卤族元素

简单、成熟，易于操作，且成本低 在实验室里制取某些有毒气体时，为了尽量防止毒气逸散造成空气污染，有人设计了如下图所 示的装置[?]。并设想用[?]或[?]两种简易装置代替[?]的b～c部分，以求达到同样的目 的。 6 试回答： (1)若用[?]制取氯气，b瓶中加入的液体一般为 ______________。在选取试剂正确且适量的前题下，反应开始后，当关闭活塞K时，如若发现c中液面不明显上升，你分析可能的原因是 __________________________检查的简单方法是 。 (2)装置[?]中b能防止多余气体逸散的原因____________________________ 。 (3)欲用[?]或[?]代替[?]中的b～c部分(选用液体相同)，是否可行?说明理由。 [?]是否可行(填“是”或“否”) ___________理由是______________________； [?]是否可行(填“是”或“否”) ____________理由是______________ 。 210实验室里用下图所示的实验装置制取纯净的无水CuCl 回答下列问题： (1)实验前检查整套装置的气密性的方法是______。 (2)装置(A)中发生反应的化学方程式是______。 (3)装置(B)的广口瓶中盛______(写名称)，其作用是______。装置(C)的广口瓶中盛______(写名 称)，其作用是______。装置(E)的烧杯中盛______(写名称)，其作用______，发生反应的化学方 程式是 ___ ___。 (4)待充分反应后，装置(D)的玻璃管中剩余物呈______色。冷却后，将制得的产物配成饱和溶液， 溶液呈______色。 ? 1.B 2.C 3.A 4.AC 5.C 6.C 7.BC 8.CD 9.(1) 饱和食盐水；装置漏气；用湿润的碘化钾淀粉试纸先靠近各边接口处检验，漏气处试纸变 蓝 (2)关闭活塞后，若a中仍有气体发生，气体压强增大。将b中液体压入c中，整个装置成为储气装 7 置，不会有气体逸出。 (3) 是，原理与装置I同 ；否，c瓶因密闭，体积不能改变，压强增大时有危险 10.(1)装置气密性的检查是在装置连接好后而尚未放药品之前进行的。装置气密性的检查在初中实 验中已涉及，在本题整套装置的气密性检查中，为使现象明显，可用酒精灯对烧瓶微热，以产生较大的 压强差。 按图示装配好，在烧杯中盛半杯水，然后在烧瓶底部稍加热，若在烧杯中的导管口有气泡冒出，停 止加热，导管口形成一段水柱，表明整套装置不漏气。 +2NaCl+3HSO(浓) 2NaHSO+MnSO+Cl?+2HO。 2244422(2)MnO(3)饱和食盐水(或水)，除去Cl中混有的HCl气体杂质；浓硫酸，除去Cl中混有的水蒸气；氢氧22化钠溶液，防止多余的Cl污染空气，Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+HO。 222 (4)棕黄(或棕褐)；绿。 ? 1．实验室制取气体方法及装置的选择依据 (1)选取试剂的主要依据是制取气体的性质，如氯气具有氧化性，常用氧化其离子的方法来制取，因 此要选用含有氯离子的物质(如盐酸)和具有氧化性的物质(如MnO 、KMn0 24等)来制取。氯化氢气体极易溶于水，所以要选用固态物质(如NaCl)与浓硫酸反应制取，而不能用它们的稀溶液。 (2)选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件(加热与否)。以此分析可知，实验室制取氯化氢和氯气都是加热固体与液体的混合物，所以它们的发生装置相同。 (3)选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气和氯化氢都能溶于水，密度都比空气 大，所以收集氯气或氯化氢时，不能用排水法，应该用向上排空气法收集。 (4)选择气体干燥剂的主要依据是被干燥气体不能与干燥剂反应，如氯气和氯化氢都能与碱反应，所 以它们都不能用碱石灰进行干燥，常用浓硫酸、五氧化二磷等进行干燥。 (5)吸收装置：因为氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的 后面连接盛有氢氧化钠溶液的吸收装置。 2．氯气的毒性 氯气有毒，被人吸入后，可迅速附着于呼吸道黏膜，之后可以导致人体支气管痉挛、支气管炎、支气 管周围水肿、充血和坏死。呼吸道黏膜受刺激，可造成局部平滑肌痉挛，再加上黏膜充血、水肿及灼伤， 可引起严重的通气障碍。人吸入浓度为每立方米二点五毫克的氯气时，就会死亡。一旦发生氯气泄漏， 应立即用湿毛巾捂住嘴、鼻，背风快跑到空气新鲜处。 „„ 1．理解卤族元素(单质、化合物)的相似性和逆变性。 2．了解卤化氢的性质和用途。 3．了解金属卤化物的性质和用途。 4．掌握卤素离子和碘单质的鉴定方法。 8 1．卤族元素性质的通性及递变性 1?元素周期表中的位置：第 族。 同：最外层均为 个电子 原子结构 随原子序数递增从上到下电子层数依次 异 原子半径依次 (同周期中为最小) 表示方法：原子结构示意图：Cl 电子 式： Br 分子结构：双原子非极性分子X_一X， 2?．单质主要性质 主要化合价为 价，最高正价为 价(F除外) 、P等非金属反应 2相似性 强氧化性 与大多数金属反应与H (易得le) 与还原性化合物反应与水或碱反应 颜色渐深，密度渐大，熔沸点依次 在水中的溶解度依次减小(与水反应越难) 原子半径与离子半径增大 递变性 非金属性与单质氧化性 (得电子能力 ) 与H化合或与水反应由 到 2 最高价氧化物的水化物酸性 卤离子还原性 F、Cl、Br能依次置换出Cl、Br、I222222 3?。化合物主要性质 HX溶液皆显酸性 相似性 AgX（不包括AgF）都难溶，都有一定感光性 HX：稳定性减弱，其水溶液酸性增强，HF为弱酸， 递变性 HCl、HBr、HI为强酸，其还原性依次增强 HXO：酸性依次减弱(HCl0为最强含氧酸) 44 X-：还原性依次增强 1．