高考化学----卤素 7页

卤素1．复习重点1．卤素单质在物理性质和化学性质上的主要差异及递变规律；2．卤族元素的化合物性质的递变性；3．卤化银的性质、用途及碘与人体健康的关系。4．重点考查卤素性质的变化规律。2．难点聚焦1.卤族元素卤族元素包括：F、Cl、Br、I、At。它们的原子最外电子层都有7个电子，因此它们的化学性质相似，都具有强氧化性。由于原子核外电子层数不同，因此它们的性质也存在着差异。(1)相似性①与金属反应：2Fe+3Br2＝2FeBr3，Fe+I2=FeI2②与非金属反应：H2+F2＝2HF，2P+3Br2＝2PBr3③与水反应：H2O+Br2=HBr+HBrO(程度更小)；2F2+2H2O＝4HF+O2↑(剧烈、完全)④与碱反应：2NaOH+Br2＝NaBr+NaBrO+H2O；2NaOH+I2＝NaI+NaIO+H2O(注：也可生成NaI和NaIO3)(2)相异性(变化规律)注意点：①F2的氧化性特别强，因此F-的还原性特别弱。②Br-、I-都有较强的还原性，都能被浓H2SO4和HNO3氧化，因此用NaBr和浓H2SO4反应制HBr时，其中含有Br2蒸气和SO2气体，应用浓H3PO4代替浓H2SO4制HBr。用浓H2SO4几乎不能制取HI，所以必须用浓H3PO4和KI等反应制HI。③HX都极易溶于水，在空气中形成白雾。2．两类置换反应(1)金属间的置换：活泼金属置换不活泼金属。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应意义：①说明金属活动性强弱；②制备金属。(2)非金属间的置换：活泼非金属置换不活泼非金属。2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2；2KI+Br2=2KBr+I2；2F2+2H2O＝4HF+O2↑意义：①比较非金属单质活泼性强弱；②制备非金属单质。溴和碘在水中溶解性均很弱，而在某些有机溶剂中(如：苯、汽油、四氯化碳)则易溶。注：溶液的颜色与浓稀有关，浓溶液颜色深，稀溶液颜色浅，如饱和溴水为红棕色，而很稀的溴水则为浅黄色。4．萃取\n(1)原理：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。(2)操作步骤：①混合振荡，②静置分层，③分液。使用的仪器是分液漏斗。(3)注意点：①萃取剂必须具备两点：a．与溶剂不相溶，b．溶质在萃取剂中的溶解度较大。注：酒精易溶于水不能做水溶液萃取剂，苯和汽油比水轻，CCl4比水重。②萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作中的一个步骤。③分液时，打开分液漏斗的活塞，将下层液体从漏斗颈放出，当下层液体刚好放完时要立即关闭活塞，不要让上层液体流出，上层液体从分液漏斗上口倒出。5．氟化氢(1)性质①有剧毒的无色气体，极易溶于水。氢氟酸为弱酸(其它氢卤酸均为强酸)。②与SiO2反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O注：此反应为HF的特性，换成HCl则与SiO2不反应。氢氟酸能腐蚀玻璃，用于玻璃刻字。氢氟酸应保存在铅制容器或塑料容器中。(2)制法CaF2+H2SO4(浓)=2HF↑+CaSO4此反应不能在玻璃器皿中进行，为什么？CaF2是萤石的主要成分，它不溶于水，是氟元素的重要资源。6．卤化银除AgF外，其它卤化银均不溶于水和稀HNO3，是检验X-的原理。Ag++Cl-=AgCl↓(白色)；Ag++Br-＝AgBr↓(浅黄色)；Ag++I-＝AgI↓(黄色)注意点：①3Ag++PO43-=Ag3PO4(黄色)。但Ag3PO4溶于HNO3：Ag3PO4+2H+＝3Ag++H2PO4-②AgX(除AgF)见光易分解成银和卤素单质。AgBr和AgI可做感光材料或变色镜。反应及现象为：2AgCl=2Ag+Cl2；2AgBr=2Ag+Br2；2AgI=2Ag+I2固体逐渐变成黑色，这是单质银的小颗粒。1．卤素单质在不同的溶剂中分别呈什么颜色？