高一化学卤族元素典型例题 最新.docx
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高一化学卤族元素典型例题最新
卤族元素典型例题
【例1】怎样除去下列物质中的杂质(括号内的物质为杂质),只要求写出需要加入的试剂名称和主要操作的名称(如过滤、分液、蒸馏、萃取、结晶等)。
(1)液溴中的少量氯(Cl2)。
(2)食盐中的少量碘(I2)。
(3)氧气中的极少量氢气和氯气(H2、Cl2)。
(4)烧瓶内有制氯气后的褐色污迹(MnO2)。
分析:
(1)Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,既除去了Cl2又得到了少量Br2,但若加热蒸去氯,溴也将一起气化。
(2)碘易升华,食盐则不能。
但若用加水溶解,过滤后再蒸发的方法,由于碘微溶于水,所以不能除尽。
(3)先用NaOH溶液除去Cl2,再通过热的CuO除去H2,最后用浓硫酸干燥。
(4)MnO2能与浓盐酸在加热条件下作用,生成Cl2、H2O和易溶于水的MnCl2。
答案:
(1)加少量NaBr溶液振荡后静置,液体分层,分液。
(2)加热使碘升华。
(3)先用NaOH溶液洗气除去Cl2,经灼热的CuO除去氢气,再通过浓硫酸洗气干燥。
(4)加入浓盐酸,加热,冷却,用蒸馏水洗净。
【例2】除去氯化氢中的少量氯气,应选用的试剂是[ ]。
A.蒸馏水 B.KI的浓盐酸溶液
C.KI水溶液 D.饱和食盐水
分析:
此题要求除Cl2,但不能损失HCl。
A、C、D选项中给出的物质都含有大量水而使HCl溶解,且Cl2在饱和食盐水中溶解度更小,不能除去Cl2。
B选项中的KI浓盐酸溶液,KI和Cl2反应除去Cl2:
2KI+Cl2===2KCl+I2,而HCl在浓盐酸中溶解量极少或不能溶解。
答案:
B
【例3】KF、KCl、KBr、KI都是白色晶体,如何用化学方法加以鉴别?
分析:
这是一类物质的鉴别题。
应按下列五点叙述:
(1)实验步骤;
(2)实验操作;(3)观察的现象;(4)结论;(5)有关化学方程式。
鉴别的方法有多种,原则上以步骤简单、现象明显为好。
对液体或固体物质应各取少许,不能一次用完,否则给下一步鉴别带来困难;气体不需取样,可直接鉴别。
答案:
(1)各取晶体少量分别溶解于水;
(2)取上述溶液各少量,分别滴入AgNO3溶液,无沉淀者为KF,有白色沉淀者为KCl,黄色沉淀者为AgBr、AgI(两者颜色相近,难区别);(3)再各取KBr、KI溶液少量,分别加入氯水、淀粉溶液,能变蓝的为KI,另一瓶为KBr。
【例4】一硬质玻璃管的两端装有带导管的塞子,左、中、右分别放有3个湿棉球(如图所示)。
c球浸有淀粉碘化钾溶液;b球浸有碘化钾浓溶液;a球浸有溴化钾溶液。
实验时,从右端缓缓通入氯气,同时在b处微热,并逐渐向左移动酒精灯。
则可观察到:
在a处有____色的____产生;在b处有____色的____产生;c球变成____色;稍冷却后,b、c之间的管壁上有____色的____析出。
实验中发生置换反应的离子方程式(标明电子得失情况)________和________,从这两个反应可以判定Cl2、Br2、I2的氧化性____最强,Cl-、Br-、I-的还原性_____最弱。
分析:
本题考查对卤素化学性质掌握的情况和氧化性、还原性强弱的判断能力。
卤素间的置换反应发生在卤素单质分子与另一种卤离子之间时,反应中单质分子里的原子得电子,表现氧化性,反应物中的卤离子失电子表现还原性。
比较氧化性、还原性强弱,可依据置换反应的方向,例如:
反应正向进行,可判定氧化性:
Cl2>Br2;还原性Br->Cl-。
答案:
深红液体紫气体蓝紫黑晶体
Cl2的氧化性最强Cl-的还原性最弱。
【例5】下列实验方法中正确的是[ ]。
①用酒精从碘水中萃取碘②用加热方法从碘和砂子的混合物中分离出碘③实验室制Cl2、HCl和HF都用同一套装置④用淀粉液直接检出I-⑤根据加入AgNO3溶液产生白色沉淀的现象认定溶液中含Cl-⑥盛放液溴的试剂瓶内放少量蒸馏水防止溴的挥发⑦以KI和浓H2SO4制HI
A.①③④ B.②④⑤⑦ C.②⑥ D.均正确
分析:
本题考查卤素性质的知识和运用这些知识解决实验问题的能力。
解答这类问题常用直接法,即:
根据有关知识,对每一实验方法进行正误判断,记下正确方法的序号,再与各选项对照找出正确答案。
酒精与水互溶,①不正确;碘能升华,可与砂子分离,②正确;HF腐蚀玻璃,③不正确;淀粉遇I2(碘分子)变蓝,I-无此性质,④不正
