【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 )．(3)氯氣有毒并具有強(qiáng)烈的刺激性，吸入少量會(huì)引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量則會(huì)中毒死亡．因此，實(shí)驗(yàn)室聞氯氣氣味的正確方法為：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔．[氯氣的化學(xué)性質(zhì)]畫(huà)出氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖： 氯原子在化學(xué)反應(yīng)中很容易獲得1個(gè)電子．所以，氯氣的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，是一種強(qiáng)氧化劑．(1)與金屬反應(yīng)：Cu + C12CuCl2l 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅在氯氣中劇烈燃燒，集氣瓶中充滿了棕黃色的煙．一段時(shí)間后，集氣瓶?jī)?nèi)壁附著有棕黃色的固體粉末．向集氣瓶?jī)?nèi)加入少量蒸餾水，棕黃色固體粉末溶解并形成綠色溶液，繼續(xù)加水，溶液變成藍(lán)色．2Na + Cl22NaCl 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有白煙產(chǎn)生．說(shuō)明 ①在點(diǎn)燃或灼熱的條件下，金屬都能與氯氣反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氯化物．其中，變價(jià)金屬如(Cu、Fe)與氯氣反應(yīng)時(shí)呈現(xiàn)高價(jià)態(tài)(分別生成CuClFeCl3)．②在常溫、常壓下，干燥的氯氣不能與鐵發(fā)生反應(yīng)，故可用鋼瓶?jī)?chǔ)存、運(yùn)輸液氯．③“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì)．如銅在氯氣中燃燒，產(chǎn)生的棕黃色的煙為CuCl2晶體小顆粒；鈉在氯氣中燃燒，產(chǎn)生的白煙為NaCl晶體小顆粒；等等．(2)與氫氣反應(yīng)． H2 + Cl2 2HCl注意 ①在不同的條件下，H2與C12均可發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)條件不同，反應(yīng)的現(xiàn)象也不同．點(diǎn)燃時(shí)，純凈的H2能在C12中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色的火焰，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在空氣中形成白霧并有小液滴出現(xiàn)；在強(qiáng)光照射下，H2與C12的混合氣體發(fā)生爆炸．②物質(zhì)的燃燒不一定要有氧氣參加．任何發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)，都屬于燃燒．如金屬銅、氫氣在氯氣中燃燒等．③“霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的物質(zhì)；“煙”是固體小顆粒分散到空氣中形成的物質(zhì)．要注意“霧”與“煙”的區(qū)別． ④H2與Cl2反應(yīng)生成的HCl氣體具有刺激性氣味，極易溶于水．HCl的水溶液叫氫氯酸，俗稱(chēng)鹽酸．(3)與水反應(yīng)． 化學(xué)方程式： C12 + H2O ＝HCl + HClO 離子方程式： Cl2 + H2O ＝H＋ + Cl－ + HClO說(shuō)明 ①C12與H2O的反應(yīng)是一個(gè)C12的自身氧化還原反應(yīng)．其中，Cl2既是氧化劑又是還原劑，H2O只作反應(yīng)物．②在常溫下，1體積水能溶解約2體積的氯氣，故新制氯水顯黃綠色．同時(shí)，溶解于水中的部分C12與H2O反應(yīng)生成HCl和HClO，因此，新制氯水是一種含有三種分子(C1HClO、H2O)和四種離子(H＋、Cl－、ClO－和水電離產(chǎn)生的少量OH－)的混合物．所以，新制氯水具有下列性質(zhì)：酸性(H＋)，漂白作用(含HClO)，Cl－的性質(zhì)，C12的性質(zhì)．③新制氯水中含有較多的C1HClO，久置氯水由于C12不斷跟H2O反應(yīng)和HClO不斷分解，使溶液中的C1HClO逐漸減少、HCl逐漸增多，溶液的pH逐漸減小，最后溶液變成了稀鹽酸，溶液的pH＜7．