高考第一轮复习——卤族元素(学案含答案)

一. 教学内容：卤族元素二. 教学目标：了解氯及其重要化合物的主要性质；掌握氯气的实验室制法；认识氯气及其化合物在生产中的应用；理解卤素单质和化合物的相似性和递变性；掌握X －的检验方法；利用氯、溴、碘单质的氧化性及强弱比较的方法，理解海水中提取溴的方法。

三. 教学重点、难点：氯及其化合物的性质，卤族元素及其化合物的相似性和递变性，卤离子的检验 ［教学过程］一、卤族元素的“原子结构——性质”的关系结论：结构决定性质，性质反映结构。

二、卤族元素的“性质——制备”的关系卤族元素的化学性质活泼，所以在自然界中以化合态．．．的形式存在。

1、卤素单质的制备（Cl 2）——氧化还原法⑴工业制法：电解饱和食盐水电解熔融氯化钠⑵实验室制法：强氧化剂＋浓盐酸反应制取氯气：原理与装置：O H 2Cl MnCl )(HCl 4MnO 2222+↑++加热浓2、卤化氢的制备——难挥发酸制挥发性酸三、卤族元素的“一般——特殊”的归纳卤族元素的单质及其化合物有许多共性，但也存在诸多特殊之处。

（一）单质1Cl 222汽油、苯、四氯化碳、酒精等。

2、化学性质（主要体现强氧化性）⑴与金属反应：Fe 、Cu 等，但由于氧化能力不同，产物不完全相同⑵与非金属反应：H 2、P 等都可以与氢化合生成相应的氢化物HX ，但卤族元素按原子序数递增的顺序从上至下，与氢化合的难易程度逐渐增大，产生的气态氢化物的稳定性逐渐减弱，其水溶液的酸性逐渐增强。

⑶与水作用：222422O HF O H F ++＝HXO HX O H X ++＝22（X ＝Cl 、Br 、I ）⑷与碱作用：O H NaXO NaX NaOH X 222+++＝漂白粉的制备，成分及漂白原理：氯气通入石灰乳中：主要成分：2)(ClO Ca 、2CaCl ，有效成分：2)(ClO Ca漂白原理：HClO 2CaCO O H CO )ClO (Ca 3222+↓++＝⑸与Fe 2＋、SO 2、Na 2SO 3、Na 2S 等还原性物质反应，如：X 2＋SO 2＋2H 2O ＝H 2SO 4＋2HX ；2Fe 2＋＋Cl 2＝2Cl －＋2Fe 3＋，但：可Fe 3＋氧化I －： 2I －＋2Fe 3＋＝I 2＋2Fe 2＋⑹与有机物发生加成、取代反应等。

注意反应条件、反应产物。

⑺卤素单质间的相互置换（二）化合物：1、卤化氢：卤化氢均为无色有刺激性气味的气体，易溶于水，易挥发与空气中水蒸气 结合形成白雾。

HF 有剧毒，能腐蚀玻璃：O H SiF SiO HF 24224+↑=+性质比较：①热稳定性：HF ＞HCl ＞HBr ＞HI②酸性：HF （弱）＜HCl ＜HBr ＜HI③还原性：HF ＜HCl ＜HBr ＜HI若有CO 32－、SO 32－、SO 42－等离子干扰，应先加入足量的硝酸钡溶液，取上层清液继续实验。

四、卤族元素及其重要化合物间的转化关系说明：1、新制氯水的成分：含有Cl2、H 2O 和HClO 以及Cl －、ClO －、H ＋及极少量的OH －。

久置氯水中由于HClO 分解为HCl 和O 2，因此，久置氯水相当于稀盐酸。

液氯属于纯净物，它具有氯气的性质，不具有漂白性，而氯水属于混合物，它既具有盐酸的性质，又具有氯气和次氯酸的性质，有很强的氧化性和漂白性。

氯水与石蕊试液时先变红再褪色（氯水显酸性，使紫色石蕊试液变红，次氯酸有强氧化性，使有色物质氧化而褪色）氯水遇湿润淀粉－KI 试纸先变蓝再褪色，是由于氯气氧化I －制得单质I 2，当氯气过量时，继续氧化单质碘，生成无色的IO 3－。

