二期課改 高一化學教科書上的實驗現象小結(加雞毛)

熱心網友

第二章 元素化學第一節 鹵 素一、鹵素單質 1。 制法:實驗室中鹵素單質一般可用氧化劑[MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KC1O3、Ca(C1O)2]氧化氫鹵酸的方法制取。例如: 2KMnO4+16HC1 ====2KC1+2 MnC12+5C12↑+8H2O制取氟只能采用電解法。例如: 2KHF2(熔融)電解 2KF +H2↑+F2↑ 2。 性質:鹵素是典型的非金屬元素族。游離態的鹵素非金屬活潑性顯著,是常見的氧化劑,它們與多種金屬直接化合成氫鹵酸鹽,也與不少非金屬反應得到非金屬鹵化物。下面以鹵素與水、堿的反應為例,來進一步認識鹵素的性質。(1)與水反應:一般鹵素與水發生歧化反應,水既不是氧化劑,也不是還原劑,X2+H2¬O== HX + HXO;而氟與水反應,水是還原劑, 2F2 + 2H2O == 4HF + O2。(2)與堿溶液反應:常溫下C12、Br2、Br2和氫氧化鈉溶液反應生成鹵化物、次鹵酸鹽、鹵酸鹽。C12 + 2OH— == C1—+C1O— +H2O;Br2 + 2OH— == Br—+BrO— + H2O或3Br2 + 6OH— == 5Br—+BrO3—+3H2O 3I2 + 6OH— == 5I—+IO3—+3H2O(IO—常溫下不穩定,歧化為I—、IO3—)加熱條件下,C12和濃氫氧化鈉溶液反應則生成鹵化物、鹵酸鹽。3C12 + 6OH— = 5C1—+C1O3— +3H2O。 但氟氣通過稀的氫氧化鈉溶液(2%水溶液)生成氟化鈉,同時放出一種無色氣體OF2氣體(還有可能生成O3)。 2F2 + 2OH—== 2F—+OF2 ↑+ H2O對于氟的特殊性還應注意下列幾方面:(1)氟能氧化稀有氣體;(2)絕大多數的金屬加熱后能在氟氣中燃燒,生成價態的氟化物;(3)氟能氧化高能燃料:2F2+N2H4 = N2 + 4HF;(4)氟是人體形成強壯的骨骼和預防齲齒所必需的微量元素;(5)CaF2、MgF2難溶于水;(6)氟能使硫氧化為+6價,其它鹵素均不能將硫氧化為+6價。二、鹵化氫 1.制法:實驗室里鹵化氫可由鹵化物與高沸點(H2SO4,H3PO4)反應制取。 CaF2+H2SO4(濃)==CaSO4+2HF↑ NaC1+H2SO4(濃) ===NaHSO4+HC1↑但HBr和HI不能用濃H2SO4制取, 因為濃H2SO4會氧化它們,得不到純的HBr和HI。 2HBr+H2SO4(濃)==SO2↑+2H2O+Br2 8HI+H2SO4(濃)==H2S↑+4H2O+4I2如用非氧化性的H3PO4代替H2SO4,則可制得HBr和HI。 NaX+H3PO4==NaH2PO4+HX↑HBr和HI也可用磷和Br2或I2反應生成PBr3或PI3, 后者遇水立即水解成亞磷酸(H3PO3)和HBr或HI。2P+3X2+6H2O==2H3PO3+6HX【討論】根據下圖實驗,填空和回答問題: (1)燒瓶中所發生的主要反應的化學方程式是 。裝置(Ⅱ)的燒杯中冷水所起的作用是, ,裝置(Ill)的燒杯中液體的作用是 。 (2)進行此實驗時,燒瓶內的橡皮塞最好用鋁箔包住,用橡皮管連接的兩玻璃管口要相互緊靠,這是因為 。(3)裝置(Ill)的燒杯中使用倒置漏斗可防止液體倒吸,試簡述其原因。 【分析】通過裝置圖設問,考查考生識日的觀察能力,通過簡答考查考生的表達能力。