高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 鹵族元素 第4節(jié) 鹵族元素習(xí)題詳解（含解析）（實(shí)驗(yàn)班）

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第四節(jié) 鹵族元素 一、選擇題 1．下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論相符的是（ ）。 A．將碘水倒入分液漏斗中，再加適量乙醇，振蕩后靜置，可將碘萃取到乙醇中 B．某氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，該氣體水溶液一定顯堿性 C．某無色溶液中加溶液，再加入稀鹽酸，沉淀不溶解，則原溶液中一定有 D．在含雜質(zhì)的溶液中通足量，充分加熱，除去過量，即得到較純凈的溶液 解答：本題考查元素化合物的知識(shí)。 解：乙醇與水互溶，不可以作為萃取劑，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 石蕊試紙變藍(lán)，則肯定為堿性，所以選項(xiàng)B正確； 若原溶液中含有，則會(huì)生成，再加入，溶液中的在酸性條件下的強(qiáng)氧化性，可以氧化至，沉淀不溶解，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 加熱時(shí)，會(huì)促進(jìn)水解為氫氧化鐵，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 本題答案為選項(xiàng)B。 2．下列單質(zhì)中，最容易跟氫氣發(fā)生反應(yīng)的是（ ）。 A． B． C． D． 解答：本題考查物質(zhì)氧化性的大小比較。 解：與反應(yīng)的難易取決于元素非金屬性的強(qiáng)弱，一般來講非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)越容易與反應(yīng)。這幾種單質(zhì)中最容易跟氫氣發(fā)生反應(yīng)的是，所以選項(xiàng)C正確。 本題答案為選項(xiàng)C。 3．已知能發(fā)生下列反應(yīng)：（為價(jià)的金屬元素），。以下推論不正確的是（ ）。 A．具有和鹵素單質(zhì)相似的化學(xué)性質(zhì) B．和反應(yīng)時(shí)，只作氧化劑 C．和溶液反應(yīng)生成、兩種鹽 D．跟溶液反應(yīng)后，溶液會(huì)變成無色 解答：本題考查氧化還原反應(yīng)和鹵族互化物的知識(shí)。 把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，注意中為價(jià)，側(cè)重學(xué)生知識(shí)遷移應(yīng)用能力的考查，題目難度中等。 解：是鹵素互化物，具有和鹵素單質(zhì)相似的化學(xué)性質(zhì)，所以選項(xiàng)A正確； 和反應(yīng)時(shí)，元素的化合價(jià)降低，只作氧化劑，所以選項(xiàng)B正確； 與反應(yīng)時(shí)，各元素的化合價(jià)不變，則既不是氧化劑，又不是還原劑，則和溶液反應(yīng)只生成、兩種鹽，所以選項(xiàng)C正確； 有強(qiáng)氧化性，會(huì)氧化，溶液變成棕黃色，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 本題答案為選項(xiàng)D。 4．已知氯氣、溴蒸氣分別跟氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下（、均為正值）： 有關(guān)上述反應(yīng)的敘述中正確的是（ ）。 A． B．生成物總能量均高于反應(yīng)物總能量 C．生成氣體時(shí)放出熱量 D．具有的能量大于具有的能量 解答：本題考查化學(xué)反應(yīng)中能量的變化。 解：氯氣的氧化性強(qiáng)于溴，因此在與氫氣反應(yīng)中放出的熱量更多，即，所以選項(xiàng)A正確； 反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 根據(jù)反應(yīng)的定量關(guān)系，每生成放出熱量，所以生成放出熱量，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 同物質(zhì)的量的同一物質(zhì)液態(tài)的能量小于氣態(tài)的能量，所以選項(xiàng)D正確。 本題答案為選項(xiàng)A、D。 5．往含和的稀溶液中滴入溶液，沉淀的質(zhì)量與加入溶液體積的關(guān)系如圖2-23所示。則原溶液中的比值為（ ）。 A． B． C． D． 