鹵素元素的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

時(shí)間：2020-10-09 18:18:10 報(bào)告我要投稿

　　一、教學(xué)目標(biāo)

鹵素元素的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

　　（一）掌握Cl2、Br2、I2的氧化性及Cl-、Br-、I-還原性。

　　（二）掌握鹵素的歧化反應(yīng)

　　（三）掌握次氯酸鹽、氯酸鹽強(qiáng)氧化性

　　（四）了解氯化氫HCl氣體的實(shí)驗(yàn)室制備方法

　　（五）了解鹵素的鑒定及混合物分離方法

　　二、教學(xué)的方法及教學(xué)手段

　　講解法，學(xué)生實(shí)驗(yàn)法，巡回指導(dǎo)法

　　三、教學(xué)重點(diǎn)

　　1、區(qū)別Cl2、Br2、I2的氧化性及Cl-、Br-、I-還原性。

　　2、鹵素的歧化反應(yīng)

　　3、次氯酸鹽、氯酸鹽強(qiáng)氧化性

　　四、教學(xué)難點(diǎn)

　　區(qū)別Cl2、Br2、I2的氧化性及Cl-、Br-、I-還原性；鹵素的歧化反應(yīng)；次氯酸鹽、氯酸鹽的強(qiáng)氧化性

　　五、實(shí)驗(yàn)原理

　　鹵素系ⅦA族元素，包括氟、氯、溴、碘、砹，其價(jià)電子構(gòu)型ns2np5，因此元素的氧化數(shù)通常是—1，但在一定條件下，也可以形成氧化數(shù)為+1、+3、+5、+7的化合物。鹵素單質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為強(qiáng)氧化性，其氧化性順序?yàn)椋篎2 > Cl2 > Br2 > I2。所以，Br-能被Cl2氧化為Br2，在CCl4中呈棕黃色。I2能被Cl2、Br2氧化為I2，在CCl4中呈紫色。

　　鹵素單質(zhì)溶于水，在水中存在下列平衡：

　　X2 + H2O === HX + HXO

　　這就是鹵素單質(zhì)的歧化反應(yīng)。鹵素的歧化反應(yīng)易在堿性溶液中進(jìn)行，且反應(yīng)產(chǎn)物隨著溫度和堿液濃度的不同而變化。

　　鹵素的含氧酸有多種形式：HXO、HXO2、HXO3、HXO4。隨著鹵素氧化數(shù)的升高，

　　其熱穩(wěn)定性增大，酸性增強(qiáng)，氧化性減弱。如氯酸鹽在中性溶液中沒有明顯的強(qiáng)氧化性，但在酸性介質(zhì)中表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性，其次序?yàn)椋築rO3- > ClO3- > IO3-。次氯酸及其鹽具有強(qiáng)氧化性。

　　HCl的還原性較弱，制備Cl2，必須使用氧化性強(qiáng)的KMnO4、MnO2來氧化Cl-。若使用MnO2，則需要加熱才能使反應(yīng)進(jìn)行，且可控制反應(yīng)的速度。

　　六、儀器與藥品

　　試管及試管夾、量筒（1mL）、酒精燈、滴瓶（125mL）、試劑瓶（500mL）、燒杯（250mL）

　　KBr、KCl、KI、CCl4、H2SO4（濃）、NaOH、NaClO、MnSO4、HCl（濃）、KClO3、AgNO3、溴水、品紅、酒精、濃氨水、碘伏水、pH試紙、KI-淀粉試紙、醋酸鉛試紙、藍(lán)色石蕊試紙。

　　七、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

　　（一）鹵素單質(zhì)的氧化性

　　① 取幾滴KBr溶液于試管中，再加入少量CCl4，滴加氯水，振蕩，仔細(xì)觀察CCl4層顏色的變化；

　　② 取幾滴KI溶液于試管中，再加入少量CCl4，滴加氯水，振蕩，仔細(xì)觀察CCl4層顏色的變化；

　　③ 取幾滴KI溶液于試管中，再加入少量CCl4，滴加溴水，振蕩，仔細(xì)觀察CCl4層顏色的變化；

　　結(jié) 論：

　　1、反應(yīng)現(xiàn)象：

　　2、反應(yīng)方程式包括：

　　3、鹵素單質(zhì)的氧化性順序：__________________________________ 。

　　（二）Cl-、Br-、I-的還原性

　　① 往干燥試管中加入綠豆粒大小的KCl晶體，再加入0.5mL濃硫酸（濃硫酸不要沾到瓶口處），微熱。觀察試管中顏色變化，并用濕潤的pH試紙檢驗(yàn)試管放出的氣體。

