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第四章卤素文档

设问1:

随着核电荷数的递增,碱金属元素的变化规律如何?

电子层数;

原子半径;原子失去电子的能力;元素的金素性;

单质的还原性;离子得电子的能力;氧化性;最高价氧化物对应的水化物碱性;

第四章卤素

成员包括:

氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)

第一节氯气

一.氯气

1.物性:

颜色

状态

气味

毒性

密度

液化点

疑固点

水溶性

说明:

①.1体积水大约可溶解2体积的氯气,氯气的水溶液叫氯水。

易溶于有机溶剂。

②.能刺激上呼吸道,造成窒息性死亡。

例1.某氯碱厂不慎将大量氯气逸出到周围空间,此时可用浸有一定浓度某物质水溶液的毛巾捂住鼻子。

下列最适宜采用的物质是(C)

ANaOHBNaClCNa2CO3DKBr

例2.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,通常可采用的防御办法是(CD)

A人、蓄应躲到低洼的地方去B人、蓄多饮豆浆和牛乳

C人、蓄应躲到较高的地方去D可用肥皂水浸湿软布蒙面

例3.贮存液氯的钢筒,为了防止被腐蚀,装氯之前必须进行的操作是(D)

A用蒸馏水洗净B用盐酸清洗C钢筒内充入惰性气体D使钢筒充分干燥

练习:

1.2004年4月16,重庆天原化工总厂发生了氯气泄漏及爆炸特大事故,喷出的氯气造成了多人伤亡。

作为消防干警现场的下列处理方法和过程较合理的是

①及时转移疏散人群,同时向有关部门如实报告事故有关情况;②被转移人群应戴上用浓NaOH处理过的口罩;③用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液可解毒;④被转移人群可戴上用Na2CO3处理过的口罩(湿润);⑤将人群转移到地势较低的地方即可,不必走太远;⑥及时清理现场,检查水源和食物等是否被污染;⑦常温下氯气能溶于水,所以只要向空气中喷洒水就可以解毒。

(B)

A②③④⑤B①③④⑥C①②⑤⑥D①③⑤⑦

2.2004年4月16日重庆天原化工总厂的氯气贮罐发生泄漏,严重影响了附近群众的生命安全。

下列有关安全措施中不正确的是(D)

A可用毛巾蘸取石灰水捂嘴B在氯气泄漏的地区人应站在高处

C向氯气中喷洒水D将泄漏的氯气在空气中点燃除去

3.2005年3月29日晚,京沪高速公路淮安段发生一起交通事故,一辆载有约35吨液氯的槽罐车与一货车相撞,导致槽罐车液氯大面积泄漏。

周边村镇28人中毒死亡,285人住院治疗,公路旁3个乡镇万余人疏散。

作为消防干警现场的下列处理方法和过程不合理的是(B)

A及时转移疏散人群,同时向有关部门如实报告事故有关情况

B被转移人群应戴上用稀NaOH处理过的口罩

C用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液可解毒

D及时清理现场,检查水源和食物等是否被污染

4.2005年3月29日晚,京沪高速公路淮安段发生一起交通事故,一辆载有约35吨液氯的槽罐车与一货车相撞,导致槽罐车液氯大面积泄漏。

周边村镇28人中毒死亡,285人住院治疗,公路旁3个乡镇万余人疏散。

下列有关刚发生泄漏时的紧急安全措施中正确的是(C)

A将泄漏区群众向低洼下风口转移B转移中用毛巾蘸取石灰水捂嘴

C开启消防龙头向氯气中喷洒水D将泄漏源的氯气在空气中点燃

5.2004年4月,南昌某化工厂一液氯罐发生泄漏,造成多人中毒。

(1)液氯泄漏时,下列防御自救措施合理的是AB(填序号)

A立即用浸过水或弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻

B逃生时应往高处逆风跑

C逃生时应往低处顺风跑

(2)液氯泄漏事件得到妥善处理后,有关部门在全市范围内进行了安全大检查,请你结合某一具体的化学实验,说出避免实验事故应注意的一个问题。

6.2004年7月30日,位于秦皇岛海港区涂庄的一化学试剂厂,发生氯气泄露事故,泄露出的氯气迅速向周围的居民区蔓延,所到之处草木枯黄、大片蔬菜被毁。

请回答下列问题:

(1)如果你当时在现场,你应该往哪里撤离?

(山坡上/低洼处);

(2)如果你在该厂实验室准备撤离时,应该准备什么样的简易“防毒面具”避免吸入较多的氯气?

