小學數(shù)學復習教案
發(fā)表時間:2021-05-28《鹵素》復習教案(一)。
一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗,會提前做好準備,作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收,幫助高中教師提高自己的教學質(zhì)量。寫好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《《鹵素》復習教案(一)》,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
【教學內(nèi)容】
復習高一第四章《鹵素》
【教學目標】
1、掌握鹵素原子結(jié)構(gòu)的遞變與單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)之間的關(guān)系.
2、重點掌握Cl2的重要化學性質(zhì).
【知識講解】
一、氯氣
1、化學性質(zhì)——Cl原子最外層有7個電子,表現(xiàn)強氧化性.
(1)與金屬反應(yīng)——Cl2與絕大多數(shù)金屬能反應(yīng)(除極少數(shù)不活潑金屬),且變價金屬(如Fe)一般能氧化到最高價.
2Na+Cl2=2NaCl(白煙)
2Fe+3Cl2△2FeCl3(棕褐色)
思考:常溫Fe能否與干燥Cl2反應(yīng)?你能舉出實例嗎?
(不能,除非潮濕Cl2.液氯用鋼瓶盛裝運輸)
Cu+Cl2點燃CuCl2(棕黃色的煙)
注意:由Cu在Cl2中燃燒的現(xiàn)象說明無水CuCl2為棕黃色固體,只有溶于水其顏色由于濃度不同顯綠色或藍色.
思考:[CuCl4]2-+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl-
(綠色)(藍色)
在此平衡體系中,改變下列條件:①加入適量NaCl②加入適量AgNO3溶液③加入適量水,溶液顏色將如何改變?
(①綠色加深②藍色變深③變藍色)
CuCl2固體與AlCl3相似,亦為共價化合物,且形成的是多聚體(CuCl2)n
(2)與非金屬的反應(yīng)
氯氣除與H2反應(yīng)外,還能與P、S、Si等非金屬反應(yīng)
2P+3Cl2點燃2PCl3PCl3+Cl2=PCl5
反應(yīng)現(xiàn)象:有白色煙霧生成——中學化學中唯一的煙、霧同時生成的一個反應(yīng).
其中PCl3具有重要用途——生產(chǎn)農(nóng)藥敵百蟲.
PCl3、PCl5均能水解PCl3+3H2O=H3PO3+3HClPCl5+4H2O=H3PO4+5HCl
Si+2Cl2高溫SiCl4——工業(yè)制單晶硅(高純硅)的重要反應(yīng).
(3)與化合物的反應(yīng)
①水Cl2+H2OHCl+HClO(歧化反應(yīng))——非常重要的平衡,混合液稱氯水,氯水存在的微粒
思考:a、如何證明氯水中存在Cl2、H+、Cl-、HClO?
b、0.224L(標況)Cl2溶于2L水中,Cl2、Cl-、HClO物質(zhì)的量之和0.01mol?(填大于、小于或等于)[實習報告網(wǎng) wWW.sXw9.COM]
②堿Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O——主要用來吸收多余Cl2
思考:標準狀況aLH2與Cl2混合氣體光照爆炸后的所有物質(zhì)恰好使bmolNaOH完全轉(zhuǎn)化為鹽,則b與a的關(guān)系可以是
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O——工業(yè)用來制取漂白粉.
思考:a、工業(yè)上為什么用Cl2來制取漂白粉?
b、漂白粉的主要成分是什么?有效成分是什么?其漂白原理是什么?
c、自來水凈化過程可用液氯和綠礬來凈化消毒,也可用氯胺(NH2Cl)來殺菌消毒、請用化學方程式表示凈化消毒過程.
(a、形成比次氯酸更穩(wěn)定的比次氯酸鹽,便于運輸、保存.
b、CaCl2和Ca(ClO)2,Ca(ClO)2,Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO
c、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+——凈化
Cl2+H2OHClO+HCl——殺菌NH2Cl+H2ONH3+HClO)
③其它還原性化合物
S2-(H2S)+Cl2——Br-+Cl2——Fe2++Cl2——
SO32-(SO2)+Cl2+H2O——I-+Cl2——
取代反應(yīng)CH4+Cl2光CH3Cl+HCl
④有機物o+Cl2Feo-Cl+HCl
加成反應(yīng)CH2=CH2+Cl2CH2-CH2
ClCl
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高三化學第20講鹵素一輪復習精品學案
作為杰出的教學工作者,能夠保證教課的順利開展,高中教師要準備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂,幫助高中教師掌握上課時的教學節(jié)奏。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?下面是小編為大家整理的“高三化學第20講鹵素一輪復習精品學案”,希望對您的工作和生活有所幫助。
貴州省天賦中學2011屆高三化學一輪復習精品學案
第20講鹵素
1.通過實驗了解氯氣及其重要化合物的主要性質(zhì)及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2.認識氯氣及其重要化合物對生態(tài)環(huán)境的影響。
(一)鹵素
1.分清氯水、溴水的成分,反應(yīng)時的作用和褪色的原理。
氯水中正因為存在可逆反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO,使其成分復雜且隨著條件的改變,平衡發(fā)生移動,使成分發(fā)生動態(tài)的變化。當外加不同的反應(yīng)物時,要正確判斷是何種成分參與了反應(yīng)。氯水中的HClO能使有色物質(zhì)被氧化而褪色。反之,也有許多物質(zhì)能使氯水、溴水褪色,發(fā)生的變化可屬物理變化(如萃?。?,也可屬化學變化,如歧化法(加堿液)、還原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不飽和的有機物)等。值得一提的是有時雖然發(fā)生化學變化,但仍生成有色物,如Br2與Fe或KI反應(yīng)。
2.區(qū)分清楚萃取和分液的原理、儀器、操作以及適用范圍與其他物質(zhì)分離方法不同。
萃取和分液是物質(zhì)分離的眾多方法之一。每一種方法適用于一定的前提。分液適用于分離互不相溶的兩種液體,而萃取是根據(jù)一種溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解性有很大差異從而達到提取的目的。一般萃取和分液結(jié)合使用。其中萃取劑的合理選擇、分液漏斗的正確使用、與過濾或蒸餾等分離方法的明確區(qū)分等是此類命題的重點和解決問題的關(guān)鍵。
命題以選擇何種合適的萃取劑、萃取后呈何現(xiàn)象、上下層如何分離等形式出現(xiàn)。解題關(guān)鍵是抓住適宜萃取劑的條件、液體是否分層及分層后上下層位置的決定因素。分液操作時注意“先下后上、下流上倒”的順序。為確保液體順利流出,一定要打開上部塞子或使瓶塞與瓶頸處的小孔或小槽對齊,與大氣相通。
第1課時氯及其化合物
一、氯氣的性質(zhì)及用途
1.物理性質(zhì):常溫下,氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。
2.化學性質(zhì):氯氣的化學性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)。
(1)與金屬反應(yīng)(與變價金屬反應(yīng),均是金屬氧化成高價態(tài))
如:①2Na+Cl22NaCl(產(chǎn)生白煙)
②Cu+Cl2CuCl2(產(chǎn)生棕黃色的煙)
③2Fe+3Cl22FeCl3(產(chǎn)生棕色的煙)
注:常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng),所以液氯通常儲存在鋼瓶中。
(2)與非金屬反應(yīng)
如:①H2+Cl22HCl(發(fā)出蒼白色火焰,有白霧生成)——可用于工業(yè)制鹽酸
H2+Cl22HCl(會發(fā)生爆炸)——不可用于工業(yè)制鹽酸
②2P+3Cl22PCl3(氯氣不足;產(chǎn)生白霧)
2P+5Cl22PCl5(氯氣充足;產(chǎn)生白煙)
(3)與水反應(yīng):Cl2+H2O=HCl+HClO
(4)與堿反應(yīng)
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯氣)
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)與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)
如:①2FeCl2+Cl2=2FeCl3
②2KI+Cl2=2KCl+I2(使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍色,用于氯氣的檢驗)
③SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(6)與某些有機物反應(yīng)
如:①CH4+Cl2CH3Cl+HCl(取代反應(yīng))
②CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl(加成反應(yīng))
3.氯水的成分及性質(zhì)
氯氣溶于水得黃綠色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應(yīng),Cl2+H2O=HCl+HClO(次氯酸),大部分是以Cl2分子狀態(tài)存在于水中。
注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-;久置氯水則幾乎是鹽酸溶液
①一元弱酸,比H2CO3弱
(2)HClO的基本性質(zhì)②不穩(wěn)定,2HClO===2HCl+O2↑
③強氧化性;
④漂白、殺菌能力,使色布、品紅溶液等褪色。
(3)幾種漂白劑的比較
漂白劑HClONa2O2(H2O2)SO2活性炭
漂白原理氧化漂白氧化漂白化合漂白吸附漂白
品紅溶液褪色褪色褪色褪色
紫色石蕊先變紅后褪色褪色只變紅不褪色褪色
穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定不穩(wěn)定——
4.氯氣的制法
(1)實驗室制法
藥品及原理:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑
強調(diào):MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成Cl2,稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)。
儀器裝置:發(fā)生裝置---收集裝置---吸收裝置
實驗步驟:檢密—裝藥—固定—加熱—收集
收集方法:向上排空氣法(或排飽和食鹽水法)
凈化裝置:用飽和食鹽水除去HCl,用濃硫酸干燥
尾氣處理:用堿液吸收
(2)氯氣的工業(yè)制法:(氯堿工業(yè))
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
二、氯化氫的性質(zhì)和實驗室制法
1.物理性質(zhì):無色、有刺激性氣味的氣體;極易溶于水(1:500)其水溶液為鹽酸。
2.鹽酸的化學性質(zhì):(揮發(fā)性強酸的通性)
3.氯化氫的實驗室制法
(1)藥品及反應(yīng)原理:
NaCl+H2SO4===NaHSO4+HCl↑(不加熱或微熱)
NaHSO4+NaClNa2SO4+HCl↑(加熱到500C—600C)
總反應(yīng)式:2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑
(2)裝置:與制氯氣的裝置相似
(3)收集方法:向上排空氣法
(4)檢驗方法:用濕潤的藍色石蕊試紙是否變紅或用玻璃棒蘸濃氨水靠近是否有白煙產(chǎn)生
(5)尾氣處理:用水吸收(倒扣漏斗)
【例1】(2010上海卷)右圖是模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)中檢查氯氣是否泄漏的裝置,下列有關(guān)說法錯誤的是
A.燒瓶中立即出現(xiàn)白煙
B.燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色
C.燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)表明常溫下氨氣有還原性
D.燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體
答案:B
解析:此題考查化學實驗、元素化合物的性質(zhì)等知識。分析裝置圖,可知氨氣和氯氣接觸時發(fā)生反應(yīng):4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2,燒瓶中出現(xiàn)白煙,A對;不能出現(xiàn)紅棕色氣體,B錯;該反應(yīng)中氨氣中的氮元素化合價升高,表現(xiàn)還原性,C對;燒杯中的氫氧化鈉可以吸收多余的有害氣體,D對。
