论文部分内容阅读
卤族元素的相关知识是每年高考的必考内容,考查主要集中在氯气及其化合物的主要性质、卤族元素的相似性和递变性两个方面,同时以氯溴碘化合物为背景的综合题频频出现,综合了电化学、化学平衡、沉淀溶解平衡等原理知识,试题具有一定的深度和难度,所以是高考复习中非常重要的一个内容。研究近几年高考的试题,氯溴碘元素的相关知识命题规律主要体现在以下几点:
1. 针对Cl元素价态较多的特点,考查氯气及其化合物与其他氧化性或还原性物质之间的化学反应;
2. 结合卤族元素的递变性和相似性,考查卤族元素的性质、制法和用途;
3. 卤素知识与现代生产、日常生活、医疗保健、科学技术的联系,如海洋资源开发与利用、氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、氟碘与人体健康、碘化银与人工降雨等。
我们在复习时,首先要抓住卤族元素的代表元素——氯的性质和应用。氯元素常见的化合价有-1、0、+1、+5和+7价,我们以坐标轴的形式加以整理,可以更容易理清这些价态物质之间的常见转化关系(见图1)。
在图1中,化合价为-1、0和+1的物质之间的转化涉及很多工业生产生活中的实际原理,特别值得关注:
在熟悉这些反应的基础上,结合其他物质的氧化还原性质,复杂的问题就会迎刃而解。
【高考速递1】(2013北京理综·28) 某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
ⅰ.液面上方出现白雾;
ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
(3)向水中持续通入,未观察到白雾。推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:来
a.用湿润的碘化钾-淀粉试纸检验白雾,无变化;
①实验a的目的是 。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是 。
(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。
①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。
②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因: 。
【真题解析】该题集中考核氯的化合物的氧化还原反应,难点在于还原剂二氧化硫改变了溶液酸性,并对AgNO3试剂检测产生了干扰。拿到题目首先可以分析每一步现象对应的化学反应:①取4 g漂粉精固体,加入100 mL水后,部分固体溶解,溶液略有颜色。说明漂白粉有部分已经变质,产生了难溶于水的碳酸钙;②测漂粉精溶液的pH,pH试纸先变蓝(约为12),后褪色。说明漂粉精具有碱性和氧化性;③持续通二氧化硫时,稍后出现浑浊,溶液变为黄绿色,则必有氯气生成,之后,黄绿色褪去说明氯气被消耗。
(3)根据“向水中持续通入,未观察到白雾”,可以得知不会像HCl那样产生酸雾,继而根据题目的推理检测HCl即可。因为氯气遇也能出现浑浊,故使用碘化钾淀粉试纸看是否存在氯气,只有在无氯气的情况下,用AgNO3检测白雾成分是否为HCl才有意义。但是这个检测忽略了一种重要的干扰——白雾中混有一定量的可与酸化的反应产生白色沉淀。所以此题答案为:①检验白雾中是否含有,排除Cl2干扰;②白雾中混有可与酸化的反应产生白色沉淀。
(5)中向沉淀X中加入稀HCl,没有气体生成说明没有亚硫酸钙和碳酸钙。清液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀说明SO2已被氧化成硫酸根离子,结合氯气黄绿色褪去的现象可以知道氧化剂是氯气。故答案为:
【高考速递2】(2013·福建理综·24)二氧化氯是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的和,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的,其原因是
②该法工艺原理示意图如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成。工艺中可以利用的单质有 (填化学式),发生器中生成的化学方程式为 。
(2)纤维素还原法制是一种新方法,其原理是纤维素水解得到的最终产物D与反应生成。完成反应的化学方程式:
【真题解析】本题以氯及其化合物为背景,考点涉及粗盐提纯,溶度积常数Ksp,化学方程式的书写,氧化还原反应类型的方程式的配平以及相关的化学计算。
【举一反三】高考题集中还有些考题会涉及到F、Br、I的化合物知识。这要求我们在复习时学会掌握同族元素之间的相似性和特殊性,我们可以通过建立类似的坐标系(如图2),在同价态物质之间寻找性质的相似性,推理陌生物质的性质。
【高考速递3】(2013海南化学·14)溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等,回答下列问题:
(1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入
,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO3-,其离子方程式为 。
(2)溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中, 显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为 。
(3)CuBr2分解的热化学方程式为:
①如反应体系的体积不变,提高反应温度,则p(Br2)将会 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
②如反应温度不变,将反应体系的体积增加一倍,则p(Br2)的变化范围为 。 (3)①升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因而p(Br2)增大;②体积增大一倍时,p(Br2)降为原来的一半,即2.33×103Pa,减压使平衡向气体体积数增大的方向移动,因而会大于2.33×103Pa;若反应物足量,可平衡恢复到原有的p(Br2),压力变化范围为2.33×103Pa< p(Br2)≤4.66×103Pa。
【检测题】通过同族元素的相似性推理物质的性质时,还要注意某些元素的特殊性。请尝试如下的检测题:
下列描述符合中X是否符合F、Cl、Br、I四种元素组成物质的性质?如果有不符合的元素,请具体说明或用化学反应方程式解释。
①X2+H2OHX+HXO_________________;
②AgX是不溶于水的沉淀,颜色越来越深____________________________________;
③HX溶于水形成的溶液都是强酸,可储存于玻璃试剂瓶中_____________________
④HX热稳定性:HF>HCl>HBr>HI__________;
⑤HX还原性:HF ⑥HX熔沸点:HF ⑦NaX的溶液在空气都比较稳定,不易变质_____________________________________;
⑧用饱和NaX溶液可以减少X2在水中的溶解度___________________________________。
【答案】①F不符合该规律,2F2+2H2O4HF+ O2;其他元素符合。②F不符合该规律,AgF可溶于水;其他元素符合。③F不符合该规律,HF是弱酸,且易于腐蚀玻璃;其他元素符合。④全部符合;⑤HX还原性的规律完全正确,但一般不用浓硫酸干燥HBr和HI,因为它们易被浓硫酸氧化;⑥熔沸点应为HCl 总体来说,卤族元素复习并不难,关键是将零散的知识通过坐标系等方法连成体系,在规律性的基础上记忆特殊性。
1. 针对Cl元素价态较多的特点,考查氯气及其化合物与其他氧化性或还原性物质之间的化学反应;
2. 结合卤族元素的递变性和相似性,考查卤族元素的性质、制法和用途;
3. 卤素知识与现代生产、日常生活、医疗保健、科学技术的联系,如海洋资源开发与利用、氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、氟碘与人体健康、碘化银与人工降雨等。
我们在复习时,首先要抓住卤族元素的代表元素——氯的性质和应用。氯元素常见的化合价有-1、0、+1、+5和+7价,我们以坐标轴的形式加以整理,可以更容易理清这些价态物质之间的常见转化关系(见图1)。
在图1中,化合价为-1、0和+1的物质之间的转化涉及很多工业生产生活中的实际原理,特别值得关注:
在熟悉这些反应的基础上,结合其他物质的氧化还原性质,复杂的问题就会迎刃而解。
【高考速递1】(2013北京理综·28) 某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
ⅰ.液面上方出现白雾;
ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
(3)向水中持续通入,未观察到白雾。推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:来
a.用湿润的碘化钾-淀粉试纸检验白雾,无变化;
①实验a的目的是 。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是 。
(4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。
①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。
②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因: 。