④C12本身沒(méi)有漂白作用，真正起漂白作用的是C12與H2O反應(yīng)生成的HClO．所以干燥的C12不能使干燥的有色布條褪色，而混有水蒸氣的C12能使干燥布條褪色，或干燥的C12能使?jié)癫紬l褪色．⑤注意“氯水”與“液氯”的區(qū)別，氯水是混合物，液氯是純凈物．(4)與堿反應(yīng)．常溫下，氯氣與堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式的通式為：氯氣 + 可溶堿 → 金屬氯化物 + 次氯酸鹽 + 水．重要的反應(yīng)有：C12 + 2NaOH＝NaCl + NaClO + H2O或Cl2 + 2OH－＝Cl－ + ClO－ + H2O該反應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制C12時(shí)，多余Cl2的吸收（尾氣吸收）．2Cl2 + 2Ca(OH)2 ＝Ca(C1O)2 ＋CaCl2 + 2H2O說(shuō)明 ①Cl2與石灰乳[Ca(OH)2的懸濁液]或消石灰的反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)漂粉精或漂白粉的原理．漂粉精和漂白粉是混合物，其主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(C1O)2②次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定．③漂粉精和漂白粉用于漂白時(shí)，通常先跟其他酸反應(yīng)，如：Ca(ClO)2+2HCl＝CaCl2+2HClO④漂粉精和漂白粉露置于潮濕的空氣中易變質(zhì)，所以必須密封保存．有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(ClO)2 + CO2 + H2O ＝CaCO3↓+ 2HClO 2HClO2HCl + O2↑由此可見(jiàn)，漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用．[氯氣的用途]①殺菌消毒；②制鹽酸；⑧制漂粉精和漂白粉；④制造氯仿等有機(jī)溶劑和各種農(nóng)藥．[次氯酸]①次氯酸(HClO)是一元弱酸(酸性比H2CO3還弱)，屬于弱電解質(zhì)，在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在，因此在書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)應(yīng)保留化學(xué)式的形式．②HClO不穩(wěn)定，易分解，光照時(shí)分解速率加快．有關(guān)的化學(xué)方程式為：2HClO ＝2H＋ + 2Cl－ + O2↑，因此HClO是一種強(qiáng)氧化劑．③HClO能殺菌．自來(lái)水常用氯氣殺菌消毒(目前已逐步用C1O2代替)．④HClO能使某些染料和有機(jī)色素褪色．因此，將Cl2通入石蕊試液中，試液先變紅后褪色．[氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法](1)反應(yīng)原理：實(shí)驗(yàn)室中，利用氧化性比C12強(qiáng)的氧化劑[如MnOKMnOKClOCa(ClO)2等]將濃鹽酸中的Cl－氧化來(lái)制取C12。例如：MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + C12↑+ 2H2O2KMnO4 + 16HCl(濃) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+ 8H2O(2)裝置特點(diǎn)：根據(jù)反應(yīng)物MnO2為固體、濃鹽酸為液體及反應(yīng)需要加熱的特點(diǎn)，應(yīng)選用“固 + 液加熱型”的氣體發(fā)生裝置．所需的儀器主要有圓底燒瓶(或蒸餾燒瓶)、分液漏斗、酒精燈、雙孔橡膠塞和鐵架臺(tái)(帶鐵夾、鐵圈)等．(3)收集方法：氯氣溶于水并跟水反應(yīng)，且密度比空氣大，所以應(yīng)選用向上排氣法收集氯氣．此外，氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解度很小，故氯氣也常用排飽和食鹽水的方法收集，以除去混有的HCl氣體．因此在實(shí)驗(yàn)室中，要制取干燥、純凈的Cl2，常將反應(yīng)生成的C12依次通過(guò)盛有飽和NaCl溶液和濃硫酸的洗氣瓶．