考點(diǎn)11鹵素

1． 復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1．鹵素單質(zhì)在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上的主要差異及遞變規(guī)律；

2．鹵族元素的化合物性質(zhì)的遞變性；

3．鹵化銀的性質(zhì)、用途及碘與人體健康的關(guān)系。

4．重點(diǎn)考查鹵素性質(zhì)的變化規(guī)律。

2．難點(diǎn)聚焦

1.鹵族元素
鹵族元素包括：F、Cl、Br、I、At。 它們的原子最外電子層都有7個電子， 因此它們的化學(xué)性質(zhì)相似，都具有強(qiáng)氧化性。由于原子核外電子層數(shù)不同， 因此它們的性質(zhì)也存在著差異。
(1)相似性
①與金屬反應(yīng)：2Fe+3Br₂＝2FeBr₃，F(xiàn)e+I₂=FeI₂
②與非金屬反應(yīng)：H₂+F₂＝2HF，2P+3Br₂＝2PBr₃
③與水反應(yīng)：H₂O+Br₂=HBr+HBrO(程度更小)；2F₂+2H₂O＝4HF+O₂↑(劇烈、完全)
④ 與堿反應(yīng)：2NaOH+Br₂＝NaBr+NaBrO+H₂O；2NaOH+I₂＝NaI+NaIO+H₂O(注：也可生成NaI和NaIO₃)
(2) 相異性(變化規(guī)律)注意點(diǎn)：
①F₂ 的氧化性特別強(qiáng)，因此F-的還原性特別弱。
②Br-、I- 都有較強(qiáng)的還原性，都能被濃H₂SO₄和HNO₃氧化，因此用NaBr和濃H₂SO₄反應(yīng)制HBr時，其中含有Br₂蒸氣和SO₂氣體，應(yīng)用濃H₃PO₄代替濃H₂SO₄制HBr。用濃H₂SO₄幾乎不能制取HI， 所以必須用濃H₃PO₄和KI等反應(yīng)制HI。
③HX都極易溶于水，在空氣中形成白霧。
2．兩類置換反應(yīng)
(1)金屬間的置換： 活潑金屬置換不活潑金屬。
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu反應(yīng)意義：①說明金屬活動性強(qiáng)弱；②制備金屬。
(2) 非金屬間的置換：活潑非金屬置換不活潑非金屬。
2NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂；2KI+Br₂=2KBr+I₂；2F₂+2H₂O＝4HF+O₂↑意義：①比較非金屬單質(zhì)活潑性強(qiáng)弱；②制備非金屬單質(zhì)。溴和碘在水中溶解性均很弱，而在某些有機(jī)溶劑中(如：苯、汽油、四氯化碳)則易溶。

注： 溶液的顏色與濃稀有關(guān)，濃溶液顏色深，稀溶液顏色淺，如飽和溴水為紅棕色，而很稀的溴水則為淺黃色。
4．萃取
(1)原理： 利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來。
(2)操作步驟：①混合振蕩，②靜置分層，③分液。使用的儀器是分液漏斗。
(3)注意點(diǎn)：①萃取劑必須具備兩點(diǎn)：a．與溶劑不相溶，b．溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度較大。
注：酒精易溶于水不能做水溶液萃取劑，苯和汽油比水輕，CCl4比水重。②萃取常在分液漏斗中進(jìn)行，分液是萃取操作中的一個步驟。③ 分液時，打開分液漏斗的活塞，將下層液體從漏斗頸放出，當(dāng)下層液體剛好放完時要立即關(guān)閉活塞，不要讓上層液體流出，上層液體從分液漏斗上口倒出。
5．氟化氫(1)性質(zhì)
①有劇毒的無色氣體，極易溶于水。氫氟酸為弱酸(其它氫鹵酸均為強(qiáng)酸)。
②與SiO₂反應(yīng)：SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O 注： 此反應(yīng)為HF的特性， 換成HCl則與SiO₂不反應(yīng)。 氫氟酸能腐蝕玻璃，用于玻璃刻字。 氫氟酸應(yīng)保存在鉛制容器或塑料容器中。
(2)制法  CaF₂+H₂SO₄(濃)=2HF↑+CaSO₄ 此反應(yīng)不能在玻璃器皿中進(jìn)行，為什么？CaF₂是螢石的主要成分，它不溶于水，是氟元素的重要資源。
6．鹵化銀
除AgF外， 其它鹵化銀均不溶于水和稀HNO₃，是檢驗X-的原理。
Ag⁺+Cl^-=AgCl↓(白色)；Ag⁺+Br^-＝AgBr↓(淺黃色)；Ag⁺+I-＝AgI↓(黃色)
注意點(diǎn)：①3Ag⁺+PO4₃-=Ag3PO4 (黃色)。但Ag₃PO₄溶于HNO₃：Ag₃PO₄+2H⁺＝3Ag++H₂PO₄^-
②AgX(除AgF) 見光易分解成銀和鹵素單質(zhì)。 AgBr和AgI可做感光材料或變色鏡。反應(yīng)及現(xiàn)象為：2AgCl = 2Ag+Cl₂；2AgBr = 2Ag+Br₂；2AgI = 2Ag+I₂ 固體逐漸變成黑色，這是單質(zhì)銀的小顆粒。
1．鹵素單質(zhì)在不同的溶劑中分別呈什么顏色？Cl₂在水中溶解度較大，它在水中和有機(jī)溶劑中均呈黃綠色，與氣態(tài)顏色相近。Br₂、I₂在水中溶解度較小，所以它們在水中顏色較在有機(jī)溶劑中的顏色淺。具體為：

