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1、鹵族元素HalogensFamily在化學(xué)元素發(fā)現(xiàn)史上,持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、涉及到的化學(xué)家人數(shù)相當(dāng)多、危險(xiǎn)又很大的莫過(guò)于元素氟的制取。在研究制取氟的過(guò)程中許多科學(xué)家曾使用金、鉑等作為電解氟化物的電極或容器,都未能得到單質(zhì)氟。制取和收集氟的實(shí)驗(yàn)器材也需特別耐腐蝕。好多試圖制取氟單質(zhì)的科學(xué)家為之損害了健康,有的甚至獻(xiàn)出了生命。直到1886年,莫瓦桑在潛心研究前人實(shí)驗(yàn)失敗的教訓(xùn)的基礎(chǔ)上一再摸索,改進(jìn)實(shí)驗(yàn),歷時(shí)兩年終于在-23℃的低溫下,以溶有干燥氟化鉀的無(wú)水氟化氫為電解液,以鉑銥合金為電極進(jìn)行電解才制得了單質(zhì)氟。二十年后,莫瓦桑因其在研究氟的制備
2、和氟的化合物上的卓越成就而獲得1906年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。材料一:氟的發(fā)現(xiàn)材料二:溴的發(fā)現(xiàn)及“錯(cuò)誤之柜”二十二歲的巴拉爾在研究鹽湖中植物的時(shí)候,將從大西洋和地中海沿岸采集到的黑角菜燃燒成灰,然后用浸泡的方法得到一種灰黑色的浸取液。他往浸取液中加入氯水和淀粉,溶液即分為兩層:下層顯藍(lán)色,這是由于淀粉與溶液中的碘生成了加合物;上層顯棕黃色,這是一種以前沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的現(xiàn)象。這棕黃色是什么物質(zhì)呢?巴拉爾認(rèn)為可能有兩種情況:一是氯與溶液中的碘形成了新的化合物——氯化碘;二是氯把溶液中的新元素置換出來(lái)了。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn),巴拉爾分析這可能不是氯化碘,而是與氯和碘
3、相似的、在室溫下呈液態(tài)的一種新元素。新元素定名為bromine,含義是惡臭。其實(shí)早在巴拉爾之前,德國(guó)化學(xué)大師李比希就得到了一家工廠送來(lái)請(qǐng)他分析的一瓶液體,但他沒(méi)有經(jīng)過(guò)詳細(xì)的分析,就認(rèn)定瓶里的液體是氯化碘,實(shí)際上那是一瓶溴。直到他聽(tīng)到巴拉爾發(fā)現(xiàn)溴的消息,才認(rèn)識(shí)到自己犯了一個(gè)大錯(cuò)誤。從此,李比希為了警戒自己,特地把那個(gè)瓶子放在一只被他稱為“錯(cuò)誤之柜”的箱子中,作為永遠(yuǎn)的教訓(xùn)。氯Cl溴Br碘I砹At氟F鹵族元素放射性淡黃綠色氣體,劇毒紫黑色固體,易升華深紅棕色液體,極易揮發(fā)單質(zhì)顏色狀態(tài)(常態(tài))密度(℃)熔點(diǎn)(℃)沸點(diǎn)(℃)溶解度(100g/
4、水中)F2淡黃綠色氣體1.69g/L-219.6-188.1與水反應(yīng)Cl2黃綠色氣體3.214g/L-101-34.6226cm3Br2深紅棕色液體3.119g/cm3-7.258.764.16gI2紫黑色固體4.93g/cm3113.5184.40.029g一、鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)顏色逐漸變深密度逐漸增大熔點(diǎn)逐漸升高溶解度逐漸減小沸點(diǎn)逐漸升高保存溴時(shí),常往盛溴的試劑瓶中加入一些水。請(qǐng)觀察盛溴的試劑瓶,根據(jù)現(xiàn)象,描述溴的物理性質(zhì)溴是深紅棕色液體密度比水大有刺激性氣味可溶于水,在水中的溶解度不大溴水呈橙色溴蒸氣為紅棕色易揮發(fā)保存:密閉保存
5、,加水液封盛溴的試劑瓶不可選用橡膠塞認(rèn)真觀察碘升華實(shí)驗(yàn)后,試描述碘的物理性質(zhì)。碘是一種紫黑色固體具升華性質(zhì)(固態(tài)物質(zhì)不經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)變成液態(tài)而直接變成氣態(tài)的現(xiàn)象)碘的蒸氣呈紫色用于分離、提純碘晶體溴的溶解性實(shí)驗(yàn)CCl4Br2苯水溴水(橙黃色)Br2水溴水(橙黃色)(橙紅色)溴的苯溶液溴的四氯化碳溶液(橙紅色)碘的溶解性實(shí)驗(yàn)CCl4I2苯水碘水(棕黃色)I2水碘水(棕黃色)上層:碘的苯溶液(紫紅色)下層:碘的CCl4溶液(紫紅色)水CCl4苯或汽油溴碘黃色-橙紅色深黃色-褐色下層橙-橙紅下層紫紅上層橙-橙紅上層紫紅萃取利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里
6、溶解度的不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的溶液里提取出來(lái)的方法。萃取原理:溶質(zhì)微溶溶劑1溶劑2易溶互不相溶或微溶水酒精(不分層)苯或汽油(上層)四氯化碳(下層)Br2黃棕橙橙 橙紅橙 橙紅I2深黃 褐褐色淡紫 紫紅紫 深紫溶質(zhì)溴和碘在不同溶劑中所生成溶液(由稀至濃)的顏色變化碘酒就是碘的酒精溶液,呈棕褐色。溶劑+e-Br-I-Cl-F-+e-+e-+e-IFClBr二、鹵素的原子結(jié)構(gòu)非金屬性逐漸減弱相同點(diǎn):最外層7個(gè)電子易得一個(gè)電子,不同點(diǎn):核電荷數(shù)遞增電子層數(shù)遞增原子半徑依次增大得電子能力逐漸減弱,原子結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定具有氧化
7、性光500℃名稱反應(yīng)條件方程式生成氫化物的穩(wěn)定性F2冷暗處爆炸H2+F2====2HFHF很穩(wěn)定Cl2光照或點(diǎn)燃H2+Cl2=====2HClHCl穩(wěn)定Br2高溫H2+Br2======2HBrHBr較不穩(wěn)定I2高溫、持H2+I2======2HIHI很不穩(wěn)定續(xù)加熱500℃光照或點(diǎn)燃三、鹵素的化學(xué)性質(zhì)1.鹵素與氫氣的反應(yīng)(1)反應(yīng)劇烈程度逐漸減弱(2)穩(wěn)定性逐漸減弱HF>HCl>HBr>HI(3)水溶液酸性逐漸增強(qiáng)HF8、條件,同時(shí)進(jìn)行??赡娣磻?yīng):Ⅲ、特征:①反應(yīng)物與生成物同時(shí)共生共存②反應(yīng)物不能徹底完全轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化率總小于100%判斷下列各對(duì)反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)不是是2H2O======2H2↑+O2↑2H2+O2======2H2O通電點(diǎn)