卤族元素复习讲义
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第三章常见元素的单质及其重要化合物第一节卤素【知识网络】1.分清氯水、溴水的成分,反应时的作用和褪色的原理。
氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2O HCl+HClO,使其成分复杂且随着条件的改变,平衡发生移动,使成分发生动态的变化。
当外加不同的反应物时,要正确判断是何种成分参与了反应。
氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色。
反之,也有许多物质能使氯水、溴水褪色,发生的变化可属物理变化(如萃取),也可属化学变化,如歧化法(加碱液)、还原法(如Mg、SO2等)、加成法(加不饱和的有机物)等。
值得一提的是有时虽然发生化学变化,但仍生成有色物,如Br2与Fe或KI反应。
2.区分清楚萃取和分液的原理、仪器、操作以及适用范围与其他物质分离方法不同。
萃取和分液是物质分离的众多方法之一。
每一种方法适用于一定的前提。
分液适用于分离互不相溶的两种液体,而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的。
一般萃取和分液结合使用。
其中萃取剂的合理选择、分液漏斗的正确使用、与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键。
命题以选择何种合适的萃取剂、萃取后呈何现象、上下层如何分离等形式出现。
解题关键是抓住适宜萃取剂的条件、液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素。
分液操作时注意“先下后上、下流上倒”的顺序。
为确保液体顺利流出,一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐,与大气相通。
【典型例题评析】例1 氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的生成物是(1998年全国高考题)A.HI和HClOB.HCl和HIOC.HClO3和HIOD.HClO和HIO思路分析:题目以考生未学过的卤素互化物为素材,让考生对不同卤素的非金属性相对强弱作出判断。
这种判断是以卤素跟氢、氧相互结合以及形成正负化合价的能力来实现的。
先联想Cl 2+H 2O=HCl+HClO ,推断ICl 与H 2O 反应有两种可能:ICl+H 2O=HI+HClO ,ICl+H 2O=HCl+HIO 。
第18讲卤族元素溴、碘单质的提取[复习目标] 1.掌握卤素单质的性质及卤素离子的检验。
2.掌握卤素单质的提取。
考点卤素单质的性质及X-的检验1.卤族元素卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第ⅦA族,价层电子排布式为n s2n p5。
2.溴、碘单质物理性质比较性质Br2I2颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性①在水中溶解度不大;②易溶于有机溶剂特性易挥发、有毒①易升华;②使淀粉溶液变蓝3.氯、溴、碘单质化学性质比较与水反应X2+H2O HX+HXO 氯、溴、碘与水反应由易到难与碱反应(NaOH) 2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O氧化性①Cl2>Br2>I2,还原性:Cl-<Br-<I-;②氯、溴、碘与氢气化合由易到难;③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价4.氟的特殊性(1)氟无正化合价。
(2)F2能与水反应放出O2,化学方程式:2H2O+2F2===4HF+O2。
(3)在HX中,HF的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。
5.卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液――――――――――→滴加稀硝酸和AgNO 3溶液生成⎩⎪⎨⎪⎧ 白色沉淀,则有Cl -浅黄色沉淀,则有Br-黄色沉淀,则有I -(2)置换——萃取法 未知液――――――――→加适量新制饱和氯水振荡 ―――――――――――→加入CCl 4(下层)或汽油(上层)振荡有机层呈⎩⎪⎨⎪⎧红棕色或橙红色,表明有Br -(浅)紫色或紫红色,表明有I - (3)氧化——淀粉法检验I -未知液―――――――――――――→加入适量新制饱和氯水(或双氧水)振荡 ―――→淀粉溶液振荡蓝色溶液,表明有I - [应用举例]鉴别NaCl 溶液、NaBr 溶液、NaI 溶液可以选用的试剂是②④⑤(填序号)。