【真题解析】该题集中考核氯的化合物的氧化还原反应,难点在于还原剂二氧化硫改变了溶液酸性,并对AgNO3试剂检测产生了干扰。拿到题目首先可以分析每一步现象对应的化学反应:①取4 g漂粉精固体,加入100 mL水后,部分固体溶解,溶液略有颜色。说明漂白粉有部分已经变质,产生了难溶于水的碳酸钙;②测漂粉精溶液的pH,pH试纸先变蓝(约为12),后褪色。说明漂粉精具有碱性和氧化性;③持续通二氧化硫时,稍后出现浑浊,溶液变为黄绿色,则必有氯气生成,之后,黄绿色褪去说明氯气被消耗。
(3)根据“向水中持续通入,未观察到白雾”,可以得知不会像HCl那样产生酸雾,继而根据题目的推理检测HCl即可。因为氯气遇也能出现浑浊,故使用碘化钾淀粉试纸看是否存在氯气,只有在无氯气的情况下,用AgNO3检测白雾成分是否为HCl才有意义。但是这个检测忽略了一种重要的干扰——白雾中混有一定量的可与酸化的反应产生白色沉淀。所以此题答案为:①检验白雾中是否含有,排除Cl2干扰;②白雾中混有可与酸化的反应产生白色沉淀。
(5)中向沉淀X中加入稀HCl,没有气体生成说明没有亚硫酸钙和碳酸钙。清液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀说明SO2已被氧化成硫酸根离子,结合氯气黄绿色褪去的现象可以知道氧化剂是氯气。故答案为:
【高考速递2】(2013·福建理综·24)二氧化氯是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的和,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的,其原因是
②该法工艺原理示意图如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成。工艺中可以利用的单质有 (填化学式),发生器中生成的化学方程式为 。
(2)纤维素还原法制是一种新方法,其原理是纤维素水解得到的最终产物D与反应生成。完成反应的化学方程式:
【真题解析】本题以氯及其化合物为背景,考点涉及粗盐提纯,溶度积常数Ksp,化学方程式的书写,氧化还原反应类型的方程式的配平以及相关的化学计算。
【举一反三】高考题集中还有些考题会涉及到F、Br、I的化合物知识。这要求我们在复习时学会掌握同族元素之间的相似性和特殊性,我们可以通过建立类似的坐标系(如图2),在同价态物质之间寻找性质的相似性,推理陌生物质的性质。
【高考速递3】(2013海南化学·14)溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等,回答下列问题:
(1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入
,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO3-,其离子方程式为 。
(2)溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl分子中, 显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为 。
(3)CuBr2分解的热化学方程式为:
①如反应体系的体积不变,提高反应温度,则p(Br2)将会 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
②如反应温度不变,将反应体系的体积增加一倍,则p(Br2)的变化范围为 。 (3)①升高温度,平衡向吸热反应方向移动,因而p(Br2)增大;②体积增大一倍时,p(Br2)降为原来的一半,即2.33×103Pa,减压使平衡向气体体积数增大的方向移动,因而会大于2.33×103Pa;若反应物足量,可平衡恢复到原有的p(Br2),压力变化范围为2.33×103Pa< p(Br2)≤4.66×103Pa。
【检测题】通过同族元素的相似性推理物质的性质时,还要注意某些元素的特殊性。请尝试如下的检测题:
下列描述符合中X是否符合F、Cl、Br、I四种元素组成物质的性质?如果有不符合的元素,请具体说明或用化学反应方程式解释。
①X2+H2OHX+HXO_________________;
②AgX是不溶于水的沉淀,颜色越来越深____________________________________;
③HX溶于水形成的溶液都是强酸,可储存于玻璃试剂瓶中_____________________
④HX热稳定性:HF>HCl>HBr>HI__________;
⑤HX还原性:HF
⑧用饱和NaX溶液可以减少X2在水中的溶解度___________________________________。
【答案】①F不符合该规律,2F2+2H2O4HF+ O2;其他元素符合。②F不符合该规律,AgF可溶于水;其他元素符合。③F不符合该规律,HF是弱酸,且易于腐蚀玻璃;其他元素符合。④全部符合;⑤HX还原性的规律完全正确,但一般不用浓硫酸干燥HBr和HI,因为它们易被浓硫酸氧化;⑥熔沸点应为HCl