氯及其化合物第1講第4章化工生產中的重要非金屬元素1.了解氯的原子結構特點并能從原子結構角度出發認識氯氣的化學性質。2.了解重要的含氯化合物的性質及應用。3.掌握實驗室制取氯氣的原理、裝置和操作注意事項。4.掌握鹵素單質的性質及鹵素離子(Cl-、Br-、I-)的檢驗。5.了解海水提溴、海帶提碘的化工流程及原理,掌握鹵素單質的提取。氯及其化合物考點一一、氯氣的性質1.氯氣的物理性質顏色氣味密度沸點溶解性黃綠色

強烈

性氣味比空

氣-34.6℃,易液化101kPa,25℃時1∶2刺激大2.氯氣的化學性質(1)從原子結構角度認識氯氣的化學性質——強氧化性。[示例]

寫出下列化學方程式或現象。①氯氣與單質的化合。除以上外,氯氣在一定條件下可與多種金屬、非金屬化合。棕紅棕黃白蒼白②與常見還原性物質反應。a.與碘化鉀溶液反應:

。

b.與SO2水溶液反應:

。

c.與FeCl2溶液反應:

。

(2)從化合價的角度認識Cl2的化學性質——歧化反應。氯氣與水或堿反應時,氯元素的化合價既有升高又有降低,因而氯氣既表現

性又表現

性。氧化還原[示例]

寫出下列反應的化學方程式。①與水反應:

。

②與堿反應。a.與燒堿反應:

。

b.制取漂白粉:

。

3.氯水(1)從平衡的角度理解氯水的成分。三種平衡存在微粒三種分子四種離子

H2O

H++OH-

Cl2、HClO、H2OH+、Cl-、ClO-、OH-(2)從氯水成分的角度理解氯水的性質。新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質,在不同的化學反應中,氯水中參與反應的微粒不同。(3)液氯、新制氯水、久置氯水的比較。項目液氯新制氯水久置氯水分類

物

物

物顏色

色

色

色粒子種類Cl2Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H2O、H+、Cl-、OH-性質氧化性

性、

性、

性酸性純凈混合混合黃綠淺黃綠無酸氧化漂白二、次氯酸、次氯酸鹽1.次氯酸弱棕色2.次氯酸鹽(1)漂白液(84消毒液)。NaClO(2)漂白粉。Ca(ClO)2堿氧化[理解·辨析]

判斷正誤(1)過量的鐵粉在氯氣中加熱,充分反應后產物為FeCl2。(

)(2)標準狀況下,11.2LCl2與水充分反應轉移的電子數為0.5NA(設NA為阿伏加德羅常數的值)。(

)(3)用pH試紙測出氯水的pH為3。(

)(4)若貯氯罐意外發生泄漏,人們應用浸有一定濃度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子,在低洼處等待救援。(

)××××(5)漂白粉在空氣中長時間放置,最終得到的固體產物為CaCO3。(

)(6)常溫下液態氯與鐵不反應,故可用鋼瓶儲運液氯。(

)(7)漂白粉與濃鹽酸可混合使用以提高消毒效果。(

)(8)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成白色沉淀CaSO3。(

)√√××一、氯氣性質及實驗探究1.下列有關氯氣的說法正確的是

(填序號)。

①②⑤⑥⑦2.根據下列裝置圖回答問題。(1)裝置A、B通入Cl2后,觀察到的現象是

,

根據現象可得出的結論是

。

(2)裝置B中發生反應的離子方程式是

。

(3)裝置F的作用是

。

干燥的有色(或A中)布條不褪色,濕潤的有色(或B中)布條褪色Cl2無漂白性,Cl2與水反應生成的HClO有漂白性吸收氯氣,防止污染環境(4)實驗開始后,觀察裝置C中的現象是

