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1、- 1 - 第四节卤族元素一、选择题1下列实验设计和结论相符的是() 。A将碘水倒入分液漏斗中,再加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中B某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性C某无色溶液中加32Ba(NO) 溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有24SOD在含2FeCl 杂质的3FeCl 溶液中通足量2Cl , 充分加热, 除去过量2Cl ,即得到较纯净的3FeCl溶液解答:本题考查元素化合物的知识。解:乙醇与水互溶,不可以作为萃取剂,所以选项A错误;石蕊试纸变蓝,则肯定为碱性,所以选项B正确;若原溶液中含有23SO,则会生成3BaSO ,再加入 HC1 ,溶
2、液中的3NO在酸性条件下的强氧化性,可以氧化3BaSO 至4BaSO ,沉淀不溶解,所以选项C错误;加热时,会促进3FeCl 水解为氢氧化铁,所以选项D错误。本题答案为选项B。2下列单质中,最容易跟氢气发生反应的是() 。A2OB2NC2FD2Cl解答:本题考查物质氧化性的大小比较。解:与 H2反应的难易取决于元素非金属性的强弱,一般来讲非金属性越强,其单质越容易与2H反应。这几种单质中最容易跟氢气发生反应的是2F ,所以选项C正确。本题答案为选项C。3已知BrCl 能发生下列反应:BrCl2MMClMBrnnn(M为n价的金属元素),2BrClH OHClHBrO 。以下推论不正确的是()
3、。A BrCl 具有和卤素单质相似的化学性质B BrCl 和M反应时, BrCl 只作氧化剂C BrCl 和 NaOH 溶液反应生成NaCl 、 NaBrO 两种盐D BrCl 跟4FeSO 溶液反应后,溶液会变成无色解答:本题考查氧化还原反应和卤族互化物的知识。把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,注意BrCl 中Br为1价,侧重学生知识迁移应用能力的考查,题目难度中等。解: BrCl 是卤素互化物,具有和卤素单质相似的化学性质,所以选项A正确;BrCl 和M反应时,Br元素的化合价降低,BrCl 只作氧化剂,所以选项B正确;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -
4、 - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 2 - BrCl 与2H O 反应时, 各元素的化合价不变,则 BrCl 既不是氧化剂, 又不是还原剂, 则 BrCl 和NaOH 溶液反应只生成NaCl 、 NaBrO 两种盐,所以选项C正确;BrCl 有强氧化性,会氧化4FeSO ,溶液变成棕黄色,所以选项D错误。本题答案为选项D。4已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(1Q 、2Q 均为正值):221HgClg2HCl gQ222HgBrg2HBr gQ有关上述反应的叙
5、述中正确的是() 。A12QQB生成物总能量均高于反应物总能量C生成 1molHCl 气体时放出1Q 热量D 1mol HBrg 具有的能量大于1mol HBrl 具有的能量解答:本题考查化学反应中能量的变化。解:氯气的氧化性强于溴,因此在与氢气反应中放出的热量更多,即12QQ ,所以选项A 正确;反应均是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,所以选项B错误;根据反应的定量关系,每生成2mol HC1 放出热量1Q ,所以生成 1mol HC1放出热量10.5Q ,所以选项 C错误;同物质的量的同一物质液态的能量小于气态的能量,所以选项D正确。本题答案为选项A、D。5往含 I 和 Cl 的稀
6、溶液中滴入3AgNO溶液,沉淀的质量与加入3AgNO溶液体积的关系如图2-23 所示。则原溶液中IClcc的比值为() 。A211VVVB12VVC121VVVD21VV解答:本题考查硝酸银与卤离子的反应。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 3 - 解:从图像变化情况看,1OV 主要是生成AgI 沉淀,12VV 段主要是生成AgCl 沉淀,所以溶液中121IClcVVVc。本题答案为选项C。6下列关于卤素的叙述
7、中正确的是() 。卤素的钾盐中,最易被氧化的是氟化钾溴中溶有少量氯气,可以用加入溴化钠,再用汽油萃取的方法提纯溴化银具有感光性,碘化银不具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氟气跟氯化钠水溶液反应,一定有HF和2O 生成氯气跟水反应时,水既不是氧化剂也不是还原剂ABCD解答:本题考查卤素单质及其化合物的性质。解:阴离子还原性:FClBrI,卤素的钾盐中KI最容易被氧化,所以错误;单质氧化性22ClBr ,溴化钠与氯气反应除去氯气,溴易溶于汽油,利用萃取可分离提纯溴,所以正确;氯化银、溴化银、碘化银都具有感光性,所以错误;淀粉一碘化钾溶液反应出现蓝色,说明有碘单质生
