化学——卤族元素

1、卤族元素高考考试大纲（1）以氯为例，了解卤族元素的物理性质和化学性质。（2）从原子的核外电子排布，理解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。（3）掌握氯气的化学性质，了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。（4）掌握氯气的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）。一.卤族元素氟、氯、溴、碘等元素在原子结构和元素性质上具有一定的相似性，化学上常把它们放在一起研究，统称为卤族元素，简称卤素。二.原子、离子、分子结构的比较1.相似性：原子的最外层均为7个电子，离子的最外层均为8个电子，分子均由原子组成。其阴离子半径大于对应的原子半径。2.递变性：从氟到碘，随着核电荷数增加，电子层数依

2、次增多，原子或离子的半径也依次增大，分子内原子间的核间距离依次增大。三.卤素单质的物理性质比较1.相似性：它们均有颜色，有毒，在水中溶解度较小（F2除外），易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂。2.递变性：从氟到碘，颜色依次加深，密度依次增大，熔点、沸点依次升高，溶解性依次减小。3.特性：F2有剧毒，Cl2易液化，Br2易挥发，I2易升华。说明（1）常温下溴是唯一的液态非金属单质，极易挥发。存液溴应用棕色瓶盛装，并在液溴上加水（水封），防止液溴挥发成溴蒸气。（2）卤素单质在不同状态及不同溶剂中颜色不同。单质 F2 Cl2 Br2 I2 状态（室温） 气态 气态 液态 固态 标准状况 淡黄绿色 黄绿色

3、深红棕色 紫黑 气态 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 紫色 水溶液 浅黄绿色 黄色橙色 深黄褐色 苯、汽油、CCl4 黄绿色 橙橙红 紫红色 （3）卤素单质从F2到I2，在常温常压下的聚集状态由气液固，熔点、沸点依次升高。这是因为式量逐渐增大、分子间引力逐渐增大的缘故。四.卤素单质的化学性质1.相似性都具有强氧化性，表现在它们均能与金属、非金属、水和碱溶液反应。（1）与金属反应X2+2Na=2NaX（2）与非金属反应X2+H2=2HX（3）与水反应X2+H2O=HX+HXO（F2除外）（4）与碱反应X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(F2除外)2.递变性 从F2到I2氧化性依次减弱，表现在：

4、（1）卤素与变价金属反应时，金属被氧化的化合价不同。如，与铁反应，F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为+3价的铁盐，而I2与Fe作用仅生成碘化亚铁（FeI2）：2Fe+3X2=2FeX3(I2除外)。（2）卤素单质与氢气反应时，所需条件愈来愈高，剧烈程度及反应的能力依次减弱。H2+F2=2HF（暗处、爆炸、HF很稳定）H2+Cl2=2HCl（强光、爆炸、HCl较稳定）H2+Br22HBr（缓慢、 HBr不如HCl稳定）H2+I22HI（高温、缓慢、HI很不稳定，此为可逆反应）可见：从F到I，随着核电荷数的增多，原子半径的增大，单质的活泼性依次减弱，它与氢气反应的剧烈程度逐渐减弱，所生成的氢化物

5、的稳定性也逐渐降低。（3）卤素与水反应时速率愈来愈慢。2F2+2H2O=4HF+O2（爆炸）Cl2+H2O=HCl+ HClO（缓慢）Br2+H2O=HBr+HBrO（较弱）I2+H2O=HI+HIO（极弱）氟、氯、溴、碘与水的剧烈程度随着核电荷数的增多、原子半径的增大而减弱。（4）卤素单质间的置换反应。活泼的卤素单质能将不活泼的卤素单质从其卤化物溶液中置换出来。Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2Cl2+2NaI=2NaCl+I2Br2+2NaI=2NaBr+I2这说明，在氯、溴、碘三种元素里，氯的氧化性强于溴，溴的氧化性强于碘。实验证明，氟的氧化性比氯、溴、碘都强，能把氯等从它们的卤化物

6、中置换出来。即氟、氯、溴、碘的氧化性，随着原子核电荷数的增加，原子半径增大，核吸引电子能力减弱而减弱。F2 Cl2 Br2 I2氧 化 性 逐 渐 减 弱3特性1、F2：最活泼的非金属单质，只能作氧化剂，能与惰性气体反应；F不存在正化合价。2、 I2 遇淀粉显蓝色；3、CaCl2、CaBr2溶于水，但CaF2（俗称萤石）不溶于水。4、F2和水剧烈反应，所以F2不能将溶液中的 、氧化，将F2通入某溶液中，应先考虑它和水的反应，再考虑生成的HF能否和溶液中的其它成分反应。5、卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸，但它能腐蚀玻璃，只能保存在塑料瓶中。【高考真题】1. 随着原子序数的增大，下列递变规律正确

