最新高中化学高三化学复习卤素 精品.docx
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最新高中化学高三化学复习卤素精品
高三化学复习卤素
主要内容:
1.以氯元素为核心的知识要点
2.卤素的相似性、递变性及特殊性
二、学习指导
(一)Cl2的化学性质HCl+O2
NaCl
黄色火焰
(白烟)
光↑
HCl+HClONa
点燃
HClH2(纯)+H2O高
FeCl3
(棕烟)
安静燃烧点燃价
苍白色火焰与非金属反应与金属反应Fe金
白雾点燃属
Br—(或I—)
HClH2(混)Fe2+氯
CuCl2
(棕黄烟)
爆炸点燃或光照+OH—化
Cu物
Fe3+点燃
Br2Cl—+ClO—+H2O
或I2
小结:
Cl2是一种很活泼的非金属单质,具有强氧化性,与金属、非金属反应时一般都作氧化剂,也可氧化许多较纸价具有还原性的物质。
如Cl2+SO2+H2O==2HCl+H2SO4
Cl2+H2S==S↓+2HCl
Cl2+2HI==I2+2HCl
但在与水或碱的反应中,Cl2既作氧化剂又作还原剂,发生变化反应。
与碱液反应,湿度不同,可能有不同的产物,如
常温:
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
加热:
3Cl2+6NaOH====5NaCl+NaClO3+3H2O
注意:
Cl—与ClO—(或ClO3—)在碱性条件下共存但在酸性条件下不共存。
Cl—ClO—(或ClO3—)Cl—ClO—(或ClO3—)
歧化OH—归化H+
Cl2Cl2
(二)氯化成分的多样性及其验证
1.事实结论
观察淡黄绿色存在Cl3
KI一淀粉变蓝
氯水
石蕊试液先变红后褪色存在H+、HClO
NaCO3有气泡存在H+
AgNO3有白色沉淀存在Cl—
思考:
为何无HCl分子?
2.原因分析
Cl2+H2OHCl+HClO
‖
H++Cl—H++ClO—
离子方程式为:
Cl2+H2OH++Cl—+HClO
2HClO2HCl+O2↑
比较新制氯水久置(光照)氯水
分子Cl2、HclO、H2OH2O
离子H+、Cl—、ClO—H+、Cl—
想一想:
①新制氯水中H+、Cl—、ClO—离子浓度大小顺序如何?
②如何检验一瓶氯水是新制还是久置变质的?
③如何保存新制的氯水?
3.影响氯水中Cl2+H2OH++Cl—+HclO的化学平衡
加入物成分浓度变化平衡移动应用
①可溶性氯化物C(Cl—)↗左移用饱和食盐水收集Cl2
或除去Cl2中的HCl
②酸C(H+)↗左移ClO—、Cl—、H+不共存
③碱C(H+)↘右移用NaOH吸收Cl2或用石灰乳制漂白粉
④光照C(HClO)↘右移氯水见光度质。
⑤NaHCO3C(H+)↘右移制高浓度HclO溶液
⑥NaHSO3C(Cl2)↘左移使HClO浓度降低
(发生氯化—还原反应)
小结:
HClO的性质
(1)弱酸性:
HCl>H2CO3>HClO
漂白粉的漂白的原理:
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
或Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO
思考:
漂白粉长期露置于空气中失效,原因是?
变质后的成分是什么?
