鹵素元素的化學性質實驗報告

時間：2020-10-09 18:18:10 報告我要投稿

鹵素元素的化學性質實驗報告

　　一、教學目標

鹵素元素的化學性質實驗報告

　　（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

　　（三）掌握次氯酸鹽、氯酸鹽強氧化性

　　（四）了解氯化氫HCl氣體的實驗室制備方法

　　（五）了解鹵素的鑒定及混合物分離方法

　　二、教學的方法及教學手段

　　講解法，學生實驗法，巡回指導法

　　三、教學重點

　　1、區別Cl2、Br2、I2的氧化性及Cl-、Br-、I-還原性。

　　2、鹵素的歧化反應

　　3、次氯酸鹽、氯酸鹽強氧化性

　　四、教學難點

　　區別Cl2、Br2、I2的氧化性及Cl-、Br-、I-還原性；鹵素的歧化反應；次氯酸鹽、氯酸鹽的強氧化性

　　五、實驗原理

　　鹵素系ⅦA族元素，包括氟、氯、溴、碘、砹，其價電子構型ns2np5，因此元素的氧化數通常是—1，但在一定條件下，也可以形成氧化數為+1、+3、+5、+7的化合物。鹵素單質在化學性質上表現為強氧化性，其氧化性順序為：F2 > 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。

　　鹵素單質溶于水，在水中存在下列平衡：

　　X2 + H2O === HX + HXO

　　這就是鹵素單質的歧化反應。鹵素的歧化反應易在堿性溶液中進行，且反應產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。隨著鹵素氧化數的升高，

　　其熱穩定性增大，酸性增強，氧化性減弱。如氯酸鹽在中性溶液中沒有明顯的強氧化性，但在酸性介質中表現出強氧化性，其次序為：BrO3- > ClO3- > IO3-。次氯酸及其鹽具有強氧化性。

　　HCl的還原性較弱，制備Cl2，必須使用氧化性強的KMnO4、MnO2來氧化Cl-。若使用MnO2，則需要加熱才能使反應進行，且可控制反應的速度。

　　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、藍色石蕊試紙。

　　七、實驗內容

　　（一）鹵素單質的氧化性

　　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，仔細觀察CCl4層顏色的變化；

　　結論：

　　1、反應現象：

　　2、反應方程式包括：

　　3、鹵素單質的氧化性順序：__________________________________ 。

　　（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試管口。

　　結論：

　　1、反應現象：

　　2、反應方程式包括：

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

　　（三）溴、碘的歧化反應

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

　　結論：

　　1、反應現象：

　　2、反應方程式包括：

　　3、說明

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

　　結論：

　　1、反應現象：

　　2、反應方程式包括：

　　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。

　　觀察各試管中發生的現象，寫出反應方程式。

　　結論：

　　1、反應現象：

　　2、反應方程式：

　　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，觀察現象，比較次氯酸鹽和氯酸鹽氧化性的強弱。

　　結論：

　　1、反應現象：

　　2、反應方程式：

　　3、次氯酸鹽和氯酸鹽氧化性的強弱：__________________________________ 。 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，觀察現象；然后再加入少量3mol/L的H2SO4溶液，觀察CCl4層現象變化；繼續加入KClO3晶體，觀察現象變化。用電極電勢說明CCl4層顏色變化的原因。結論：

　　1、反應現象：

　　2、反應方程式：

　　3、說明

　　(五) 氯化氫HCl氣體的'制備和性質

　　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（在通風櫥中進行）。從分液漏斗中逐次注入30 ~ 40mL濃硫酸。微熱，就有氣體發生。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，觀察有什么現象發生？再用手指堵住試管口，將試管自水中取出，用藍色石蕊試紙檢驗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，觀察有什么現象發生？寫出反應方程式。

　　④ 白煙實驗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，觀察反應現象并加以解釋。

　　結論：

　　1、反應現象：

　　2、反應方程式：

　　3、說明