知識歸納:對某種元素來講,其處于最高價時,只有氧化性;處于最低價時,只有還原性;中間價態(tài),則既有氧化性又有還原性。故此對同一種元素可以依據(jù)價態(tài)判斷,一般來講,價態(tài)越高時,其氧化性就越強;價態(tài)越低時,其還原性就越強;此題中氨氣中的氮元素處于最低價,只有還原性。
【例2】(2010上海卷)向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層會逐漸變淺,最后變成無色。
完成下列填空:
1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學反應(yīng)方程式(如果系數(shù)是1,不用填寫):
2)整個過程中的還原劑是。
3)把KI換成KBr,則CCl4層變?yōu)開_色:繼續(xù)滴加氯水,CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強到弱的順序是。
4)加碘鹽中含碘量為20mg~50mg/kg。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg,若莊Kl與Cl2反應(yīng)制KIO3,至少需要消耗Cl2L(標準狀況,保留2位小數(shù))。
答案:1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)紅棕、HBrO3Cl2HIO3;4)10.58。
解析:此題考查氧化還原反應(yīng)的配平、氧化劑和還原劑、氧化性強弱的判斷、化學計算知識。分析反應(yīng)從開始滴加少許氯水時,其將KI中的I元素氧化成碘單質(zhì);等CCl4層變紫色后,再滴加氯水時,其將碘單質(zhì)進一步氧化成碘酸。1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則,分析反應(yīng)中的化合價變化,I元素的化合價從0→+5,升高5價,Cl元素的化合價從0→-1,降低1價,綜合得失電子守恒和質(zhì)量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整個過程中化合價升高的都是I元素,還原劑為:KI和I2;3)KI換成KBr時,得到的是溴單質(zhì),則其在CCl4中呈紅棕色;繼續(xù)滴加氯水時,顏色不變,可知氯水不能將溴單質(zhì)氧化成HBrO3,故其氧化性強弱順序為:HBrO3Cl2HIO3;4)綜合寫出反應(yīng)方程式:KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根據(jù)化學方程式計算,按最小值計算時,1000kg加碘食鹽中含碘20g,根據(jù)質(zhì)量守恒,可知:換算成碘酸鉀的質(zhì)量為:33.70g,物質(zhì)的量為:0.16mol,則需要消耗Cl2的體積為:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。
解法點撥:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化學科學的基礎(chǔ)。在化學反應(yīng)中,守恒包括原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒等。任何化學反應(yīng)在反應(yīng)前后應(yīng)遵守電荷或原子守恒。電荷守恒即反應(yīng)前后陰陽離子所帶電荷數(shù)必須相等;原子守恒(或稱質(zhì)量守恒),也就是反應(yīng)前后各元素原子個數(shù)相等;得失電子守恒是指在氧化還原反應(yīng)中,失電子數(shù)一定等于得電子數(shù),即得失電子數(shù)目保持守恒。比如此題中我們就牢牢抓住了守恒,簡化了計算過程,順利解答。
【例3】(2009全國卷Ⅱ13)含有amolFeBr2的溶液中,通入xmolCl2。下列各項為通Cl2過程中,溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,其中不正確的是()
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
答案B
解析由于Fe2+的還原性強于Br-,故根據(jù)氧化還原反應(yīng)的先后順序知,Cl2先氧化
Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2Br2+2Cl-,2FeBr2+3Cl22FeCl3+2Br2。當x/a≤0.5時,Cl2僅氧化Fe2+,故A項正確。當x/a≥1.5時,Fe2+和Br-合部被氧化,D項正確;當介于兩者之間時,則要分步書寫方程式,然后進行疊加得總反應(yīng)。如B項,當x=0.5a時,Cl2剛好把Fe2+全部氧化,而當x=0.6a,顯然Cl2還要氧化Br-,而選項中沒有表示,故錯。
第2課時鹵族元素
鹵族元素
1.鹵素及化合物的性質(zhì)比較:
氟氯溴碘
單質(zhì)物理性質(zhì)狀態(tài)氣氣(易液化)液(易揮發(fā))固(易升華)
熔、沸點熔、沸點逐漸升高
顏色淡黃綠色黃綠色紅棕色紫黑色
密度密度逐漸增大
X2與H2化合條件冷暗處光照加熱持續(xù)加熱
程度劇烈爆炸爆炸緩慢化合同時分解
X2與H2O化合反應(yīng)2F2+2H2O=4HF+O2X2+H2O=HX+HXO
程度劇烈緩慢微弱極弱
水溶性反應(yīng)生成氫氟酸水溶性依次減小,有機溶劑中溶解性依次增大
化合價只有-1價有-1、+1、+3、+5、+7等
含氧酸化學式無含氧酸有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等
強弱程度同一價態(tài)的酸性依次減弱
鹵化銀顏色AgF(白)AgCl(白)AgBr(淡黃)AgI(黃)
水溶性易溶均難溶,且溶解度依次減小
感光性難分解見光均易分解,且感光性逐漸增強
2.鹵素元素的有關(guān)特性:
(1)F2遇水發(fā)生置換反應(yīng),生成HF并放出O2。
(2)HF是弱酸、劇毒,但能腐蝕玻璃4HF+SiO2==SiF4↑+2H2O;HF由于形成分子間氫鍵相互締合,沸點反常的高。
(3)溴是唯一的液態(tài)非金屬,易揮發(fā),少量的液溴保存要用水封。
(4)碘易升華,遇淀粉顯藍色;碘的氧化性較弱,它與變價金屬反應(yīng)時生成低價化合物。
(5)AgX中只有AgF溶于水,且不具有感光性;CaF2中只有CaF2難溶。
3.鹵素間的置換反應(yīng)及X-離子的檢驗:
(1)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
Cl2+2I-=I2+2Cl-
Br2+2I-=I2+2Br-
結(jié)論:氧化性:Cl2Br2I2;還原性:I-Br-Cl-
(2)溴和碘在不同溶劑中所生成溶液(由稀到濃)的顏色變化
溶劑
溶質(zhì)水苯汽油四氯化碳
Br2黃→橙橙→橙紅橙→橙紅橙→橙紅
I2深黃→褐淡紫→紫紅淡紫→紫紅紫→深紫
密度
比水輕比水輕比水重
(3)X-離子的檢驗
Cl-白色沉淀
Br-+AgNO3+HNO3淺黃色沉淀
I-黃色沉淀
【例1】(2010四川理綜卷)(16分)
碘被稱為“智力元素”,科學合理地補充碘可防止碘缺乏病。
碘酸鉀(KIO3)是國家規(guī)定的食鹽加碘劑,它的晶體為白色,可溶
于水。碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)
碘。以碘為原料,通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如右圖所示。
請回答下列問題:
(1)碘是(填顏色)固體物質(zhì),實驗室常用
方法來分離提純含有少量雜質(zhì)的固體碘。
(2)電解前,先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液,溶解時發(fā)生反應(yīng):
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),電解槽用水冷卻。
電解時,陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為;陰極上觀察到的實驗現(xiàn)象是。
(3)電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗電解液中是否有I—。請設(shè)計一個檢驗電解液中是否有I—的實驗方案,并按要求填寫下表。
要求:所需藥品只能從下列試劑中選擇,實驗儀器及相關(guān)用品自選。
試劑:淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸。
實驗方法實驗現(xiàn)象及結(jié)論
(4)電解完畢,從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下:
步驟②的操作名稱是,步驟⑤的操作名稱是。步驟④洗滌晶體的目的是
。
答案:(1)紫黑色升華
(2)
有氣泡產(chǎn)生
(3)
實驗方法實驗現(xiàn)象及結(jié)論
取少量陽極區(qū)電解液于試管中,加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉試液,觀察是否變藍。如果不變藍,說明無。(如果
變藍,說明有。)
(4)冷卻結(jié)晶干燥洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)
解析:(1)考查物質(zhì)的物理性質(zhì),較容易。(2)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)失電子。陰極區(qū)加入氫氧化鉀溶液,電解氫氧化鉀實質(zhì)是電解水。(3)考查I-的檢驗此題借助與碘單質(zhì)遇淀粉變藍色這一特性,要設(shè)法將碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)。(4)考查實驗的基本操作。要求考生對整個流程分析透徹。
【例2】(2009天津卷,3)下列實驗設(shè)計和結(jié)論相符的是()
A.將碘水倒入分液漏斗,加適量乙醇,振蕩后靜置,可將碘萃取到乙醇中
B.某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,該氣體水溶液一定顯堿性
C.某無色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀鹽酸,沉淀不溶解,則原溶液中一定有SO42-
D.在含F(xiàn)eCl2雜質(zhì)的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加熱,除去過量的Cl2,即可得到較純凈的FeCl3溶液
答案B
解析A項,乙醇不可以作為萃取劑,錯;
B項,石蕊變藍,則肯定為堿性,正確。
C項,若原溶液中含有SO32-,生成BaSO3,再加入HCl,則與溶液的NO3-結(jié)合,相當于HNO3,則可以氧化BaSO3至BaSO4,沉淀不溶解,故錯;
D項,加熱時,F(xiàn)eCl3會水解,錯。
【例3】(2009江蘇卷14)I2在KI溶液中存在下列平衡:
某I2、、KI混合溶液中,的物質(zhì)的量濃度c()與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是()
A.反應(yīng)的△H0
B.若溫度為,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為
C.若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時,一定有
D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大
答案BC
解析隨著溫度的不斷升高,的濃度逐漸的減小,說明反應(yīng)向逆方向移動,也就意味著該反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以,所以A項錯;
因為,,所以當溫度升高時,反應(yīng)向逆方向移動,即;C項,從圖中可以看出D點并沒有達到平衡狀態(tài),所以它要向A點移動,這時的濃度在增加,所以,C項正確;
D項,從狀態(tài)A到狀態(tài)B,的濃度在減小,那么的濃度就在增加。
鹵素單元測試
一、選擇題(只有一個合理答案)
1.市售“家用消毒液發(fā)生器”是以精鹽和自來水為原料,通電時,發(fā)生器內(nèi)的電極板上產(chǎn)生大量的氣泡(同時使產(chǎn)生的氣體充分與電解液接觸),所制得的混合液具有強烈的殺菌能力,且不對人體造成傷害。該發(fā)生器配制消毒液所涉及到的化學反應(yīng)有()
①2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
③H2+Cl2=2HCl④Cl2+H2O=HCl+HClO⑤2HClO=2HCl+O2↑
A.①④⑤B.①②C.③④⑤D.②③④
2.將一盛滿Cl2的試管倒立在水槽中,當日光照射一段時間后,試管中最后剩余氣體的體積約占試管容積的()
A.1/4B.1/2C.1/3D.2/3
3.下列物質(zhì)加入溴水,經(jīng)振蕩,不因發(fā)生化學反應(yīng)而使溴水褪色的是()
A.Na2SB.NaOHC.甲苯D.裂化汽油
4.有關(guān)鹵素的說法正確的是()
A.鹵素是典型的非金屬元素其單質(zhì)只具有氧化性而無還原性.
