高考化学一轮复习 第四章 第二节　卤族元素课件.ppt

第二节卤族元素 1 卤族元素性质变化规律 2 卤化银的性质 用途 碘与人体健康的关系等知识 3 hx的稳定性和水溶液酸性 4 漂白粉 漂粉精有效成分及其使用 5 类卤素 拟卤素的性质 1 卤族元素 包括 位置 族 周期 最外层电子数 主要化合价 1 0 1 3 5 7 f无正价 原子半径 随核电荷数的增大而 氟 9f 氯 17cl 溴 35br 碘 53i 砹 85at a 2 6 7 增大 2 元素的性质 相似性a 最外层都有7个电子 均易获得个电子达稳定结构 均为活泼的非金属元素 b 气态氢化物通式 hx 最高价氧化物 对应水化物 f无氧化物及水化物 递变性随着原子序数的递增 获得电子的能力逐渐 非金属性逐渐 1 x2o7 hxo4 减弱 减弱 在一定条件下 氯酸钾与碘可发生反应 2kclo3 i2 2kio3 cl2 由此可推断下列相应的结论中 不正确的是 a 非金属性 i clb 还原性 i2 cl2c 氧化性 kclo3 kio3d 该反应属于置换反应 解析 本题主要考查考生对氧化还原反应有关概念的理解 在2kclo3 i2 2kio3 cl2的反应中 kclo3为氧化剂 i2为还原剂 kio3为氧化产物 cl2为还原产物 由氧化还原反应规律可知 氧化性kclo3 kio3 c正确 还原性i2 cl2 b正确 该反应为置换反应 d正确 a错 答案 a 1 单质的物理性质从f2 i2 状态 由态 态 态 颜色 逐渐变 密度 逐渐 熔 沸点 逐渐 在水中溶解度 逐渐 cl2 br2 i2易溶于苯 ccl4 汽油等有机溶剂中 气 液 固 深 增大 升高 减小 2 单质的化学性质 与金属反应卤素单质都能与金属反应 随着它们氧化能力的逐渐减弱 生成的产物也有所不同 分别写出fe与cl2 fe与i2反应的化学方程式2fe 3cl2 2fecl3 fe i2 fei2 这一事实说明了 cl2氧化性大于i2 与h2反应 与h2o反应将f2通入水中 发生反应的化学方程式为2f2 2h2o 4hf o2 在反应中水作剂 将cl2 或br2 i2 溶于水 反应的化学方程式为x2 h2o hx hxo 写通式 用x2代表卤素单质 按cl2 br2 i2顺序反应进行的程度依次 与碱的反应像cl2一样 br2和i2也都和碱反应 一般情况下生成和和h2o f2与碱反应生成naf o2和h2o 还原 减小 卤化物 次卤酸盐 非金属间的置换反应写出下列反应的离子方程式 a cl2与ki cl2 2i i2 2cl b br2与ki br2 2i i2 2br 这说明氧化性 cl2 br2 i2 下列关于卤素的叙述 正确的是 a 单质的颜色随核电荷数的增加逐渐加深b 氢化物的稳定性随核电荷数的增加逐渐增强c 单质与水反应均可表示为x2 h2o hx hxod 随核电荷数的增加 x 的半径递增 还原性递减 解析 卤素单质的颜色从氟至碘依次为淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 逐渐加深 a项正确 氢化物的稳定性随核电荷数的增加 从氟至碘 hf hcl hbr hi 逐渐减弱 b项错误 f2与水剧烈反应 2f2 2h2o 4hf o2 c项错误 随核电荷数的增加 离子半径逐渐增大 f cl br i 还原性逐渐增强 f cl br i d项错误 答案 a 1 agno3 hno3法 白色 淡黄色 黄色 2 氯水与四氯化碳检验法 原理 cl2 2br cl2 2i 2cl i2i2 br2在ccl4中的溶解度大于在水中的溶解度 方法 往溶液中加入 再加入 振荡 现象及结论 若ccl4层出现橙红色 说明原溶液中存在 若ccl4层出现紫红色 说明原溶液中存在 2cl br2 氯水 ccl4 br i 下列实验方法中 正确的是 用酒精从碘水中萃取碘 用加热方法从碘和沙子的混合物中分离出碘 实验室制cl2 