高考复习专题讲解卤族元素.docx

名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载高一复习专题讲解 ------ 卤族元素一. 卤族元素氟、氯、溴、碘等元素在原子结构和元素性质上具有肯定的相像性，化学上常把它们放在一起讨论，统称为卤族元素，简称卤素；二. 原子、离子、分子结构的比较1. 相像性：原子的最外层均为 7 个电子，离子的最外层均为 8 个电子，分子均由原子组成；其阴离子半径大于对应的原子半径；2. 递变性：从氟到碘， 随着核电荷数增加， 电子层数依次增多， 原子或离子的半径也依次增大， 分子内原子间的核间距离依次增大；三. 卤素单质的物理性质比较1. 相像性：它们均有颜色，有毒，在水中溶解度较小（ F2 除外），易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂；2. 递变性：从氟到碘，颜色依次加深，密度依次增大，熔点、沸点依次上升，溶解性依次减小；3. 特性：F2 有剧毒， Cl 2 易液化， Br 2 易挥发， I 2 易升华；[ 说明 ]（ 1）常温下溴是唯独的液态非金属单质， 极易挥发； 液溴应用棕色瓶盛装， 在液溴上加水 （水封），防止液溴挥发成溴蒸气；（ 2）卤素单质在不同状态及不同溶剂中颜色不同；单质F2Cl 2Br 2I 2状态（室温）气态气态液态固态标准状况淡黄绿色黄绿色深红棕色紫黑气态淡黄绿色黄绿色红棕色紫色水溶液浅黄绿色黄色→橙色深黄→褐色苯、汽油、 CCl4黄绿色橙→橙红紫红色（ 3）卤素单质从 F2 到 I 2， 在常温常压下的集合状态由气→液→固，熔点、沸点依次上升；这是由于式量逐步增大、分子间引力逐步增大的缘故；四. 卤素单质的化学性质1. 相像性： 都具有强氧化性，表现在它们均能与金属、非金属、水和碱溶液反应；（1）与金属反应 X 2 +2Na=2NaX（2）与非金属反应 X 2 +H2 =2HX（3） 与水反应 X2 +H2 O=HX+HX（O F2 除外）（4） 与碱反应 X2 +2NaOH=NaX+NaXO2+OH〔F2 除外 〕2. 递变性从 F2 到 I 2 氧化性依次减弱，表现在：（1） 卤素与变价金属反应时，金属被氧化的化合价不同 ；如，与铁反应， F2、Cl 2 、Br 2 均能将 Fe 氧化为 +3 价的铁盐，而 I 2 与 Fe 作用仅生成碘化亚铁（ FeI 2）（2）卤素单质与氢气反应时，所需条件愈来愈高，猛烈程度及反应的才能依次减弱；H2 +F2 =2HF（暗处、爆炸、 HF很稳固） H 2+Cl 2 =2HCl（强光、爆炸、 HCl 较稳固）H2 +Br2 2HBr（缓慢、 HBr 不如 HCl 稳固） H2 +I 2 2HI（高温、缓慢、 HI 很不稳固，此为可逆反应）可见： 从 F 到 I ，随着核电荷数的增多， 原子半径的增大， 单质的活泼性依次减弱， 它与氢气反应的猛烈程度逐步减弱，所生成的氢化物的稳固性也逐步降低；（3）卤素与水反应时速率愈来愈慢；2F2+2H2 O=4HF+O2 （爆炸） Cl 2+H2 O=HCl+ HClO（缓慢） Br 2 +H2 O=HBr+HBrO（较弱） I 2+H2 O=HI+HIO（极弱） 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载氟、氯、溴、碘与水的猛烈程度随着核电荷数的增多、原子半径的增大而减弱；（4）卤素单质间的置换反应；活泼的卤素单质能将不活泼的卤素单质从其卤化物溶液中置换出来；Cl 2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl 2 +2NaI=2NaCl+I 2 Br 2+2NaI=2NaBr+I 2这说明，在氯、溴、碘三种元素里，氯的氧化性强于溴，溴的氧化性强于碘；试验证明，氟的氧化性比氯、溴、碘都强，能把氯等从它们的卤化物中置换出来；即氟、氯、溴、碘的氧化性，随着原子核电荷数的增加，原子半径增大，核吸引电子 才能减弱而减弱；3．特性1、F2：最活泼的非金属单质，只能作氧化剂，能与惰性气体反应； F 不存在正化合价；2、 I 2 遇淀粉显蓝色；3、 CaCl2 、CaBr2 溶于水，但 CaF2（俗称萤石）不溶于水 ；4、 F2 和水猛烈反应 ，所以 F2 不能将溶液中的 Cl 、Br 、I 氧化， 将 F2 通入某溶液中， 应先考虑它和水的反应，再考虑生成的 HF能否和溶液中的其它成分反应；5、 卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸，但它能 腐蚀玻璃 ，只能储存在塑料瓶中；【高考真题】1. 随着原子序数的增大，以下递变规律正确选项 ； A．单质的熔、沸点逐步降低 B．卤素离子的仍原性逐步增强 C．气态氢化物稳固性逐步增强 D ．单质的氧化性逐步增强2. 以下关于卤素（用 X 表示）的表达正确选项 ；A．其单质都能与水反应，通式为： X2 ＋ H2 O HX＋HXOB． HX易溶于水，其水溶液都是强酸C．其单质都有颜色D．最高价含氧酸的通式为 HXO4— — — 3+3. 在一种酸性溶液中存在 NO3 、I 、Cl 、Fe 中一种或几种离子，向该溶液中加入溴水，溴单质被仍原；由此可推断溶液中 ；—A．肯定含有 I —，不能确定是否有 Cl—B ．肯定含有 NO3———3+C．不含有 FeD ．肯定含有 NO3 、I 、Cl碘离子和铁离子会发生氧化仍原反应 , 所以不含铁离子— — — — —4. 