3．例題精講

【例1】在100mL含等物質(zhì)的量HBr和H₂SO₃的溶液里通入0.01molCl₂，有一半Br^-變?yōu)锽r₂。原溶液中HBr和H₂SO₃的濃度都等于                                   （    ）

    A.0.0075mol/L    B.0.0018mol/L    C.0.075mol/L    D.0.08mol/L

【解析】解此題時首先要明確：H₂SO₃的還原性比Br^-強(qiáng)，氯氣先氧化H₂SO₃，再氧化Br^-，設(shè)原溶液中HBr和H₂SO₃的濃度都為x，則：，x=0.08mol/L。

【答案】D

【評析】鹵素單質(zhì)（氯、溴、碘）能和SO₂在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)：X₂+SO₂+2H₂O=HX+H₂SO₄，由方程式可知氧化性X₂＞SO₂（H₂SO₃）。

【關(guān)鍵詞】鹵族元素/氧族元素

【例2】雙球洗氣管是一種多用途儀器，常用于去除雜質(zhì)、氣體干燥、氣體吸收（能防止倒吸）等實驗操作。右圖是用水吸收下列某氣體時的情形，根據(jù)下面附表判斷由左方進(jìn)入的被吸收氣體是                                  （    ）

A.Cl₂    B.HCl    C.H₂S    D.CO₂

附：四種氣體的溶解度表（室溫下）。

氣體

Cl₂

HCl

H₂S

CO₂

l體積水約能吸收氣體體積數(shù)

2

500

2.6

1

【解析】由四種氣體的溶解度表可以看出，HCl溶解度最大，溶解的速率大于氣體進(jìn)入洗氣管的速率，導(dǎo)致左側(cè)洗氣管氣壓降低，出現(xiàn)如圖所示情形。

【答案】B

【評析】一定要從原理上分析實驗現(xiàn)象的可能性才能得出正確的答案。

【關(guān)鍵詞】鹵族元素/氧族元素/碳族元素

【例3】漂白粉在潮濕的空氣中易變質(zhì)失效，請回答：存放環(huán)境中①有水蒸氣無二氧化碳②有二氧化碳無水蒸氣，哪種情況下漂白粉更易變質(zhì)?為什么?

【解析】漂白粉變質(zhì)的原因是↑。

【答案】①有水蒸氣無二氧化碳易變質(zhì)。因為在②所說的環(huán)境中，即使有二氧化碳，由于沒有水份參加，二氧化碳與漂白粉仍然不會發(fā)生反應(yīng)；但在有水蒸氣存在的情況下，即使沒有二氧化碳，也會由于漂白粉中Ca(ClO)₂的水解而使漂白粉變質(zhì)。

【評析】在最后總復(fù)習(xí)的時候一定要注意知識的橫向和縱向的聯(lián)系和比較，這樣所學(xué)的知識就系統(tǒng)化，條理化，有理于提高解題能力。這里涉及了鹽類水解的知識，有一定的跨度，學(xué)生不容易得到正確的解釋。

【關(guān)鍵詞】鹵族元素/電解質(zhì)溶液

【例4】AgF易溶于水，AgCl、AgBr、AgI都具有感光性，在光照條件下容易發(fā)生分解�，F(xiàn)將5mLAg⁺的物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L的溶液與等物質(zhì)的量的堿金屬鹽混合，恰好完全反應(yīng)。待鹵化物沉淀后過濾，并在200W燈泡下烘干，得到固體物質(zhì)0.01297g。

    （1）試分析溶液中析出的沉淀是不是鹵化銀？

    （2）試通過計算確定溶液中析出的沉淀物的相對分子質(zhì)量是多少？并寫出它的化學(xué)式。

【解析】（1）不可能。若為AgX，其物質(zhì)的量為：。光照，AgX分解生成Ag的質(zhì)量為：。故沉淀不可能為鹵化銀。（2）沉淀應(yīng)為堿金屬陽離子與銀鹽溶液中的陰離子結(jié)合而生成，其相對分子質(zhì)量為：堿金屬只能為Li。其化學(xué)式故為LiF。

【答案】（1）不是    （2）LiF

【評析】此題的焦點(diǎn)是沉淀物為何物。學(xué)生根據(jù)已有的知識，多數(shù)會認(rèn)為是鹵化銀。這樣就陷入思維的誤區(qū)。此題為此在設(shè)問時分為兩步，引導(dǎo)學(xué)生從兩個層面上去分析求解。