c2h4都用同一套装置 用淀粉溶液直接检出i 根据加入agno3溶液产生白色沉淀的现象认定溶液中含cl 盛放液溴的试剂瓶内放少量蒸馏水防止液溴的挥发 用溴水检验c2h4和c2h6a b c d 全部正确 解析 酒精与水互溶 不正确 碘能升华 可与沙子分离 正确 制取c2h4时需要使用温度计 不正确 淀粉遇i2 碘分子 变蓝 i 无此性质 不正确 能与ag 结合成白色沉淀的阴离子有cl 等多种 不正确 溴在水中溶解度不太大 水的密度小于液溴 浮于液溴上面 起到液封作用 正确 c2h4能与br2发生加成反应使溴水褪色 但c2h6与溴水不反应 正确 答案 c 1 氟及其化合物的特殊性质 caf2不溶于水 agf易溶于水 hf有毒 其水溶液为弱酸 其他氢卤酸为强酸 酸性 hf hcl hbr hi hf能腐蚀玻璃 sio2 4hf sif4 2h2o 单质中f2的氧化性最强 可与水及稀有气体反应 如2f2 2h2o 4hf o2 f 不能被氧化剂氧化 氟无正价 氟化氢的制取 caf2 h2so4 浓 caso4 2hf 反应容器 铅皿 氢氟酸保存在塑料瓶中 hx的熔 沸点 hf hi hbr hcl 为什么 2 溴在常温下为红棕色液体 唯一的液态非金属单质 极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气 实验室通常将溴密闭保存在阴冷处 不能用橡皮塞 盛有液溴的试剂瓶内常加适量水 为什么 3 碘是紫黑色固体 具有金属光泽 易升华 常用于分离提纯碘 易吸潮 遇铁在水催化下易反应 故盛碘的瓶子不能用铁盖 遇淀粉变蓝色 常用来检验碘的存在 碘的氧化性较其他卤素弱 与变价金属铁反应生成fei2 而不是fei3 碘盐中的添加剂是碘酸钾 agi常用于人工降雨 4 卤化银的光反应不溶性的卤化银 agcl agbr agi 见光会发生分解反应 2agx2ag x2 x cl br i 卤化银的这种感光性质 常被用于制作感光材料 5 卤素单质在溶液中的颜色卤素单质在相同溶剂的溶液中的颜色随卤离子半径的增大而加深 1 利用卤素单质及其化合物相似性和递变性规律解决问题 必须结合其特殊性 即从一般到特殊 2 卤素单质及其化合物的特殊性常作为相关推断题的 题眼 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 丁中溶质的化学式 乙 丁 2 第 步操作中用稀h2so4浸洗的目的是 填写字母编号 a 除去未反应的nob 除去未反应的i c 除去未反应fed 除去碱性物质 3 第 步操作可供提纯i2的两种方法是 和 4 实验室检验i2的方法是 5 甲物质见光易变黑 其反应的化学方程式是 6 反应 中所加硝酸应选浓hno3 还是稀hno3 原因是 解析 解答本题可从i 离子出发进行推断 由ag i agi 可推出甲是agi 因agi在水中存在如下沉淀 溶解平衡 agiag i 当加入fe屑后发生如下反应 2ag fe fe2 2ag 打破了上述沉淀的溶解平衡 促使agi溶解 故生成ag和i 过滤 用稀h2so4洗涤滤渣 可回收单质银使之循环使用 据此可推知乙是fei2 当通入cl2后i 被氧化成单质i2 然后提纯可得纯净碘晶体 答案 1 fei2fecl3 2 c 3 加热升华萃取 4 湿润的淀粉试纸 5 2agi2ag i2 6 稀hno3溶解相同质量的ag用稀hno3节约原料且产生no少 点评 可运用平衡移动的观点解释agi 铁粉在水中的反应 agi s ag i 加入fe粉2ag fe 2ag fe2 使agi的溶解平衡正向移动 agi逐渐溶解生成fei2和ag 1 海带中含有丰富的碘 为了从海带中提取碘 某研究性学习小组设计并进行了以下实验 请填写下列空白 1 步骤 灼烧海带时 除需要三脚架外 还需要用到的实验仪器是 从下列仪器中选出所需的仪器 用标号字母填写在空白处 a 烧杯b 坩埚c 表面皿d 泥三角e 