鹵族元素高考復(fù)習(xí)經(jīng)

鹵族元素的相關(guān)知識是每年高考的必考內(nèi)容，考查主要集中在氯氣及其化合物的主要性質(zhì)、鹵族元素的相似性和遞變性兩個方面，同時以氯溴碘化合物為背景的綜合題頻頻出現(xiàn)，綜合了電化學(xué)、化學(xué)平衡、沉淀溶解平衡等原理知識，試題具有一定的深度和難度，所以是高考復(fù)習(xí)中非常重要的一個內(nèi)容。研究近幾年高考的試題，氯溴碘元素的相關(guān)知識命題規(guī)律主要體現(xiàn)在以下幾點：

1. 針對Cl元素價態(tài)較多的特點，考查氯氣及其化合物與其他氧化性或還原性物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)；

2. 結(jié)合鹵族元素的遞變性和相似性，考查鹵族元素的性質(zhì)、制法和用途；

3. 鹵素知識與現(xiàn)代生產(chǎn)、日常生活、醫(yī)療保健、科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系，如海洋資源開發(fā)與利用、氯堿工業(yè)、漂白粉應(yīng)用、飲用水消毒、氟碘與人體健康、碘化銀與人工降雨等。

我們在復(fù)習(xí)時，首先要抓住鹵族元素的代表元素——氯的性質(zhì)和應(yīng)用。氯元素常見的化合價有-1、0、+1、+5和+7價，我們以坐標(biāo)軸的形式加以整理，可以更容易理清這些價態(tài)物質(zhì)之間的常見轉(zhuǎn)化關(guān)系（見圖1）。

在圖1中，化合價為-1、0和+1的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化涉及很多工業(yè)生產(chǎn)生活中的實際原理，特別值得關(guān)注：

在熟悉這些反應(yīng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合其他物質(zhì)的氧化還原性質(zhì)，復(fù)雜的問題就會迎刃而解。

【高考速遞1】（2013北京理綜·28） 某學(xué)生對SO2與漂粉精的反應(yīng)進(jìn)行實驗探究：

ⅰ.液面上方出現(xiàn)白霧；

ⅱ.稍后，出現(xiàn)渾濁，溶液變?yōu)辄S綠色；

ⅲ.稍后，產(chǎn)生大量白色沉淀，黃綠色褪去。

（2）pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有的性質(zhì)是 。

（3）向水中持續(xù)通入，未觀察到白霧。推測現(xiàn)象ⅰ的白霧由HCl小液滴形成，進(jìn)行如下實驗：來

a.用濕潤的碘化鉀-淀粉試紙檢驗白霧，無變化；

①實驗a的目的是 。

②由實驗a、b不能判斷白霧中含有HCl，理由是 。

（4）現(xiàn)象ⅱ中溶液變?yōu)辄S綠色的可能原因：隨溶液酸性的增強，漂粉精的有效成分和Cl-發(fā)生反應(yīng)。通過進(jìn)一步實驗確認(rèn)了這種可能性，其實驗方案是 。

（5）將A瓶中混合物過濾、洗滌，得到沉淀X。

①向沉淀X中加入稀HCl，無明顯變化。取上層清液，加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。則沉淀X中含有的物質(zhì)是 。

②用離子方程式解釋現(xiàn)象ⅲ中黃綠色褪去的原因： 。

【真題解析】該題集中考核氯的化合物的氧化還原反應(yīng)，難點在于還原劑二氧化硫改變了溶液酸性，并對AgNO3試劑檢測產(chǎn)生了干擾。拿到題目首先可以分析每一步現(xiàn)象對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)：①取4 g漂粉精固體，加入100 mL水后，部分固體溶解，溶液略有顏色。說明漂白粉有部分已經(jīng)變質(zhì)，產(chǎn)生了難溶于水的碳酸鈣；②測漂粉精溶液的pH，pH試紙先變藍(lán)（約為12），后褪色。說明漂粉精具有堿性和氧化性；③持續(xù)通二氧化硫時，稍后出現(xiàn)渾濁，溶液變?yōu)辄S綠色，則必有氯氣生成，之后，黃綠色褪去說明氯氣被消耗。

（3）根據(jù)“向水中持續(xù)通入，未觀察到白霧”，可以得知不會像HCl那樣產(chǎn)生酸霧，繼而根據(jù)題目的推理檢測HCl即可。因為氯氣遇也能出現(xiàn)渾濁，故使用碘化鉀淀粉試紙看是否存在氯氣，只有在無氯氣的情況下，用AgNO3檢測白霧成分是否為HCl才有意義。但是這個檢測忽略了一種重要的干擾——白霧中混有一定量的可與酸化的反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。所以此題答案為：①檢驗白霧中是否含有，排除Cl2干擾；②白霧中混有可與酸化的反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。

