《无机化学》卤素的性质（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《无机化学》卤素的性质-讲义 理解卤素原子结构特点、卤素单质及卤化氢的性质比较。理解溴化物、碘化物的性质。 知识点一 卤素的物理性质 1.氟、氯、溴、碘在自然界中都以化合态存在，它们的单质都是双原子分子。 从中可以看出，氟、氯、溴、碘单质的颜色逐渐加深，状态由气态→液体→固体，熔点、沸点逐渐升高。这是因为随着原子序数的递增，分子间的作用力随之增强，克服分子间力使物质熔化或汽化所需能量也随之增加。 所有卤素单质都具有刺激性气味，强烈刺激眼、鼻、气管等黏膜，吸入较多蒸气会发生严重中毒，甚至死亡。其毒性从碘到氟依次增强。 2.卤素溶液的颜色。 怎样除去下列物质中的杂质(括号内的物质为杂质)，只要求写出需要加入的试剂名称和主要操作的名称 (如过滤、分液、蒸馏、萃取、结晶等)。 (1)液溴中的少量氯(Cl2)。 (2)食盐中的少量碘(I2)。 (3)氧气中的极少量氢气和氯气(H2 、Cl2)。 (4)烧瓶内有制氯气后的褐色污迹(MnO2)。 【答案】 (1)加少量NaBr溶液振荡后静置，液体分层，分液。 (2)加热使碘升华。 (3)先用NaOH溶液洗气除去Cl2，经灼热的CuO除去氢气，再通过浓硫酸洗气干燥。 (4)加入浓盐酸，加热，冷却，用蒸馏水洗净。 【详解】 (1)Cl2+2NaBr→2NaCl+Br2，即除去了Cl2又得到了少量Br2，但若加热蒸去氯，溴也将一起气化。 (2)碘易升华，食盐则不能。但若用加水溶解，过滤后再蒸发的方法，由于碘微溶于水，所以不能除尽。 (3)先用NaOH溶液除去Cl2，再通过热的CuO除去H2，最后用浓硫酸干燥。 (4)MnO2能与浓盐酸在加热条件下作用，生成Cl2、H2O和易溶于水的MnCl2。 1．氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点为33 ℃，沸点为73 ℃，遇水易反应。实验室可用如图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3，制备的反应原理：I2+3Cl2=2ICl3，下列说法不正确的是（ ） A．利用装置甲应选用药品高锰酸钾和浓盐酸制氯气 B．装置乙中长颈漏斗内液面上升说明丙装置可能发生堵塞 C．可将装置丙中的药品氯化钙改为浓硫酸 D．该反应说明氧化性Cl2>I2 【答案】C 【详解】 A．装置甲用浓盐酸和某固体在不加热条件下反应制备Cl2，则应选用药品高锰酸钾和浓盐酸，发生反应：，A正确； B．若丙装置发生堵塞，装置乙内气压将增大，导致其长颈漏斗内液面上升，则装置乙中长颈漏斗内液面上升说明丙装置可能发生堵塞，B正确； C．浓硫酸可干燥Cl2，但不能盛装在装置丙的U形管中，应装在洗气瓶内，则装置丙中的药品氯化钙不能改为浓硫酸，C错误； D．该反应(I2+3Cl2=2ICl3)中碘元素的化合价从I2中的0价升高至ICl3中的+3价，即I2被Cl2氧化生成ICl3，可说明氧化性：Cl2>I2，D正确； 故选C。 2．用CCl4萃取饱和碘水溶液中的碘，下列说法正确的是（ ） A．CCl4的密度比水小 B．分液时，水从分液漏斗下口流出 C．碘的CCl4溶液无色 D．I2在CCl4中的溶解性比在水中更大 【答案】D 【详解】A．四氯化碳的密度比水大，故A错误； B．