(2)强氧化性
(3)漂白性
(4)不稳定性
(三)Cl2的制法
1.实验室制法
(1)原理:
强氧化性物质和盐酸反应
↓如
MnO2.KmnO4.NaClO等
(2)反应:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
注意:
稀HCl与MnO2不反应。
2KmnO4+16HCl====2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O
(3)制气装置
①发生装置②净化装置③收集装置④尾气吸收
固+液气除去HCl除去H2O向上排气集气法
尾气处理
NaOH溶液吸收
2.工业制法
电解饱和食盐水(氯碱工业)
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(四)卤素的相似性、递变性、特殊性
氟
氯
溴
碘
单
质
物
性
状态
熔、沸点
气
气(易液化)
液(易挥发)
固(易升华)
Mp.Bp.↗
颜色
淡黄绿色
黄绿色
红棕色
紫黑色
颜色↗
密度
ρ↗
X2与H2O化合难易
条件
冷暗处
光照
加热
持续加热
条件越高
程度
剧烈爆炸
爆炸
缓慢
化合同时分解
剧烈程度越低
X2与H2O反应剧烈程度
2F2+2H2O=4HF+O2
X2+H2OHX+HXO(X—Cl.Br.I)
剧烈
缓慢
微弱
极弱
水溶性
与水反应生成HF酸
水中溶解性依次减小,有机溶剂中溶解性依次增大
与稀有气体反应
能,如生成XeF2、XeF4、XeF6、KrF2等
一般不与稀有气体反应
与淀粉显色反应
一般不反应
变蓝(I2特性)
化合价
只有—1价、无正价
有—1、+1、+3、+5、+7等
含氧酸
无含氧酸
有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等
卤化银
色
AgF(白)
AgCl(白)
AgBr(淡黄)
AgI(黄色)
水溶性
易溶
均难溶,且溶解度依次减小
感光性
难分解
见水均易分解
感光性渐强
卤化钙(镁)水溶性
难溶
一般难溶
(四)卤素单质不同溶剂中呈现的颜色
X2
颜色
溶剂
Cl2
Br2
I2
水
淡黄绿色
橙色
棕黄色
或CCl4
黄绿色
橙红色
紫红色
C2H5OH
褐色
注意①溴或碘单质能否与加入溶剂溶为一体,取决于Br2或I2在这些溶剂中的溶解性如何。
②溴水或碘水中加入一种溶剂是否出现分层现象,取决于溶剂与水是否互不相溶。
③水溶液中加有溶剂若有分层现象,有色层上层还是下层,取决于有机溶剂与水的相对密度大小。
记住
>ρ水>ρ汽油(或苯)
(五)溴水褪色情况种种
(1)物理变化——萃取
足量萃取剂CCl4或苯加入到少量溴水中,充分振荡、静置、分液,所得水层几乎无色。
思考萃取剂必须具备什么条件?
提示①萃取剂与被萃取的物质(又称萃取质)不发生反应
②萃取剂能更好地溶解萃取质
③萃取剂与原溶剂互不相溶且密度差异大。
(2)化学变化使溴水褪色
①加成反应:
烯、炔
卤代烃
②取代反应:
苯酚
三溴苯酚
③歧化反应:
强碱溶液。
3Br2+6OH—=5Br—+BrO3—+3H2O
Mg或Zn粉:
Mg+Br2=MgBr2
④还原反应H2S:
Br2+H2S=S↓+2HBr
SO2:
Br2+SO2+H2O=2HBr+H2SO4
SO32—:
Br2+SO32—+H2O=SO42—+2H++2Br—
想一想:
溴水中加入适量的FeCl2或KI能使其褪色吗?
提示:
Br2+2Fe2+==2Br—+2Fe3+棕
黄
Br2+2I—==2Br—+I2色
结论:
有反应发生,不一定能使溴水褪色,要注意生成物有无颜色。
三、典型例析
例1.将0.2molMnO2和50mL12mol/L盐酸混合缓慢加热,反应完全后向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成AgCl沉淀物质的量为xmol(不考虑盐酸的挥发)
A.x=0.3B.x<0.3C.0.3<x<0.6D.以上结论都不对
解析MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
1mol4mol
0.2mol0.6mol
若认为0.6molHCl不足,按其完全反应求出产生的Cl2,后再继续求解,则一种错误的解法。
原因是当盐酸稀到一定程度时,就不能再与MnO2反应生成Cl2,故x只能是一个范围。
假设HCl完全反应:
4HCl~Cl2~2Cl—(被氧化)
4mol2mol
0.6mol0.3mol
余nCl_=0.6-0.3=0.3(mol)
生成AgCl:
0.3mol
假设HCl未被氧化:
nAgCL=nHCl=0.6mol
故x的取值范围是:
0.3<x<0.6
本题答案:
C
例2.取一定量的MnO2和KClO3混合加热,反应完全后,将剩余的固体和浓盐酸混合加热,反应完全后将溶液蒸干,得固体质量与原混合物质量相等,求MnO2在原混合物中的质量分数。
解析:
本题包含2个反应.只有2个反应的固体质量改变相互抵消,方可使最后所得固体与原固体质量相等。
该死题可采用差量法求解。
设原有固体混合物100g,其中MnO2的质量为xg,则含KClO3为(100-x)g.
