卤素性质探究与实验设计，本文主要内容关键词为：卤素论文,性质论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
卤族元素及其化合物所涉及的探究性问题较多，但归根结底是将化学性质和实验探究融合在一起，打好这两方面的基础，问题就能迎刃而解。
一、氯水性质探究
例1 某化学小组学习卤素以后，做了下列实验：
实验Ⅰ：向2mL 0.1mol.
滴有淀粉溶液的 KI溶液中加入2滴饱和氯水。
实验Ⅱ：向2mL 0.1mol.滴有淀粉溶液的 KI溶液中加入2mL相同的饱和氯水。
实验结果：实验Ⅰ的现象非常明显，溶液很快变为蓝色，而实验Ⅱ中溶液却没有出现蓝色。
甲同学认为：实验Ⅰ中生成了碘，而实验Ⅱ中则没有碘生成，所以实验现象不同。
乙同学认为：实验中所用的氯水因放置时间太久，已经变质，所以实验现象不同。
丙同学认为：实验Ⅱ中所用氯水太多，过量的氯水与淀粉反应了，所以溶液没有出现蓝色。
丁同学认为：化学反应的条件和药品的用量都会影响反应的发生，所以导致实验现象不同。
请你解决下列问题：
(1)你认为四人的观点中，明显不合理的是 ____。对上述实验中的不同现象，你认为是____。
(2)写出实验Ⅰ中置换反应的离子方程式____。
(3)如果判断乙观点是否正确，可以通过____实验来进行确认。如果要判断丙的观点是否合理，你认为继续进行的实验操作是____。
(4)丁同学的观点存在于我们学过的化学知识中，请你用两个化学方程式表示不同的反应条件对相同物质之间反应的不同影响____。
解析 根据实验Ⅰ和实验Ⅱ中氯水的量的关系可以发现，量的变化引起了质的变化，也就是说过量的氯水可能将碘单质氧化了，由于实验Ⅰ和实验Ⅱ中用的是相同的氯水，由此分析得出乙的分析是明显错误的。至于对实验Ⅰ、实验Ⅱ猜想问题，这是一个开放性的，只要合理就行，如：生成的碘继续被氧化、最多的氯水阻止了
与淀粉作用等。根据乙同学的观点，氯水放置时间太长，氯水中的HClO见光或受热发生分解反应生成HCl和
，从而失去漂白性，故可根据氯水是否有漂白性来证明其观点是否正确。丙同学的观点既然是过量的氯水与淀粉反应溶液没有出现蓝色，则可以通过对照实验来确认，即使淀粉与氯水反应，看氯水的黄绿色是否褪色。满足(4)小问的反应很多，只要同学们熟悉常见物质的反应，就不难写出。
答案 (1)乙；生成的碘继续被氧化（或其他合理的答案）。
(3)漂白；将淀粉加入氯水中，观察溶液的黄绿色是否褪去。
小结 解答这类试题首先根据题目提供的一般实验现象，可联想所学的化学反应给予分析解决。化学中的反常规情况属于特殊规律，只有充分认识一般规律，才能掌握特殊规律。因此，在化学学习中，要以不变应万变，灵活运用，既要做到举一反三，又要做到具体问题具体分析，这样才有利于思维的发散和创新，能力的培养。
二、氯气实验室制法探究
例2 某食盐样品中混有NaBr杂质，为了测定该食盐样品的纯度，可设计实验过程如图1所示：
图1
阅读上述实验过程，完成下列填空：
(1)请你从图2选用四个装置（可重复使用）来完成向溶液A中通入过量
的实验，将所选装置的选项字母填入方框，并在括号中写出装置内所放的化学药品。
图2
(2)为了证明溶液D中几乎不存在
，可选用的试剂为____（填选项字母）；
A.碘水D.淀粉碘化钾溶液
C.新制氯水D.食盐水
(3)依据图1所示，在萃取操作中应选取的有机溶剂为____。
A.四氯化碳B.苯C.乙醇
(4)在萃取、分液的过程中，把分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，其目的是____。等分液漏斗内的混合液分层后，应采取的操作是____。
(5)加热蒸发溶液D时，除需要带有铁圈的铁架台、坩埚钳和火柴外，还必须用到的仪器有____。
(6)试计算原固体混合物中氯化钠的质量分数为____。
解析 在解答过程中可按实验过程分段处理：(1)组装仪器，组装的目的是用氧化溶液A中的NaBr，其流程框图为：制→除HCl→用氧化NaBr→吸收多余，其对应装置为：A→C→ C→C，有些同学在选择尾气吸收装置时，可能对D装置有些犹豫，D装置虽然可以防止倒吸，但它不能吸收完全，会造成环境污染。(2)检验下层液体 D中是否含有的实验，可用与之发生置换反应，若生成溶液有色（有
水生成）。则说明溶液D中还含有。反之则无。(3)选择萃取剂时要注意从实验流程图中寻找线索，由上层液体提取溴，可知萃取剂的密度比水小、难溶于水。且不与溴反应，故应选B。
(4)(5)联想提纯物质的几种方法：过滤、蒸发结晶、萃取分液、蒸馏、洗气。这几种方法所对应的实验用品以及基本操作。(6)此计算可以用混合物计算的通解法，也可以用差量法。现以差量法为例进行解答：
(2)C (3)B (4)使漏斗内外空气相通，以保证漏斗里的流体能够顺利滴下，打开活塞，使下层液体慢慢流出。注意不要使上层流体流出。上层流体从分液漏斗上口倒出 (5)蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 (6)90.0%
小结 本题将元素及其化合物的知识与定量实验融合在一起，考查学生有关元素及其化合物的相关知识和物质分离、提纯的知识及基本操作，同时考查学生完成基本实验和分析处理数据的能力。答题过程中可先各个击破，弄清每一步要达到的实验目的、实验效果、所需实验药品、实验现象、有哪些实验操作等，然后将其进行组合，看是否最终达到题目所要求的实验效果。
三、卤素性质探究
例3 某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
(1)提出问题
谁的氧化性更强？
(2)猜想
①甲同学认为氧化性：
，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含____（填化学式，下同）所致。
②乙同学认为氧化性：
，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含 ____所致。
(3)设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂：a.酚酞试液；b.
；c.无水酒精；d.KSCN溶液。
请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。（试剂填序号）
选用试剂实验现象
(4)结论
氧化性：。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1-2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为____。
(5)实验后的思考
①根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是____（填离子化学式）。
总结：解决探究性试题，应将物质的性质和实验设计基本原则结合起来，步骤是：①提出问题（即选题）；②猜想与假设；③制定方案；④试验；⑤收集证据；⑥解答与结论；⑦评价；⑧表达与交流。
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