高中化学卤族元素专题复习(专题训练).doc

卤族元素性质总结
1.卤族元素简称卤素，位于元素周期表的第VII A族（第17纵列），最外层电子数均为7，在元素周期表的第2、3、4、5、6、7周期上均有分布。元素分别为氟(F)-9，氯(Cl)-17，溴(Br)-35，碘(I)-53，砹(At*)-85等。
2.卤素单质的物理性质：
（1）物理性质的相似性：①卤素单质均有颜色，气态卤素均有刺激性气味；②都是非极性分子，而水是极性分子，根据相似相溶原理 （极性分子易溶于极性分子，非极性分子易溶于非极性分子），卤素单质在水中溶解度都比较小，而在有机溶剂中的溶解度都比较大。
（2）物理性质的递变性：随着原子序数的递增，①卤素单质颜色由浅变深；②在常温下状态由气态、液态到固态；③熔沸点逐渐升高；④密度逐渐增大；⑤溶解性逐渐减小；⑥毒性、腐蚀性逐渐减弱，氟单质的腐蚀性是卤素中最强的，若皮肤不慎沾到，将一直腐蚀到骨髓。
（3）物理性质的特性：①溴是唯一的液态非金属单质，液溴易挥发产生有毒的溴蒸气，实验室通常将溴密闭保存与阴冷处，不能用橡胶塞，且试剂瓶中加水水封，以减弱溴的挥发；②碘具有金属光泽，易溶于酒精，碘酒是常见的消毒剂，碘还易溶于碘化钾溶液（生成I3-）；③氯气难溶于饱和氯化钠溶液；④砹和Uus具有放射性。
卤素单质的物理性质一览表

F2
Cl2
Br2
I2
At2
常温下状态
浅黄绿色气体
黄绿色气体
红棕色液体
紫黑色固体
黑色固体
物态变化
易液化
易液化
易挥发
易升华
未知
密度
0.0016 g/mL
0.0032 g/mL
3.12g/mL
4.94 g/mL
未知
————————————————————→密度的递变：密度逐渐增大———————————————→
熔点
-219.7 ℃
-101.5 ℃
-7.2 ℃
113.7 ℃
未知
————————————————————→熔点的递变：熔点逐渐增大———————————————→
沸点
-188.1 ℃
-34.0 ℃
58.8 ℃
185.2 ℃
未知
————————————————————→沸点的递变：沸点逐渐增大———————————————→

3.卤素单质的化学性质：
（1）化学性质的相似性：①最外层均有7个电子；②单质均为双原子分子，形成非极性共价键；③在化学反应中易得电子，作氧化剂；④与典型的金属形成离子化合物，其他卤化物则为共价化合物。
（2）化学性质的递变性：随着原子序数的递增，①电子层逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减小；②氧化性逐渐减弱，金属性逐渐增强，对应的阴离子的还原性逐渐增强，对应的阴离子的氧化性性逐渐增强。
4.比较元素非金属性强弱的方法：
（1）与氢气化合的难易程度：越易化合，非金属性越强，如F2和H2在暗处即可反应，且容易发生爆炸，而Cl 2和H2在的反应需要在光照或点燃的条件下进行，所以F的非金属性强于Cl；
（2）气态氢化物的稳定性：氢化物越稳定，对应元素的非金属性越强，所以稳定性有HF>HCl>HBr>HI；
（3）最高价氧化物的水化物的酸性强弱，酸性越强，对应元素的非金属性越强；
（4）置换反应：非金属性强的物质置换出非金属性弱的物质；
注意：HBr、HI有还原性，HBr、HI不可用浓硫酸制取。

