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某无色溶液中加溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有D在含杂质的溶液中通足量,充分加热,除去过量,即得到较纯净的溶液解答: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,则会生成,再加入,溶液中的在酸性条件下的强氧化性,可以氧化至,沉淀不溶解,所以选项C错误;加热时,会促进水解为氢氧化铁,所以选项D错误。本题答
2、案为选项B。2下列单质中,最容易跟氢气发生反应的是( )。ABCD解答:本题考查物质氧化性的大小比较。解:与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,其单质越容易与反应。这几种单质中最容易跟氢气发生反应的是,所以选项C正确。本题答案为选项C。3已知能发生下列反应:(为价的金属元素),。以下推论不正确的是( )。A具有和卤素单质相似的化学性质B和反应时,只作氧化剂C和溶液反应生成、两种盐D跟溶液反应后,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,注意中为价,侧重学生知识迁移应用能力的考查,题目难度中等。解:是卤素互化物,具有
3、和卤素单质相似的化学性质,所以选项A正确;和反应时,元素的化合价降低,只作氧化剂,所以选项B正确;与反应时,各元素的化合价不变,则既不是氧化剂,又不是还原剂,则和溶液反应只生成、两种盐,所以选项C正确;有强氧化性,会氧化,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(、均为正值):有关上述反应的叙述中正确的是( )。AB生成物总能量均高于反应物总能量C生成气体时放出热量D具有的能量大于具有的能量解答: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,所以选项A正确;反应均是放热反应,反应物总能量大
4、于生成物总能量,所以选项B错误;根据反应的定量关系,每生成放出热量,所以生成放出热量,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往含和的稀溶液中滴入溶液,沉淀的质量与加入溶液体积的关系如图2-23所示。则原溶液中的比值为( )。ABCD解答:本题考查硝酸银与卤离子的反应。解:从图像变化情况看,主要是生成沉淀,段主要是生成沉淀,所以溶液中。本题答案为选项C。6下列关于卤素的叙述中正确的是( )。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
5、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,一定有和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:,卤素的钾盐中最容易被氧化,所以错误;单质氧化性,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,所以正确;氯气跟水反应生成和,水既不是氧化剂也不是还原剂,所以正
6、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( )。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。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
7、逐渐升高,所以选项A错误;元素的非金属性,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,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,所以选项C错误;元素的非金属性,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下列能够检验出中是否含有的实验是( )。A加入足量的新制氯水,溶液变色则有B加入酸性溶液,观察溶液颜色是否褪去C加入少量的碘水,再加入振荡,有机层有色,则有D加入足量溶液,用萃取后,在无色水层中加入氯水,溶液呈橙黄色,则含有解答:本题考查离子的检验,注意的还原性大于,检验时要先排除的干扰。解:由于的还原性大于,加入足量的新制氯水,生成,溶液变色,不能证明
8、含有,所以选项A错误;由于的还原性大于,加入酸性溶液,与酸性发生氧化还原反应而使酸性褪色,不能证明含有,所以选项B错误;加入少量碘水,再加入振荡,有机层呈现紫色,为的颜色,不能证明含有,所以选项C错误;加入少量溶液,由于的还原性大于,先生成,用萃取后,分离出,在无色的水层中加入新制氯水,溶液呈橙黄色,说明有生成,则含有,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
9、,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
10、滴加几滴水,观察到溴的红棕包很快褪去可以知道:镁粉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合形成的化合物。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)卤素互化物能发生下列反应:写出与反应的化学方程式_。写出苯与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“型卤化物与卤素
11、单质结构相似性质相近”及“与水和反应”,迁移应用,可写出与反应的化学方程式,与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,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:因的相对分子质量,所以的沸点范围应介于和的沸点之间。本题答案为:(1);。(2)因卤素互化物原子之间以共价键结合形成,形成晶体时属于分子晶体,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)的沸点范围应介于和的沸点之间。12海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用
12、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)将溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有、_、_或、_。(3)步骤I中已获得,步骤中又将还原为,其目的是_。(4)步骤用水溶液吸收,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,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
13、装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中应控制的关键条件是_。中液体颜色为_。为除去该产物中残留的少量,可向其中加入溶液,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)电解溶液的化学方程式为:,其中有可能与反应生成。(3)步骤I中的的浓度很小,多次用反复吸收,最终用处理,则可获得大量的工业溴,富集溴元素。(4)溴具有强氧化性可以氧化,生成,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
14、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,所以要控制温度计的温度,并收集时的馏分;因中液体是溴,而液溴的颜色为深红棕色,为除去该产物中仍残留的少量,可向其中加入溶液,充分反应后,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);。(3)富集溴元素。(4);强酸对设备的严重腐蚀。(5)冷凝管;腐蚀橡胶;控制温度计的温度,并收集时的馏分;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
15、次用化学方法制得了。他提出的三步反应如下(反应、中氟元素化合价不变):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,中化合价降低,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:;(3)反应中,中元素的化合价降低,所以是氧化剂,中元素化合价升高,被氧化,所以是还原剂。本题答案为:(1),中化合价降低,则是还原剂;。(2)。(3),
16、价的。14不同卤素原子间可以通过共用电子对,形成卤素互化物,其通式为:(、3、5、7,且非金属性)。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,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,若与的物质的量之比为35,求的值。(4)现将溶于水,再通入过量,生成、等三种酸,然后向该混合酸溶液中加入过量溶液后,过滤,最后向滤液中加入过量的硝酸银溶液,结果得到沉淀,求的值。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。(2)同卤族中,由上
17、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,则最可能生成的卤素互化物应为。(3)由与的物质的量之比为35可得下列配平的化学方程式。所以有:。解得:。(4)设有则两式相除得,解得:。本题答案为:(1);(2);(3);(4)。15制取氟的氯氧化物可采用特制的耐氟容器,使氟气与10%的反应。已知中各元素的质量分数为:30%、54%、16%,实验装置如图2-27所示。有关资料如下,回答问题:无水易吸收、和;的熔点为,沸点为,易分解或与有机物接触会发生爆炸;沸点为,沸点为,的沸点为。氟单质及其化合物是剧毒物质。(1)的化学式是_。(2)中生成反应的化学方程式是_。(3)中试管内现象
18、是_;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:41,所以的化学式是。(2)该反应中,反应物为和,生成物为,根据质量守恒可知,另一种生成物为,用观察法配平化学方程式:。(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,装置显然是收集未反应完的,中装冷却剂液氧。根据信息知,液氧的沸点为,的熔点为,的沸点很低(在中以气态存在),液氧可将冷却成固体,即是冷却收集装置,试管中现象有固体生成。据信息知,液氧汽化温度达到,此时变成固体、是气态,还有在中生成大量气体,而“、有毒”,据信息知,D中无水的作用是吸收和,防止污染环境。(4)普通玻璃管的成分有,它与发生副反应:。本题答案为:(1)的化学式是。(2)。(3)是冷却收集装置,试管中现象有固体生成,中无水的作用是吸收和,防止污染环境。(4)与发生副反应:。