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl 4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO 3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl 4、淀粉溶液1.卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液( )2.浓H 2SO 4能干燥HCl ,所以浓硫酸也能干燥HBr( )3.加碘盐能使淀粉变蓝( )4.清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗( )5.液溴易挥发,存放液溴的试剂瓶中应加水封( )6.用加热的方法可将NaHCO 3中混有的少量碘除去( )7.可用F 2与NaCl 溶液反应产生Cl 2,验证F 2的氧化性大于Cl 2( )答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.×一、卤素性质的递变规律1.下列有关卤素的说法错误的是( )A .从HF 、HCl 、HBr 、HI 酸性递增的事实,可推出F 、Cl 、Br 、I 的非金属性递增的规律B .HF 、HCl 、HBr 、HI 的热稳定性依次减弱,还原性依次增强C .单质的颜色随核电荷数的增加而加深D .碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度答案 A解析 元素非金属性的强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关,可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较,A错误;I2在KI溶液中存在平衡:I2+I-I-3,可使其溶解度增大,D正确。
第一册第四章第二节卤族元素【教学内容与目的要求】1、使学牛拿握卤族元素性质变化的规律。
2、使学生了解可逆反应的涵义。
3、了解卤化银的性质,用途及碘对人体健康的作用。
4、通过对卤素结构、性质的对比,培养学生比较、分析、归纳问题的能力。
【知识重点】卤素性质比较【知识点精讲】本节是在学习氯气知识的棊础上,以对比的方式介绍卤族元素在结构和性质上的相似性和差异性,并进一步总结出其间的联系。
从和似性入手,重点介绍共性及包含的个性,最后以递变性结束。
学习时,应注意在掌握知识的同时,提高比较、分析、归纳问题的能力。
1、卤素单-质都是双原子分子,随着元素的原子序数的逐渐递增,单质的物理性质如卤素单质的熔沸点、颜色等发生规律性的递变,不同卤素单质有它的特殊性。
如:①C12易液化;②缶2易挥发,浪蒸气冇毒,为防止混挥发,液涣应盛装在棕色磨口试剂瓶里(不能用橡皮塞),并向瓶中加入少量水液封;③碘易升华。
2、卤素原子结构相似,最外层都有7个电子,结合一个电子的能力都很强,所以以卤素都具有强氧化性,是活泼的非金属元素。
随着核电荷数的递增,电子层数的增加,原子半径的增大,卤索原子获得电子的能力减弱,其单质的氧化性逐渐减弱。
卤索单质都能与金属、盘气、水、碱等反应。
但氟气与水反应冇02放;lh 2F2+2H2O==4HF+O2;碘单质能使淀粉变蓝色。
3、在卤素的重要化合物中耍特别注意:①卤化氢都易溶于水,其水溶液都是酸,其酸性:HF<HCl<HBr<HI但HF。
酸能腐蚀玻璃;卤化氢的稳定性:HF>HCl>HBi>HI;还原性: HF<HC1<HB1<HI (HF、HC1不能被浓H2SO4氧化)。
②在Agx中,AgF易溶于水,其余均难溶于水;卤化银见光分解,AgBr> Agl的感光性强,AgBr•常作照相感光剂,Agl见光分解吸收热量口牛成的Ag粒起凝结水蒸气的作用,故常用于人工降雨。
高三化学卤族元素复习知识精讲人教版一. 本周教学内容:卤族元素复习二. 重点、难点:1. 卤素的原子结构特点2. 卤素单质及其化合物的相似性和递变性3. 卤素离子的检验及卤化银的性质4. 卤素单质及其化合物的特殊性5. 电荷守恒和质量守恒在卤化物中的计算三. 具体内容:(一)氯元素单质及化合物的性质(以化合价为主线):(二)卤族元素的原子结构,卤素单质及化合物的递变性。
1. 核电荷数增加,原子半径增大,核对最外层电子的吸引力减小,原子得电子能力减弱。
2. 元素的非金属性减弱。
3. 化合物性质递变性。
卤素原子的非金属性逐渐减弱单质的活泼性(氧化性)逐渐减弱实验事实 ⎩⎨⎧单质间的相互置换化合的难易程度与.2.12H(三)卤素单质的共性和特性1. 卤素常见的化合价有1-、+1、+3、+5、+7 几种,但F 只有1-价,并无正价,因为F 是最活泼的非金属。
2 卤素的单质都能跟水反应,常温一般生成HX 和HXO ,但F 2跟H 2O 反应生成HF 和O 2。
3. 卤素单质一般不跟稀有气体起反应,但氟却能跟跟氙、氪等起反应,生成氟化物。