。

(5)裝置E中發生反應的離子方程式是

。

(6)通入Cl2時裝置D中發生反應的離子方程式是

。

溶液先變為紅色,然后褪色二、氯水的性質及其應用3.(2024·山東青島期中)向新制的飽和氯水中加入少量Na2SO3粉末,下列說法錯誤的是(

)[A]溶液酸性增強[B]溶液顏色變淺[C]溶液漂白性增強[D]溶液的電導率增大C實驗序號操作及現象結論①觀察氯水的顏色呈黃綠色氯水中含

②將氯水滴到AgNO3溶液中產生白色沉淀氯水中含

③將氯水滴到淀粉-KI試紙上,試紙變藍氯水中含

④將足量的氯水滴到Na2CO3溶液中,產生氣泡氯水中含

⑤將氯水滴到紫色石蕊溶液中,溶液先變紅后褪色氯水中含

和

⑥將氯水滴到有色布條上,布條褪色氯水中含

4.某學習小組設計以下六個實驗探究氯水的成分,請填寫下表。Cl2Cl-Cl2

H+H+HClOHClO三、次氯酸鹽及含氯消毒劑5.84消毒液(有效成分為NaClO)可用于消毒和漂白。實驗ⅠⅡⅢ膠頭滴管中的液體1mL的蒸餾水1mL0.0002mol·L-1的H2SO4溶液1mL2mol·L-1的H2SO4溶液實驗現象混合后溶液的pH=9.9,短時間內未褪色,一段時間后藍色褪去混合后溶液的pH=5.0,藍色迅速褪去,無氣體產生混合后溶液的pH=3.2,藍色迅速褪去,并產生大量氣體,使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍下列對相關實驗現象的分析不正確的是(

)C6.氯胺是一種長效緩釋有機氯消毒劑,有強氧化性,其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4～5倍,下列有關氯胺(NH2Cl)的說法一定不正確的是(

)[A]氯胺的水解產物為NH2OH(羥胺)和HCl[B]氯胺的電子式為

[C]氯胺中氯元素為+1價[D]氯胺的消毒原理與漂白粉相似A

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。按要求回答下列問題。(1)NaClO2在酸性條件下反應生成ClO2和NaCl,寫出反應的離子方程式:

。

(3)等物質的量的ClO2與Cl2相比,殺菌能力較強的是

,試說明原因:

。

ClO2

等物質的量的ClO2作氧化劑時得電子數比Cl2得電子數多8.(2024·湖北孝昌統考,節選)KClO3可用于消毒。“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。KClO3的有效氯含量為

。

1.74g氯氣的實驗室制備方法考點二1.制取原理[示例]

完成下列氧化劑與濃鹽酸反應的離子方程式并比較反應條件:氧化劑反應條件離子方程式MnO2

Ca(ClO)2—

KClO3—

KMnO4—

加熱2.實驗裝置(1)反應物的選擇:必須用濃鹽酸,原因是

。(2)加熱溫度:不宜過高,目的是

。(3)收集方法:除圖示

法,還可用

法,其原因是

。稀鹽酸與MnO2不反應減少HCl揮發向上排空氣排飽和食鹽水飽和食鹽水中Cl-濃度較大,抑制了Cl2與水的反應,Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小(4)驗滿方法:①最簡單的方法是

。②將濕潤的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的試劑瓶的瓶口,觀察到試紙立即

,則證明已集滿。③將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的試劑瓶的瓶口,觀察到試紙

,則證明已集滿。(5)尾氣吸收:用NaOH溶液,不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是

。觀察集氣瓶中氣體顏色的變化,若集氣瓶上部充滿黃綠色氣體,則證明Cl2已收集滿變藍先變紅后褪色Ca(OH)2溶解度小,溶液濃度低,吸收不完全[理解·辨析]

判斷正誤(1)含4molHCl的濃鹽酸與足量MnO2反應,可制備標準狀況下22.4LCl2。(

)(2)用飽和食鹽水或飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。(

)(3)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2。(

)(4)用干燥的碘化鉀淀粉試紙檢驗Cl2是否收集滿。(

)(5)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時,為防止倒吸,導氣管不能伸到液面以下。(

)×××××一、實驗室制取氯氣的原理與裝置1.實驗室中利用MnO2和濃鹽酸制備干燥的Cl2及少量氯水并收集Cl2,下列圖示裝置和原理不能達到實驗目的的是(

)[A]連接圖1、圖2裝置,向分液漏斗中注水,打開K1,關閉K2,檢查裝置氣密性[B]圖1裝置中,滴加濃鹽酸,點燃酒精燈,可制備Cl2[C]可通過圖2裝置干燥并收集一定量的Cl2[D]連接圖1、圖3裝置,打開K1,點燃酒精燈,可制備少量氯水A