卤素单质及其在不同溶剂中的颜色 常温下 水中 CH CCl4 汽油 66 F 浅黄绿色 强烈反应 ＼ ＼ ＼ 2 C1 黄绿色 浅黄绿色 黄绿色 黄绿色 黄绿色 2 Br 深红棕色 黄 橙 橙 橙红 橙 橙红 橙 橙红 2 I 紫黑色 深黄 褐 浅紫 紫色 紫 深紫 浅紫红 紫红 2 2．卤素单质及化合物的特性 （1)氟及其化合物 ?氟无正价，无含氧酸，氟是最强的非金属单质。 9 化合，低温、暗处混合即可爆炸。 2?氟极易与H?氟可与稀有气体氙、氪等反应生成氟化物。 ?HCl、HBr、?等都是强酸，而HF是弱酸。 ?AgO、Agar、AgI都带有一定颜色，难溶于水和稀硝酸，而AgF是能溶于水的 ?B、HF气体及氢氟酸都能腐蚀玻璃。 ?F能与水发生激烈反应而放出02，故不能从其他卤化物的水溶液中把卤素 2 单质置换出来。 ’ (2)溴及其化合物 ?溴是常温下唯一呈液态的非金属单质 ?溴易挥发，对皮肤、眼睛有强烈腐蚀性和刺激性，易腐蚀橡胶。 ?溴不易溶于水而易溶于苯、汽油等有机溶剂 ?AgBr有感光性，常用于制照相胶卷。 (3)碘及其化合物 ?碘是常温下唯一呈固态的双原子非金属单质。 ?碘不易溶于水而易溶于苯、汽油、酒精等有机溶剂。 ?碘易升华。 ?碘能使淀粉变蓝。 ?AgI有较强的感光性。 3．萃取和分液 (1)萃取的原理：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把 溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来。 (2)萃取剂须具备的条件： ?溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大； ?萃取剂与原溶剂互不相溶； ?萃取剂不与被提取的溶质发生反应。 (3)操作步骤：?混合振荡，?静置分层，?分液。 (4)所用仪器：分液漏斗(必备)、烧杯、铁架台(三角架)等。 (5)注意事项：分液时，打开分液漏斗的上口和活塞，使下层液体从漏斗颈放 出，当下层液体刚好放完时，立即关闭活塞，不能让上层液体流下，上层液体从 分液漏斗上口倒出。萃取应分少量多次，以萃取完全。 4．卤素离子的检验 (1)F-：加入浓硫酸，产生能腐蚀玻璃的气体。 (2)Cl-：加入AgN0，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。 3 (3)Br-：?加入AgN0，产生不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀。 3 ?加入氯水和CCl，振荡、静置，下层液体呈橙红色。 4 (4)I-： ?加入AgN0产生不溶于稀硝酸的黄色沉淀。 3 ?加入氯水或溴水和CCl，振荡、静置，下层液体呈紫红色。 4 ?加入氯水或溴水及淀粉溶液，溶液变蓝色。 2-3- 说明：加入稀硝酸的目的是为了排除CO、P0等离子的干扰。 34 10 5．H-X的实验室制法 上一节已复习了HCl的实验室制法，其他三种卤化氢因性质各异，其原理和 操作等也不相同。 (1)HF：原理与制HCl相同，也是用高沸点难挥发的酸制取挥发性的酸，一般 (莹石)反应。因HF能腐蚀玻璃，故需在铅制制皿中进行。 CaF+HS0(浓) 2224用浓硫酸跟CaF CaS0+2HF? ,4 (2)HBr和HI：因二者还原性较强，能被浓硫酸所氧化，故制取HBr和HI不能用浓硫酸而应用难挥发非 氧化性酸跟盐反应，一般用浓磷酸或1：1的硫酸跟NaBr、KI反应，且温度不宜过高。 NaBr+HP0——NaHP0+HBr? 3424 KI+HP0——KHP0+HI? 3424 NaBr+HS0一NaHS0+HBr? 244 6．使溴水褪色的物质 (1)因萃取作用而使溴水褪色的物质：苯、CCl、直馏汽油等有机溶剂。 4 (2)能与溴发生氧化还原反应的还原性无机化合物：HS、S0、NaS、NaS0等。 22223 (3)能与溴水发生反应的金属，如Na、Mg、Al、Zn等。 (4)能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等。 (5)能被溴水氧化的，含有醛基的化合物。 (6)能与溴水发生反应的碱性物质，如NaOH、NaCO等 23 -1【例题1】．（01全国）在lOOmL0．10 mol?L的AgN0溶液中加入100mL溶有2．08g BaCl的溶液，32 再加入100 mL溶有0.010molCuS0?5H0的溶液，充分反应。下列说法中正确的是 ( ) 42 A．最终得到白色沉淀和无色溶液 B．最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物 - C．在最终得到的溶液中，Cl的物质的量为0．02mol 2+-1 D．在最终得到的溶液中，Cu的物质的量浓度为O．01m01.L 【解析】此题为一计算型推断题。经计算AgN03、BaCl、CuSO4?5H0三种物质的物质的量都为0．01mol，22 -+-反应生成的AgCl和BaS0各为0．01mol。溶液中剩余的是O.01molNO、0．01molCl和0．01molCu2，43 2+所以溶液应呈蓝色，故A、c是错误的。两溶液混合后溶液的体积增大一倍，Cu的物质的量浓度为 -1O．005mol?L。 【答案】 B 【例题2】. (03上海)C10是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求C10将逐渐取代C1222 成为生产自来水的消毒剂。工业上C10常用NaCl0和NaS03溶液混合并加HS0,酸化后反应制得，在以23224上反应中NaCl0和NaS0的物质的量之比为 ( ) 323 A．1：1 B．2：1 C．1：2 D．