Cl2在水中溶解度较大，它在水中和有机溶剂中均呈黄绿色，与气态颜色相近。Br2、I2在水中溶解度较小，所以它们在水中颜色较在有机溶剂中的颜色浅。具体为：3．例题精讲【例1】在100mL含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入0.01molCl2，有一半Br-变为Br2。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于（）A.0.0075mol/LB.0.0018mol/LC.0.075mol/LD.0.08mol/L【解析】解此题时首先要明确：H2SO3的还原性比Br-强，氯气先氧化H2SO3，再氧化Br-，设原溶液中HBr和H2SO3的浓度都为x，则：，x=0.08mol/L。【答案】D【评析】卤素单质（氯、溴、碘）能和SO2在水溶液中发生氧化还原反应：X2+SO2+2H2O=HX+H2SO4，由方程式可知氧化性X2＞SO2（H2SO3）。【关键词】卤族元素/氧族元素【例2】双球洗气管是一种多用途仪器，常用于去除杂质、气体干燥、气体吸收（能防止倒吸）等实验操作。右图是用水吸收下列某气体时的情形，根据下面附表判断由左方进入的被吸收气体是（）A.Cl2B.HClC.H2SD.CO2\n附：四种气体的溶解度表（室温下）。气体Cl2HClH2SCO2l体积水约能吸收气体体积数25002.61【解析】由四种气体的溶解度表可以看出，HCl溶解度最大，溶解的速率大于气体进入洗气管的速率，导致左侧洗气管气压降低，出现如图所示情形。【答案】B【评析】一定要从原理上分析实验现象的可能性才能得出正确的答案。【关键词】卤族元素/氧族元素/碳族元素【例3】漂白粉在潮湿的空气中易变质失效，请回答：存放环境中①有水蒸气无二氧化碳②有二氧化碳无水蒸气，哪种情况下漂白粉更易变质?为什么?【解析】漂白粉变质的原因是↑。【答案】①有水蒸气无二氧化碳易变质。因为在②所说的环境中，即使有二氧化碳，由于没有水份参加，二氧化碳与漂白粉仍然不会发生反应；但在有水蒸气存在的情况下，即使没有二氧化碳，也会由于漂白粉中Ca(ClO)2的水解而使漂白粉变质。【评析】在最后总复习的时候一定要注意知识的横向和纵向的联系和比较，这样所学的知识就系统化，条理化，有理于提高解题能力。这里涉及了盐类水解的知识，有一定的跨度，学生不容易得到正确的解释。【关键词】卤族元素/电解质溶液【例4】AgF易溶于水，AgCl、AgBr、AgI都具有感光性，在光照条件下容易发生分解。现将5mLAg+的物质的量浓度为0.1mol/L的溶液与等物质的量的碱金属盐混合，恰好完全反应。待卤化物沉淀后过滤，并在200W灯泡下烘干，得到固体物质0.01297g。（1）试分析溶液中析出的沉淀是不是卤化银？（2）试通过计算确定溶液中析出的沉淀物的相对分子质量是多少？并写出它的化学式。【解析】（1）不可能。若为AgX，其物质的量为：。光照，AgX分解生成Ag的质量为：。故沉淀不可能为卤化银。（2）沉淀应为碱金属阳离子与银盐溶液中的阴离子结合而生成，其相对分子质量为：碱金属只能为Li。其化学式故为LiF。【答案】（1）不是（2）LiF【评析】此题的焦点是沉淀物为何物。学生根据已有的知识，多数会认为是卤化银。这样就陷入思维的误区。此题为此在设问时分为两步，引导学生从两个层面上去分析求解。【关键词】卤族元素/碱金属元素【例5】已知Cl-和Ag+反应生成AgCl，每次新生成的AgCl中又有10%见光分解成单质银和氯气，氯气又可在水溶液中岐化成HClO3（为强酸）和HCl。而这样生成的Cl-又与剩余的Ag+作用生成沉淀，如此循环往复，直至最终。现有含1.1molNaCl的溶液，向其中加入足量AgNO3，求最终能生成多少克难溶物（AgCl和Ag）？若最后溶液体积为1L，求溶液中H+物质的量浓度是多少？【解析】本题涉及三个化反应：Ag++Cl-=AgCl↓,2AgCl2Ag+Cl2；3Cl2+3H2O=6H++ClO3－+5Cl-，若有①60Ag++60Cl-=60AgCl，则应有②6AgCl6Ag+3Cl2，③3Cl2+3H2O=ClO3－+5Cl\n－+6H+，消去循环量，可运用总反应式求解，①+②+③得：60Ag++55Cl-+3H2O=54AgCl↓+6Ag↓+ClO3-+6H+。