【解析】

圖1裝置注水后無論氣密性是否良好,水都能順利流下,不能檢查裝置的氣密性,故A符合題意;圖1裝置中,濃鹽酸與二氧化錳在加熱的條件下反應可制備Cl2,故B不符合題意;飽和食鹽水除去氯氣中的HCl氣體,濃硫酸干燥氯氣,且氯氣的密度比空氣的大,可通過圖2裝置干燥并收集一定量的Cl2,故C不符合題意;連接圖1、圖3裝置,打開K1,點燃酒精燈,制備氯氣,氯氣進入水中,可制備少量氯水,多余的氯氣用堿液吸收,故D不符合題意。2.以下對實驗室制氯氣相關裝置改進不能達到實驗目的的是(

)[A]制備裝置[B]凈化裝置[C]干燥裝置

[D]收集和尾氣處理裝置D

【解析】

尾氣處理不能采用封閉裝置,D錯誤。3.舍勒在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)的過程中,將它與濃鹽酸混合加熱,產生了一種黃綠色氣體“氯氣”。(1)實驗室沿用舍勒的方法制取Cl2的化學方程式為

。

(2)實驗室制取干燥Cl2時,凈化與收集Cl2所需裝置的接口連接順序為

;飽和食鹽水的作用是

。

cdbae除去氯氣中混有的HCl氣體【解析】(2)用該方法制得的氯氣中會混有雜質氣體HCl和水蒸氣,應先通過飽和食鹽水除去HCl,再用濃硫酸吸收水蒸氣,且洗氣時導氣管需要長進短出,所以凈化與收集Cl2所需裝置的接口連接順序為cdbae。(3)用NaOH溶液吸收尾氣時生成NaClO,NaClO是漂白液的有效成分,用離子方程式表示其漂白的原理(查資料可知生成了NaHCO3):

。

(4)某興趣小組在實驗中發現濃鹽酸與MnO2混合加熱生成氯氣,稀鹽酸與MnO2混合加熱不生成氯氣。對用稀鹽酸實驗沒有氯氣生成的原因,該興趣小組經討論后有如下猜想:猜想一:小明認為是c(H+)低導致。猜想二:小紅認為是

導致。

小組設計了以下實驗方案進行驗證:a.稀鹽酸滴入MnO2中,然后通入HCl氣體加熱b.稀鹽酸滴入MnO2中,然后加入NaCl固體加熱c.稀鹽酸滴入MnO2中,然后加入濃硫酸加熱d.MnO2與NaCl的濃溶液混合加熱e.濃硫酸與NaCl固體、MnO2固體共熱實驗現象:a、c、e有黃綠色氣體生成,b、d沒有黃綠色氣體生成。由此可知猜想

成立。

c(Cl-)低一(5)若用8.7gMnO2與足量濃鹽酸混合加熱,則被氧化的HCl的質量為

g,反應中轉移的電子的物質的量為

mol。

7.30.2【解析】(5)反應的關系式為MnO2～2HCl(還原劑),8.7g即0.1molMnO2與足量濃鹽酸混合加熱,則被氧化的HCl的物質的量為0.2mol,質量為0.2×36.5g=7.3g,反應中轉移的電子的物質的量為0.2mol。二、氯氣實驗室制備的延伸——含氯化合物的制備相關物質數據[A]檢查虛框中裝置氣密性可用滴液法

[B]裝置B中試劑是濃硫酸[C]裝置D收集Cl2O [D]通入N2可降低爆炸風險B

物質熔點沸點Cl2O-116℃3.8℃Cl2—-34.6℃液氨—-33.5℃5.四氯化鈦(TiCl4)極易水解,遇空氣中的水蒸氣即產生“白煙”,常用作煙幕彈。其熔點為-25℃,沸點為136.4℃。某實驗小組設計如圖裝置(部分加熱和夾持裝置省略),用Cl2與C、TiO2制備TiCl4。下列說法不正確的是(