8、成,溶液中含有强氧化性物质将碘离子氧化为碘单质,如铁离子等,不一定是氯水或溴水,所以错误;氟气跟氯化钠水溶液反应的实质是氟气与水反应,即2222F2H O4HFO ,所以正确;氯气跟水反应生成HCl 和 HClO ,水既不是氧化剂也不是还原剂,所以正确。本题答案为选项C。7方志敏烈士生前在狱中曾用米汤(内含淀粉)给鲁迅先生写信,鲁迅先生收到信后,为了看清信中内容,可使用的化学试剂是() 。A碘化钾B溴水C碘酒D碘化钾淀粉溶液解答:本题考查碘的检验。解:米汤中含有淀粉,淀粉遇碘单质变蓝色,碘酒中含有碘单质,能使信纸上的淀粉变蓝色。本题答案为选项C。8随着卤原子半径增大,下列说法中正确的是() 。
9、A单质的熔沸点逐渐降低B卤素离子的还原性逐渐增强C气态氢化物稳定性逐渐增强D单质氧化性逐渐增强解答:本题考查同主族元素性质的递变规律。解:随着卤素原子半径的增大,元素的非金属性FClBrI 。都为分子晶体,随着相对分子质量逐渐增大,分子间作用力增强,则单质的熔沸点逐渐升高,所以选项A错误;元素的非金属性FClBrI ,单质的氧化性逐渐减弱,则对应阴离子的还原性逐渐增强,所以选项B正确;元素的非金属性FClBrI ,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,所以选项C错误;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
10、 - - - - 第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 4 - 元素的非金属性FClBrI ,单质的氧化性逐渐减弱,所以选项D错误。本题答案为选项B。9下列能够检验出KI中是否含有 Br 的实验是() 。A加入足量的新制氯水,溶液变色则有BrB加入酸性4KMnO溶液,观察溶液颜色是否褪去C加入少量的碘水,再加入4CCl 振荡,有机层有色,则有BrD加入足量3FeCl 溶液, 用4CCl 萃取后, 在无色水层中加入氯水,溶液呈橙黄色,则含有Br解答:本题考查离子的检验,注意I 的还原性大于Br,检验时要先排除I 的干扰。解:由于 I 的还原性大于Br ,加入足量的新制
11、氯水,生成2I ,溶液变色,不能证明含有Br ,所以选项A错误;由于 I 的还原性大于Br ,加入酸性4KMnO溶液, I 与酸性4KMnO发生氧化还原反应而使酸性4KMnO褪色,不能证明含有Br ,所以选项B错误;加入少量碘水,再加入4CCl 振荡,有机层呈现紫色,为2I 的颜色,不能证明含有Br ,所以选项 C错误;加入少量3FeCl 溶液,由于 I 的还原性大于Br ,先生成2I ,用4CCl萃取后,分离出2I ,在无色的水层中加入新制氯水,溶液呈橙黄色,说明有生成2Br ,则含有 Br ,所以选项D正确。本题答案为选项D。10某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实
12、验:将镁粉投入冷水中,未见任何现象;将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象;向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是() 。A镁粉只与溴水中的溴反应B镁粉只与溴水中的酸反应C产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到的D镁粉在水的催化下与溴发生反应解答:本题考查金属镁和溴的发应。解:根据实验将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象知:镁粉不会直接与溴水中的溴反应,所以选项A错误;根据实验将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,说明镁粉只与溴水中的部分酸反
13、应,但溴水的颜色褪去,不能说明镁粉只与溴水中的酸反应,所以选项B错误;根据实验将镁粉投入冷水中,未见任何现象可知:镁粉与水不能发生反应,所以选项C 错误;根据实验向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕包很快褪去可以知道:镁粉名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 5 - 与溴水的反应机理是在水的催化作用下镁与溴发生反应。所以选项D正确。本题答案为选项D。二、填空题11卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结
14、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:2H OBrClHBrOHCl2KBrBrClKClBr写出KI与IBr反应的化学方程式_。 写 出 苯66C H与IC1发 生 取 代 反 应 生 成 一 卤 代 物 的 化 学 方 程 式_ 。(2)图 2-24 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,其原因是_。(3)试推测 IC1 的沸点所处的最小范围_。解答:本题考查卤素互化物的知识。解: (1)对题给信息“XX型卤化物与卤素单质结构相似性质相近”及“
