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文档简介

第三部分元素及其化合物专题十三卤族元素考点搜索1.掌握氯气的性质、制法。以氯为例,了解卤族元素的物理性质和化学性质。了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。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。基础知识导学一、卤素的性质1、原子结构特点⑴最外层都有7个电子;⑵同周期元素原子半径最小;⑶易得电子形成阴离子;⑷阴离子半径>原子半径;⑸最低价-1价,最高价+7价。基础知识导学2、单质的物理性质比较:

(按F2、Cl2、Br2、I2顺序)⑴颜色加深;⑵密度增大;⑶熔、沸点渐高;⑷溶解性(水中)渐小;基础知识导学3、单质的化学性质的相似性和递变性:⑴与金属反应:M+X2→MXn

2Fe+3Cl2==2FeCl3Cu+Cl2==

CuCl22Fe+3Br2=2FeBr3

Cu+Br2=

CuBr2

点燃点燃基础知识导学Fe+I2=FeI2(2Cu+I2=2CuI)Fe+S=FeS(2Cu+S=Cu2S)△△基础知识导学⑵与H2反应:H2+X2=2HXa.HX生成及稳定性:HF>HCl>HBr>HIb.HX的还原性:HF<HCl<HBr<HIc.HX水溶液的酸性:HF<HCl<HBr<HI基础知识导学d.HX的制备:HCl:NaCl+H2SO4(浓)(或H3PO4)=NaHSO4+HCl↑2NaCl+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HCl↑HBr:3NaBr+H3PO4(浓)=Na3PO4+3HBr↑HI:3KI+H3PO4(浓)=Na3PO4+3HI↑△强热强热基础知识导学⑶与磷反应:2P+3Cl2==2PCl3(小液滴)PCl3+Cl2

==2PCl5(固体小颗粒)

点燃点燃烟:固体小颗粒雾:小液滴基础知识导学⑷与水反应:2F2+2H2O=4HF+O2↑

(水做还原剂)X2+H2O=HX+HXO(X=Cl、Br、I)基础知识导学⑸与强碱反应:X2+2NaOH=NaX+NaXO+

H2O3X2+6NaOH=5NaX+NaXO3+

3H2O(X=Cl、Br、I)

△基础知识导学⑹相互间置换:置换能力:F2>Cl2>Br2>I2Cl2+2Br-=Br2+2Cl-Cl2+2I-=I2+2Cl-Br2+2I-=I2+2Br-(I2+S2-=S+2I-)(卤化氢与活泼卤素间也可置换)基础知识导学

4、最高价含氧酸酸性

HClO4>HBrO4>HIO4基础知识导学

5、X-离子还原性I->Br->

Cl->

F-

(F-无还原性)基础知识导学

6、X-离子检验

X-酸化AgNO3溶液生成沉淀

(X=Cl-、Br-、

I-)

Cl-+Ag+=AgCl↓(白)Br-+Ag+=AgBr↓(浅黄)I-+Ag+=AgI↓(黄)基础知识导学

7、卤素单质制备

氯气(Cl2)工业:

2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑实验室:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O电解△基础知识导学溴(Br2)、碘(I2)置换法:Cl2+2I-=I2+2Cl-反歧化法:5Br-+BrO3-

+6H+=3Br2+3H2O实验室也可用制Cl2方法制取:2NaBr+MnO2+2H2SO4(浓)=MnSO4+

Br2↑+Na2SO4+2H2O△基础知识导学

8、Cl2的用途

制漂白粉来杀菌、消毒;制农药,盐酸……等。基础知识导学二、卤素及其化合物的特殊性1、氟

⑴单质氧化性最强;⑵F-无还原性;⑶HF酸腐蚀玻璃;⑷AgF溶于水,CaF2难溶;⑸F元素无正价,⑹氟无含氧酸;⑺HF水溶液呈弱酸性,而HCl,HBr,HI水溶液为强酸性;⑻氢氟酸可存于塑料容器或铅制容器中。基础知识导学2、氯⑴凡能生成次氯酸的物质均有强氧化性〔Cl2、NaClO、Ca(ClO)2〕;⑵Cl-+Ag+=AgCl↓(白),不溶于稀HNO3;⑶Cl2为黄绿色气体,新制氯水呈浅黄绿色;⑷HClO4最强酸。基础知识导学3、溴