2：3 【答案】 B [解析] 分析题意：2NaCl0+NaS0+HS0＝2NaS0+2C10+H0由此推知NaCl0与NaS0的物质的量3232 42422323 11 之比为2：1，故选D。 S0混合液中，通过一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，23【例题3】.(03上海)向NaBr、NaI、Na得到固体剩余物质的组成可能是 ( ) A．NaCl NaS0 B．NaCl NaBr NaS0 2424 C．NaCl NaS0 I D．NaCl NaI NaS0 24 224 【答案】AB 。 【解析】 NaBr、NaI与氯气反应，因蒸干溶液溴挥发，碘升华，得到物质可能有：NaCl；NaBr、NaCl； 一一NaI、NaBr、NaCI。氯气与NaS0反应生成NaCl和NaS0，故答案为A、B。因为I还原性大于Br，2324 D是错误的。 【例题4】．已知：?A、B、C、D四种物质均含元素X，有的还可能含有元素Y、Z。元素Y、X、Z的原 子序数依次递增。?X在A、B、C、D中都不呈现它的最高化合价。?室温下单质A与某种常见一元强碱 溶液反应，可得到B 和c。?化合物D受热催化分解，可制得元素Y的尊质。 (1)元素X是 Z是 。 (2)写出?中反应的化学方程式。 (3)写出?中反应的化学方程式： 【解析】此题的突破口是：室温下单质A与某种常见一元强碱溶液反应，可得到B和C，且 A、B、C中 都含有X，说明A中碱中发生了歧化反应，常温下能与碱溶液发生歧化反应的在中学化学中主要 是C1、Br等，这就缩小了思考的范围。再结合其他条件从而找出答案。 22 【答案】(1)Cl(或氯)K(或钾) (2)C1+2KOH—KCl+KClO+H0 22 (3)2KCl03?2KCl+30 ? 2 . 【例题5】将10．000g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中，通人氯气充分反应，然后把溶液 蒸干并灼烧(高温加热)，灼烧后残留物的质量为9．813g。若将此残留物再溶于水并加入足量的碳 酸钠溶液，所得的沉淀干燥后质量为0．721g。求原混合物中各化合物的质量。 【解析】设混合物中各物质的质量：NaCI为x，KBr为y，CaCl2为z。 x+y+z=10．000g ? 2KBr+C1＝ 2KCl+Br 22 74.52混合物中KBr转化为KCl，灼烧后溴全部挥发，因此：X+y+z=9.813 ? 119.0 74.5?式一?式得：(1-)y=lO．000g-9．813g 119.0 解得：y=O．500g 溶于水后加入足量碳酸钠溶液，发生如下反应： CaCl+NaC0= CaC0?+2NaCl 2233 111 从所得．CaC0的质量可以算出CaCl的质量：z=0．721 ×=O．800 32100 氯化钠的质量为：x=10．000g-0．500g-0．8000g=8．700g 【答案】NaCl为8．700g，KBr为O．500g，CaCl为0．800g 2 【例题6】.为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40mg～50mg的碘酸钾。为检验某种食 12 盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428g，设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶液酸化并加入 足量的碘化钾——淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用O．030m01．L-1的硫代硫酸钠溶液 滴定，用去18．00mL-+-+5I+6H=3I+3HO I3222 时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：IO- 2-2-+ 2SO = 2I+ SO 2346 【答案】 加碘食盐为合格产品。 - 2-2- 【解析】 I+ 2SO = 2I+ SO2 2346 -3n（I2）=0.03×18/1000×1/2=0.27×10mol -+ -IO + 5I + 6H= 3I + 3HO 322 -3-3n(KIO)=0.27×10×1/3=0.09×10 mol 3 -3每千克食盐中含KIO: (214×0.09×10/428)×1000=45mg 3 故该食盐是合格的 ? 1． 可用来区别盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液的试剂是（ ） A．硝酸银溶液 B．酚酞试液 c．石蕊试液 D．甲基橙试液 2． 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卤化物，和 某些非金属反应生成相应的卤化物，与水反应的化学方程式是IBr+H0= HBr+HIO，下列关于IBr的叙述2 错误的是 （ ） A．固体IBr是分子晶体 B．在很多反应中IBr是氧化剂 C．和NaOH反应生成NaBr和NaIO D．和水反应IBr既是氧化剂又是还原剂 3． 下列各组物质，无论以何种比例混合，其氯元素的质量分数保持不变的是（ ） A．NaClO．KCI B．KCl0，KCl C．NaCl0 KCl0 D．MgCl，KCl 4324． 5．85g含某种杂质的食盐溶于水后，加入足量的AgN0溶液，结果得到10．0g白 3 色沉淀，则混入的杂质可能是 （ ） A KCl B CaCl C A1Cl D MgCl 2 32 5．欲将固体食盐与碘的混合物分开，最好的方法是 （ ） A．溶解、过滤 B．溶解、萃取 C．溶解、加AgN0、过滤 D．升华 3 6．有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘，其中碘元素呈+3、+5两种价态，则这 种化合物的化学式是(99年试测题) （ ） A．