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1、高中化学补充资料 元素周期律卤族元素性质总结 化学必修1 第4章 第1节 元素周期律 卤族元素性质总结I.元素周期律1.周期表位置 VII A族(第17纵列),在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。元素分别为氟(F)-9,氯(Cl)-17,溴(Br)-35,碘(I)-53,砹(At*)-85,未命名元素(Uus*)-117。2.由于均可与金属化合成盐(卤化物),所以被称为卤族元素。II.物理性质II.1物理性质通性(相似性)液态的温度范围都比较小,单质均有颜色。卤素都是非极性分子,而水是极性分子,根据相似相溶原理 (极性分子易溶于极性分子,非极性分子易溶于非极性分子),在水中溶解度都比较小,

2、而在有机溶剂中溶解度都比较大。气态卤素均有刺激性气味。II-2.物理性质递变性随着周期的递增,卤族元素单质的物理递变性有:1.颜色由浅变深。2.在常温下状态由气态、液态到固态。3.熔沸点逐渐升高。4.密度逐渐增大。5.溶解性逐渐减小。II.3.物理性质特性1.溴是唯一的液态非金属单质。液溴极易产生有毒的溴蒸气,实验室通常将溴密闭保存与阴冷处,不能用胶塞,且试剂瓶中加水,以减弱溴的挥发。2.碘具有金属光泽。易溶与酒精,碘酒是常见的消毒剂。3. 氯气难溶于饱和氯化钠溶液,而碘易溶于碘化钾溶液(生成I3)。II-4.卤族元素物理性质一览表氟(F)-9氯(Cl)-17溴(Br)-35碘(I)-53砹(

3、At*)-85(Uus*)-117常温下色态淡黄绿色气体黄绿色气体红棕色液体紫黑色固体黑色(可能)固体(可能)未知物态变化易液化易液化易挥发易升华未知未知密度0.00160.00323.12004.9400未知未知密度的递变:密度逐渐增大熔点-219.7 -101.5-7.2 113.7未知未知熔点的递变:熔点逐渐增大沸点-188.1-34.058.8185.2未知未知沸点的递变:沸点逐渐增大注意:氯气难溶于饱和氯化钠溶液,而碘易溶于碘化钾溶液(生成I3-)III.化学性质III-1.原子化学性质图1 卤素双原子分子电子结构示意图III-1.1.原子化学性质通性1.最外层均有7个电子2.单质均

4、为双原子分子,形成非极性共价键,都很稳定(除了I)在高温时都很难分解。3.在化学反应中易得电子4. 与典型的金属形成离子化合物,其他卤化物则为共价化合物III-1.2.原子化学性质递变性1.原子半径逐渐增大,相对原子质量逐渐增大。2.电子层逐渐增多,原子序数(核电荷数、质子数、核外电子数)逐渐增大。3.毒性、腐蚀性随周期数递增而减弱。III-1.3原子化学性质特性1.氟单质的腐蚀性是卤素中最强的。若皮肤不慎沾到,将一直腐蚀到骨髓。2.砹和Uus具有放射性。III-1.4卤素原子化学性质一览表氟(F)-9氯(Cl)-17溴(Br)-35碘(I)-53砹(At*)-85(Uus*)-117电子排布

5、1s2 2s2p51s2 2s2p6 3s2p51s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p51s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10 5s2p51s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d10 6s2p5未知稳定无放射性同位素19F 35Cl37Cl79Br81Br127I无无稳定有放射性同位素无36Cl77Br82Br124I125I126I129I131I196219At未测定完全Ar18.998435.453079.9040126.9045210291原子半径427994115127未知III-2.氧化还原性质1.单质都有氧化性(相似性)原

6、因:最外层都有7个电子,决定了在化学反应中易得电子,从而表现出氧化性,氧化性自下而上增强,金属性自下而上减弱2.离子具有弱还原性,还原性自下而上减弱3.卤素的置换(F在熔融态下置换,其他在溶液中)A2+2B-=B2+2A-(B比A的氧化性强)此反应可比较卤素的氧化性III.3与非金属的反应条件特殊现象产物稳定性化学方程式F2暗处剧烈化合发生爆炸很稳定H2+F2= 2HFCl2光照或点燃爆炸或产生火焰较稳定H2+Cl2=点燃2HClBr2持续加热稳定性差H2+Br2=加热2HBrI2不断高温加热缓慢反应不稳定H2+I2=高温2HI此反应可比较卤素的氧化性III.4卤素的无氧酸1.稳定性HFHCl