15、BrCl 与水和KBr反应” ,迁移应用,可写出KI与IBr反应的化学方程式2KIIBrKBrI ,66C H 与 IC1 发生取代反应生成碘苯和氯化氢。(2)因卤素互化物原子之间以共价键结合形成的XX,形成晶体时属分子晶俸、分子间以分子间作用力相结合,再结合图像分析,推出:它们的沸点随相对分子质量的增加而增大。(3)根据( 2)的结论:因IC1的相对分子质量2BrIClIBrMMM,所以 IC1 的沸点范围应介于2Br 和IBr的沸点之间。本题答案为:(1)2KIIBrKBrI ;6665C HIClC H IHC1 。(2)因卤素互化物原子之间以共价键结合形成XX,形成晶体时属于分子晶体,
16、分子间以分子间作用力相结合,再结合图像分析,推出:它们的沸点随相对分子质量的增加而增大。(3) IC1 的沸点范围应介于2Br 和IBr的沸点之间。12海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如图2-25 所示。(1)请列举海水淡化的两种方法:_、_。(2)将 NaCl 溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、_、_名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 10 页 - - - - - - - - - -
17、 6 - 或2H 、_。(3)步骤 I 中已获得2Br ,步骤中又将2Br 还原为 Br ,其目的是 _。( 4) 步 骤 用2SO 水 溶 液 吸 收2Br, 吸 收 率 可 达95%, 有 关 反 应 的 离 子 方 程 式 为_,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_。(5)某化学研究性学习小组查阅了有关资料,2Br 的沸点为59。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们分析了工业生产溴的流程后,设计了如图2-26 所示的装置。请分析讨论:图中仪器B的名称: _。整套实验装置中仪器连接部分均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是_。实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中应控
18、制的关键条件是_。 C 中液体颜色为 _。为除去该产物中残留的少量2C1 ,可向其中加入NaBr 溶液,充分反应后,再进行的分离操作是_。解答:本题考查海水的淡化,氧化还原反应等知识。解: (1)淡化海水的方法有:蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。(2)电解 NaCl 溶液的化学方程式为:2222NaCl2H O2NaOHHCl通电,其中2Cl 有可能与 NaOH 反应生成 NaClO 。(3)步骤 I 中的2Br 的浓度很小,多次用2SO 反复吸收,最终用2Cl 处理,则可获得大量的工名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
19、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 7 - 业溴,富集溴元素。(4)溴具有强氧化性可以氧化2SO ,生成24H SO ,因此要注意酸对设备的腐蚀问题。(5)某化学研究性学习小组从工业溴中提纯溴的方法:冷凝管是实验室常见的仪器,使用时冷凝水从下口进,上口出;因溴具有强腐蚀性,可以腐蚀橡胶,所以不能用橡胶塞和橡胶管;蒸馏的目的,就是根据沸点不同而提纯2Br ,所以要控制温度计b的温度,并收集59 时的馏分;因 C 中液体是溴,而液溴的颜色为深红棕色,为除去该产物中仍残留的少量2Cl ,可向其中加入 NaBr 溶液,充分反应
20、后,再进行的分离操作是蒸馏。本题答案为:(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种。(2)2Cl ; NaOH ; NaClO 。(3)富集溴元素。(4)22224BrSO2H O4HSO2Br;强酸对设备的严重腐蚀。(5)冷凝管;2Br 腐蚀橡胶;控制温度计b的温度,并收集59 时的馏分;深红棕色,分液(或蒸馏)。13虽然氟元素早在1810 年就被发现,但170 多年来化学家试图用化学方法制取氟单质的尝试一直未获成功。直到1986 年,化学家Karl Christe首次用化学方法制得了2F 。他提出的三步反应如下(反应、中氟元素化合价不变):42222KMnOKFH OHF
21、K MnF6_H O55SbClHFSbF_2656322K MnF4SbF4KSbF2MnFF请根据以上反应回答问题:(1)反应中空格上应填物质的化学式为_,依据是 _(用氧化还原反应理论解释),并配平反应_ 。(2)完成反应:_ 。(3)反应中的氧化剂为_,被氧化的元素为_。解答:本题考查氧化还原反应中的基本概念和电子转移知识。解: ( 1)化合价降低元素所在的反应物是氧化剂,4KMnO中Mn化合价降低,所以是氧化剂,双氧水是还原剂被高锰酸钾氧化为氧气单质。(2)根据质量守恒,得反应为:55SbCl5HFSbF5HCl ;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -
