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1、2022年高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專題 鹵族元素學(xué)案 蘇教版 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 鹵族元素 二. 教學(xué)目標(biāo)： 了解氯及其重要化合物的主要性質(zhì)；掌握氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法； 認(rèn)識(shí)氯氣及其化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用； 理解鹵素單質(zhì)和化合物的相似性和遞變性； 掌握X－的檢驗(yàn)方法； 利用氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性及強(qiáng)弱比較的方法，理解海水中提取溴的方法。 三. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 氯及其化合物的性質(zhì)，鹵族元素及其化合物的相似性和遞變性，鹵離子的檢驗(yàn) ［教學(xué)過(guò)程］ 一、鹵族元素的“原子結(jié)構(gòu)——性質(zhì)”的關(guān)系 結(jié)論：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。 二、鹵族元素的“

2、性質(zhì)——制備”的關(guān)系 鹵族元素的化學(xué)性質(zhì)活潑，所以在自然界中以化合態(tài)的形式存在。 1、鹵素單質(zhì)的制備（Cl2）——氧化還原法 ⑴工業(yè)制法：電解飽和食鹽水 電解熔融氯化鈉 ⑵實(shí)驗(yàn)室制法：強(qiáng)氧化劑＋濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣： 原理與裝置： 2、鹵化氫的制備——難揮發(fā)酸制揮發(fā)性酸 三、鹵族元素的“一般——特殊”的歸納 鹵族元素的單質(zhì)及其化合物有許多共性，但也存在諸多特殊之處。 （一）單質(zhì) 1、物理性質(zhì) 化學(xué)式 F2 Cl2 Br2 I2 顏色 淡黃綠色 黃綠色 深紅棕色 紫黑色 狀態(tài) 氣體 氣體 液體 固體 密度 逐漸增大

3、熔沸點(diǎn) 逐漸升高 水溶液 淺黃綠色 橙色 黃色 CCl4溶液 黃綠色 橙紅色 紫紅色 毒性 劇毒 有毒 劇毒 有毒 Cl2、Br2、I2在水中的溶解能力比較小，但較易溶于有機(jī)溶劑中，常見(jiàn)的有機(jī)溶劑有：汽油、苯、四氯化碳、酒精等。 2、化學(xué)性質(zhì)（主要體現(xiàn)強(qiáng)氧化性） ⑴與金屬反應(yīng)：Fe、Cu等，但由于氧化能力不同，產(chǎn)物不完全相同 、、 ⑵與非金屬反應(yīng)：H2、P等 都可以與氫化合生成相應(yīng)的氫化物HX，但鹵族元素按原子序數(shù)遞增的順序從上至下，與氫化合的難易程度逐漸增大，產(chǎn)生的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，其水溶液的酸性逐漸增強(qiáng)。 ⑶與水作用：

4、 （X＝Cl、Br、I） ⑷與堿作用： 漂白粉的制備，成分及漂白原理： 氯氣通入石灰乳中： 主要成分：、，有效成分： 漂白原理： ⑸與Fe2＋、SO2、Na2SO3、Na2S等還原性物質(zhì)反應(yīng)，如： X2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HX；2Fe2＋＋Cl2＝2Cl－＋2Fe3＋，但：可Fe3＋氧化I－： 2I－＋2Fe3＋＝I2＋2Fe2＋ ⑹與有機(jī)物發(fā)生加成、取代反應(yīng)等。注意反應(yīng)條件、反應(yīng)產(chǎn)物。 ； ⑺鹵素單質(zhì)間的相互置換 （二）化合物： 1、鹵化氫：鹵化氫均為無(wú)色有刺激性氣味的氣體，易溶于水，易揮發(fā)與空氣中水蒸氣 結(jié)合形成白霧。

5、HF有劇毒，能腐蝕玻璃： 性質(zhì)比較： ①熱穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HI ②酸性：HF（弱）＜HCl＜HBr＜HI ③還原性：HF＜HCl＜HBr＜HI 2、鹵化銀 鹵化銀 AgF AgCl AgBr AgI 水溶性 可溶 難溶 顏色 白色 淺黃色 黃色 性質(zhì) 感光性，例： 用途 制作感光材料 膠卷 人工降雨 3、鹵離子的檢驗(yàn)：用硝酸酸化的硝酸銀溶液，觀察產(chǎn)生沉淀的顏色。 若有CO32－、SO32－、SO42－等離子干擾，應(yīng)先加入足量的硝酸鋇溶液，取上層清液繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。 四、鹵族元素及其重要化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