I0 B．I0 C．I0 D．IO 24354749 7．关于金属卤化物的应用的叙述不正确的是 （ ） A．萤石可用来制取HF气体 B．氟化钠可用作农药杀灭地下害虫 C．医疗上用的生理盐水为9％的食盐水 D．碘化银粉末可用于人工降雨 8．氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是 （ ） A．HI和HCl0 B．HCl和HIO C．HCl03和HIO D．HCl0和HIO 9．将如下卤化物跟浓硫酸放在烧瓶中共热，可以得到纯净卤化氢气体的是 （ ） A．NaF B．NaCl C．NaBr D．NaI 10．甲、乙、丙、丁、戊五个集气瓶，分别装满有H、0、Cl、HCl、HBr五种气体，其中甲是有色气体，222 甲和丁混合见光即爆炸，乙和甲混合在瓶壁上出现红色小液滴，打开戊的瓶盖，在潮湿的空气中会 13 出现白雾，根据上述现象推断写出分子式： 甲 乙 丙 丁 戊 )，化学方程式为：5Cl 3211．氯水可以跟碘化钾溶液发生置换反应，过量的氯水还可以把碘氧化为碘酸(HI0+ I 十 6H0 = 2HIO+10HCl碘酸是一种无色晶体，极易溶于水，现有一瓶无色溶液，其中含有Br223 一 一一 一和 I，请用氯水、四氯化碳和试管，设计一个简单的实验，证明该无色溶液中确实含有Br和 I， 其实验步骤和现象是： （1） （2） （3） 12．NaBr与NaI的混合物5．00 g溶于水后，通入224 mL的Cl(标况下)充分反应后，经检验溶液中含Br，22 将溶液蒸干灼烧后称重为3．64 g，求原混合物中NaI的质量分数。 -113．有NaCl、KCl的混合物12．5 g，溶于一定量的蒸馏水中，加入密度为1.19 g.mL、3．75％的AgN03 溶液800 mL，充分反应后滤去沉淀，在滤液中浸入质量为50 g的铜片，充分反应后铜片的质量为50.76 g。求原混合物中的NaCl、KCl的质量分数。 ? 1.C 2.D 3.AC 4.A 5.D 6.D 7.C 8.B 9.B 10.Cl HBr O H HCl 222 11.(1)先取少量无色溶液于试管中，加入少量CCl然后逐滴加入氯水，边加边振荡见到CCl层中 有淡4，4 -紫色出现，即可证明原溶液中有I （2）静置、分层，取上层清液于另一支试管。 14 ，振荡、静置、分层，可看到CCl层显橙色，证明原44（3）向取出的清液中加入过量氯水后，再加入CCl溶液中有Br- 12． 30.0% 13. 70.2% 29.8% ? 重要化合物 (1)萤石：主要成分为CaF，不溶于水，为白色粉末状固体，是制备HF和F的主要原料。 22? ? ^CaF+HS0(浓)==CaS04+2HF ? 224 (2)氟化氢和氢氟酸 氟化氢为极性共价分子，通常情况下为无色气体，但在空气中常呈现雾状，有毒，可溶于水，其水 溶液为氢氟酸。氢氟酸为弱酸，它可以腐蚀玻璃。反应如下： SiO+4HF=SiF ?+2H0 242 因此，氢氟酸应保存在铅皿或聚乙烯塑料瓶中，而不能在玻璃试剂瓶中存放。 ? 1．掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法和格式。 2．加深理解物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念，认识化学反应的规律。 一、计算的依据 化学方程式可以明确地表示出化学反应中各粒子之间的数目关系：也就是说化学方程式中各物 质的化学计量数(v)之比等于组成各物质的粒子数之比，也等于各物质的物质的量之比o 若有气体参加或生成的反应，在温度和压强相同时。化学计量数之比还等于各气体物质体积之 比。 二、计算要求 1．根据化学方程式计算时。已知物质的其他物理量一般都换算成物质的量，再利用化学计算数之比 等于物质的量之比，列比例式o 2．各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。各物理量的符号要注明物质(或粒子)的 符号。 3．设未知数直接用各物理量符号表示。如设参加反应的二氧化锰的物质的量为n(Mn0)，并且不带单2 位。 4．把已知量代入计算式中计算时都要带入单位。综合3、4可归纳为；已知量带单位，未知量不带单 位。 ． 5．解题过程中要体现计算步骤。步骤有：(1)设未知数；(2)写出有关的化学方程式，并在有关的物 质下面注明有关的量；(3)列出比例式并求解；(4)写出答案。 1．化学方程式明确地表示出物质的粒子数的关系，即各物质的量的关系，关系下：化学计量数之比= 组成各物质的粒子数之比=各物质的量之比、 可以将物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式进行计算，这样，对于定量研究 化学反应中各物质之间量的关系会更方便，也是学生应该掌握的基本技能。 2．学习本节时，首先要明确物质的质量、气体的体积(标准状况)，物质的量浓度，物质所含的粒子 15 数与物质的量之间的关系。再把化学方程式中各物质的化学计算数之比等于各物质的量之比作为计 算依据。最后，注意审题和规范的书写格式。 3． 物质的量应用于化学方程式的计算，要以物质的量为核心。充分挖掘题目潜隐的条件，全面分析 题给信息，熟练掌握并运用处理化学计算的常见思想(守恒思想、假设思想、数形结合思想、转化 思想等)，同时要规范解题格式，一般计算题应体现如下几步：解题设方程式(关系式)、比例式、 计算式，必要的语言过渡、分析讨论、计算结果和答案。由于高考评卷是分步给分的、计算步骤及 必要的换算应清楚，计算过程中必须带单位。计算结果注意有效数字。 溶液25mL后还有剩余盐酸，再改加NaOH3【例1】有一未知浓度的盐酸25mL，在加入O．5moL／LAgNO溶液，结果用去1．0moL／LNaOH溶液25mL。