富集在海水中的元素——卤素
[考纲要求]1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。
考点一 氯及其化合物的性质和应用
1．氯气的物理性质 颜色 黄绿色 状态 气体 气味 刺激性 密度 比空气大 毒性 有毒 溶解性 1体积水溶解 2体积Cl2 注意 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。(如图所示)
2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
得1e－――――→H2，Fe，I－
(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。 点燃
①与铁反应：2Fe＋3Cl2=====2FeCl3。 点燃
②与铜反应：Cu＋Cl2=====CuCl2。 (2)与非金属反应
点燃或光照
与H2反应：H2＋Cl2=======2HCl。
?燃烧时――→安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾?现象—
?光照时
?――→剧烈反应，发生爆炸，瓶口有白雾
(3)与还原性无机化合物反应：
①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
②与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。 ③与FeCl2溶液反应：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－。 3．从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应，氯的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。 (1)与水反应
氯气与水反应的化学方程式：Cl2＋＋HClO。 (2)与碱反应(完成下列化学方程式)
①与烧碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；
②制取漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。 4．次氯酸和次氯酸盐的性质 (1)次氯酸(HClO)
光或
①不稳定性：化学方程式为2HClO=====
2HCl＋O2↑。
②弱酸性：比碳酸酸性弱，电离方程式为＋＋ClO－。 ③强氧化性：具有漂白性。 (2)Ca(ClO)2的主要化学性质
①Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分，它的稳定性比HClO强。 ②水解显碱性，其水解离子方程式：ClO－＋＋OH－。
③与酸反应生成HClO，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。 深度思考
1．如遇到氯气泄漏应如何自救？
答案 Cl2密度比空气大，因此要逆着风向往高处转移。由于Cl2易和碱反应，可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛巾捂住鼻子。
2．将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH试纸测定氯水的pH值吗？
答案 现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测定，因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。 3．如何保存氯水、漂白粉？说明原因。 答案 应避光(棕色试剂瓶中)，密封保存。
原因：氯水中的HClO见光易分解，氯水具有挥发性，易挥发出Cl2，漂白粉易吸收空气中的CO2和水蒸气生成HClO，HClO见光分解而使漂白粉失效。
题组一 氯气的氧化性
1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是 ( )
A．FeCl2 B．AlCl3 C．FeCl3 D．CuCl2 答案 B
解析 因为Cl2具有较强的氧化性，当Cl2与金属反应时，都可把金属氧化成最高价态的金属氯化物，而盐酸中H＋的氧化能力较弱，只能把Fe氧化成Fe2＋，而不能把Cu氧化。 2．把氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是 ( ) A．NaOH B．Na2SO3 C．FeBr2 D．FeSO4 答案 C
解析 Cl2具有较强的氧化性，而Fe2＋、Br－、SO23－都能被Cl2氧化。故C项符合要求。 3．氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是 ( ) A．若管道漏气遇氨就会产生白烟 B．该反应利用了Cl2的强氧化性 C．该反应属于复分解反应
D．生成1 mol N2有6 mol电子转移
答案 C
解析 根据题给反应知，其产物氯化氢遇氨产生白色NH4Cl固体，产生白烟现象，A正确；从方程式看Cl元素化合价降低，氮元素化合价升高，所以Cl2为氧化剂，B正确；生成1 mol N2时，2个N从－3价升高到0价转移6 mol电子，故D正确；根据复分解反应的定义，C错。
题组二 氯水的成分及性质多重性的应用
4．氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是 ( ) A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在 B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在 D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在 答案 B
解析 A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl－；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。
5．氯气溶于水达到平衡后，若其他条件不变，只改变某一条件，下列叙述正确的是( ) A．再通入少量氯气，
＋
减小 －
B．通入少量SO2，溶液漂白性增强
C．加入少量固体NaOH，一定有c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－) D．加入少量水，水的电离平衡向正反应方向移动 答案 D
解析 Cl2溶于水后，存在如下平衡Cl2＋＋＋Cl－＋HClO，前者程度大，后者程度小，c(H＋)增大的多，c(ClO－)增大的少，
＋＋ClO－，
＋
增大，A错；－
SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，溶液漂白性减弱，B错；加入少量NaOH固体后，当溶液pH＝7时选项中式子成立，故C错；D中加入水后，溶液中c(H＋)减小，平衡向c(H＋)增大的方向移动，因此水的电离平衡向正反应方向移动，D对。
6．今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1 mol·L－1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(n mol)，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(n mol)，丙瓶不变。片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是(溶液体积变化忽略不计) ( )
A．甲＝乙>丙 B．甲>丙>乙 C．丙>甲＝乙 D．乙>丙>甲 答案 B
解析 氯水中存在下列平衡：Cl2＋＋HClO，加入NaHCO3后，因为酸性：HCl>H2CO3>HClO，所以NaHCO3与HCl反应而不与HClO反应，平衡向右移动，HClO浓度增大；乙瓶中因HClO具有强氧化性，可将NaHSO3氧化，从而使HClO浓度下降。 题组三 有关氯水性质的实验探究
7．某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。