4. 卤素单质一般不跟淀粉发生显色反应,但碘遇淀粉变蓝色,这是碘的特性。
5. 卤化氢都极易溶于水,形成对应HX 溶液,且酸性按HF 、HCl 、HBr 、HI 的顺序依次增强,其中HCl 、HBr 、HI 均是一元强酸,但HF 的稀溶液却是一种弱酸。
6. 卤族元素中的Cl 、Br 、I 的含氧酸有HXO 、HXO 2 、HXO 3、 HXO 4,但F 却没有对应的含氧酸。
7. 卤化银一般是难溶的物质 ,且溶解性按AgF →AgI 的顺序依次减小,但唯有AgF 是易溶于水的;CaCl 2、CaBr 2、CaI 2都能溶于水,但唯有CaF 2难溶。
(四)用氧化还原反应的理论加深对卤素单质及化合物性质的理解1. 对卤素单质间的置换以及卤素与单质Fe 反应后铁的价态问题:一般情况下,有氧化性强弱关系:氧化态 F 2 > Cl 2 > Br 2 > Fe 3+ > I 2 > Fe 2+还原态 F - Cl - Br - Fe 2+ I -Fe由此可见:F 2、Cl 2、Br 2均能将Fe 2+ 氧化成Fe 3+,而I 2则不能氧化Fe 2+。
高三年级化学卤族元素讲义第三章常见元素的单质及其重要化合物第一节卤素【知识网络】【易错指津】1.分清氯水.溴水的成分,反应时的作用和褪色的原理.氯水中正因为存在可逆反应Cl2+H2O HCl+HClO,使其成分复杂且随着条件的改变,平衡发生移动,使成分发生动态的变化.当外加不同的反应物时,要正确判断是何种成分参与了反应.氯水中的HClO能使有色物质被氧化而褪色.反之,也有许多物质能使氯水.溴水褪色,发生的变化可属物理变化(如萃取),也可属化学变化,如歧化法(加碱液).还原法(如Mg.SO2等).加成法(加不饱和的有机物)等.值得一提的是有时虽然发生化学变化,但仍生成有色物,如Br2与Fe或KI反应.2.区分清楚萃取和分液的原理.仪器.操作以及适用范围与其他物质分离方法不同.萃取和分液是物质分离的众多方法之一.每一种方法适用于一定的前提.分液适用于分离互不相溶的两种液体,而萃取是根据一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解性有很大差异从而达到提取的目的.一般萃取和分液结合使用.其中萃取剂的合理选择.分液漏斗的正确使用.与过滤或蒸馏等分离方法的明确区分等是此类命题的重点和解决问题的关键.命题以选择何种合适的萃取剂.萃取后呈何现象.上下层如何分离等形式出现.解题关键是抓住适宜萃取剂的条件.液体是否分层及分层后上下层位置的决定因素.分液操作时注意〝先下后上.下流上倒〞的顺序.为确保液体顺利流出,一定要打开上部塞子或使瓶塞与瓶颈处的小孔或小槽对齐,与大气相通.【典型例题评析】例1 氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的生成物是(1998年全国高考题)A.HI和HClOB.HCl和HIOC.HClO3和HIOD.HClO和HIO思路分析:题目以考生未学过的卤素互化物为素材,让考生对不同卤素的非金属性相对强弱作出判断.这种判断是以卤素跟氢.氧相互结合以及形成正负化合价的能力来实现的.先联想Cl2+H2O=HCl+HClO,推断ICl与H2O反应有两种可能:ICl+H2O=HI+HClO,ICl+H2O=HCl+HIO.问题是I.Cl两元素何者形成氢卤酸,何者形成次卤酸.与I相比,氯的非金属性比碘强,更易形成负化合价;与Cl相比,I的金属性较强,较易形成正化合价,即产物不能是HI和HClO.答案:B方法要领:学习元素化合物知识时,抓住代表物的性质,并结合元素周期律知识,来指导同主族元素性质的学习.在ICl中I为+1价,Cl为-1价与水反应后其产物的化合价均不发生改变,防止受Cl2+H2O=HCl+HClO影响,认为ICl与H2O反应也是氧化还原反应,而误选A.无机信息题在考卷中经常出现,在做这类题目时,必须对信息理解透彻,活学活用,这样才能保证答题的准确性.水解产物的判断可根据电荷相互吸收的原则去思考,因化学作用也是电性作用.此类化学方程式可按下列〝模式〞书写:A+B-+H+-OH-=A+OH-+H+B-除ICl外,Mg3N2.CaC2.NaH.Al2S3.CH3COONa等水解均遵循该〝规律〞.例2 下列物质在空气中久置变质,在变质过程中,既有氧化还原反应发生,又有非氧化还原反应发生的是(1997年高考化学试测题)A.食盐B.漂白粉C.氯水D.硫酸亚铁溶液思路分析:食盐在空气中不变质;漂白粉在空气中发生如下反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓.2HClO2HCl+O2↑;氯水中只是2HClO2HCl+O2↑;硫酸亚铁溶液中只是Fe2+被氧化为Fe3+.答案:B方法要领:掌握各种物质的化学性质及反应中元素的价态变化.