1、考纲要求 1. 从原子的核外电子排布,了解卤素 (单质化合物)的相似性和递变性。2.了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。知识点一 卤素单质及其化合物的性质1Cl 2、 Br2、 I2 的物理性质溴元素主要以_形式存在于海水中,人们把_称之为“海洋元素”。氯、溴、碘三种元素在元素周期表中排在同一纵列里,都属于_族元素,简称“卤素”。Br 2 是一种_色_体,易挥发;I 2 是一种_色_体,易升华。Br 2 溶解在水中的颜色是_,I 2 溶解在水中的颜色是_,Br 2 溶解在 CCl4 中的颜色是_,I 2 溶解在 CCl4 中的颜色是_。问题思考1如何保存液溴?2卤素的氧化还原性及海水提取溴
2、、海带中碘元素的检验(1)卤素单质氧化性的顺序是:Cl 2_Br2_I2;阴离子的还原性顺序是:I _Br _Cl 。请写出 Cl2 与 NaBr、KI 溶液反应的离子方程式:_、_;Br2 与 KI 溶液反应的离子方程式:_。(2)从海水中提取溴一般要经过_、_、_三步。利用溴的_性,鼓入_或水蒸气,就可将溶解在苦卤中的溴分离出来。(3)海水中的碘浓度很低,一般从海产品,如海带中提取。水 干 海 带 浸 泡 液 氧 化 过 滤 提 纯 碘 单 质问题思考2请列举哪些物质能使溴水褪色?知识点二 卤素离子的检验方法1AgNO 3 溶液沉淀法未知液 滴 加 AgNO3溶 液 和 稀 硝 酸 生成E
3、rror!2置换萃取法未知液 有机层呈Error! 加 适 量 新 制 饱 和 氯 水 ,振 荡 加 入 CCl4下 层 或 汽 油 上 层 ,振 荡3氧化淀粉法检验 I未知液 _溶液,表示有 I 加 入 适 量 新 制 饱 和 氯 水 双 氧 水 振 荡 淀 粉 溶 液 振 荡问题思考3淀粉KI 试纸常用于检验哪些物质?一、卤素单质的性质比较1相似性(1)除 F2 外,Cl 2、Br 2、I 2 都能与 NaOH 溶液反应,试写出 Br2 与 NaOH 溶液反应的离子方程式:_。(2)都能与金属反应生成卤化物,试写出 Na、Fe 分别与 Br2 反应的方程式:_、_。(3)与一些还原性离子的
4、反应,试写出 Br2 分别与 Fe2 、SO 离子方程式:23_、_。2递变性(1)分别写出 I2 和 Fe 的反应,及 I 和 Fe3 的反应,体会卤素单质性质的递变性:_、_。(2)还有哪些事实说明氧化性 Cl2Br2I2?(3)卤素单质为什么具有相似性和递变性?3卤素单质的特性(1)F2 能否从水溶液中置换出其他卤素单质?为什么?(2)你认为卤素单质还有哪些特殊性质?请列举出来。典例导悟 1 某化学课外小组为了探究卤素单质及化合物的性质,选用以下仪器和药品进行实验,请你帮助完成实验仪器的组装并回答问题。(1)比较卤素单质的氧化性强弱,各仪器的正确连接顺序( 填各接口的字母符号)g 接_,
5、_接_,_接_。(2)装置烧瓶中反应的化学方程式为_。(3)装置中的现象是 _,装置中的现象是_,装置的作用是_。(4)装置中反应的离子方程式为_。(5)若将反应的 中的溶液滴入到 KI 溶液中,产生的现象是 _。(6)向反应后的 中加入足量的 NaOH 溶液,产生的现象是 _,反应的方程式是_。变式演练 1 下列关于卤素的叙述中,正确的是( )卤素的钾盐中,最容易被氧化的是氟化钾;溴中溶有少量氯气,可以加入溴化钠溶液再用汽油萃取的方法提纯;溴化银具有感光性,碘化银不具有感光性;某溶液与淀粉碘化钾溶液反应出现蓝色,则证明该溶液是氯水或溴水;氯气跟水反应时,水既不是氧化剂也不是还原剂。A B C
6、 D二、卤素互化物和拟卤素典例导悟 2 卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物。XX型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题:(1)卤素互化物 BrCl 能发生下列反应H2OBrCl= =HBrOHCl KBrBrCl =KClBr 2写出 KI 与 IBr 反应的化学方程式_。写出苯(C 6H6)与 ICl 发生取代反应生成一卤代物的化学方程式_。(2)下图是部分卤素单质和 XX型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高,原因是_。(3)试推测 ICl 的沸点所处的最小范围_ 。三、萃取和分液在卤素性质实验中的应用问题
7、在做卤素性质实验时,为什么常采用有机溶剂萃取卤素单质?典例导悟 3 用化学方法测定微量碘化物时,必须利用“化学放大”反应将碘的量“放大”,然后再进行测定。下面是“化学放大”反应的实验步骤:向含微量 I 并且呈中性或弱酸性溶液里加入溴水,将 I 完全氧化成 IO ,煮沸 3去掉过量的 Br2;向由制得的水溶液中加入过量的酸性 KI 溶液,振荡使反应进行完全;在得到的水溶液中加入足量的 CCl4,振荡,把生成的 I2 从水溶液里全部转移到CCl4 中,用分液漏斗分液去掉水层;向得到的 CCl4 层加入肼 (即联氨 H2NNH2)的水溶液,振荡,使 I2 完全以 I 形式从 CCl4 层进入水层,用
