卤素单质的性质(学生版).docx

2.3.1 卤素单质的性质
学习聚焦

知识精讲

知识点01 单质溴和单质碘的物理性质和特性
1．溴的物理性质
常温常压下，溴是深棕红色液体，密度比水大，容易挥发，具有强烈的腐蚀性。
2．碘的物理性质
常温常压下，碘是紫黑色固体，几乎不溶于水，但能溶于酒精，形成碘酒。常压下固体碘受热易升华，蒸气遇冷，重新凝聚成固体。碘还能使淀粉溶液变蓝色。
说明
1．实验室通常把溴存放在棕色细口瓶中，同时需要在瓶中加一些水覆盖，以减少溴的挥发。
2．溴蒸气呈红棕色，碘蒸气呈紫色。
3．单质溴易腐蚀橡皮，所以盛液溴的试剂瓶不能使用橡皮塞。
4．碘分子遇淀粉变蓝色，但碘离子没有这个性质。
【即学即练1】思考下列问题：
（1）实验室一般把液溴保存在棕色细口瓶里，且用少量水进行水封，使用时怎么取出？

（2）实验室里如何分离碘和氯化钠固体?

知识点02 氯、溴、碘物理性质的变化规律

1. 相似性
都有颜色，有毒，在水中溶解度不大。
2. 递变性
随着核电荷数逐渐增大，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大。
说明：溴和碘在不同溶剂中的溶解性及颜色

【即学即练2】砹（At2）是相对原子质量最大的卤素，根据卤素单质的性质变化规律，预测单质砹的物理性质。

知识点03 氯、溴、碘单质活泼性的比较
1．卤素单质间的置换反应
实验操作
实验现象
实验原理（化学方程式）
将少量氯水滴入盛有KBr溶液的试管中，用力振荡试管
无色变橙色
Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2
将少量氯水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管
无色变棕褐色
Cl2＋2KI===2KCl＋I2
将少量溴水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管
无色变棕黄色
Br2＋2KI===2KBr＋I2
实验结论
卤素单质的氧化性顺序由强到弱依次是：Cl2＞Br2＞I2
卤素离子的还原性顺序由强到弱依次是：I－＞Br－＞Cl－
2．与氢气的化合
卤素单质
反应条件
化学方程式
产物稳定性
F2
暗处（爆炸）
H2＋F2==2HF
很稳定
Cl2
光照或点燃
H2＋Cl22HCl
较稳定
Br2
加热
H2＋Br22HBr
不如氯化氢稳定
I2
不断加热
H2＋I22HI
不稳定
结论

与氢气反应的难易程度：越来越困难
与氢气反应的剧烈程度：越来越不剧烈
生成的氢化物的稳定性：越来越不稳定
【即学即练3】某学生往一支试管里按一定次序分别加入下列几种物质：A．KI溶液　B．淀粉溶液　C．NaOH溶液　D．氯水，发现溶液颜色按下面次序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色。依据溶液颜色的变化回答下列问题：
(1)加入以上药品的顺序是_____________________________________
(2)写出①→②的离子反应方程式：________________________
(3)写出③→④的化学反应方程式：______________________________

常见考法
常见考法一 卤素单质物理性质的考查
【例1】该同学从自家药箱里看到一种药品叫华素片，又叫西地碘片，它的说明书如下：
［品名和组成］
品名：西地碘片
商品名：华素片
英文名：Gydiodine Tablets
华素片（西地碘片）的主要活性成分是分子碘，含量1.5 mg/片，将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘，并含适量薄荷脑等。
［贮藏］遮光、密闭、在凉处保存
［有效期］二年
他分析，华素片中可能含的是I2分子。
试推测，华素片的颜色是白色的吗？ (填“是”、“不是”、“不能确定”)
请帮助该同学设计一个简单的实验，用常见的家庭用品验证华素片中是否含I2分子。
必杀技
1．Cl2：黄绿色气体，有毒，能溶于水。
2．Br2：深棕红色液体，微溶于水，密度比水大，容易挥发。
3．I2：紫黑色固体，几乎不溶于水，但能溶于酒精，受热易升华，能使淀粉溶液变蓝色。
【同步练习1-1】盛液溴的试剂瓶中常加入一定量的水，其目的是（ ）
A．制取溴水 B．比较水和液溴的密度
C．使液溴隔绝空气 D．防止液溴挥发
【同步练习1-2】做碘升华实验后的烧杯，选用物理方法来洗涤，可以选用（ ）
A．水 B．硝酸 C．烧碱 D．四氯化碳

