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高三化学卤素

2014-5-11 0:32:17下载本试卷

学科：数学

教学内容：第一章　高三化学卤素

一、考纲要求

1.掌握氯气、氯化氢的性质、用途和实验室制法，继而认识卤素的重要性质，用途和实验室制法。

2.掌握漂白粉、氯化钠的生产和用途。

3.掌握次氯酸的重要性质。

4.掌握鉴别氯、溴、碘和卤化物的技能。

5.会用化合价变化和电子转移的观点理解氧化、还原、氧化剂、还原剂等概念，并能判断氧化还原反应。

6.掌握卤化氢的性质、用途、制法，掌握溴化银和碘化银的性质和用途。

7.掌握有一种反应物过量的化学方程式的计算。

二、知识结构

1.卤族元素原子结构、单质性质、制法和用途：

元素名称和符号

氟(F)

氯(Cl)

溴(Br)

碘(I)

原子

结构

原子序数

9

17

35

53

结构示意图

电子式

·∶

·∶

·∶

·∶

主要化合价

-1

-1，+1，+3,+5，+7

-1，+1，+3,+5

-1，+1，+3,+5

相同点

最外层电子数相同，都是7个电子

不同点

原子核外电子层数不同，依次增大

原子半径

————————递增————————→

阴离子半径

————————递增————————→

非金属活动性

————————递减————————→

原子氧化能力

————————递减————————→

阴离子还原能力

————————递增————————→

物

理性

质

颜色和状态

浅黄绿色气体

黄绿色气体

红棕色液体易挥发

紫黑色固体易升华

密度

1.69克/升

3.214克/升

3.119克/厘米3

4. 93克/厘米3

熔点(℃)

————————递增————————→

沸点(℃)

————————递增————————→

水中溶解性

分解水

————————递减————————→

有机溶剂

分解溶剂

———————溶解性增大—————→

化学反应`

与金属反应

nX2+2M2MXn　与大多数金属反应　反应快慢F2＞Cl2＞Br2＞I2

与H2反应

X2+H22HX　 反应剧烈程度　F2＞Cl2＞Br2＞I2

与磷反应

2P+3X22PX3(X2不足量)  2P+5X22PX5(X2足量)

 现象：白色烟雾

与H2O反应

2H2O+2F24HF+O2

(使水迅速分解)

Cl2+H2O

HCl+HClO

(反应较慢)

Br2+2H2OHBr

+HBrO

(反应很慢)

I2+H2O

HI+HIO

(反应不明显)

与NaOH反应

2F2+4NaOH4NaF+O2+

2H2O

X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O

(X＝Cl,Br,I)

置换反应

分解水

X2+2Y-2X-+Y2　(Y＝Br,I)置换能力(Cl2＞Br2＞I2)

制法

2KHF2F2↑+H2↑+2KF

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(工业)

MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O(实验室)

2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2

2NaBr+MnO2+3H2SO4Br2↑+2NaHSO4+MnSO4+2H2O

2KI+Cl22KCl+I2

2NaI+H2SO4+MnO2

MnSO4+2NaHSO4+I2+2H2O

特性与检验：

F2：能跟氙、氡等惰性气体反应生成XeF2,KrF2，通入水中产生O2

Cl2：本身呈黄绿色，氯水常用于杀菌消毒，与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀

Br2：与皮肤接触产生疼痛而难治愈，与AgNO3反应生成淡黄色AgBr沉淀

I2：使淀粉溶液变蓝，与AgNO3溶液反应生成黄色AgI沉淀

用途：

提炼铀

制盐酸、塑料农药、漂白粉

染料工业、制AgBr制溴化物

碘酒、AgI、碘仿 制碘化物

2.卤化氢的结构、性质、制法和用途

元素名称和符号

HF(氟化氢、氢氟酸)

HCl(氯化氢、氢氯酸)

HBr(溴化氢、氢溴 酸)

HI(碘化氢、氢碘酸)

结构

结构与晶体

直线型分子、分子晶体

直线型分子、分子晶体

直线型分子、分子晶体

直线型分子、分子晶体

键的极性

———————极性递减—————→

分子的极性

———————极性递减—————→

键能

———————递　　减—————→

物理性质

稳定性

最稳定

稳定

不太稳定

不太稳定

熔点、沸点

-83.0℃，

19.5℃

-114.6℃，

-84.1℃

-88.5℃

-67℃

-50.9℃

-35.0℃

水溶液酸性

弱酸

强酸

强酸

强酸

化学性质

与金属反应

盐+H2

盐+H2

盐+H2

盐+H2

与碱性氧化物反应

盐+H2O

盐+H2O

盐+H2O

盐+H2O

与碱反应

盐+H2O

盐+H2O

盐+H2O

盐+H2O

与AgNO3反应

不反应

Ag++Cl-AgCl↓(白色)

Ag++Br-AgBr↓(淡黄)

Ag++I-AgI↓(黄色)