(3)如果你当时在距离化工厂较近的居民家中,如何利用家中现成物质来制作简易“防毒面具”?

(4)消防官兵赶到现场处理,他们先把泄露的氯气钢瓶投入一盛有某物质水溶液的水缸中,该物质是;

(5)对于弥漫在空气中没有散去的氯气,消防队员喷洒了一种挥发性化学物质水溶液进行处理,该化学物质是;

答案:

1.B;2.D;3.B;4.C。

5:

(1)A、B

(2)点燃H2前先验纯(或不要用嘴吹灭酒精灯等,其他合理答案均可)

6:

(1)山坡上

(2)碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液浸湿毛巾

(3)肥皂水(或洗衣粉)浸湿毛巾(4)氢氧化钠溶液或者氢氧化钙溶液(5)浓氨水

2.化性:

活泼Cl¯←———Cl2————→Cl(+1、+3、+5、+7)

1).与几乎所有的金属反应(一般生成金属高价氯化物)

2Na+Cl2==2NaCl:

现象(白烟);

Cu+Cl2====CuCl2:

现象

(剧烈燃烧,棕色烟,水溶液呈黄绿色。

注意:

随浓度由大到小,颜色由黄绿到蓝色)

2Fe+3Cl2====2FeCl3:

现象(剧烈燃烧,产生棕黄色烟,加水溶液呈黄色),

常温下不反应,液氯常温下可用钢瓶储存。

设问1:

什么是燃烧反应?

燃烧是不是一定要有氧气参加?

2).与非金属反应:

P+Cl2====PCl3,PCl3+Cl2====PCl5:

现象:

(白色烟雾)分析过量问题

H2+Cl2====2HCl:

现象:

(光照爆炸;氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰)

3).与H2O反应:

叫氯水Cl2+H2O

H++Cl¯+HClO

新制氯水的成分:

______________(H+、Cl¯、ClO¯、OH¯、H2O、Cl2、HClO、)

久置氯水的成分:

_____________________(H2O、H+、Cl¯、OH¯、);

氯水久置PH值_______(↘)。

氯水的性质有多重性,新制氯水可能具有的性质:

①.酸性(H+)

②.强氧化性(HClO、Cl2、ClO¯);与Fe²+、Br¯、SO2、等反应;

ClO¯在酸性、中性、碱性条件下均具有强氧化性。

③.产生沉淀(Cl¯).④.不稳定性(HClO)

久置氯水可能具有的性质:

设问2:

干燥的红布条放入氯气中,现象是_______;(无变化);湿润的红布条放入氯气中,现象是______________。

(褪色)

设问3:

蓝色的石蕊试纸放入氯水中,现象是______________(先变红,后褪色)

设问4:

养鱼、浇花时,自来水应作怎样的处理?

_______________________________(经光照一段时间后再使用)

例:

用将Cl2消毒的自来水配制下列物质的溶液,不会明显产生药品变质的是()

A.AgNO3;B.FeCl3;C.Na2SO3;D.AlCl3;E.FeCl2;F.Na2CO3;G.NaOH

4).与碱反应:

Cl2+OH¯====Cl¯+ClO¯+H2O

Cl2+OH¯====Cl¯+ClO3¯+H2O

写出制备漂白粉的化学方程式及离子方程式?

_________________

设问5:

①.为什么要制漂白粉,而不用氯水(漂白粉稳定,易运输,而氯水不稳定,不易运输);

②.为什么要用石灰乳,而不用饱和石灰水(Ca(OH)2的溶解度小,吸收氯气少)。

③.HClO与H2CO3哪个酸性更强(H2CO3)。

④.NaClO有无漂白性(有);具有漂白性的物质可能还有哪些,列出化学式,它们的漂白原理相同吗,解释。

例1.在标准状况下有22.4L氯气和氢气的混合气体,在一密闭容器中充分反应后,将此气体冷却与1L1mol/L的NaOH溶液充分反应,最后此溶液(C)

A.一定显酸性B.一定显碱性

C.可能显酸性,可能显碱性,可能显中性D.以上答案均不正确

2.下列各组气体室温下可共存的是(D)

A.H2和F2B.HI和Cl2C.HBr和NH3D.H2和O2

3.已知反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2在常温下就能迅速进行。

下列叙述错误的是(B)

A.该反应是置换反应,氧化性Cl2>N2

B.氧化剂与还原剂的物质的量之比是2:

3

C.被氧化的氨与未被氧化的氨的质量之比为1:

3

D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:

6

4.将足量的氯气通入下列溶液中,溶液中溶质产生阴阳离子的结构都改变的是(D)

A.AgNO3B.Na2CO3C.NaOHD.FeBr2

5.ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。

工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为(B)

A.1:

1B.2:

1C.1:

2D.2:

3

6.最近科学研究表明,用氯气杀灭自来水中的病菌并非良好方法,氯胺(

)在中性或酸性条件下是一种更好的强消毒剂,氯胺的消毒原理之一是(B)

  A.

