卤素专题剖析

专题剖析卤素专题复习河北省唐山市第二十三中学叶永强（063021）本专题与理论部分的结合点物质结构氧化还原反应化学平衡电离平衡X2、HX性质规律，含氧酸性质规律X2的氧化性、X-的还原性，HClO的漂白性，F2+H2O的反应Cl2+H2O的反应HF、HClO的弱酸性，HClO4是含氧酸中最强酸，HX是一元强酸结构决定性质代表物典型反应符合可逆反应规律酸的电离与相应盐的水解一、氯元素单质及化合物的性质（以化合价为主线）：利用相似法类推到溴单质及化合物关系H2利用相似法类推到溴单质及化合物关系H2HBr浓H3PO4+NaBrCl2二、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Cl2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：Cl2一般情况下，有氧化性强弱关系：氧化态F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>Fe2+还原态F-Cl-Br-Fe2+I-Fe由此可见：F2、Cl2、Br2均能将Fe2+氧化成Fe3+，而I2则不能氧化Fe2+。由此还可进一步理解：F2、Cl2、Br2和Fe化合应生成Fe3+的卤化物，而I2和Fe化合则只能生成FeI2。2．X2单质的制备问题：一般情况下，有氧化性强弱关系：氧化态KMnO4>MnO2>Cl2>Br2>I2还原态 HClHBrHI因此X2单质的制备均可选择氧化剂KMnO4或MnO2氧化相应的卤化氢气体（或其浓溶液），除此之外，常见氧化剂还可选择KClO3，因为通常情况下有氧化性强弱关系：KClO3>Cl2>Br2>I23．HX气体的制备问题：因为一般情况下有氧化性强弱关系：氧化态Cl2>H2SO4(浓)>Br2>I2还原态HClSO2HBrHI由于氯气的氧化性强于浓硫酸的氧化性，因此，我们可利用NaCl+H2SO4(浓)反应来制备氯化氢气体（只发生离子互换反应），而一般不利用NaBr+H2SO4(浓)、NaI+H2SO4(浓)来制备HBr和HI气体（要发生氧化-还原反应），通常是选用非氧化性酸浓H3PO4来代替氧化性酸浓H2SO4。【典型例题剖析】【例题1】下面的顺序排列正确的是（

）A．离子还原性：B．溶液酸性：C．氢化物沸点：D．与水反应自身氧化还原剧烈程度：分析:卤素中重要的一些顺序是：原子半径：；离子半径：；氧化性：；非金属性：；与化合力：；气态氢化物的热稳定性：；卤阴离子的还原性：；卤化氢的还原性：；氢卤酸的酸性：；卤化氢的沸点：；卤化银的溶解度：。与题中选项对照只有A正确。而D所述与水反应的剧烈程度确是为，但与水不是自身氧化还原反应，而是氟只作为氧化剂，水只是还原剂，与跟水的歧化反应根本不同。答案：A。点评:遇到排顺序的问题，应把有关顺序大体回忆、扫描，可使解题加快。在卤素中氟有特殊性，所以有些只用推理、不计事实会出现误区。如氟与水不是歧化反应（高中只此例中水为还原剂），氟化氢沸点比其它HX高，氢氟酸是弱酸而其它HX是强酸，中唯有不能光分解，也只有它溶于水，卤化钙和卤化镁中唯有难溶，HX中都能被诸如等氧化为，但唯独HF至今还没找到任何化学药品能把它氧化为。【例题2】下面叙述中正确的是（

）A．碘易升华所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中B．液溴应保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，并加少量水进行水封C．能使淀粉碘化钾湿试纸变蓝的气体一定是氯气D．碘易溶于酒精，所以用酒精从碘水中萃取碘分析:这是考查有关卤素实验的题目。由保存方法上应知道，液溴按B是对的，因液溴挥发，水封可减缓挥发。溴水、氯水要放在玻塞棕色瓶中，防止见光和腐蚀橡胶塞。碘片要放在玻塞瓶密闭存放以防挥发升华，但禁用铁盖，因碘易与铁反应（）。氢氟酸要存于塑料瓶中以防腐蚀玻璃。综上可知A不正确。淀粉碘化钾试纸（湿）的变蓝是因为待测气体将氧化产生碘单质，与淀粉作用变蓝色，所以使氧化成的都有此现象，如（臭氧）、蒸气等，所以不是的专用试纸。C不正确。萃取碘水里的，选用萃取剂主要应考虑到，其一萃取液与水不互溶（当然密度不能与水相同才便于分层）；其二碘要在萃取液中的溶解性比水中大得多；其三萃取液应易挥发，以便得到固体碘。酒精与水无限互溶不符合萃取剂选用原则，D不正确。答案：B【点评】