8、分液漏斗分液去掉 CCl4 层。经过以上四步得到的水溶液里,含有通过反应而“放大”了的碘,请回答下列问题:(1)写出步骤的离子方程式,并标出反应的电子转移的方向和数目:_。(2)将右图所示的分液漏斗中的下层液体放出的操作步骤为:_。旋开活塞,使下层液体流出到一个小烧杯里,当下层液体全部流出活塞的细孔时,_。从漏斗上口倒出上层液体。旋开活塞,将留在颈部的下层液体放出到盛接下层液体的烧杯里。(3)若忽略实验过程中出现的损失,经过一次“化学放大”的溶液里,I 的量是原溶液里 I 的量的 _倍。经过 n 次“化学放大”的溶液里,I 的量是原溶液里的量的_倍。变式演练 2 实验探究是体验知识的产生或形成
9、过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分,请填空:实验名称:氯、溴、碘的氧化性强弱比较实验药品:NaCl 溶液、KBr 溶液、KI 溶液、氯水、溴水、四氯化碳实验步骤 实验结论NaCl 溶液氯水1 mL CCl 4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 氧化性从强到弱的顺序:氯、溴、碘KBr 溶液氯水1 mL CCl 4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色KI 溶液氯水1 mL CCl 4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色(1)完成该实验需用到的仪器是_;(2)CCl4 在实验中所起的作用是_;(3)在实验中四氯化碳层颜色变化过程为_;(4)该同学的实验缺陷是 _,改进的办法是_。1判断正误(1)
10、浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢( )(2010上海8C)(2)在反应 KIO36HI= =KI3I 23H 2O 中,每生成 3 mol I2 转移电子数为 6NA( )(2010江苏5C)(3)碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度( )(2010全国理综 8B)(4)淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝,4I O 22H 2O=2I24OH ( )(2010上海19D)(5)HF、HCl、HBr、HI 的热稳性和还原性依次减弱( )(2010山东理综 11B)(6)从 HF、HCl、HBr、HI 的酸性递增的事实,推出 F、 Cl、Br、I 的非金属性递增的规律( )(2010福建理综 8D)2
11、(2010四川理综, 27(1)碘是_(填颜色) 固体物质,实验室常用_方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。3(2010上海, 24)向盛有 KI 溶液的试管中加入少许 CCl4 后滴加氯水,CCl 4 层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl 4 层会逐渐变浅,最后变成无色。完成下列填空:(1)写出并配平 CCl4 层由紫色变成无色的化学方程式(如果系数是 1,不用填写):_HIO 3_(2)整个过程中的还原剂是 _。(3)把 KI 换成 KBr,则 CCl4 层变成_色;继续滴加氯水,CCl 4 层的颜色没有变化。Cl 2、HIO 3、HBrO 3 氧化性由强到弱的顺序是_。(4
12、)加碘盐中含碘量为 2050 mgkg1 。制取加碘盐(含 KIO3 的食盐)1 000 kg,若用KI 与 Cl2 反应制 KIO3,至少需要消耗 Cl2_L(标准状况,保留 2 位小数) 。题组一 卤素的性质1.在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现下列现象,正确的结论是( )A加入的是 CCl4,加苯, 加酒精B加入的是酒精,加 CCl4,加苯C加入的是苯,加 CCl4,加酒精D加入的是苯,加酒精,加 CCl42(2010福州模拟 )下列说法正确的是( )A卤素单质(X 2)跟水反应的通式是 X2H 2O=HXHXOB液溴保存在煤油中C漂白粉的有效成分是次氯酸