(4)多余氯氣的吸收方法：氯氣有毒，多余氯氣不能排放到空氣中，可使用NaOH溶液等強(qiáng)堿溶液吸收，但不能使用石灰水，因?yàn)镃a(OH)2的溶解度較小，不能將多余的氯氣完全吸收．(5)應(yīng)注意的問(wèn)題：①加熱時(shí)，要小心地、不停地移動(dòng)火焰，以控制反應(yīng)溫度．當(dāng)氯氣出來(lái)較快時(shí)，可暫停加熱．要防止加強(qiáng)熱，否則會(huì)使?jié)恹}酸里的氯化氫氣體大量揮發(fā)，使制得的氯氣不純而影響實(shí)驗(yàn)．②收集氯氣時(shí)，導(dǎo)氣管應(yīng)插入集氣瓶底部附近，這樣收集到的氯氣中混有的空氣較少．③利用濃鹽酸與足量的MnO2共熱制取C12時(shí)，實(shí)際產(chǎn)生的C12的體積總是比理論值低．主要原因是：隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行，濃鹽酸會(huì)漸漸變稀，而稀鹽酸即使是在加熱的條件下也不能與MnO2反應(yīng)．[Cl－的檢驗(yàn)]方法 向待檢溶液中加入AgNO3溶液，再加入稀HNO3，若產(chǎn)生白色沉淀，則原待檢液中含有C1－．注意 (1)不能加入鹽酸酸化，以防止引入C1－（若酸化可用稀HNO3）．(2)若待檢液中同時(shí)含有SO42—或SO32—時(shí)，則不能用HNO3酸化的AgNO3溶液來(lái)檢驗(yàn)Cl－，因?yàn)樯傻腁g2SO4也是不溶于稀HNO3的白色沉淀(SO32－能被HNO3氧化為SO42－)．2．鹵族元素[鹵族元素] 簡(jiǎn)稱(chēng)鹵素．包括氟(F)、氯(C1)、溴(Br)、碘(I)和放射性元素砹(At)．在自然界中鹵素?zé)o游離態(tài)，都是以化合態(tài)的形式存在．[鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)]顏色狀態(tài)(常態(tài))熔點(diǎn)、沸點(diǎn)溶解度(水中)密度F2淺黃綠色淺深氣體低高降低小大Cl2黃綠色氣體部分溶于水，并與水發(fā)生不同程度反應(yīng)Br2深紅棕色液體易揮發(fā)I2紫黑色固體升華說(shuō)明 (1)實(shí)驗(yàn)室里，通常在盛溴的試劑瓶中加水(即“水封”)，以減少溴的揮發(fā)．(2)固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)液態(tài)而直接變成氣態(tài)的現(xiàn)象，叫做升華．升華是一種物理變化．利用碘易升華的性質(zhì)，可用來(lái)分離、提純單質(zhì)碘．(3)BrI2較難溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒精等有機(jī)溶劑中．醫(yī)療上用的碘酒，就是碘(溶質(zhì))的酒精(溶劑)溶液．利用與水互不相溶的有機(jī)溶劑可將BrI2從溴水、碘水中提取出來(lái)(這個(gè)過(guò)程叫做萃取)．[鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)](1)鹵素的原子結(jié)構(gòu)及元素性質(zhì)的相似性、遞變性．氟F氯Cl溴Br碘I核電荷數(shù)9173553原子結(jié)構(gòu)的相似性最外層上的電子數(shù)都是7個(gè)鹵素化學(xué)性質(zhì)的相似性①氟只有－1價(jià)，其余鹵素有－l、++++7價(jià)②單質(zhì)都具有強(qiáng)氧化性，是強(qiáng)氧化劑③單質(zhì)均能與H2化合生成鹵化氫氣體，與金屬單質(zhì)化合生成金屬鹵化物④單質(zhì)都能與水、強(qiáng)堿反應(yīng)，BrI2的反應(yīng)與C12類(lèi)似原子結(jié)構(gòu)的遞變性核電荷數(shù)電子層數(shù)少 多原子半徑小 大化學(xué)性質(zhì)的遞變 性原子得電子能力強(qiáng) 弱單質(zhì)的氧化性單質(zhì)與氫氣化合易 難單質(zhì)與水反應(yīng) 劇烈 緩慢(微弱)對(duì)應(yīng)陰離子的還原性弱 強(qiáng)(2)鹵素單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)．F2Cl2Br2I2與H2化合的條件冷、暗點(diǎn)燃或光照500℃持續(xù)加熱反應(yīng)情況爆炸強(qiáng)光照射時(shí)爆炸緩慢化合緩慢化合，生成的HI同時(shí)分解產(chǎn)生鹵化氫的穩(wěn)定性HF＞HCl＞HBr＞HI(3)鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng)． ①2F2 + 2H2O ＝4HF + O2(置換反應(yīng))注意：將F2通入某物質(zhì)的水溶液中，F(xiàn)2先跟H2O反應(yīng)．