甲、乙、丙三种溶液中各含有一种Ｘ 〔X 为 Cl ,Br 或 I 〕 ，甲中加淀粉溶液和氯水，就溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，就甲、乙、丙依次含有 ；A．Br—、Cl —、I — B．Br — 、I — 、Cl — C ． I — 、Br— 、Cl — D． Cl — 、I — 、Br ——— — — — — —5. 已知某溶液中 Cl 、Br 、I 的物质的量之比为 1：2：3；欲使溶液中的 Cl 、Br 、I 的物质的量变为 3：2：1，那么 要通入 Cl 2 的物质的量与原溶液中 I 的物质的量之比应为 ；A．1：3 B ．3：1 C ． 2：1 D ．1： 2五、卤族元素的制备和萃取1. 试验室制氯气1，方程式： MnO 2＋4HCl＝MnCl2＋ 2H2O＋ Cl 2↑2，发生装置3，除杂 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载饱和食盐水的作用：除 HCl 气体 浓硫酸的作用：干燥氯气4，收集装置用向上排空气法收集 Cl2 ； 5，尾气处理NaOH溶液的作用： 除有毒氯气，防止空气污染 化学方程式： Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2. 工业制氯气 电解饱和食盐水制备时，第一需要一个电解池，里面装上饱和食盐水；再用两根石墨棒做电极，插在食盐水里；将始终流电源正负级分别接在两根电极上，接正极的一端称为阳极，接负极的一端称为阴极；通电后，电解开头，在两个电极上分别有气体冒出， 阳极上析出的气体为氯气，阴极上析出的气体为氢气；反应方程式：电解2NaCl + 2H 2 O===2NaOH +C2l↑+ H 2↑在水中， 氯以离子形式存在， 电解时， 在阴极的电子顺导线跑向阳极， 并集合在阳极， 溶液中的氯离子在阳极得到电子，达到稳固的结构，生成氯单质，即氯气；3. 萃取1、萃取利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同， 用一种溶剂把溶质从它的另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法， 叫做萃取；2、分液分液是把两种互不相溶的液体分开的操作，使用的仪器是分液漏斗；萃取和分液有时可结合进行；3、操作方法（ 1）、在溶液中加入萃取剂，用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡，放气；（ 2）、把分液漏斗放在铁架台上，静置片刻；（ 3）、把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的槽或小孔对准漏斗口上的小孔， 使漏斗内外空气要通， 以保证漏斗里的液体能够流出；（ 4）、待溶液分层后打开活塞，使下层液体渐渐流出；留意不要使上层液体流出；上层液体要从分液漏斗口上倒出；【高考真题】6. 以下物质，不能作为从溴水中萃取溴的溶剂是＿＿＿＿；Ａ 热裂汽油 Ｂ 苯 Ｃ 酒精 Ｄ 正庚烷7. 将氯气依次通过下面一组试管，说明每一步骤现象的 缘由1、 试管壁温热 2 、干有色布条不褪色3、 湿有色布条褪色 4 、蓝色石蕊试纸先变 红后褪色 5 、NaOH溶液的作用六. 含卤化合物1．卤离子（ Cl - 、Br- 、I - ）的检验（1）用硝酸银溶液和稀硝酸检验3-NaCl+AgNO3 =AgCl↓〔 白色 〕+NaNO3 NaBr+AgNO 3=AgBr↓〔 浅黄色 〕+NaNO3 NaI+AgNO 3=AgI↓〔 黄色 〕+NaNO32-用此方法鉴别卤化物时，要留意 CO3、PO4等杂质离子的干扰，由于：Na2CO3+2AgNO3=Ag2CO3 ↓〔 白色 〕+2NaNO3 Na 3PO4 +3AgNO3 =Ag3PO4↓〔 黄色 〕+3NaNO3为防止 CO2- 、PO3- 干扰，在加入 AgNO溶液后，仍需加入稀 HNO；Ag CO、Ag PO 溶于稀 HNO，而 AgCl、AgBr、AgI 不溶3 4 3 3 2 3 3 4 3于稀 HNO3 ；（2）用氯水检验往待测液中加入少量氯水，振荡 , 然后加入四氯化碳，静置片刻分层：下层显现紫红色，原溶液含 I- ；下层呈橙红色，原溶液含 Br- ；下层无色，原溶液含 CI- ； 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - -名师归纳总结 精品word资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载2．卤化银的用途卤化银都有感光性，在光的照耀下会发生分解反应；2AgBr 2Ag+Br2照相用的胶卷和相纸上都有一层药膜，其感光物质的主要成分是分散于明胶层中的溴化银； AgI 用作人工降雨剂；[ 说明 ]:① AgX见光分解的现象是逐步变黑， 黑色物质是银单质的小颗粒； AgX的感光性强弱是不同的， AgF 无感光性， AgI 的感光性最强；②卤化银的溶解性： AgF （溶）＞ AgCl＞ AgBr＞AgI ；3．海水中提取溴（1）富集：蒸发浓缩，制取海盐所得苦卤中，溴离子浓度可达 6g ／L；（2）氧化：通入氯气，使溴离子氧化成单质；（3）提取粗溴：向苦卤中吹人热空气，使溴挥发，冷凝后即得粗溴；－（4）粗溴提纯： Br 2 → BSrO2 → Br C2 l 2①通入 SO2： Br2 ＋SO2 ＋2H2O→ 2。