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三部分：非金属单质及其化合物 三、非金属单质及其化合物 1．氯、溴、碘及其化合物 2．硫及其化合物 3．氮气及其化合物 4．硅及其化合物 一、氯、溴、碘及其化合物 1、氯气的制法 （1）氯气的工业制法：原料：氯化钠、水。 原理：电解饱和食盐水。 装置：阳离子隔膜电解槽。 反应式：2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 ↑+ Cl2↑ (2)氯气的实验室制法 原理：利用氧化剂氧化浓盐酸中的Cl-。常用的氧化剂有：MnO2、KMnO4、KClO3等。 反应式：MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 2KMnO4+ 16HCl(浓) ＝2KCl + 2MnCl2+ 10Cl2↑+ 8H2O KClO3+ 6HCl（浓） ==KCl + 3Cl2↑+ 3H2O 装置：发生装置由圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯等组成。 收集：用向上排空气法或用排饱和食盐水或排饱和氯水的方法。 验满：看颜色或用湿润的淀粉碘化钾试纸。 尾气吸收：用氢氧化钠溶液吸收。 除杂：用饱和食盐水除去HCl 杂质； 干燥：用浓H2SO4 。 （3）中学实验室制H2、O2、Cl2的发生装置的比较 气体 反应物的状态 反应条件 装置或主要仪器 可适用的气体 H2 固体和液体反应 不加热 启普发生器或简易装置 H2S、CO2、SO2等 O2 固体或固体混合物 加热 大试管、铁架台、导管等 NH3、CH4等 Cl2 固体和液体或液体和液体 加热 圆底烧瓶、分液漏斗、双孔塞、导管、铁架台、石棉网、酒精灯 HCl、HBr、HI等 2．Cl2、Br2、I2的物理性质的比较 气体 物理性质 Cl2 黄绿色有刺激性气味的有毒气体，能溶于水（1:2），易液化，密度比空气大。 Br2 深红棕色液体，易挥发，有刺激性气味，有毒，在水中溶解度不大，但在有机溶剂中溶解度较大，储存时要加水，水封，以防止挥发。 I2 紫黑色固体，有光泽，易升华，在水中溶解度不大，但在有机溶剂中溶解度较大。 3．Cl2、Br2、I2在不同溶剂中的颜色比较 水 酒精 苯 汽油 四氯化碳 Cl2 黄绿色（新制） 黄绿色 黄绿色 黄绿色 黄绿色 Br2 黄――橙 橙――橙红 橙――橙红 橙――橙红 橙――橙红 I2 深黄――褐色 棕――深棕 浅紫――紫 紫――深紫 浅紫红－紫红 4．Cl2、Br2、I2的化学性质的比较 ①与金属反应 2Na+ Cl2 2NaCl,Cu + Cl2 CuCl2，2Fe + 3Cl2 2FeCl3，2Fe + 3Br2 2FeBr3，Fe + I2 FeI2。 ②与氢气反应 反应物 反应方程式 反应条件 反应现象 H2与F2 H2 + F2 == 2HF 冷、暗 爆炸 H2与Cl2 H2 + Cl2＝＝ 2HCl 光照 爆炸 H2与Br2 H2 + Br2＝＝ 2 HBr 加热 反应 H2与I2 H2 + I2 2HI 持续加热 可逆反应 ③与水的反应： 2F2 + 2H2O== 4HF + O2 X2+ H2O HX + HXO (X:Cl、Br、I) ④与碱反应：Cl2、Br2、I2都容易与碱液反应，常用于除尾气、除杂质等。工业上利用这反应来制漂白粉，反应式是：2Cl2+ 2Ca(OH)2 ==CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O 漂白粉主要成分 漂白粉有效成分：Ca(ClO)2 ⑤Cl2、Br2、I2相互置换：氧化性Cl2>Br2>I2，所以Cl2可以将Br2、I2置换出，Br2可以将I2置换出。 如:Cl2+2NaBr ==2NaCl + Br2. 5．Cl-、Br-、I-的检验 （1）AgNO3─HNO3法 离子 选用试剂 实验现象及离子方程式 Cl- AgNO3的稀HNO3溶液 Ag+ + Cl- == AgCl↓ 白色沉淀 Br- AgNO3的稀HNO3溶液 Ag+ + Br- == AgBr↓ 浅黄色沉淀 I- AgNO3的稀HNO3溶液 Ag+ + I- == AgI↓ 黄色沉淀 （2）Br- 、I- 可以用氯水反应后加 CCl4 萃取的方法。 6．AgBr、AgI的感光性 它们都见光分解，AgBr用于感光底片的感光材料；AgI用于人工降雨。 |
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