【關(guān)鍵詞】鹵族元素/堿金屬元素

【例5】已知Cl^-和Ag⁺反應(yīng)生成AgCl，每次新生成的AgCl中又有10%見光分解成單質(zhì)銀和氯氣，氯氣又可在水溶液中岐化成HClO₃（為強(qiáng)酸）和HCl。而這樣生成的Cl^-又與剩余的Ag⁺作用生成沉淀，如此循環(huán)往復(fù)，直至最終�，F(xiàn)有含1.1molNaCl的溶液，向其中加入足量AgNO₃，求最終能生成多少克難溶物（AgCl和Ag）？若最后溶液體積為1L，求溶液中H⁺物質(zhì)的量濃度是多少？

【解析】本題涉及三個化反應(yīng)：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓,2AgCl2Ag+Cl₂；3Cl₂+3H₂O=6H⁺+ClO₃^－+5Cl^-，

    若有①60Ag⁺+60Cl^-=60AgCl，則應(yīng)有②6AgCl6Ag+3Cl₂，③3Cl₂+3H₂O=ClO₃^－+5Cl^－+6H⁺，消去循環(huán)量，可運(yùn)用總反應(yīng)式求解，①+②+③得：60Ag⁺+55Cl^-+3H₂O=54AgCl↓+6Ag↓+ClO₃^-+6H⁺。

    據(jù)此易得：；

    難溶物AgCl和Ag的質(zhì)量為：

   

【答案】167.94g    0.12mol/L

【評析】本題還可以運(yùn)用數(shù)學(xué)上的等比數(shù)列法求解。

【關(guān)鍵詞】鹵族元素

（【例6】現(xiàn)有某純凈氣體A，取標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積均為2.24L的兩份樣品，一份與過量的O₂混合，燃燒后無固體物質(zhì)生成，氣體生成物均被過量的澄清石灰水吸收，得到13.90g沉淀。另一份在標(biāo)準(zhǔn)狀況下與一定質(zhì)量的SO₂氣體混合（A不與SO₂反應(yīng)），測得混合氣體對H₂的相對密度為20。試推測A是什么？并寫出A完全燃燒反應(yīng)方程式。

【解析】①=20×2=40，故M_A＜40；

②A氣體為0.1mol，若生成的氣體為CO₂，則生成CaCO₃的沉淀質(zhì)量應(yīng)為10g，20g……顯然與題意不符；

③若生成氣體為SO₂，生成CaSO₃，其質(zhì)量應(yīng)為12g，24g……顯然也與題目不相符；

④若既生成CaCO₃沉淀又生成CaSO₃沉淀，是否可行呢？也不行，因為A中若含C、S兩元素，其相對分子質(zhì)量已大于40；

⑤只能從Ca²⁺相應(yīng)的難溶性鹽進(jìn)行思維發(fā)散：有CaF₂、CaSiO₃、Ca₃(PO₄)₂等；

⑥思維輻合：CaSiO₃、Ca₃(PO₄)₂與題意不符，因為在燃燒時硅、磷變成了固體氧化物；

⑦只含F(xiàn)是不行的；

⑧很可能既含有C、又含有F的F鹵代烴，且都只有一個原子（因受相對分子質(zhì)量的制約）；

⑨代入求算，生成的沉淀恰好為13.90g；

⑩最后確定A的分子式為CH₃F。

【答案】A為CH₃F    完全燃燒時的反應(yīng)方程式為2CH₃F+3O₂2CO₂+2H₂O+2HF

【評析】此題屬于推理計算題，我們只要選擇問題的切入點(diǎn)，由表及里地分析、推理就不難解答。

【關(guān)鍵詞】鹵族元素/烴的衍生物

4．實戰(zhàn)演練

一、選擇題

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二、非選擇題

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一、1.解析：單質(zhì)碘有毒。IO與I^－能發(fā)生歸中反應(yīng)生成I₂。

答案：D

2.解析：BrCl中Br元素為+1價，BrCl的性質(zhì)應(yīng)介于Cl₂與Br₂之間。?

答案：C?

3.A  4.D  5.D  6.C  7.AD  8.BD  9.AB?

二、10.①氯水中H⁺與堿中和  ②氯水中HClO強(qiáng)氧化性所致  向褪色溶液中再滴加NaOH溶液，若紅色再現(xiàn)，則是①；若紅色不再現(xiàn)，則是②。?

11.(1)FeI₂  FeCl₃?

(2）C?

(3)加熱升華  萃取?

(4)稀HNO₃  溶解相同質(zhì)量的Ag，用稀HNO₃消耗酸量較少，且產(chǎn)生NO的量較少?

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)使分液漏斗內(nèi)、外壓強(qiáng)一致，便于液體流出?

(3)⑥?

14.①m=b  g  ②（b－a） g

15.（1）BrCl_x+（x+1）SO₂+2（x+1）H₂O===2HBr+2xHCl+（x+1）H₂SO₄?

（2）x=3