常见考法二 溴和碘在有机溶剂中的溶解
【例2】取碘水四份于试管中，编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，分别加入汽油、CCl4、酒精、NaCl溶液，振荡后静置，现象正确的是
A．Ⅰ中溶液分层，上层无色
B．II中溶液分层，下层紫色
C．Ⅲ中溶液分层，下层呈棕色
D．Ⅳ中溶液不分层，溶液由棕色变成黄绿色
必杀技
溴和碘的单质易溶于有机溶剂。从它们的水溶液中进行萃取操作时，若使用CCl4或CS2作萃取剂，有机层位于下层；若使用苯或汽油作萃取剂，有机层位于上层。
【同步练习2-1】能用分液方法分离的一组混合物是
A．酒精的水溶液 B．四氯化碳与水的乳浊液
C．氯化银和水的悬浊液 D．溴化钾和碘化钾的混合溶液
【同步练习2-2】把碘从碘水里分离出来，有下列基本操作，正确的操作顺序是
①把碘水倒入分液漏斗，加入萃取剂四氯化碳；②静置分液；③充分振荡
A．①②③ B．①③② C．②①③ D．③①②

常见考法三 氯、溴、碘化学活泼性的比较
【例3】现有失去标签的A、B、C、D、E五个集气瓶，分别充满H2、O2、Cl2、HCl、HBr五种气体中的一种，其中C是黄绿色，A、C混和见光爆炸，C、D混合在瓶壁上出现橙红色小液滴，E遇到潮湿空气出现白雾，则这五个集气瓶中装的气体分别是
A B C D E
必杀技
1．卤素单质的氧化性顺序由强到弱依次是：Cl2＞Br2＞I2
2．卤素离子的还原性顺序由强到弱依次是：I－＞Br－＞Cl－
【同步练习3-1】某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　)
A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强
B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强
C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为
2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
【同步练习3-2】关于卤素X(依次为Cl、Br、I)的下列叙述不正确的是
A．上述卤素单质与水反应均可用X2+H2OHXO+HX表示
B．相对分子质量小的卤素单质可将相对分子质量大的卤素从它的卤化物溶液里置换出来
C．卤素单质的颜色随相对分子质量增大而加深
D．HX都极易溶于水，它们的热稳定性随核电荷数增加而增强

常见考法四 类卤化合物/拟卤素的性质
【例4】不同的卤素原子之间要化合形成一系列化合物，这类化合物叫卤素互化物。现将4.66gBrClx溶于水后，通入足量SO2气体与其反应，生成氢溴酸、盐酸和硫酸。用NaOH溶液将溶液调至中性后加入过量Ba(NO3)2溶液，充分反应后滤去沉淀物，再向溶液中加入过量的AgNO3溶液，最后得15.46g卤化银沉淀。计算确定BrClx中x的值。
必杀技
1．卤素互化物：由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如：IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强氧化性。如能与金属、H2O、NaOH等反应：2IBr+2Mg = MgBr2 + MgI 2 。但应注意：卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl中，I显+1价，Cl显-1价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应：IBr + H2O = HBr + HIO    IBr + 2NaOH = NaBr + NaIO + H2O。
2．拟卤素：有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。如：氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2当作X2，把SCN-当作X-。
【同步练习4-1】BrCl是一种卤素互化物，与Cl2性质相似，也能与水或碱溶液反应。下列说法正确的是
A．BrCl与水反应生成HBrO和HCl，该反应属于氧化还原反应
B．1 mol BrCl与KBr溶液完全反应时转移的电子为1 mol
C．BrCl可与Cl2反应得到Br2
D．BrCl与稀氢氧化钠溶液反应可生成NaBr和NaClO
【同步练习4-2】氰，硫氰等称为拟卤素，与卤素单质性质相似，它们的阴离子与也卤素阴离子性质相似，阴离子的还原性顺序为：，又知，拟卤素形成的无氧酸和含氧酸一般为弱酸，下列反应中，不合理的是（ ）
A．浓
B．
C．
D．

