鹵素專題剖析

專題剖析鹵素專題復習河北省唐山市第二十三中學葉永強（063021）本專題與理論部分的結(jié)合點物質(zhì)結(jié)構(gòu)氧化還原反應化學平衡電離平衡X2、HX性質(zhì)規(guī)律，含氧酸性質(zhì)規(guī)律X2的氧化性、X-的還原性，HClO的漂白性，F(xiàn)2+H2O的反應Cl2+H2O的反應HF、HClO的弱酸性，HClO4是含氧酸中最強酸，HX是一元強酸結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)代表物典型反應符合可逆反應規(guī)律酸的電離與相應鹽的水解一、氯元素單質(zhì)及化合物的性質(zhì)（以化合價為主線）：利用相似法類推到溴單質(zhì)及化合物關系H2利用相似法類推到溴單質(zhì)及化合物關系H2HBr濃H3PO4+NaBrCl2二、用氧化-還原反應的理論加深對鹵素單質(zhì)及化合物性質(zhì)的理解Cl2對鹵素單質(zhì)間的置換以及鹵素與單質(zhì)Fe反應后鐵的價態(tài)問題：Cl2一般情況下，有氧化性強弱關系：氧化態(tài)F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>Fe2+還原態(tài)F-Cl-Br-Fe2+I-Fe由此可見：F2、Cl2、Br2均能將Fe2+氧化成Fe3+，而I2則不能氧化Fe2+。由此還可進一步理解：F2、Cl2、Br2和Fe化合應生成Fe3+的鹵化物，而I2和Fe化合則只能生成FeI2。2．X2單質(zhì)的制備問題：一般情況下，有氧化性強弱關系：氧化態(tài)KMnO4>MnO2>Cl2>Br2>I2還原態(tài) HClHBrHI因此X2單質(zhì)的制備均可選擇氧化劑KMnO4或MnO2氧化相應的鹵化氫氣體（或其濃溶液），除此之外，常見氧化劑還可選擇KClO3，因為通常情況下有氧化性強弱關系：KClO3>Cl2>Br2>I23．HX氣體的制備問題：因為一般情況下有氧化性強弱關系：氧化態(tài)Cl2>H2SO4(濃)>Br2>I2還原態(tài)HClSO2HBrHI由于氯氣的氧化性強于濃硫酸的氧化性，因此，我們可利用NaCl+H2SO4(濃)反應來制備氯化氫氣體（只發(fā)生離子互換反應），而一般不利用NaBr+H2SO4(濃)、NaI+H2SO4(濃)來制備HBr和HI氣體（要發(fā)生氧化-還原反應），通常是選用非氧化性酸濃H3PO4來代替氧化性酸濃H2SO4?！镜湫屠}剖析】【例題1】下面的順序排列正確的是（

）A．離子還原性：B．溶液酸性：C．氫化物沸點：D．與水反應自身氧化還原劇烈程度：分析:鹵素中重要的一些順序是：原子半徑：；離子半徑：；氧化性：；非金屬性：；與化合力：；氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：；鹵陰離子的還原性：；鹵化氫的還原性：；氫鹵酸的酸性：；鹵化氫的沸點：；鹵化銀的溶解度：。與題中選項對照只有A正確。而D所述與水反應的劇烈程度確是為，但與水不是自身氧化還原反應，而是氟只作為氧化劑，水只是還原劑，與跟水的歧化反應根本不同。答案：A。點評:遇到排順序的問題，應把有關順序大體回憶、掃描，可使解題加快。在鹵素中氟有特殊性，所以有些只用推理、不計事實會出現(xiàn)誤區(qū)。如氟與水不是歧化反應（高中只此例中水為還原劑），氟化氫沸點比其它HX高，氫氟酸是弱酸而其它HX是強酸，中唯有不能光分解，也只有它溶于水，鹵化鈣和鹵化鎂中唯有難溶，HX中都能被諸如等氧化為，但唯獨HF至今還沒找到任何化學藥品能把它氧化為?！纠}2】下面敘述中正確的是（

