《2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第4章 第13講 氯及其化合物 鹵族元素精講義+優(yōu)習(xí)題（含解析）魯科版.docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第4章 第13講 氯及其化合物 鹵族元素精講義+優(yōu)習(xí)題（含解析）魯科版.docx（23頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第13講　氯及其化合物　鹵族元素 考綱要求　1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響。 考點(diǎn)一　氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 一、氯氣的性質(zhì) 1．氯氣的物理性質(zhì) 顏色 氣味 毒性 密度 特性 黃綠色 刺激性氣味 有毒 比空氣重 易液化 注意　實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔。(如圖所示) 2．從氯的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)氯氣的化學(xué)性質(zhì)——氧化性 依據(jù)氯氣的氧化性完成下列方程式： (1)與金屬反應(yīng) ①Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3，棕紅色煙。 ②Cu：Cu＋Cl2CuCl2，棕黃色煙。 (2)與非金屬反應(yīng) H2：H2＋Cl22HCl，蒼白色火焰； H2和Cl2的混合氣體光照時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。 (3)與還原性無機(jī)化合物反應(yīng)： ①與碘化鉀溶液反應(yīng)：Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2。 ②與SO2水溶液反應(yīng)：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。 ③與FeCl2溶液反應(yīng)：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。 3．從化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)Cl2的化學(xué)性質(zhì)——歧化反應(yīng) 氯氣與水或堿反應(yīng)，氯元素的化合價(jià)既有升高又有降低，因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。 (1)與水反應(yīng) 化學(xué)方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO， 離子方程式：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。 (2)與堿反應(yīng) ①與燒堿反應(yīng)：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ②制取漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 4．從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì) 氯氣能溶于水(1∶2)，氯氣的水溶液稱為氯水，溶于水的氯氣只有少量與水反應(yīng)。 (1)氯水中存在三種平衡關(guān)系： ①Cl2＋H2OHCl＋HClO ②HClOH＋＋ClO－ ③H2OH＋＋OH－ (2)氯水性質(zhì)的多重性 新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)，在不同的化學(xué)反應(yīng)中，氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。 注　氯水常代替氯氣進(jìn)行溶液中的實(shí)驗(yàn)。 二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì) 1．次氯酸 次氯酸見光分解的化學(xué)方程式： 2HClO2HCl＋O2↑。 2．次氯酸鹽 (1)“84”消毒液 有效成分為NaClO，它與潔廁靈(主要成分鹽酸)混合立即會(huì)產(chǎn)生氯氣，其離子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (2)漂白粉 ①成分：漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，其中有效成分是Ca(ClO)2。 ②漂白原理：在潮濕的空氣中能吸收CO2，化學(xué)方程式為Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。 (1)過量的鐵粉在少量氯氣中加熱，充分反應(yīng)后產(chǎn)物為FeCl2(　　) (2)氯氣溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以導(dǎo)電，所以氯氣是電解質(zhì)(　　) (3)新制取的漂白粉是混合物(　　) (4)氯氣可以使?jié)駶櫟挠猩紬l退色，但是實(shí)際起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸，而不是氯氣(　　) (5)Cl2具有很強(qiáng)的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑(　　) (6)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LCl2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5NA(　　) (7)“84”消毒液的消毒原理與H2O2的相同，都是利用強(qiáng)氧化性(　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)√　(5)　(6)　(7)√ 解析　(6)該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，Cl2不能完全反應(yīng)。 1．在空氣中長時(shí)間放置的漂白粉，最終得到的主要固體物質(zhì)是____________________， 其原因是___________________________________________________________________ (用化學(xué)方程式說明)。 答案　CaCO3和CaCl2　Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O 2．