分层提分

题组A 基础过关练
1．某化工厂检查生产中的氯气管道接口是否漏气，最好选用下列物质中的
A．湿润的淀粉碘化钾试纸 B．酚酞试液 C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液
2．下列不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是( )
A．氯化钾 B．溴水 C．碘酒 D．氯气
3．下列说法正确的是
A．碘易升华，可保存在酒精中
B．液溴应保存在棕色磨口玻璃塞的试剂瓶中，并加少量水进行水封
C．新制的氯水长期保存在无色玻璃瓶中
D．用酒精可以从碘水中萃取碘
4．欲将食盐固体与碘的混合物分开，最好的方法是
A．溶解、过滤 B．溶解、过滤、蒸发
C．溶液、加AgNO3溶液、过滤 D．加热使碘升华，再凝华
5．在碘化钾溶液中加入溴水和四氯化碳，用力振荡后静置，出现的现象是
A．液体呈紫色
B．液体呈棕黄色
C．液体分上下两层，上层呈紫红色，下层接近无色
D．液体分下下两层，上层接近无色，下层呈紫红色
6．要除去液溴中的氯气，应加入适量的
A．NaOH溶液 B．NaCl溶液 C．KI溶液 D．NaBr溶液
7．下列物质加入或通入溴水中，水层不能变成无色或接近无色的是
A．镁粉 B．碘化钾 C．苯 D．四氯化碳
8．已知I-易被空气中的氧气氧化为I2。将土豆切开，一段时间后可观察到切面变蓝，说明土豆中含有
A．淀粉和I－ B．淀粉和I2
C．淀粉和KIO3 D．葡萄糖和I2
9．卤族元素是最活泼的一族非金属元素，下列关于卤族元素的说法正确的是
A．从上到下卤素单质的氧化性增强
B．从上到下，卤素原子的电子层数依次增多，原子半径依次减小
C．从F到I，原子核对最外层电子的吸引能力依次减弱，原子得电子能力依次减弱
D．卤素单质与H2化合的难易程度为F2<Cl2<Br2<I2
10．（1）欲分离固体NaCl中的I2，应采用________的方法，这是利用了碘的________性质；欲提取出碘水中的碘，应采用________的方法，这是利用了碘________的性质；欲证明碘水中的碘被提取完全，应采用的方法是____________________，这是利用了________的性质；
（2）写出溴和NaI溶液反应的化学方程式，并用单线桥法标出电子的转移方向和数目。

11．某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。请你帮助该学生整理并完成实验报告。
(1)实验目的：____________________________________________________。
(2)实验用品：仪器：①________；②________(请填写两种主要玻璃仪器)。
药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
(3)实验内容：
序号
实验方案
实验现象
①
将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；
加入氯水后，溶液由无色变为橙色
②
将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中，振荡；
加入溴水后，溶液由无色变为褐色
(4)实验结论：__________________________________________。
(5)问题和讨论：
同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径________，原子核对最外层电子的吸引力逐渐________。

题组B 能力提升练
12．砹(At)是原子序数最大的卤族元素，对砹及其化合物的叙述，不正确的是( )
A．与H2化合的能力：At2<I2
B．砹在常温下为白色固体
C．砹难溶于水，易于四氯化碳
D．砹原子的最外层有7个电子
13．下列是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是( )
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.保存单质③时加少量水进行水封
D.单质的氧化性是④>③>②>①

14．氰气分子式为(CN)2，其性质与卤素单质(如氯气)相似，在化学上称为类卤化合物，以下关于(CN)2的叙述不正确的是
A．可与活泼金属直接发生化学反应 B．能与水反应
C．能与氢氧化钠溶液反应 D．化学反应中常只能做氧化剂
15．原子团SCN化合价为价，在很多方面跟卤素原子相似，因此称为“拟卤素”。拟卤素离子与卤离子还原性强弱顺序为，又知氧化性，下列反应不正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
16．溴水中存在的酸有
①HBr；②HBrO；③HBrO3；④HBrO4
A．只有① B．①② C．①④ D．②③
20．在NaBr和NaI的混合溶液中，通入过量的Cl2后，把溶液蒸干，并灼烧剩余固体，最终得到的残留物是
A．NaCl、Br2、I2 B．NaCl、NaBr C．NaCl、Br2 D．NaCl
17．化学实验的微型化可有效地减少污染，实现化学实验绿色化的要求。某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol·L－1的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl2(含KSCN)溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形(如图所示)，在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体，向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸，再立即用表面皿盖好。

