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1、考点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、
2、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=FeS
3、O4+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
4、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
5、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 = 2
6、Ag+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,
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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+
12、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
13、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CH3
14、F 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BrClBr2D.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