据此易得：；难溶物AgCl和Ag的质量为：【答案】167.94g0.12mol/L【评析】本题还可以运用数学上的等比数列法求解。【关键词】卤族元素（【例6】现有某纯净气体A，取标准状况下体积均为2.24L的两份样品，一份与过量的O2混合，燃烧后无固体物质生成，气体生成物均被过量的澄清石灰水吸收，得到13.90g沉淀。另一份在标准状况下与一定质量的SO2气体混合（A不与SO2反应），测得混合气体对H2的相对密度为20。试推测A是什么？并写出A完全燃烧反应方程式。【解析】①=20×2=40，故MA＜40；②A气体为0.1mol，若生成的气体为CO2，则生成CaCO3的沉淀质量应为10g，20g……显然与题意不符；③若生成气体为SO2，生成CaSO3，其质量应为12g，24g……显然也与题目不相符；④若既生成CaCO3沉淀又生成CaSO3沉淀，是否可行呢？也不行，因为A中若含C、S两元素，其相对分子质量已大于40；⑤只能从Ca2+相应的难溶性盐进行思维发散：有CaF2、CaSiO3、Ca3(PO4)2等；⑥思维辐合：CaSiO3、Ca3(PO4)2与题意不符，因为在燃烧时硅、磷变成了固体氧化物；⑦只含F是不行的；⑧很可能既含有C、又含有F的F卤代烃，且都只有一个原子（因受相对分子质量的制约）；⑨代入求算，生成的沉淀恰好为13.90g；⑩最后确定A的分子式为CH3F。【答案】A为CH3F完全燃烧时的反应方程式为2CH3F+3O22CO2+2H2O+2HF【评析】此题属于推理计算题，我们只要选择问题的切入点，由表及里地分析、推理就不难解答。【关键词】卤族元素/烃的衍生物4．实战演练一、选择题1.我国政府规定，国内销售的食盐必须加碘。关于加碘盐的下列叙述中不正确的是A.食用加碘盐，以确保人体对碘的摄入量B.加碘盐中加入的是碘酸钾C.加碘盐中不能同时加入碘酸钾和碘化钾D.加碘盐中加入的是单质碘2.氯化溴（BrCl）和Br2、Cl2具有相似的性质，下列有关氯化溴性质的判断中错误的是A.在CCl4中的溶解性BrCl＜Br2B.BrCl氧化性比Br2强，比Cl2弱C.沸点BrCl＞Br2\nD.常温下BrCl可与NaOH溶液反应生成NaCl和NaBrO3.有A、B、C三种物质，它们是Cl2、HCl、HBr，A、B、C不知分别是哪一种，已知A、B混合不反应，则下列结论中正确的是A.C绝不是HClB.A、B能确定C.C可能是HClD.C不是Cl2就是HBr4.氟是最活泼的非金属，能体现这一结论的是A.氢氟酸是一元弱酸B.氢氟酸能腐蚀玻璃C.NaF是一种农药D.氟能与Xe发生化合反应5.在含有FeBr2和FeI2的混合溶液中通入足量的氯气，然后把溶液蒸干，并将残渣灼烧，得到的残渣是A.FeCl2、Br2、I2B.FeCl3、I2C.Fe（OH）3、I2D.Fe2O36.碘是原子半径较大的卤族元素，可能呈现金属性，下列事实能说明这个结论的是A.已制得了IBr、ICl等卤素互化物B.已经制得I2O5等碘的氧化物C.已经制得I（NO3）3、I（ClO4）3·2H2O等含I3＋的化合物D.I2易溶于KI等碘化物溶液，形成I7.已知氯化碘(ICl)性质类似于卤素，有很强的化学活性。ICl跟Zn、H2O分别发生如下反应：2ICl＋2Zn===ZnCl2＋ZnI2、ICl＋H2O===HCl＋HIO，下列叙述正确的是A.在Zn跟ICl的反应中，ZnI2既是氧化产物又是还原产物B.在Zn跟ICl的反应中，ZnCl2既不是氧化产物又不是还原产物C.在H2O跟ICl的反应中，ICl既是氧化剂又是还原剂D.在H2O和ICl的反应中，ICl既不是氧化剂也不是还原剂8.氰气的分子式为(CN)2，它的性质和卤素相似，称为拟卤素，对其性质和有关化合物性质的叙述正确的是A.NaCN和AgCN都易溶于水B.HCl和HCN都易形成白雾C.（CN）2易溶于水也易溶于NaOH溶液D.