）A．碘易升華所以要保存在鐵蓋旋緊的試劑瓶中B．液溴應保存在磨口玻璃塞試劑瓶中，并加少量水進行水封C．能使淀粉碘化鉀濕試紙變藍的氣體一定是氯氣D．碘易溶于酒精，所以用酒精從碘水中萃取碘分析:這是考查有關鹵素實驗的題目。由保存方法上應知道，液溴按B是對的，因液溴揮發(fā)，水封可減緩揮發(fā)。溴水、氯水要放在玻塞棕色瓶中，防止見光和腐蝕橡膠塞。碘片要放在玻塞瓶密閉存放以防揮發(fā)升華，但禁用鐵蓋，因碘易與鐵反應（）。氫氟酸要存于塑料瓶中以防腐蝕玻璃。綜上可知A不正確。淀粉碘化鉀試紙（濕）的變藍是因為待測氣體將氧化產(chǎn)生碘單質(zhì)，與淀粉作用變藍色，所以使氧化成的都有此現(xiàn)象，如（臭氧）、蒸氣等，所以不是的專用試紙。C不正確。萃取碘水里的，選用萃取劑主要應考慮到，其一萃取液與水不互溶（當然密度不能與水相同才便于分層）；其二碘要在萃取液中的溶解性比水中大得多；其三萃取液應易揮發(fā)，以便得到固體碘。酒精與水無限互溶不符合萃取劑選用原則，D不正確。答案：B【點評】

從歸納的有關鹵素實驗知識進行檢索是方法之一，從物質(zhì)性質(zhì)的角度思考實驗的可行或合理性是解這種題的方法之二。【例3】在100mL含等物質(zhì)的量HBr和H2SO3的溶液里通入，有一半Br-變?yōu)锽r2。原溶液中HBr和H2SO3的濃度都等于（）【解析】解此題時首先要明確：H2SO3的還原性比Br-強，氯氣先氧化H2SO3，再氧化Br-，設原溶液中HBr和H2SO3的濃度都為x，則：，x=L。【答案】D【評析】鹵素單質(zhì)（氯、溴、碘）能和SO2在水溶液中發(fā)生氧化還原反應：X2+SO2+2H2O=HX+H2SO4，由方程式可知氧化性X2＞SO2（H2SO3）?！纠?】雙球洗氣管是一種多用途儀器，常用于去除雜質(zhì)、氣體干燥、氣體吸收（能防止倒吸）等實驗操作。右圖是用水吸收下列某氣體時的情形，根據(jù)下面附表判斷由左方進入的被吸收氣體是（）附：四種氣體的溶解度表（室溫下）。氣體Cl2HClH2SCO2l體積水約能吸收氣體體積數(shù)25001【解析】由四種氣體的溶解度表可以看出，HCl溶解度最大，溶解的速率大于氣體進入洗氣管的速率，導致左側(cè)洗氣管氣壓降低，出現(xiàn)如圖所示情形?！纠?】有關氯的敘述正確的是（

