高中化学58个精讲（11）卤素.doc

高中化学58个考点精讲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)相似性与金属反应：2Fe+3Br22FeBr3，Fe+I2=FeI2与非金属反应：H2+F22HF，2P+3Br22PBr3与水反应：H2O+Br2=HBr+HBrO(程度更小)；2F2+2H2O4HF+O2(剧烈、完全) 与碱反应：2NaOH+Br2NaBr+NaBrO+H2O；2NaOH+I2NaI+NaIO+H2O(注：也可生成NaI和NaIO3)(2) 相异性(变化规律)注意点：F2 的氧化性特别强，因此F-的还原性特别弱。Br-、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。HX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：说明金属活动性强弱；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+2H2O4HF+O2意义：比较非金属单质活泼性强弱；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：混合振荡，静置分层，分液。使用的仪器是分液漏斗。(3)注意点：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。萃取常在分液漏斗中进行，分液是萃取操作中的一个步骤。 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)。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：3Ag+PO43-=Ag3PO4 (黄色)。但Ag3PO4溶于HNO3：Ag3PO4+2H+3Ag+H2PO4-AgX(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/L B.0.0018mol/L C.0.075mol/L D.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X2SO2（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.Cl2 B.HCl C.H2S D.CO2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：存放环境中有水蒸气无二氧化碳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】有水蒸气无二氧化碳易变质。因为在所说的环境中，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60Ag+60Cl-=60AgCl，则应有6AgCl6Ag+3Cl2，3Cl2+3H2O=ClO3+5Cl+6H+，消去循环量，可运用总反应式求解，+得：60Ag+55Cl-+3H2O=54AgCl+6Ag+ClO3-+6H+。 据此易得：； 难溶物AgCl和Ag的质量为： 【答案】167.94g 0.12mol/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】=202=40，故MA40；A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；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；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；只能从Ca2+相应的难溶性盐进行思维发散：有CaF2、CaSiO3、Ca3(PO4)2等；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；只含F是不行的；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）；代入求算，生成的沉淀恰好为13.90g；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BrClBr2B.BrCl氧化性比Br2强，比Cl2弱C.沸点BrClBr2 D.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、I2C.Fe（OH）3、I2D.Fe2O36.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：2ICl2Zn=ZnCl2ZnI2、IClH2O=HClHIO，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H2O9.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1B.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：是由于 （简要文字说明）。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或者是。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IC.除去未反应的FeD.除去碱性物质(3)第步操作可供提纯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 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(2)很相似，化学上称为拟卤素如(CN)2H2O=HCNHCNO。它们阴离子的还原性强弱为ClBrCNSCNI。试写出：（SCN）2与KOH溶液反应的化学方程式 NaBr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：把分液漏斗放在铁架台上，静置片刻；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；打开漏斗下端活塞待下层液体流出后再关上；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；让分液漏斗的下端紧靠烧杯内壁；从分液漏斗上口倾倒出液体；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)操作的目的是 。(3)可以得到溴的苯溶液的一步操作序号是 。14.（某烧瓶中盛有50 mL浓度为12 molL1的浓盐酸，向此烧瓶中加入a g（a13）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：C3.A 4.D 5.D 6.C 7.AD 8.BD 9.AB二、10.氯水中H+与碱中和 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；若红色不再现，则是。11.(1)FeI2 FeCl3 (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)2 4 4 2 1 Mn(2)(SCN）22KOH=KSCNKSCNOH2O2SCN（CN）2=（SCN）22CN13.(1)(2)使分液漏斗内、外压强一致，便于液体流出(3)14.m=b g （ba） g15.（1）BrClx+（x+1）SO2+2（x+1）H2O=2HBr+2xHCl+（x+1）H2SO4（2）x=3