7、HBrHI2.酸性HIHBrHClHF(弱酸)酸性由氢离子于阴离子结合的紧密程度决定,阴离子半径越大,与氢离子的距离越大,与氢离子于阴离子结合的紧密程度越小,氢离子越容易电离,从而酸性越强。III.5卤素的含氧酸氟的含氧酸氯的含氧酸溴的含氧酸碘的含氧酸HXOHF-1价O0价HClOHBrOHIOHXO2HClO2HBrO2HIO2HXO3HClO3HBrO3HIO3HXO4HClO4HBrO4HIO4其他H7I5O14 H5IO6F:没有含氧酸存在(HFO刚刚发现,中学阶段暂当不存在)Cl:HClO4(高氯酸)HClO3(氯酸)HClO2(亚氯酸)HClO(次氯酸)氧化性依次增强 酸性依次减弱

8、 (不考虑亚氯酸,因其太不稳定且过于复杂)原因:次氯酸结构在空间中呈不稳定的V形 高氯酸结构在空间中呈稳定的四边形 所以次氯酸比高氯酸更活跃,氧化性更强Br: HBrO4(高溴酸)HBrO3(溴酸)HBrO2(亚溴酸)HBrO(次溴酸)I: HIO4(高碘酸)HIO3(碘酸)HIO2(亚碘酸)HIO(次碘酸)次卤酸酸性:次氯酸次溴酸次碘酸图2 次氯酸和高氯酸分子结构图卤素的氧化物都是酸酐。像二氧化氯(ClO2)这样的偶氧化态氧化物是混酐。III.6与金属反应氟、氯、溴均可得高价金属卤化物,而碘只能得到低价金属卤化物。例:与铁反应2Fe+3F2=2FeF3 点燃2Fe+3Cl2=2FeCl3 点

9、燃2Fe+3Br2=2FeBr3 点燃Fe+I2=FeI2 加热此反应可比较卤素的氧化性。卤化物指含有呈负价卤素的化合物,通常为二元化合物。卤离子则指相应-1价的卤素离子。III.7与水反应F:2F2+2H2O=4HF+O2 产物不同,原理不同 氟只有负价和零价,不能进行歧化反应其他卤素反应通式:X2+H2O=HX+HXO在酸性条件下,其逆反应(归中)很容易进行: 5X-+XO3-+6H+=3X2+3H2O拟卤化物:拟卤素生成的-1价化合物称为拟卤化物,主要有叠氮化物-N3、氰化物-CN、硫氰酸盐-SCN和氰酸盐-OCN等。互卤化物:只由两种不同的卤素形成的化合物叫做互卤化物,其中显电正性的一

10、种元素呈现正氧化态,氧化态为奇数。这是由于卤素的价电子数是奇数,周围以奇数个其它卤原子与之成键比较稳定(如IF7)。互卤化物都能水解。互卤化物的性质:1.二元互卤化物以XY和XY3型两类最为典型,其中X代表氧化性较弱的卤原子。六种可能的XY型互卤化物均已由相应的卤素单质直接反应制得。其中CIF稳定,ICI和IBr较稳定,BrCl易解离为单质,而BrF和IF则易歧化。2.XY3型互卤化物有ClF3,BrF3,IF3和ICl3等。它们也可在一定条件下,由卤素单质直接合成。3.XY5型仅限于氟化物,如ClF5,BrF5和IF5。4.XY7型更少,如IF7。5.此外还有少数三元互卤化物,如IFCl2和

11、IF2Cl等。6.(通性)所有中性的互卤化物均为反磁性,且卤原子总数皆为双数。III.8与碱反应F:总反应式 2F2+4NaOH=4NaF+O2+2H2O F2先与水反应,生成的HF与碱反应其他卤素反应通式:X2+2OH-=X-+XO-+H2O此反应也可通过反应剧烈程度和彻底程度比较卤素的氧化性III.9卤离子的检验1.沉淀法所用试剂:硝酸银溶液和稀硝酸AgCl:白色 AgBr:浅黄色 AgI:黄色以上皆为沉淀,不溶于水不溶于酸2.四氯化碳法 Cl2溶于四氯化碳:淡黄绿色 水中:黄绿色 气态:黄绿色 Br2溶于四氯化碳:橙红色 水中:橙黄色 气态:红棕色 I 2 溶于四氯化碳:紫红色 水中:黄