具體考查內容有實驗原理(即實驗所依據的化學反應),實驗裝置所起的作用和原理,實驗中應注意的細節等。 (1)由題圖可見,燒瓶中反應物有固體NaBr、MnO2和濃H2SO4,加熱時NaBr和濃H2SO4反應生成HBr,HBr又會與 MnO2反應生成 Br2;又因為是加熱反應,所以Br2成為蒸氣逸出,裝置(Ⅱ)的燒杯中冷水應起冷凝Br2蒸氣的作用。由于反應中同時有HB生成,所以(Ill)中燒杯內的液體作用是吸收逸出的HBr蒸氣。 (2)因Br2蒸氣和演化氫氣體都可以跟橡膠制品起加成反應,使橡皮變脆變質,因此在該裝置中對橡皮塞和橡皮管要采取一定的保護措施。 (3)裝置(Ill)與課本中制取氯化氫的裝置相同,考生應比較熟悉。本題是一道綜合實驗題。實驗所依據的化學反應雖然在課本中并未見過,但是考生可以根據其熟悉的氯化鈉固體和濃硫酸反應制氯化氫、濃鹽酸和MnO2反應制氯氣兩個反應聯想。推理,進行知識遷移、重組而得出答案。題目考核的內容涉及面廣,既有實驗原理、裝置的作用和原理,還要注意實驗的細節和考慮到反應產物Br2和 HB會與裝置中的橡皮塞、橡膠管發生加成反應等,題目的思考容量較大,有一定的難度。本題難度為0.49,區分度為0.525。 [答案](1)2NaBr+3H2SO4+MnO2 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2↑ 或2NaBr+2H2SO4+MnO2 Na2SO4+MnSO4+2H2O+Br2↑若分步寫:2NaBr+H2SO4(濃) NaHSO4+HBr↑(或2NaBr+H2SO4(濃) Na2SO4+HBr↑) 4HBr+MnO2 MnBr2+2H2O+Br2↑也可冷凝吸收未冷凝的氣體(2)溴蒸氣會腐蝕橡皮塞和橡皮管(3)當氣體被吸收時,液體上升到漏斗中。由于漏斗的容積較大,導致燒杯中液面下降,使漏斗口脫離液面,漏斗中的液體又流回燒杯內,從而防止了倒吸。 2.性質:鹵化氫都是具有刺激性臭味的無色氣體。它們的性質隨原子序數增加呈現規律性的變化(見圖2—1, 其中HF因生成氫鍵,使得熔沸點比HC1的高)。•穩定性←———————————————— HF HC1 HBr HI ————————————————→•酸 性 •還原性 •沸 點圖2—1 鹵化氫的性質變化變律鹵化氫的水溶液稱氫鹵酸,除氫氟酸是弱酸外,其它皆為強酸。但是氫鹵酸卻表現出一些獨特的性質,例如它可與SiO2反應:SiO2+4HF== SiF4↑+ 2H2O(氫氟酸能腐蝕玻璃,其它氫鹵酸不能)。[例2—1] 同溫同壓下取三份等體積的無色氣體A,于25℃、80℃、90℃測得其摩爾質量分別為58。0,20。6,20。0 g/mol。再與25℃、80℃、90℃下各取1dm3(氣壓相同)上述無色氣體分別溶于10 dm3水中,形成的溶液均顯酸性。(1)無色氣體為(2)各溫度下摩爾質量不同的原因可能是(3)若三份溶液的體積相同,其物質的量濃度的比值是多少?[例2-3]貯存的HI溶液,和空氣中氧氣作用出現黃色,可在加入一些Cu或通入少量H2S后,過濾又得無色溶液,前者生成白色CuI沉淀,后者形成單質硫。(1)經Cu或H2S處理所得無色HI溶液比原HI溶液(未經O2氧化和未用Cu或H2S 處理的)濃度大、小或不變,簡述理由。(設溶液的體積保持不變)(2)又知Cu2+能氧化I—為I2 。寫出Cu2+和I—反應的離子方程式?