐酸可制得较浓的HClO溶液。
漂白粉为白色粉末,是Ca(ClO)2与CaCl2的混合物。
吸湿有氯气味,用于漂白时,因CO2或HCl等酸性物质作用使Ca(ClO)2转化为HClO而起漂白作用:
Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO
Ca(ClO)2+2HCl(极稀)CaCl2+2HClO
遇浓盐酸则生成氯气
Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2H2O+Cl2↑
也可用此法制Cl2或测其中的“有效氯”。
一般有效氯约35%,有效成分是Ca(ClO)2,用为廉价的有效的漂白剂和消毒剂。
工业上用氯气与熟石灰反应制得,保存时应密闭以防吸湿和吸入CO2而失效。
氯化氢的性质
无色有刺激性气味的气体。
标准状态下密度为1.00045克/升,熔点-114.80℃,沸点-85℃。
在空气中发白雾,溶于乙醇、乙醚,极易溶于水。
实验室中用水吸收时不得把导管口伸入水下,而要在导管口连接倒放的漏斗,使其边缘紧贴水面以利吸收并防止倒吸。
因HCl的沸点低,不易液化,若混入少量氯气可用活性炭吸附掉易液化的C12。
若Cl2中混入HCl则可用少量水或饱和食盐水洗气以除去溶解度甚大的HCl。
干燥HCl气不活泼,对锌、铁均无反应。
其水溶液叫盐酸,常用的浓盐酸密度为l.18~l.19克/厘米3(含HCl36~38%的溶液)相当于12摩/升左右。
浓盐酸是挥发性强酸,加热蒸发时则HCl逸出得比水多,致使浓度下降,至20%即不再下降,成为“恒沸点溶液”。
盐酸具有酸的通性,其酸根Cl-无氧化性,为非氧化性酸。
氯化钠
NaCl,食盐的主要成分,无色立方晶体,密度2.165克/厘米3,熔点801℃,沸点1413℃。
中性,味咸。
溶于水和甘油,在水中的溶解度随温度变化较小。
将热饱和NaNO3与KCl溶液混合,则溶液中大部分Na+和Cl-会形成NaCl晶体析出,除去NaCl后使母液冷却即有大量KNO3晶体出现,据此在工业上用NaNO3与KCl生产钾硝石。
NaCl晶体中Na+和Cl-以离子键结合,每
化学式为NaCl,表示Na+:
Cl-=1:
l。
食盐用为调味剂、腌渍食品、制造氯气、烧碱、盐酸、纯碱、次氯酸钠、金属钠等,精制的0.9%NaCl水溶液(精制NaCl9克溶于l升无菌注射用水中按药典要求配制),即医疗用的生理食盐水。
自然界食盐主要存在于海水,盐湖、盐矿、盐井中,可晒海水或采矿获得。
氟
元素符号F,周期表中ⅦA族元素,原子序数9,原子量18.99840,没有同位素,为单核素元素。
游离态氟气F2为淡黄色气体,熔点-219.62℃,沸点-188℃。
有不愉快的刺激气味,剧毒。
是最活泼的非金属,有极强的氧化性,能与除He、Ne、Ar外的一切元素化合。
低温时就能与H2、P、I2、AS、C、Si等非金属猛烈反应并常伴有炽热、火焰或爆炸现象。
但遇Mg、Cu、软钢等于常温下使金属表面形成一层氟化物保护膜而使反应受阻,升温则反应继续进行。
遇水或氨气发生剧烈反应有HF、O2或N2生成;
与许多有机物也发生反应。
F2能从卤化物中置换出Cl2、Br2、I2,但对卤化物水溶液则对水反应生成O2和HF。
F-还原性极弱,几乎没有化学药品能将它氧化。
制F2只好采用电解HF-KF的无水熔态液体,于阳极上生成F2,阴极上生
溴
元素符号Br,周期表ⅦA族元素。
原子序数35,原子量79.904。
溴单质Br2,为深棕色液体,不断挥发出棕红色刺激性气味的Br2蒸气。
密度3.12克/厘米3(20℃),熔点-7.3℃,沸点58.8℃。
固态溴是有金属光泽的黄绿色晶体。
稍溶于水,溶于盐酸、氢溴酸、KBr,易溶于有机溶剂。
具有强非金属性和氧化性,但弱于F2、O2、Cl2,与有机物在不同条件下可发生取代或加成反应。
对橡胶腐蚀严重,液溴必须保存在密闭玻璃塞瓶里,有时为防止挥发可加少许水,使表面形成薄层“水封”。
主要用于制溴化物和有机合成。
工业上用氯气与卤水反应再经处理制取液溴。
溴水呈棕黄至橙色,饱和溴水在-200℃不冻结。
加热则溴挥发而变无色。
在日光作用下反应较明显,Br2+H2OHBr+HBrO(或HBrO3)。
故应贮于棕色玻璃塞瓶中密闭保存。
因反应使溴水褪色的常见的物质有NaOH、NaCO3、SO2、
应但生成的I-溶解可使溶液颜色转深。
有机溶剂中的C6H6、C6H5CH3、C6H4(CH3)2、CHCl3、CCl4等不与溴水反应,但能萃取Br2使有机溶剂层颜色变深呈棕红或橙红色。
碘
元素符号I,元素周期表中ⅦA族元素,原子量126.9,紫黑色晶体,有金属光泽,性脆,为分子晶体。