2、在不同条件下，新制氯水溶液中起作用的物质（或微粒）有所不同。

抓住诸因素对平衡：Cl 2＋H 2O HCl ＋HClO 的影响，合理解释某些具体问题： ⑴当加入可溶性氯化物时，c （Cl －）增大，平衡左移，因此可用排饱和食盐水的方法收集Cl 2，也可以用排饱和食盐水的方法除去Cl 2中的杂质HCl ；⑵当加入浓盐酸时，c （Cl －）和c （H ＋）都增大，平衡左移，因此，可用氯酸盐和次氯酸盐与浓盐酸反应制取或测漂白粉中的“有效氯”，当加入CaCO 3和Na 2CO 3时，c （H ＋）减少，平衡右移，可使氯水中的c （HClO ）增大，增强漂白效果；⑶当加入碱溶液时，溶液中c （HClO ）和c （H ＋）都减少，平衡右移，实验室常用浓碱液来吸收未反应完的Cl 2，防止环境污染；⑷氯水光照后，因HClO 见光分解，平衡右移，故新制氯水须避光保存，且须现做现配，而久置的氯水就是盐酸。

3、关于NO 2和Br 2的鉴别：⑴不能用KI ，要用硝酸银溶液；⑵不能用pH 试纸，可用浓氨水；⑶不能用NaOH 或水，可用CCl 4等有机溶剂。

4、当溶液中存在多种还原性物质时，加入氧化剂，还原性强的物质应先被氧化。

如： 在FeBr 2溶液中通入少量Cl 2气体：+-++=+322222Fe Cl FeCl 在FeBr 2溶液中通入足量Cl 2气体：-+-+++=++Cl Br Fe Cl Br Fe6223422322 在FeI 2溶液中加入少量溴水：2222I Br IBr +=+-- 在FeI 2溶液中加入足量溴水：-+-+++=++Br I Fe Br I Fe 62234223225、使溴水褪色的物质有：⑴因萃取作用而使溴水褪色的物质：苯、CCl 4、直馏汽油等有机溶剂；⑵能与溴水发生氧化还原反应的还原性无机化合物：H 2S 、SO 2、Fe 2＋、I －等；能与溴水发生氧化还原反应的还原性有机化合物：含有醛基的化合物等；⑶能与溴水发生反应的金属，如：Na 、Mg 、Al 等；⑷能与溴水发生加成反应的不饱和有机化合物；⑸能与溴水反应的碱性物质，如：NaOH 、Na 2CO 3等。

6、氯气的制取：装置适用于：固体（或液体）和液体反应；在实验前必须检查装置的 气密性：在装入药品前，小火加热，看烧杯中导管口是否有气泡冒出。

产生气体后，由于气体中可能含有挥发出的HCl 和水蒸气，欲得到纯净干燥的氯气，防止环境污染，可采用如下的方法处理：①除杂：Cl 2（HCl ）：饱和食盐水②干燥：浓硫酸、P 2O 5（s ）、无水CaCl 2等③收集：向上排空气法、排饱和食盐水法④检验是否集满：湿润的淀粉－KI 试纸（变蓝色）或湿润的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色）⑤尾气处理：碱液吸收（常用NaOH 溶液）7、在制取HBr 和HI 气体时，由于浓硫酸可将Br －、I －氧化，所以不能用浓硫酸和NaBr 、NaI 反应制备HBr 、HI 。

应用难挥发的浓磷酸代替浓硫酸。

8、特殊性质归纳：⑴常温下溴是唯一的液态非金属单质，极易挥发，保存时用水封；⑵碘易升华，碘单质．．遇淀粉变蓝。

碘单质与铁反应生成FeI 2； ⑶CaCl 2、CaBr 2溶于水，但CaF 2（俗称萤石）不溶于水；⑷F2和水剧烈反应，所以F2不能将溶液中的-Cl、-Br、-I氧化，将F2通入某溶液中，应先考虑它和水的反应，再考虑生成的HF能否和溶液中的其它成分反应；⑸卤素单质中，只有F2可与稀有气体反应；⑹卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸，但它能腐蚀玻璃，只能保存在塑料瓶中。