 B.

C.

D.

答案:

1.C;2.D;3.B;4.D;5.B;6.B。

5).与某些化合物反应:

写出化学方程式及离子方程式:

FeCl2+Cl2===,

H2S+Cl2====,

KCl+Cl2====,

分析FeBr2+Cl2的反应,当n(FeBr2)/n(Cl2)≥2时,写出化学方程式及离子方程式:

当n(FeBr2)/n(Cl2)≤2/3时,写出化学方程式及离子方程式:

当2≥n(FeBr2)/n(Cl2)≥2/3时,则溶液中一定不存在的离子有,溴的存在形式为;

3.制备:

1).实验室法

设问6:

一套完整的制气装置应包括:

①:

、②:

、③:

,④:

等四个部分,请大家根据氯气的性质并以此为依据进行设计。

选择仪器、,

药品,

设问7:

能否用稀盐酸?

盐酸是否能按比例反应完?

①.原理:

MnO2+4H++2Cl¯====Mn²++Cl2↑+2H2O

②.装置:

;(固液加热→气体)

③.收集:

;(排空气法;或排饱和食盐水法)

④.干燥:

;(浓硫酸)

⑤.尾气吸收:

;(氢氧化钠)

⑥.检验是否收集满的方法:

;(用镊子夹持湿润的蓝色石蕊试纸于集气瓶口附近)现象:

;(先变红、后褪色)

设问8:

当Cl2中混有HCl、H2O等杂质气体时:

如何除去杂质得纯净而干燥的氯气?

2).工业法:

电解饱和食盐水

2NaCl+2H2O====NaOH+H2↑+Cl2↑

4.用途:

化工原料、消毒、杀菌、漂白、制盐酸、制漂白粉、制氯仿等有机物。

5.Cl2、Cl¯的检验:

1).Cl2(三种方法)

①.;(观颜色;黄绿色气体)

②.;(湿润的蓝色石蕊试纸)

③.;(湿润的淀粉KI试纸;变蓝色)

2).Cl¯的检验:

用HNO3酸化的AgNO3溶液,生成不溶于HNO3的白色沉淀。

注意:

为排除CO3²¯、、PO4³¯等干扰,所以,应先加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液。

1.实验室用MnO2和浓HCl加热制取Cl2时,有14.6gHCl被氧化,将所得气体全部用石灰水吸收,可得漂白粉质量是(B)

A.14.3gB.25.4gC.28.6gD.50.6g

2.将0.2molMnO2和50mL12mol/L盐酸混合缓慢加热,反应完全后向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成AgCl沉淀物质的量为xmol(不考虑盐酸的挥发)(C)

A.x=0.3B.x<0.3C.0.3<x<0.6D.以上结论都不对

3.将NaCl和NaBr的混合物mg,溶于足量的水配成500mL溶液A,再向其中通入足量的Cl2,充分反应后蒸发至干,得固体(m-2)g,则A溶液中Na+、Br-、Cl—的物质的量浓度之比不可能是(C)

A.3:

2:

1B.3:

1:

2C.4:

3:

2D.5:

1:

4

4.某无色气体可能含HCl、HBr、SO2、CO2中的一种或几种。

将该气体通入到适量氯水中,恰好完全反应,不再剩余气体。

将所得到的无色溶液分别装在两支试管中,分别加入酸化的AgNO3溶液、酸化的BaCl2溶液,均产生白色沉淀。

则下列判断正确的是(A)

A.原气体中一定有SO2,一定没有HBrB.原气体中可能有SO2

C.原气体中一定有HClD.不能确定有无HCl和HBr,但一定没有CO2

5、有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘,其中碘元素呈+3、+5两种价态,则这种化合物的化学式为(D)A、I2O4B、I2O5C、I4O7D、I4O9

答案:

1.B;2.C;3.C;4.A。

5.D

第二节卤族元素

1.单质的物理性质

元素

氟(F2)

氯(Cl2)

溴(Br2)

碘(I2)