（5）中向沉淀X中加入稀HCl，沒有氣體生成說明沒有亞硫酸鈣和碳酸鈣。清液中滴加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀說明SO2已被氧化成硫酸根離子，結(jié)合氯氣黃綠色褪去的現(xiàn)象可以知道氧化劑是氯氣。故答案為：

【高考速遞2】（2013·福建理綜·24）二氧化氯是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。

（1）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)方法。

①用于電解的食鹽水需先除去其中的等雜質(zhì)。其次除雜操作時，往粗鹽水中先加入過量的 （填化學(xué)式），至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過量的和，充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)濾液中仍含有一定量的，其原因是

②該法工藝原理示意圖如圖。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成。工藝中可以利用的單質(zhì)有 （填化學(xué)式），發(fā)生器中生成的化學(xué)方程式為 。

（2）纖維素還原法制是一種新方法，其原理是纖維素水解得到的最終產(chǎn)物D與反應(yīng)生成。完成反應(yīng)的化學(xué)方程式：

【真題解析】本題以氯及其化合物為背景，考點涉及粗鹽提純，溶度積常數(shù)Ksp，化學(xué)方程式的書寫，氧化還原反應(yīng)類型的方程式的配平以及相關(guān)的化學(xué)計算。

【舉一反三】高考題集中還有些考題會涉及到F、Br、I的化合物知識。這要求我們在復(fù)習(xí)時學(xué)會掌握同族元素之間的相似性和特殊性，我們可以通過建立類似的坐標(biāo)系（如圖2），在同價態(tài)物質(zhì)之間尋找性質(zhì)的相似性，推理陌生物質(zhì)的性質(zhì)。

【高考速遞3】（2013海南化學(xué)·14）溴及其化合物廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、纖維、塑料阻燃劑等，回答下列問題：

（1）海水提溴過程中，向濃縮的海水中通入

，將其中的Br-氧化，再用空氣吹出溴；然后用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br-和BrO3-，其離子方程式為 。

（2）溴與氯能以共價鍵結(jié)合形成BrCl。BrCl分子中， 顯正電性。BrCl與水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（3）CuBr2分解的熱化學(xué)方程式為：

①如反應(yīng)體系的體積不變，提高反應(yīng)溫度，則p（Br2）將會 （填“增大”、“不變”或“減小”）。

②如反應(yīng)溫度不變，將反應(yīng)體系的體積增加一倍，則p（Br2）的變化范圍為 。

（3）①升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，因而p（Br2）增大；②體積增大一倍時，p（Br2）降為原來的一半，即2.33×103Pa，減壓使平衡向氣體體積數(shù)增大的方向移動，因而會大于2.33×103Pa；若反應(yīng)物足量，可平衡恢復(fù)到原有的p（Br2），壓力變化范圍為2.33×103Pa< p（Br2）≤4.66×103Pa。

【檢測題】通過同族元素的相似性推理物質(zhì)的性質(zhì)時，還要注意某些元素的特殊性。請嘗試如下的檢測題：

下列描述符合中X是否符合F、Cl、Br、I四種元素組成物質(zhì)的性質(zhì)？如果有不符合的元素，請具體說明或用化學(xué)反應(yīng)方程式解釋。

①X2+H2OHX+HXO_________________；

②AgX是不溶于水的沉淀，顏色越來越深____________________________________；

③HX溶于水形成的溶液都是強酸，可儲存于玻璃試劑瓶中_____________________

④HX熱穩(wěn)定性：HF>HCl>HBr>HI__________；

⑤HX還原性：HF

⑥4HfDhrk6PRBPYOK7RSLSsA==HX熔沸點：HF

⑦NaX的溶液在空氣都比較穩(wěn)定，不易變質(zhì)_____________________________________；

⑧用飽和NaX溶液可以減少X2在水中的溶解度___________________________________。

【答案】①F不符合該規(guī)律，2F2+2H2O4HF+ O2；其他元素符合。②F不符合該規(guī)律，AgF可溶于水；其他元素符合。③F不符合該規(guī)律，HF是弱酸，且易于腐蝕玻璃；其他元素符合。④全部符合；⑤HX還原性的規(guī)律完全正確，但一般不用濃硫酸干燥HBr和HI，因為它們易被濃硫酸氧化；⑥熔沸點應(yīng)為HCl

總體來說，鹵族元素復(fù)習(xí)并不難，關(guān)鍵是將零散的知識通過坐標(biāo)系等方法連成體系，在規(guī)律性的基礎(chǔ)上記憶特殊性。