6、 說(shuō)明： 1、新制氯水的成分：含有Cl2、H2O和HClO以及Cl－、ClO－、H＋及極少量的OH－。久置氯水中由于HClO分解為HCl和O2，因此，久置氯水相當(dāng)于稀鹽酸。 液氯屬于純凈物，它具有氯氣的性質(zhì)，不具有漂白性，而氯水屬于混合物，它既具有鹽酸的性質(zhì)，又具有氯氣和次氯酸的性質(zhì)，有很強(qiáng)的氧化性和漂白性。 氯水與石蕊試液時(shí)先變紅再褪色（氯水顯酸性，使紫色石蕊試液變紅，次氯酸有強(qiáng)氧化性，使有色物質(zhì)氧化而褪色） 氯水遇濕潤(rùn)淀粉－KI試紙先變藍(lán)再褪色，是由于氯氣氧化I－制得單質(zhì)I2，當(dāng)氯氣過(guò)量時(shí)，繼續(xù)氧化單質(zhì)碘，生成無(wú)色的IO3－。 2、在不同條件下，新制氯水溶液中起作用的物質(zhì)（或微

7、粒）有所不同。 抓住諸因素對(duì)平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO的影響，合理解釋某些具體問(wèn)題： ⑴當(dāng)加入可溶性氯化物時(shí)，c（Cl－）增大，平衡左移，因此可用排飽和食鹽水的方法收集Cl2，也可以用排飽和食鹽水的方法除去Cl2中的雜質(zhì)HCl； ⑵當(dāng)加入濃鹽酸時(shí)，c（Cl－）和c（H＋）都增大，平衡左移，因此，可用氯酸鹽和次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制取或測(cè)漂白粉中的“有效氯”，當(dāng)加入CaCO3和Na2CO3時(shí)，c（H＋）減少，平衡右移，可使氯水中的c（HClO）增大，增強(qiáng)漂白效果； ⑶當(dāng)加入堿溶液時(shí)，溶液中c（HClO）和c（H＋）都減少，平衡右移，實(shí)驗(yàn)室常用濃堿液來(lái)吸收未反應(yīng)完的Cl2，防止環(huán)境

8、污染； ⑷氯水光照后，因HClO見(jiàn)光分解，平衡右移，故新制氯水須避光保存，且須現(xiàn)做現(xiàn)配，而久置的氯水就是鹽酸。 3、關(guān)于NO2和Br2的鑒別： ⑴不能用KI，要用硝酸銀溶液； ⑵不能用pH試紙，可用濃氨水； ⑶不能用NaOH或水，可用CCl4等有機(jī)溶劑。 4、當(dāng)溶液中存在多種還原性物質(zhì)時(shí)，加入氧化劑，還原性強(qiáng)的物質(zhì)應(yīng)先被氧化。如： 在FeBr2溶液中通入少量Cl2氣體： 在FeBr2溶液中通入足量Cl2氣體： 在FeI2溶液中加入少量溴水： 在FeI2溶液中加入足量溴水： 5、使溴水褪色的物質(zhì)有： ⑴因萃取作用而使溴水褪色的物質(zhì)：苯、CCl4、直餾汽油等有機(jī)溶劑； ⑵

9、能與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的還原性無(wú)機(jī)化合物：H2S、SO2、Fe2＋、I－等；能與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的還原性有機(jī)化合物：含有醛基的化合物等； ⑶能與溴水發(fā)生反應(yīng)的金屬，如：Na、Mg、Al等； ⑷能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)的不飽和有機(jī)化合物； ⑸能與溴水反應(yīng)的堿性物質(zhì)，如：NaOH、Na2CO3等。 6、氯氣的制?。貉b置適用于：固體（或液體）和液體反應(yīng)；在實(shí)驗(yàn)前必須檢查裝置的 氣密性：在裝入藥品前，小火加熱，看燒杯中導(dǎo)管口是否有氣泡冒出。 產(chǎn)生氣體后，由于氣體中可能含有揮發(fā)出的HCl和水蒸氣，欲得到純凈干燥的氯氣，防止環(huán)境污染，可采用如下的方法處理： ①除雜：Cl2（HCl）：飽和食