2KClO32KCl+3O2↑ △m固(减)
24532×3
(100-x)
MnO2+4HClCl2↑+MnCl2+2H2O△m固(增)
8739
x
x
△m固(减)=△m固(增)
(100-x)=
x
x=46.6(g)
MnO2%=
×100=46.6%
例3.某澄清透明待测液中可能含有NH4+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Cu2+、Br—、NO3—、SO42—等离子的一种或数种,进行下列实验:
根据实验结果:
(1)判断待测液中有无SO32—离子,并写出理由:
_____________________________________________________________。
(2)写出沉淀B的成分(要求说明B中肯定含有哪些物质?
可能含有哪些物质?
)
_____________________________________________________________。
(3)写出①、②、③各步反应的离子方程式:
①___________________________________________________________;
②________________________;③_______________________________。
+Cl2+BaCl2
适量过滤KI粉液
①
滤液
汽油
分层
KI淀粉液
过滤②
+H2S加过量稀
NaOH溶液
无现象发生
+HCl+HCl
③
解析:
判断有无SO32—,并不能根据原溶液通入H2S,无现象产生作出结论,因为SO32—与H2S并不反应,而应根据后面现象得知原溶液有Fe2+、Al3+,它们与SO32—要反应而不共,存。
故待测液中无SO32—。
因Cu2+与H2S要反应生成CuS(黑色),而Fe2+、Al3+、Mg2+、NH4与H2S均不反应,说明待测液中无Cu2+。
另根据过程①、②现象说明原溶液中会有Br—和Fe2+,它们分别被Cl2氧化成Br2和Fe3+进一步又把I—氧化成I2,使淀粉变蓝。
答:
(1)原待测液无SO32—。
因经分析原待测液中含有Fe2+、Al3+,它们与SO32—不共存。
(2)沉淀B中肯定有Fe(OH)3,可能有Mg(OH)2。
(3)①Br2+2I—=I2+2Br—
②2Fe3++2I—=I2+2Fe2+
③AlO2—+H++H2O=Al(OH)3↓
巩固练习
一选择题(每小题有1~2个正确答案)
1.将足量的氯气通入下列溶液中,溶液中溶质产生阴阳离子的结构都改变的是()
A.AgNO3B.Na2CO3C.NaOHD.FeBr2
2.向溴水中通入(或加入)下列物质,溴水不褪色的是()
A.KIB.KOHC.SO2D.C2H4
3.下列试剂的保存方法错误的是()
A.用棕色瓶保存氯水B.用玻璃瓶保存氢氟酸
C.用玻璃瓶保存烧碱D.液溴用水封密闭保存
4.已知反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2在常温下就能迅速进行。
下列叙述错误的是()
A.该反应是置换反应,氧化性Cl2>N2
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比是2:
3
C.被氧化的氨与未被氧化的氨的质量之比为1:
3
D.氧化产物与还原迁移的物质的量之比为6:
1
5.在实验室中制备HCl气体,下列方法中可行的是()
①NaHSO4(固)②H2SO4(浓)+HCl(浓)
③H2SO4(浓)+KCl(固)有④H2SO4(浓)+NaCl(固)+MnO2
A.只有①②B.只有①②③ C.只有①③④D.①②③④
6.自来水可以用氯气水毒,某学生用这种自来水去配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质问题是()
A.AgNO3B.FeCl3C.Na2SO3D.AlCl3
7.下列物质性质递变规律正确的是()
A.酸性:
HFO4>HClO4>HbrO4>HIO4B.稳定性:
HF>HCl>HBr>HI
C.酸性:
HF>HCl>HBr>HID.还原性:
I—>Br—>Cl—>S2—
8.将某种卤化物和浓H2SO4和浓HCl加热制取Cl2时,有14.6gHCl被氧化,将所得气体全部用石灰水吸收,可得漂白粉质量是()
A.氟化物B.氯化物C.溴化物D.碘化物
9.实验室用MnO2和浓HCl加热制取Cl2时,有14.6gHCl被氧化,将所得气体全部用石灰水吸收,可得漂白粉质量是()
A.14.3gB.25.4gC.28.6gD.50.6g
10.下列各组气体室温下可共存的是()
A.H2和F2B.HI和Cl2C.HBr和NH3D.H2和O2
11.关于氯化氢的叙述正确的是
①胃酸中含有HCl②盐酸的酸性比相同浓度的氢氟酸强③氯化氢和盐酸是同一种物质④氯化氢的水溶液叫氢氯酸⑤氯化氢是一种浅黄绿色的有刺激性气味的气体⑥不宜用浓盐酸制取CO2、H2⑦在通常状况下,1g水大约能溶解500g氯化氢⑧液态氢中氢离子浓度很大,故体现较强的酸性。