B.鹵素單質(zhì)的熔點隨相對分子質(zhì)量的增大而升高.
C.鹵化銀都不溶于水,也不溶于稀硝酸.
D.鹵化氫的水溶液都是強酸
5.F2是氧化性最強的非金屬單質(zhì),物質(zhì)的量相等的F2跟燒堿完全反應(yīng),生成NaF、H2O和另一種氣體,該氣體是下列中的()
A.H2B.HFC.OF2D.O2
二、選擇題(有1~2個合理答案)
6.下列離子方程式正確的是()
A.氯氣與水反應(yīng):Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
B.氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
C.向留有殘氯(Cl2)的水中加一定量的FeSO4,以除去水中的Cl2:Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+
D.漂白粉溶液中通入少量二氧化碳氣體:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
7.已知Cl2與Br-、I-可發(fā)生反應(yīng):Cl2+2I-=I2+2Cl-、Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,且Br-、I-的還原性強弱順序為:
I-Br-。某溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量依次為0.2mol、0.4mol、0.6mol,欲使其Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量比為1︰1︰1,需通入Cl2,那么通入Cl2的物質(zhì)的量是原溶液中I-物質(zhì)的量的()
A.1/2B.1/3C.2/3D.1/6
8.液氯和氨的反應(yīng)同氯氣與水的反應(yīng)類似,則氯氣通入液氨中,產(chǎn)物可能有()
A.B.C.D.
9.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是()
A.漂白粉吸收空氣中的二氧化碳B.用螢石和濃硫酸制取氟化氫
C.氯水使有色布條褪色 D.黑白照片的底片在相機里曝光時的反應(yīng)
10.常用氯氣給自來水消毒。某學生用自來水配制下列物質(zhì)的溶液,不會產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)的是()
A.石蕊試劑B.硝酸銀C.氫氧化鈉D.氯化鋁
11.氯水不穩(wěn)定,因為氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,下列措施會降低氯水的穩(wěn)定性的是()
A.通入少量H2S氣體B.加入少量小蘇打C.通入少量HCl氣體D.增大氯水濃度
12.某無色氣體可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一種或幾種。將該氣體通入到適量氯水中,恰好完全反應(yīng),不再剩余氣體。將所得到的無色溶液冷媒裝在兩支試管中,分別加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液,均產(chǎn)生白色沉淀。則下列判斷正確的是
A.原氣體中一定有SO2,一定沒有HBrB.原氣體中可能有SO2
C.原氣體中一定有HClD.不能確定有無HCl,但一定沒有CO2
13.砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素,推測砹或砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是()
A.HAt很穩(wěn)定B.AgAt不溶于水C.砹是有色固體D.HAt溶液為強酸
三、實驗題
14.用滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,當?shù)蔚阶詈笠坏螘r紅色突然褪去。試回答下列問題:
(1)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有兩種:①是由于;
②是由于。
(2)簡述怎樣用實驗證明紅色褪去原因是①或者②:_____________________________。
15.由于用氯氣對飲用水消毒,會使水中的有機物發(fā)生氯化,生成有機含氯化合物于人體有害,世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止這種消毒方法。建議采用廣譜性具有強氧化性的高效消毒劑二氧化氯(ClO2)。ClO2極易爆炸,生產(chǎn)和使用時盡量用惰性氣體稀釋,避免光照、震動或加熱。
(1)在ClO2中,所有原子是否都滿足8電子結(jié)構(gòu)?______________(填“是”或“否”)。
(2)歐洲一些國家用NaClO3氧化濃鹽酸來制取ClO2,同時有Cl2生成,且Cl2的體積為ClO2的一半。這一反應(yīng)的化學方程式是___________________________________。
(3)濃鹽酸在上述反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是_______________(填寫編號)。
A.只有還原性B.還原性和酸性C.只有氧化性D.氧化性和酸性
(4)若上述反應(yīng)產(chǎn)生0.1molCl2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______________mol。
(5)ClO2為高效低毒的消毒劑,其消毒的效率(以單位質(zhì)量得到電子數(shù)表示)是Cl2的_____________倍。
(6)我國廣泛采用將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉(NaClO2)的柱內(nèi)制得ClO2,表示這一反應(yīng)的化學方程式是_______________________________。和歐洲的方法相比,我國這一方法的主要優(yōu)點是_______________________________。
16.圖是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應(yīng)的裝置:
(1)A是氯氣發(fā)生裝置,其中的化學反應(yīng)方程為
(2)實驗開始時,先點燃A處的酒精燈,打開旋塞K,讓Cl2充滿整個裝置,再點燃D處酒精燈,連接上E裝置。Cl2通過C瓶后再進入D。D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物為CO2和HCl。試寫出D中反應(yīng)的化學方程式:。裝置C的作用是。
(3)在E處,紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o色,其原因是。
(4)若將E處燒杯中溶液改為澄清石灰水,反應(yīng)過程現(xiàn)象為。
(選填標號)(A)有白色沉淀生成(B)無現(xiàn)象(C)先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失
(5)D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有Cl2產(chǎn)生,此時B中的現(xiàn)象是,B的作用是。
四、無機題
17.下圖表示的是有關(guān)物質(zhì)A~Y的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中反應(yīng)③除生成A之外,還生成一種相對分子質(zhì)量為174的物質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出反應(yīng)②的離子方程式,并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:_____________________
(2)寫出反應(yīng)③的化學方程式:_________________________
(3)取液體F3mL盛在試管中,向該試管中加入6mL苯,用力振蕩試管后靜置,可觀察到的現(xiàn)象是_______________
(4)將沉淀Y放在日光下曬,可觀察到的現(xiàn)象是:______________________________
18.多原子分子、、的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,故稱它們?yōu)轭慃u人物化合物,它們可以生成酸和鹽,見下表:(表中X代表F、Cl、Br、I)
鹵素氰硫氰⑴
“單質(zhì)”X2
酸HX
⑵
鹽KX
⑶
⑴在表中⑴、⑵、⑶處分別填寫相應(yīng)的化學式:、、。
⑵完成下列化學方程式①
②與水反應(yīng)的化學方程式為:。
③與硫酸氫鈉共熱的化學方程式為:。
19.工業(yè)上從海水中提出取溴常采用如下方法:
(1)向海水中通入Cl2,將海水中的溴化物氧化,這一過程所發(fā)生的反應(yīng)屬于非金屬間的___________反應(yīng);
(2)向上述混合溶液中吹入熱空氣,將生成的溴吹出,用純堿液吸收,生成NaBr、NaBrO3,這一過程可用離子方程式表示為:________________________________;
(3)將(2)所得混合液用H2SO4酸化,使NaBr和NaBrO3中的溴轉(zhuǎn)化為單質(zhì)溴。這一過程可用化學方程式表示為____________________________________________;
(4)這樣得到的液溴中還混有少量Cl2,除去Cl2的方法是___________________。
參考答案
一.1B、2B、3C、4B、5C
二.6BD、7D、8CD、9CD、10D、11C、12AD、13A
三.
14.(1)①氯水與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成兩種鹽和水,溶液堿性減弱,紅色褪去;②氯水中的HClO氧化漂白作用而褪色。(2)向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若不再出現(xiàn)紅色,應(yīng)為原因②,若重新出現(xiàn)紅色,應(yīng)為原因①。
15.(1)否(3分)
(2)2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O(3分)
(3)B(3分)(4)0.2(3分)(5)2.63(3分)
(6)2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2;
對環(huán)境的污染較小(生成的ClO2中不含Cl2雜質(zhì))(3分)
16.(1)4HCl+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑(2)2Cl2+2H2O(氣)+C4HCl↑+CO2↑吸收Cl2中的HCl氣體,提供D處所需水蒸氣。(3)生成的HCl氣體使紫色石蕊溶液變紅,因未反應(yīng)完的Cl2與H2O作用產(chǎn)生的HClO的漂白作用使紅色消失。(4)B(5)瓶中液面下降,長頸漏斗內(nèi)液面上升,貯存少量Cl2。
四.