解答：本題考查硝酸銀與鹵離子的反應(yīng)。 解：從圖像變化情況看，主要是生成沉淀，段主要是生成沉淀，所以溶液中 。 本題答案為選項(xiàng)C。 6．下列關(guān)于鹵素的敘述中正確的是（ ）。 ①鹵素的鉀鹽中，最易被氧化的是氟化鉀②溴中溶有少量氯氣，可以用加入溴化鈉，再用汽油萃取的方法提純③溴化銀具有感光性，碘化銀不具感光性④某溶液與淀粉碘化鉀溶液反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色，則證明該溶液是氯水或溴水⑤氟氣跟氯化鈉水溶液反應(yīng)，一定有和生成⑥氯氣跟水反應(yīng)時(shí)，水既不是氧化劑也不是還原劑 A．①③⑤ B．②④⑥ C．②⑤⑥ D．①③④ 解答：本題考查鹵素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)。 解：陰離子還原性：，鹵素的鉀鹽中最容易被氧化，所以①錯(cuò)誤；單質(zhì)氧化性，溴化鈉與氯氣反應(yīng)除去氯氣，溴易溶于汽油，利用萃取可分離提純溴，所以②正確； 氯化銀、溴化銀、碘化銀都具有感光性，所以③錯(cuò)誤； 淀粉一碘化鉀溶液反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色，說明有碘單質(zhì)生成，溶液中含有強(qiáng)氧化性物質(zhì)將碘離子氧化為碘單質(zhì)，如鐵離子等，不一定是氯水或溴水，所以④錯(cuò)誤； 氟氣跟氯化鈉水溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氟氣與水反應(yīng)，即，所以⑤正確； 氯氣跟水反應(yīng)生成和，水既不是氧化劑也不是還原劑，所以⑥正確。 本題答案為選項(xiàng)C。 7．方志敏烈士生前在獄中曾用米湯（內(nèi)含淀粉）給魯迅先生寫信，魯迅先生收到信后，為了看清信中內(nèi)容，可使用的化學(xué)試劑是（ ）。 A．碘化鉀 B．溴水 C．碘酒 D．碘化鉀淀粉溶液 解答：本題考查碘的檢驗(yàn)。 解：米湯中含有淀粉，淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)色，碘酒中含有碘單質(zhì)，能使信紙上的淀粉變藍(lán)色。 本題答案為選項(xiàng)C。 8．隨著鹵原子半徑增大，下列說法中正確的是（ ）。 A．單質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸降低 B．鹵素離子的還原性逐漸增強(qiáng) C．氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng) D．單質(zhì)氧化性逐漸增強(qiáng) 解答：本題考查同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。 解：隨著鹵素原子半徑的增大，元素的非金屬性。 都為分子晶體，隨著相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，分子間作用力增強(qiáng)，則單質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸升高，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 元素的非金屬性，單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，則對(duì)應(yīng)陰離子的還原性逐漸增強(qiáng)，所以選項(xiàng)B正確； 元素的非金屬性，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 元素的非金屬性，單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 本題答案為選項(xiàng)B。 9．下列能夠檢驗(yàn)出中是否含有的實(shí)驗(yàn)是（ ）。 A．加入足量的新制氯水，溶液變色則有 B．加入酸性溶液，觀察溶液顏色是否褪去 C．加入少量的碘水，再加入振蕩，有機(jī)層有色，則有 D．加入足量溶液，用萃取后，在無色水層中加入氯水，溶液呈橙黃色，則含有 解答：本題考查離子的檢驗(yàn)，注意的還原性大于，檢驗(yàn)時(shí)要先排除的干擾。 解：由于的還原性大于，加入足量的新制氯水，生成，溶液變色，不能證明含有，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 由于的還原性大于，加入酸性溶液，與酸性發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使酸性褪色，不能證明含有，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 加入少量碘水，再加入振蕩，有機(jī)層呈現(xiàn)紫色，為的顏色，不能證明含有，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 加入少量溶液，由于的還原性大于，先生成，用萃取后，分離出，在無色的水層中加入新制氯水，溶液呈橙黃色，說明有生成，則含有，所以選項(xiàng)D正確。 