例3 将1体积选项中的一种气体与10体积O2混合后,依次通过盛有足量浓NaOH 溶液的洗气瓶和盛有足量的热铜屑的管子(假设反应都进行完全),最后得到的尾气可以是(1996年全国高考题)A.Cl2B.COC.CO2D.N2思路分析:假如〝1体积为A中Cl2,则当通过足量浓碱液时,因Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O而被完全吸收,而10体积O2在通过铜屑时被完全吸收,故无尾气产生;若为B中CO,则在通过碱液时无变化;而通过铜屑时,因O2过量而生成CO2故选C;若分别为C中CO2或D中N2,当依次通过时C中无气体剩余,D中仍然保留了原来的N2.答案:C.D方法要领:该题要答正确,必须审明题意:即反应物需从四个选项中选,产物也要从四个选项中选.防止漏选C.例4 为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标,卫生部规定食盐必须加碘,,其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在.已知在溶液中IO3-可和I-发生反应:IO3-+5I-+6H+=3I2+2H2O.根据此反应,可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验,证明在食盐中存在IO3-.可供选用的物质有:①自来水;②蓝色石蕊试纸;③碘化钾淀粉试纸;④淀粉;⑤食糖;⑥食醋;⑦白酒.进行上述实验时必须使用的物质是(1997年全国高考题)A.①③B.③⑥C.②④⑥D.①②④⑤⑦思路分析:依题给信息要检验NaCl中含有IO3-,宜使其变成有特殊颜色的物质才好识别.因此,应加含有I-和H+的物质使其变成I2,而且存在着能I2与结合成蓝色物质的淀粉.因而,③中含有I-和淀粉,⑥中含有H+(由CH3COOH溶液电离而得).答案:B方法要领:题中向考生传达了我国在2000年消灭碘缺乏症的目标和达到此目标的办法.解题关键是:抓住IO3-+5I-+6H+=3I2+2H2O,可知所给物质要提供I-和H+.本题属于原理型信息给予题,它给出两条反应原理的新信息:一是食盐中的碘是以碘酸钾(KIO3)的形式存在;二是给出了IO3-.I-.H+3种离子共同存在时发生的生成I2的氧化还原反应的信息,此反应原理成为实现问题解决的根本依据.为此,应能提取出I2和淀粉互检的已有知识,并把IO3-被I-在H+存在下还原为I2的反应和I2的常规检验联系起来,从而完成对问题的解答.如果能深入把握KI淀粉试纸检验出氧化性物质(如Cl2.O3等)的反应原理,将已有知识迁移运用到IO3-氧化I-(H+存在)的新情境中,则不难找出用碘化钾淀粉试纸(H+存在)检出IO3-的方法.可见,将知识系统化.结构化,对形成知识的类比与迁移能力,是十分重要的.例5 甲.乙.丙三种溶液各含有一种_--(_--为Cl-.Br-.I-)离子.向甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液变橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化.则甲.乙.丙依次含有(1991年全国高考题)A.Br-.Cl-.I-B.Br-.I-.Cl-C.I-.Br-.Cl-D.Cl-.I-.Br-思路分析:在甲溶液中加入淀粉溶液和氯水,淀粉不显蓝色,证明甲中不含I-离子,溶液显橙色,证明甲中含Br-离子(溴水显橙色);再加丙溶液,无明显变化,表明丙中不含I-离子.综上所述,甲中含Br-离子,乙中含I-离子,丙中含Cl-离子.答案:B方法要领:利用非金属置换反应规律进行逻辑分析.非金属性较强的单质能从盐溶液(或酸溶液)中把非金属性弱的非金属置换出来.本题考查了对卤素离子还原性强弱的理解及卤素置换实验现象的分析,它运用的知识有:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,Cl2+2I-=2Br-+I2和Br2+2I-=2Br-+I2,I2遇淀粉变蓝色.例6 冰箱致冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子,并进行下列反应:Cl+O3→ClO+O2,ClO+O→Cl+O2.下列说法不正确的是(1998年上海高考题)A.反应后将O3转化为O2B.Cl原子是总反应的催化剂C.氟氯甲烷是总反应催化剂D.Cl原子反复起分解O3的作用思路分析:可将两个分反应合并得总反应2O3→3O2,催化剂应是Cl而不是氟氯甲烷,由于催化剂在反应前后物质的量保持不变,故Cl反复起分解O3的作用.答案:C方法要领:这是一道与环境化学相关的题目,也属信息给予题.中间产物和催化剂有相同点:①均参与了反应过程;②当分反应合并成总反应时两者均可消去,即生成量等于消耗的量.两者的不同之处在于催化剂先消耗后生成,而中间产物则先生成后消耗.据此可判断出Cl在上述过程中是催化剂.平时要善于比较一些相关的概念,找出它们的本质区别.