)[A]②中應盛裝濃硫酸[B]冷凝管有冷凝、回流和導氣的作用[C]③中的反應中,TiO2是氧化劑,C是還原劑[D]該設計存在不足,如④和⑤之間缺少防止水蒸氣進入④的裝置C

【解析】

已知四氯化鈦極易水解,遇空氣中的水蒸氣即產生“白煙”,而制得的氯氣中混有水蒸氣,所以②中應盛裝濃硫酸,故A正確;TiCl4的熔、沸點較低,制得的TiCl4應經過冷凝處理,則該裝置中冷凝管具有冷凝、回流和導氣的作用,故B正確;因四氯化鈦極易水解,所以應在④和⑤之間增加一個防止水蒸氣進入④的裝置,故D正確。6.(2024·山西呂梁階段檢測)三氯化硼(BCl3),主要用作半導體硅的摻雜源或有機合成催化劑,還用于高純硼或有機硼的制取。某興趣小組用氯氣和硼為原料,采用下列裝置(部分裝置可重復使用)制備BCl3。請回答下列問題。(1)裝置A可用氯酸鉀固體與濃鹽酸反應制取氯氣,反應的化學方程式為

。

(2)裝置從左到右的接口連接順序為a→

→j。

ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de【解析】(2)裝置A制備氯氣,裝置E中飽和食鹽水吸收HCl氣體,裝置C中濃硫酸吸水干燥,為保證除雜充分,導氣管均長進短出,干燥純凈的氯氣與硼粉在裝置D中發生反應,用裝置B中冰水冷凝并收集產物BCl3,裝置F中NaOH溶液吸收尾氣,防止污染空氣,為防止裝置F中的水蒸氣進入裝置B,在裝置B和F之間連接一個干燥裝置C,故接口連接順序為a→ih→de→fg(或gf)→bc(或cb)→de→j。(3)裝置E中的試劑為

,作用是

。如果拆去裝置E,可能的后果是

。

飽和食鹽水除去混在氯氣中的HCl氣體硼粉與HCl氣體反應生成H2,加熱H2與Cl2的混合氣體易發生爆炸【解析】(3)裝置E中為飽和食鹽水,作用是除去氯氣中的HCl氣體,若拆去裝置E,硼粉與HCl氣體反應生成H2,加熱H2與Cl2的混合氣體易發生爆炸。(4)裝置F的作用是

,裝置B中冰水的作用是

。

除去多余的氯氣,防止污染空氣冷凝BCl3,使其液化【解析】(4)裝置F中NaOH溶液可以吸收未反應的氯氣,防止污染空氣;BCl3的沸點為12.5℃,所以裝置B中冰水的作用是冷凝產物BCl3。(5)裝置D中發生反應前先通入一段時間的氯氣,排盡裝置中的空氣。若缺少此步驟,則造成的結果是

。

會生成B2O3,使產品不純【解析】(5)裝置D中發生反應前先通入一段時間的氯氣,排盡裝置中的空氣。若缺少此步驟,氧氣與硼粉會生成B2O3,使產品不純。氯及其化合物的轉化關系考點三1.根據氯元素的“價—類”二維圖,填充恰當的物質。2.完成上述轉化關系中①～⑧的化學方程式(合理即可)。①

;②

;③

;④

;⑤

;⑥

;⑦

;⑧

。[理解·辨析]

判斷正誤×√√××√一、氯元素及其化合物的轉化1.氯及含氯物質在生產、生活中具有廣泛的應用。下列含氯物質的轉化正確的是(

)C2.(2024·天津河北區二模)部分含氯物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列說法不正確的是(

