引例评析卤族元素在高考中的考查

◇ 山东 宁廷文



引例评析卤族元素在高考中的考查

◇ 山东 宁廷文

卤族元素在高考中一直占有特别重要的地位,在比较综合的题目中,将卤族元素及其化合物与金属或其他非金属结合考查，题型多样,可在流程图类题目和实验探究类题目中考查．学生需要熟悉每种卤族元素对应的物质的性质,并具有分析问题和解决问题的能力．

1 卤族元素与非金属元素及其化合物

例1(2016年全国卷Ⅰ) NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如图1所示.

图1

回答下列问题:

(1) NaClO2中Cl元素的化合价为________．

(2) 写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式________．

(3) “电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________．“电解”中阴极反应的主要产物是________．

(4) “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是________．

(5) “有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力．NaClO2的有效氯含量为________．(计算结果保留2位小数)

2 卤族元素与金属及其化合物

例2(2016年浙江卷) 无水MgBr2可用作催化剂．实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图2,主要步骤如下:

图2

步骤1: 三颈瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚;装置B中加入15 mL液溴．

步骤2: 缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中．

步骤3: 反应完毕后恢复至室温,过滤,滤液转移至另一个干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品．

步骤4: 常温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160 ℃分解得无水MgBr2产品．

已知: ① Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性．② MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5.

请回答: (1) 仪器A的名称是______．实验中不能用干燥的空气代替干燥的N2,原因是________．

(2) 如将装置B改为装置C,可能会导致的后果是________．

(3) 步骤3中,第1次过滤除去的物质是____．

(4) 有关步骤4的说法,正确的是________．

A 可用95%的乙醇代替苯溶解粗品;

B 洗涤晶体可选用0℃的苯;

C 加热至160℃的主要目的是除去苯;

D 该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴

(5) 为测定产品纯度,可用EDTA(简写Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式Mg2++Y4-=MgY2-.

(ⅰ) 滴定前润洗滴定管的操作方法是________．

(ⅱ) 测定前,先称取0.2500 g无水MgBr2产品,溶解后,用0.0500 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液26.50 mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是________(以质量分数表示)．

解析做实验题时一定要分析实验目的和关键问题．(1) 仪器A名称是干燥管．实验中不能用干燥的空气代替干燥的N2,原因是防止镁屑与氧气反应,因为生成的MgO阻碍Mg和Br2的反应．(2) 比较装置B和C中导管的长短,不难发现可能会导致的后果是将液溴快速压入三颈瓶,反应过快造成大量放热而存在安全隐患．因此需要考虑实验装置连接的合理性,并从实验目的入手回答问题．(3)步骤3中,根据流程图提供的信息,过滤除去的难溶性杂质只有镁屑．(4) 95%的乙醇含有水,MgBr2具有强吸水性，加热的最终产物会有杂质,选项A不正确．加热至160 ℃分解得无水MgBr2，已知MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H，升高温度平衡逆向移动,有利于获得无水MgBr2．而加热的主要目的不是除去苯,所以该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴，可以选择苯来溶解乙醚和溴等物质,尽量减少洗涤剂的挥发,并且保证在低温下可以析出最多的三乙醚合溴化镁固体,故选择B、D．(5)(ⅰ) 基本实验操作方法的考查,掌握中和滴定的实验步骤:水洗—润洗—装液—读数—取液—读数—滴定—读数．通常实验重复2或3次,取平均值计算．在洗涤过程中注意滴定管要用待装溶液润洗,但锥形瓶不能润洗．注意读数要保留2位小数．(ⅱ) 根据滴定计算公式得:n(MgBr2)=0.0013 25 mol,所以产品纯度为((0.001325 mol×184 g·mol-1)/0.250 0 g)×100%=97.5%．

卤族元素的变价比较多,要对氧化还原反应的原理和配平了如指掌，这样才有可能把千变万化的现象背后隐藏的知识找到,并转化为分析问题、解决问题的方法．卤族元素的考查一定会和其他部分综合在一起考查，这就要求同学们深入准确地理解各部分知识,能够用实验的思维分析综合题目．

山东省平阴县第一中学)