17.
(1)
2Br-+Cl2=Br2+2Cl-或2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
(2)2KCl+H2SO4==2HCl↑+K2SO4
(3)試管內(nèi)液體分為上、下兩層,上層呈橙紅色,下層呈很淡的黃色。
(4)淡黃色固體逐漸變?yōu)楹谏腆w,同時從固體上冒出了紅棕色氣體。
18.(1)①氧氰;②HSCN;③KOCN。
(2)①4H++2SCN-+MnO2==(SCN)2↑+Mn2++2H2O
②(CN)2+H2O=HCN+HOCN
KSCN+KHSO4==K2SO4+HSCN↑
高三化學教案:《鹵素》教學設(shè)計
一名優(yōu)秀的教師在教學時都會提前最好準備,高中教師要準備好教案為之后的教學做準備。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師提高自己的教學質(zhì)量。寫好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢?下面是小編幫大家編輯的《高三化學教案:《鹵素》教學設(shè)計》,僅供參考,希望能為您提供參考!
本文題目:高三化學教案:鹵素
1.通過實驗了解氯氣及其重要化合物的主要性質(zhì)及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2.認識氯氣及其重要化合物對生態(tài)環(huán)境的影響。
(一)鹵素
1.分清氯水、溴水的成分,反應(yīng)時的作用和褪色的原理。
氯水中正因為存在可逆反應(yīng)Cl2+H2O HCl+HClO,使其成分復雜且隨著條件的改變,平衡發(fā)生移動,使成分發(fā)生動態(tài)的變化。當外加不同的反應(yīng)物時,要正確判斷是何種成分參與了反應(yīng)。氯水中的HClO能使有色物質(zhì)被氧化而褪色。反之,也有許多物質(zhì)能使氯水、溴水褪色,發(fā)生的變化可屬物理變化(如萃取),也可屬化學變化,如歧化法(加堿液)、還原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不飽和的有機物)等。值得一提的是有時雖然發(fā)生化學變化,但仍生成有色物,如Br2與Fe或KI反應(yīng)。
2.區(qū)分清楚萃取和分液的原理、儀器、操作以及適用范圍與其他物質(zhì)分離方法不同。
萃取和分液是物質(zhì)分離的眾多方法之一。每一種方法適用于一定的前提。分液適用于分離互不相溶的兩種液體,而萃取是根據(jù)一種溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解性有很大差異從而達到提取的目的。一般萃取和分液結(jié)合使用。其中萃取劑的合理選擇、分液漏斗的正確使用、與過濾或蒸餾等分離方法的明確區(qū)分等是此類命題的重點和解決問題的關(guān)鍵。
命題以選擇何種合適的萃取劑、萃取后呈何現(xiàn)象、上下層如何分離等形式出現(xiàn)。解題關(guān)鍵是抓住適宜萃取劑的條件、液體是否分層及分層后上下層位置的決定因素。分液操作時注意“先下后上、下流上倒”的順序。為確保液體順利流出,一定要打開上部塞子或使瓶塞與瓶頸處的小孔或小槽對齊,與大氣相通。
第1課時 氯及其化合物
一、氯氣的性質(zhì)及用途
1.物理性質(zhì):常溫下,氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。
2.化學性質(zhì):氯氣的化學性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)。
(1)與金屬反應(yīng)(與變價金屬反應(yīng),均是金屬氧化成高價態(tài))
如:①2Na+Cl2 2NaCl(產(chǎn)生白煙)
②Cu+Cl2 CuCl2(產(chǎn)生棕黃色的煙)
③2Fe+3Cl2 2FeCl3(產(chǎn)生棕色的煙)
注:常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng),所以液氯通常儲存在鋼瓶中。
(2)與非金屬反應(yīng)
如:①H2+Cl2 2HCl(發(fā)出蒼白色火焰,有白霧生成)——可用于工業(yè)制鹽酸
H2+Cl2 2HCl(會發(fā)生爆炸)——不可用于工業(yè)制鹽酸
②2P+3Cl2 2PCl3(氯氣不足;產(chǎn)生白霧)
2P+5Cl2 2PCl5(氯氣充足;產(chǎn)生白煙)
(3)與水反應(yīng):Cl2+H2O = HCl+HClO
(4)與堿反應(yīng)
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯氣)
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)與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)
如:①2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3
②2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍色,用于氯氣的檢驗)
③SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4
(6)與某些有機物反應(yīng)
如:①CH4+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反應(yīng))
②CH2=CH2+Cl2 → CH2ClCH2Cl(加成反應(yīng))
3.氯水的成分及性質(zhì)
氯氣溶于水得黃綠色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應(yīng),Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸),大部分是以Cl2分子狀態(tài)存在于水中。
注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-;久置氯水則幾乎是鹽酸溶液
① 一元弱酸,比H2CO3弱
(2)HClO的基本性質(zhì) ② 不穩(wěn)定,2HClO === 2HCl + O2↑
③ 強氧化性;
④ 漂白、殺菌能力,使色布、品紅溶液等褪色。
(3)幾種漂白劑的比較
漂白劑 HClO Na2O2(H2O2) SO2 活性炭
漂白原理 氧化漂白 氧化漂白 化合漂白 吸附漂白
品紅溶液 褪色 褪色 褪色 褪色
紫色石蕊 先變紅后褪色 褪色 只變紅不褪色 褪色
穩(wěn)定性 穩(wěn)定 穩(wěn)定 不穩(wěn)定 ——
4.氯氣的制法
(1)實驗室制法
藥品及原理:MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
強調(diào):MnO2跟濃鹽酸在共熱的條件下才反應(yīng)生成Cl2,稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)。
儀器裝置:發(fā)生裝置---收集裝置---吸收裝置
實驗步驟:檢密—裝藥—固定—加熱—收集
收集方法:向上排空氣法 (或排飽和食鹽水法)
凈化裝置:用飽和食鹽水除去HCl,用濃硫酸干燥
尾氣處理:用堿液吸收
(2)氯氣的工業(yè)制法:(氯堿工業(yè))
2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
二、氯化氫的性質(zhì)和實驗室制法
1.物理性質(zhì): 無色、有刺激性氣味的氣體;極易溶于水 (1:500)其水溶液為鹽酸。
2.鹽酸的化學性質(zhì): (揮發(fā)性強酸的通性)
3.氯化氫的實驗室制法
(1)藥品及反應(yīng)原理:
NaCl + H2SO4 === NaHSO4 + HCl↑ (不加熱或微熱)
NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl↑ (加熱到500oC—600oC)
總反應(yīng)式: 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl↑
(2)裝置: 與制氯氣的裝置相似
(3)收集方法: 向上排空氣法
(4)檢驗方法: 用濕潤的藍色石蕊試紙是否變紅或用玻璃棒蘸濃氨水靠近是否有白煙產(chǎn)生
(5)尾氣處理: 用水吸收(倒扣漏斗)
【例1】(2010上海卷)右圖是模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)中檢查氯氣是否泄漏的裝置,下列有關(guān)說法錯誤的是
A.燒瓶中立即出現(xiàn)白煙
B.燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色
C.燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)表明常溫下氨氣有還原性
D.燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體
答案:B
解析:此題考查化學實驗、元素化合物的性質(zhì)等知識。分析裝置圖,可知氨氣和氯氣接觸時發(fā)生反應(yīng):4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2,燒瓶中出現(xiàn)白煙,A對;不能出現(xiàn)紅棕色氣體,B錯;該反應(yīng)中氨氣中的氮元素化合價升高,表現(xiàn)還原性,C對;燒杯中的氫氧化鈉可以吸收多余的有害氣體,D對。
知識歸納:對某種元素來講,其處于最高價時,只有氧化性;處于最低價時,只有還原性;中間價態(tài),則既有氧化性又有還原性。故此對同一種元素可以依據(jù)價態(tài)判斷,一般來講,價態(tài)越高時,其氧化性就越強;價態(tài)越低時,其還原性就越強;此題中氨氣中的氮元素處于最低價,只有還原性。
【例2】(2010上海卷)向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層會逐漸變淺,最后變成無色。
完成下列填空:
1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學反應(yīng)方程式(如果系數(shù)是1,不用填寫):
2)整個過程中的還原劑是 。
3)把KI換成KBr,則CCl4層變?yōu)開_色:繼續(xù)滴加氯水,CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強到弱的順序是 。
4)加碘鹽中含碘量為20mg~50mg/kg。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg,若莊Kl與Cl2反應(yīng)制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(標準狀況,保留2位小數(shù))。
答案:1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)紅棕、HBrO3>Cl2>HIO3;4)10.58。
解析:此題考查氧化還原反應(yīng)的配平、氧化劑和還原劑、氧化性強弱的判斷、化學計算知識。分析反應(yīng)從開始滴加少許氯水時,其將KI中的I元素氧化成碘單質(zhì);等CCl4層變紫色后,再滴加氯水時,其將碘單質(zhì)進一步氧化成碘酸。1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則,分析反應(yīng)中的化合價變化,I元素的化合價從0→+5,升高5價,Cl元素的化合價從0→-1,降低1價,綜合得失電子守恒和質(zhì)量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整個過程中化合價升高的都是I元素,還原劑為:KI和I2;3)KI換成KBr時,得到的是溴單質(zhì),則其在CCl4中呈紅棕色;繼續(xù)滴加氯水時,顏色不變,可知氯水不能將溴單質(zhì)氧化成HBrO3,故其氧化性強弱順序為:HBrO3>Cl2>HIO3;4)綜合寫出反應(yīng)方程式:KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根據(jù)化學方程式計算,按最小值計算時,1000kg加碘食鹽中含碘20g,根據(jù)質(zhì)量守恒,可知:換算成碘酸鉀的質(zhì)量為:33.70g,物質(zhì)的量為:0.16mol,則需要消耗Cl2的體積為:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。