本題答案為選項(xiàng)D。 10．某研究性學(xué)習(xí)小組為了探索鎂粉與溴水反應(yīng)的機(jī)理，做了如下四組實(shí)驗(yàn)： ①將鎂粉投入冷水中，未見任何現(xiàn)象； ②將鎂粉放入溴水中，觀察到只是開始時(shí)產(chǎn)生極少量的氣泡，但溴水的顏色逐漸褪去； ③將鎂粉放入液溴中，未觀察到任何明顯現(xiàn)象； ④向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水，觀察到溴的紅棕色很快褪去。 則下列關(guān)于鎂與溴水的反應(yīng)機(jī)理的論述中正確的是（ ）。 A．鎂粉只與溴水中的溴反應(yīng) B．鎂粉只與溴水中的酸反應(yīng) C．產(chǎn)生極少量的氣泡是由于鎂粉與水反應(yīng)得到的 D．鎂粉在水的催化下與溴發(fā)生反應(yīng) 解答：本題考查金屬鎂和溴的發(fā)應(yīng)。 解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)③將鎂粉放入液溴中，未觀察到任何明顯現(xiàn)象知：鎂粉不會(huì)直接與溴水中的溴反應(yīng)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 根據(jù)實(shí)驗(yàn)②將鎂粉放入溴水中，觀察到只是開始時(shí)產(chǎn)生極少量的氣泡，說明鎂粉只與溴水中的部分酸反應(yīng)，但溴水的顏色褪去，不能說明鎂粉只與溴水中的酸反應(yīng)，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 根據(jù)實(shí)驗(yàn)①將鎂粉投入冷水中，未見任何現(xiàn)象可知：鎂粉與水不能發(fā)生反應(yīng)，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤； 根據(jù)實(shí)驗(yàn)④向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水，觀察到溴的紅棕包很快褪去可以知道：鎂粉與溴水的反應(yīng)機(jī)理是在水的催化作用下鎂與溴發(fā)生反應(yīng)。所以選項(xiàng)D正確。 本題答案為選項(xiàng)D。 二、填空題 11．鹵素互化物是指不同鹵素原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的化合物。型鹵素互化物與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近。試回答下列問題： （1）鹵素互化物能發(fā)生下列反應(yīng)： ①寫出與反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。 ②寫出苯與發(fā)生取代反應(yīng)生成一鹵代物的化學(xué)方程式______________________________。 （2）圖2-24是部分鹵素單質(zhì)和型鹵素互化物的沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系圖。它們的沸點(diǎn)隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大而升高，其原因是______________________________。 （3）試推測(cè)的沸點(diǎn)所處的最小范圍____________________。 解答：本題考查鹵素互化物的知識(shí)。 解：（1）對(duì)題給信息“型鹵化物與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似性質(zhì)相近”及“與水和反應(yīng)”，遷移應(yīng)用，可寫出與反應(yīng)的化學(xué)方程式，與發(fā)生取代反應(yīng)生成碘苯和氯化氫。 （2）因鹵素互化物原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的，形成晶體時(shí)屬分子晶俸、分子間以分子間作用力相結(jié)合，再結(jié)合圖像分析，推出：它們的沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大。 （3）根據(jù)（2）的結(jié)論：因的相對(duì)分子質(zhì)量，所以的沸點(diǎn)范圍應(yīng)介于和的沸點(diǎn)之間。 