色态

浅黄绿气体

黄绿色气体

深棕红的液体

紫黑色固体

密度

————→逐渐增大

熔沸点

———→逐渐升高

水中的溶解性

—————→逐渐减小,

说明:

溴和碘的特性:

①.Br2:

易挥发的液体,很容易形成红棕色蒸汽,所以,保存时除密密封外,还需用______。

(少量水封,一减少溴的挥发)

②.I2______(易生华)的固体;

Cl2、Br2、I2均易溶于有机溶剂,颜色有所不同,且颜色还与浓度有关。

Cl2

Br2

I2

H2O

浅黄绿色

黄→橙

黄→褐

酒精

浅黄绿色

橙→橙红

黄→褐

浅黄绿色

橙→橙红

浅紫→紫红

四氯化碳

浅黄绿色

橙→橙红

紫→深紫

设问1:

Cl2、Br2、I2等单质在水中的溶解度很小,若想要制得Cl2、Br2、I2的浓度较大的溶液,有没有其他办法?

________________________(有。

可通过改变溶剂方法来实现。

如:

将I2加入到酒精溶液中)

2.卤素元素原子结构的相似性与递变性:

1).相似性:

①.最外层电子数均为___;最高正价为___(F除外),负价为___。

均易得到电子,均为活泼的非金属元素。

单质具有强______;

2).递变性:

②.原子序数依次___;电子层数依次___;原子半径依次___;元素得电子的能力依次___;非金属性依次___;单质的氧化性依次___;氧化性由强到弱的顺序是I2__Br2__Cl2__F2;

3.卤素单质的化学性质:

1).均能与氢气反应:

X2+H2====2HX(X=F、Cl、Br、I、):

完成下表:

名称

反应条件

反应方程式

生成氢化物的稳定性

F2

Cl2

Br2

I2

设问2:

什么是可逆反应:

________________________________________________。

催化剂

化剂huajihia

化剂

判断下列各对反应是否是可逆反应(用“是”或“否”填)

2H2O==电解==2H2+O22SO2+O2======2SO3

催化剂

化剂huajihia

化剂

点燃

①.();②()

2H2+O2=======2H2O2SO3=======2SO2+O2

2).卤素与水反应:

X2+H2O====HX+HXO;(X2==Cl2、Br2、I2)

2F2+2H2O====4HF+O2指出氧化剂、还原剂,标出电子转移的方向和数目,并比较F2和O2的氧化性强弱。

F2、Cl2、Br2、I2分别与水反应的程度依次____。

(减弱)

例1:

按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,下列变化规律不正确的是(C)

①单质颜色逐渐加深、②密度逐渐增大、③熔点与沸点逐渐升高、④X2的氧化性逐渐增强、⑤HX的稳定性减弱、⑥X¯的还原性减弱、⑦与H2反应逐渐困难、⑧与水反应逐渐困难

A.①③B.②⑤C.④⑥D.⑦⑧

3).与金素反应:

F2、Cl2、Br2与变价金素反应均生成高价金素卤化物,I2则生成低价金素碘化物(Fe、Cu)

4).与碱反应:

X2+2OH¯====X¯+XO¯+H2O;3X2+6OH¯====5X¯+XO3¯+3H2O

(X2=Cl2、Br2、I2),氟无含氧酸。

例2:

已知Br2跟NaOH溶液反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应。

用溴水作试剂可以将下列各组中的溶液鉴别出来的是(BD)

A.水、汽油、酒精B.AgNO3、NaOH、NaIC.NaCl、NaBr、NaID.NaOH、汽油、酒精

5).卤素间的置换反应:

比较还原性强弱:

F¯__Cl¯__Br¯__I¯。

还能与氢硫酸反应:

I2+H2S====2HI+S。

注意:

F2在水溶液中只跟水反应。

F2+H2O===FeBr2溶液中通入Cl2(由少到多)

例3.在甲、乙、丙三种溶液中各含一种卤素离子,往甲中加淀粉和氯水,则溶液变蓝色,再往丙中加淀粉和氯水,无明显现象。

则甲、乙、丙依次含有(C)

A.Br-、I-、Cl-B.Cl-、I-、Br-C.I-、Br-、Cl-D.Br-、Cl-、I-

例4.向含有NaBr、KI的溶液中通入过量的Cl2,然后将溶液蒸干,并灼烧固体,最后得到的物质是(B)

A.KClB.NaCl和KClC.NaCl和KBrD.NaCl、KCl和I2

例5.鉴别NaCl、NaBr、NaI三种溶液可以选用的试剂是(CD)