实验序号 ① 实验方法 将氯水滴加到AgNO3溶液中
实验现象 生成白色沉淀 结论 ② ③ ④ 将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 淀粉-KI试纸变蓝色 氯水中含有Cl2 氯水中含有H＋ (1)实验①得出的结论________________________________________________。 (2)指出实验②和实验④中的“实验现象”： ②________________，④__________________。
(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是_______________________________ _____________________________________________________________________。
(4)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是a.___ ______________________________________________________________， b．_______________________________________________________________。 请设计简单的实验证明哪一个是正确的_________________________________。 答案 (1)氯水中含有Cl－ (2)溶液褪色 有气泡冒出
(3)取一片淀粉-KI试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上 (4)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色 b．氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色
向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的
8．饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；
②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；
③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验： 第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀； 第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；
第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。 经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。
(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：________________。 (2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：
第一份__________________________________________________________。 第二份__________________________________________________________。
(3)试根据所学知识推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为(写化学式)____________________________________________。 答案 (1)由于饱和氯水中存在：Cl2＋＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大 (2)Ca2＋＋HCO－3＋OH－===CaCO3↓＋H2O HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2O (3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO 解析 饱和氯水中存在：Cl2＋＋HClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，2CaCO3＋2HCl===Ca(HCO3)2＋CaCl2，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使HCl浓度降低，平衡右移，Cl2浓度降低，溶液黄绿色褪去；HClO浓度增大，溶液漂白性增强。由于滤液中含有
HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分，Ca(HCO3)2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀；与HCl反应产生CO2气体；Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。
氯水成分寻找方法及氯水性质的探究 1．氯水成分寻找方法
氯水中存在三个平衡关系： (1)Cl2＋＋HClO
＋＋ClO－ ＋＋OH－
根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。
2．氯水的多重性质
氯水的各种成分决定了它具有多重性质：
(1)Cl2的氧化性——与还原性物质反应。如：
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)
SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4(SO2和Cl2 1∶1混合物通入水中不再具有漂白性) Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4(除去水中的余氯) (2)HCl酸性和Cl－的性质
向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。 加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl－，现象是有白色沉淀生成。 (3)HClO的氧化性
在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。
向氯水中滴加紫色石蕊试液，先变红(H＋作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果)。
考点二 氯气的实验室制法
氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置，复习中应高度重视。
题组一 氯气制备原理、装置的考查
1．(2013·上海春季，19)实验室制备氯气的装置如下图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是 ( )
A．① B．② C．③ D．④ 答案 C
解析 装置③的导气管长短错误，应长进短出。
2．实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用
87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气 ( ) A．①比②多 B．②比①多 C．一样多 D．无法比较 答案 B
解析 146 g HCl的物质的量为4 mol,87 g MnO2的物质的量为1 mol，由方程式：MnO2＋△
4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，1 mol MnO2可以与4 mol HCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应，也就是说1 mol MnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。 题组二 氯气制备与性质实验的综合考查