根據(jù)下列裝置圖回答問題： (1)A、B通入Cl2后，觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________，根據(jù)現(xiàn)象可得出的結(jié)論是___________________________________________________________。 (2)集氣瓶B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________。 (3)F裝置的作用是______________________________________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)開始后，觀察裝置C中的現(xiàn)象是___________________________________________。 (5)裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________。 (6)通入Cl2時(shí)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________。 答案　(1)干燥的紅色(或A中)布條不退色，濕潤的紅色(或B中)布條退色　Cl2無漂白性，Cl2與水反應(yīng)生成的HClO有漂白性 (2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO (3)吸收氯氣，防止污染環(huán)境 (4)溶液先變紅色，然后退色 (5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (6)H2O＋SO＋Cl2===2H＋＋SO＋2Cl－ 題組一　氯氣的性質(zhì) 1．下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．氯氣做水的殺菌消毒劑 B．氯氣能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)，說明Cl2具有氧化性 C．氯氣溶于水的離子方程式為Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－ D．氯氣與NaOH溶液反應(yīng)，Cl2既是氧化劑又是還原劑 答案　C 解析　氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸有強(qiáng)氧化性，能夠殺菌消毒，A項(xiàng)正確；氯氣與KI發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2，反應(yīng)中Cl2作氧化劑，B項(xiàng)正確；Cl2溶于水為可逆反應(yīng)，且生成的HClO為弱電解質(zhì)，不可拆開，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，反應(yīng)中Cl2既是氧化劑又是還原劑，D項(xiàng)正確。 2．(2018鄭州高三測試)某地化工廠的貯氯罐意外發(fā)生泄漏，下列關(guān)于安全處理措施不正確的是(　　) A．緊急組織群眾沿逆風(fēng)方向疏散 B．消防隊(duì)員向貯氯罐周圍空氣中噴灑稀NaOH溶液 C．處在該環(huán)境中的群眾，應(yīng)用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼處等待救援 D．處在該環(huán)境中的群眾，應(yīng)用浸有一定濃度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高處轉(zhuǎn)移 答案　C 解析　稀氨水揮發(fā)出的NH3具有強(qiáng)烈的刺激性氣味；氯氣的密度比空氣的密度大，應(yīng)往高處轉(zhuǎn)移。 題組二　氯水中的平衡關(guān)系及多重性質(zhì) 3．向新制氯水中加入少量下列物質(zhì)，增強(qiáng)溶液漂白能力的是(　　) A．碳酸鈣粉末 B．稀硫酸 C．氯化鈣溶液 D．二氧化硫水溶液 答案　A 解析　新制氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，要增強(qiáng)溶液的漂白性，需要促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，提高HClO的濃度。碳酸鈣粉末消耗溶液中的H＋，促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，HClO的濃度增大，A項(xiàng)正確；加入稀硫酸會(huì)增大溶液中H＋的濃度，促進(jìn)平衡逆向移動(dòng)，HClO的濃度減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入CaCl2溶液會(huì)增大溶液中Cl－的濃度，促進(jìn)平衡逆向移動(dòng)，HClO的濃度減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化硫具有還原性，能與Cl2、HClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使HClO濃度減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．(2018宜昌高三檢測)氯水中存在多種分子和離子，它們?cè)诓煌姆磻?yīng)中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。下列結(jié)論正確的是(　　) A．加入有色布條，片刻后有色布條退色，說明有Cl2存在 B．溶液呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2存在 C．先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說明有Cl－存在 D．加入NaOH溶液，氯水的淺黃綠色消失，說明有HClO存在 答案　B 解析　A項(xiàng)，氯水能使有色布條退色是因?yàn)槁人泻械腍ClO具有強(qiáng)氧化性；C項(xiàng)，由于加入鹽酸酸化的過程中引入了Cl－，所以根據(jù)生成白色沉淀無法說明氯水中是否存在Cl－；D項(xiàng)，因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應(yīng)，所以加入NaOH溶液時(shí)氯水顏色消失不能說明其中有HClO存在。 5．在新制飽和氯水中，若只改變某一條件，下列敘述正確的是(　　) A．再通入少量氯氣，減小 B．通入少量SO2，溶液漂白性增強(qiáng) C．加入少量的碳酸鈉粉末，pH增大，溶液漂白性增強(qiáng) D．