解法點撥:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化學科學的基礎(chǔ)。在化學反應(yīng)中,守恒包括原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒等。任何化學反應(yīng)在反應(yīng)前后應(yīng)遵守電荷或原子守恒。電荷守恒即反應(yīng)前后陰陽離子所帶電荷數(shù)必須相等;原子守恒(或稱質(zhì)量守恒),也就是反應(yīng)前后各元素原子個數(shù)相等;得失電子守恒是指在氧化還原反應(yīng)中,失電子數(shù)一定等于得電子數(shù),即得失電子數(shù)目保持守恒。比如此題中我們就牢牢抓住了守恒,簡化了計算過程,順利解答。
【例3】(2009全國卷Ⅱ13)含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各項為通Cl2過程中,溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,其中不正確的是 ( )
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
答案 B
解析 由于Fe2+的還原性強于Br-,故根據(jù)氧化還原反應(yīng)的先后順序知,Cl2先氧化
Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-,2FeBr2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Br2 。當x/a ≤0.5時,Cl2僅氧化Fe2+,故A項正確。當x/a ≥1.5時,Fe2+和Br-合部被氧化,D項正確;當介于兩者之間時,則要分步書寫方程式,然后進行疊加得總反應(yīng)。如B項,當x=0.5a時,Cl2剛好把Fe2+全部氧化,而當x=0.6a,顯然Cl2還要氧化Br-,而選項中沒有表示,故錯。
第2課時 鹵族元素
鹵族元素
1.鹵素及化合物的性質(zhì)比較:
氟 氯 溴 碘
單質(zhì)物理性質(zhì) 狀態(tài) 氣 氣(易液化) 液(易揮發(fā)) 固(易升華)
熔、沸點 熔、沸點逐漸升高
顏色 淡黃綠色 黃綠色 紅棕色 紫黑色
密度 密度逐漸增大
X2與H2化合 條件 冷暗處 光照 加熱 持續(xù)加熱
程度 劇烈爆炸 爆炸 緩慢 化合同時分解
X2與H2O化合 反應(yīng) 2F2+2H2O=4HF+O2 X2 + H2O = HX + HXO
程度 劇烈 緩慢 微弱 極弱
水溶性 反應(yīng)生成氫氟酸 水溶性依次減小,有機溶劑中溶解性依次增大
化合價 只有-1價 有-1、+1、+3、+5、+7等
含氧酸 化學式 無含氧酸 有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等
強弱程度 同一價態(tài)的酸性依次減弱
鹵化銀 顏色 AgF(白) AgCl(白) AgBr(淡黃) AgI(黃)
水溶性 易溶 均難溶,且溶解度依次減小
感光性 難分解 見光均易分解,且感光性逐漸增強
2.鹵素元素的有關(guān)特性:
(1)F2遇水發(fā)生置換反應(yīng),生成HF并放出O2。
(2)HF是弱酸、劇毒,但能腐蝕玻璃4HF + SiO2 == SiF4↑ + 2H2O;HF由于形成分子間氫鍵相互締合,沸點反常的高。
(3)溴是唯一的液態(tài)非金屬,易揮發(fā),少量的液溴保存要用水封。
(4)碘易升華,遇淀粉顯藍色;碘的氧化性較弱,它與變價金屬反應(yīng)時生成低價化合物。
(5)AgX中只有AgF溶于水,且不具有感光性;CaF2中只有CaF2難溶。
3.鹵素間的置換反應(yīng)及X-離子的檢驗:
(1)Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-
Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl-
Br2 + 2I- = I2 + 2Br-
結(jié)論:氧化性:Cl2 > Br2 > I2; 還原性:I- > Br- > Cl-
(2)溴和碘在不同溶劑中所生成溶液(由稀到濃)的顏色變化
溶劑
溶質(zhì) 水 苯 汽 油 四氯化碳
Br2 黃 → 橙 橙 → 橙紅 橙 → 橙紅 橙→ 橙紅
I2 深黃→ 褐 淡紫 → 紫紅 淡紫→ 紫紅 紫→ 深紫
密 度
比 水 輕 比 水 輕 比 水 重
(3)X-離子的檢驗
Cl- 白色沉淀
Br- + AgNO3 + HNO3 淺黃色沉淀
I- 黃色沉淀
【例1】(2010四川理綜卷) (16分)
碘被稱為“智力元素”,科學合理地補充碘可防止碘缺乏病。
碘酸鉀(KIO3)是國家規(guī)定的食鹽加碘劑,它的晶體為白色,可溶
于水。碘酸鉀在酸性介質(zhì)中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質(zhì)
碘。以碘為原料,通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如右圖所示。
請回答下列問題:
(1)碘是 (填顏色)固體物質(zhì),實驗室常用
方法來分離提純含有少量雜質(zhì)的固體碘。
(2)電解前,先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液,溶解時發(fā)生反應(yīng):
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),電解槽用水冷卻。
電解時,陽極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 ;陰極上觀察到的實驗現(xiàn)象是 。
(3)電解過程中,為確定電解是否完成,需檢驗電解液中是否有I—。請設(shè)計一個檢驗電解液中是否有I—的實驗方案,并按要求填寫下表。
要求:所需藥品只能從下列試劑中選擇,實驗儀器及相關(guān)用品自選。
試劑:淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸。
實驗方法 實驗現(xiàn)象及結(jié)論
(4)電解完畢,從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下:
步驟②的操作名稱是 ,步驟⑤的操作名稱是 。步驟④洗滌晶體的目的是
。
答案:(1)紫黑色 升華
(2)
有氣泡產(chǎn)生
(3)
實驗方法 實驗現(xiàn)象及結(jié)論
取少量陽極區(qū)電解液于試管中,加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉試液,觀察是否變藍。 如果不變藍,說明無 。(如果
變藍,說明有 。)
(4)冷卻結(jié)晶 干燥 洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質(zhì)
解析:(1)考查物質(zhì)的物理性質(zhì),較容易。(2)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)失電子 。陰極區(qū)加入氫氧化鉀溶液,電解氫氧化鉀實質(zhì)是電解水。(3)考查I-的檢驗此題借助與碘單質(zhì)遇淀粉變藍色這一特性,要設(shè)法將碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)。(4)考查實驗的基本操作。要求考生對整個流程分析透徹。
【例2】(2009天津卷,3)下列實驗設(shè)計和結(jié)論相符的是 ( )
A.將碘水倒入分液漏斗,加適量乙醇,振蕩后靜置,可將碘萃取到乙醇中
B.某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,該氣體水溶液一定顯堿性
C.某無色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀鹽酸,沉淀不溶解,則原溶液中一定有SO42-
D.在含F(xiàn)eCl2雜質(zhì)的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加熱,除去過量的Cl2,即可得到較純凈的FeCl3溶液
答案 B
解析 A項,乙醇不可以作為萃取劑,錯;
B項,石蕊變藍,則肯定為堿性,正確。
C項,若原溶液中含有SO32 -,生成BaSO3,再加入HCl,則與溶液的NO3- 結(jié)合,相當于HNO3,則可以氧化BaSO3至BaSO4,沉淀不溶解,故錯;
D項,加熱時,F(xiàn)eCl3會水解,錯。
【例3】(2009江蘇卷14)I2在KI溶液中存在下列平衡:
某I2、、KI混合溶液中, 的物質(zhì)的量濃度c( )與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是 ( )
A. 反應(yīng) 的△H>0
B.若溫度為 ,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為
C.若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時,一定有
D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大
答案 BC
解析 隨著溫度的不斷升高, 的濃度逐漸的減小,說明反應(yīng)向逆方向移動,也就意味著該反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以 ,所以A項錯;
因為 , ,所以當溫度升高時,反應(yīng)向逆方向移動,即 ;C項,從圖中可以看出D點并沒有達到平衡狀態(tài),所以它要向A點移動,這時 的濃度在增加,所以 ,C項正確;
D項,從狀態(tài)A到狀態(tài)B, 的濃度在減小,那么 的濃度就在增加。
鹵素單元測試
一、選擇題(只有一個合理答案)
1.市售“家用消毒液發(fā)生器”是以精鹽和自來水為原料,通電時,發(fā)生器內(nèi)的電極板上產(chǎn)生大量的氣泡(同時使產(chǎn)生的氣體充分與電解液接觸),所制得的混合液具有強烈的殺菌能力,且不對人體造成傷害。該發(fā)生器配制消毒液所涉及到的化學反應(yīng)有( )
①2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑ ②Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
③H2+Cl2=2HCl ④Cl2+H2O=HCl+HClO ⑤2HClO=2HCl+O2↑
A. ①④⑤ B. ①② C. ③④⑤ D. ②③④
2.將一盛滿Cl2的試管倒立在水槽中,當日光照射一段時間后,試管中最后剩余氣體的體積約占試管容積的( )
A.1/4 B.1/2 C.1/3 D.2/3
3.下列物質(zhì)加入溴水,經(jīng)振蕩,不因發(fā)生化學反應(yīng)而使溴水褪色的是 ( )
A.Na2S B.NaOH C.甲苯 D.裂化汽油
4.有關(guān)鹵素的說法正確的是( )
A.鹵素是典型的非金屬元素其單質(zhì)只具有氧化性而無還原性.
B.鹵素單質(zhì)的熔點隨相對分子質(zhì)量的增大而升高.
C.鹵化銀都不溶于水,也不溶于稀硝酸.