3．如图所示，是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，其中各试剂瓶装的试剂为：B(氢硫酸)、C(溴化亚铁溶液)、D(KI-淀粉溶液)、E(混有二氧化硫的氯化钡溶液)、F(水)、H(紫色石蕊试液)。
(1)A是氯气发生装置，其化学反应方程式是________________________________。 (2)Ⅰ中b瓶内加入的液体最好是________。
(3)用图示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行？________。简要说明理由_________________。
(4)实验开始时，先点燃A处酒精灯，打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞，让氯气充满整个装置，再点燃G处酒精灯，回答下列问题：
①怎样证明氯气已充满了整个装置？________________。
②下列装置中的现象是C_______；D_______；E________；F________。
(5)G装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出G中反应的化学方程式：
________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 装置F的作用是_____________________________________________________。
(6)在H处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_____________________________________________________________________。 △
答案 (1)MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
(2)饱和食盐水
(3)Ⅱ可行，Ⅲ不行 Ⅱ与Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，体积不能改变，压强增大会有危险
(4)①观察，当整个装置内充满黄绿色气体时，说明氯气已充满整个装置
②溶液由浅绿色变为深红棕色 溶液变蓝 生成白色沉淀 溶液变为浅黄绿色 △
(5)C＋2H2O＋2Cl2=====CO2＋4HCl
向G中提供反应所需的水蒸气
(6)生成的HCl使紫色石蕊试液变红色，剩余的氯气又与水作用生成次氯酸，起漂白作用，使红色褪去
△
解析 (1)MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)b瓶的作用是贮存多余的Cl2，试剂最好为饱和食盐水。 (3)Ⅱ原理同Ⅰ，可代替Ⅰ；Ⅲ中c瓶口密封，不安全。 (4)①当黄绿色气体充满整个装置时，说明Cl2已充满。
②Cl2有强氧化性，可将Fe2＋、Br－、I－、SO2氧化为Fe3＋、Br2、I2、SO24－，故C中 溶液由浅绿色变为深红棕色；D中溶液变蓝；E中产生白色沉淀BaSO4；F中由于 吸收了Cl2变为浅黄绿色。
△
(5)C＋2H2O＋2Cl2=====CO2＋4HCl，F的作用是提供G中发生反应所需的水蒸气。 (6)生成的HCl使紫色石蕊试液变红色，剩余的Cl2与水反应生成HClO又起漂白作用。
性质验证型实验题解题策略
解性质验证型实验题的关键是结合题目要求和所给的仪器、装置以及所给的试剂，了解命题的意图。一般思路是：明确实验目的(该实验要求做什么)；明确题干、题图含义(认真理解实验的设计思路、每一个装置的设计意图)，理解题目给我们达成实验目的提供了什么依据和有效信息；明确解答问题的落点是什么？即试题给我们设置了什么样的问题情境，要求我们回答什么问题。
1．已给出试剂或装置(仪器)的实验 该类题目的关键是通读全题，结合题意或元素化合物的性质，弄清楚在某一仪器处发生的反应或该反应的现象，同时要理解设置的仪器或装置的目的。这样问题就能迎刃而解。 2．已知反应或反应现象及仪器操作要求
该类题目的关键是根据题目的现象或操作要求等，通过所学元素化合物的性质或化学实验的仪器使用和基本操作，确定此处缺少的试剂或缺少的装置或仪器。 考点三 卤素的性质及X－的检验
1．氯、溴、碘的存在及单质的物理性质
(1)氯、溴以化合态的形式存在于海水和陆地的盐矿中。碘则主要存在于海草(如海带)中，也存在于海水和盐矿中。 (2)溴、碘单质的物理性质
Br2是一种深红棕色液体，易挥发；I2是一种紫黑色固体，易升华。Br2溶解在水中的颜色是黄色→橙色，I2溶解在水中的颜色是深黄色→褐色，Br2溶解在CCl4中的颜色是橙色→橙红色，I2溶解在CCl4中的颜色是紫色→深紫色。 2．氯、溴、碘单质化学性质比较
(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。 (2)氧化性
①都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2Na＋X2===2NaX(X＝Cl、Br、I)。
②氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性：Cl－ Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，其离子方程式：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；同理，Br2能置换I2，其离子方程式：Br2＋2I－===2Br－＋I2。 ③与一些还原性离子反应，如Br2与SO23－、Fe2＋反应的离子方程式分别为SO23－＋Br2＋H2O===SO24－＋2Br－＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。 3．卤素离子的检验方法 (1)AgNO3溶液——沉淀法 白色沉淀，则有Cl－??滴加AgNO3溶液 未知液――――――→生成?淡黄色沉淀，则有Br－ 和稀硝酸 ??黄色沉淀，则有I－(2)置换——萃取法 加适量新制饱和氯水加入下层或汽油上层 未知液――――――――→ ―――――――――――→ 振荡振荡 ?红棕色或橙红色，表明有Br－?有机层呈? ??紫色、浅紫色或紫红色，表明有I－ (3)氧化——淀粉法检验I－ 加入适量新制饱和氯水双氧水淀粉溶液 未知液――――――――――――→ ――→振荡振荡蓝色溶液，表明有I－ 深度思考 1．请列举哪些物质能使溴水褪色？ 答案 (1)被H2S、SO2、SO23－、I－等还原剂还原而褪色。 (2)与NaOH等强碱溶液发生自身氧化还原反应而褪色： Br2＋2NaOH===NaBrO＋NaBr＋H2O。 (3)与较活泼金属(如Mg＋Br2===MgBr2)反应而褪色。 (4)能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等。 (5)能被溴水氧化的、含有醛基的化合物。 (6)能与溴水发生反应的碱性物质，如Na2CO3等。 (7)加入活性炭等吸附剂，使溴水褪色。 2．下列哪些事实或实验能说明氧化性：Cl2>Br2>I2_____________________________。 ①氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI-淀粉溶液中，溶液变蓝 ②H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难 ③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低 ④HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差 ⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小 答案 ①②④ 3．淀粉-KI试纸常用于检验哪些物质？ 答案 检验强氧化性物质如Cl2、Br2、FeCl3溶液、O3等，反应原理是I－被氧化成I2而使淀粉变蓝。 4．请设计多种方案鉴别NaCl、NaBr、KI三种白色固体。 答案 方法一：可用氯水鉴别。