(3)H2S和I—(兩者的物質的量濃度相近)中的還原性更強的是什么微粒?(4)Cu2+和H2S相遇時,會有硫生成嗎?主要原因是什么?[解析](1)從題給信息看出,HI溶液在空氣中發生反應:4H+ + 4I—+O2 = 2H2O + I2,由于有碘產生使溶液呈黃色。若在其中加入Cu,發生反應Cu+I2=2CuI↓使溶液變澄清,但HI濃度變小;若在其中通入少量H2S,發生反應H2S + I2 =2H+ + 2I—+S↓使溶液變澄清,但HI濃度保持不變。(2)由反應事實Cu+I2=2CuI↓可推出反應2Cu2+ + 4 I—= 2CuI↓+I2;(3)從反應H2S + I2 =2H+ + 2I—+S↓推知H2S的還原性比I—更強;(4)Cu2+和H2S相遇時,由于CuS的溶解度很小,兩者發生復分解反應生成CuS沉淀的速率遠大于兩者發生氧化還原反應會有硫生成的速率,隨著反應Cu2+ +H2S = CuS↓+2H+的進行,溶液中Cu2+和H2S的濃度不斷降低,故不會有硫生成。三、鹵素氧化物和含氧酸及其鹽 鹵素含氧酸中以氯的含氧酸最重要。氯的含氧酸性質變化有如下規律 •氧化性←———————————————— HC1O HC1O2 HC1O3 HC1O4 ————————————————→•酸 性 •穩定性 (1)次氯酸及其鹽 HC1O是很弱的酸(Kaθ=2。95×10—8)。它很不穩定,只能存在稀溶液中,且會慢慢自行分解。 2 HC1O == 2HC1+O2↑HC1O是強的氧化劑和漂白劑。漂白粉是C12與Ca(OH)2反應所得的混合物,其漂白作用就是基于C1O—的氧化性。(2)氯酸及其鹽 HC1O3 是強酸,也是強氧化劑。它能把I2氧化成HIO3,而本身的還原產物決定于其用量。2HC1O3(過量)+I2 = 2HIO3+C12 或 5HC1O3+3I2(過量)+3H2O = 6HIO3+5HC1KC1O3是重要的氯酸鹽。在有催化劑存在時,它受熱分解為KC1和O2;若無催化劑,則發生歧化反應。 4KC1O3===3KC1O4+KC1固體KC1O3是強氧化劑。它與易燃物質,如碳、硫、磷或有機物質混合后,一受撞擊即引起爆炸著火,因此KC1O3常用來制造炸藥、火柴和焰火等。KC1O3的中性溶液不顯氧化性,不能氧化KI,但酸化后,即可將I—氧化。(3)高氯酸及其鹽 HC1O4是最強的含氧酸。其稀溶液比較穩定,氧化能力不及HC1O3,但濃HC1O4溶液是強的氧化劑,與有機物質接觸會發生爆炸,使用時必須十分小心。 (4)鹵素含氧酸鹽與鹵離子的反應:除氟外,鹵素含氧酸鹽與鹵離子在酸性條件下發生“反歧化”反應。如: C1O—+C1—+2 H+ = C12 ↑+H2O C1O3—+ 5C1—+6 H+ = 3C12 ↑+3H2O IO3—+ 5I—+6 H+ = 3I2 + 3H2O [例2—2] 氯、溴、碘同屬于元素周期表中Ⅶ族。在上個世紀,人們很早就得到了高氯酸和高碘酸及其鹽。但無論用什么方法都得不到+7價溴的化合物。因此,在很長的一個歷史時期,人們認為溴不會表現+7價。1968年,有個名叫Appclman的化學家用發現不久的XeF2 和HBrO3的反應, 首次檢驗出BrO4—離子。隨后在1971年用XeF2和含KOH、KBrO3的水溶液反應,得到很純的KBrO4晶體。(1)已知XeF2跟水反應放出氧氣和氙氣,氟則以化合態在水溶液里。試寫出配平的化學方程式。(2)寫出XeF2和含KOH、KBrO3的水溶液反應得到KBrO4晶體的化學方程式。