(CN)2和NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H2O9.酸根RO所含电子数比硝酸根NO的电子数多10，则下列说法正确的是A.R原子的电子层数比N的电子层数多1B.RO中R的化合价与NO中N的化合价相等C.RO和NO只能被还原，不能被氧化D.R与N为同族元素二、非选择题10.用滴管将新制的饱和氯水逐滴滴入含酚酞的氢氧化钠的稀溶液（样品）中，当滴到最后一滴时，红色突然褪去，产生该现象的原因可能有两个：①是由于（简要文字说明）。\n②是由于（简要文字说明）。简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者是②。11.在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘，试回答：(1)乙、丁中溶质的分子式：乙；丁。(2)第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是A.除去未反应的NOB.除去未反应的I－C.除去未反应的FeD.除去碱性物质(3)第⑦步操作可供提纯I2的两种方法是、(不要求写具体操作)。(4)反应⑤中所加硝酸应选浓HNO3还是稀HNO3，原因是。12.(11分)(1)1986年，化学上第一次用非电解法制得氟气，试配平该反应的化学方程式：K2MnF6＋SbF5KSbF6＋MnF3＋F2反应中元素被还原。(2)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(Ｘ2)很相似，化学上称为拟卤素如［(CN)2＋H2O===HCN＋HCNO］。它们阴离子的还原性强弱为Cl－＜Br－＜CN－＜SCN－＜I－。试写出：①（SCN）2与KOH溶液反应的化学方程式②NaBr和KSCN混合溶液中加入(CN)2反应的离子方程式13.将氯气通入溴化钠溶液，充分反应后，用苯进行溴的萃取与分液操作。操作步骤有：①把分液漏斗放在铁架台上，静置片刻；②右手压住漏斗口的塞子，左手握活塞部分，将漏斗倒转过来，用力振荡；③打开漏斗下端活塞待下层液体流出后再关上；④向装有氯气和溴化钠反应产物的分液漏斗中加入适量的苯；⑤让分液漏斗的下端紧靠烧杯内壁；⑥从分液漏斗上口倾倒出液体；⑦把分液漏斗上口的活塞打开。(1)上面操作步骤的正确排列顺序是。(2)操作⑦的目的是。(3)可以得到溴的苯溶液的一步操作序号是。\n14.（某烧瓶中盛有50mL浓度为12mol·L－1的浓盐酸，向此烧瓶中加入ag（a＜13）MnO2共热，反应停止后，将烧瓶内的液体冷却并蒸干，结果得到bg固体，试求bg固体中氯元素的质量可能是多少？15.不同的卤素原子之间可化合形成一系列化合物，这类化合物叫卤素互化物。现将4.66gBrClx溶于水后，通入足量SO2气体与其反应生成氢溴酸、盐酸和硫酸。再用碱将溶液调至中性后加入过量Ba(NO3)2溶液，充分反应后滤去沉淀物，再向滤液中加过量的AgNO3溶液，最后得15.46g卤化银沉淀。（1）完成SO2与BrClx溶液发生反应的化学方程式。（2）计算确定BrClx中x的值。附参考答案一、1.解析：单质碘有毒。IO与I－能发生归中反应生成I2。答案：D2.解析：BrCl中Br元素为+1价，BrCl的性质应介于Cl2与Br2之间。答案：C3.A4.D5.D6.C7.AD8.BD9.AB二、10.①氯水中H+与碱中和②氯水中HClO强氧化性所致向褪色溶液中再滴加NaOH溶液，若红色再现，则是①；若红色不再现，则是②。11.(1)FeI2FeCl3(2）C(3)加热升华萃取(4)稀HNO3溶解相同质量的Ag，用稀HNO3消耗酸量较少，且产生NO的量较少12.(1)24421Mn(2)①(SCN）2＋2KOH===KSCN＋KSCNO＋H2O②2SCN－＋（CN）2===（SCN）2＋2CN－13.(1)④②①⑤⑦③⑥(2)使分液漏斗内、外压强一致，便于液体流出(3)⑥14.①m=bg②（b－a）g15.（1）BrClx+（x+1）SO2+2（x+1）H2O===2HBr+2xHCl+（x+1）H2SO4（2）x=3