D.鹵化氫的水溶液都是強酸
5.F2是氧化性最強的非金屬單質(zhì),物質(zhì)的量相等的F2跟燒堿完全反應(yīng),生成NaF、H2O和另一種氣體,該氣體是下列中的( )
A.H2 B. HF C.OF2 D.O2
二、選擇題(有1~2個合理答案)
6.下列離子方程式正確的是()
A.氯氣與水反應(yīng):Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
B.氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng):Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
C.向留有殘氯(Cl2)的水中加一定量的FeSO4,以除去水中的Cl2:Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+
D.漂白粉溶液中通入少量二氧化碳氣體:Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
7.已知Cl2與Br-、I-可發(fā)生反應(yīng):Cl2+2I-=I2+2Cl-、Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,且Br-、I-的還原性強弱順序為:
I->Br-。某溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量依次為0.2mol、0.4mol、0.6mol,欲使其Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量比為1︰1︰1,需通入Cl2,那么通入Cl2的物質(zhì)的量是原溶液中I-物質(zhì)的量的( )
A.1/2 B.1/3 C.2/3 D.1/6
8. 液氯和氨的反應(yīng)同氯氣與水的反應(yīng)類似,則氯氣通入液氨中,產(chǎn)物可能有( )
A. B. C. D.
9.下列反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)的是( )
A.漂白粉吸收空氣中的二氧化碳 B.用螢石和濃硫酸制取氟化氫
C.氯水使有色布條褪色 D.黑白照片的底片在相機里曝光時的反應(yīng)
10.常用氯氣給自來水消毒。某學生用自來水配制下列物質(zhì)的溶液,不會產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)的是 ( )
A.石蕊試劑 B.硝酸銀 C.氫氧化鈉 D.氯化鋁
11. 氯水不穩(wěn)定,因為氯水中存在如下平衡:Cl2+H2O HCl+HClO,下列措施會降低氯水的穩(wěn)定性的是( )
A.通入少量H2S氣體 B.加入少量小蘇打 C.通入少量HCl氣體 D.增大氯水濃度
12.某無色氣體可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一種或幾種。將該氣體通入到適量氯水中,恰好完全反應(yīng),不再剩余氣體。將所得到的無色溶液冷媒裝在兩支試管中,分別加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液,均產(chǎn)生白色沉淀。則下列判斷正確的是
A.原氣體中一定有SO2,一定沒有HBr B.原氣體中可能有SO2
C.原氣體中一定有HCl D.不能確定有無HCl,但一定沒有CO2
13.砹(At)是原子序數(shù)最大的鹵族元素,推測砹或砹的化合物不可能具有的性質(zhì)是( )
A.HAt很穩(wěn)定 B.AgAt不溶于水 C.砹是有色固體 D.HAt溶液為強酸
三、實驗題
14.用滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,當?shù)蔚阶詈笠坏螘r紅色突然褪去。試回答下列問題:
(1)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有兩種:①是由于 ;
②是由于 。
(2)簡述怎樣用實驗證明紅色褪去原因是①或者②:_____________________________。
15.由于用氯氣對飲用水消毒,會使水中的有機物發(fā)生氯化,生成有機含氯化合物于人體有害,世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止這種消毒方法。建議采用廣譜性具有強氧化性的高效消毒劑二氧化氯(ClO2)。ClO2極易爆炸,生產(chǎn)和使用時盡量用惰性氣體稀釋,避免光照、震動或加熱。
(1)在ClO2中,所有原子是否都滿足8電子結(jié)構(gòu)?______________(填“是”或“否”)。
(2)歐洲一些國家用NaClO3氧化濃鹽酸來制取ClO2,同時有Cl2生成,且Cl2的體積為ClO2的一半。這一反應(yīng)的化學方程式是___________________________________。
(3)濃鹽酸在上述反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是_______________(填寫編號)。
A.只有還原性 B.還原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性
(4)若上述反應(yīng)產(chǎn)生0.1 mol Cl2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______________mol。
(5)ClO2為高效低毒的消毒劑,其消毒的效率(以單位質(zhì)量得到電子數(shù)表示)是Cl2的_____________倍。
(6)我國廣泛采用將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉(NaClO2)的柱內(nèi)制得ClO2,表示這一反應(yīng)的化學方程式是_______________________________。和歐洲的方法相比,我國這一方法的主要優(yōu)點是_______________________________。
16. 圖是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應(yīng)的裝置:
(1)A是氯氣發(fā)生裝置,其中的化學反應(yīng)方程為
(2)實驗開始時,先點燃A處的酒精燈,打開旋塞K,讓Cl2充滿整個裝置,再點燃D處酒精燈,連接上E裝置。Cl2通過C瓶后再進入D。D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物為CO2和HCl。試寫出D中反應(yīng)的化學方程式: 。裝置C的作用是 。
(3)在E處,紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o色,其原因是 。
(4)若將E處燒杯中溶液改為澄清石灰水,反應(yīng)過程現(xiàn)象為 。
(選填標號)(A)有白色沉淀生成(B)無現(xiàn)象(C)先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失
(5)D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有Cl2產(chǎn)生,此時B中的現(xiàn)象是 ,B的作用是 。
四、無機題
17.下圖表示的是有關(guān)物質(zhì)A~Y的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中反應(yīng)③除生成A之外,還生成一種相對分子質(zhì)量為174的物質(zhì)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出反應(yīng)②的離子方程式,并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目: _____________________
(2)寫出反應(yīng)③的化學方程式:_________________________
(3)取液體F 3mL盛在試管中,向該試管中加入6mL苯,用力振蕩試管后靜置,可觀察到的現(xiàn)象是_______________
(4)將沉淀Y放在日光下曬,可觀察到的現(xiàn)象是:______________________________
18.多原子分子 、 、 的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,故稱它們?yōu)轭慃u人物化合物,它們可以生成酸和鹽,見下表:(表中X代表F、Cl、Br、I)
鹵素 氰 硫氰 ⑴
“單質(zhì)” X2
酸 HX
⑵
鹽 KX
⑶
⑴在表中⑴ 、⑵、 ⑶處分別填寫相應(yīng)的化學式: 、 、 。
⑵完成下列化學方程式①
② 與水反應(yīng)的化學方程式為: 。
③ 與硫酸氫鈉共熱的化學方程式為: 。
19.工業(yè)上從海水中提出取溴常采用如下方法:
(1) 向海水中通入Cl2,將海水中的溴化物氧化,這一過程所發(fā)生的反應(yīng)屬于非金屬間的___________反應(yīng);
(2) 向上述混合溶液中吹入熱空氣,將生成的溴吹出,用純堿液吸收,生成NaBr、NaBrO3,這一過程可用離子方程式表示為:________________________________;
(3) 將(2)所得混合液用H2SO4酸化,使NaBr和NaBrO3中的溴轉(zhuǎn)化為單質(zhì)溴。這一過程可用化學方程式表示為____________________________________________;
(4) 這樣得到的液溴中還混有少量Cl2,除去Cl2的方法是___________________。
參考答案
一.1B、2B、3C、4B、5C
二.6BD、7D、8CD、9CD、10D、11C、12AD、13A
三.
14.(1)①氯水與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成兩種鹽和水,溶液堿性減弱,紅色褪去;②氯水中的HClO氧化漂白作用而褪色。(2)向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若不再出現(xiàn)紅色,應(yīng)為原因②,若重新出現(xiàn)紅色,應(yīng)為原因①。
15. (1)否(3分)
(2)2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O(3分)
(3)B(3分) (4)0.2(3分) (5)2.63(3分)
(6) 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2;
對環(huán)境的污染較小(生成的ClO2中不含Cl2雜質(zhì))(3分)
16. (1)4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑(2)2Cl2+2H2O(氣)+C 4HCl↑+CO2↑吸收Cl2中的HCl氣體,提供D處所需水蒸氣。(3)生成的HCl氣體使紫色石蕊溶液變紅,因未反應(yīng)完的Cl2與H2O作用產(chǎn)生的HClO的漂白作用使紅色消失。(4)B(5)瓶中液面下降,長頸漏斗內(nèi)液面上升,貯存少量Cl2。
四.
17.