10、鹽水 ②干燥：濃硫酸、P2O5（s）、無(wú)水CaCl2等 ③收集：向上排空氣法、排飽和食鹽水法 ④檢驗(yàn)是否集滿：濕潤(rùn)的淀粉－KI試紙（變藍(lán)色）或濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙（先變紅后褪色） ⑤尾氣處理：堿液吸收（常用NaOH溶液） 7、在制取HBr和HI氣體時(shí)，由于濃硫酸可將Br－、I－氧化，所以不能用濃硫酸和NaBr、NaI反應(yīng)制備HBr、HI。應(yīng)用難揮發(fā)的濃磷酸代替濃硫酸。 8、特殊性質(zhì)歸納： ⑴常溫下溴是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)，極易揮發(fā)，保存時(shí)用水封； ⑵碘易升華，碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)。碘單質(zhì)與鐵反應(yīng)生成FeI2； ⑶CaCl2、CaBr2溶于水，但CaF2（俗稱螢石）不溶于水； ⑷F

11、2和水劇烈反應(yīng)，所以F2不能將溶液中的 、、氧化，將F2通入某溶液中，應(yīng)先考慮它和水的反應(yīng)，再考慮生成的HF能否和溶液中的其它成分反應(yīng)； ⑸鹵素單質(zhì)中，只有F2可與稀有氣體反應(yīng)； ⑹鹵化氫的水溶液中只有氫氟酸是弱酸，但它能腐蝕玻璃，只能保存在塑料瓶中。 9、“類鹵素”如（CN）2、（SCN）2、（OCN）2以及鹵素互化物如IBr、BrCl3等性 質(zhì)與鹵素單質(zhì)的氧化性、與堿溶液反應(yīng)生成鹵化物和次鹵酸鹽、與Ag＋結(jié)合的生成物的難溶性等性質(zhì)相似，但由于上述物質(zhì)不是由一種元素組成，其組成元素的化合價(jià)有差別，以致在參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)價(jià)態(tài)的變化與鹵素單質(zhì)不完全相同。 【典型例題】 例1. 今有

12、甲、乙、丙三瓶等體積的新制氯水，濃度均為0.1mol/l，如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶體，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶體，丙瓶不變，片刻后甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系是〈溶液體積變化忽略不計(jì)〉 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?yàn)樗嵝訦Cl＞H2CO3＞HClO，所以甲瓶中NaHCO3與HCl反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，HClO濃度增大，又因HClO具有強(qiáng)氧化性，可將NaHSO3氧化，故乙瓶中HClO濃度下降，而丙瓶中沒(méi)有影響平衡的物質(zhì)，故HClO

13、濃度不變。所以本題答案為B 答案：B 例2. 用滴管將新制的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，當(dāng)?shù)蔚阶詈笠坏螘r(shí)紅色突然褪去，試回答下列問(wèn)題； （1）實(shí)驗(yàn)室保存飽和氯水的方法是： ； （2）產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有兩種（簡(jiǎn)要文字說(shuō)明）： ①是 ②是 （3）簡(jiǎn)述怎樣用實(shí)驗(yàn)證明紅色褪去原因是①或②： 解析：（1）新制氯水中，

14、因HClO見(jiàn)光分解，平衡右移，故新制氯水須避光保存，且須現(xiàn)做現(xiàn)配； （2）能使變紅的酚酞褪色的原因是溶液堿性減弱或過(guò)量氯水中的HClO將變紅的酚酞漂白 （3）若要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明褪色的可能原因，最簡(jiǎn)便的方法就是在褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液，若不出現(xiàn)紅色，說(shuō)明是HClO漂白作用的結(jié)果，若再出現(xiàn)紅色，說(shuō)明是氯水與NaOH反應(yīng)，堿性減弱的原因。 答案：（1）在陰涼處于棕色試劑瓶中密封保存 （2）一是氯水與NaOH反應(yīng)生成兩種鹽，堿性減弱。二是氯水過(guò)量后HClO的漂白性將溶液變成無(wú)色。 （3）向無(wú)色溶液中再加入NaOH溶液，若不再出現(xiàn)紅色，應(yīng)為原因②，若再出現(xiàn)紅色，應(yīng)為原因①。 例3