如將F2通入NaCl的水溶液中，同樣發(fā)生上述反應(yīng)，等等．②X2 + H2O = HX + HXO (X＝CBr、I)．(4)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng)．2NaBr + C12(新制、飽和) = 2NaCl + Br2 2Br－ + C12 = 2C1－ + Br2說(shuō)明 加入CCl4并振蕩后，液體分層．上層為含有NaCl的水層，無(wú)色；下層為溶有Br2的CCl4層，顯橙色．2NaI + C12(新制、飽和) ＝2NaCl + I2 2I－ + Cl2 ＝2C1－ + I2說(shuō)明 ①加入CCl4并振蕩后，液體分層．上層為含有NaI的水層，無(wú)色；下層為溶有I2的CCl4層，顯紫紅色．②將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒，生成的I2升華，故殘留的固體為NaCl(C12足量時(shí))或NaCl和NaI的混合物(C12不足量時(shí))．2NaI + Br2 ＝2NaBr + I2 2I－ + Br2 ＝2Br－ + I2說(shuō)明 ①加入CCl4并振蕩后，液體分層．上層為含有NaBr的水層，無(wú)色，下層為溶有I2的CCl4層，顯紫紅色．②將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干灼燒，生成的I2升華，故殘留的固體為NaBr(Br2足量時(shí))或NaBr和NaI(Br2不足量時(shí))．F2 + NaX(熔融) ＝2NaF + X2 (X＝CBr、I)注意 將F2通入含Cl－、Br－或I－的水溶液中，不是發(fā)生鹵素間的置換反應(yīng)，而是F2與H2O反應(yīng)．(5)碘單質(zhì)(I2)的化學(xué)特性．I2 + 淀粉溶液 → 藍(lán)色溶液說(shuō)明 ①利用碘遇淀粉變藍(lán)的特性，可用來(lái)檢驗(yàn)I2的存在．②只有單質(zhì)碘(I2)遇淀粉才顯藍(lán)色，其他價(jià)態(tài)的碘無(wú)此性質(zhì)．例如，向NaI溶液中滴加淀粉，溶液顏色無(wú)變化．若再滴加新制氯水，因有I2被置換出來(lái)，則此時(shí)溶液顯藍(lán)色．[可逆反應(yīng)] 向生成物方向進(jìn)行的反應(yīng)叫正反應(yīng)；向反應(yīng)物方向進(jìn)行的反應(yīng)叫逆反應(yīng)．在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)．說(shuō)明 (1)判斷一個(gè)反應(yīng)是否是可逆反應(yīng)，必須滿足兩個(gè)條件：①在同一條件下；②正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行．如H2 + I22HI，生成的HI在持續(xù)加熱的條件下同時(shí)分解，故該反應(yīng)為可逆反應(yīng)．而如：2H2 + O2 2H2O 2H2O 2H2↑+ O2↑ 這兩個(gè)反應(yīng)就不是可逆反應(yīng)．(2)在化學(xué)方程式中，用可逆符號(hào)“”表示可逆反應(yīng)．[鹵化銀]AgFAgClAgBrAgI顏 色白色白色淺黃色黃色逐 漸 加 深溶解性易溶于水難溶于水，也難溶于稀HNO3感光性見(jiàn)光分解：2AgX 2Ag + X2 (X＝Cl、Br、I)用 途①檢驗(yàn)X－：Ag＋ + X－＝AgX↓(試劑為AgNO3溶液和稀HNO3)②制作感光材料(常用AgBr) ③AgI用于人工降雨[碘的化合物] 碘的化合物有KIO3(碘酸鉀)、KI等．人體中的碘主要存在于甲狀腺內(nèi)，人體如果缺碘，就會(huì)患甲狀腺腫癥(大脖子病)．為防止碘缺乏病，最為方便、有效的方法就是食用加碘鹽，通常加入的是碘酸鉀．3．物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算(1)原理：化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可以表示各物質(zhì)的：①微粒數(shù)之比；②物質(zhì)的量之比；③同溫、同壓下氣體的體積之比；④并可計(jì)算質(zhì)量之比。例如： 2CO ＋ O2 ＝ 2CO2化學(xué)計(jì)量數(shù)比 2 ∶ 1 ∶ 2物質(zhì)的量比 2mol ∶ 1mol ∶ 2mol同溫、同壓下氣體體