例7 某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl.NaClO.NaClO3的混合液,经测定ClO-和ClO3-的浓度之比为1:3,则Cl2与NaOH反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素物质的量之比为(1999年全国高考题)A.21:5B.11:3C.3:1D.4:1思路分析:Cl2与NaOH溶液反应,Cl2既是氧化剂又是还原剂,从电子得失角度分析,被氧化的Cl分别从0→+1.0→+5,根据题目所给条件分析得ClO-和ClO3-的个数之比为1:3,则被氧化的一方4个0价Cl共失电子1+3_5=16;被还原Cl从0→-1,欲使得失电子总数相等,则需16个0价Cl.所以,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为16:4=4:1.答案:D方法要领:本题考查利用氧化还原反应的本质分析问题的能力,考查学生应变的灵活性.Cl2与NaOH溶液反应,本身既是氧化剂又是还原剂,氧化产物为NaClO.NaClO3,还原产物为NaCl,通过电子守恒原理快解.例8 KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯.其变化可表述为: KClO3+ HCl(浓)== KCl+ ClO2↑+Cl2↑+(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和化学计量数填入框内)(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是(填写编号,多选倒扣分)①只有还原性②还原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性(3)ClO2具有很强的氧化性.因此,常被用作消毒剂,其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的倍.(2000年上海市高考题)思路分析:(1)此题的难点是方程式的配平,用化合价升降法配平时,首先要分清氧化产物是Cl2还原产物是ClO2,KCl中的Cl-来源于盐酸,化合价没有变化,再配平氧化剂,还原剂,氧化产物和还原产物的计量数,最后依据原子种类和个数守恒,配平其它物质的计量数和补加未知物.(2)由配平的方程式可知,参加反应的浓盐酸有一半被氧化,另一半起了酸作用.(3)消毒后,Cl元素的价态为为-1价,对ClO2单位质量得电子(1/67.5)_5;对Cl2单位质量得电子:(1/71)_2;二者的比值为2.63.答案:(1)2 4 2 2 1 2 H2O (2) ②(3)2.63方法要领:此题考查了氯及其化合物的相互转化和性质,氧化还原反应方程式的配平,氧化性还原性分析,电子转移数目的计算等知识;此题是一信息题,情境新颖,思考量大,有效地考查了学生的分析问题的能力,代表了今后高考命题的方向.例9 已知氯水中有如下平衡:Cl2+H2OHCl+HClO.常温下,在一个体积为50mL的针筒里吸入40mL氯气后,再吸进10mL水.写出针筒中可能观察到的现象.若将此针筒长时间放置,又可能看到何种变化;试用平衡观点加以解释.(1994年上海市高考题)思路分析:因Cl2与H2O反应而溶解,气体体积缩小,溶液呈浅黄绿色.若此针筒长时间放置,气体体积进一步缩小,气体和溶液均变成无色;原因是氯水中的平衡Cl2+H2O HCl+HClO,由于HClO逐渐分解(2HClO=2HCl+O2)而不断地向右移动,最终Cl2耗尽全部转化为O2,导致气体体积缩小和黄绿色消退.答案:气体体积缩小,溶液呈浅黄绿色.气体体积继续减小,气体和溶液均变成无色;氯水中的平衡Cl2+H2O HCl+HClO,又由于2HClO=2HCl+O2,HClO不断分解,平衡右移,最终Cl2耗尽全部转化成O2.由总反应式2Cl2+2H2O===4HCl+O2,可知,气体体积减少.方法要领:回答实验现象要完整并且表达确切.例10某化学课外小组用海带为原料制取少量碘水.现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液,其实验操作可分为如下几步:(1991年全国高考题)A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中B.把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正E.打开活塞,用烧杯接收溶液F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔H.静置,分层就此实验,完成下列填空:(1)正确操作步骤的顺序是→→A→G→→E→F.