A.①②④⑥ B.①②③⑤⑦⑧ C.除③⑤⑥外D.以上答案均不正确
12.碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因。
为解决这一全国性的问题,我国已经开始实施“智力工程”,最经济可行的措施是①食盐加碘(盐)②面包加碘(盐)③大量食用海带④注射含碘药剂⑤食用碘酒⑥多晒太阳⑦多运动⑧食用碘油丸
A.① B.①②③④ C.均可行D.均不可行
13.将NaCl和NaBr的混合物mg,溶于足量的水配成500mL溶液A,再向其中通入足量的Cl2,充分反应后蒸发至干,得固体(m-2)g,则A溶液中Na+、Cl—的物质的量浓度之比不可能是
A.3:
2:
1B.3:
1:
2C.4:
3:
2D.3:
1:
4
14.向NaCl溶液中滴入少量AgNO3溶液出现白色沉淀,再滴加少量KI溶液,沉淀转为黄色,继续滴加Na2S溶液,沉淀又变黑色。
根据上述变化过程可知此三种沉淀物的溶解度关系为
A.AgCl>AgI>Ag2S B.AgCl<AgI<Ag2S
C.AgCl=AgI=Ag2SD.无法判断
15.砹是原子序数最大的卤族元素,根据卤素性质的递变规律,对砹及其化合物的叙述不正确的是
A.KAt核间距大于KBrB.NaAt熔点较高
C.砹在常温下为白色固体D.砹易溶于水难溶于四氯化碳
16.浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2Cl2↑+2H2O,用贮存过久的漂白粉与浓酸反应制得的氯化中,可能含有的杂质气体是:
①CO2②HCl③H2O④O2
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①④
17.某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液,下列途径中最合理的是
A.Cl2
FeCl3
FeCl3溶液
B.Cl2
HCl
盐酸
FeCl2溶液
FeCl3溶液
C.Cl2
HCl
盐酸
FeCl2溶液
FeCl3溶液
D.Cl2、H2
HCl
盐酸
废铁
Fe2O3→FeCl3溶液
18.将8.7gMnO2与含HCl14.6g的浓盐酸共热制取氯气,可制得Cl2的质量是
A.等于7.1gB.小于7.1g
C.大于7.1g,小于14.2gD.大于14.2g
19.某无色气体可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一种或几种。
将该气体通入到适量氯水中,恰好完全反应,不再剩余气体。
将所得到的无色溶液冷媒装在两支试管中,分别加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液,均产生白色沉淀。
则下列判断正确的是
A.原气体中一定有SO2,一定没有HBrB.原气体中可能有SO2
C.原气体中一定有HClD.不能确定有无HCl,但一定没有CO2
20.在一种酸性溶液中可能存在Fe3+、NO3—、Cl—、I—中的一种或几种离子,向该溶液中加入溴水,溴单质被还原,由此可推断溶液中
A.一定含有I—,不能确定是否含有Cl—B.可能含有NO3—、Cl—、I—
C.可能含有NO3—D.不含有Fe3+
21.在标准状况下有22.4L氯气和氢气的混合气体,在一密闭容器中充分反应后,将此气体冷却与1L1mol/L的NaOH溶液充分反应,最后此溶液
A.一定显酸性B.一定显碱性
C.可能显酸性,可能显碱性,可能显中性D.以上答案均不正确
22.下列萃取与分液结合进行的操作(以煤油为萃取剂从碘水中萃取碘)中,错误的是
A.饱和碘水和煤油加入分液漏斗中后,塞上口部的塞子,用手压住分液漏斗口部,一手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来,用力振荡。
B.静置,待分液漏斗中溶液分层后,先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体)
C.打开分液漏斗的活塞,使全部下层液体沿承接液体的烧杯壁慢慢流出
D.最后继续打开活塞,另用容器承接并保存上层液体
23.密闭容器中充有H2、O2、Cl2,充分燃烧后无气体剩余,冷却后得以到的溶液中溶质的质量分数为33.6%,则原溶液中H2、O2、Cl2的体积比为
A.9:
4:
2B.9:
4:
1C.2:
1:
1D.2:
1:
2
24.下列做法正确且必要的是
A.做铁在氧气里燃烧的实验时,在集气瓶底铺上一层细沙
B.碘化银放在棕色瓶里避光保存
C.常温下用稀硫酸跟氯化钠反应制取氯化氢
D.用长期存放的漂白粉漂白织物
25.已知H2+F2====2HF,2F2+2H2O===4HF+O2,HF+NaOH===NaF+H2O,现将若将aLH2和F2的混合气体在暗处发生爆炸性化合反应,用足量的NaOH溶液吸收铅制密闭容器中的气体,最后残余同条件下的气体bL,则原混合气体中F2的体积可能是
A.(a+b)/2LB.(a-b)/2LC.(2a+b)/2LD.(a-2b)/2L
二、填空题
26.