本題答案為：（1）；。 （2）因鹵素互化物原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成，形成晶體時(shí)屬于分子晶體，分子間以分子間作用力相結(jié)合，再結(jié)合圖像分析，推出：它們的沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而增大。 （3）的沸點(diǎn)范圍應(yīng)介于和的沸點(diǎn)之間。 12．海水是巨大的資源寶庫，在海水淡化及綜合利用方面，天津市位居全國前列。從海水中提取食鹽和溴的過程如圖2-25所示。 （1）請(qǐng)列舉海水淡化的兩種方法：__________、__________。 （2）將溶液進(jìn)行電解，在電解槽中可直接得到的產(chǎn)品有、__________、__________或、__________。 （3）步驟I中已獲得，步驟Ⅱ中又將還原為，其目的是______________。 （4）步驟Ⅱ用水溶液吸收，吸收率可達(dá)95%，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為____________________，由此反應(yīng)可知，除環(huán)境保護(hù)外，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是________________________。 （5）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組查閱了有關(guān)資料，的沸點(diǎn)為59℃。微溶于水，有毒性和強(qiáng)腐蝕性。他們分析了工業(yè)生產(chǎn)溴的流程后，設(shè)計(jì)了如圖2-26所示的裝置。 請(qǐng)分析討論： ①圖中儀器的名稱：______________。 ②整套實(shí)驗(yàn)裝置中儀器連接部分均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是______________。 ③實(shí)驗(yàn)裝置氣密性良好，要達(dá)到提純溴的目的，操作中應(yīng)控制的關(guān)鍵條件是______________。 ④中液體顏色為____。為除去該產(chǎn)物中殘留的少量，可向其中加入溶液，充分反應(yīng)后，再進(jìn)行的分離操作是____________________。 解答：本題考查海水的淡化，氧化還原反應(yīng)等知識(shí)。 解：（1）淡化海水的方法有：蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。 （2）電解溶液的化學(xué)方程式為：，其中有可能與反應(yīng)生成。 （3）步驟I中的的濃度很小，多次用反復(fù)吸收，最終用處理，則可獲得大量的工業(yè)溴，富集溴元素。 （4）溴具有強(qiáng)氧化性可以氧化，生成，因此要注意酸對(duì)設(shè)備的腐蝕問題。 （5）某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組從工業(yè)溴中提純溴的方法： ①冷凝管是實(shí)驗(yàn)室常見的儀器，使用時(shí)冷凝水從下口進(jìn)，上口出； ②因溴具有強(qiáng)腐蝕性，可以腐蝕橡膠，所以不能用橡膠塞和橡膠管； ③蒸餾的目的，就是根據(jù)沸點(diǎn)不同而提純，所以要控制溫度計(jì)的溫度，并收集時(shí)的餾分； ④因中液體是溴，而液溴的顏色為深紅棕色，為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量，可向其中加入溶液，充分反應(yīng)后，再進(jìn)行的分離操作是蒸餾。 本題答案為： （1）蒸餾法、電滲析法、離子交換法及其他合理答案中的任意兩種。 （2）；；。 （3）富集溴元素。 （4）；強(qiáng)酸對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕。 （5）①冷凝管； ②腐蝕橡膠； ③控制溫度計(jì)的溫度，并收集時(shí)的餾分； ④深紅棕色，分液（或蒸餾）。 13．雖然氟元素早在1810年就被發(fā)現(xiàn)，但170多年來化學(xué)家試圖用化學(xué)方法制取氟單質(zhì)的嘗試一直未獲成功。直到1986年，化學(xué)家Karl Christe首次用化學(xué)方法制得了。他提出的三步反應(yīng)如下（反應(yīng)①、②中氟元素化合價(jià)不變）： ① ② ③ 請(qǐng)根據(jù)以上反應(yīng)回答問題： （1）反應(yīng)①中空格上應(yīng)填物質(zhì)的化學(xué)式為__________，依據(jù)是__________（用氧化還原反應(yīng)理論解釋），并配平反應(yīng)①________________________________________。 （2）完成反應(yīng)②：________________________________________。 （3）反應(yīng)③中的氧化劑為____，被氧化的元素為____。 解答：本題考查氧化還原反應(yīng)中的基本概念和電子轉(zhuǎn)移知識(shí)。 解：（1）化合價(jià)降低元素所在的反應(yīng)物是氧化劑，中化合價(jià)降低，所以是氧化劑，雙氧水是還原劑被高錳酸鉀氧化為氧氣單質(zhì)。 （2）根據(jù)質(zhì)量守恒，得反應(yīng)②為：； （3）反應(yīng)中，中元素的化合價(jià)降低，所以是氧化劑，中元素化合價(jià)升高，被氧化，所以是還原劑。 本題答案為：（1），中化合價(jià)降低，則是還原劑； 。 （2）。 （3），價(jià)的。 14．不同鹵素原子間可以通過共用電子對(duì)，形成鹵素互化物，其通式為：（、3、5、7，且非金屬性）。鹵素互化物大多為強(qiáng)氧化劑?；卮鹣铝袉栴}： （1）鹵素互化物中，沸點(diǎn)最低的應(yīng)是__________（寫分子式，下同）。 （2）若，則最可能生成的鹵素互化物應(yīng)為______________。 （3）某鹵素互化物與水的反應(yīng)為，若與的物質(zhì)的量之比為3∶5，求的值。 （4）現(xiàn)將溶于水，再通入過量，生成、、等三種酸，然后向該混合酸溶液中加入過量溶液后，過濾，最后向?yàn)V液中加入過量的硝酸銀溶液，結(jié)果得到沉淀，求的值。 解答：本題考查鹵素互化物的知識(shí)。 解：（1）鹵素互化物是分子晶體，式量越大，范德華力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高，因此可得出沸點(diǎn)最低的應(yīng)是。 （2）同鹵族中，由上到下，隨核電荷數(shù)的增加，原子半徑逐漸增大，非金屬性逐漸減弱，若，則最可能生成的鹵素互化物應(yīng)為。 （3）由與的物質(zhì)的量之比為3∶5可得下列配平的化學(xué)方程式。 所以有： 。 解得：。 （4）設(shè)有則 兩式相除得， 解得：。 本題答案為：（1）；（2）；（3）；（4）。 15．制取氟的氯氧化物可采用特制的耐氟容器，使氟氣與10%的反應(yīng)。已知中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：30%、54%、16%，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2-27所示。有關(guān)資料如下，回答問題： ①無水易吸收、和； ②的熔點(diǎn)為，沸點(diǎn)為，易分解或與有機(jī)物接觸會(huì)發(fā)生爆炸； ③沸點(diǎn)為，沸點(diǎn)為，的沸點(diǎn)為。氟單質(zhì)及其化合物是劇毒物質(zhì)。 （1）的化學(xué)式是__________。 （2）中生成反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。 （3）中試管內(nèi)現(xiàn)象是______________________________；裝置的作用是____________________。 （4）耐氟容器是由特制的有機(jī)玻璃制成，若將A換成普通玻璃管，發(fā)生的副反應(yīng)是__________________。 解答：本題考查元素化合物的知識(shí)。 解：（1）考查分子式的確定，容易解決：∶∶∶∶∶4∶1，所以的化學(xué)式是。 （2）該反應(yīng)中，反應(yīng)物為和，生成物為，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，另一種生成物為，用觀察法配平化學(xué)方程式：。 （3）弄清整套裝置和試劑的作用是解決本小題的關(guān)鍵，這也是本題的難點(diǎn)。A是發(fā)生裝置——制備，裝置顯然是收集未反應(yīng)完的，中裝冷卻劑液氧。根據(jù)信息②③知，液氧的沸點(diǎn)為，的熔點(diǎn)為，的沸點(diǎn)很低（在中以氣態(tài)存在），液氧可將冷卻成固體，即是冷卻收集裝置，試管中現(xiàn)象有固體生成。據(jù)信息③知，液氧汽化溫度達(dá)到，此時(shí)變成固體、是氣態(tài)，還有在中生成大量氣體，而“、有毒”，據(jù)信息①知，D中無水的作用是吸收和，防止污染環(huán)境。 （4）普通玻璃管的成分有，它與發(fā)生副反應(yīng)：。 本題答案為： （1）的化學(xué)式是。 （2）。 （3）是冷卻收集裝置，試管中現(xiàn)象有固體生成，中無水的作用是吸收和，防止污染環(huán)境。 （4）與發(fā)生副反應(yīng)：。