5.卤素的含氧酸：

氟的含氧酸
氯的含氧酸
溴的含氧酸
碘的含氧酸
HXO
HFO（氧为0价）
HClO
HBrO
HIO
HXO2

HClO2
HBrO2
HIO2
HXO3

HClO3
HBrO3
HIO3
HXO4

HClO4
HBrO4
HIO4
其他

H7I5O14、H5IO6
注意：（1）一般认为F没有含氧酸存在（HFO最近才被发现，中学阶段暂当不存在）；
（2）氯的含氧酸有HClO4（高氯酸）、HClO3（氯酸）、HClO2（亚氯酸）、HClO（次氯酸），它们的氧化性依次增强，酸性依次减弱。
6.卤素单质X2（X=F、Cl、Br、I）可与金属单质、非金属单质、H2O、碱等发生化学反应：
（1）卤素单质与金属单质的反应：如Cu + C12CuCl2，铜在含有氯气的集气瓶中剧烈燃烧，生产棕黄色的烟，一段时间后，集气瓶内壁附着有棕黄色的固体粉末，向集气瓶内加入少量蒸馏水，溶液变成蓝色。2Fe+3Cl22FeCl3，该反应只能生成FeCl3，不能生成FeCl2. 变价金属如Cu、Fe，与氯气反应时呈现高价态，分别生成CuCl2、FeCl3．
注意：物质的燃烧不一定要有氧气参加，任何发光、发热的剧烈的化学反应，都属于燃烧，如金属铜、氢气在氯气中的燃烧等。
（2）卤素单质与非金属单质的反应：①与H2的反应，H2 +X22HX，如H2 +Cl22HCl；②2P+3Cl2(少量) 2PCl3（液态）；2P+5Cl2(过量) 2PCl5（固态）；
（3）卤素单质与H2O的反应：X2+H2O⇌HX+HXO（F除外），如Cl2+H2O⇌HCl+HClO；所以新制氯水中含有的分子有C12、HClO、H2O，含有的离子有H＋、Cl－、ClO－和OH－；久置的氯水中含有的分子有H2O，含有的离子有H＋、Cl－、和OH－.
注意：在酸性条件下，可以发生如下歧化反应：5X-+XO3-+6H+3X2+3H2O
（4）卤素单质与碱的反应：X2 + 2Ca(OH)2 Ca(XO)2 ＋CaX2 + 2H2O（F除外）
如2Cl2 + 2Ca(OH)2 Ca(C1O)2 ＋CaCl2 + 2H2O，C12 + 2NaOHNaCl + NaClO + H2O；
7.卤化银AgX（X=F、Cl、Br、I）的性质：

AgF
AgCl
AgBr
AgI
颜色
白色
白色
浅黄色
黄色
溶解性
易溶于水
难溶于水，也难溶于稀HNO3，溶解性逐渐减小
感光性
见光分解：2AgX2Ag + X2 (X＝Cl、Br、I)
用途

作参比电极
感光材料，制胶卷
人工降雨

8.特殊的F：
（1）F2和水剧烈反应：2F2+2H2O4HF+O2；
试写出F2和NaOH 的化学反应方程式：2F2+4NaOH4NaF+O2+2H2O
（2）HF是有剧毒的无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，形成氢氟酸。氢氟酸为弱酸，能腐蚀玻璃：SiO2+4HFSiF4↑+2H2O（玻璃刻字的化学原理）。氢氟酸应保存在铅制容器或塑料容器中。HF的制备：CaF2+H2SO4(浓) 2HF↑+CaSO4，CaF2是萤石的主要成分，不溶于水，是氟元素的重要资源。
（3）卤化银AgX一般难溶于水，但AgF易溶于水；
9.卤离子的检验：
（1）沉淀法：所用试剂为硝酸银溶液和稀硝酸，AgCl—白色，AgBr—浅黄色，AgI—黄色，
以上皆为沉淀，且不溶于稀硝酸。
（2）置换法：加入氯水和四氯化碳，振荡，若溶液分层，下层溶液呈橙红色，则含有Br—；若溶液分层，下层溶液呈紫红色，则含有I—；
注意：也可以加入氯水和淀粉溶液，若溶液变成橙红色，则含有Br—；若溶液变蓝，则含有I—；