把这三种物质各取少量配成溶液，加入新制的氯水和汽油(或四氯化碳)，振荡，分层，使汽油层呈无色的是NaCl；使汽油层呈橙色的是NaBr；呈紫红色的是KI。 方法二：可先用焰色反应将KI区分出来。然后再将另外两种物质各取少量配成溶液，加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有淡黄色沉淀生成的是NaBr。 方法三：分别取少量固体配成溶液，分别加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有淡黄色沉淀生成的是NaBr，有黄色沉淀生成的是KI。 题组一 卤素单质氧化性强弱比较 1．(2013·北京理综，27)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。 Ⅳ.…… (1)A中产生黄绿色气体，其电子式是_____________________________________。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________________。 (3)B中溶液发生反应的离子方程式是_____________________________________。 (4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是_______________________。 (5)过程Ⅲ实验的目的是________________________________________________。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下____________________，得电子能力逐渐减弱。 答案 (2)湿润的淀粉-KI试纸变蓝 (3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D，振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色 (5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 (6)原子半径逐渐增大 解析 A中滴加浓盐酸后，发生反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黄绿色气体Cl2，在A、B、C中分别发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2在D中发生反应：Br2＋2KI===2KBr＋I2。过程Ⅲ实验，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。 2．向含SO23－、Fe2＋、Br－、I－各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2 的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是 ( ) 答案 C 解析 本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO23－(消耗2.24 L Cl2)、I－(消耗1.12 L Cl2)、Fe2＋(消耗1.12 L Cl2)、Br－(消耗1.12 L Cl2)，因此C选项正确。 题组二 卤素性质的拓展与延伸——卤素互化物和拟卤素的性质 3．溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和 某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的方程式IBr＋H2O===HBr＋HIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是 ( ) A．IBr是双原子分子 B．在很多反应中，IBr是强氧化剂 C．和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO D．和水反应时，既是氧化剂又是还原剂 答案 D 解析 IBr中I为＋1价，Br为－1价。2个原子组成1个IBr分子，A正确；因为其化学性质与卤素相似，所以B也是正确的；跟水反应的方程式IBr＋H2O===HBr＋HIO中反应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是I为＋1价Br为－1价，故这个反应不是氧化还原反应，选项D错误；与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应，生成物HBr和HIO再与碱反应，所以2NaOH＋IBr===NaBr＋NaIO＋H2O也是正确的。 4．氰(CN)2的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间。下列有关反应的化学方程式不正确的是( ) A．(CN)2＋H2===2HCN △ B．MnO2＋4HCN=====Mn(CN)2＋(CN)2↑＋2H2O C．向KCN溶液中加入碘水：I2＋2KCN===2KI＋(CN)2 D．在NaBr和KCN混合液中通入少量Cl2：Cl2＋2KCN===2KCl＋(CN)2 答案 C 解析 选项A，根据Cl2与H2反应推知正确；选项B，根据实验室制备Cl2原理推知正确；选项C，因I2的氧化性比(CN)2弱，向KCN溶液中加入碘水不能发生如C所述的反应；选项D，在NaBr和KCN混合液中通入少量Cl2时，Cl2优先氧化 CN－，生成(CN)2。 卤素互化物和拟卤素 1．卤素互化物 由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH等反应：2IBr＋2Mg===MgBr2＋MgI2。但应注意：卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl中，I显＋1价，Cl显－1价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应：IBr＋H2O===HBr＋HIO，IBr＋2NaOH===NaBr＋NaIO＋H2O。 2．拟卤素 有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。如：氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2当作X2，把SCN－当作X－。 考点四 卤素单质的工业制法 1．氯的提取——氯碱工业 ?阳极产物：Cl2精制电解? 海水―→粗盐――→饱和食盐水――→? ?阴极产物：H2、NaOH? 电解 化学方程式为2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 2．海水提取溴 (1)流程 (2)发生反应的化学方程式 ①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl； ②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4； ③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 3．海带中提取碘 (1)流程 (2)发生反应的化学方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 题组训练 卤素单质的工业制法 1．空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下： (1)步骤③的离子方程式：____________________________________________。 (2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是__________。 (3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过__________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。 (4)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产， 请解释原因：________________________________________________________。 (5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是________________________ _____________________________________________________________________。 (6)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：_____________________________________________________________。 答案 (1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO24－ (2)分液漏斗 (3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质) (4)温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，吸收率低 (5)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应 (6)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本 解析 海洋是资源的宝库，海水化工是考试的热点。占地球储量99%的溴分布在海洋中，从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。 步骤①的氯气氧化发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，怎样才能把溴提取出来呢？根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，使它和热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O=== 4H＋＋2Br－＋SO24－，这样可以得到较大浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到Br2，然后蒸馏便得到了液溴。 2．海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验： 请填写下列空白： (1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是_____________(从下列仪器中选出所需的仪器，将标号字母填写在空白处)。 A．烧杯 B．坩埚 C．表面皿 D．泥三角 E．酒精灯 F．干燥器 (2)步骤③的实验操作名称是______；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收 苯，该步骤的实验操作名称是________。 (3)步骤④反应的离子方程式是__________________________________________ _____________________________________________________________________。 (4)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是__________________________ _____________________________________________________________________。 (5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：_____________________________________________________________________。 答案 (1)BDE (2)过滤 蒸馏 (3)2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O (4)苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比在水中大；苯与碘不反应 (5)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明还有单质碘) 解析 本题以提取碘为背景，综合考查了灼烧固体、过滤等实验基本操作，(5)问是一个实验方案的设计题，所以该题很好地综合考查了学生的动手动脑能力。 (1)该实验是对固体海带加热灼烧，与三脚架一起使用的常常是泥三角、坩埚和酒精灯。 (2)步骤③是由海带灰悬浊液得到含碘离子的溶液，因此一定要进行过滤。 MnO2＋稀 (3)结合“碘离子――――――→含碘水溶液”，再联想实验室中Cl2的制备不难写出④的离子方程式为 2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O。 (5)根据碘单质遇淀粉变蓝这一现象，可以取少量提取碘之后的溶液，加入淀粉看是否变蓝来检验。 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×” (1)在“火柴头中氯元素的检验”实验中，摘下几根未燃过的火柴头，将其浸于水中，稍后取少量溶液于试管中，滴加硝酸银溶液和稀硝酸后，即可判断氯元素的存在(×) (2013·浙江理综，8B) 解析 火柴头中氯元素是以KClO3的形式存在，不存在Cl－。 (2)根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO 溶液中能生成HClO (√) (2013·安徽理综，11D) (3)①湿润红纸条；②饱和氯水。①中红纸条褪色 (√) (2013·北京理综，10D) (4)①酚酞溶液；②浓盐酸。①中无明显变化 (√) (2013·北京理综，10B) (5)已知I－3＋I－，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大 (×) (2013·江苏，13D) 解析 CCl4层显紫色，说明I2的溶解度在CCl4中比在水中的大，而不是KI3。 (6)漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质，能用同一原理解释 (×) (2013·江苏，4C) 光 解析 漂白粉失效涉及反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClO=====2HCl＋O2↑。而水玻璃失效涉及反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，二者原理不一样。 2．(2013·山东理综，8)下列与含氯化合物有关的说法正确的是 ( ) A．HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质 B．向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体 C．HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl和NaCl均是离子化合物 D．电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数) 答案 B 解析 HClO是弱酸，是弱电解质，而NaClO是盐，是强电解质；B项正确；HCl是共价化合物，其水溶液之所以导电是因为HCl在水分子的作用下电离产生了H＋和Cl－，NaCl为离电解 子化合物；电解NaCl溶液的化学方程式为2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，标准状况下产生22.4 L H2，理论上转移2NA个电子。 3．(2013·上海，15)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。 