13、钙D光照氯水有气泡逸出,该气体是 Cl23(2010黄冈模拟 )某学生做如下实验:第一步,在淀粉KI 溶液中,滴入少量NaClO 溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的 Na2SO3 溶液,蓝色逐渐消失。下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是( )A氧化性:ClO I2SO24B蓝色消失的原因是 Na2SO3 溶液具有漂白性C淀粉 KI 溶液变蓝是因为 I 被 ClO 氧化为 I2,I 2 遇淀粉变蓝D若将 Na2SO3 溶液加入氯水,氯水褪色4.根据右图的转化关系完成下列有关问题:(1)写出的离子方程式:_。写出的离子方程式:_。(2)推出下
14、列物质或溶液中溶质的化学式:E_ ; I_。(3)在上述转化过程中, B、C、F、H 氧化能力由弱到强的顺序是(写化学式)_。题组二 卤素互化合物和拟卤素5“XY n”表示不同卤素之间靠共用电子对形成的卤素互化物(非金属性:X Cl 22Br =2Cl Br 2 Cl 22I =2Cl I 2 Br22I =2Br I 2(2)浓缩 氧化 提取 挥发 热空气(3)氯气(2)卤素单质和 H2 反应的条件及氢化物的稳定性:例如 F2 和 H2 在暗处即能爆炸(剧烈反应 ),H 2 和 Cl2 光照能爆炸,而 Br2 和 H2 则加热才能发生等,且生成的氢化物的稳定性从 HF 至 HI 越来越差。C
15、l 2 能从 KBr、NaI 溶液中置换出 Br2、I 2;Br 2 能从 NaI 溶液中置换 I2,而不能从NaCl 溶液中置换 Cl2 等。(3)这是由原子结构决定的,从 FI,原子的最外电子层都有 7 个电子,都易得 1 个电子形成稳定结构,而原子半径越来越大,得电子能力逐渐减弱,故所形成的单质具有相似性和递变性。3(1)常温下, F2 与水剧烈反应:2F 22H 2O=4HFO 2,故不能从水溶液中置换其他卤素单质。(2)如 F2 是氧化性最强的单质;Br 2 在常温下是红棕色液体;碘易升华,遇淀粉变蓝色;Cl 2 是黄绿色气体等,都是比较特殊的性质。三、卤素单质在有机溶剂中的溶解度远
16、远大于在水中的溶解度。在卤素性质实验中由于水溶液中卤素含量较小,常利用萃取和分液的方法,将相关物质富集,以便有足够大的含量,从而进行物质检验或测定。典例导悟1 (1)c d a b e(2)MnO24HCl( 浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = (3)溶液变蓝色 溶液变橙黄色 吸收剩余 Cl2(4)Cl22Br =Br22Cl (5)溶液变棕黄色(6)蓝色褪去 I22NaOH= =NaINaIOH 2O解析 根据卤素单质的氧化性强弱来验证,应该将 Cl2通入到 NaBr 和 KI 溶液中,观察现象。实验中剩余的 Cl2必须进行处理,故应用 NaOH 溶液吸收。根据反应原理知C
17、l2通入到 NaBr 溶液中置换出 Br2,溶液应变为橙黄色,Cl 2通入到 KI淀粉溶液中置换出 I2,溶液应变蓝色。中加入 NaOH 溶液,I 22NaOH= =NaINaIOH 2O,会使蓝色褪去。2 (1)KIIBr= =KBrI 2C 6H6ICl C 6H5IHCl(2)相对分子质量越大,分子间作用力越强变式演练1 C 在卤素的钾盐中,氟化钾最难氧化;AgI 也具有感光性;能氧化I I 2的还有其他溶液,碘水本身也能与淀粉反应出现蓝色。2 (1)试管、量筒、胶头滴管(2)萃取剂,使生成的 Br2、 I2 溶于其中,便于观察现象(3)由无色逐渐变为红棕色(4)不能证明溴的氧化性强于碘
18、 再做一组实验,步骤为:KI 溶液溴水1 mL CCl 4,振荡,静置、观察 CCl4 层颜色解析 利用非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱。Cl 2能置换出Br2、I 2,Br 2能置换出 I2,则说明氧化性 Cl2Br2I2。【课后练习区】高考集训1(1)解析 浓 H2SO4能将 Br 氧化。(2)解析 应转移 5NA。(3) (4)(5)解析 HF、HCl 、HBr、HI 键能依次减弱,故热稳定性依次减弱,而还原性依次增强。(6)解析 判断非金属性强弱可以根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,而不是氢化物酸性的强弱。2紫黑色 升华3(1)I 25Cl 26H 2O=2HIO310HCl(2)KI、I 2 (3)红棕 HBrO 3Cl2HIO3(4)10.58解析 (2)根据题意,反应过程 中 Cl2首先氧化 KI 生成单质碘,Cl 2过量时 I2继续被氧化生成 HIO3,因此整个过程中还原剂为 KI 和 I2。(3)Cl2与 KBr 反应生成单质溴,溴溶于 CCl4呈红棕色。Cl 2不能继续氧化溴生成HBrO3,因此氧化性 HBrO3Cl2;又因 Cl2氧化 I2生成 HIO3,则氧化性 Cl2HIO3,因此氧化性由强到弱的顺序为 HBrO3Cl2HIO3。