恰好完全中和。求盐酸的物质的量浓度o 一++-【解析】从反应的离子方程式?Cl+Ag=AgCl?，?H+OH=H20可以看出，AgN0同HCI反应并未消耗3 ++一盐酸中的H，盐酸中的H全部与NaOH溶液中的OH中和。所以计算盐酸的浓度根本不需考虑AgN0的多少(在3AgN0不过量的前提下)AgN0只是一个干扰因素。应直接根据消耗NaOH的量来计算盐酸浓度。 33 HCl同NaOH恰好完全中和时，n(HCl)=n（NaOH），又知V（HCl）=V（NaOH）则C（HCl）=C（NaOH） =1.0mol/L 【答案】C（HCl）=1.0mol/L 【例2】将mg锌加到mg 20%HCl溶液中去，反应结果共放出n L氢气(标况)，则被还原的HCl的物质的12 量是 A．m/65mol B． 5m/36.5 mol c．m／36.5 mol D．n/11.2mol(全国高考) 122 【解析】：m、m不知道其值，因此不知道哪个过量，故A、B、c．选项不能被接受，但从反应产物12 H的体积，可知H物质的量，这些H又来自HCl： 222 Zn+2HCl = ZnCl+H2? 2 2 mol 22．4 L n(HCl) n L n(HCl)=nL/22.4L×2mol=n/11.2mol 立刻可以求得还原耗去的HCI物质的量。 【答案】 D 【例3】铁的某种氯化物FeCl 1.625g 溶于水后，加入足量的AgNO溶液，生成的的沉淀经洗涤、x3 干燥后称得质量为4.305 g．求x值及该氯化物的化学式 一+【解析】题设的离子反应为：Cl+Ag=AgCl?，可见FeClx中的氯元素反应后全部转移到AgCl沉淀中，故根据氯元素守恒可求出x值即可得铁的氯化物的化学式 【答案】 x=3 FeCl 3 ?注意运用元素守恒可以避免根据化学方程式计算的麻烦，抓住实质，直接列出等量关系式求解． 【例4】把C1通入含18．65 g NaI的溶液中，一段时间后把溶液蒸干得到固体9．5 g，问此固体含有2 几种物质?它们的质量各是多少? 【精析】若通入的C1过量，将会使NaI全部转化为NaCl和I．在加热蒸发中，I升华逸出，剩下的固222体全部是NaCl．若通人C1不足，NaI没有全部转化为NaCl，蒸干所得的固体是NaCl和NaI的混合物．此题2 解答首先用差量判断C1是否过量．由于NaI和NaCl的相对分子质量不同，可以利用反应前后固体质量差不2 16 同，求出生成的NaCl和反应的NaI各是多少． 【答案】 两种物质 m(NaCl)=5.85g m(NaI)=3.65g 是否过量，因为反应前后的质量(18．65—9．5)未包含没有反应2?注意 解题时也可以不需判断Cl的NaI的质量，据此差量可求出反应的NaI质量，并与原质量进行比较分析同样可判断NaI过量，仍可求得剩余NaI质量和生成NaCl的质量，两者之和应等于9．5 g 2+【例5】．将10．08 g铁粉溶于过量的稀硫酸，所得溶液中加入5．05 g KN03氧化溶液中的Fe， 2+-1待反应完毕后，剩余的Fe尚需30 mL 0．5 mol?L的溴水才能全部氧化，试写出三步反应的化学方程 式。 【解析】设生成的还原产物中氮元素价态降低x价，由得失电子守恒可知： 10 .08/56×l= 30/1000×0．5×2+ 5．05X/101 解得X=3，还原产物为NO 【答案】 Fe+HS0=FeS0+H?． 2442 6FeS0+4HS0+2KN0=3Fe(S04)+KS0+2NO ?+4H0 ’ ． 424323242 6FeS0+3Br=2Fe(S0)+2FeBr 422433 【例6】(全国)过氧化钙是一种安全无毒的氧化物，通常含有部分CaO，且带有数量不等的结晶水。为分析某过氧化钙样品的组成，进行了如下实验。?称取O.270 g样品，灼热使之完全反应，分解生成CaO、O和0，得到的0在标准状况下体积为33．6mL。 2H22 2+ ?另取0.120 g样品，溶于稀盐酸，加热煮沸，使生成的H0完全分解，然后将溶液中的Ca完全转22化为CaC0沉淀，经过滤洗涤后，将沉淀溶于热的稀硫酸，用0．0200 mol?L．1 KMn0溶液滴定，共用去24431．O mL KMn0溶液，化学方程式如下：5CaC0+2KMn0+8HS0=KS0+2MnS0+5CaS0+10C0?+8H0 424424244422 (1)写出Ca0受热分解的化学方程式； 2 (2)计算样品中Ca0的质量分数； 2 (3)计算样品中Ca0?xH0的x值。 22 【解析】（1）2CaO=2CaO+O 22 设0.270g样品中含有CaO质量为x 2 2CaO = 2CaO + O 22 2×72g 22400ml X 33.6ml X=0.216g CaO的质量分数:0.216g/0.270g=80% 2 2+-3-1(3) n(CaCO)=n(Ca )=2.5n(KMnO)=31.0×10 l×0.0200mol.l×2.5=0.00155mOl 244 2+-1其中CaO所含的n(Ca)=0.120g×80%/72.0g.mol=0.00133mol 2 -1m(CaO)=(0.00155mol-O.00133mol)×56g.mol=0.012g m(HO)=0.120g-0.120g×80%-0.012g=0.012g 2 -1-1O.120×80%/72.0g.mol: (0.012g/18.0g.mol)=2:1 即x=0.5 【答案】2CaO = 2CaO + O 22 CaO的质量分数80% x=0.5 2 ? 1．反应A+3B=2C，若7gA和定量B完全反应生成8．5gC，则A、B、c的相对分子质量之比为( ) 17 A．14：3：17 B．28：12：17 C．1：3：2 D．无法确定 2 2．固体A在一定温度下分解生成气体B、c、D,2A=B+2C+3D，若测得生成气体的质量是相同体积的H质量的15倍。则固体A的摩尔质量为 （ ) -1-1 A．