)[A]a的濃溶液與KMnO4反應制得b[B]存在a→b→d→a的轉化關系[C]b溶于水制得液氯[D]c是一種新型消毒劑C【解析】

a為HCl,具有還原性,可被酸性高錳酸鉀溶液氧化,生成氯氣(b),可制備b,故A正確;濃鹽酸與二氧化錳加熱反應生成氯氣,氯氣與水反應生成HClO,HClO光照分解生成HCl,則存在a→b→d→a的轉化關系,故B正確;氯氣溶于水得到氯水,為混合物,而液氯為純凈物,故C錯誤;c為ClO2,具有強氧化性,可用于自來水消毒,故D正確。二、物質制備實驗中含氯物質的轉化3.氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應用于日常生活中殺菌、消毒及化工領域,實驗室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,并探究其化學性質。回答下列問題。(1)寫出上述實驗制備氯氣的化學方程式:

。

(2)裝置a中飽和食鹽水的作用是

;裝置d的作用是

。

除去氯氣中的氯化氫雜質吸收氯氣,防止污染環境【解析】(2)氯氣中含有揮發出的HCl氣體,因此裝置a中飽和食鹽水的作用是除去氯氣中的氯化氫;由于氯氣有毒,為了防止污染空氣,常用NaOH溶液吸收,因此裝置d的作用是吸收氯氣,防止污染環境。(3)比較制備KClO3和NaClO的條件,二者的差異是

。

反應溫度不同【解析】(3)制備KClO3是氯氣和氫氧化鉀溶液在加熱條件下反應,制備NaClO是氯氣和氫氧化鈉溶液在冰水中反應,因此制備二者的差異是反應溫度不同。(4)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于A和B試管中,滴加中性KI溶液。A試管溶液顏色不變。B試管溶液變為棕色,加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯

色,可知該條件下氧化能力KClO3

(填“>”或“<”)NaClO。

紫紅【解析】(4)根據題意A試管溶液顏色不變,說明氯酸鉀和KI溶液不反應,B試管溶液變為棕色,說明次氯酸鈉與KI溶液反應生成了單質碘,加入CCl4振蕩,四氯化碳萃取了單質碘,則靜置后CCl4層顯紫紅色,可知該條件下氧化能力KClO3<NaClO。<3.74.二氧化氯(ClO2)是一種強氧化劑,廣泛用于消毒殺菌、漂白、脫硫和脫硝等。(1)亞氯酸鈉(NaClO2)可用于制備ClO2。①Cl2氧化NaClO2可得到ClO2,寫出反應的化學方程式:

。

②NaClO2溶液用HCl酸化也可得到ClO2和NaCl。反應中HCl作

(填字母)。

A.氧化劑 B.還原劑C.催化劑 D.酸性介質D【解析】②NaClO2溶液用HCl酸化也可得到ClO2和NaCl,反應過程中NaClO2發生歧化反應,HCl只起酸化作用,則反應中HCl作酸性介質。(3)NaClO2溶液中含氯組分(Cl-未畫出)的百分含量(δ)隨pH變化情況如圖2所示。其他條件一定時,測得隨NaClO2溶液pH的增大,其殺菌效率呈下降趨勢,可能的原因是

。隨NaClO2溶液pH的增大,溶液中的ClO2、HClO2含量(或濃度)下降【解析】(3)ClO2、HClO2具有殺菌效果,其他條件一定時,測得隨NaClO2溶液pH的增大,其殺菌效率呈下降趨勢,可能的原因是隨NaClO2溶液pH的增大,溶液中的ClO2、HClO2含量(或濃度)下降。鹵素鹵素離子的檢驗考點四一、鹵素1.鹵族元素鹵族元素又稱鹵素,位于元素周期表的

族,基態原子價電子排布式為ns2np5。ⅦA2.溴、碘單質物理性質比較性質Br2I2顏色

色

色狀態液體溶解性(1)在水中溶解度不大;(2)易溶于有機溶劑特性常溫下唯一呈

態的非金屬單質、易

、有毒(1)易

;(2)使淀粉溶液深紅棕紫黑固體液揮發升華變藍3.氯、溴、碘單質化學性質比較HX+HXO易難NaX+NaXO+H2O>><<易難4.氟的特殊性(1)氟無正化合價。(3)在HX中,HF的熔、沸點最高(分子間存在氫鍵),氫氟酸是弱酸,能腐蝕玻璃。5.氯、溴、碘的提取——海水資源的開發利用(1)氯的提取——氯堿工業。Cl2H2、NaOH(2)海水提溴。反應原理:氧化(離子方程式):