(1)
2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 或 2Br-+Cl2= Br2+2Cl-
(2) 2KCl+H2SO4==2HCl↑+K2SO4
(3) 試管內(nèi)液體分為上、下兩層,上層呈橙紅色,下層呈很淡的黃色。
(4) 淡黃色固體逐漸變?yōu)楹谏腆w,同時從固體上冒出了紅棕色氣體。
18. (1) ① 氧氰; ②HSCN; ③KOCN。
(2) ① 4H++2SCN-+MnO2== (SCN)2↑+Mn2++2H2O
② (CN)2+H2O=HCN+HOCN
③ KSCN+KHSO4== K2SO4+HSCN↑
高一化學第一單元《鹵素》知識點總結(jié)
高一化學第一單元《鹵素》知識點總結(jié)
第一節(jié)氯氣
一、氯原子結(jié)構(gòu):氯原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為______由于氯原子最外層有____個電子,容易___(得或失)___個電子而形面8個電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此氯元素是活潑的非金屬元素。
二、氯元素的性質(zhì)
1、氯氣是____色有_____氣味的氣體,___毒,可溶于水,密度比空氣__。
2、氯氣的化學性質(zhì):點燃與金屬反應(yīng)2Na+Cl2===2NaCl(___色煙)
點燃Cu+Cl2===CuCl2(_______色煙)
點燃H2+Cl2===2HCl(_______色火焰)或光照
與非金屬反應(yīng)2P+3Cl2===2PCl3PCl3+Cl2===PCl5(________色煙霧)
Cl2+H2O===HCl+HClO(有強氧化性的弱酸,漂白性)
與化合物反應(yīng)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(漂白粉,有效成份是____)Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO(這個反應(yīng)證明HClO是弱酸的事實)
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
氯氣的用途:消毒、制鹽酸、漂白粉、農(nóng)藥等
AgBr用作感光片AgI用作人工降雨
練習:指出以上反應(yīng)中氧化劑和還原劑,并用單線或雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移情況。
三、氯氣的制法
1、藥品:濃鹽酸和二氧化錳
2、原理:MnO2+4HCl===MnCl2+2H2O+Cl2↑
(求氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為______,當有2mol氯氣生成時,有_____HCl被氧化,有___mol電子轉(zhuǎn)移)
3、裝置類型:固+液――
4、收集方法:用___排空氣法或排飽和食鹽水法收集。
5、檢驗:使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(思考其原因是什么
6、余氣處理:多余的氯氣通入____溶液中處理吸收,以免污染環(huán)境
第二節(jié)氯化氫
一、氯化氫的性質(zhì)
1、物理性質(zhì):是一種___色有____氣味的氯體,___溶于水(1:500體積比)密度比空氣大。
2、化學性質(zhì):HCl溶于水即得鹽酸,鹽酸是一種強酸,具有揮發(fā)性和腐蝕性。
3、氯化氫的實驗室制法
藥品:食鹽(NaCl)和濃H2SO4
原理:用高沸點(或難揮發(fā)性)酸制低沸點酸(或易揮發(fā)性)(與制硝酸的原理相同)微熱NaCl+H2SO4=====NaHSO4+HCl↑
強熱總式:2NaCl+H2SO4====Na2SO4+2HCl↑NaCl+NaHSO4====Na2SO4+HCl↑
(上述說明了條件不生成物不同,要注意反應(yīng)條件)
裝置類型:固+液――收集方法:用向上排空法收集檢驗:用濕潤的藍色石蕊試紙余氣處理:將多余的氣體通入水中即可
第四節(jié)鹵族元素
1、原子結(jié)構(gòu)特征:最外層電子數(shù)相同,均為7個電子,由于電子層數(shù)不同,原子半徑不,從F――I原子半徑依次增大,因此原子核對最外層的電子的吸引能力依次減弱,從外界獲得電子的能力依次減弱,單質(zhì)的氧化性減弱。
2、鹵素元素單質(zhì)的物理性質(zhì)的比較(詳見課本24面頁)
物理性質(zhì)的遞變規(guī)律:從F2→I2,顏色由淺到深,狀態(tài)由氣到液到固,熔沸點和密度都逐漸增大,水溶性逐漸減小。
3、鹵素單質(zhì)化學性質(zhì)比較(詳見課本28頁)
相似性:均能與H2發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)鹵化氫,鹵化氫均能溶于水,形成無氧酸。
暗光
H2+F2===2HFH2+Cl2===2HCl
加熱持加熱
H2+Br2===2HBrH2+I2====2HI
均能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的氫鹵酸和次鹵酸(氟除外)
2F2+2H2O==4HF+O2
X2+H2O====HX+HXO(X表示ClBrI)
遞變性:與氫反應(yīng)的條件不同,生成的氣體氫化物的穩(wěn)定性不同,
HF>HCl>HBr>HI,無氧酸的酸性不同,HI>HBr>HCl>HF.。與水反應(yīng)的程度不同,從F2→I2逐漸減弱。注意:萃取和分液的概念
1、在溴水中加入四氯碳振蕩靜置有何現(xiàn)象?(分層,下層橙紅色上層無色
2、在碘水中加入煤油振蕩靜置有何現(xiàn)象?(分層,上層紫紅色,下層無色)
鹵離子的鑒別:加入HNO3酸化的硝酸銀溶液,
Cl-:得白色沉淀。
Ag++Cl-===AgCl↓Br-:得淡黃色沉淀
Ag++Br-====AgBr↓I:得黃色沉淀
Ag++I-====AgI↓
第四章鹵素第一節(jié)氯氣
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學生的理解性,教師要準備好教案,這是每個教師都不可缺少的。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來,幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?以下是小編為大家精心整理的“第四章鹵素第一節(jié)氯氣”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第四章鹵素
第一節(jié)氯氣
從容說課
本意知識是整個高中階段中較為全面、詳細地學習和研究一主族元素的性質(zhì)及其變化規(guī)律的一章,是后面元素周期律、元素周期表知識的重要基礎(chǔ)。而本節(jié)知識又是本章中的重點之一。對氯氣的性質(zhì)、制法等進行比較全面、細致的學習和研究,不僅是下一節(jié)進一步學習、研究鹵素性質(zhì)相似性及其變化規(guī)律的需要,也是以后學習和研究同族元素性質(zhì)變化規(guī)律以及介紹氯堿工業(yè)等聯(lián)系實際知識的需要。同時,由于在高中階段對氯氣的性質(zhì)、用途等的介紹較為全面、細致,且探討和應(yīng)用也較多,對學生全面認識化學元素、形成正確觀點、掌握正確學習方法等也具有重要的作用。
本節(jié)課的重點是氧氣的化學性質(zhì)及實驗室制法,氯離子的檢驗;難點是氯氣的化學性質(zhì)。針對本節(jié)課的重、難點,充分利用化學是實驗科學這一特點,采用實驗引入,通過實驗探索,啟發(fā)、引導學生理解氯氣的性質(zhì)及實驗室制法,使學生對氯氣的認識從感性到理性,同時還提高了學生分析問題、解決問題及觀察實驗的能力。另外,對于氯離子的檢驗,在教學時,采用對比實驗法,可讓學生理解用HNO3酸化的目的是為了排除干擾離子的存在。
教學目標
1.使學生掌握氯氣的化學性質(zhì)及在實驗室中制取氯氣的基本原理和方法。
2.使學生掌握氯離子的檢驗方法。
3.使學生了解氯氣的物理性質(zhì)和用途。
4.通過引導學生觀察、分析演示實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學生觀察和分析問題的能力。
5.培養(yǎng)學生設(shè)計實驗的能力。
教學重點
1.氯氣的化學性質(zhì)及實驗室制法。
2.氯離子的性質(zhì)。
教學難點
氯氣的化學性質(zhì)。
教學方法
實驗探索、啟發(fā)、引導、比較、講解等。
課時安排
第一課時:氯氣的實驗室制法及氯氣的化學性質(zhì)(與水、堿的反應(yīng))。
第二課時:氯氣的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)(與金屬、非金屬單質(zhì)的反應(yīng),氯離子的檢驗)。
教學用具
第一課時:電腦、投影儀、氯氣制取裝置一套(含凈化裝置和試劑)、集氣瓶、玻璃片、大燒杯、NaOH溶液、水、紅紙、三瓶氯氣、一朵鮮艷的大紅花。
第二課時:投影儀、集滿氯氣的集氣瓶、酒精燈、火柴、坩堝鉗、尖嘴彎管、制氯氣的裝置一套、銅絲、鎂條、鋅粒、稀H2SO4、NaCl溶液、稀鹽酸、KCl溶液、硝酸銀溶液、碳酸鈉溶液。
教學過程
第一課時
[引言]
[師]取一瓶黃綠色的氯氣和一朵鮮艷的大紅花,然后將這朵紅花放入氯氣中,讓學生觀察現(xiàn)象。
[生]驚訝!紅花的顏色褪去。
[師]這是為什么呢?學完本節(jié)課后,大家自會明白。剛才的這瓶黃綠色氣體是氯氣,和氯在原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)上都具有相似性的非金屬元素還有氟、溴、碘、砹,化學上把這五種元素統(tǒng)稱為鹵素。本章我們就來共同學習鹵素的相關(guān)知識。
[板書]第四章鹵素
[師]在鹵素形成的單質(zhì)中,最主要的是18世紀70年代的瑞典化學家舍勒首先發(fā)現(xiàn)并制得的氯氣,也就是剛和大家看到的黃綠色氣體。本節(jié)課我們就來學習氯氣的實驗室制法和它的一些化學性質(zhì)。
[板書]第一節(jié)氯氣(第一課時)
一、氯氣的實驗室制法
[問]根據(jù)我們以前學過的制取氣體的實驗問答,一套完整的制取氣體裝置應(yīng)包括哪幾個環(huán)節(jié)?
[生]包括氣體發(fā)生、氣體凈化、氣體收集、尾氣吸收四個環(huán)節(jié)。
[師]回答得很好!現(xiàn)在,就請大家以以上四個環(huán)節(jié)為依據(jù),結(jié)合有關(guān)信息,來設(shè)計實驗室制取氯氣的裝置。
[投影]已知氯氣是一種有毒的、密度比空氣大的黃綠色氣體。能溶于水(常溫下,1體積的水約能溶解兩體積的Cl2),并能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)。
實驗室制氯氣的反應(yīng)方程式如下:
MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
可供選擇的試劑:濃鹽酸、二氧化錳、水、NaOH溶液、濃H2SO4、飽和食鹽水。
儀器:燒瓶、帶分液漏斗及導管的雙孔橡皮塞、橡皮管、洗氣瓶(兩個)、集氣瓶、燒杯、石棉網(wǎng)、鐵架臺(帶鐵夾)、酒精燈
[學生思考,教師板書]
1.實驗原理:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O:
2.Cl2中可能含有的雜質(zhì):
3.除雜試劑:
4.收集方法:
5.尾氣吸收試劑:
[師]請大家根據(jù)剛才的思考結(jié)果回答,Cl2中可能含有的雜質(zhì)是什么?并說出推斷的依據(jù)。
[生]可能有HCl氣體和水蒸氣。因反應(yīng)物中的濃鹽酸有揮發(fā)性,故可能有HCl;反應(yīng)體系中有水,且反應(yīng)在加熱的條件下進行,故可能有水蒸氣。
[板書]HCl、H2O(g)
[問]水蒸氣應(yīng)該選什么試劑除去?
[生]濃H2SO4
[講解]對于Cl2中含有的HCl氣體,我們常用排飽和食鹽水的方法除去。這是因為HCl氣體極易溶于水,而Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小之故。
[板書]飽和食鹽水、濃H2SO4
[問]實驗室收集Cl2應(yīng)用什么方法?
[生]向上排空氣法!