12、褐色 气态:紫红色 固态:紫黑色3.淀粉-KI试纸法比碘氧化性更强的卤单质能将KI中的碘离子置换出来成为碘单质,而淀粉遇碘变蓝。此原理可检测卤素的存在。附表:卤素的溶液颜色氯溴碘水黄绿色黄色至橙色深黄色至褐色苯橙色至橙红浅紫色至紫色四氯化碳紫色至深紫色汽油浅紫红色至紫红酒精棕色至深棕色元素周期律 卤族元素性质总结 配套练习一、选择题(每小题只有1个正确答案) 1大气或饮水被某种元素污染时,可能引起人们的牙齿,骨骼变酥,这种元素是 (A)汞(B)碘(C)硫(D)氟 2下列物质在日光照射下不发生反应的是(A)氯水(B)碘化银(C)H2和 Cl2(D)KClO3 3要除去液溴中溶解的少量Cl2可向其

13、中加入(A)NaCl(B)KBr(C)Cl2(D)溴蒸气 4下列叙述中,正确的是 (A)潮湿的氯气,新制的氯水,次氯酸钠和漂白粉的水溶液,均能使有色物质褪色的原因是它们均可产生具有强氧化性的次氯酸之故 (B)若用X表示卤素,则卤素单质与水反应都可用通式:X2 + H2O = HX + HXO表示 (C)卤化氢都可以用卤化物与浓硫酸反应来制取 (D)卤化氢都极易溶于水,其水溶液都是强酸 5碘化钾淀粉试纸可用来检验 I-Cl2KClI2Br-Cl- (A) (B) (C) (D) 6能证明HClO的酸性比H2CO3还弱的事实是 (A)CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2

14、 (B)Ca(ClO)2 + H2O + CO2 = CaCO3+ 2HClO (C)CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3+ 2NaCl (D)碳酸比次氯酸更易分解 71.1mol氯气跟一定量白磷完全反应,生成PCl3和PCl5的物质的量之比为2:1的混合物,则生成物中PCl5物质的量为 (A)0.05mol(B)0.1mol(C)0.2mol(D)0.4mol 8在饱和KI溶液中通入少量的Cl2,然后把溶液蒸干,并将残余物质继续加热,最后留下来的物质是 (A)KCI和Cl2(B)KI和KCl(C)KCl(D)KI + I2 9实验室制取氯化氢水溶液时,气体要通过倒置漏斗溶于水,主要原

15、因是 (A)为了获得更浓的盐酸(B)便于操作(C)避免水沿导管倒流(D)氯化氢密度比空气大 10某金属氧化物的化学式为MxOy,那么该金属氯化物的化学式为 (A)MClx/y(B)MxCly(C)MCl2y/x(D)MyClx 11下列各种氯经物中,不能用盐酸与金属直接反应得到的是 (A)FeCl2(B)MgCl2(C)AlCl3(D)FeCl3 12往x盐溶液中通入过量氯气,再滴加硝酸钡和稀硝酸溶液,溶液中白色沉淀,x盐不可能是 (A)亚硫酸钠(B)硫酸钠 (C)硝酸银(D)碳酸钠13次氯酸钠的水溶液加入浓盐酸而慢慢产生气体x,Na2SO3的水溶液中加入稀H2SO4产生气体y,当x、y分别通

16、入H2S的水溶液中,下列叙述正确的是 (A)通入x析出硫,通入y不反应 (B)通入x、y均不反应 (C)通入x、y均析出硫 (D)通入y析出硫,通入x不反应 14下列四组物质中,反应后生成溴的组合是 KBr、稀H2SO4Na3PO4、稀H2SO4、NaBrNaBr和氯水NaBr、MnO2、浓H2SO4 (A)和 (B)和 (C)和 (D)和 15氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的最初生成物是 (A)HI和HClO(B)HCl和HIO (C)HClO3和HIO(D)HClO和HIO 16已知NaClO3 + 6HCl = NaCl + 3Cl2 + 3H2O,则氧化产物和还原

17、产物的质量比是 (A)6:1(B)5:1(C)3:1(D)2:1 17下列化学反应正确的是 (A)2Fe + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2 (B)Fe + Cl2 = FeCl2 (C)Cu + 2HCl = CuCl2 + H2 (D)Cu + Cl2 = CuCl2 18.下列反应属于氧化还原反应的是(A)2F2+2NaOH=2NaF+OF2+H2O (B)3O2=2O3(C)Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO (D)IF5+3H2O=HIO3+5HF 19甲、乙、丙三种溶液里各含一种卤离子,往甲中加入淀粉和氯水,则溶液变为蓝色,再往丙中加入淀粉和氯水,颜色