⑤不正确;溴在水中溶解度不太大,水密度小于液溴浮于液溴上面,起到液封作用,⑥正确;HI具有强还原性,跟浓硫酸发生氧化还原反应,不能得到纯净的HI,⑦不正确。
答案:
C。
【例6】溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,和某些非金属单质反应生成相应的卤化物,跟水反应的方程式为:
IBr+H2O===HBr+HIO,下列有关IBr的叙述中,不正确的是[ ]。
A.IBr是双原子分子
B.在很多反应中IBr是氧化剂
C.和水反应时,IBr既是氧化剂,又是还原剂
D.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO
E.在IBr中碘和溴的化合价均为零
分析:
本题提供了一种与卤素单质性质相似的化合物——IBr,对IBr的组成、性质的推断不外基于以下两点:
IBr与卤素化学性质相似,也能与金属、非金属反应生成相应卤化物,也能与水反应生成氢卤酸和次卤酸;IBr不同于卤素单质,它是两种卤素间的化合物。
既抓住共性,又抓住IBr的特殊性,即可作出一系列正确判断。
从化学式及卤原子的特点出发,可认定IBr是双原子分子。
依据题给的IBr与H2O反应的化学方程式,
A、D正确。
但是,IBr与X2卤素单质不同,在化合物IBr中,Br呈-1价,I呈+1价,而不是零价。
在IBr与H2O或NaOH的反应前后,I均呈+1价,Br均呈-1价,它们都属于非氧化还原反应。
E、C不正确。
根据题给信息:
“IBr能与大多数金属、某些非金属反应,生成金属卤化物和相应卤化的”,
剂,B正确。
答案:
C、E。
【例7】1941年第一次制得卤素的第五个成员砹(At),根据卤素性质递变规律,我们可以预料到砹有以下性质:
(1)砹在室温下的状态是____体,颜色比碘______,它得到电子的能力比碘____,並____(有或没有)挥发性,且____于四氯化碳。
(2)AgAt的颜色比AgI____,____溶于水,HAt的水溶液显____性,HAt的稳定性比HI____。
(3)在卤素中,单质砹是____的氧化剂,而砹离子(At-)是卤离子中_____的还原剂。
分析:
本题考查卤素随核电荷数增加而递变的规律的把握情况和应用能力。
本题包括两项内容:
一是卤素单质物理性质——状态(涉及熔点、沸点)、颜色、溶解性的递变。
从氟气到砹,颜色依次加深,熔点、沸点升高,状态从气态→液态→固态,挥发性依次减弱,二是卤素化学性质——原子得电子能力由强到弱,单质的氧化性依次减弱;阴离子(X-)失电子能力由弱到强,HX稳定性依次减弱,HX和金属卤化物还原性依次增强。
其它性质可类似推断。
答案:
(1)固深弱没有溶
(2)深不酸弱(3)最弱最强
【例8】将氯气通入溴化钠溶液,充分反应后,进行溴的萃取和分液操作,下列A组为萃取和分液的操作,B组作为各步操作要达到的目的,试确定A组的各步操作正确的操作编号(用1,2,3……表示),将序号填入括号内,同样将B组的编号使每一叙述与A组的各步操作相符合。
A组
()把分液漏斗放在铁架台上,静置片刻
()右手压住漏斗口部,左手握住活塞部分,倒转并振荡
()打开漏斗下端活塞使下层液体流尽后再关上
()向盛有氯气和NaBr反应产物的分液漏斗中加入适量汽油
()从分液漏斗上口倒出液体
()把分液漏斗上口的活塞打开
()盖上分液漏斗上口的活塞
B组
()使下层溶液慢慢流出
()使汽油溶液与水分开
()得到溴的汽油溶液,从水溶液中分离出溴
()使溴充分溶解在汽油中
()防止萃取时液体溅出
()用汽油作为溴的萃取剂
()使漏斗内外空气流通,保证漏斗内液体能流出
分析:
本题考查萃取的实验能力。
实验能力来源于对实验操作技能的把握与操作原理的理解。
解答本题应先填出A组答案。
要根据萃取操作技能的要求,有序地把握各步骤及其顺序,并将排定顺序的编号填入空白处。
正确的操作顺序可概括为:
加液——盖塞——振荡——静置——打塞——放液(下端)——倾液(上口)。
然后,依照排出的正确顺序,对每一步操作的理由或作用进行分析,并找出相应的答案,将有关的序号(从1~7)分别填入B组适当的空白处。
答案:
4、3、6、1、7、5、2;6、4、7、3、2、1、5
【例9】根据下图实验,填写和回答问题:
(1)烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是____;装置(Ⅱ)的烧杯中冷水所起的作用是____;装置(Ⅲ)的烧杯中液体的作用是____。