A.碘水、淀粉溶液B.溴水、汽油C.氯水、四氯化碳D.硝酸银溶液、稀硝酸

6).与SO2的水溶液反应:

X2+SO2+2H2O====2HX+H2SO4

例6.有一瓶无色气体,可能含有HCl、H2S、CO2、HBr、SO2中的一种或几种,将其通入氯水中,得到无色透明溶液,把溶液分成两份,向一份加入盐酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,另一份加入HNO3酸化的AgNO3溶液,也有白色沉淀,以下结论正确的是(A)

(1)原气体中肯定有SO2

(2)原气体中可能有SO2(3)原气体中肯定没有H2S、HBr

(4)不能肯定原气体中是否有HCl(5)原气体中肯定没有CO2(6)原气体中肯定有HCl

A.

(1)(3)(4)B.

(2)(4)(5)C.

(1)(3)(6)D.

(1)(3)(5)(6)

7).I2的显色反应:

淀粉遇I2变蓝色。

可用来检验I2的存在。

例8.为实现中国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碘化钾淀汾试纸;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(B)

A.①③B.③⑥C.②④⑥D.①②④⑤⑦

8).F2能腐蚀玻璃:

4.卤化物的性质变化规律:

1)。

HX:

HX的稳定性——→______(逐渐减弱);

HX水溶液的酸性——→______(逐渐增强);

HX的熔沸点——→逐渐升高(HF反常)是由于分子间存在氢键;

HF能腐蚀玻璃:

储存F2、HF不能用______瓶(玻璃试剂),而应用________或________。

(铅皿或塑料瓶)

例9:

下列物质的保存方法正确的(CD)

A.氢氟酸保存在用塑料塞的玻璃瓶中

B.液溴盛放在用橡皮塞的玻璃瓶中

C.氯水储存于棕色试剂瓶中,密闭保存于阴凉处

D.漂白粉密封保存于阴凉处

2).HXO4:

HXO4的酸性——→逐渐减弱(氟无含氧酸);

同种元素:

氧化性强弱:

HXO4___HXO3___HXO2___HXO。

3).卤化银:

AgX

化学式

AgF

AgCl

AgBr

AgI

颜色

水溶性

稳定性

说明:

①.溶解度逐渐_____(减小),也不溶于_____(稀硝酸),常用于Cl¯、Br¯、I¯的____(鉴别)。

具体操作是先加入_____(稀硝酸),目的是排除_____(CO3²¯、PO4³¯)的干扰。

②.颜色逐渐_____(加深)。

③.稳定性逐渐_____(减弱),这些不溶性的卤化银都具有_____(感光性),常用作_____(感光材料);AgI还可用来进行_____(人工降雨)。

写出碘化银见光分解的化学方程式__________________。

归纳:

判断X2的氧化性强弱及X¯还原性强弱的依据有:

1_________________(原子结构,原子半径越大,单质氧化性越弱)

2__________________(与H2反应的难易,越易反应氧化性越强)

3__________________(气态氢化物的稳定性,越稳定氧化性越强)

④__________________(最高价氧化物对应的水化物的酸性)

⑤__________________(互相置换反应)

说明:

X¯还原性与X2的氧化性恰好相反

5.卤素互化物与拟卤素:

1).卤素互化物:

如:

ClF、BrF、IF、BrCl、ICl、IBr等,不稳定,具有极强的化学活性。

与金属、与水及碱都能反应:

写出反应方程式,是氧化还原反应的指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

3BrF+2Fe====BrCl+H2O====

IBr+NaOH====

2).拟卤素:

如:

氰(CN)2硫氰(SCN)2氧氰(OCN)2等。

性质与卤素单质的性质相似。

写出下列化学方程式,是离子反应的写出离子方程式:

MnO2+4HCN=====

(SCN)2+KOH=====

(OCN)2+H2O=====

例10:

氰(CN)2硫氰(SCN)2的化学性质与X2很相似,化学上称为拟卤素。

已知它们阴离子的还原性强弱为:

Cl¯<Br¯<CN¯<SCN¯<I¯。

试写出:

(1).(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式

____________________________________

(2).NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2反应的离子方程式:

例11:

溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,它和水反应的化学方程式:

IBr+H2O====HBr+HIO。

则下列关于IBr的叙述中不正确的是(CD)

A.IBr是共价化合物B.在很多反应中,IBr是强氧化剂

C.IBr与水反应时既是氧化剂又是还原剂

D.IBr与氢氧化钠溶液反应生成NaI、Na

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