四氯化碳的密度比水大，所以四氯化碳在下层，水在上层，水应从分液漏斗上口倒出，故B错误； C．碘的四氯化碳溶液显紫红色，故C错误； D．碘更易溶液四氯化碳，且四氯化碳不溶于水，因此才可以萃取碘水中的碘，故D正确； 综上所述答案为D。 3．萃取碘水中的碘，可采用的萃取剂是（ ） A．酒精 B．四氯化碳 C．醋酸 D．氢氧化钠溶液 【答案】B 【详解】酒精、醋酸和水是互溶的，AC不正确。碘和氢氧化钠溶液会反应，D不正确。碘易溶在四氯化碳中，且四氯化碳不溶于水，所以B正确； 答案选B。 1．卤素的第五个成员砹(At)在室温下的状态是 体，颜色比碘 ，它得到电子的能力比碘 ，并 (有或没有)挥发性，且 于四氯化碳。 【答案】固 深 弱 没有 溶 【详解】卤素单质物理性质——状态(涉及熔点、沸点)、颜色、溶解性的递变。从氟气到砹，颜色依次加深，熔点、沸点升高，状态从气态→液态→固态，挥发性依次减弱。 2．AgAt的颜色比AgI ，溶于水，HAt 的水溶液显 性，HAt 的稳定性比HI 。 【答案】深 不 酸 弱 【详解】卤素单质物理性质——状态(涉及熔点、沸点)、颜色、溶解性的递变。从氟气到砹，颜色依次加深，熔点、沸点升高，状态从气态→液态→固态，挥发性依次减弱；卤素化学性质——原子得电子能力由强到弱，单质的氧化性依次减弱；阴离子(X-)失电子能力由弱到强，HX稳定性依次减弱。 3．在卤素中，单质砹是 的氧化剂，而砹离子(At)是卤离子中 的还原剂。 【答案】最弱 最强 【详解】卤素化学性质——HX和金属卤化物还原性依次增强。 知识点二 卤素的化学性质 1.卤素的原子结构及元素性质的相似性、递变性。 2.卤素单质与氢气反应。 3.卤素单质与水反应。 （置换反应） 将F2通入某物质的水溶液中，F2先 跟H2O反应，如将F2通 入NaCl的水溶液中，同样发生上述反应，等等。 4.卤素单质间的置换反应。 KF、KCl、KBr、KI都是白色晶体，如何用化学方法加以鉴别? 【答案】 (1)各取晶体少量分别溶解于水； (2)取上述溶液各少量，分别滴入AgNO3溶液，无沉淀者为KF，有白色沉淀者为KCl，黄色沉淀者为AgBr、AgI(两者颜色相近，难区别)； (3)再各取KBr、KI溶液少量，分别加入氯水、淀粉溶液，能变蓝的为KI，另一瓶为KBr。 【详解】这是一类物质的鉴别题。应按下列五点叙述：(1)实验步骤；(2)实验操作；(3)观察的现象；(4)结论；(5)有关化学方程式。鉴别的方法有多种，原则上以步骤简单、现象明显为好。对液体或固体物质应各取少许，不能一次用完，否则给下一步鉴别带来困难；气体不需取样，可直接鉴别。 1．除去氯化氢中的少量氯气，应选用的试剂是（ ） A.蒸馏水 B.KI的浓盐酸溶液 C.KI溶液 D.饱和食盐水 【答案】B 【详解】 此题要求除Cl2，但不能损失HCl。A、C、D选项中给出的物质都含有大量水而使HCl溶解，且Cl₂在饱和食盐水中溶解度更小，不能除去Cl2。B选项中的KI浓盐酸溶液，KI和Cl2反应除去Cl：2KI+CI2→2KCl+I2，而HCl在浓盐酸中溶解量极少或不能溶解。 2．向溴化钠溶液中通入足量氯气，再加热将溶液蒸干并灼烧片刻，最后残留的物质是（ ） A．NaCl、NaBr B．NaBr、Br2 C．NaCl、 Br2 D．NaCl 【答案】D 【详解】氯元素的非金属性强于溴，所以氯气能把溴化钠氧化生成单质溴，单质溴易挥发，所以最后残留的固体是氯化钠，故选D。 3．