30g?mol B．60g?mol -1-1 C．90g?mol D．120g．mol 3537 3．KC10晶体与HCl溶液反应后，生成氯气、氯化钾和水，该氯气的式量是 ( ) 3 A．73．3 B．73 c．72 D．70．6 4．向一定量的Fe、FeO、Fe 0的混合物中，加入100mol lmol／L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，23 放出2．24mL(标准状况)的气体，所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，那么用足量的CO 在高 温下还原相同质量的此混合物得到铁的质量( ) A．11．2g B．5．6g C．2．8g D．无法计算 5．0．1mol某元素的单质直接与C1反应后，质量增加了7．1g，这种元素是 ( ) 2 A．p B．Mg C．Na D．Fe 6．今有3moL／L的盐酸和硫酸100mL，分别加入等质量的铁粉，反应完毕，生成气体的质量之比是3： 4：则盐酸中加铁粉的质量为 ( ) A：5．6g B．8．4g C．11．2g D．16. 8g 7．一定质量的碳和8g氧气在密闭容器中发生高温反应，恢复到原来温度，测得容器内压强比原来压 强增大O．4倍，则参加反应的碳的质量为 ( ) A．2.4g B 4．2g c．6g D．无法确定 8．二硫化碳能在氧气中燃烧，生成二氧化碳和二氧化硫。今有0．288g二硫化碳在 448mL氧气(标准 状况下)中完全燃烧，反应后气体混合物在标准状况下时的体积是 ( ) A．112mL B．224Ml C．336mL D．448mL 9． 由CaC0和MgC0组成的混合物高温加热至质量不会再减少时，称得残留物的质量是原混合物的一33 半，则残留物中Ca、Mg两种元素的物质的量之比是 ( ) A，1：3 B．1：l c．1：2 D．3：1 10．在标准状况下，6．72L氯气和R元素完全反应生成O．2moLRCl。，则n值是 ( ) n A．2 B．3 C．2 D．1 - 11．使相同体积NaCl、MgCl、A1C1溶液中Cl全部沉淀，有用去同浓度的AgNO溶液的体积之比为3：233 2：1，则三种溶液的物质的量浓度之比是 A 6：3：2 B 3：2：l c．9：3：1 D．1：2：3 12．将13．8gNa投入11．2L(标准状况)平均相对原子分子质量为30的N、02混合气体中，在一定条件2 下，使Na与0充分反应，结果气体平均相对分子质量变为28．8，则生成物的成分为( ) 2 A．NaO B．NaO C．NaO、NaO D．NaO 2222222 -113．镁带在空气中完全燃烧，将其产物溶于50ml l．8moll HCl中，再加入20mLO．9moL／LNaOH 溶液以中和多余的HCl，然后加入足量NaOH，使氨全部蒸出，用足量的HCl吸收氨，经测定氨为 18 O．102g，试求镁带的质量。 S0和NaC0的混合物溶于水得到溶液A。在A中加入足量一定浓度的BaCl溶液10．0mL，24232 14．将1．95gNa然后过滤得沉淀B和滤液C．在C中加足量AgN0溶液，又生成5．74g沉淀。向B中加入足量稀硫酸，3 沉淀增加O．180g 计算： (1)氯化钡溶液的物质的量浓度； (2)原混合物中硫酸钠的质量分数。 ? 1B 2C 3C 4C 5B 6C 7B 8D 9A 10B 11C 12C 13 0.792g 14 2.00mol/l; 72.8% ? 一、选择题(单选) 1．下列物质中呈浅黄绿色的是 ( ) A．常温时的氯气 B．新制的浓氯水 C．氯化铜饱和溶液 D．氯化氢气体 2．下列说法没有科学性错误的是 ( ) A．“白雪牌”漂粉精可令所有有色物质黯然失“色”，没 有最白，只有更白 + B．液态氯化氢是100％的盐酸，其H浓度极大 C．氯化钙具有吸水性和潮解性，夏日里用它的水溶液喷洒柏油路，可有效地保护路面 D．氯元素有毒，禁入口中 19 反应，当消耗等物质的量的氢气时放出热量最多的是 ( ) 23．在相同条件下，下列物质分别与H A．C1 B．Br C．I D．S 222 4．下列四组物质的反应，与其他三个有本质不同的是( ) A．Cl+H0 B．NO+H0 2222 C．F+H0 D．Na0+H0 22222 5．卤素单质的性质与F>Cl＞ Br>I的变化规律不符 2222 合的是 ( ) A．与H反应的难易程度 B．非金属的活泼性 2 C．单质的氧化性 D．熔、沸点 6．(1997年高考化学测试题)下列物质在空气中久置变质，在变质过程中，既有氧化还原反应发生，又有 非氧化还原反应发生的是 ( ) A．食盐 B．漂白粉 C．氯水 D．硫酸亚铁溶液 7．在含有FeBr和FeI的混合溶液中通入足量的氯气，然后把溶液蒸干，并将残渣灼烧，得到的残渣是( ) 22 A．FeCI、Br和I B．FeCl和I 22232 C．Fe(OH)和I D．Fe0 3223 8．关于溴化氢的苯溶液的性质叙述正确的是 ( ) A．能导电 B pH小于7 C．能与镁反应放出氢气 D．通人氨气有白色沉淀 二、多项选择 9．碘是原子半径较大的卤族元素可能呈金属性，下列事实能说明这个结论的是 ( ) A．已经制得了IBr、ICl等卤素互化物 B．已经制得了I0等碘的氧化物 25 3+ C．已经制得了I(NO)、I(C10)?2H0等含I的化合物 33432 - D．I易溶于KI等碘化物形成I离子 23 10．O．1 mol某元素的单质直接与氯气反应后，质量增加7．1 g，这种元素是 ( ) A．Na B．Mg C．Fe D．Cu 2+3+一一11．已知：2Fe + Br= 2Fe +2Br．在b LFeBr溶液中通入a mol C1时，可使溶液中50％的Br2 22 2+氧化为Br，则原FeBr溶液中Fe的物质的量是( ) 22 A．a mol B．