它易于挥发、升华,这个性质可用来提纯碘。
微溶于水呈浅褐色,易溶于KI溶液或酒精中显棕褐色。
甚易溶于苯、CCl4、CS2等有机溶剂中呈紫色。
在溶剂里呈紫色时显其蒸汽的颜色,溶质为I2,而在一些溶剂中的棕至褐色说明还有I2与溶剂生成的化合物存在。
据此可用苯或CCl4从水溶液里萃取碘或检验碘的存在。
游离态I2的非金属性和氧化性均比卤素中的F2、Cl2、Br2弱。
它与金属或非金属的反应一般比Cl2、Br2、F2弱,如难与H2化合,与Fe仅生成FeI2。
溶于碱有碘化物、碘酸盐生成(歧化)。
与淀粉于55℃以下显蓝色,是I2的特征反应之一。
用KI淀粉试纸检验Cl2等即根据2I→I2,随即与淀粉发生显色反应。
此试纸遇Br2、O3、NO2等都能变蓝,故不要用它区分Br2蒸气与NO2(可用水或AgNO3溶液)。
碘有腐蚀性,不宜用铁盖或橡胶塞试剂瓶盛放。
碘元素在化合物中常呈-l、+5、+7价。
I-为具较强还原性的阴离子,易被活泼卤素、O2、NO2、HNO3、Fe3+氧化。
故HI溶液不易存放,KI溶液也有时因析出微量I2而呈黄色。
氟化钠
NaF,无色或半透明光亮晶体。
密度2.558克/厘米3,熔点993℃,沸点1695℃。
溶于水,水解呈弱碱性:
F-+H2OHF+OH-
在玻璃试剂瓶中若有水蒸气则水解出的少量HF会腐蚀玻璃而“发毛”,一般要干燥保存或于塑料瓶内存放。
用于杀灭地下害虫、杀菌、木材防腐、焊剂。
极少量用于缺氟的饮用水氟化处理和制氟化钠牙膏。
可用HF与NaOH或Na2CO3反应制取。
氯化钙
CaCl2·
6H2O,无色六角晶体,熔点29.92℃或30℃,苦咸,易吸湿潮解。
加热至200℃失水而成白色立方晶体无水CaCl2,熔点782℃,有强吸湿性。
是实验室里常用的干燥剂,但不能用于干燥氨气或洒精蒸气,因为会生成氨合物或酒精合物。
保存时必须密闭以防吸水潮解。
其水溶液的冰点降低,可用做防冻剂和冷冻液。
水溶液里通入CO2、H2S皆不反应,无沉淀现象;
若加纯碱则在即有白色沉淀CaCO3析出。
遇NaOH溶液,浓时有微溶物Ca(OH)2白色浑浊,如碱液很稀无沉淀现象。
溴化银
AgBr,浅黄色晶体。
熔点432℃,加热高于1300℃时分解。
难溶于水和稀硝酸,可溶于氨水,饱和NaCl或NaBr溶液、Na2S2O3或KCN溶液。
易见光分解,用于制照像底片,感光纸等。
在眼镜玻璃中掺入AgBr微粒,在光照时分解出银粒变深,无光时Ag与周围的Br2化合为AgBr又变浅,这是变色镜的变色原理。
工业上用AgNO3溶液与NaBr溶液在暗室或红光下反应制取。
碘化银
AgI,黄色晶体。
密度黄色5.683克/厘米3,橙色6.010克/厘米3。
难溶于水、氨水或稀硝酸,但溶于Na2S2O3、KCN、KI等水溶液。
见光变色,最后变黑,感光作用比AgBr差。
用于制照像底片和感光纸,也用于人工降雨。
可用AgNO3溶液与KI溶液在红光或暗室中反应制取。
若把AgI从AgBr、AgI的混合物中分离出来,可加浓氨水将AgBr、AgCl溶出(生成可溶性
卤族元素
元素周期表中ⅦA族元素,简称卤素。
包括氟、氯、溴、碘、砹五种元素。
最外层电子数皆为7(具ns2np5结构),易得电子成-1价阴离子。
非金属性皆强于同周期的其它元素。
除氟为-1价外,其它卤元素皆有-1、+1、+3、+5、+7价。
其单质化学性质活泼,能与大多数金属和非金属直接化合,因与金属直接化合成盐,按“天生曰卤,人造曰盐”而得名“卤素”。
其中砹为放射性元素。
本族在自然界中无游离态,以化合态存在于卤化物和其它矿物中。
卤素单质具化学活泼性,最活泼的是氟,与水猛烈反应出O2,在加热的条件下,绝大多数金属能在氟中燃烧;
也易从固态金属卤化物中置换出其它卤素,与H2在低温下发生爆炸式化合。
氯活泼性比氟小些。
与水反应缓慢生成HCl、HClO,与H2在光照下发生爆炸反应;
与多数非金属(除稀有气体、C、O2等)化合成共价化合物,与饱和烃发生取代,与不饱和烃作用发生加成反应,与多数金属反应,大部分有燃烧现象。
溴与氯相似,但活泼性比氯稍弱,与H2、金属、非金属反应没有氯那样猛烈,与水反应的程度比氯小,在日光中HBrO也分解出O2。
碘的活泼性比溴弱,也发生上述反应,与水几乎不发生化学反应,可氧化S2-,遇淀粉变蓝(55℃以下)。
卤族元素单质、化合物的相似性和递变性
游离态皆为双原子分子,固态时皆为分子晶体。
皆有颜色,按原子序数增大顺序(下同)颜色按黄、黄绿、深棕红、紫黑、黑色逐渐加深。
熔沸点皆不高,仍呈由低到高的趋势。
由难液化气体至易液化气
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