卤族元素相似性和递变性

【41】从原子的核外电子排布，理解卤族元素〔单质、化合物〕的相像性和递变性。从原子的核外电子排布，理解卤族元素〔单质、化合物〕的相像性和递变性。卤素原子构造构造打算性质，宏观的性质都是由微观的构造打算的。从构造上看，卤素原子最外层电18性打算了其性质上的相像性，卤素都是活泼的非金属元素，氧化性〔得电子力气〕很强。原子构造上的递变性也带来了卤素化学性质上的递变性。F子层C

Br

渐渐增多原子核对外层电子引力 渐渐减弱得电子力气渐渐减弱卤素的氧化性 渐渐减弱由此可以看出氧化性的差异正是由原子构造的差异性造成的。同时，要把握类比迁移的学习方法，对于其它卤素性质的把握，应以氯为根底，依相像与递变的规律去推知。卤素的原子构造和性质的比较卤素单质的化学性质〔1〕卤族元素性质的相像性通过相像性，类比迁移，易于加深理解，便利记忆。①卤素单质都是双原子分子，都具有强氧化性，都可与金属反响生成卤化物。其水溶液为氢卤酸，都易挥发，浓溶液都可以产生白雾。③都可与水反响：C2,Br2,I2与水的反响相像，均生成氢卤酸和次卤酸，可用通式表示：X2H2O=HXHXOX=C,Br,IF2H2O反响与上述形式不同：2F22H2O=4HFO2④卤素离子的相像性：HNO3〔F-F可溶于水，不是沉淀：C-Ag=AgC↓〔白色〕Br-Ag=AgBr↓淡黄色↓〔黄色〔〕卤族元素性质的递变性卤族元素的单质和化合物均可发生某一类型的反响，但这种相像性的背后也有差异性，F,C,Br,I四种元素的挨次有规律地表达出差异，这种现象称为递变性。①氧化金属单质的力气渐渐减弱I2的氧化力气比前几者稍弱，生成铁的低价盐：碘化亚铁。2Fe3X2=2FeX3X=F,C,BrFeI2=FeI2②与H2化合由易到难，生成的卤化氢越来越不稳定H2F2冷、暗处=2HF 爆炸H2C2 2HC 爆炸H2Br22HBr缓慢H2I2 2HI 缓慢且可逆说明卤素单质的非金属性和氧化性F2→I2依次减弱。③与水反响由易到难，反响程度越来越弱。④按从F2→I2的挨次，前面元素的单质能把后面的元素从其化合物中置换出来：2NaCF2=2NaCC2〔由于F2能与水猛烈反响，故应与熔融盐反响〕2NaBrC2=2NaCBr22KIBr2=2KBrI22KIC2=2KCI2⑤HX的递变性质：HF→HI复原性渐渐增加，水溶液的酸性渐渐增加。HX复原性的递变，在制备HXHF、HC可用浓H2SO4制取，利用难挥发性酸制备挥发性酸的原理：HF：CaF2H2SO4浓CaSO42HF↑HC:2NaCH2SO4Na2SO42HC↑HBrHIHF、HC的复原性显著增加，会与具强氧化性的浓H2SO4发生氧化复原反响而不能共存，从而不能用浓H2SO4HBr,HI。同理，HBr,HIH2SO4枯燥。2HBrH2SO4浓=Br2SO22H2O2HIH2SO4浓=I2SO22H2OHBr,HI必需用无强氧化性的高沸点酸浓H3PO4：NaBrH3PO4HBr↑NaH2PO4KIH3PO4HI↑KH2PO4例1IA族的氢元素也可以放在ⅦA族。以下物质中能支持这种观点的是〔〕A．HF B．H3O C．NaH D．H2O2【解析】X7e－1e－成为稳定的X－。而H1e－也成为H－He一样的稳定构造的H－，所以选NaH。【答案】C【点评】从构造上看，卤素原子最外层电子数都是7，在化学反响中只需要得到1个电子就可到达8IA族的氢元素也可以放在ⅦA族，确实有一些化学工作者提出过这个说法。例2砹〔At〕是原子序数最大的卤族元素。砹和砹的化合物具有的性质是〔〕常温下单质是固态，颜色比碘单质深B．HAt是不稳定的弱复原剂C．单质砹易溶于某些有机溶剂D．NaAt溶AgAt不溶于水【解析】A．由物性递变规律可知F2I2颜色依次加深，状态由气液固，由此可推想砹〔At2〕I2深，且也可能是固体，所以此性质正确。HFHIHI是较强的复原剂，HAtHIHAt性质的说法不正确。F2C2Br2I2At2也应具有此性质。DNaAt〔AgF外均不溶于水，AgAt也应不溶于水。【答案】B〔〕同族元素某些未知性质。3IC的化学性质跟氯气相像，估量它跟水反响的最初生成物是〔〕AHI和HCO BHC和HIO CHCO3和HIO DHCO和HIO【解析】氯化碘IC的化学性质跟氯气相像，即它可以与水发生相像的反响。但要留意ICC2IC分子中，I显正价，CC2不同的地方。H2O可看成为由H和OH组成的，依据化合物中正与负的结合可知：IC＋H2O HC＋HIO。【答案】B【点评】C2＋H2O H＋C＋HCO与IC＋H2O HC＋HIO是“貌合神离”的两个反响，前者是氧化复原反响，后者不是。在高考复习中要留意卤素及其化合物的共性和特性，重视萃取和分液试验。1．卤素及其化合物的主要特性卤族元素是最外层电子数最多的主族元素,卤族是惟一全部由非金属元素构成的元素族，卤素的非金属性比同周期其他元素都强。氟是最活泼的非金属，单质的氧化性最强，氟离子〔F－〕很难被氧化，氟元素在化合物中化合价只有－1价，无正价。常温下氟气与水猛烈反响且不同于其他卤素〔产物不同，原理不同。不能从其他卤化物的水溶液中置换出其他卤素〔先与水发生置换反响，能与稀有气体反响〔常见的产物均为白色。溴在常温下为红棕色液体〔惟一的液态非金属单质，极易挥发产生红棕色有毒的溴蒸气。试验室通常将溴密闭保存在阴冷处，不能用橡皮塞，盛有液溴的内常加适量水〔为什么。溴水是试验室常用试剂，能使溴水褪色的物理方法有：①向溴水中参与活性炭，利用活性炭的吸附性使溴水褪色；②向溴水中参与汽油、苯及其同系物、四氯化碳等有机溶剂，溴被萃取而使水层呈无色。化学方法有：在溴水中分别参与镁粉、硫化钠溶液、硝HSSOCHCH2 2 24 22碘是紫黑色固体，具有金属光泽，易升华〔常用于分别提纯碘、易吸潮〔遇铁在〔I〔常用来检验碘的存在，2碘的氧化性较其他卤素弱。与变价金属铁反响生成FeI2

