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高中化学58个精讲 (11) 卤素


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高中化学 58 个考点精讲

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11,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=FeI2 ②与非金属反应:H2+F2=2HF,2P+3Br2=2PBr3 ③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 (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.
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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++H2PO4②AgX(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 . 在 有一半 Br-变为 Br2. 原溶液中 HBr 【例 1】 100mL 含等物质的量 HBr 和 H2SO3 的溶液里通入 0.01molCl2, 】 ( ) 和 H2SO3 的浓度都等于 A.0.0075mol/L B.0.0018mol/L C.0.075mol/L D.0.08mol/L 解析】 【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: 0.1 × x ×

1 + 0.1 × x × 2 = 0.01 × 2 ,x=0.08mol/L. 2

【答案】D 答案】 评析】 【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/ 【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.Cl2 B.HCl C.H2S D.CO2 附:四种气体的溶解度表(室温下) . 气体 l 体积水约能吸收气体体积数 Cl2 2 HCl 500 H 2S 2.6 CO2 1

【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 解析】 左侧洗气管气压降低,出现如图所示情形. 答案】 【答案】B 评析】 【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/ 元素/ 【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 Ca (ClO )2 HClO 光照→ Cl 2 ↑. 解析】
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【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 答案】 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】 【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/ 【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: 0.005 L × 0.1mol L1 = 5 × 10 4 mol .光照,AgX 分解生成 【解析】 Ag 的质量为: 5 × 10 4 mol × 108 g mol 1 = 5.4 × 10 2 g > 1.297 × 10 2 g .故沉淀不可能为卤化银. (2)沉淀应为 4 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:1.297 ÷ (5 × 10 ) = 25.94 碱金属只能为 Li.其化学式故为 LiF. 答案】 (1)不是 (2)LiF 【答案】 评析】 【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/ 【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↓,2AgCl === 2Ag+Cl2;3Cl2+3H2O=6H++ClO3 +5Cl-, 解析】
-

光照

若有①60Ag++60Cl-=60AgCl,则应有②6AgCl === 6Ag+3Cl2,③3Cl2+3H2O=ClO3 +5Cl +6H+,消去循环
- -

光照

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: c( H ) =
+

11mol × . 1L

6 55 = 012mol / L ; .

难溶物 AgCl 和 Ag 的质量为: 6 54 × 11mol × 108 g / mol + . × 11mol × 1435g / mol = 167.94 g. . . 55 55
0.12mol/L 【答案】167.94g 答案】 评析】 【评析】本题还可以运用数学上的等比数列法求解. 关键词】 【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 M =20×2=40,故 MA<40; 解析】 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; Wisdom&L &Love 第 3 页(共 6 页) Tel:020Wisdom&Love Tel:020-36581010

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⑤只能从 Ca 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 答案】 完全燃烧时的反应方程式为 2CH3F+3O2 点燃 → 2CO2+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. 评析】 关键词】卤族元素/ 【关键词】卤族元素/烃的衍生物 4.实战演练 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 D.常温下 BrCl 可与 NaOH 溶液反应生成 NaCl 和 NaBrO 3.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 HCl B.A,B 能确定 C.C 可能是 HCl D.C 不是 Cl2 就是 HBr 4.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 B.FeCl3,I2 C.Fe(OH)3,I2 D.Fe2O3 A.FeCl2,Br2,I2 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)32H2O 等含 I3 的化合物
D.I2 易溶于 KI 等碘化物溶液,形成 I 3

7.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 C.(CN)2 易溶于水也易溶于 NaOH 溶液 B. HCl 和 HCN 都易形成白雾 D.(CN)2 和 NaOH 溶液反应生成 NaCN,NaCNO 和 H2O
9.酸根 RO 3 所含电子数比硝酸根 NO 3 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 3 中 R 的化合价与 NO 3 中 N 的化合价相等 C.RO 3 和 NO 3 只能被还原,不能被氧化 D.R 与 N 为同族元素

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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) . ②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 (2)第④步操作中用稀 H2SO4 浸洗的目的是
-

;丁

.

A.除去未反应的 NO 3 B.除去未反应的 I C.除去未反应的 Fe D.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). ,原因是 . (4)反应⑤中所加硝酸应选浓 HNO3 还是稀 HNO3 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+ SbF5 → KSbF6+ 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 . -1 14.(某烧瓶中盛有 50 mL 浓度为 12 molL 的浓盐酸,向此烧瓶中加入 a g (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 b g 固体,试求 b g 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 4.66 g BrClx 溶于水 Wisdom&L &Love 第 5 页(共 6 页) Tel:020Wisdom&Love Tel:020-36581010

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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 15.46 g 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 3 与 I 能发生归中反应生成 I2.
-

答案:D

2.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.A 4.D 5.D 6.C 7.AD 8.BD 9.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. (2)C (3)加热升华 萃取 11.(1)FeI2 FeCl3 (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)2 4 4 2 1 Mn (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

71 71 b g ② (b-a) g 126 39 15.(1)BrClx+(x+1)SO2+2(x+1)H2O===2HBr+2xHCl+(x+1)H2SO4 (2)x=3
14.①m=

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