15、. 甲、乙、丙三種溶液各含有一種X－（X－為Cl－、Br－、I－）離子，向甲中加淀粉溶液和氯水，則溶液為橙色，再加丙溶液，顏色無(wú)明顯變化。則甲、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，則溶液為橙色，不顯藍(lán)色，說(shuō)明不存在I－，而是Br－，與Cl2作用生成了Br2單質(zhì)顯橙色；再加丙溶液，無(wú)明顯變化，說(shuō)明丙溶液與Br2不反應(yīng)，則丙溶液中也不存在I－，只能存在Cl－，則乙中存在I－，本題答案為B 答案：B 例4. 氰（CN）2、硫氰（SCN）2的化

16、學(xué)性質(zhì)與鹵素（X2）很相似，化學(xué)上稱為擬鹵素，如（SCN）2＋H2O＝HSCN＋HSCNO。陰離子的還原性強(qiáng)弱為Cl－＜Br－＜CN－＜SCN－＜I－。試寫(xiě)出： ①（CN）2與KOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式： ； ②NaBr和KSCN的混合溶液中加（CN）2反應(yīng)的離子方程式： 。 解析：本題屬于信息題。根據(jù)題給信息可知：（CN）2、（SCN）2的化學(xué)性質(zhì)與鹵素（X2）相似，則方程①可寫(xiě)成：（CN）2＋2KOH＝KCN＋KCNO＋H2O；而且其陰離子的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊l－＜Br－＜CN－＜SCN－＜

17、I－。根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，可知：NaBr和KSCN的混合溶液中加（CN）2，（CN）2可與KSCN反應(yīng)而不與NaBr反應(yīng)，方程式為：（CN）2＋2SCN－＝2CN－＋（SCN）2 答案：①（CN）2＋2KOH＝KCN＋KCNO＋H2O； ②（CN）2＋2SCN－＝2CN－＋（SCN）2 例5. 下圖中的每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物，其中粗框表示初始反應(yīng)物（反應(yīng)時(shí)加入或生成的水，以及生成沉淀J時(shí)的其他產(chǎn)物均已略去）。 請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白： ⑴物質(zhì)B是 ，F(xiàn)是 ，J是 。 ⑵反應(yīng)①的離子方程式是

18、 。 解析：本題屬于框圖題，關(guān)鍵在于如何找到切入點(diǎn)。 從飽和食鹽水的電解入手，其反應(yīng)是：2NaCl＋2H2O＝H2↑＋Cl2↑＋2NaOH產(chǎn)物有A、B、C各三種。從題目所給的框圖可以看出，物質(zhì)B既能與A反應(yīng)生成D和E，又能與C反應(yīng)生成G。從電解食鹽水的3種產(chǎn)物來(lái)看，只有氯氣才符合這種特點(diǎn)，它既與氫氣在點(diǎn)燃的條件下生成氯化氫：Cl2＋H2＝2HCl；它又與氫氧化鈉在常溫下生成次氯酸鈉和氯化鈉：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O。因而，可以確定物質(zhì)B是氯氣。若將此化學(xué)方程式改寫(xiě)作離子方程式，就是本題②的答案。除了水不計(jì)

19、外，框圖還指出，B與A反應(yīng)得到兩種產(chǎn)物，B與C反應(yīng)只得到一種產(chǎn)物，可以確定A是氫氧化鈉，C是氫氣。當(dāng)然，作為B與C反應(yīng)而得到的生成物G是氯化氫。下一步需確定物質(zhì)F。F既能與氯氣直接反應(yīng)生成物質(zhì)I，又能與氯化氫反應(yīng)生成物質(zhì)H和氫氣。如果把氯化氫當(dāng)作溶液看（即鹽酸），能與氯氣、鹽酸都可以發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)估計(jì)可能是一種金屬。那么，I和H都應(yīng)當(dāng)是此金屬的氯化物，且兩種金屬氯化物之間存在一定的轉(zhuǎn)化關(guān)系，說(shuō)明該金屬具有兩種可變化合價(jià)。從中學(xué)范圍內(nèi)無(wú)機(jī)化合物的知識(shí)來(lái)看，只有鐵才有這種特點(diǎn)：與氯氣反應(yīng)生成＋3價(jià)鐵的氯化物：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3這樣，可以認(rèn)定物質(zhì)F應(yīng)當(dāng)是金屬鐵，H是氯化亞鐵，至此，框