实验室根据化学试剂性质的不同，采用不同的保存方法。下列说法正确的是（ ） A．金属锂保存在煤油中 B．少量的白磷保存在冷水中 C．浓硝酸保存在无色广口瓶中 D．液溴保存在棕色试剂瓶中，上层加液封 【答案】B 【详解】A．因锂的密度小于煤油的密度，则不能将金属锂保存在煤油中，可将金属锂保存在固体石蜡中以隔绝空气，故A错误； B．白磷易自燃，应将白磷保存在冷水中以隔绝空气，故B正确； C．浓硝酸见光易分解，保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处，故C错误； D．液溴易挥发，应保存在棕色试剂瓶中，且上层加水液封，故D错误； 故选B。 1．下列物质遇淀粉变蓝色的是（ ） A．KI B．I2 C．KIO D．KIO3 【答案】B 【详解】淀粉遇碘变蓝色，这里的碘指I2，与KI、KIO、KIO3不发生显色反应，故选B。 2．含KBr和KI的混合溶液中通入过量的Cl2，然后把溶液蒸干并灼烧，最后留下的固体是（ ） A．KCl B．KCl和KBr的混合物 C．Br2 D．I2和KCl 【答案】A 【详解】KBr和KI的混合溶液中通入过量的Cl2，生成KCl、Br2和I2，将溶液蒸干、灼烧后，其中的碘升华、溴挥发，留下的固体是氯化钾，故A正确； 故选A。 3．下列说法不正确的是（ ） A．溴可用于生产多种药剂，如熏蒸剂，杀虫剂、抗爆剂等 B．钠和钾的合金在常温下是液体，可用于快中子反应堆作热交换剂 C．稀的硫酸铜溶液可用于游泳池的消毒剂 D．刚玉的主要成分是二氧化硅 【答案】D 【详解】A．溴单质具有强氧化性，有毒，所以溴可用于生产多种药剂，如熏蒸剂，杀虫剂、抗爆剂等，故A正确； B．在快中子反应堆中，不能使用水来传递堆芯中的热量，因为它会减缓快中子的速度，钠和钾的合金在常温下是液体，所以钠和钾的合金可用于快中子反应堆做热交换剂，故B正确； C．稀的硫酸铜属于重金属盐，能使蛋白质变性，故可用作游泳池的消毒剂，故C正确； D．刚玉的主要成分为氧化铝，故D错误； 故选D。 · · 随着核电荷数的增加，卤素原子电子层数逐渐增多，因此原子半径逐渐增大，得到电子倾向也逐渐减小，因此卤素单质的活泼性顺序为：F₂>Cl₂>Br₂>I₂。 知识点三 卤素化合物的性质 1.氟化氢性质 （1）性质 ①有剧毒的无色气体，极易溶于水。氢氟酸为弱酸(其它氢卤酸均为强酸)。 ②与SiO2反应： 此反应为HF的特性，换成HCI则与SiO2不反应。氢氟酸能腐蚀玻璃，用于玻璃刻字。氢氟酸应保存在铅制容器或塑料容器中。 （2）制法 此反应不能在玻璃器皿中进行。CaF2是萤石的主要成分，它不溶于水，是氟元素的重要资源。 2.卤化银 3.碘的化合物 碘的化合物有KIO3(碘酸钾)、KI等。人体中的碘主要存在于甲状腺内，人体如果缺碘，就会患甲状腺肿症(大脖子病)。为防止碘缺乏病，最为方便、有效的方法就是食用加碘盐，通常加入的是碘酸钾。 X-的还原性逐渐增强；HXO4酸性逐渐减弱；HF有剧毒能腐蚀玻璃；HCIO有漂白性。 如图是海水提溴的工艺流程。下列有关说法不正确的是（ ）    A．在海水中加“酸和氯气”，氯气的作用是中和海水中的碱性物质 B．“吹出塔”处热空气的作用是将生成的溴吹出 C．“吸收塔”中发生的离子反应为Br2+SO2+2H2O=4H++SO+2Br- D．以上流程中“吹出塔”和“吸收塔”内的反应是为了富集海水中的溴 【答案】A 【详解】 A．