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1、第十一讲 卤素1 复习重点1卤素单质在物理性质和化学性质上的重要差异及递变规律;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重点考察卤素性质的变化规律。2难点聚焦1.卤族元素卤族元素涉及: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)相似性与金属反映:2Fe+3Br22FeBr3,Fe+I2=FeI2与非金属反映:H2+F22HF,2P+3Br22PBr3与水反映:H2O+Br2=HBr+HBrO(限度更小);2F2+2H2O4HF+O2(剧烈
2、、完全) 与碱反映: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反映制HBr时,其中具有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等反映制HI。HX都极易溶于水,在空气中形成白雾。2两类置换反映(1)金属间的置换: 活泼金属置换不活泼金属。Fe+CuSO4=Fe
3、SO4+Cu反映意义: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: 运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)操作环节:混合振荡,静置分层,分液。使用的仪器是
4、分液漏斗。(3)注意点:萃取剂必须具有两点: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环节。 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反映:SiO2+4HF=SiF4+2H2O 注: 此反映为HF的特性, 换成HCl则与SiO2不反映。 氢氟酸能腐蚀玻璃,用于玻璃刻字。 氢氟酸应保存在铅制容
5、器或塑料容器中。(2)制法 CaF2+H2SO4(浓)=2HF+CaSO4 此反映不能在玻璃器皿中进行,为什么?CaF2是萤石的重要成分,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,是检查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。反映及现象为:2AgCl = 2Ag+Cl2;2AgBr =
6、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】解此题时一方面要明确:H2SO3的还原性比Br-
7、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映: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、气体吸取(能防止倒吸)等实验操作。右图是用水吸取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取气体是 ( )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
8、能吸取气体体积数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减少,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也许性才干得出对的的答案。【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】漂白粉变质的因素是。【答案】有水蒸气无二氧化碳易变质。由于在所说的环境中,即使有二氧化碳,由于没有水份参与,二氧化碳与漂白粉仍然不会发生反映;但在有水蒸气存在的情况下,即使没有二氧化碳,
9、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,学生不容易得到对的的解释。【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,恰好完全反映。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)试通过计算拟定溶液中
10、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)不也许。若为AgX,其物质的量为:。光照,AgX分解生成Ag的质量为:。故沉淀不也许为卤化银。(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什么物。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+反映生成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
11、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】本题涉及三个化反映: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,可运用总反映式求解,+得:60Ag+55Cl-+3H2O=54Ag
12、Cl+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取,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反映),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完全燃烧反映方程式。【解析】=202=40,故MA40;A气体为0.1mol,若生成的气体为CO2,则生成CaCO
13、3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,由于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,由于在燃烧时硅、磷变成了固体氧化物;只含F是不行的;很也许既具有C、又具有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;最后拟定A的分子式为CH3F。【答案】A为
14、CH3F 完全燃烧时的反映方程式为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对的的是A.食用加碘盐,以保证人体对碘的摄入量 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BrC
15、lBr2 D.常温下BrCl可与NaOH溶液反映生成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混合不反映,则下列结论中对的的是A.C绝不是HClB.A、B能拟定C.C也许是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发生化合反映5.在具有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
16、原子半径较大的卤族元素,也许呈钞票属性,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分别发生如下反映:2ICl2Zn=ZnCl2ZnI2、IClH2O=HClHIO,下列叙述对的的是A.在Zn跟ICl的反映中,ZnI2既是氧化产物又是还原产物B.在Zn跟ICl的反映中,ZnCl2既不是氧化产物又不是还原产物C.在H2O跟ICl的反映中,ICl既是氧化剂又是还原
17、剂D.在H2O和ICl的反映中,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对的的是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溶液反映生成NaCN、NaCNO和H2O9.酸根RO所含电子数比硝酸根NO的电子数多10,则下列说法对的的是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
18、氧化钠的稀溶液(样品)中,当滴到最后一滴时,红色忽然褪去,产生该现象的因素也许有两个:是由于 (简要文字说明)。是由于 (简要文字说明)。简述如何用实验证明红色褪去的因素是或者是。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.除去未反映的NOB.除去未反映的IC.除去未反映的FeD.除去碱性物质(3)第步操作可供提纯I2的两种方法是 、 (不规定写具体操作)。(4)反映中所加硝酸应选浓HNO3还是稀HNO3 ,因素是 。12.(11分)(1)1986年,化学上第
19、一次用非电解法制得氟气,试配平该反映的化学方程式: K2MnF6 SbF5 KSbF6 MnF3 F2反映中 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溶液反映的化学方程式 NaBr和KSCN混合溶液中加入(CN)2反映的离子方程式 13.将氯气通入溴化钠溶液,充足反映后,用苯进行溴的萃取与分液操作。操作环节有:把分液漏斗放在铁架台上,静置半晌;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
20、流出后再关上;向装有氯气和溴化钠反映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)上面操作环节的对的排列顺序是 。(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,反映停止后,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也许是多少?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气体与其反映生成氢溴
21、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,充足反映后滤去沉淀物,再向滤液中加过量的AgNO3溶液,最后得15.46 g卤化银沉淀。(1)完毕SO2与BrClx溶液发生反映的化学方程式。(2)计算拟定BrClx中x的值。附参考答案一、1.解析:单质碘有毒。IO与I能发生归中反映生成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
限制150内