2a mool C．3a mol D 0．5a mol 12．合乎实际并用于工业生产的是 ( ) A．金属钠在氯气中燃烧制氯化钠 B．氢气和氯气混合后经光照制氯化氢 C．氯气和石灰乳作用制漂粉精 D．浓硫酸和磷矿石反应制取过磷酸钙 13．在相同体积的KI、NaS、FeBr的溶液中，分别通入足量氯气充分反应，若反应中耗去C1的物质的量222 相同，那么。 KI、NaS,FeBr三种溶液的物质的量浓度之比是( ) 22 A．6：3：2 B．2：1：2 C．4：2：3 D．3：2：1 35一37一14．某氯化钠是由Na+、Cl和Cl组成，在熔融条件下，用惰性电极使1 mol这种氯化钠完全电解，阳 35一极产生的气体对甲烷的相对密度为4．525，则这种氯化钠晶体中C1的离子数占总氯离子数的 20 ( ) A．40％ B．50％ C．25％ D．75％ 15．氟气是氧化性最强的非金属单质。在加热的条件下，等物质的量的氟气与烧碱完全反应，生成NaF，0和另一种气体，该气体可能是 ( ) 2H A．H B．HF C．0 D．0F 222 1 6．报道国外有科学家用一束激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时用一个射频电火花喷 射，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜。据称，这种化合物比金刚石更坚硬，其原因可能是 ( ) A．碳、氮原子构成网状晶体结构 B．碳氮键比金刚石中的碳碳键更短 c．碳、氮都是非金属元素，且位于同一周期 D．碳、氮单质的化学性质均不活泼 17．为了探索月球上是否有生命存在的痕迹，就要分析月球岩石中是否包藏有碳氢化合物(当然这仅仅是 探索的第一步)。科学家用氘盐酸(DCl)和重水(D0)溶液处理月球岩石样品，对收集的气体加以分析，2 结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。这个实验不能用普通盐酸，理由是( ) A．普通盐酸的酸性太强 B．普通盐酸具有挥发性 C．普通盐酸和月球岩石中的碳化物无法反应 D．无法区别岩石中原来含有的是碳化物，还是碳氢化合物 18．亚氯酸盐(NaCl0)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发2 + 一 生分 解：5HCl0=4C10 ?+H+ cl+ 2H0，分解时，刚加入硫酸反应缓慢，随后突然反应释放222 出C10，这是因为( ) 2 + A．酸使亚氯酸的氧化性增强 B．溶液中的H起催化作用 一 C．溶液中的Cl起催化作用 D．逸出的C10使反应的生成物浓度降低 2 三、填空题 19．工业上从海水中提取溴可采用如下方法： (1)向海水中通入C1，将海水中的溴化物氧化，其离子方程式2 为： 。 (2)向上述混合液中吹人热空气，将生成的溴吹出用纯碱溶液吸收，其方程式 为 。 (3)将(2)所得溶液用HSO酸化，使NaBr、NaBr0中的溴转化为单质溴，用有机溶剂提取溴后还可得到副243 产品NaS0，写出这一过程的化学方程式 24 (4)这样得到的溴中还混有少量C1，怎样除去这些Cl? 22 一一一20．(6分)阅读下文，对下面加横线部分作出解释。化学上，将SCN、OCN、CN等离子称为“类卤原子”。 3+现将KSCN溶液滴加到酸性Fe溶液中，溶液 立即变成红色。将此红色溶液分成两份： 一份加入KMn04 溶液，红色褪去；向另一份中通入SO时，红色也消失，再滴加少量KMn0溶液，其紫色也褪去。试24 用离子方程式解释以上三部分颜色变化的原因(方 程式可以不配平)。 21 21．(2004年北京理综?27)X、Y、Z为三个不同短周期非金属元素的单质。在一定条件下有如下反应：Y+X —A(气)，Y+Z—B(气)。请针对以下两种不同的情况回答： (1)若常温下X、Y、Z均为气体，且A和B化合生成固体C时有白烟产生，则： ?Y的化学式是 ； ?生成固体C的化学方程式是 。 (2)若常温下Y为固体，X、Z为气体，A在空气中充分燃烧可生成B，则： ?B的化学式是 ； ?向苛性钠溶液中通入过量的A，所发生反应的离子方程式是 ； ?将Y与(1)中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式 是 。 -3，沸点约152?。氯磺酸有强腐蚀性，遇湿空气产生强烈的白22．氯磺酸是无色液体，密度1．79 g?cm 色烟雾，它属于危险品，制取氯磺酸的典型反应是在常温下进行： HCl(g)+SO一HSOCl 33 在实验室里制取氯磺酸可用下列仪器装置(图中铁夹、固定仪器等已略去)。用到的试剂、药品有：? -3-3密度1．19 g?cm。浓盐酸，?密度1．84 g?cm、质量分数为98．3％的浓硫酸，?发烟硫酸，? 无水氯化钙，?水。制备时要在常温下使干燥的氯化氢气体和三氧化硫反应，至不再吸收HCl时表示氯磺酸已大量制得。其后在干燥HCl气体中将氯磺酸分离出来。 (1)仪器中应盛入的试剂与药品(填序号)：A的a B C ，F (2)A的分液漏斗下边接有的毛细管是重要部件。在发生气体前要把其灌满a中液体，在发生气体时要不断 的均匀地放出液体，这是因为 。 (3)实验过程中何时需要加热 ，应在哪个装置下用酒精灯加热(填代码字母) 。 (4)若不加F装置可能发生的现象是 ，有关的化学反应方程式为 (5)在F之后还应加什么装置 ，其作用是 23．氯化亚砜(SOCl)是一种具有无机盐性质的无色液体，沸点79?，作为一种重要有机溶剂可以用于将2 ROH转化为RCl。(氯化亚砜遇水分解，需在无水条件下使用。) (1)试写出它与水完全反应的化学方程式： (2)设计一些简单的实验来验证你写的化学方程式是正确的。(只需给出实验原理，无须描述实验仪器 的操作。标准：设计的合理性——简捷、可靠、可操作及表 述） 24. 