22、 - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 8 - (3)反应2656322K MnF4SbF4KSbF2MnFF中,26K MnF 中Mn元素的化合价降低,所以26K MnF 是氧化剂,5SbF 中F元素化合价升高,被氧化,所以5SbF 是还原剂。本题答案为:(1)2O ,4KMnO中7M n化合价降低,则22H O 是还原剂;4226222KMnO2KF3H O10HF2K MnF3O8H O 。(2)55SbCl5HFSbF5HCl 。(3)26K MnF ,1价的F。14不同卤
23、素原子间可以通过共用电子对,形成卤素互化物,其通式为:XXn(1n、3、5、7,且非金属性XX) 。卤素互化物大多为强氧化剂。回答下列问题:(1)卤素互化物中,沸点最低的应是_(写分子式,下同) 。(2)若7n,则最可能生成的卤素互化物应为_。(3)某卤素互化物与水的反应为2322ClFH OHClOClOHFn,若 ClFn与2H O 的物质的量之比为35,求n的值。(4)现将 23.3g BrCln溶于水,再通入过量2SO ,生成HBr、 HC1 、24H SO 等三种酸,然后向该混合酸溶液中加入过量32Ba NO溶液后,过滤,最后向滤液中加入过量的硝酸银溶液,结果得到 77.3 g沉淀,
24、求n的值。解答:本题考查卤素互化物的知识。解: (1)卤素互化物是分子晶体,式量越大,范德华力越大,物质的熔沸点越高,因此可得出沸点最低的应是ClF 。(2)同卤族中,由上到下,随核电荷数的增加,原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱,若7n,则最可能生成的卤素互化物应为7IF 。(3)由 ClFn与2H O 的物质的量之比为35 可得下列配平的化学方程式。23223ClF5H O103HClO37 Cl925 O3 HFnnnnn所以有:1030 ,370 ,nn9250n。解得:3n。(4)设 BrCln有molx则名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
25、- - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 9 - 8035.523.3,188143.577.3n xn x。两式相除得8035.523.3188143.577.3nn,解得:3n。本题答案为:(1) ClF ; (2)7IF ; (3)3n; (4)3n。15制取氟的氯氧化物X可采用特制的耐氟容器,使氟气与10% 的4HClO 反应。已知X中各元素的质量分数为:Cl 30% 、 O 54% 、F16% ,实验装置如图2-27 所示。有关资料如下,回答问题:无水KF易吸收2F 、HF和2H O
26、 ;X的熔点为167 ,沸点为15.9,易分解或与有机物接触会发生爆炸;2F 沸点为188 ,HF沸点为 19.54,2O 的沸点为183 。氟单质及其化合物是剧毒物质。(1)X的化学式是 _。(2)A中生成X反应的化学方程式是_。( 3 )B中 试 管 内 现 象 是 _ ;D装 置 的 作 用 是_。( 4)耐氟容器是由特制的有机玻璃制成,若将A 换成普通玻璃管,发生的副反应是_。解答:本题考查元素化合物的知识。解:(1)考查分子式的确定,容易解决:C1nOnF(3035.5)n= (5416) (1619)141,所以X的化学式是4ClO F 。(2)该反应中,反应物为4HClO 和2F
27、 ,生成物为4ClO F ,根据质量守恒可知,另一种生成物为HF,用观察法配平化学方程式:424HClOFClO FHF 。(3)弄清整套装置和试剂的作用是解决本小题的关键,这也是本题的难点。A 是发生装置制备4ClO F ,C 装置显然是收集未反应完的4HC1O ,B中装冷却剂液氧。根据信息知,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 10 页 - - - - - - - - - - 10 - 液氧的沸点为183 ,4ClO F 的熔点为167 ,4ClO F 的
28、沸点很低(在A中以气态存在) ,液氧可将4ClO F 冷却成固体,即B是冷却收集装置,B试管中现象有固体生成。据信息知,液氧汽化温度达到183 ,此时4ClO F变成固体、2F 是气态,还有在A中生成大量HF气体,而“2F 、HF有毒”,据信息知,D中无水KF的作用是吸收HF和2F ,防止污染环境。(4)普通玻璃管的成分有2SiO ,它与HF发生副反应:242SiO4HFSiF2H O 。本题答案为:(1)X的化学式是4ClO F 。(2)424HClOFClO FHF 。(3)B是冷却收集装置,B试管中现象有固体生成,D中无水KF的作用是吸收HF和2F ,防止污染环境。(4)与HF发生副反应:242SiO4HFSiF2H O 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 10 页 - - - - - - - - -