）A．液氯和氯水是同一物質(zhì)B．紅磷在氯氣中燃燒產(chǎn)生白色煙霧C．氯氣與水的反應中氯是氧化劑，水是還原劑D．用氯制漂白粉是為了得到易貯存的漂白劑分析:液氯、氯水都是液體，但前者是純氯，后者是氯與水的混合物，時間延長氯水中還逐漸生成鹽酸和次氯酸，氯分子漸少，氯離子漸多。如果再有光照，因分解也在漸少，出現(xiàn)氧氣和更多鹽酸。氯與水的反應是氯分子中氯原子間發(fā)生的自身氧化還原，即歧化反應,水雖然是反應物，卻未參加氧化還原。A、C不正確。煙是分散在氣體中的固體小顆粒，霧是分散在氣體里的液體小珠滴。磷在氯氣里燃燒的產(chǎn)物三氯化磷是無色液體，可發(fā)霧；五氯化磷是淺黃色固體，能形成煙。漂白粉和氯都可以作為漂白劑、消毒劑，且氯更有效。但氯氣難貯存，又有劇毒，一般醫(yī)用、家用的漂白劑和消毒劑使氯氣是不合宜的，所以制成漂白粉便于貯存和使用。漂白粉保存得當，如密閉，以防止吸水和而變質(zhì)，可以存放較長時間。B、D正確。答案即B、D。點評:氯是典型非金屬，要求掌握，其中細節(jié)也要重視。有些是高中“唯一”的內(nèi)容，如燃燒時同時有煙又有霧，只有氯與磷反應。又如氯與銅燃燒的產(chǎn)物在無水時是黃棕色的，所以反應時有黃棕色煙。溶于水，在濃時呈綠色，稀時呈藍色，也是“唯一”的。[例6]長期以來，人們一直認為氟的含氧酸不可能存在，但是自1971年兩位英國科學家斯兇杏爾和阿佩曼成功地合成次氟酸后，這種觀點強烈地動搖了。他們在0℃以下將氟氣從細冰上面通過，得到了毫克量的次氟酸。已知次氟酸的分子組成與次氯酸相似，且次氟酸與熱水劇烈反應，生成既有氧化性又有還原性的物質(zhì)的溶液。則下列說法中錯誤的是（

）。

A．次氟酸分子中原子間以共價鍵相結(jié)合

B．次氟酸分解會產(chǎn)生F2

C．次氟酸與熱水反應可能有H2O2生成

D．次氟酸的酸性可能比次氯酸強

[解析]從“次氟酸的分子組成與次氯酸相似”可推出分子式為“HOF”，次氟酸跟熱水反應的反應式為：HOF+H2O=H2O2+HF。進而就可判斷出，次氟酸中原子間以共價鍵結(jié)合（其中氧元素的化合價可看成是0價），由于非金屬性氟比氯強，可判斷出次氟酸的酸性可能比次氯酸弱。[答案]B。

【例7】將氯氣用導管通入較濃的和的混合液中，在導管口與混合液的接觸處有閃爍的紅光出現(xiàn)。這是因為通氣后，混合液中產(chǎn)生的被還原，發(fā)生激烈反應，產(chǎn)生能量較高的氧原子，它立即轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀ǖ难醴肿?，將多余的能量以紅光放出。進行此實驗，所用的儀器及導管如下圖所示。根據(jù)要求填寫下列空白：（1）組裝氯氣發(fā)生器時，應選用的儀器與導管（填寫圖中編號）是_____。（2）實驗進行中，按氣流方向從左到右的順序，氣體流經(jīng)的各儀器及導管的編號依次是___。（3）儀器①的橡皮塞上有_____個孔，原因是_____。（4）實驗時，儀器①中除觀察到紅光外，還有_____現(xiàn)象。（5）實驗需用約10%溶液100mL，現(xiàn)有市售30%（密度近似為）來配制，其具體配制方法是_____。（6）實驗儀器①中與反應離子方程式是_____。選題角度：此題考查了制的裝置的連結(jié)設計，以及在酸性條件下有很強的氧化性，能將氧化成。【解析】：此題主要考查制的裝置的連結(jié)設計，并將通入到（濃）和的混合液中，生成的繼續(xù)與反應的有關知識，其中特別考查了在酸性條件下有很強的氧化性，能將氧化成。答案：（1）③②⑤，（2）③②⑤⑥④①，（3）2；使燒瓶內(nèi)外壓強相等，（4）冒氣泡，（5）用量筒量取33（或34）mL30%的溶液加入燒杯中，再加入67（或66）mL水，攪拌均勻，（6）【例8】：按下述實驗過程填空：寫出上述反應的化學方程式：①_______________；②_______________；③_______________；④_______________；【解析】：因為發(fā)生反應①：，所以加分層后，上層是水溶液，呈棕黃色（a處），下層是溶有溴的（油層），