与Ca2+反应

Ca2++2HF

CaF2↓+2H+

不反应

不反应

不反应

X-的还原性

很弱

很弱

较强

较强

制法

CaF2+H2SO4(浓)

CaSO4+2HF↑H2+ F22HF

2NaCl+H2SO4(浓)

Na2SO4+2HCl↑H2+Cl22HCl

NaBr+H3PO4(浓)

NaH2PO4+HBr↑

H2+Br22HBr

NaI+H3PO4(浓) NaH2PO4+HI↑H2+I2HI(难)

用途

制氢氟酸、工艺业

制盐酸、H2、氯化物

制氢溴酸、溴化物

制氢 碘酸、碘化物

特性

银盐

溶于水

不溶于水

不溶于水

不溶于水

钙盐

不溶于水

溶于水

溶于水

溶于水

检验

Ca2++2F-CaF2↓(白)

Ag++Cl- AgCl↓(白)

Ag++Br- AgBr↓(淡黄)

Ag++I- AgI↓(黄)

3.卤化物的性质和制法

项　　目

化学性质

制备方法

跟金属反应

(氧化性)

Fe+CuCl2Cu+FeCl2

2FeCl3+Cu2Fe Cl2+CuCl2

金属与卤

素反应

2Al+3Cl22AlCl3

2Fe+3Cl22FeCl3

跟非金属反应(置换反应)

2NaBr+Cl22NaCl+Br2

2KI+Br22KBr+I2

金属与氢卤酸反应

2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑

Fe+2HClFeCl2+H2↑

跟碱反应

(复分解反应)

MgCl2+2NaOH2NaCl+

Mg(OH)2↓

CuBr2 +2NaOHCu(OH)2↓

+2NaBr

金属氧化物与氢卤酸反应

Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O

CuO+2HClCuCl2+H2O

跟酸反应(复分解反应)

CaF2+H2SO4(浓)

CaSO4+2HF↑

2NaCl+H2SO4(浓)

Na2SO4+2HCl↑

盐与氢卤酸反应

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑

AgNO3+HClAgCl↓+HNO3

跟盐反应(复分解反应)

NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3

CaCl2+2NaFCaF2↓+2NaCl

盐与卤素反应

MgSO4+BaCl2MgCl2+BaSO4↓

AgNO3+KBrAgBr↓+KNO3

分解反应

2AgBr2Ag+Br2

2AgI2Ag+I2

碱与氢卤酸反应

NaOH+HClNaCl+H2O

Mg(OH)2+2HBrMgBr2+2H2O

4.氯的含氧酸及其钠盐的性质

化合价

酸分子式

酸的强度

热稳定性

氧化性

盐的化学式

热稳定性

氧化性

+1

+3

+5

+7

HClO

HClO2

HClO3

HClO4

　　

 增　

 强　

   ↓

　　

 增　

 强　

   ↓

　　

 减　

 弱　

   ↓

NaClO

NaClO2

NaClO3

NaClO4

　　

 增　

 强　

   ↓

　　

 减　

 弱　

   ↓

热稳定性

酸＜盐

氧化性

酸＞盐

三、知识点、能力点提示

1.次氯酸的性质：

可用来杀菌、消毒、作漂白剂：(氧化漂白)

是一种强氧化剂。　　HXO(F除外)

2.漂白粉：

制取：Cl2、消石灰

2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

原因：比次氯酸稳定，易保存

使用：Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+HClO

【同步达纲练习】

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：IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O，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(　　)

A.①③　　　　　　  B.③⑥　　　　　　　  C.②④⑥　　　　  D.①②④⑤⑦

知识点：碘在生理方面的作用。

能力点：解决实际问题的能力。

2.用自来水养金鱼，在将水注入鱼缸之前，常需把水在阳光下曝晒一段时间，其目的是(　　)

A.增加水中含氧量　　　　　　　　　　　　 B.起到杀菌作用

C.使水中的次氯酸分解　　　　　　　　　　 D.使水中的硬度减小

知识点：氯气与水的反应。

能力点：次氯酸的性质。

3.市售“家用消毒液发生器”是以精盐和自来水为原料，通过时发生器内的电极板上产生大量气泡(同时使产生的气体充分与电解液接触)，所制得的混合液具有强烈的杀菌能力，且不致对人体造成伤害，该发生器配制消毒液所涉及到的化学反应有(　　)

①2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

②Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O

③H2+Cl22HCl

④Cl2+H2OHCl+HClO

⑤2HClO 2HCl+O2↑

A.①④⑤　　　　　　  B.①②　　　　　　  C.③④⑤　　　　　 D.②③④

知识点：考查氯气的化学性质

能力点：培养学生的分析鉴别能力和联系实际的能力

4.1995年的诺贝尔化学奖授予了致力研究臭氧层被破坏问题的三位化学家。大气中的臭氧层 可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生Cl原子。Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用。有关反应为：

O3O2+O　　Cl+O3ClO+O2　 　ClO+OCl+O2

总反应：　2O33O2

(1)在上述臭氧变为氧气的反应过程中，Cl是(　　)