(2)上述E步骤的操作中应注意上述G步骤操作的目的是(3)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是(4)下列物质,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.正庚烷思路分析:(1)检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液,这当然是第一步.B.D的操作属于萃取,E.F属于分液操作,A.G.H是分液前的准备操作.(4)中的热裂汽油中,含碳碳双键,与溴水发生加成反应,而酒精与溴水互溶,所以两者均不适宜作萃取剂.答案:(1)CBDH;(2)使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,及时关闭活塞,不要让上层液体流出;使漏斗内外空气相通,以保证E操作时漏斗里液体能够流出;(3)四氯化碳与水不溶,I2且在四氯化碳溶解度比在水中大很多;(4)A.C方法要领:萃取和分液操作是中学化学实验中分离物质的常用方法之一,本题所涉及到的知识的技能有:分液漏斗的作用,萃取操作步骤及每一步聚的目的,萃取操作中的注意事项,萃取剂的性质及选择原则;碘在水和CCl4等有机溶剂中的溶解性,热裂汽油的不饱和性,乙醇和水的互溶性等.只有掌握这些基本知识,并在学生实验中注意这些问题,才能在解决实际问题时综合运用这些知识进行正确的推理和判断.例11实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,该化合物呈棕红色,易潮解,100℃左右时升华,下图是两个学生设计的实验装置,左边的反应装置相同,而右边的产物收集装置则不同,分别如(Ⅰ) (Ⅱ)所示:(2000年全国高考题)(1)B中反应的化学方程式为:.(2)D中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方法是:.(3)D中反应的化学方程式为: .(4)装置(Ⅰ)的主要缺点是:.(5)装置(Ⅱ)的主要缺点是:,如果选用此装置来完成实验,则必须采取的改进措施是:.思路方法:此题综合了氯气的性质.制法,三氯化铁的性质和制取,化学实验操作及实验装置等问题.此题中涉及的制取氯气和三氯化铁的原理比较简单,排除装置中空气的方法属常识性操作,(1).(2).(3)问容易作答.只要根据题给信息,对装置(Ⅰ).(Ⅱ)的不同部分进行对比分析,答案就在(Ⅰ).(Ⅱ)两图中,(4).(5)问即可得解.1.装置(Ⅰ)中三氯化铁由D进入E是通过细玻璃管,而装置(Ⅱ)D直接插入E中,此二法那一种更好呢?根据题给信息,三氯化铁在100℃左右升华,D管生成的三氯化铁已是蒸气,温度降低即凝结成固体颗粒,细玻璃管就会被堵塞,此为装置(Ⅰ)的缺点之一.2.装置(Ⅱ)中E下边有一盛有NaOH溶液的洗气瓶.NaOH溶液的作用是什么呢?联想到氯气是有毒气体,实验时的尾气排入空气前必须用NaOH溶液来吸收,而装置(Ⅰ)中没有,此为装置(Ⅰ)的缺点之二.3.装置(Ⅰ)中E右边连有盛浓H2SO4的洗气瓶,而装置(Ⅱ)中没有.浓H2SO4在此起什么作用呢?根据题目所给信息,三氯化铁易潮解,要制得无水三氯化铁,必须在制取三氯化铁装置前后都要设计干燥装置(这点原题D管前已经设计出此信息).装置(Ⅱ)未这样设计即为缺点,需在E.F之间连接干燥装置.答案:(1)4HCl+MnO2 MnO2+Cl2↑+2H2O;(2)B中的反应进行一段时间后,看到黄绿色气体充满装置,再开始加热D;(3)2Fe+3Cl2 2FeCl3;4)导管易被新产品堵塞,尾气排入空气,易造成环境污染;(5)产品易受潮解,在E和F之间连接装有干燥剂的装置(其他既能防止产品潮解又能防止尾气污染环境的合理答案均给分)解题要领:本题考查了氯气的实验室制取原理.性质.干燥方法,尾气处理及FeCl3制备和潮解等问题,只有全面地掌握了有关知识点,才能准确作答.本题的侧重点在于考查考生对实验装置的评价与改进的能力.要评价和改进,就应从实验反应物与生成物的性能出发.本题制取的FeCl3在100℃升华,易潮解,故必须考虑FeCl3凝结会堵塞导管的可能性和外部空气侵入使FeCl3潮解的问题.此外,尾气(特别是有毒的气体)处理是应当特别注意的问题.。
卤族元素(高一第二章)[知识综合脉络][基础知识梳理]一、卤素的原子结构和单质的物理性质 随卤素核电荷数增加,电子层数依次递增,原子半径渐增大,其原子结构的递变而使卤素单质的物理性质呈规律性变化.从F2 I 2 1.颜色渐加深,状态从气 液 固,密度从小 大,熔沸点由低 高(分子晶体) 2.单质的溶解性——除氟外(与水剧烈反应)在水中溶解度都较小,且由大 小,都易溶于有机溶剂,下表列出Cl 、Br 、I 在不同溶剂中的颜色.由于最外层均为7个电子,极易得一个电子,因此卤素都是强氧化剂,在自然界均只以化合态存在.但随着电子层数递增,原子半径渐增大,核对外层电子的引力渐减弱,得电子能力渐减弱,其氧化性逐渐减弱,主要表现:1.都能与金属反应①F2和所有金属都能反应.②Cl2和绝大多数金属反应.