光照過程中，有氣泡冒出，溶液的導(dǎo)電性減弱 答案　C 解析　飽和氯水不能再溶解氯氣，各成分的濃度不變，A項(xiàng)錯(cuò)；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的濃度減小，漂白性減弱，B項(xiàng)錯(cuò)；加入少量的碳酸鈉粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移動(dòng)，HClO的濃度增大，C項(xiàng)正確；光照過程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的離子濃度增大，導(dǎo)電性增強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 氯水的組成及性質(zhì)在應(yīng)用中的常見誤區(qū) (1)氯水中因HClO見光分解，隨著HClO的消耗，最后成為鹽酸，故久置氯水酸性增加，無漂白性。因此，氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配。 (2)制取氯水的反應(yīng)為Cl2＋H2OHCl＋HClO，反應(yīng)中Cl2既是氧化劑，又是還原劑，且1molCl2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA。 (3)Cl2盡管有較強(qiáng)的氧化性，但沒有漂白性，氯水具有漂白性是因?yàn)镃l2與水反應(yīng)生成了強(qiáng)氧化性的HClO。 (4)ClO－與Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。 題組三　其他含氯消毒劑 6．氯胺是一種長效緩釋有機(jī)氯消毒劑，有強(qiáng)氧化性，其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4～5倍，下列有關(guān)氯胺(NH2Cl)的說法一定不正確的是(　　) A．氯胺的水解產(chǎn)物為NH2OH(羥氨)和HCl B．氯胺的電子式為 C．氯胺中氯的化合價(jià)為＋1 D．氯胺的消毒原理與漂白粉相似 答案　A 解析　NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，反應(yīng)生成的HClO能殺菌消毒。該水解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，HClO殺菌后濃度減小，平衡向右移動(dòng)，氯胺轉(zhuǎn)化成HClO；相反，當(dāng)HClO濃度較高時(shí)，平衡向左移動(dòng)，轉(zhuǎn)化為氯胺，相當(dāng)于暫時(shí)“貯存”，避免其分解損失，這樣就延長了消毒時(shí)間。 7．二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體，常用于飲用水消毒。下列有關(guān)ClO2制備與殺菌的說法不合理的是(　　) A．NaClO2在酸性條件下歧化生成ClO2和NaCl，則n(氧化劑)∶n(還原劑)＝1∶4 B．ClO2在強(qiáng)堿性環(huán)境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O C．可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3 D．等物質(zhì)的量的ClO2殺菌效果比Cl2強(qiáng) 答案　C 解析　A項(xiàng)，酸性條件下ClO發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Cl－和ClO2，可寫出方程式：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，顯然氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4，正確；B項(xiàng)，方程式符合歧化反應(yīng)化合價(jià)的變化，正確；C項(xiàng)，ClO2易溶于水，顯然不能用飽和食鹽水除雜，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，等物質(zhì)的量的ClO2做氧化劑時(shí)得電子數(shù)比Cl2得電子數(shù)多，正確。 含氯消毒劑的共同特點(diǎn)是利用本身的強(qiáng)氧化性，或與水反應(yīng)產(chǎn)生HClO，殺滅具有生命活性的微生物。解答這類題目，一般要從氧化性，得電子數(shù)目以及平衡移動(dòng)等角度分析思考。 考點(diǎn)二　氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置一般由發(fā)生裝置、凈化裝置、收集裝置以及尾氣吸收裝置組成。以Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法為例(見下圖)： (1)反應(yīng)原理：用強(qiáng)氧化劑(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸。 MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)制備裝置類型：固體＋液體氣體 (3)凈化方法：用飽和食鹽水除去HCl，再用濃硫酸除去水蒸氣。 (4)收集方法：向上排空氣法或排飽和食鹽水法。 (5)尾氣吸收：用強(qiáng)堿溶液(如NaOH溶液)吸收，不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液濃度低，吸收不完全。 (6)驗(yàn)滿方法：將濕潤的淀粉KI試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿；或?qū)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口，觀察到試紙先變紅后退色，則證明已集滿。 (1)含4molHCl的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)，可制備22.4LCl2(　　) (2)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl(　　) (3)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2(　　) (4)可用排飽和食鹽水法收集Cl2(　　) (5)常用飽和石灰水吸收尾氣中的Cl2(　　) (6)用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)Cl2是否收集滿(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4)√　(5)　(6) 1．Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能將鹽酸中的Cl－氧化成Cl2，試分別寫出反應(yīng)的離子方程式。 (1)________________________________________________________________________。 (2)________________________________________________________________________。 (3)________________________________________________________________________。 答案　(1)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O (2)ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O (3)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O 2．下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。思考裝置B、C、D的作用分別是： (1)B________________________________________________________________________； (2)C________________________________________________________________________； (3)D________________________________________________________________________。 答案　(1)向上排空氣法收集氯氣　(2)安全瓶作用，防止D中的液體倒吸入B中　(3)吸收尾氣，防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境 題組一　儀器連接及操作注意事項(xiàng) 1．實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸制Cl2時(shí)，有如下操作：①連好裝置，檢查氣密性；②緩緩加熱；③加入MnO2粉末；④從裝有濃鹽酸的分液漏斗中加入濃鹽酸；⑤將多余氯氣用NaOH溶液吸收；⑥用向上排氣收集氯氣。順序正確的是(　　) A．①②③④⑥⑤ B．③④②①⑥⑤ C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤ 答案　D 解析　制取氯氣的正確操作步驟：先連接裝置、檢查氣密性，然后裝入藥品：先向燒瓶中裝入二氧化錳，再向分液漏斗中裝入濃鹽酸，下一步進(jìn)行加熱制取、收集氯氣，由于氯氣有毒，最后需要進(jìn)行尾氣吸收，故正確的排序?yàn)棰佗邰堍冖蔻荨? 2．(2018煙臺(tái)模擬)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如圖。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置，其中錯(cuò)誤的是(　　) A．①②④B．①②③C．①③④D．②③④ 答案　D 解析?、诔鼿Cl應(yīng)用飽和NaCl溶液，③洗氣瓶干燥應(yīng)從長管進(jìn)氣，④應(yīng)用NaOH溶液。 3．實(shí)驗(yàn)室既可用濃鹽酸與MnO2在加熱時(shí)反應(yīng)制備Cl2，也可用KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)制備Cl2，下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A．KMnO4的氧化性比MnO2的強(qiáng) B．制備Cl2的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，只需要使用氧化劑與還原劑 C．用排氣法收集Cl2時(shí)，不需要利用其他試劑就能確定集氣瓶中已收集滿 D．用足量MnO2與含有4molHCl的濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)，得到Cl2的物質(zhì)的量小于1mol 答案　B 解析　比較反應(yīng)的條件即可證明KMnO4的氧化性強(qiáng)于MnO2，A項(xiàng)正確；Cl2有毒，需要用堿溶液吸收尾氣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)整個(gè)集氣瓶充滿黃綠色氣體時(shí)表明已收集滿，C項(xiàng)正確；濃鹽酸變稀后不再與MnO2反應(yīng)，生成Cl2的物質(zhì)的量小于1 mol，D項(xiàng)正確。 實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸制取Cl2時(shí)應(yīng)注意以下四點(diǎn) (1)反應(yīng)物的選擇：必須用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時(shí)，反應(yīng)停止，故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應(yīng)。 (2)加熱溫度：不宜過高，以減少HCl揮發(fā)。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。 (4)尾氣吸收時(shí)，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2的量少，吸收不完全。 題組二　氯氣與其他含氯化合物制備的綜合 4．(2018山東濟(jì)寧教學(xué)質(zhì)量檢測)Cl2O是黃棕色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，是一種強(qiáng)氧化劑，易溶于水且會(huì)與水反應(yīng)生成次氯酸，與有機(jī)物、還原劑接觸或加熱時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示。 已知：Cl2O的熔點(diǎn)為－116℃，沸點(diǎn)為3.8℃；Cl2的沸點(diǎn)為－34.6℃；HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。 下列說法中不正確的是(　　) A．裝置②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸 B．通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋，減小爆炸危險(xiǎn) C．從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2O D．裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸 答案　C 解析　制取Cl2O需要干燥純凈的氯氣，所以②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸，A項(xiàng)正確；高濃度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋，減小爆炸危險(xiǎn)，B項(xiàng)正確；裝置⑤是收集Cl2O，所以溫度低于3.8 ℃，此時(shí)氯氣是氣體，逸出的氣體主要是空氣和剩余的Cl2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl2O與有機(jī)物接觸會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸，裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸，D項(xiàng)正確。 5．某研究性學(xué)習(xí)小組利用下列裝置制備漂白粉。 (1)裝置④中的X試劑為___________________________________________________。 (2)裝置③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________， 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度較高時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生，改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)裝置以減小副反應(yīng)發(fā)生的方法是_____________________________________________________________________。 答案　(1)NaOH溶液 (2)2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　將裝置③放于冷水浴中進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 考點(diǎn)三　鹵素的性質(zhì)及X－的檢驗(yàn) 1．溴、碘單質(zhì)物理性質(zhì)比較 性質(zhì) Br2 I2 顏色 深紅棕色 紫黑色 狀態(tài) 液體 固體 溶解性 水中 溶解度不大 溶解度不大 有機(jī)溶劑中 易溶 易溶 特性 易揮發(fā)、有毒 ①易升華 ②使淀粉溶液變藍(lán) 2.氯、溴、碘單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)比較 (1)與堿溶液反應(yīng)，如與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。 (2)氧化性 ①都能與金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物，如與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋X22NaX(X＝Cl、Br、I)。 ②氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱是Cl2>Br2>I2，陰離子的還原性：Cl－＜Br－＜I－。 Cl2能從Br－的溶液中置換出Br2，其離子方程式：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；同理，Br2能置換出I2，其離子方程式：Br2＋2I－===2Br－＋I(xiàn)2。 ③與一些還原性離子反應(yīng)，如Br2與SO、Fe2＋反應(yīng)的離子方程式分別為SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。 3．鹵素離子的檢驗(yàn)方法 (1)AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 (2)置換——萃取法 未知液　 有機(jī)層呈 (3)氧化——淀粉法檢驗(yàn)I－ 未知液　藍(lán)色溶液，表明有I－ 1．氰(CN)2的結(jié)構(gòu)簡式為N≡C—C≡N，其化學(xué)性質(zhì)與鹵素(X2)很相似，化學(xué)上稱之為擬鹵素，其氧化性介于Br2和I2之間。 (1)寫出(CN)2的電子式_________________________________________________________。 (2)寫出(CN)2在常溫下與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________。 (3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯氣，其離子方程式為__________________。 答案　(1)N??CC??N (2)(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O (3)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ 2．一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是鹵素互化物，它們的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似。 (1)ICl3與水反應(yīng)的產(chǎn)物可能為________(填化學(xué)式)。 (2)ICl在常溫下與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式為______________________________， 該反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)？______________(填“是”或“否”)。 答案　(1)HCl、HIO2 (2)ICl＋2OH－===Cl－＋I(xiàn)O－＋H2O　否 題組一　鹵素性質(zhì)的遞變規(guī)律 1．(2018深圳中學(xué)月考)下列有關(guān)鹵素的說法錯(cuò)誤的是(　　) A．從HF、HCl、HBr、HI酸性遞增的事實(shí)，可推出F、Cl、Br、I的非金屬性遞增的規(guī)律 B．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，還原性依次增強(qiáng) C．淀粉碘化鉀溶液在空氣中變藍(lán)， 4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－ D．碘在碘化鉀溶液中的溶解度大于在純水中的溶解度 答案　A 解析　元素的非金屬性強(qiáng)弱與其對(duì)應(yīng)的氫化物溶液的酸性強(qiáng)弱無關(guān)，可根據(jù)其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱進(jìn)行比較，A錯(cuò)誤；I2在KI溶液中存在平衡I2＋I(xiàn)－I，可使其溶解度增大，D正確。 