(2)进行此实验时烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,这是因为____。
(3)装置(Ⅲ)的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸,试简述其原因。
分析:
此题是一道实验装置、操作与原理相结合的实验试题。
答案:
冷凝;吸收未冷凝的气体。
(2)溴蒸气会腐蚀橡皮塞和橡皮管
(3)要点是①漏斗容积较大,②烧杯液面下降,使漏斗口脱离液面。
【例10】将KCl和KBr混合物13.4g溶于水配成500mL溶液,通入过量的氯气充分反应后,蒸干溶液得固体物质11.175g,则配制的溶液中K+、Cl-、Br-的物质的量浓度之比为[ ]。
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.1∶3∶2 D.2∶3∶1
分析:
本选择题应该用直接法解答。
先根据有关数据求出KBr、KCl的物质的量,进而确定离子的物质的量之比,再与各选项对照,找出正确答案。
本题给出了反应前KCl和KBr质量之和为13.4g。
又给出了置换完全后,蒸干得到固体(KCl)的质量为11.175g,这11.175gKCl,包括原混合物中的KCl和置换产生的KCl两部分。
因此,这两个数据均不能直接确定原混合物中每种物质的多少。
一般说来,这样的问题可考虑用差量法求解。
反应前后固体的质量减小13.4g-11.175g=2.225g,只要找出化学方程式的理论差量,即可求算原混合物中KBr、KCl物质的量。
设原混合物中有KBr物质的量为x。
x=0.05mol
=0.1mol
答案:
B。
【例11】将5.000g氯化钠、溴化钠和氯化钙的混合物溶于水中,通入足量氯气充分反应,然后把溶液蒸干并灼烧,灼烧后残留物的质量为4.914g.若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液,所得沉淀经干燥后质量为0.270g.求混合物中各化合物的质量分数.
分析:
在NaCl、NaBr、CaCl2的混合溶液中通入足量氯气时,NaBr可与Cl2发生置换反应
2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
伴随这一化学反应发生,固体残渣质量将会减少,根据减少的质量可以算出混合物中NaCl的质量.灼烧后残留物的成分是NaCl和CaCl2,若在此残留物的溶液中加入足量的碳酸钠溶液,发生的化学反应是:
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
根据碳酸钙沉淀的质量,可以算出混合物中的CaCl2质量,进而算出各成分的质量分数.
答案:
设混合物中NaBr的质量为x,CaCl2的质量为y
NaBr~NaCl
x=0.20g
CaCl2~CaCO3
y=0.30g
氯化钠的质量分数为:
溴化钠的质量分数为:
氯化钙的质量分数为:
答:
(略)
【例12】在含有NaCl和NaBr的混合液中,加入0.1mol/L的AgNO3溶液250mL,得到沉淀3.315g,过滤,向滤液中加入过量的盐酸,又得到沉淀0.7175g。
求原混合液中NaCl和NaBr的质量各是多少?
分析本题涉及三个化学反应:
NaCl跟AgNO3.、NaBr跟AgNO3,和HCl跟AgNO3的反应。
要准确掌握这三个反应的关系。
NaCl、NaBr与AgNO3的反应同时发生,生成的沉淀3.315g,包括AgCl和AgBr两种物质;0.1mol/LAgNO3溶液250mL中的AgNO3在上述两个反应中均过量,过滤后向滤液中加HCl,是使过量AgNO3完全沉淀(生成AgCl)。
因此,本题可采取递向推算的方法解答。
基本思路是:
x=0.005mol
n(AgNO3)=0.1mol/L×0.25L=0.025mol
与NaCl、NaBr反应的AgNO3物质的量为:
0.025mol-0.005mol=0.02mol
设原混合物中NaCl物质的量为y,NaBr物质的量为z。
解得:
y=0.01(mol)z=0.01(mol)
NaCl质量为:
0.01mol×58.5g/mol=0.585g
NaBr质量为:
0.01mol×103g/mol=1.03g
答案:
略。
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