卤族元素性质
1.随着原子序数的增加，下列关于卤素的叙述，正确的个数是（ ）
①卤素单质的颜色随核电荷数的增加逐渐加深；
②单质与水反应均可表示为：X2＋H2OHX＋HXO；
③久置氯水中的微粒种类比新制氯水微粒种类少4种；
④卤化银在水中的溶解度逐渐增加；
⑤红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟雾；
A.1个　　 B.2个 C.3个 D.4个
2.在下列变化：①工业制盐酸，②工业制漂粉精，③实验室制氯气中；按氯元素被氧化、被还原、既被氧化又被还原的顺序排列，正确的是（D ）
A.①②③　　　 B.②①③ C.①③② D.③①②
3.氰气的化学式为(CN)2，它的性质和卤素相似，称为拟卤素，对其性质和有关化合物性质的叙述不正确的是（ B ）
A.AgCN难溶于水 B.MnO2不能与HCN反应生成(CN)2
C.HCN易形成白雾 D.(CN)2和NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H2O
【解析】
【答案】B
4.（2007上海）往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积
的关系如下图所示。则原溶液中c(I-)/c (Cl-)的比值为（ C ）

A.(V2－V1)/V1 B.V1/V2 C.V1/(V2－V1) D.V2/V1
5.已知：KClO3＋6HCl(浓)KCl＋3Cl2＋3H2O，如下图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是（D）

选项[来源:学#科#网]
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C[来源:Zx
石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
淀粉KI溶液变蓝
Cl2具有氧化性
6.(1999上海)某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO－与ClO的浓度之比为1∶3，则Cl2与NaOH溶液反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为（ D ）
A.21∶5 B.11∶3 C.3∶1 D．4∶1
7.“有效氯”是指漂白粉与浓盐酸反应生成Cl2的质量与漂白粉的质量之比。现有一种漂白粉，其主要成分为Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·nH2O，“有效氯”为35%，假设该漂白粉的组成全部为上述主要成分，则n的值为（ C ）
A.0.5 B.8 C.8.5 D.10
解：该漂白粉与浓盐酸反应的化学方程式如下：
Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·nH2O＋8HCl(浓)===4CaCl2＋(n＋5)H2O＋3Cl2↑知
Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·nH2O　～　3Cl2
455＋18n 3×71
依据题给信息可知：有效氯＝×100%＝×100%＝35%，解得n＝8.5.
8.已知反应，则在标准状况下，往100mL 0.2mol/L的FeBr2溶液中通入一定体积的Cl2，充分反应后，溶液中有50%的Br—被氧化，则通入的氯气的体积是（ C ）
A.0.224L B.0.336L C.0.448L D.0.672L
解：在氧化还原反应中，还原性(氧化性)越强的物质(或粒子)优先参与氧化还原反应。由于Fe2+还原性比Br—强，当往FeBr2中通入氯气，依次发生：①Cl2+2Fe2+=2Cl—+2Fe3+；②Cl2+2Br—=2Cl—+Br2，因此溶液中的Fe2+被完全氧化并有50%Br—被氧化。根据电子得失关系，Fe2+、Br—离子失去的电子总数(0.02mol+0.02mol=0.04mol)等于Cl2得到的电子总数。由于每个Cl2在反应中得到2个电子，因此Cl2的物质的量为0.02mol，其体积为0.448L.
9.已知存在反应：；22Fe2＋+I2，现向含有Fe2＋、
I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示，有关说法不正确的是（ B ）

A.线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol·L－1
C.当通入Cl2 2 mol时，溶液已发生的离子反应可表示为：2Fe2＋＋2I－＋2Cl22Fe3＋＋I2＋4Cl－
D.原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
解：还原性强弱顺序为：I－＞Fe2＋＞Br－，所以Cl2最先氧化I－，然后氧化Fe2＋，最后氧化Br－。图中AB线段表示I－的变化情况，氧化I－需氯气1 mol，则I－为2 mol；BC线段表示Fe3＋的变化情况，氧化Fe2＋需氯气2 mol，则Fe2＋为4 mol；DE线段表示Br－的变化情况，氧化Br－需氯气3 mol，则Br－为6 mol。当通入Cl2 2 mol时，氧化的I－和Fe2＋均为2 mol，所以C中的离子方程式是正确的。因不知溶液的体积，则B错误。[来源:Z&xx&k.Com]
10.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射相当一段时间后，试管中最后剩余的气体约占试管容积的（b）
A.2/3　　　　 　B.1/2　　　　　 C.1/3　　　　　D.1/4
11.Wg NaCl与Wg 98%的浓硫酸混合，微热时，收集到m mol气体，再强热时，又收集到n mol气体，则m与n关系正确的是（C）
A.m=n B.m<n C.m>n D.无法确定两者大小
12. (1996上海）(1) 1986年，化学上第一次用非电解法制得氟气，试配平该反应的化学方程式：
ŽK2MnF6＋ŽSbF5ŽKSbF6＋ŽMnF3＋ŽF2，反应中 元素被还原。
(2) 氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)类似，化学上称为拟卤素，
[如：(SCN)2＋H2OHSCN＋HSCNO]，它们阴离子的还原性强弱为：
Cl－＜Br－＜SCN－＜I－，试写出以下的反应式：
① (CN)2与KOH溶液反应的化学方程式
② NaBr和KSCN的混合物中加入(CN)2的离子方程式：
答案：(1)2 4 4 2 1 (说明:错一个即不给分)Mn(或锰)
(2)(CN)2+2KON=KCN+KCNO+H2O 2SCN-+(CN)2=2CN-+(SCN)2
13.在一定量的石灰乳中通入一定量的氯气，二者恰好完全反应（发生的反应均为放热反应）。
生成物中含有Cl－、C1O－、C1O3－三种含氯元素的离子，其中C1O－、C1O3－两种离子的物质的量
（n）与反应时间（t）的曲线如下图所示：