而不是FeI3AgF易溶于水,无感光性,其他卤化银难溶于水,具有感光性。C－、Br－、I－浅黄色、黄色的卤化银沉淀，假设再参与稀硝酸，沉淀不溶解〔AgF。2．萃取和分液萃取是用萃取剂将某溶质从其溶液中分别出来的方法。选用萃取剂的原则：①和解度要大于原溶剂中的溶解度。操作要求：其一，萃取过程要充分振荡；其二，当两种液体交界液面降至旋塞位置时，适时关闭旋塞。萃取常用的主要仪器是分液漏斗。分液是把两种互不相溶且密度不同的液体混合物〔可分成上下两层〕从界面处分别开的操作。使用的仪器是分液漏斗。萃取和分液是两码事儿，但在操作时有亲热联系。萃取常在分液漏斗中进展，萃取后都要进展分液。操作步骤〔萃取与分液结合进展〕混合振荡→静置分层→分液分液时，翻开分液漏斗的活塞，将下层液体从分液漏斗颈渐渐流出，当下层液体刚好流完便马上关闭活塞，不要让上层液体流出。上层液体要从分液漏斗上口倒出。随着卤素原子半径的增加，以下递变规律正确的选项是〔〕A单质的熔沸点渐渐降低B卤素离子的复原性渐渐增加C气态氢化物的稳定性渐渐增加D单质的氧化性渐渐增加答案：B提示：随着卤素原子序数增加，由于相对分子质量的增大，单质的熔沸点渐渐上升，常F2，C2为气态，Br2为液态，碘为固态；在一样条件下，单质的氧化性渐渐减弱，对应增加。在含有溴化钾和碘化钾的混合溶液中通入少量的C2，将反响后的溶液蒸干，并将所得固体高温加热，最终所得物质中含有〔〕AKC BKBr CKI DI2答案：D提示C2I2C2Br2，故最终所得物质确定KCKBrKIC2C2，KCKBrKI，固然也不会有溴和碘。Br2NaOH溶液的反响类似C2NaOH溶液的反响。用溴水作试剂可以将以下各组中的溶液鉴别出来的是〔〕苯、汽油、酒精B．AgNO3、NaOH、KIC．NaC、NaBr、NaI D．汽油、酒精、NaOH答案：B、D提示色，下层几乎无色，酒精与溴水互溶，得到的溶液显橙黄色，A不能区分。NaOHBr2反响DB溴水褪色；溶液显褐色。故B组能区分，C组前两种无反响，现象一样，故不能区分。氰气的分子式为CN2，其性质和卤素相像，称为“类卤素CN2的表达中不正确的选项是〔〕A．CN2化学性质活泼B．CN2NaOH反响C．CN2参与反响时常做氧化剂D．CN2可以和H2反响答案：B提示CN2表是氯气，所以，依据氯气的化学性质和物理性质可以推导出此题答案。：①A、B、C、D四种物质均含有元素X，有的还可能含有元素Y、Z。元素X、Y、Z的核电荷数依次递增。②X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。③室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反响，可得到B和C。④化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。1元素X是，Z是。2写出③中反响的化学方程式。3写出④中反响的化学方程式。答案：1C或氯；K或钾2C2＋2KOH＝KC＋KCO＋H2O提示：单质能与碱溶液反响，除金属铝，就是非金属的硅、氯气、溴和碘等。但符合题A、B、CX，则只能是氯气、溴和碘。由于溴和碘的核电荷数较大，故此题中的ADY应是氧气，Z应是金属钾。在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，实行下面的工艺流程生产单质碘。试答复以下问题：乙、丁中溶质的化学式：乙 ，丁 。第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是 〔填写字母编号〕A．除去未反响的NO－3除去未反响的I