20、圖的大部分都得到了合理的解釋。 最后需要確定沉淀J。按圖所示，沉淀J可因氯化鐵I與D反應(yīng)而生成，又可因氯化亞鐵H和D反應(yīng)而生成，則J必是含鐵的化合物。至此，需反過(guò)來(lái)對(duì)D作出判斷。按前述，物質(zhì)D應(yīng)是氯化鈉和次氯酸鈉中的一種，前者不可能分別與鐵的兩種氯化物反應(yīng)生成沉淀，這樣看來(lái)，物質(zhì)D唯一的可能是次氯酸鈉（溶液）。次氯酸鈉是一種鹽，它除了有鹽的通性以外，還有兩點(diǎn)特點(diǎn)，即：是一種具有強(qiáng)氧化性的氧化劑；是一種由強(qiáng)堿（氫氧化鈉）和弱酸（次氯酸）組成的鹽，因而在水中水解呈堿性。當(dāng)次氯酸鈉（溶液）與氯化亞鐵H反應(yīng)時(shí)，發(fā)揮了其氧化性和堿性的雙重作用，將氯化亞鐵變成氫氧化鐵；與氯化鐵I反應(yīng)時(shí)，由于Fe3＋離子

21、不會(huì)再被氧化，只顯示了其堿性，生成了氫氧化鐵。 答案：（1）B是Cl2（或氯氣），F(xiàn)是鐵（或Fe），J是氫氧化鐵（或Fe（OH）3）。 （2）Cl2＋2OH－＝ClO－＋Cl－＋H2O 例6. 現(xiàn)用濃鹽酸、MnO2共熱制Cl2，并用Cl2和Ca（0H）2反應(yīng)制少量漂白粉，現(xiàn)已知反應(yīng)：2Cl2＋2Ca（OH）2＝Ca（C10）2＋CaCl2＋2H20（該反應(yīng)放熱）溫度稍高即發(fā)生副反應(yīng)： 6C12＋6Ca（OH）2＝5CaCl2＋Ca（Cl03）2＋6H2O。甲、乙、丙三人分別設(shè)計(jì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，如下圖所示。 （1）請(qǐng)從：a不容易控制反應(yīng)速率；b容易控制反應(yīng)速率；c有副反應(yīng)發(fā)生；d

22、可防止副反應(yīng)發(fā)生；e污染環(huán)境；f可防止污染環(huán)境；幾個(gè)方面對(duì)上述甲、乙、丙三套裝置的優(yōu)缺點(diǎn)作出評(píng)析，并選擇符合題目要求的選項(xiàng)填在空格內(nèi)。 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 甲裝置 乙裝置 丙裝置 （2）上圖中甲由A、B兩部分組成，乙由C、D、E三部分組成，丙由F、G組成，從上述甲、乙、丙三套裝置中選出合理的部分（按氣流從左到右的方向）組裝一套較完善的實(shí)驗(yàn)裝置（填所選部分的編號(hào)） 。 （3）實(shí)驗(yàn)中若用1L12mol?l－1濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，最終生成Ca（ClO）2的物質(zhì)的量總小于0.15mol，其可能的主要原因是 。 解析：本題綜合性較強(qiáng)，既要熟悉Cl2的制法，又要抓住題給信息應(yīng)用理論知識(shí)采取相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)措施。根據(jù)題給藥品，制取Cl2應(yīng)選用裝置C或F，依據(jù)題給信息Cl2與Ca(OH)2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且溫度高時(shí)易發(fā)生副反應(yīng)，所以制漂白粉時(shí)應(yīng)采取降溫措施。Cl2有毒，又需進(jìn)行尾氣處理。 答案：（1）甲：d，ae 乙：b、f， c 丙b，ce ； （2）C（F）、B、E； （3）MnO2只能氧化濃HCl，隨著反應(yīng)進(jìn)行，c（Cl—）減小，還原性減弱，反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行