⑴液溴为棕红色液体,易挥发;⑵腐蚀皮肤、橡胶;⑶保存液溴:密闭,冷暗处,液(水)封,玻璃塞;⑷溴水橙黄色;⑸AgBr见光分解用于照像术;⑹HBr能被浓硫酸氧化,应用浓磷酸制备,用P2O5干燥。基础知识导学4、碘

⑴紫黑色固体,易升华(保存:密闭,冷暗处);⑵遇淀粉变蓝(KI-淀粉试纸检验Cl2的存在);⑶HI有较强还原性,不能用浓硫酸制备和干燥;⑷I2易溶于有机溶剂(如:CS2、CCl4、汽油……);⑸AgI用于人工降雨;⑹I2+Fe=FeI2,I2+2Cu=2CuI。重点难点突破一、Cl2的实验室制法1、制气原理

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+H2O利用强氧化剂将HCl氧化成Cl22、制气装置选择⑴固+固→制O2、NH3、CH4……⑵固+液→制H2、CO2、H2S、C2H2……(O2、NH3……)△-1加热不加热重点难点突破启普发生器制取:H2、CO2、H2S……⑶固+液→制Cl2、HCl(Br2、HBr、HI、HNO3、SO2……)⑷液+液→C2H4……(需加沸石)3、浓盐酸可替代品NaCl+浓H2SO4应用于:Br2制备(NaBr+浓H2SO4),I2制备(KI+加热加热重点难点突破浓H2SO4)4、强氧化剂MnO2可替代品KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2……5、浓盐酸作用还原性、酸性重点难点突破6、浓度要求该反应必须用浓盐酸,因稀盐酸几乎无还原性,随着反应进行,浓盐酸将渐稀,一定程度时,会自动停止,HCl不可能消耗尽。重点难点突破7、Cl2的收集用向上排气法(排饱和食盐水除HCl)。干燥:除碱石灰外均可。检验:用湿润的KI-淀粉试纸,试纸变蓝。尾气:用NaOH溶液吸收。重点难点突破①HX制备装置与Cl2基本相同,原理与制HCl相同,HBr、HI不能用浓H2SO4干燥,HX尾气吸收应有一防倒吸的倒置漏斗(或有安全瓶)。②H2SO4(浓)与NaCl温度不同,反应产物不同。重点难点突破二、氯水、溴水的成分及性质

1、Cl2+H2OH++Cl-+HClO

分子:Cl2、H2O、HClO

离子:H+、Cl-、ClO-、OH-

2、各成分性质及应用Cl2——与Na、Mg、Al、Fe、Zn、Cu……大多数金属反应;重点难点突破——与HBr、HI、H2S、SO2……还原性气体反应;——与S2-、Br-、I-、SO32-、

Fe2+

……还原性离子反应;——与C2H4、C2H2……不饱和烃反应;重点难点突破——与NaOH、Ca(OH)2……强碱反应;HClO——漂白、杀菌、消毒;H+——石蕊试液(呈红色)(若氯水过量则漂白;Cl-——与Ag+沉淀。重点难点突破3、能使溴水褪色的物质⑴金属:Na,Mg,Al,Fe,Zn,Cu……⑵碱:NaOH、Na2CO3……

⑶还原性气体:H2S、HI、SO2……

⑷还原性离子:S2-,SO32-,I-,Fe2+等⑸不饱和烃:C2H4,C2H2……

重点难点突破4、溴与NO2区别水AgNO3溶液重点难点突破三、漂白粉⑴制备:2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O⑵成分:CaCl2,Ca(ClO)2,少量水重点难点突破⑶漂白作用:Ca(ClO)2+2H+=Ca2++2HClO⑷失效:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO重点难点突破*注意:⑴具有漂白作用的物质;Na2O2(氧化漂白)、HClO(氧化漂白);SO2(化合成不稳定无色物);活性炭(物理吸附有色物质)。重点难点突破*注意:⑵漂白作用与失效原理是溶液中的强酸制弱酸,体现出酸性的相对强弱:HCl>H2CO3>HClO;⑶HClO不稳定,见光、受热分解。知识网络系统H2SO4CuCl2SBr2CHCl3ClCH2-CH2ClClCl2+AgSO2+H2OH2SKBr电解Cu点燃CH4光C2H4C6H6FeH2点燃或光照MnO2△Ca(OH)2Cl2H2OCO2+H2OHCl光照电解饱和NaClNaOH浓硫酸,△AgNO3AgNO3光照Ca(ClO)2PCl3,PCl5Cl2HClO2HClONaClAgCl解题方法指导【例1】甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-,Br-或I-),甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化,则甲、乙、丙依次含有Br-,Cl-,I-