从归纳的有关卤素实验知识进行检索是方法之一，从物质性质的角度思考实验的可行或合理性是解这种题的方法之二。【例3】在100mL含等物质的量HBr和H2SO3的溶液里通入，有一半Br-变为Br2。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于（）【解析】解此题时首先要明确：H2SO3的还原性比Br-强，氯气先氧化H2SO3，再氧化Br-，设原溶液中HBr和H2SO3的浓度都为x，则：，x=L。【答案】D【评析】卤素单质（氯、溴、碘）能和SO2在水溶液中发生氧化还原反应：X2+SO2+2H2O=HX+H2SO4，由方程式可知氧化性X2＞SO2（H2SO3）。【例4】双球洗气管是一种多用途仪器，常用于去除杂质、气体干燥、气体吸收（能防止倒吸）等实验操作。右图是用水吸收下列某气体时的情形，根据下面附表判断由左方进入的被吸收气体是（）附：四种气体的溶解度表（室温下）。气体Cl2HClH2SCO2l体积水约能吸收气体体积数25001【解析】由四种气体的溶解度表可以看出，HCl溶解度最大，溶解的速率大于气体进入洗气管的速率，导致左侧洗气管气压降低，出现如图所示情形。【例5】有关氯的叙述正确的是（

）A．液氯和氯水是同一物质B．红磷在氯气中燃烧产生白色烟雾C．氯气与水的反应中氯是氧化剂，水是还原剂D．用氯制漂白粉是为了得到易贮存的漂白剂分析:液氯、氯水都是液体，但前者是纯氯，后者是氯与水的混合物，时间延长氯水中还逐渐生成盐酸和次氯酸，氯分子渐少，氯离子渐多。如果再有光照，因分解也在渐少，出现氧气和更多盐酸。氯与水的反应是氯分子中氯原子间发生的自身氧化还原，即歧化反应,水虽然是反应物，却未参加氧化还原。A、C不正确。烟是分散在气体中的固体小颗粒，雾是分散在气体里的液体小珠滴。磷在氯气里燃烧的产物三氯化磷是无色液体，可发雾；五氯化磷是浅黄色固体，能形成烟。漂白粉和氯都可以作为漂白剂、消毒剂，且氯更有效。但氯气难贮存，又有剧毒，一般医用、家用的漂白剂和消毒剂使氯气是不合宜的，所以制成漂白粉便于贮存和使用。漂白粉保存得当，如密闭，以防止吸水和而变质，可以存放较长时间。B、D正确。答案即B、D。点评:氯是典型非金属，要求掌握，其中细节也要重视。有些是高中“唯一”的内容，如燃烧时同时有烟又有雾，只有氯与磷反应。又如氯与铜燃烧的产物在无水时是黄棕色的，所以反应时有黄棕色烟。溶于水，在浓时呈绿色，稀时呈蓝色，也是“唯一”的。[例6]长期以来，人们一直认为氟的含氧酸不可能存在，但是自1971年两位英国科学家斯凶杏尔和阿佩曼成功地合成次氟酸后，这种观点强烈地动摇了。他们在0℃以下将氟气从细冰上面通过，得到了毫克量的次氟酸。已知次氟酸的分子组成与次氯酸相似，且次氟酸与热水剧烈反应，生成既有氧化性又有还原性的物质的溶液。则下列说法中错误的是（

）。

A．次氟酸分子中原子间以共价键相结合

B．次氟酸分解会产生F2

C．次氟酸与热水反应可能有H2O2生成

D．次氟酸的酸性可能比次氯酸强

[解析]从“次氟酸的分子组成与次氯酸相似”可推出分子式为“HOF”，次氟酸跟热水反应的反应式为：HOF+H2O=H2O2+HF。进而就可判断出，次氟酸中原子间以共价键结合（其中氧元素的化合价可看成是0价），由于非金属性氟比氯强，可判断出次氟酸的酸性可能比次氯酸弱。[答案]B。

【例7】将氯气用导管通入较浓的和的混合液中，在导管口与混合液的接触处有闪烁的红光出现。这是因为通气后，混合液中产生的被还原，发生激烈反应，产生能量较高的氧原子，它立即转变为普通的氧分子，将多余的能量以红光放出。进行此实验，所用的仪器及导管如下图所示。根据要求填写下列空白：（1）组装氯气发生器时，应选用的仪器与导管（填写图中编号）是_____。（2）实验进行中，按气流方向从左到右的顺序，气体流经的各仪器及导管的编号依次是___。（3）仪器①的橡皮塞上有_____个孔，原因是_____。（4）实验时，仪器①中除观察到红光外，还有_____现象。（5）实验需用约10%溶液100mL，现有市售30%（密度近似为）来配制，其具体配制方法是_____。（6）实验仪器①中与反应离子方程式是_____。选题角度：此题考查了制的装置的连结设计，以及在酸性条件下有很强的氧化性，能将氧化成。【解析】：此题主要考查制的装置的连结设计，并将通入到（浓）和的混合液中，生成的继续与反应的有关知识，其中特别考查了在酸性条件下有很强的氧化性，能将氧化成。答案：（1）③②⑤，（2）③②⑤⑥④①，（3）2；使烧瓶内外压强相等，（4）冒气泡，（5）用量筒量取33（或34）mL30%的溶液加入烧杯中，再加入67（或66）mL水，搅拌均匀，（6）【例8】：按下述实验过程填空：写出上述反应的化学方程式：①_______________；②_______________；③_______________；④_______________；【解析】：因为发生反应①：，所以加分层后，上层是水溶液，呈棕黄色（a处），下层是溶有溴的（油层），