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卤素知识点

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(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Ag 3PO 4溶于HNO 3:Ag 3PO 4+2H +=3Ag++H 2PO 4-②AgX(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+Cl 2;2AgBr = 2Ag+Br 2;2AgI = 2Ag+I 2 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?Cl 2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。

Br 2、I 2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H 2SO 3的溶液里通入0.01molCl 2,有一半Br -变为Br 2。

原溶液中HBr 和H 2SO 3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:H 2SO 3的还原性比Br -强,氯气先氧化H 2SO 3,再氧化Br -,设原溶液中HBr 和H 2SO 3的浓度都为x ,则:201.021.0211.0⨯=⨯⨯+⨯⨯x x ,x =0.08mol/L 。

【答案】D【评析】卤素单质(氯、溴、碘)能和SO 2在水溶液中发生氧化还原反应:X 2+SO 2+2H 2O=HX+H 2SO 4,由方程式可知氧化性X 2>SO 2(H 2SO 3)。

【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.Cl 2B.HClC.H 2SD.CO 2附:四种气体的溶解度表(室温下)。

气体Cl 2 HCl H 2S CO 2 l 体积水约能吸收气体体积数 2 500 2.6 1【解析】【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()2ClO Ca 2Cl HClO −−→−−→−光照↑。

【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:mol L mol L 411051.0005.0--⨯=⋅⨯。

光照,AgX 分解生成Ag 的质量为:g g mol g mol 221410297.1104.5108105----⨯>⨯=⋅⨯⨯。

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:()94.25105297.14=⨯÷-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HClO 3(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AgNO 3,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光照===2Ag+Cl 2;3Cl 2+3H 2O=6H ++ClO 3-+5Cl -, 若有①60Ag ++60Cl -=60AgCl ,则应有②6AgCl 光照===6Ag+3Cl 2,③3Cl 2+3H 2O=ClO 3-+5Cl -+6H +,消去循环量,可运用总反应式求解,①+②+③得:60Ag ++55Cl -+3H 2O=54AgCl ↓+6Ag ↓+ClO 3-+6H +。

据此易得:c H mol L mol L ()../+=⨯=116551012;难溶物AgCl 和Ag 的质量为:65511108545511143516794⨯⨯+⨯⨯=./../..mol g mol mol g mol g 【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O 2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SO 2气体混合(A 不与SO 2反应),测得混合气体对H 2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】①M =20×2=40,故M A <40;②A 气体为0.1mol ,若生成的气体为CO 2,则生成CaCO 3的沉淀质量应为10g ,20g ……显然与题意不符;③若生成气体为SO 2,生成CaSO 3,其质量应为12g ,24g ……显然也与题目不相符;④若既生成CaCO 3沉淀又生成CaSO 3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Ca 2+相应的难溶性盐进行思维发散:有CaF 2、CaSiO 3、Ca 3(PO 4)2等;⑥思维辐合:CaSiO 3、Ca 3(PO 4)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CH 3F 。

【答案】A 为CH 3F 完全燃烧时的反应方程式为2CH 3F+3O 2−−→−点燃2CO 2+2H 2O+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。

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