。富集(化學方程式):

。(3)海帶提碘。①化學原理:

。②物理原理:單質碘用

萃取,分液后用

法將碘與有機溶劑分開。苯或四氯化碳蒸餾二、鹵素離子的檢驗方法1.AgNO3溶液(稀硝酸)——沉淀法白淺黃黃2.置換——萃取法Br-I-3.氧化-淀粉法檢驗I-藍[示例]

鑒別NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以選用的試劑是

(填序號)。

①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4

③溴水、苯④稀硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥CCl4、淀粉溶液②④⑤[理解·辨析]

判斷正誤(1)鹵素氣態氫化物的水溶液都是強酸溶液,且酸性依次增強。(

)(2)清洗碘升華實驗所用試管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗。(

)(3)液溴易揮發,在存放液溴的試劑瓶中應加水封。(

)(4)類比Fe與Cl2的反應推斷Fe與I2反應時生成FeI3。(

)(5)可用F2與NaCl溶液反應產生Cl2,驗證F2的氧化性強Cl2。(

)×√√××(6)向無色溶液中滴加CCl4,振蕩,靜置,通過溶液的顏色判斷是否含有I-。(

)(7)HCl、HBr、HI都可用濃硫酸干燥。(

)(8)可用淀粉溶液檢驗食鹽是否加碘。(

)×××一、鹵素單質的性質1.下列有關鹵素的說法錯誤的是(

)[A]從HF、HCl、HBr、HI酸性遞增的事實,可推出F、Cl、Br、I的非金屬性遞增的規律[B]HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性依次減弱,還原性依次增強[C]單質的顏色隨核電荷數的增加而加深[D]碘在碘化鉀溶液中的溶解度大于在純水中的溶解度A2.某化學小組用如圖所示裝置驗證鹵素單質氧化性的相對強弱。下列說法不正確的是(

)B二、鹵素離子的檢驗3.下列敘述錯誤的是(

)[A]能使濕潤的淀粉-KI試紙變成藍色的物質不一定是Cl2[B]用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液能一次鑒別NaCl、NaBr、KI三種失去標簽的溶液[C]某溶液中加入CCl4,CCl4層顯紫色,證明原溶液中存在I-[D]某淺黃色的溴水,加入CCl4振蕩、靜置后,下層顯橙紅色C【解析】

很多氧化劑(如HNO3、O3等)能將I-氧化為I2,A正確;稀硝酸酸化的硝酸銀溶液與NaCl、NaBr、KI反應分別生成白色、淺黃色、黃色沉淀,可以鑒別,B正確;碘單質的CCl4溶液顯紫色,C錯誤;CCl4的密度比水大,下層顯橙紅色,D正確。三、鹵素互化物與擬鹵素的性質4.(2024·安徽蕪湖階段檢測)鹵素間形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等稱為鹵素互化物,化學性質與鹵素單質類似。下列關于鹵素互化物性質的描述及發生的相關反應正確的是(

)[A]IF5和鹵素單質一樣,元素化合價都是0D5.氰[(CN)2]的結構簡式為N≡C—C≡N,其化學性質與鹵素(X2)很相似,化學上稱之為擬鹵素,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的化學方程式:

。

(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯氣,發生反應的離子方程式為

。

1.(2024·浙江1月選考,2)工業上將Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列說法不正確的是(

)[A]漂白液的有效成分是NaClO[B]ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性[C]通入CO2后的漂白液消毒能力增強[D]NaClO溶液比HClO溶液穩定B2.(2023·浙江6月選考,16)探究鹵族元素單質及其化合物的性質,下列方案設計、現象和結論都正確的是(