(3)試根據上面的信息指出高溴酸根的穩定性與pH值的關系。[解析] 由(1)的題給信息可見XeF2與水反應后留在溶液中的氟呈化合態。由反應物中各元素觀察, 氟在溶液中應以HF的形式存在。由(2)分析,結合(1)中XeF2與水放O2和Xe,但這時由KBrO3生成KBrO4,所以不會放氧。XeF2與水有HF生成,但在KOH中生成的是KF。 (3)1968年用XeF2和HBrO3的反應得到BrO4—但量少且不穩定,此時溶液是酸性的。1971年在堿性溶液中才制出KBrO4晶體,可知BrO4—的穩定性與溶液的酸堿性關系密切。 答案:(1)2XeF2+2H2O=2Xe+O2+4HF ;(2)XeF2+KBrO3+2KOH=KBrO4+Xe+2KF+H2O(3)BrO4—的穩定性隨溶液pH增大而提高。四、鹵素互化物和擬鹵素1.鹵素互化物由兩種鹵素組成的化合物叫做鹵素互化物。它們的分子由一個較重的鹵原子和奇數個較輕的鹵原子所構成。如IF7、BrC15、C1F3(C1F5)等。(1)鹵素互化物絕大多數是不穩定的,具有較強的化學活性。(2)鹵素互化物與大多數金屬和非金屬作用生成相應的鹵化物。(3)鹵素互化物都易發生水解。XX`+H2O—IF3+H2O—(4)鹵素互化物一般可由鹵素單質直接化合制得。例 取2。5克KClO3粉末置于冰水冷卻的錐形瓶中,加入5。0克研細的I2,再注入3cm3水,在45分鐘內不斷振蕩,分批加入9~10cm3濃HCl,直到I2完全消失為止(整個反應過程保持在40℃以下)。將錐形瓶置于冰水中冷卻,得到橙黃色的晶體A。將少量A置于室溫下的干燥的試管中,發現A有升華現象,用濕潤的KI-淀粉試紙在管口檢測,試紙變藍.接著把試管置于熱水浴中,有黃綠色的氣體生成,管內的固體逐漸變成紅棕色液體。將少量A分別和KI,Na2S2O3,H2S等溶液反應,均首先生成I2。酸性的KMnO4可將A氧化,得到的反應產物是無色的溶液。(1)寫出A的化學式;寫出上述制備A的配平的化學方程式。(2)寫出A受熱分解的化學方程式。(3)寫出A和KI反應的化學方程式。附:原子量 K 39。10;Cl 35。45;I 126。9;O 16。00 2.某些負一價的陰離子在形成離子化合物和共價化合物時,表現出與鹵離子相似的性質。在自由狀態時,其性質與鹵素單質很相似,通常稱為擬鹵素。擬鹵素主要包括氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2,它們的陰離子有氰離子CN—、硫氰酸SCN—、氰酸根離子CNO—。 1.和鹵素的單質相似,在水中也有水解作用。 如:(SCN)2+H2O HSCN+HSCNO (CN)2+ 2OH— == CN— + CNO— + H2O 2.和鹵素離子相似,陰離子具有還原性,其強弱順序為:F—熱心網友

書上看吧

熱心網友

你現在讓我給你總結我認為太浪費力氣了,要打那么多字,但是我可以給你個很好的意見,你可以去買一本《龍門》阿,記住,是化學實驗專題哦!那本書挺不錯的,很詳細,也有一定的水準。

熱心網友

高錳酸鉀受熱分解,變白,生成氧氣.鈉放在水里,變小球,熔化,出聲,生成氫氣.白糖放在濃硫酸中變黑.焰色反應:鈉(黃)`鉀(紫.鈷玻璃)`銅(綠)銅在氯氣中燃燒冒煙

熱心網友

同上要求

熱心網友

人家說的對呀,分也太少了,多給點!!!!!!!!!

熱心網友

你才懸賞5分……這怎么總結呀……