已知：2KMnO4＋16HCl―→2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O 对实验现象的“解释或结论”正确的是 选项 A B C D 实验现象 a处变蓝，b处变红棕色 c处先变红，后褪色 d处立即褪色 e处变红色 ( ) 解释或结论 氧化性：Cl2>Br2>I2 氯气与水生成了酸性物质 氯气与水生成了漂白性物质 还原性：Fe2＋>Cl－ 答案 D 解析 选项A的实验现象只能说明氧化性：Cl2>Br2和Cl2>I2，不能说明氧化性Br2>I2；选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质；选项C中，氯气与水生成酸性物质也可以出现对应的实验现象；e处变红色是氯气氧化Fe2＋生成Fe3＋的结果，选项D正确。 4．[2013·新课标全国卷，27(1)(3)]光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。 (1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为____________________________。 (3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为 ____________________________________________________________________。 △ 答案 (1)MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)CHCl3＋H2O2===COCl2＋HCl＋H2O △ 解析 (1)实验室制备Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (3)H2O2具有强氧化性，反应过程中被还原为H2O，根据氧化还原反应原理写出反应的化学方程式为CHCl3＋H2O2===COCl2＋H2O＋HCl。 5．[2013·山东理综，30(4)]实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应： Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ △ MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置________(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置______________(填代号)。 可选用制备气体的装置： 答案 e d 解析 由Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ △ MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 可见氢气的反应装置应是固体和液体不用加热生成气体，而Cl2是固体和液体加热制取气体，但是Cl2要干燥、纯净，应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，用浓H2SO4除去水蒸气，应选d。 6．(2013·福建理综，25)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如图所示)。 (1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是_______(填 序号)。 A．往烧瓶中加入MnO2粉末 B．加热 C．往烧瓶中加入浓盐酸 (2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案： 甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。 乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。 丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。 丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。 继而进行下列判断和实验： ①判定甲方案不可行，理由是____________________________________________。 ②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。 a．量取试样20.00 mL，用0.100 0 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00 mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为__________mol·L－1； b．平行滴定后获得实验结果。 ③判断丙方案的实验结果________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。[已知：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(MnCO3)＝2.3×10－11] ④进行丁方案实验：装置如右图所示(夹持器具已略去)。 (ⅰ) 使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将 ________ 转移到________中。 (ⅱ)反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次 减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是_____________ (排除仪器和实验操作的影响因素)。 答案 (1)ACB(按序号写出三项) (2)①残余清液中，n(Cl－)>n(H＋)(或其他合理答案) ②0.110 0 ③偏小 ④(ⅰ)Zn粒 残余清液(按序写出两项) (ⅱ)装置内气体尚未冷却至室温 解析 (1)注意加药品时先加入固体MnO2，再通过分液漏斗加入浓盐酸，最后才能加热。 △ (2)①根据反应的离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－=====Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，可以看出反应残余液中c(Cl－)>c(H＋)，用甲方案测得的是c(Cl－)，而不是c(H＋)。 ②根据c(盐酸)×V(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)，c(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)/V(盐酸)＝22.00 mL×0.100 0 mol·L－1/20.00 mL＝0.110 0 mol·L－1。 ③由于Ksp(MnCO3) 书是我们时代的生命——别林斯基 书籍是巨大的力量——列宁 书是人类进步的阶梯———高尔基 书籍是人类知识的总统——莎士比亚 书籍是人类思想的宝库——乌申斯基 书籍——举世之宝——梭罗 好的书籍是最贵重的珍宝——别林斯基 书是唯一不死的东西——丘特 书籍使人们成为宇宙的主人——巴甫连柯 书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔 人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金 人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫 书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 ——库法耶夫 书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果 搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新高中教育高考化学富集在海水中的元素 卤素考点全归纳【更多资料关注微博@全文阅读和word下载服务。
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