7、的是 。A单质的熔、沸点逐渐降低 B卤素离子的还原性逐渐增强 C气态氢化物稳定性逐渐增强 D单质的氧化性逐渐增强2. 下列关于卤素（用X表示）的叙述正确的是 。A其单质都能与水反应，通式为：X2H2O DHXHXO BHX易溶于水，其水溶液都是强酸C其单质都有颜色D最高价含氧酸的通式为HXO43. 在一种酸性溶液中存在NO3、I、Cl、Fe3+中一种或几种离子，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，不能确定是否有Cl B一定含有NO3C不含有Fe3+ D一定含有NO3、I、Cl4. 甲、乙、丙三种溶液中各含有一种(X 为Cl,Br或I)，甲中加淀粉溶液和氯水，则溶

8、液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有 。ABr、Cl、I BBr、I、Cl CI、Br、Cl DCl、I、Br5. 已知某溶液中Cl、Br、I的物质的量之比为1：2：3。欲使溶液中的Cl、Br、I的物质的量变为3：2：1，那么要通入Cl2的物质的量与原溶液中I的物质的量之比应为 。A1：3 B3：1 C2：1 D1：2【答案】：B C A、C A A五、卤族元素的制备和萃取1. 实验室制氯气1，方程式：MnO24HClMnCl22H2OCl22，发生装置3，除杂饱和食盐水的作用： 除HCl气体 浓硫酸的作用：干燥氯气 4，收集装置用向上排空气法收集Cl2。5，尾气处理N

9、aOH溶液的作用：除有毒氯气，防止空气污染化学方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 2. 工业制氯气电解饱和食盐水制备时，首先需要一个电解池，里面装上饱和食盐水。再用两根石墨棒做电极，插在食盐水里。将一直流电源正负级分别接在两根电极上，接正极的一端称为阳极，接负极的一端称为阴极。通电后，电解开始，在两个电极上分别有气体冒出，阳极上析出的气体为氯气，阴极上析出的气体为氢气。电解反应方程式：2NaCl + 2H2O = 2NaOH +Cl2+ H2在水中，氯以离子形式存在，电解时，在阴极的电子顺导线跑向阳极，并聚集在阳极，溶液中的氯离子在阳极得到电子，达到稳定的结构，生成氯单质

10、，即氯气。3. 萃取1、萃取利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它的另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法，叫做萃取。2、分液分液是把两种互不相溶的液体分开的操作，使用的仪器是分液漏斗。萃取和分液有时可结合进行。3、操作方法（1）、在溶液中加入萃取剂，用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡，放气。（2）、把分液漏斗放在铁架台上，静置片刻。（3）、把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的槽或小孔对准漏斗口上的小孔，使漏斗内外空气要通，以保证漏斗里的液体能够流出。（4）、待溶液分层后打开活塞，使下层液体慢慢流出。注意不要使上层液体流出。上层液体要从分液漏

11、斗口上倒出。【高考真题】1. 下列物质，不能作为从溴水中萃取溴的溶剂是_。 热裂汽油 苯 酒精 正庚烷2. 将氯气依次通过下面一组试管，解释每一步骤现象的原因（1） 试管壁温热（2） 干有色布条不褪色（3） 湿有色布条褪色（4） 蓝色石蕊试纸先变红后褪色（5） NaOH溶液的作用六.含卤化合物1卤离子（Cl-、Br-、I-）的检验（1）用硝酸银溶液和稀硝酸检验NaCl+AgNO3=AgCl(白色)+NaNO3NaBr+AgNO3=AgBr(浅黄色)+NaNO3NaI+AgNO3=AgI(黄色)+NaNO3用此方法鉴别卤化物时，要注意CO32-、PO43-等杂质离子的干扰，因为：Na2CO3+2

12、AgNO3=Ag2CO3(白色)+2NaNO3Na3PO4+3AgNO3=Ag3PO4(黄色)+3NaNO3为防止CO32-、PO43-干扰，在加入AgNO3溶液后，还需加入稀HNO3。Ag2CO3、Ag3PO4溶于稀HNO3，而AgCl、AgBr、AgI不溶于稀HNO3。（2）用氯水检验往待测液中加入少量氯水，振荡,然后加入四氯化碳，静置片刻分层：下层出现紫红色，原溶液含I-；下层呈橙红色，原溶液含Br-；下层无色，原溶液含CI-。2卤化银的用途卤化银都有感光性，在光的照射下会发生分解反应。2AgBr2Ag+Br2照相用的胶卷和相纸上都有一层药膜，其感光物质的主要成分是分散于明胶层中的溴化银