(1)e处反应的离子方程式为_____________。
该反应中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)b处的实验现象为____________。
d处的实验现象为____________。
(3)c处反应的化学方程式为___________。
标准状况下，当有0.224 L Cl2被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为________ mol。
(4)通过该实验能否比较Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性的强弱？________(填“能”或“不能”)，若能，其氧化性由强到弱的顺序是________。

题组C 培优拔尖练
18．为实现中国消除碘缺乏病的目的，卫生部规定，食盐中必须加碘，其中碘以KIO3形式存在。已知在溶液中IO3―与I―反应：IO3―+5I―+6H+= 3I2+3H2O，据此反应可用试纸和一些生活中常用物质进行检验，证明在食盐中存在IO3―。可选用的物质有：①自来水；②蓝色石蕊试纸；③碘化钾淀粉试纸；④淀粉；⑤食糖；⑥食醋；⑦白酒。进行上述检验时必须使用的物质是（ ）
A．①③ B．③⑥ C．②④⑥ D．①②④⑤⑦
19．某学生做如下实验：第一步，在淀粉­KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是(　　)
A．第一步反应的离子方程式为：ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O
B．淀粉­KI溶液变蓝是因为I－被氧化为I2，淀粉遇I2变蓝色
C．蓝色逐渐消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性
D．粒子的氧化性由强到弱的顺序是：ClO－>I2>SO
20．CsICl2是一种碱金属的多卤化物，这类物质在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性，有关该物质的说法正确的是 ( )
A．Cs显+3价，I、Cl均显-1价
B．Cs显+1价，Cl显+1价，I显-1价
C．在CsICl2溶液中通入Cl2,有单质碘生成
D．在CsICl2溶液中通入SO2气体，有硫酸生成
21．用如图所示装置可以完成一系列实验(图中夹持装置已略去)。

用装置A由浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，装置B中的三处棉花依次做了如下处理：①包有某固体物质，②蘸有KI溶液，③蘸有石蕊溶液。
请回答下列问题：
(1)仪器P的名称是___________________________；
(2)①处包有的某固体物质可能是(填序号)________；
a．MnO2　　b．KMnO4　　c．KCl　　d．Cu
反应开始后，观察到②处有棕黄色物质产生，写出②处发生反应的离子方程式_________________；
(3)在实验过程中，在③处能观察到_____________________________
____________________________________________________________；
(4)甲同学为了验证剩余气体的主要成分，在C中设计了如图装置，D中装有铜丝网，装置E的试管中不加任何试剂，装置F的烧杯中加入适量的AgNO3溶液

①实验过程中，装置D的作用是_______________________
装置F的作用是_____________________________________；
②装置F中的现象是__________________________________；
③乙同学认为甲同学的实验有缺陷，为了确保实验的可靠性，乙同学提出在________和________(填装置字母)之间加装如图所示装置。
你认为如图广口瓶中可加入足量________(填字母代号)，此试剂的作用是________。
A．淀粉­碘化钾溶液 B．四氯化碳
C．湿润的有色布条 D．饱和食盐水

22．食用加碘盐的生产流程如下：

（1）检验母液中是否含有SO42－离子的方法是 。
（2）过滤时，用到的玻璃仪器有： 、 、 。
（3）国家标准GB546061-92规定碘盐含碘量（以碘计）：出厂产品≥40mg/Kg；销售品≥30mg/Kg。某次实验时向一干净的坩埚中放入5g精盐，加入1mL0.001mol/L标准KIO3溶液搅拌均匀，在100℃恒温烘干1 h，即得碘盐产品，该碘盐的含碘量约为______mg/Kg（保留一位小数），是否为合格产品 （选填“合格”或“不合格”）。
（4）检验碘盐是否加有碘酸钾，定性检验方法是在酸性介质中加还原剂KCNS，其反应如下：6IO3－+5CNS－+H++2H2O→3I2+5HCN+5SO42－，检验时，除需用KCNS外，还需要使用的一种试剂是 。
（5）使用碘盐时，要防止高温，是因为：① 碘盐中的碘酸钾在560℃开始分解产生无色气体，剩余固体中加硝酸酸化的硝酸银溶液有黄色沉淀生成；② 碘盐在热水中，也会反应生成两种单质，其中一种是无色气体，在反应后的溶液中滴加酚酞试液显红色。根据以上信息写出①、②中发生反应的化学方程式：
① ；
② 。