A.反应物 　　　　　　B.生成物　　　　　　　C.中间产物　　　　　　　D.催化剂

知识点：催化剂的定义。

能力点：对催化剂的判断能力。

(2)O3和O2是(　　)

A.同分异构体　　　　B.同系物　　　　　　　 C.氧的同素异形体　　　 D.氧的同位素

知识点：同素异形体的定义。

能力点：多个概念的分辨能力。

5.工业上常用氯气给自来水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品 变质的是(　  )

A.石蕊　 　　　　　 B.硝酸银　 　　　　　　C.亚硫酸钠　 　　　　　D.氯化铝

知识点：氯水中的成分。

能力点：氯水中各微粒性质的判断能力。

6.氯气是有毒的，曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争。当这种毒气弹顺风爆炸时，通常可用的防御方法是(　　)

A.人、畜应躲到低洼的地方　　　　　　　　  B.人、畜应到较高的地方去

C.人、畜应多饮豆浆和牛乳　　　　　　　 D.可用肥皂水或尿浸湿软布蒙面

知识点：氯气的物理性质。

能力点：理论在实际中的应用能力。

7.氯仿(CHCl3)可用作麻醉剂，但常因保存不慎而被空气氧化产生光气：2CHCl3+O22HCl+2COCl2(光气)，光气有剧毒。为防止事故的发生，用来检验氯仿是否变质的 试剂是(　　)

A.澄清石灰水　　　　　　　 　　　　　　B.硝酸银溶液

C.漂白粉溶液　　　　　　　　　　　　　 D.氢氧化钠溶液

知识点：氯化氢的检验。

能力点：分析问题的能力。

8.某溶液中的Cl-、Br-、I-的物质的量之比是2∶3∶4，要使溶液中的Cl-、Br- 、I-离子数比为4∶3∶2，则通入Cl2的分子数是原溶液中I-离子个数的(　　)

A.1/2 　　　　　　　　　B.1/3　　　　　　C.1/4　　　　　 　　　D.1/5

知识点：氯气的氧化性及Cl-、Br-、I-的还原性。

能力点：综合能力。

9.向NaBr、NaI的混合溶液中通入足量Cl2之后加热，将溶液蒸干，并灼烧片刻，最后残留的物质是(　　)

A.NaCl　　　　　　　　　　　　　　　　　B.NaCl、NaBr、NaI

C.NaBr、NaI　　　　 　　　　　　　　　　D.NaCl、I2

知识点：氯气的氧化性及单质溴、碘的物理性质。

能力点：分析问题的能力。

10.饱和氯水长期放置后，下列微粒在溶液中不减少的是(　　)

A.Cl2　　　　　　　　B.HClO　 　　　　　 C.Cl- 　　　　　　　 D.H2O

知识点：次氯酸见光易分解及氯气与水的反应

能力点：分析问题的能力

11.工业上制备单质碘的方法之一是从碘酸盐开始的。第一步先用适量的亚硫酸氢盐将碘酸 盐还原成碘化物，离子方程为：IO3-+HSO3-I-+SO42-+H+。第二步将第一步得到的酸性碘化物溶液再跟适量的碘酸盐溶液混合，发生反应析出了碘。试问：(1)第二步发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　  。

(2)若要使碘酸盐的利用率最高，碘酸盐在第一步和第二步反应中的用量之比应为　　　 。

知识点：单质碘的制备方法。

能力点：知识的迁移能力。

12.对某宇航员从天外某星球空间取回的样品进行如下实验：①将气体样品溶于水发现其主 要成分A易溶于水；②将A的浓溶液与MnO2共热生成一种黄绿色单质气体B，B通入NaOH溶液 中生成两种钠盐；③A的稀溶液与锌粒反应生成气体C，C与B组成的混合气体经光照发生爆炸 ，生成气体A，实验测得反应前后气体体积不变。据此回答下列问题：

(1)写出A、B、C的化学式A　　　　  、B　　　　  、C　　　　  ；

(2)写出A的浓溶液与MnO2共热的化学方程式　　　　 　　　　　　　　　　　　　　；

(3)写出B通入NaOH溶液生成两种钠盐的化学方程式　　　　 　　　　　　　　　　 ；

(4)科研资料表明：如果该星球上有生命活动，则这些生物可能从该星球上液态氨的海洋中产生，因为那里的液氨相当于地球上的水。据此推测：该星球上是否有生命活动?简述理由。

知识点：考查氯气、氯化氢的性质。

能力点：发散思维的能力。

参考答案

【同步达纲练习】

1.B  2.C　3.B　4.①D　4.②C　5.D  6.BD　7.B　8.C  9.A　10.C

11.IO3-+5I-+6H+＝3I2+3H2O　　5∶1

12.(1)HCl　Cl2　H2　(2)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O　(3)Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O　(4)不可能有生命活动，因为该星球上外层空间存在的HCl极易和NH3发生如下反应：NH3+HCl＝NH4Cl。故该星球上不可能形成液态氨的海洋，因而不可能有生命活动。