[板書]向上排空氣法
[問]那么,用什么試劑來吸收有毒的尾氣呢?
[生]用NaOH溶液
[板書]NaOH液
[把信息中提供儀器在“電腦實驗室”中呈現(xiàn)]
[師]好,現(xiàn)在就請一位同學把以上儀器進行有效聯(lián)結(jié)!
[一學生用鼠標在“電腦實驗室”中進行模擬安裝,另兩名學生在實驗臺上進行實際安裝,最終結(jié)果如下圖所示]
[師]下面,我們就按以上設(shè)計裝置來制取一瓶純凈干燥的氯氣。
[請兩位同學上臺來收集]
[過渡]我們剛剛制得的氯氣能和哪些物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)呢?下面,我們就通過實驗來認識氯氣的化學性質(zhì)。
[板書]二、氯氣的化學性質(zhì)
[師]請大家仔細觀察下面的實驗:
[演示實驗:把一塊紅紙分成兩片,一片直接投入剛剛制得的氯氣中,一片用水潤濕后再投入]
[師]敘述你們所看到的現(xiàn)象。
[生]干燥的紅紙條不褪色,濕潤的紅紙條褪色。
[師]以上現(xiàn)象可說明氯氣與水反應(yīng)生成了能使紅紙褪色即具有漂白性的新物質(zhì)。
[板書]1.氯氣與水的反應(yīng)
[設(shè)問]那么,氯氣與水反應(yīng)生成的新物質(zhì)是什么呢?
[講解]實驗證明,氯氣與水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸。
[板書]Cl2+H2O====HCl+HClO
[設(shè)問]起漂白作用的到底是鹽酸還是次氯酸呢?
[補充實驗]把鹽酸滴在干燥的紅紙片上,不褪色。
[講解]由上面的實驗可知,干燥的氯氣與鹽酸都不具有漂白性,則具有漂白作用的一定是次氯酸。
[設(shè)疑]次氯酸有哪些重要的性質(zhì)和用途呢?
[學生活動]閱讀課本相關(guān)內(nèi)容,回答。
(教師根據(jù)學生回答整理板書)
[板書](1)HClO的性質(zhì)
HClO不穩(wěn)定,容易分解放出氧氣。
2HClO2HCl+O2↑
有強氧化性,可用于漂白、殺菌、消毒。
[師](補充)次氯酸在光照的條件下,分解加速,它屬于弱酸,在水溶液中僅部分電離:
[板書]HClOH++ClO-
[問題探究]喜歡養(yǎng)花或養(yǎng)魚的人,在給花澆水或給魚換水時總要把水預(yù)先曬一曬,這是為什么?(提示:自來水通常用Cl2進行消毒)
[學生活動]討論、分析、回答:氯氣溶于水后形成了具有強氧化性的、可殺菌消毒的次氯酸,既然次氯酸可殺滅細菌、病毒,同樣對于花草或魚有危害,因此在澆花或換水之前先曬一曬就是為了讓次氯酸在光照條件下分解,同時還可以生成氧氣,增加水的營養(yǎng)價值。
[師]評價并肯定學生的回答。
[設(shè)問]Cl2溶于水是否全部和水反應(yīng)?怎樣證明?
[補充實驗]在上面收集有Cl2的集氣瓶中注入少量水,振蕩,與另一瓶氯氣的顏色相比較,并把所得溶液顏色與純水的顏色相比較(可在瓶后襯一張白紙,現(xiàn)象更明顯)。
[講解]注入水后,集氣瓶中的黃綠色變淺,說明氯氣溶于水。溶液為黃綠色,而Cl-、HClO及ClO-無色,所以說明氯水中含有大量的氯氣分子。由此可知,氯氣溶于水時,僅有少量的氯氣與水發(fā)生了反應(yīng)。
常溫下,1體積的水約溶解2體積的氯氣。
[問]在新制的氯水中,含有哪些粒子。
[學生思考并回答,教師板書]
(2)新制氯水中所含粒子:
H2O、HClO、Cl2、H+、Cl-、ClO-、OH-
[問]氯水為何要現(xiàn)用現(xiàn)制,并保存在棕色的細口瓶中?
[生]因氯水中的次氯酸不穩(wěn)定,易分解,而光照時分解加速,從而使次氯酸分子的數(shù)目大為減少,故氯水要現(xiàn)用現(xiàn)制,并保存在棕色的細口瓶中。
[過渡]剛才我們制氯氣時,用于吸收尾氣的是NaOH堿溶液,說明Cl2是可與堿反應(yīng)的。
[板書]2.氯氣與堿的反應(yīng)
[補充實驗]把少量NaOH溶液注入另一瓶盛有氯氣的集氣瓶中,黃綠色全部消失,所得溶液無色。
[講解]Cl2可與NaOH溶液充分反應(yīng),生成可溶于水的NaCl和NaClO。
[板書]Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
[引導學生從Cl2與H2O的反應(yīng)來理解該反應(yīng)]
[教師]請大家根據(jù)上式,寫出Cl2與Ca(OH)2溶液的反應(yīng)。
[板書]2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
[講解]上述反應(yīng)就是工業(yè)上生產(chǎn)漂粉精的原理,是通過Cl2與石灰乳作用制成的。其中的有效成分是次氯酸鈣。
思考:次氯酸具有漂白作用,為什么不用HClO直接漂白,而要轉(zhuǎn)換成次氯酸鹽?漂白粉漂白的原理是什么?請大家看書后回答。
[學生看書,并回答]
[生]因為次氯酸不穩(wěn)定,而次氯酸鹽較穩(wěn)定,故不用次氯酸直接漂白,而是把它轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的次氯酸鹽,次氯酸鹽可和空氣中的二氧化碳和水蒸氣反應(yīng),生成次氯酸而漂白。
[師]回答得很正確。漂白粉中的有效成分次氯酸鈣的漂白原理,可用方程式表示如下:
[板書]Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
[設(shè)問]上述反應(yīng)說明了H2CO3與HClO的酸性強弱順序如何?Ca(ClO)2能與HCl反應(yīng)嗎?漂白粉應(yīng)怎樣保存才能不很快失效?
[生]根據(jù)強酸制弱酸的原理,說明碳酸酸性強于次氯酸,因鹽酸是強酸,故也能與次氯酸鈣反應(yīng);因漂白粉在潮濕的空氣中,易吸收空氣中的二氧化碳而釋放出次氯酸,次氯酸不穩(wěn)定,容易分解而使漂白粉失效,故漂白粉應(yīng)密閉保存,并置于陰涼、干燥處。
[師]請同學們寫出鹽酸與次氯酸鈣反應(yīng)的方程式。
[請一位同學上黑板來寫]
[學生板書]Ca(ClO)2+2HCl====CaCl2+2HClO
[問題探究]1.實驗室制Cl2為何不用Ca(OH)2溶液來吸收尾氣?
2.用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗Cl2時,為何試紙的顏色先變紅,后變白?
[學生活動]分組討論、分析,然后分別由兩個學生作答。
學生一:因為Ca(OH)2在水中的溶解度很小,因此其溶液即便是飽和溶液都是很稀的,這樣就不能保證把氯氣充分地吸收掉。
學生二:濕潤的藍色石蕊試紙上有水,Cl2可與水反應(yīng),生成鹽酸和次氯酸,試紙變紅是因為兩種酸尤其是鹽酸的酸性所致,而后變白則因為次氯酸具有漂白性。
[本節(jié)小結(jié)]本節(jié)課我們從制備原理、洗氣原理、收集和吸收原理各方面分析了氯氣的實驗室制法,同時驗證和分析了氯氣與水、堿反應(yīng)的性質(zhì),為下一節(jié)課討論氯氣的性質(zhì)作好準備。
[作業(yè)]習題:一、2二、3、5七、1
板書設(shè)計
第四章鹵素
第一節(jié)氯氣(第一課時)
一、氯氣的實驗室制法
1.實驗原理:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2.Cl2中可能含有的雜質(zhì):HCl、H2O(g)
3.除雜試劑:飽和食鹽水、濃H2SO4
4.收集方法:向上排空氣法。
5.尾氣吸收試劑:NaOH溶液
二、氯氣的化學性質(zhì)
1.氯氣與水的反應(yīng):Cl2+H2O====HCl+HClO
(1)HClO的性質(zhì)
HClO不穩(wěn)定,容易分解放出氧氣。
2HClO2HCl+O2↑
有強氧化性,可用來漂白、殺菌、消毒。
HClOH++ClO-
(2)新制氯水中所含粒子
H2O、HClO、Cl2、H+、Cl-、ClO-、OH-
2.氯氣與堿的反應(yīng)
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
Ca(ClO)2+2HCl====CaCl2+2HClO
教學說明
把Cl2的實驗室制法以信息題的形式提到前面講,一是可以培養(yǎng)和提高學生設(shè)計實驗的能力;二是講Cl2與水和堿的反應(yīng)時,可一氣呵成;三是對下節(jié)課Cl2的物理性質(zhì)的學習打下了很好的基礎(chǔ);更重要的是在培養(yǎng)學生的觀察能力、分析能力和推理能力方面,有著良好的效果,在講本節(jié)課以前,若能有時間講一節(jié)有關(guān)實驗設(shè)計的專題,效果會更理想。
參考練習
1.下列關(guān)于氯水的敘述,正確的是()
A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子
B.新制氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色
C.光照氯水有氣泡逸出,該氣體是Cl2
D.氯水放置數(shù)天后pH將變小
答案:BD
2.實驗室制取氯氣的試管壁上沾有MnO2,除去粘附的MnO2可用的試劑是()
A.蒸餾水B.氫氧化鉀溶液C.稀HClD.熱的濃鹽酸
答案:D
3.1molMnO2與含HCl為4mol的濃鹽酸共熱,在不考慮HCl揮發(fā)情況下得到的Cl2為()
A.2molB.1molC.小于1molD.大于2mol
答案:C