(1)下列装置(如下图所示)在实验室中可用来吸收的HBr气体的是________,理由:
____________________________________________________。
27.如图6—1所示,试管中集满了干燥的氯气,胶头滴管中装有供
反应的足量浓氨水。
滴入浓氨水,开始时试管内发生的反应有氧化
还原反应:
NH3+Cl2→N2+HCl并产生红光和白烟。
请根据以上反应和现象回答下列问题:
(1)标志反应全部完成的现象是_____________________________
_________________________。
(2)反应完毕后,将试管浸入水中倒立,取下滴管,有水进入试管。
在室温时,进入试管内的水占试管容积的___________。
(3)反应中生成的白烟是_________。
(4)写出试管中反应的化学方程式:
____________________________。
28.按下面的实验过程填空:
通入Cl2加CCl4
①分层
KI—淀粉
②
KI
③(下层)
(1)写出a、b、c、d四处的颜色:
a________;b________;c________;d________;
(2)写出上述有关反应的离子方程式:
①_______________________________________________;
②_______________________________________________;
③_______________________________________________;
29.用图示装置制取PCl3,在反应管D中放入足量的白磷,将氯报韧带不间断地通入,氯气与白磷就会发生反应,产生火焰,PCl3和PCl5物理常数如下表.
(1)为迅速得到的持续的氯气,若B中装的是MnO2,则A中应加________,对B还须_______。
(2)PCl3遇水会强烈水解,所以D、C、E仪器以及其中所装物质不可含水分。
为此C中应装入_______,作用是___________;生成的PCl3在E中收集,为使PCl3冷凝,应在G中加入_________;在E的支管处所连接的仪器的名称是_________,其中所装无水CaCl2的作用是_______________,H处导管需较长且较粗的原因是__________。
(3)装置末端导出的气体应用__________溶液进行处理,目的是____________。
若要省去最后的溶液处理装置而不会影响整个实验,必须将K中无水CaCl2换成_________。
30.下框中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物(生成C时的其他产物或其他反应中生成的水已略去),其A、F为酸,D、E为盐。
C、G为气体。
光
冷水
热KOH
溶液
(1)物质D是_______,F是_________。
(2)写出C与热KOH溶液质应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(3)nmolC无论按途径(Ⅰ),还是按途径(Ⅱ)最终生成的G的物质的量均为_______mol。
其本质原因是__________。
三、计算题
31.在200mLFeCl3和FeCl2混合溶液中,加入0.10mol铁粉恰好完全反应,溶液中无Fe3+,取反应后溶液的1/100与Cl2反应,溶液中Fe2+有80%被氧化成Fe3+,向通入Cl2后的溶液中再滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀0.028mol,求原溶液中FeCl3和FeCl2的物质的量浓度各是多少?
参考答案
一、1.D2.A3.B4.BD5.B6.D7.B8.B9.B10.D
11.A12.A13.CD14.A15.CD16.A17.B18.B19.AD
20.AD21.C22.D23.B24.AB25.B
二、26.BCDHBr极易溶于水,利用这些装置既可充分吸收,又可防止倒吸。
27.
(1)不再放出红光和产生白烟
(2)
(3)NH4Cl
(4)8NH3+3Cl2==6NH4Cl+N2
28.
(1)棕黄,橙红,蓝,紫红
(2)①2Fe2++4Br—+3Cl2==2Fe3++2Br2+6Cl—
②2Fe3++2I—==2Fe2++I2
③Br2+2I—==2Br—+I2
29.
(1)浓盐酸,加热
(2)无水CaCl2(或P2O5);干燥Cl2;冷水或冰水;干燥管;防止空气中
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