（1）在t2时，Ca(OH)2与Cl2发生反应的总的化学方程式为：______________________
（2）该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是______ mol.
（3）据分析，生成Ca(C1O3)2的反应是由温度升高引起的，通入Cl2的速度不同，C1O－和C1O3－的比例也不同。
若在原石灰乳中通入氯气的速度加快，则反应后 2（填“>”、“<”或“=”）；
若，则n(C1－)= mol（用含a的代数式来表示）。
答案 ⑴ 10Ca(OH)2＋10Cl2＝2Ca(C1O)2＋Ca(C1O3)2＋7CaCl2＋10H2O （3分）
⑵ 5 （2分） ⑶ ＜　（2分） （3分）

附：
1.酸性强弱有：HI>HBr>HCl>HF（弱酸），酸性由氢离子和阴离子结合的紧密程度决定，阴离子半径越大，与氢离子的距离越大，与氢离子于阴离子结合的紧密程度越小，氢离子越容易电离，从而酸性越强。
卤素单质的化学性质一览表

氟(F)-9
氯(Cl)-17
溴(Br)-35
碘(I)-53
砹(At*)-85
(Uus*)-117
电子排布
1s2
2s2p5
1s2
2s2p6
3s2p5
1s2
2s2p6 3s2p6d10 4s2p5
1s2
2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10 5s2p5
1s2
2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d10 6s2p5
未知
稳定无放射性同位素
19F
35Cl37Cl
79Br81Br
127I
无
无
稳定有放射性同位素
无
36Cl
77Br82Br
124I125I126I
129I131I
196~219At
未测定完全
Ar
18.9984
35.4530
79.9040
126.9045
[210]
[291]
原子半径
42
79
94
115
127
未知

2.拟卤化物：拟卤素生成的-1价化合物称为拟卤化物，主要有叠氮化物-N3、氰化物-CN、硫氰酸盐-SCN和氰酸盐-OCN等。
3.互卤化物：只由两种不同的卤素形成的化合物叫做互卤化物，其中显电正性的一种元素呈现正氧化态，氧化态为奇数。这是由于卤素的价电子数是奇数，周围以奇数个其它卤原子与之成键比较稳定(如IF7)。互卤化物都能水解。
4.互卤化物的性质：
①二元互卤化物以XY和XY3型两类最为典型，其中X代表氧化性较弱的卤原子。
六种可能的XY型互卤化物均已由相应的卤素单质直接反应制得。其中CIF稳定，ICI和IBr较稳定，BrCl易解离为单质，而BrF和IF则易歧化。
②XY3型互卤化物有ClF3，BrF3，IF3和ICl3等。它们也可在一定条件下，由卤素单质直接合成。
③XY5型仅限于氟化物，如ClF5，BrF5和IF5。
④XY7型更少，如IF7。
⑤此外还有少数三元互卤化物，如IFCl2和IF2Cl等。
⑥（通性）所有中性的互卤化物均为反磁性，且卤原子总数皆为双数。

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