③Br2和较活泼金属反应.④I2只和活泼金属反应.2.都能与H2、P等非金属反应.①F2和H2在暗处即爆炸(F2是非金属性最强的元素)②Cl2和H2需光照爆炸③Br2和H2需加热且缓慢化合(不爆炸)④I2(蒸气)和H2持续加热且仍为可逆反应.3.特性:易升华①I2 使淀粉变蓝色②溴——唯一的常温呈液态的非金属,易挥发保存时加水封.③F2——最强氧化剂,不能用氧化剂将F-氧化为F2(只能用电解法)F元素无正价.且能与稀有气体化合.④卤化氢——均易溶于水,在空气中形成白雾,其中只有HF剧毒,但HX都是大气污染物,水溶液均呈酸性,只有氢氟酸是弱酸,从HF→HI,酸性逐渐增强.⑤NaX——只有NaF有毒可用作农药.⑥CaX2——只有CaF2不溶于水,CaCl2作干燥剂.⑦AgX——只有AgF可溶,AgX均具感光性,AgBr作感光材料,AgI作人工降雨材料。
HClO、HClO2、HClO3、HClO4⑧酸性逐渐增强,氧化性逐渐减弱【练一练】一.卤族单质性质1.跟金属的反应Na + Cl2________现象:_____________________Cu + Cl2________现象:_____________________Fe + Cl2________现象:____________________(常温下干燥的氯气或液氯不能与______发生反应,所以工业上常把干燥的液氯储存在_____中。
)2.跟非金属反应P + Cl 2________ (Cl 2不足) P + Cl 2 ________ (Cl 2充足) 磷在氯气中燃烧的现象是______________________。
H 2 + Cl 2 ________纯净的氢气在氯气中燃烧的现象是:________色火焰,有_____________。
氢气和氯气混合气体在光照时会________。
【讨论】比较卤素单质与氢气反应的条件、反应的热效应及生成气体的氢化物的稳定性。
3.通常情况下,氯气是______色、有_________气味、比空气重的______气体,易______,能溶于水(通常状况下,1体积水可溶解____体积氯气,分析图)。
跟水反应Cl 2 + H 2O _______________ 氯水的成分:______________________。
HClO _____________氯水应密封储存于________试剂瓶中。
【比较】新制的氯水与久置的氯水在成分和性质上的差异。
F 2 + H 2O _____________________________ C + H 2O(g) _____________________________ 4.跟碱反应Cl 2 + NaOH → _______________________________ Cl 2 + Ca(OH)2 → _____________________________ Cl 2 + NaOH (热、浓)→ _________________________工业上用_______________制得漂粉精,漂粉精的成分是________________。
其中有效成分是____________。
△漂粉精的漂白原理是(写出相关的化学方程式):______________________________、_____________________________________、5.跟还原性物质反应Cl2 + FeCl2→________ (应用______________)Cl2 + H2S →________(应用_______________________)Cl2 + KI →________(应用_______________________)Cl2 + Na2SO3 + _____ →___________________(应用_______________________)Cl2 + SO2 + _____ →___________________二、卤素单质的制备1.氯气的制取(1)工业制备①电解饱和食盐水(氯碱工业)现象:化学方程式:②电解熔融的氯化钠(可制得金属钠)(2)实验室制备MnO2 + HCl(___) →___________________MnO2 + NaCl + H2SO4(___) →______________【练一练】试画出实验室制备、净化、收集氯气的装置。
【练一练】其他实验室制取氯气的方法:KMnO4 + HCl(___)→_______________________KClO3 + HCl(___) →________________________Ca(ClO)2 + HCl(___)→______________________2.溴的制取(1)工业制溴(以海水为原料)方法一:①通Cl2将化合态的溴氧化成单质溴Cl2 + Br-→__________________②用______________将溴吹出,再用纯碱吸收单质溴,反应的化学方程式为:______________________________________________③以______酸酸化,NaBr与NaBrO3发生反应,化合态的溴转化为溴单质。
