高中化学人教版必修2-卤族元素的性质与原子结构习题附解析

卤族元素的性质与原子结构

一、选择题

1．随着核电荷数的递增，单质氧化性逐渐减弱的一组是()

A．I2、Br2、Cl2、F2B．F2、Cl2、Br2、I2

C．Rb、K、Na、Li D．Li、Na、K、Rb

答案 B

解析卤族元素从F到I，其单质的氧化性逐渐减弱，A错误，B正确；金属单质的化合价均为0，也是最低价，只有还原性，没有氧化性，C、D错误。

2．下列关于卤化氢的说法中不正确的是()

A．卤素原子半径越大，氢化物越稳定

B．卤素原子半径越大，氢化物越不稳定

C．卤化氢稳定性最强的为HF

D．卤素单质与氢气越难反应，生成物越不稳定

答案 A

解析按F、Cl、Br、I的顺序，原子的核电荷数逐渐增大，原子的半径逐渐增大，单质与H2化合的难易程度越来越难，氢化物的稳定性越来越弱。

3．氟、氯、溴、碘四种元素，下列有关它们的性质递变规律的说法不正确的是() A．单质的密度依次增大

B．单质的熔点和沸点依次升高

C．Cl2可以从KI溶液中置换出I2

D．Br2可以从NaCl溶液中置换出Cl2

答案 D

解析Cl的非金属性强于Br，故Br2不能从NaCl溶液中置换出Cl2，选项D错误。

4．下列事实不能用于判断元素非金属性强弱的是()

A．非金属单质间发生的置换反应

B．1 mol非金属单质在反应中得到电子的多少

C．非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱

D．非金属元素的单质与氢气反应的难易

答案 B

解析比较元素非金属性强弱，不能比较非金属单质在反应中得到电子的多少，应比较得电子的难易。

5．下列各组物质性质比较的表示中，正确的是()

A．还原性：HF> HCl>HBr>HI

B．稳定性：HF

C．与水反应由易到难：Cl2>Br2>I2>F2

D．密度：F2

答案 D

解析A项应为HI>HBr>HCl>HF；B项应为HF>HCl>HBr>HI；C项应为F2>Cl2>Br2>I2。

6．往碘化钾溶液中先加入氯水，再加入CCl4振荡，静置后出现分层，下层呈() A．橙红色B．紫红色

C．无色D．深褐色

答案 B

解析碘化钾中加入氯水发生反应2KI＋Cl2===2KCl＋I2，加入CCl4后由于碘易溶于CCl4，CCl4层(下层)呈现紫红色。

7．下面的叙述正确的是()

A．使湿润淀粉-KI试纸变蓝色的气体必为氯气

B．氟气与熔融状态下氯化钠反应可产生氯气

C．见光易分解的AgNO3晶体，应存放于棕色细口试剂瓶中

D．溴水应存放在胶头滴瓶(棕色)中

答案 B

解析淀粉-KI试纸是检验氯气的常用品，但反过来使它变蓝的却不一定是氯气，凡使KI中碘离子较快氧化为I2的气体均能使淀粉变蓝，如Br2蒸气、HNO3蒸气、臭氧(O3)等。碘蒸气当然也能使该试纸中的淀粉变蓝。氟气与NaCl溶液相遇时，F2先与水反应生成HF 和O2，不能置换出氯，但题述的不是水溶液，可置换出氯气：F2＋2NaCl(熔融)===2NaF＋Cl2。固体药品应贮于广口瓶，见光易分解的应使用棕色瓶。C选项用“细口”瓶不正确，应为棕色的广口试剂瓶。D则用棕色瓶正确，但滴瓶有胶头，溴会严重腐蚀橡胶，所以不能用胶头滴瓶，D不正确。

8．[2015·天水高一检测]下列有关非金属元素叙述以及推理结果不正确的是()

①非金属性F＞Cl，故将F2通入NaCl溶液中，发生反应为F2＋2Cl－===Cl2＋2F－

②非金属性F＞Br，故酸性：HF＞HBr

③非金属性S＞As，故前者的气态氢化物稳定性更强

④非金属性O＞N，故O2与H2化合比N2更容易

A．②③B．③④

C．①④D．①②

答案 D

解析F2通入NaCl溶液中应该是F2先与水反应；不能根据非金属性判断氢化物水溶液的酸性；非金属性越强，气态氢化物稳定性越强，与氢气化合越容易。

9．[2015·长沙高一检测]下列关于卤族元素由上到下性质递变的叙述，正确的是()

①单质的氧化性增强②单质的颜色加深③气态氢化物的稳定性增强④单质的沸点升高⑤阴离子的还原性增强

A．①②③B．②③④

C．②④⑤D．④⑤

答案 C

解析①～⑤各分项解析如下：

102－、Br－、I－)离子。向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，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．I－、Br－、Cl－

C．Br－、I－、Cl－D．Cl－、I－、Br－

答案 C

解析向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，由此可推知甲中含有Br－，若有I－，会被Cl2氧化成I2，I2使淀粉变蓝，若是Cl－，Cl2与其不发生反应，溶液不会变为橙色，溶液显橙色是因为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，Br2溶于水呈橙色，在橙色溶液中加入丙溶液，若丙溶液中含I－，它会被Br2氧化成I2，I2遇淀粉会变蓝，已知是“无明显变化”，说明丙中不含I－，那么丙中只能含有Cl－，所以乙中含有I－。