9、“类卤素”如（CN）2、（SCN）2、（OCN）2以及卤素互化物如IBr、BrCl3等性质与卤素单质的氧化性、与碱溶液反应生成卤化物和次卤酸盐、与Ag＋结合的生成物的难溶性等性质相似，但由于上述物质不是由一种元素组成，其组成元素的化合价有差别，以致在参加化学反应时价态的变化与卤素单质不完全相同。

【典型例题】例1. 今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol/l，如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体，丙瓶不变，片刻后甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是〈溶液体积变化忽略不计〉A. 甲＝乙＞丙B. 甲＞丙＞乙C. 丙＞甲＝乙D. 乙＞丙＞甲解析：氯水中存在下列平衡：Cl2＋H2O＝HCl＋HClO加入NaHCO3后因为酸性HCl＞H2CO3＞HClO，所以甲瓶中NaHCO3与HCl反应，平衡向右移动，HClO浓度增大，又因HClO具有强氧化性，可将NaHSO3氧化，故乙瓶中HClO浓度下降，而丙瓶中没有影响平衡的物质，故HClO浓度不变。

所以本题答案为B答案：B例2. 用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去，试回答下列问题；（1）实验室保存饱和氯水的方法是：；（2）产生上述现象的原因可能有两种（简要文字说明）：①是②是（3）简述怎样用实验证明红色褪去原因是①或②：解析：（1）新制氯水中，因HClO见光分解，平衡右移，故新制氯水须避光保存，且须现做现配；（2）能使变红的酚酞褪色的原因是溶液碱性减弱或过量氯水中的HClO将变红的酚酞漂白（3）若要设计实验证明褪色的可能原因，最简便的方法就是在褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液，若不出现红色，说明是HClO漂白作用的结果，若再出现红色，说明是氯水与NaOH反应，碱性减弱的原因。

答案：（1）在阴凉处于棕色试剂瓶中密封保存（2）一是氯水与NaOH反应生成两种盐，碱性减弱。

二是氯水过量后HClO的漂白性将溶液变成无色。

（3）向无色溶液中再加入NaOH溶液，若不再出现红色，应为原因②，若再出现红色，应为原因①。

例3. 甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－（X－为Cl－、Br－、I－）离子，向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。

则甲、乙、丙依次含有A. Br－、Cl－、I－B. Br－、I－、Cl－C. I－、Cl－、Br－D. Cl－、I－、Br－解析：向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液为橙色，不显蓝色，说明不存在I－，而是Br －，与Cl2作用生成了Br2单质显橙色；再加丙溶液，无明显变化，说明丙溶液与Br2不反应，则丙溶液中也不存在I－，只能存在Cl－，则乙中存在I－，本题答案为B答案：B例4. 氰（CN）2、硫氰（SCN）2的化学性质与卤素（X2）很相似，化学上称为拟卤素，如（SCN）2＋H2O＝HSCN＋HSCNO。

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：；②NaBr和KSCN的混合溶液中加（CN）2反应的离子方程式：。

解析：本题属于信息题。

根据题给信息可知：（CN）2、（SCN）2的化学性质与卤素（X2）相似，则方程①可写成：（CN）2＋2KOH＝KCN＋KCNO＋H2O；而且其阴离子的还原性强弱顺序为：Cl－＜Br－＜CN－＜SCN－＜I－。

根据氧化还原反应规律，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可知：NaBr和KSCN的混合溶液中加（CN）2，（CN）2可与KSCN反应而不与NaBr反应，方程式为：（CN）2＋2SCN－＝2CN－＋（SCN）2答案：①（CN）2＋2KOH＝KCN＋KCNO＋H2O；②（CN）2＋2SCN－＝2CN－＋（SCN）2例5. 下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物，其中粗框表示初始反应物（反应时加入或生成的水，以及生成沉淀J时的其他产物均已略去）。