13、。AgI用作人工降雨剂。说明:AgX见光分解的现象是逐渐变黑，黑色物质是银单质的小颗粒。AgX的感光性强弱是不同的，AgF无感光性，AgI的感光性最强。卤化银的溶解性： AgF（溶）AgClAgBrAgI。3海水中提取溴 （1）富集：蒸发浓缩，制取海盐所得苦卤中，溴离子浓度可达 6gL。 （2）氧化：通入氯气，使溴离子氧化成单质。 Cl2SO2（3）提取粗溴：向苦卤中吹人热空气，使溴挥发，冷凝后即得粗溴。（4）粗溴提纯：Br2 Br Br2通入 SO2：Br2SO22H2O2HBrH2SO4；再次用Cl2氧化，热空气或水蒸气吹出，即可得高纯液溴。 其流程图如下：4海带提碘 （1）从海带中得到I

14、：将海带晒干，灼烧成灰，用水溶解浸泡，使I进入水中，过滤，除灰渣。（2）氧化：通人氯气，使I转化为I2。（3）提取碘：用四氯化碳萃取，得到碘的四氯化碳溶液，再蒸馏除去四氯化碳得粗碘，利用升华法得到纯净的碘单质。其流程图如下：【高考真题】1. 为实现中国在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：IO35 I6H+3I23H2O。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：自来水、蓝色石蕊试纸、碘化钾淀粉试纸、淀粉、食糖、食醋、白酒。进行上述实验时必须使用的物质是

15、 。A B C D2. 某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3混合液，经测定ClO与ClO3的浓度之比为1：3，则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 。 A 21：5 B11：3 C3：1 D4：1【答案】：B D【练习】一、选择题1. (2008广东化学2)海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）A海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质B海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2D利用潮汐发电是将化学能转化为电能【答案】：

16、C2. (2008 上海化学3 )下列关于对燃烧现象的认识中，不正确的是 （ ）A燃烧一定是氧化还原反应 B燃烧一定发光放热C燃烧一定是化学反应 D燃烧一定有氧气参与【答案】：D3. 下列关于氯的说法正确的是ACl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂B若35 17Cl、37 17Cl为不同的核素，有不同的化学性质学科C实验室制备Cl2，可用排放和食盐水集气法收集D1.12LCl2含有1.7NA个质子（NA 表示阿伏伽德罗常数）【答案】：C4. (2008上海化学13)已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似

17、的反应，其最终产物是 （ ）ANaCl、NaClO BNaCl、NaClO3 CNaClO、NaClO3 DNaClO3、NaClO4【答案】：B5. (2009山东理综10)(4分)下列关于氯的说法正确的是 ( )ACl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂B、为不同的核素，有不同的化学性质C实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集D1.12 L Cl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏伽德罗常数)【答案】：C6. (2009理上海综14)(3分)生活中难免会遇到一些突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏，以下自救方法得当的是 ( )A

18、只要在室内放一盆水 B向地势低的地方撤离C观察风向，顺风撤离 D用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤【答案】：D7. 下列三个反应式中的X与Y分别为两种金属元素的代号，但Cl为氯的元素符号。X+YCl2XCl2+YCl2+2XCl2XCl3Y+2XCl3YCl2+2XCl2已知三个反应均能向右进行，试依据以上三个反应式，推测下列物质中哪一个是最强的氧化剂( )A.XCl3 B.XCl2 C.Cl2 D.Y E.YCl2【答案】：C【解题关键】氧化还原反应遵循方向为：强氧化剂+强还原剂弱氧化剂+弱还原剂，在同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性要强于氧化产物的氧化性。8. 含有a mol FeBr2

19、的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是Ax0.4a，2Fe2-+Cl22Fe3+2Cl-Bx0.6a，2Br+ Cl2Br2+2ClCx=a，2Fe2+2Br+2Cl2Br2+2Fe3+4ClDx=1.5a，2Fe2+4Br+3Cl22Br2+2Fe3+6Cl【答案】：B二、非选择题9. A、B、C、D四种物质均含有元素X，有的还可能含有元素Y或者Z。元素Y、X、Z的原子序数依次递增。 X在A、B、C、D中的化合价分别为0、1、1、5。 室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C。 化合物D受热催化分解，可制得元素Y的单质。请回答下列问题：(1)写出元素X、Y、Z的元素符号：X： ，Y： ，Z 。(2)写出A、B、C、D的化学式：A ，B ，C ，D 。(3)写出中反应的化学方程式 。(4)写出中反应的化学方程式 。10. 氰（CN）2、硫氰（SCN）2的化学性质和卤素很相似，化学上称为拟卤素。如：（CN）2 + H2O = HSCNO + HSCN ，它们阴离子的还原性强弱为：Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-。试写出：(1)（CN）2与KOH溶液反应的化学方程式： 。甲乙丙丁甲乙丙丁(2)NaBr和KSCN的混合溶液中加入（CN）2反应的离子方程式： 。11. 甲、