11．向下列物质的水溶液里加入用硝酸酸化了的硝酸银溶液，不能生成沉淀的是() A．CaCl2B．KClO3

C．KI D．NaBr

答案 B

解析A项，Cl－＋Ag＋===AgCl↓生成白色沉淀；B项，KClO3电离出的ClO－3不能与Ag＋反应生成沉淀；C项，I－＋Ag＋===AgI↓生成黄色沉淀；D项，Br－＋Ag＋===AgBr↓生成淡黄色沉淀。

12．溴化碘(IBr)的化学性质很像卤素的单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，它也能与水发生以下反应：IBr＋H2O===HBr＋HIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是()

A．在很多反应中IBr是强氧化剂

B．IBr与水反应时既作氧化剂，又作还原剂

C．IBr与AgNO3溶液反应会生成AgBr沉淀

D．IBr与NaOH溶液反应时，生成NaBr和NaIO

答案 B

解析此题是一道信息题，题中给出了三点信息：(1)溴化碘(IBr)暗示Br呈－1价，I 呈＋1价；(2)IBr性质与卤素单质相似；(3)IBr与水反应生成HIO和HBr。由(2)可知，IBr 是一种强氧化剂。分析IBr中各元素的化合价，确定碘为＋1价，溴为－1价。再结合(3)，可知IBr与水的反应不是氧化还原反应，而是复分解反应。因此，A、C、D正确，B不正确。

二、非选择题

13．[2015·哈尔滨高一检测]为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。

实验过程：

①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸；

②当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹；

③当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a；

④……

(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________________________ ________________________________________________________________。

(2)B中溶液发生反应的离子方程式是________________________________________ ___________________________________________________________________________。

(3)为验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作和现象是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)过程③实验的目的是______________________________________________。

(5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________________，得电子能力逐渐减弱。

答案(1)淀粉-KI试纸变蓝(2)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(3)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色(4)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰(5)原子半径逐渐增大

解析装置A圆底烧瓶内KMnO4固体与滴加的浓盐酸发生反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，产生的Cl2与试纸上的KI发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇碘变蓝，此现象证明Cl2的氧化性强于碘。B、C中的溶液变为黄色时，说明NaBr溶液中发生了反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，同时也证明了Cl2的氧化性强于Br2。

步骤③说明B中生成了更多的Br2，同时也说明C中NaBr未完全被Cl2氧化，排除了D中Cl2对Br2氧化KI实验的干扰。这样进入D中的氧化剂只有溴单质，溴与碘离子反应得到碘单质，振荡试管D发生萃取，四氯化碳层显示紫红色。

14．某溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量之比为2∶3∶4。

(1)要使溶液中的Cl－、Br－、I－的物质的量之比变为4∶3∶2，则通入Cl2的物质的量与原溶液中I－的物质的量之比为________。

(2)要使溶液中只有Cl－和Br－，而刚好没有I－，则此时Cl－和Br－的物质的量之比为________。

(3)若要使溶液中只有Cl－，则通入Cl2的物质的量和原溶液中Br－的物质的量之比为________。

答案(1)1∶4(2)2∶1(3)7∶6

解析通入Cl2时，Cl2先氧化还原性较强的I－，I－被氧化完全后，再氧化Br－。

(1)设原Cl－、Br－、I－的物质的量分别为2 mol、3 mol、4 mol，当变为4 mol、3 mol、

2 mol时，Br－没减少，I－减少2 mol，消耗Cl2 1 mol，故通入Cl2的物质的量是原溶液中I －物质的量的14。

(2)当I－被氧化完全时，消耗2 mol Cl2，生成4 mol Cl－，此时Cl－和Br－的物质的量之比为6∶3，即2∶1。

(3)当Br－和I－被全部氧化时，3 mol Br－消耗Cl2 1．5 mol,4 mol I－消耗Cl2 2 mol，则通入Cl2的物质的量与原Br－的物质的量之比为3．5 ∶3，即7∶6。

15．某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。

(1)实验目的：探究同主族元素性质的相似性和递变性。

(2)实验用品：

①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0．1 mol/L NaBr溶液、0．1 mol/L NaI 溶液、CCl4等。

②仪器：________、________、镊子、小刀、玻璃片等。

(3)实验内容(填写与实验方案对应的实验现象的标号和化学方程式)：

答案(2)试管胶头滴管(3)D Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2A2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑B Br2＋2NaI===2NaBr＋I2C2K＋2H2O===2KOH＋H2↑(4)同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱

解析钾的金属性比钠的强，故钾与水反应比钠与水反应剧烈，产生的H2能发生燃烧或发生轻微的爆炸；将氯水滴加到NaBr溶液中，发生反应：Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl，用CCl4萃取，CCl4溶液呈橙红色(下层)。将溴水滴到KI溶液中发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，用CCl4萃取，CCl4溶液呈紫红色(下层)。

16．在硬质玻璃管中的A、B、C处依次放有浸有KBr溶液、KI溶液、淀粉(已知淀粉遇I2显蓝色)溶液的3个棉球(如图所示)。由左端通入氯气，在B处加热，可观察到A处棉球呈________色，B处棉球呈现________色，C处棉球呈________色。将玻璃管冷却后，在B、C之间的玻璃壁上有________色的________(填物质状态)，这是因为____________ ____________________。

答案红棕紫红蓝紫黑固体碘受热易升华，遇冷又凝结为固体

解析氧化性：Cl2>Br2>I2。Cl2为黄绿色，Br2为深红棕色，I2为紫黑色，且Br2易挥发，I2易升华，A、B、C三处分别发生Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，Br2＋2I－===2Br－＋I2，淀粉遇碘变蓝的反应。