18、无明显变化,则甲、乙、丙中依次为 (A)Br-、Cl-、I-(B)Cl-、I-、Br- (C)I-、Br-、Cl-(D)Br-、I-、Cl- 20根据以下4个反应:H2S + I2 = S+ 2HI,SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O, 2NaI + Br2 = I2 + 2NaBr,SO2 + I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI,确定Br-、I-、H2S、SO2的还原性由强到弱的顺序是 (A)H2SSO2I-Br -(B)I-Br -SO2H2S (C)H2SI-Br-SO2(D)I-Br -H2SSO2 21砹是核电荷数最大的卤族元素,推测砹及砹的化合物最不可能具有的

19、性质是 (A)砹(At)易溶于某些有机溶剂(B)HAt很稳定(C)AgAt难溶于水(D)砹是有色固体22实验室用MnO2和浓HCl加热制取Cl2时,有14.6g氯化氢被氧化,将所得气体全部用石灰水吸收,可得到漂白粉(A)12.7g(B)25.4g(C)28.6g(D)50.8g 23取用等物质的量浓度的NaCl、BaCl2和AlCl3溶液,使含有同数目的Cl-离子,则需依次量取的体积之比是(A)3:2:1(B)6:3:2(C)1:1:1(D)无法计算 24一包白色粉末,可能是CaCl2、NaI、Na2CO3三种化合物中的一种或几种, 把它溶解于水得到无色澄清的溶液,再加酸化了的AgNO3溶液,

20、并有沉淀物出现,则此白色粉末是(A)CaCl2,NaI,Na2CO3(B)NaI,Na2CO3 (C)CaCl2,NaI(D)Na2CO3,CaCl2 25Wg NaCl与Wg 98%的浓硫酸混合,微热时,收集到m mol气体,再强热时,又收集到n mol气体,则m与n关系正确的是(A)m=n(B)mn(D)无法确定两者大小 二、填空题 26写出磷在氯气里燃烧的化学方程式_。其中的一种生成物(名称)_是无色液体,可用来制造敌百虫等多种农药。 27由于液态溴容易挥发,因此,实验室保存单质溴,除将试剂瓶放在冷暗的地方外,常在瓶内加一些水。这样,_层已呈橙色的液体为溴水,瓶内的空间还充满_色的溴蒸气

21、。 28(1)用高锰酸钾制氧气的试管里,残留的黑色固体用_洗涤; (2)做碘升华实验后附在试管壁内的紫黑色固体用_洗涤;(3)除去NaCl中混有的NaI可用_。 29氯水是含多种微粒的混和物,这些微粒在不同场合起不同的作用。在使碘化钾淀粉试纸变蓝的反应中,起作用的是氯水中的_,发生反应的化学方程式是_;使品红(一种有机色素)溶液褪色的变化中,起作用的是_,这是该物质的_性;与AgNO3溶液反应, 生成白色沉淀的是其中的_,反应的化学方程式是_;将氯水滴在石灰石上有气泡产生,起主要作用的是其中的_,反应的化学方程式是_;将白色的无水硫酸铜粉末加入氯水中会出现蓝色溶液,起作用的是其中的_。 30向

22、橙色的溴水中撒入足量的镁粉,充分振荡后过滤,滤液呈_色。原因是_。若向此滤液中加入适量的氯水后,溶液呈_色,原因是_。若向此滤液中加入硝酸银溶液,溶液中有_生成,原因是_。 31 根据上述反应过程: (1)写出AH的各物质的化学式(2)写出有关的化学方程式32 A B C D A 无色 白色 白色 B 无色 无明显现象 浅黄色 C 白色 无明显现象 白色 D 白色 浅黄色 白色 不用其他试剂鉴别AgNO3、CaCl2、Na2CO3和氢溴酸四种溶液,将它们随机编号为A、B、C、D,每次实验分别取原样少许,置于试管中,并使其两两混合,混合后的现象如上表所示, 据此,这四种溶液分别是(写化学式)三、