　　② 往干燥試管中加入綠豆粒大小的KBr晶體，再加入0.5mL濃硫酸（濃硫酸不要

　　沾到瓶口處），微熱。觀察試管中顏色變化，并用KI-淀粉試紙檢驗(yàn)試管口。

　　③ 往干燥試管中加入綠豆粒大小的KI晶體，再加入0.5mL濃硫酸（濃硫酸不要沾到瓶口處），微熱。觀察試管中顏色變化，并用醋酸鉛試紙檢驗(yàn)試管口。

　　結(jié) 論：

　　1、反應(yīng)現(xiàn)象：

　　2、反應(yīng)方程式包括：

　　3、鹵素陰離子的還原性順序：__________________________________ 。

　　（三）溴、碘的歧化反應(yīng)

　　① 溴的歧化反應(yīng)取少量溴水和CCl4于是試管中，滴加2mol/LNaOH溶液使其呈強(qiáng)堿性，觀察CCl4層顏色變化；再滴加3mol/LH2SO4溶液使其呈強(qiáng)酸性，觀察CCl4層顏色變化。寫出反應(yīng)方程式，并用電極電勢加以說明。

　　結(jié) 論：

　　1、反應(yīng)現(xiàn)象：

　　2、反應(yīng)方程式包括：

　　3、說明

　　② 碘的歧化反應(yīng) 取少量碘水和CCl4于是試管中，滴加2mol/LNaOH溶液使其呈強(qiáng)堿性，觀察CCl4層顏色變化；再滴加3mol/LH2SO4溶液使其呈強(qiáng)酸性，觀察CCl4層顏色變化。寫出反應(yīng)方程式，并用電極電勢加以說明。

　　結(jié) 論：

　　1、反應(yīng)現(xiàn)象：

　　2、反應(yīng)方程式包括：

　　3、說明

　　(四) 鹵素合氧酸鹽的氧化性

　　（1）次氯酸鈉的氧化性

　　取四支管，均加入0.5mLNaClO溶液，其中1號試管中滴加4 ~ 5滴0.2mol/L的KI溶液，2號試管中滴加4 ~ 5滴0.2mol/LMnSO4溶液，3號試管中滴加4 ~ 5滴濃鹽酸，4號試管中滴加2滴品紅溶液。

　　觀察各試管中發(fā)生的現(xiàn)象，寫出反應(yīng)方程式。

　　結(jié) 論：

　　1、反應(yīng)現(xiàn)象：

　　2、反應(yīng)方程式：

　　3、說明

　　（2）KClO3的氧化性

　　① 取兩支管，均加入少量KClO3晶體，其中1號試管中滴加4 ~ 5滴0.2mol/LMnSO4溶液，2號試管中滴加2滴品紅溶液。攪拌，觀察現(xiàn)象，比較次氯酸鹽和氯酸鹽氧化性的強(qiáng)弱。

　　結(jié) 論：

　　1、反應(yīng)現(xiàn)象：

　　2、反應(yīng)方程式：

　　3、次氯酸鹽和氯酸鹽氧化性的強(qiáng)弱：__________________________________ 。 ② 取一支試管，加入少量KClO3晶體，加水溶解，再加入0.5mL0.2mol/LKI溶液和CCl4，觀察現(xiàn)象；然后再加入少量3mol/L的H2SO4溶液，觀察CCl4層現(xiàn)象變化；繼續(xù)加入KClO3晶體，觀察現(xiàn)象變化。用電極電勢說明CCl4層顏色變化的原因。結(jié) 論：

　　1、反應(yīng)現(xiàn)象：

　　2、反應(yīng)方程式：

　　3、說明

　　(五) 氯化氫HCl氣體的'制備和性質(zhì)

　　① HCl的制備取15 ~ 20g食鹽，放入500mL圓底燒瓶中，按圖1-1將儀器裝配好（在通風(fēng)櫥中進(jìn)行）。從分液漏斗中逐次注入30 ~ 40mL濃硫酸。微熱，就有氣體發(fā)生。用向上排空氣法收集生成的氯化氫氣體。

　　② HCl的水溶性用手指堵住收集HCl氣體的試管口，并將試管倒插入盛水的水槽中，輕輕地把堵住試管口的手指掀開一道小縫，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生？再用手指堵住試管口，將試管自水中取出，用藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)試管中的溶液的酸堿性，并用pH試紙測試HCl的pH。

　　③ HCl的鑒定在上述盛有HCl的試管中，滴加幾滴0.1mol/LAgNO3溶液，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生？寫出反應(yīng)方程式。

　　④ 白煙實(shí)驗(yàn) 把滴入幾滴濃氨水的廣口瓶與充有HCl氣體的廣口瓶口對口靠近，抽去瓶口的玻璃片，觀察反應(yīng)現(xiàn)象并加以解釋。

　　結(jié) 論：

　　1、反應(yīng)現(xiàn)象：

　　2、反應(yīng)方程式：

　　3、說明