讲授氯气的性质和用途，李老师以二氧化锰和浓盐酸为主要原料，设计了下图所示装置(其中A是连有注射器针头的橡皮管，针头已插入并穿过 橡皮塞)进行了教学。试回答下列问题： 22 (1)乙中的现象是 ，丙中的现象 是 ，丁中的现象是 ，分离丁 中液体的方法是 (2)橡皮管连通后，分液漏斗中的气体压强p1 为烧瓶中的气体压强p2的关系为p1 p2(填>、<、 =)，连接橡皮管的目的 是 ； (3)烧瓶内发生的反应的离子方程式 为 ． +H2O HCl+HClO 2,(4)已知氯气与冷水的反应式为C1 ?你认为使有色布条褪色的是什么物质??试用实验验证你的推论，写出操作方法、假设和推论。 答：? ? 。 四、计算题 一25．为测定某固体物质中Cl的质量分数，现用O．2 mol／ L AgN0溶液滴定含1 g样品的溶液(使样品中3 的氯化物与AgN0恰好完全反应)。 3 一 (1)若消耗AgN0溶液V毫升，则样品中Cl的质量分数是多少? 3 (2)如果为了省去计算过程，当称取的样品的质量为某一数值时，可使滴定中所消耗的AgN0溶液的3 一毫升数恰好等于样品中Cl的质量分数a％中的a，那么应称取的样品的质量为多少? 6.（05江苏）较低温度下，氯气通入石灰乳中可制得漂白粉，该反应为放热反应。某校甲、乙两化学研 究性学习小组均用200mL 12mol/L 盐酸与17.4g MnO在加热条件下反应制备氯气，并将制备的氯气2 与过量的石灰乳反应制取漂白粉，用稀NaOH溶液吸收残余的氯气。分析实验结果发现： ? 甲、乙两组制得的漂白粉中Ca(ClO)的质量明显小于理论值 2 ? 甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应，所制得的产品中Ca(ClO)的含量较高。 2 试回答下列问题： ? 上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)多少克？ 2 ? 实验中所得到的Ca(ClO)的质量明显小于理论值，试简要分析其可能原因，并写出可能涉及到2 的化学方程式。 23 第?卷 一、选择题 1．B 2．C 3．A 4．C 5．D 二、选择题 6．B 7．D 8．D 9．C 10．BD 11．A 12．CD 13．A 14．A 15 D 16 AB 17 D 18C 第?卷 三、填空题 _-+C1=Br+2Cl 2219．(1)2Br (2)3NaC0+3Br=5NaBr+NaBr0+3CO? 23232 (3)5NaBr+NaBr0+3HS0=3NaS0+3Br+3H0 3242422 (4)在所得溴中加适量可溶溴化物(如KBr)充分反应 后蒸发，再收集溴蒸气。 2++ 3+2+—20．(1)Fe(SCN) + MnO+HFe + (SCN)+ Mn +H0 4 22 2+2+一+2- (2)Fe(SCN) +S0+H0 Fe +S0 +SCN+H 224 2+4-+3+2+(3)Fe + MnO + H Fe +Mn +H0 2 21．(1)?H ?NH+ HCl = NHCl 23 4 一 - (2)?S0 ?HS + 0H=HS+ H20 22 ?S + 3Cl + 4H0 = HSO+ 6HCl 2 224 22．(1)?;?；?；? (2)用以保证密度比浓HS0小的浓盐酸能顺利流到浓 HSO底部，不致使酸液飞溅，且顺利产生HCl气。 2424 (3)C中发烟HSO不再吸收HCl气体时，表示已生成足量氯磺酸，此时在其下加热以蒸出其沸点比浓24 HSO低的氯磺酸; C。 24 (4)出现大量白雾IHS0Cl+H0 = HSO + HCl?。 3224 (5)尾气的吸收装置；防止HCl逸出到空气中造成污染。 23．[答案】 (1)SOCl+H0=2HCl+S0 (2)?往少量品红溶液中滴人几滴氯化亚砜，振荡，品红溶液褪色，222 加热溶液，溶液又变红色，说明氯化亚砜水解有S0生成；?往上述溶液中滴入硝酸酸化的硝酸银溶2 液，有白色沉淀生成，说明反应确有HCl生成。 24．[答案] (1)乙中的现象是干燥的红布条不褪色。丙中的现象是湿润的红布条褪色。丁中的现象是下 层CCl层呈紫红色。分离丁中液体的方法是用梨形分液漏斗分液。 4 (2)P1=P2。连接橡皮管的目的是有利于球形分液漏斗里浓盐酸能顺利流人烧瓶里。(3)烧瓶内发生的 +一2+反应的离子方程式为 Mn02+4H+2C1=Mn +C1 ?+2H0 22 (4)?使有色布条褪色的HClO的作用。?实验验证方法：a． 干燥的C1不能使干燥的有色布条褪色、2 说明C1本身没有漂白作用。b．在干燥有色布条上滴加盐酸，结果没有褪色现象，说明盐酸及水没有2 24 漂白作用。c．在干燥有色布条上滴加新制氯水，结果有色布条褪色。在氯水中存在反应：+H0=HCl+HClO，说明 HClO有漂白作用。 22C1四、计算题 25．(1)O．71v％ (2)o．71 g 26. 根据题意，n(HCl)=12mol/L×0.2L=2.4mol n(MnO)=17.4g/87g/mol=0.2mol 2 MnO + 4HCl(浓) MnCl + Cl?+ 2HO 2222n(HCl): n(MnO)=2.4:0.2=12:1＞4:1 2 所以浓盐酸过量，应根据MnO计算。 2 根据制备氯气的化学方程式 n(Cl)= n(MnO)=0.2mol 22 又因为 2Cl + 2Ca(OH) == CaCl+ Ca(ClO) + 2HO 222 22n[Ca(ClO)]=1/2 n(Cl)=0.1mol 22 m[Ca(ClO)]=143g/mol×0.1mol = 14.3g 2 ? ?随着反应进行，温度升高，会产生副产物Ca(ClO)32 6Cl + 6Ca(OH) 5CaCl+ Ca(ClO) + 6HO 222 322?Cl未与石灰乳完全反应，残余氯气被NaOH溶液吸收， 2 Cl + 2NaOH == NaCl+ NaClO + HO 2 2 25