23、简答题 33为鉴定在氯酸钾晶体中含有氯元素,请选用给定的试剂和实验手段,将其实验操作步骤按先后次序填写_。 滴加AgNO3溶液加水溶解加热过滤后取滤渣过滤后取滤液加MnO2催化剂 加稀硝酸加稀盐酸冷却至室温 34 (1)写出图中标有、的仪器名称: (2)将产生的氯气通入B、C瓶中一段时间后,可以观察到B瓶溶液会变成 色。C瓶溶液会变成_色。 (3)装置B中KI发生变化的离子方程式为_,装置D中NaOH发生变化的化学方程式为_。 (4)根据反应后装置B、C中溶液变色的事实,可以比较Cl-与T-、Fe2+的还原性强弱。所得结论是Cl-_I-;Cl-_Fe2+(填、=、)。 四、计算题 35将浓盐酸

24、与MnO2反应,所得Cl2全部通入KI的溶液中,置换出12.7g碘,则消耗浓盐酸中HCl的物质的量是多少? 36将氯气通入250mL NaBr溶液中,反应一段时间后停止通氯气。将所得的溶液蒸干(设生成的溴全部蒸发掉)得到固体混和物44g, 并经分析这固体混和物中溴元素所占总质量的4/11。求: (1)参加反应的Cl2的体积(L)?(STP)(2)原250mLNaBr溶液的物质的量浓度是多少?元素周期律卤族元素性质总结配套练习 参考答案:一、DDBAA BCBCC DDCCB BDACA BBBBC二、 27上,红棕色 28(1)浓盐酸(2)酒精(3)氯水、加苯萃取或加热至干 29Cl2 Cl2

25、 + 2KI = 2KCl + I2;HClO,氧化性; HCl HCl + AgNO3 = AgCl+ HNO3;HCl, CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2;H2O 30无 Mg与Br2反应:Mg + Br2 = MgBr2; 橙,氯置换出溴:Cl2 + MgBr2 = MgCl2 + Br2; 白色沉淀,Cl-与Ag+反应:Cl- + Ag+ = AgCl(白色) 31(1)A:NaCl B:浓H2SO4 C:Na2SO4 D:BaSO4 E:HCl F:MnO2 G:Cl2 H:KI(或NaI) 32A:Na2CO3 B:HB C:CaCl2 D:AgNO

26、3 三、33 34(1)铁架台、分液漏斗、圆底烧瓶、烧杯 (2)蓝、红 (3)2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-;Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O (4)Cl-I-;Cl-Fe3+ 四、350.2mol 36(1)4.48L (2)2.4mol/L 卤族元素性质总结典型解题技巧体系归类总结一、卤族元素检验(鉴别)类试题 知识点参见第4页 III.9卤离子的检验卤单质的检验:1.溶于四氯化碳后显色2.淀粉-KI试纸显色(KI溶液+淀粉溶液显色,适用于F Cl Br)卤离子的检验:1.硝酸银溶液沉淀法(硝酸银溶液+稀硝酸)2.利用卤素的置换反应置换为卤单质,

27、再利用卤单质的检验方法检验卤族元素溶于水:卤分子,卤离子,要全面考虑例:检验氯化氢气体中是否含有氯气,可采用的方法有()A.用干燥的蓝色石蕊试纸 B.用干燥的有色布条 C.用湿润的蓝色石蕊试纸 D.用湿润的有色布条 E.将气体通入硝酸银溶液 F.用湿润的淀粉-碘化钾试纸解:需检验对象为氯气,对检验产生干扰的对象为氯化氢AB:在干燥情况下无反应 C:检验对象为氢离子,在对检验产生干扰的对象中,不可行D:检验的对象为次氯酸,而氯气与水反应可生成次氯酸,且不在对检验产生干扰的对象中,可行E:检验对象为氯离子,在对检验产生干扰的对象中,不可行F:检验对象为氯气,且不在对检验产生干扰的对象中,可行答案:DF二、互卤化物类试题 知识点参见第3页 III.7与水反应互卤化物与溶液反应化合价一般不发生变化,发生复分解反应,负价的卤元素变为无氧酸根,正价的卤元素变为含氧酸根和含氧酸盐的氧离子例:溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能跟大多数金属反应生成金属卤化物,能跟水反应IBr+H2OHBr+HIO下列有关叙述中不正确的是()A.IBr是双原子分子 B.IBr与水反应时,它既是氧化剂,又是还原剂 C.在很多化学反应中IBr是强氧化剂 D.跟NaOH溶液反应可生成NaBr和Na

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