酒精灯f 干燥器 2 步骤 的实验操作名称是 步骤 的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯 该步骤的实验操作名称是 3 步骤 反应的离子方程式是 4 步骤 中 某学生选择用苯来提取碘的理由是 5 请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法 解析 1 灼烧用到的仪器有 酒精灯 三脚架 泥三角 坩埚 坩埚钳 列出实验仪器的方法是 从实验装置由下而上 从实验步骤先后用到顺序列出 2 物质分离方法是 固液分离用过滤 液液不互溶用分液 液液互溶用蒸馏 3 利用mno2强氧化性把i 氧化 4 见答案 5 利用i2遇淀粉变蓝色特性检验 答案 1 b d e 2 过滤蒸馏 3 2i mno2 4h mn2 i2 2h2o 4 苯与水互不相溶 碘在苯中的溶解度比在水中大 5 取少量提取碘后的水溶液于试管中 加入几滴淀粉试液 观察是否出现蓝色 如果变蓝 说明还有单质碘 1 卤素互化物卤素互化物是指由两种不同卤族元素相互化合所形成的化合物 其通式为xx n 式中n 1 3 5 7 常见的有 brcl icl ibr brf3 clf3 brf5 if7等 卤素互化物与生成它们的卤素单质的化学性质相似 有关反应比较如下 cl2 2na 2naclicl 2na nai naclcl2 ch2 ch2 ch2cl ch2clicl ch2 ch2 ch2cl ch2i 由于卤素互化物的组成不是一种元素 其各元素的化合价不同 以致在参加化学反应中价态的变化与卤素单质不完全相同 如 cl2 h2o hcl hclo 氧化还原反应 brcl h2o hbro hcl 非氧化还原反应 2 类卤素 或拟卤素 有少数分子具有类似于卤素的性质 故把它们叫做类卤素 主要有 氰 cn 2 硫氰 scn 2 氧氰 ocn 2等 表现为单质的氧化性 与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐 与ag 结合生成的卤化银的难溶性等 对应的类卤素离子有 cn scn ocn 它们的性质类似于卤离子 类卤素 的性质可用熟知的氯及其化合物的性质进行类推 以 cn 2和cn 为例 其与卤素单质及卤离子的化学性质比较如下 cn 2 2na 2nacn cn 2 h2o hcn hocn cn 2 2oh cn ocn h2omno2 4hscnmn scn 2 scn 2 2h2oagno3 nascn agscn nano3 1 卤素互化物的水解反应不是氧化还原反应 2 拟卤素的阴离子一般可以和某些金属阳离子发生络合反应 如 用scn 检验fe3 的存在 cn 属于剧毒物质 所以使用过程中必须严格控制 通常用于电镀工业 卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物 xx 型卤素互化物与卤素单质结构相似 性质相近 试回答下列问题 1 卤素互化物brcl能发生下列反应h2o brcl hbro hclkbr brcl kcl br2 写出ki与ibr反应的化学方程式 写出苯 c6h6 与icl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式 2 如下图所示是部分卤素单质和xx 型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图 它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高 其原因是 3 试推测icl的沸点所处的最小范围 解析 1 据kbr brcl kcl br2可直接写出 2 卤素单质与xx 型卤素互化物固态时均属于分子晶体 随相对分子质量增大 分子间作用力增强 沸点逐渐升高 3 由 2 中规律 