B.Br-,I-,Cl-

C.I-,Br-,Cl-D.Cl-,I-,Br-解题方法指导【解析】向甲溶液中加淀粉溶液和氯水,溶液不显蓝色,说明其中无I-存在,溶液变为橙色,说明其中含有Br-;再加丙溶液,无明显现象,说明丙中无I-,而是Cl-。答案为B。解题方法指导【例2】G,Q,X,Y,Z均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的分子式或化学式,但知道它们在一定条件下具有如的转换关系(未配平):⑴G→Q+NaCl⑵Q+H2O→X+H2⑶Y+NaOH→Q+G+H2O⑷Z+NaOH→Q+X+H2OA.QGZYXB.GYQZXC.GYZQXD.ZXGYQ电解解题方法指导【解析】可以从反应⑴入手逐一分析题目所给出的5种氯的含氧化合物化合价的相对高低。解题方法指导根据反应⑴,由于G和Q都含有氯元素,可断定反应⑴必然是一个歧化反应,氯化钠中的氯元素为-1价,它是氯元素最低的化合价,由此可知,化合物G中氯元素的化合价一定低于化合物Q中氯元素的化合价,据此分析,选项A可首先排除。解题方法指导再按照反应⑵,生成物中的H2是由于水中的氢元素化合价降低而形成的,因而可判断出Q中的氯元素,也即G、X、Q三种化合物中氯元素的化合价按由低到高排列的顺序是GQX,因此,选项D也可以被排除。解题方法指导还剩下B和C两个选项,再识别化合物Z中氯元素的化合价与Q、X中的氯元素化合价相对高低。按照反应⑷,化合物Z中氯元素的化合价肯定处于Q、X中氯元素的化合价之间。答案为B。对于反应⑶没有必要分析了。解题方法指导【例3】下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中粗框表示初始反应物(反应时加入或生成的水,以及生成沉淀J时的其它产物均已略去)。解题方法指导饱和食盐水AFBCDEGIHC沉淀J反应①加入D加入B解题方法指导填写下列空白:①物质B是_____,F是______,J是_______;②反应①的离子方程式是____________________________。解题方法指导【解析】解本题时当然应该采用正向思维,从饱和食盐水的电解入手,其反应是:2NaCl+2H2O==H2↑+Cl2↑+2NaOH然后需判断物质A、B、C各是三种产物中的哪一种,从题目所给的框电解解题方法指导图可以看出,物质B既能与A反应生成D和E,又能与C反应生成G。从电解食盐水的3种产物来看,只有氯气才符合这种特点,它既与氢气在点燃的条件下生成氯化氢:Cl2+H2==2HCl它又与氢氧化钠在常温下生成次氯酸钠和氯化钠:点燃解题方法指导Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O因而,可以确定物质B是氯气。若将此化学方程式改写作离子方程式,就是本题②的答案。除了水不计外,框图还指出,B与A反应得到两种产物,B与C反应只得到一种产物,可以确定A是氢氧化钠,解题方法指导C是氢气。当然,作为B与C反应而得到的生成物G是氯化氢。下一步需确定物质F。F既能与氯气直接反应生成物质I,又能与氯化氢反应生成物质H和氢气。如果把氯化氢当作溶液看(即盐酸),能与氯气、盐酸都可以发生反应的物质估计解题方法指导可能是一种金属。那么,I和H都应当是此金属的氯化物。但是,H与氯气反应可得物质I,从中学范围内无机化合物的知识来看,只有氯化亚铁才有这种特点:与氯气反应生成+3价铁的氯化物:

2FeCl2+Cl2==2FeCl3解题方法指导这样,可以认定物质F应当是金属铁,H是氯化亚

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