在海水中加“酸和氯气”氯气的作用是将Br-氧化为，A错误； B．“吹出塔”处热空气的作用是将生成的溴吹到“吸收塔”中，B正确； C．从图中分析可知溴单质被二氧化硫和水吸收得到溴化氢溶液，发生的离子反应为，C正确； D．通过“吹出塔”和“吸收塔”中发生的反应富集溴，再通过“蒸馏塔”把溴离子氧化为溴单质，冷却溴蒸气可得到液溴，D正确。 故选A。 1．溴水一般指溴单质溶于水形成的混合物，它与许多物质发生反应会改变其颜色。将下列物质分别加入溴水中，溴水的颜色不发生变化的是（ ） A．NaI固体 B．NaOH固体 C．CCl4液体 D．KCl固体 【答案】D 【详解】 A．溴水与NaI发生氧化还原反应生成碘单质，颜色加深，A不符合题意； B．溴水与NaOH反应生成NaBr、NaBrO，溶液变为无色，B不符合题意； C．溴易溶于CCl4，发生萃取，溴水颜色变浅，C不符合题意； D．KCl与溴水不反应，溴水颜色不变，D符合题意； 故选D。 2．是一种重要的盐，其水溶液中存在平衡：。下列说法不正确的是（ ） A．溶液中加入淀粉溶液，溶液显蓝色 B．溶液呈棕褐色溶液，加入后，振荡，上层溶液显紫红色 C．溶液中滴加少量溶液，溶液酸性增强 D．利用溶液可以除去硫粉中的少量碘单质 【答案】B 【详解】 A．存在平衡，因此溶液中是存在碘单质的，淀粉遇碘单质变蓝色，故A正确； B．四氯化碳的密度比水大，显紫色的在下层，故B错误； C．发生有大量氢离子生成，溶液酸性增强，故C正确； D．加入足量的KI溶液，平衡正向移动，而硫粉不溶于水，可以除去少量碘单质，故D正确； 故选B。 3．已知易被空气中氧化为。将土豆切开，一段时间后可观察到切面变蓝，土豆有（ ） A．淀粉和 B．淀粉和 C．淀粉和 D．葡萄糖和 【答案】A 【详解】将土豆切开，一段时间后可观察到切面变蓝，则土豆不含，变蓝是因为被空气中的氧气氧化成I2，碘遇淀粉显蓝色，所以土豆含淀粉和； 答案选A。 1．下列关于物质颜色的描述中错误的是（ ） A．碘化钾：紫黑色 B．溴蒸气：红棕色 C．碘化银：黄色 D．工业盐酸：黄色 【答案】A 【详解】 A．碘化钾不是紫黑色，而是白色固体，A错误； B．液溴为深橙红色液体，溴蒸气为红棕色，B正确； C．碘化银是一种黄色无臭微晶体粉末，C正确； D．工业盐酸因含有杂质Fe3+而带黄色，D正确； 故答案为：A。 2．海带提碘的简易流程如图。流程中可能涉及的实验操作装置错误的是（ ） A．萃取 B．分液 C．过滤 D．干燥 【答案】D 【详解】 A．萃取在分液漏斗中进行， A正确； B．分液装置正确，B正确； C．过滤用玻璃棒引流，C正确； D．干燥过程不能加热，D错误； 故选D。 3．下列试剂中无法鉴别新制氯水与久置氯水的是（ ） A．淀粉碘化钾 B．有色布条 C．pH试纸 D．碳酸钠 【答案】D 【详解】 A．氯水含有氯气分子，与KI反应生成碘，使淀粉变蓝色，可鉴别，故A不符合； B．盐酸没有漂白性，有色布条不褪色，氯水有漂白性，有色布条褪色，能鉴别，故B不符合； C．盐酸呈酸性，使pH试纸变为红色，氯水有漂白性，pH试纸被漂白，能鉴别，故C不符合； D．久置氯水和新制氯水溶液都呈酸性，都能与碳酸钠溶液反应生成气体，不能鉴别，故D符合； 故选D。 · 氟化氢是有剧毒的无色气体，极易溶于水，可以与SiO2反应。 · 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$