离子方程式:_________________________________②③两步的目的是富集溴单质方法二:写出有关化学反应的方程式(2)实验室制溴:一般用NaBr、浓H2SO4、MnO2共热,______________________________________________注意:卤素单质对_______制品有强烈的腐蚀性,使用________时玻璃管要紧靠,使用_______时,要用锡箔包住。
存放在试剂瓶里的溴,为防止有毒溴的挥发,需在瓶中加一些______。
3.碘的制取——从海带中提取碘试写出①②③实验步骤的操作名称、所需实验仪器、相关的化学方程式:【从海带中提取碘】实验步骤(1)准备:用布擦掉干海带表面的泥沙等杂物,用剪刀将海带剪碎(便于灼烧)(2)称量:称取约5 g干海带,放入瓷坩埚内,在铁架台的铁圈上放置泥三角,再将坩埚放在泥三角上。
(3)灼烧:开始用酒精灯小火加热,并用玻璃棒小心翻动。
待水气蒸干,再几种加热、灼烧,直到无烟、海带全部变成灰为止。
(4)溶解:待坩埚冷却,然后将海带灰转移到烧杯中,加入10 mL水,搅拌1min(必要时可微热),加速碘化物的溶解。
(5)过滤:将海带灰中的浸出液过滤,收集滤液。
如果滤液浑浊,则再过滤一次(6)检验:在试管中取 1 mL滤液,加2滴淀粉溶液,在逐滴加入氯水,观察到_______________________,证明____________________________________________。
(7)萃取:在试管中取6毫升滤液,加入1 mL四氯化碳,再逐滴加入氯水,并不断振荡,观察到________________。
几个实验小组将上述液体一起注入分液漏斗中,进行分液,得到碘的四氯化碳溶液,集中倒入回收瓶中。
4.卤素的检验(1)氯气①______________________________________②_____________________________________(2)碘单质_____________________________________(3)X- ①______________________________________②_____________________________________5.类卤素(拟卤素)和互卤物“类卤素”如(CN)2、(SCN)2、(OCN)2和“互卤物”IBr等物质,性质与卤素相似。
表现为单质的氧化性、与碱溶液反应生成卤化物、次卤酸盐、与Ag +结合的生成物的难溶性等。
但是,由于类卤素的组成不是一种元素,其各元素的化合价有差别,以至在参加化学反应中价态的变化与卤素单质不完全相同。
如:IBr + H 2O → HBr + HIO 的反应不属于氧化还原反应等。
“类卤素”和“互卤物”的性质可用熟知的氯及其化合物的性质进行类推。
例如: IBr + ___ NaOH → _______________________MnO 2 +HSCN ______________________ AgNO 3 + NaSCN → ________________________二.卤素化合物(一).卤化氢 1.卤化氢的性质氯化氢是_____色________气味的气体,______溶于水(标准状况下,1体积水可溶解______体积氯化氢),比空气的密度大,易吸收空气中的水而形成酸雾。
2.卤化氢的制备 (1)氯化氢的制备① 工业制法: H 2 + Cl 2 ___________(工业生产HCl 时,使_______在______中燃烧而实现的。
) ② 实验室制取:NaCl(s) + H 2SO 4(___) →_________________ NaCl(s) + NaHSO 4 → ____________________ (2)氟化氢的制备CaF 2 + H 2SO 4(____) ________________△△氟化钙CaF 2,俗称萤石。
白色粉末状固体,____于水。
(3)溴化氢、碘化氢的制备因为浓H 2SO 4具有________性,HBr 、HI 具有________性,它们之间易发生_________反应,而使得到的HBr 、HI 不纯。
因此不能用浓硫酸与NaBr 、KI 反应制备HBr 、HI ,最好用_____酸代替浓H 2SO 4来制备HBr 、HI 。
写出下列化学方程式:制HBr :______________________________________ 制HI :_____________________________________ HBr + H 2SO 4(浓) ________________ HI + H 2SO 4(浓) _______________ 3.氢卤酸 (1)盐酸纯净的盐酸是一种______色的液体,易_______。