icl的相对分子质量为162 5 与这个值大小最接近的范围是br2为160 ibr为207 可得 答案 1 ki ibr kbr i2 c6h6 icl c6h5i hcl 或 2 相对分子质量越大 分子间作用力越强 3 介于br2的沸点和ibr的沸点之间 2 氯气与碘在加热的条件下以一定比例反应可得到红棕色液体icl 氯化碘 icl的性质类似于卤素 化学性质很活泼 例如 icl h2o hcl hio 2zn 2icl zncl2 zni2 下列叙述正确的是 a 在zn跟icl的反应中 zni2既是氧化产物又是还原产物b 在h2o跟icl的反应中 icl是氧化剂 h2o是还原剂c 在zn跟icl的反应中 zncl2既不是氧化产物也不是还原产物d 在h2o跟icl的反应中 icl既是氧化剂又是还原剂 解析 此题审题的重点在于既要把握icl与卤素性质的相似性 又要注意二者的差异 icl中由于吸引电子能力cl更强 因此cl显 1价 i显 1价 这样icl与水的反应就是非氧化还原反应 而icl与zn的反应中 zn化合价升高 cl化合价不变 i化合价降低 该反应是氧化还原反应 zni2既是氧化产物又是还原产物 答案 a 实验 向2ml0 1mol l滴有淀粉溶液的ki溶液中加入2滴饱和氯水 实验 向2ml0 1mol l滴有淀粉溶液的ki溶液中加入2ml相同的饱和氯水 实验结果 实验 的现象非常明显 溶液很快变为蓝色 而实验 中溶液却没有出现蓝色 对此 四位同学分别发表了自己的观点和猜想 甲同学认为 实验 中生成了碘 而实验 中则没有碘生成 所以实验现象不同 乙同学认为 实验中所用的氯水放置的时间太长 已经变质 所以实验现象不同 丙同学认为 实验 中所用氯水太多 过量的氯水与淀粉反应了 所以溶液没有出现蓝色 丁同学认为 化学反应的条件和药品的用量都会影响反应的发生 所以导致实验现象不同 请你参与他们的讨论 解决下列问题 1 根据已有的知识 你认为四位同学的观点中 明显不合理的是 对上述实验中的不同现象 你的猜想是 2 写出实验 中发生置换反应的离子方程式 3 实验是解决问题的重要手段 如果要判断乙同学的观点是否正确 可以通过 实验来进行确认 如果要判断丙同学的猜想是否合理 你认为继续进行的实验操作是 4 丁同学的观点存在于我们学过的化学知识中 请你用两个化学方程式表示不同的反应条件对相同物质之间反应的不同影响 解析 本题为探究性实验设计试题 根据实验 和实验 中氯水的量的关系可以发现 量的变化引起了质的变化 也就是说过量的氯水可能将碘单质氧化了 由于实验 和实验 中用的是相同的氯水 由此分析得出乙的分析是明显错误的 答案 1 乙生成的碘被继续氧化 或其他合理的答案 2 cl2 2i 2cl i2 3 漂白将淀粉加入氯水中 观察溶液的黄绿色是否褪去 4 4na o2 2na2o 2na o2na2o2 或其他合理答案 1 2009年广东单科 广东正在建设海洋强省 下列说法不正确的是 a 从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应b 往淡水中加入nacl等配成人造海水 可用于海产品的长途运输c 赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的d 海洋经济专属区的资源开发可获得fe co k au mg b等金属 解析 d选项中 b 硼 不是金属 答案 d 2 2008年上海春季 人们常用如右图所示仪器反复进行某物质的性质实验 如碘的升华实验 用此类仪器能反复进行的还有 nh4cl受热分解实验 kclo3受热分解实验 cuso4和cuso4 5h2o的互变实验 fe oh 3受热分解实验a b c d 解析 由碘的升华实验可知 用此类仪器能进行的实验是受热变为气体 可能是物理变化 也可能是化学变化 冷却重新形成原来的物质 其中 符合题意 不符合题意 考查的是学生的知识迁移能力 答