2．下列關(guān)于鹵素的敘述正確的是(　　) ①鹵素的鉀鹽中，最易被氧化的是氟化鉀 ②溴中溶有少量氯氣，可以用加入溴化鈉再用汽油萃取的方法提純 ③溴化銀具有感光性，碘化銀不具有感光性 ④氟氣跟氯化鈉水溶液反應(yīng)，一定有氟化氫和氧氣生成 ⑤氯氣跟水反應(yīng)時(shí)，水既不是氧化劑也不是還原劑 A．①③④ B．②③⑤ C．②④⑤ D．①③ 答案　C 解析?、龠€原性F－HClO>HCO，向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式為2ClO－＋CO2＋H2O===2HClO＋CO ②向KI和KBr混合溶液中，加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后取上層中的液體少許并加入AgNO3溶液，有淡黃色沉淀生成 ③向FeI2溶液中滴加少量氯水，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ④衛(wèi)生間潔廁靈不能跟“84”消毒液混用，其離子方程式為ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O A．②④B．①③C．②③D．①④ 答案　A 解析　①中，ClO－＋CO2＋H2O===HCO＋HClO，故①錯(cuò)誤；②中，Br－不能被Fe3＋氧化，可以生成AgBr淡黃色沉淀，故②正確；③中，I－優(yōu)先被氯水氧化，故③錯(cuò)誤；④中，ClO－和Cl－在酸性環(huán)境下可以生成Cl2，故④正確。 10．已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2，向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入適量氯氣，溶液中某些離子的物質(zhì)的量變化如圖所示。下列有關(guān)說法中，不正確的是(　　) A．還原性：I－>Fe2＋>Br－ B．原混合溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為3mol C．當(dāng)通入1molCl2時(shí)，溶液中發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ D．原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3 答案　C 解析　根據(jù)離子方程式可知還原性I－>Fe2＋>Br－，且還原性強(qiáng)的優(yōu)先與Cl2反應(yīng)，結(jié)合曲線縱橫坐標(biāo)含義，進(jìn)行定量分析。 11．下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 用雙氧水滴定KI淀粉溶液 溶液變藍(lán) 達(dá)到滴定終點(diǎn) B 向食用加碘鹽中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振蕩，靜置 下層呈紫紅色 該食用加碘鹽中含有KIO3 C 用濕潤的淀粉碘化鉀試紙鑒別NO2、溴蒸氣 試紙變藍(lán) 該氣體為溴蒸氣 D 最后試管有淺黃色沉淀 有機(jī)物中含有溴原子 答案　B 解析　A項(xiàng)，KI淀粉溶液一般作為指示劑，設(shè)計(jì)用雙氧水滴定淀粉KI溶液無法判定終點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)不合理；B項(xiàng)，在酸性環(huán)境中，KIO3與KI反應(yīng)生成I2，正確；C項(xiàng)，NO2溶于水變?yōu)橄跛幔跛嵋簿哂袕?qiáng)氧化性，也可使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的堿，錯(cuò)誤。 12．(2018榆林一模)(SCN)2稱為擬鹵素，將幾滴KSCN溶液加入酸性的含有Fe3＋的溶液中，溶液變?yōu)榧t色，將該紅色溶液分為兩份：①向其中一份溶液中加入適量KMnO4溶液，紅色退去；②向另一份溶液中通入SO2，紅色也退去。下列說法中不正確的是(　　) A．Fe3＋與SCN－反應(yīng)的離子方程式是：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 B．②中紅色退去的原因是SO2將SCN－還原 C．①中現(xiàn)象說明SCN－與Cl－相似，有還原性 D．SCN－在適當(dāng)條件下可失去電子被氧化劑氧化為(SCN)2 答案　B 解析　A項(xiàng)，F(xiàn)e3＋與SCN－反應(yīng)為絡(luò)合反應(yīng)，離子方程式為Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，故A正確；B項(xiàng)，②中紅色退去的原因是發(fā)生2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO，使平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3逆向移動(dòng)，紅色消失，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，SCN－與Cl－均可失去電子，具有還原性，故C正確；D項(xiàng)，高錳酸鉀可氧化氯離子生成氯氣，則SCN－在適當(dāng)條件下可失去電子被氧化劑氧化生成(SCN)2，故D正確。 13．(2018廣東茂名二模)ICl(氯化碘)是紅棕色液體，熔點(diǎn)為13.9℃，沸點(diǎn)為974℃，易水解，接觸空氣時(shí)能形成五氧化二碘，能與許多單質(zhì)發(fā)生作用，溶于乙醇、乙醚等。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用下列儀器制備氯化碘?；卮鹣铝袉栴}： (1)檢查A裝置氣密性的方法為_______________________________________________。 (2)上述裝置，按氣流方向連接的順序?yàn)開_________(裝置可重復(fù)使用)，A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________。 (3)C裝置的作用是________________________________________________________。 (4)E裝置中的物質(zhì)反應(yīng)時(shí)需放在水中，控制溫度大約40℃，其目的是____________ _________________________________________________________________________。 (5)按上述連接好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①檢查裝置氣密性后，裝入藥品?、诖蜷_分液漏斗活塞 ③關(guān)閉分液漏斗活塞?、芡Ｖ辜訜酔，充分冷卻?、菟〖訜酔 請(qǐng)按正確的順序填入上述步驟的序號(hào)____________。 (6)在A裝置后可連接下圖所示裝置 當(dāng)反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉分液漏斗活塞后，關(guān)閉K，該裝置的作用是________________。 (7)ICl和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________。 答案　(1)從A裝置的導(dǎo)管口連接一個(gè)導(dǎo)管伸入水中，關(guān)閉分液漏斗活塞，手握?qǐng)A底燒瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，手放開燒瓶后，有一段水柱倒吸入導(dǎo)管，說明A裝置氣密性良好 (2)ACBEBD　MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(3)除去Cl2中混有的HCl (4)減少I2的升華和ICl的揮發(fā)(5)①②⑤④③(6)儲(chǔ)存多余的Cl2(7)ICl＋H2OHIO＋HCl 解析　(2)利用二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣，氯氣中含有氯化氫、水蒸氣，因此混合氣體先通過飽和食鹽水，除去氯化氫，再通過濃硫酸除去水蒸氣，得到干燥純凈的氯氣，氯氣進(jìn)入裝置E中，與碘進(jìn)行反應(yīng)，由于ICl(氯化碘)是紅棕色液體，易水解，所以還必須連接裝置B，最后多余的尾氣被堿液吸收，按氣流方向裝置的連接順序?yàn)锳CBEBD；A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 (5)裝置連接好后，首先檢查裝置的氣密性，不漏氣后，加入藥品，打開分液漏斗活塞，反應(yīng)開始進(jìn)行，用水浴法給裝置E加熱，反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱E，充分冷卻，待溫度降到室溫后，關(guān)閉分液漏斗活塞，正確的實(shí)驗(yàn)步驟為①②⑤④③。 (6)在A裝置后可連接如題圖所示的裝置，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉分液漏斗活塞后，關(guān)閉K，該裝置可以用來儲(chǔ)存多余的Cl2，避免釋放到空氣中污染空氣。 (7)ICl易發(fā)生水解，與水反應(yīng)生成HCl和HIO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為ICl＋H2OHIO＋HCl。 14.某化學(xué)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)“84”消毒液(主要成分為NaClO)與潔廁劑(主要成分為鹽酸)室溫下混合有Cl2生成，于是嘗試在實(shí)驗(yàn)室利用該反應(yīng)原理制取Cl2。 (1)若用次氯酸鈣、濃鹽酸為原料，利用右圖裝置制取Cl2。裝置中儀器a的名稱為________。 甲同學(xué)為證明Cl2溶于水有酸性物質(zhì)生成，將發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體直接通入適量水中，并加入NaHCO3粉末，觀察有無色氣泡產(chǎn)生，乙同學(xué)認(rèn)為不合理，理由是___________________ _______________________________________________________________________________。 (2)經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。設(shè)計(jì)如圖所示裝置制備無水FeCl3。 ①下列操作步驟的正確順序?yàn)開_______(填字母)。 a．體系冷卻后，停止通入Cl2 b．通入干燥的Cl2趕盡裝置中的空氣 c．在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成 d．用干燥的H2趕盡Cl2 e．檢驗(yàn)裝置的氣密性 ②該實(shí)驗(yàn)裝置存在的明顯缺陷是__________________________________________________。 (3)世界環(huán)保聯(lián)盟要求ClO2逐漸取代Cl2作為自來水消毒劑。 已知：NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑，2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。 有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)如下表： 物質(zhì) 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ ClO2 －59 11 Cl2 －107 －34.6 ClO2的生產(chǎn)流程示意圖如下： 該工藝中，需要補(bǔ)充的物質(zhì)X為________(填化學(xué)式，下同)，能參與循環(huán)的物質(zhì)是________。從ClO2發(fā)生器中分離出ClO2，可采用的方法是____________。 答案　(1)分液漏斗　制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生氣泡 (2)①ebcad?、谌鄙傥矚馕昭b置(3)Cl2　Cl2、NaCl　將生成的氣體冷水浴降溫，使ClO2液化分離出來 解析　(2)①根據(jù)題給信息，無水氯化鐵制備時(shí)應(yīng)排除裝置中的空氣，所以先檢查裝置的氣密性，再通入干燥的氯氣以排除裝置內(nèi)的空氣，然后加熱使氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，因?yàn)槁然F加熱易升華，所以加熱使反應(yīng)完全后繼續(xù)通入氯氣至裝置冷卻，最后通入干燥的氫氣以排盡氯氣。②氯氣是有毒氣體，所以不能直接排放，因此該裝置的明顯缺陷是缺少尾氣處理裝置。(3)根據(jù)工藝流程可知，電解食鹽水得到的是氯酸鈉和氫氣，而合成氯化氫需要氯氣、氫氣，所以需要補(bǔ)充的物質(zhì)X是氯氣；氯酸鈉與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈉、氯氣及二氧化氯，且氯化鈉、氯氣又可參與反應(yīng)，所以參與循環(huán)的物質(zhì)是氯化鈉、氯氣；二氧化氯的熔、沸點(diǎn)較低，所以將生成的氣體冷凝，使二氧化氯轉(zhuǎn)化為液體分離出來。