)A選項實驗方案現象結論[A]往碘的CCl4溶液中加入等體積濃KI溶液,振蕩分層,下層由紫紅色變為淺粉紅色,上層呈棕黃色碘在濃KI溶液中的溶解能力大于在CCl4中的溶解能力[B]用玻璃棒蘸取次氯酸鈉溶液點在pH試紙上試紙變白次氯酸鈉溶液呈中性[C]向2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol·L-1KCl溶液,再滴加4滴0.1mol·L-1KI溶液先產生白色沉淀,再產生黃色沉淀AgCl轉化為AgI,AgI溶解度小于AgCl溶解度[D]取兩份新制氯水,分別滴加AgNO3溶液和淀粉-KI溶液前者有白色沉淀,后者溶液變藍色氯氣與水的反應存在限度【解析】

向碘的四氯化碳溶液中加入等體積濃碘化鉀溶液,振蕩,靜置,溶液分層,下層由紫紅色變為淺粉紅色,上層呈棕黃色,說明碘與碘離子反應生成碘三離子使上層溶液呈棕黃色,說明碘在濃碘化鉀溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力,故A正確;次氯酸鈉溶液具有強氧化性,能使有機色質漂白褪色,無法用pH試紙測定次氯酸鈉溶液的pH,故B錯誤;由題意可知,向硝酸銀溶液中加入氯化鉀溶液時,硝酸銀溶液過量,再加入碘化鉀溶液時,只能證明有沉淀的生成,不能證明存在沉淀的轉化,無法比較氯化銀和碘化銀的溶解度大小,故C錯誤;新制氯水中的氯氣和次氯酸都能與碘化鉀反應生成使淀粉變藍色的碘,則溶液變藍色不能說明溶液中存在氯氣,無法證明氯氣與水的反應存在限度,故D錯誤。3.(2022·廣東卷,8)實驗室用MnO2和濃鹽酸反應生成Cl2后,按照凈化、收集、性質檢驗及尾氣處理的順序進行實驗。下列裝置(“→”表示氣流方向)不能達到實驗目的的是(

)D[A]

[B]

[C]

[D]【解析】

濃鹽酸易揮發,制備的氯氣中含有HCl,可用飽和食鹽水除去HCl,Cl2可用濃硫酸干燥,故A不符合題意;氯氣的密度大于空氣的密度,可用向上排空氣法收集,故B不符合題意;濕潤的紅布條褪色,干燥的紅布條不褪色,可驗證干燥的氯氣不具有漂白性,故C不符合題意;氯氣在水中的溶解度較小,應用NaOH溶液吸收尾氣,故D符合題意。4.(2021·北京卷,19)某小組探究鹵素參與的氧化還原反應,從電極反應角度分析物質氧化性和還原性的變化規律。(1)濃鹽酸與MnO2混合加熱生成氯氣。氯氣不再逸出時,固液混合物A中仍存在鹽酸和MnO2。①反應的離子方程式是

。

③根據電極反應式,分析A中仍存在鹽酸和MnO2的原因。ⅰ.隨c(H+)降低或c(Mn2+)升高,MnO2氧化性減弱。ⅱ.隨c(Cl-)降低,

。

Cl-還原性減弱(或Cl2的氧化性增強)【解析】

③反應不能發生也可能是還原劑還原性減弱,或者產生了氧化性更強的氧化劑,即Cl-還原性減弱或Cl2的氧化性增強。④補充實驗證實了③中的分析。序號實驗操作試劑產物Ⅰ較濃H2SO4有氯氣Ⅱa有氯氣Ⅲa+b無氯氣a是

,b是

。

KCl固體(或濃/飽和溶液)MnSO4固體(或濃/飽和溶液)【解析】

④可以從增大氯離子濃度的角度再結合實驗Ⅱ的現象分析,試劑a可以是KCl固體(或濃/飽和溶液);結合實驗Ⅲ的現象是沒有氯氣,且實驗Ⅲ也加入了試劑a,那一定是試劑b影響了實驗Ⅲ的現象,再結合原因ⅰ可知試劑b是MnSO4固體(或濃/飽和溶液)。(2)利用c(H+)對MnO2氧化性的影響,探究鹵素離子的還原性。相同濃度的KCl、KBr和KI溶液,能與MnO2反應所需的最低c(H+)由大到小的順序是

,從原子結構角度說明理由:

。

KCl>KBr>KICl、Br、I位于第ⅦA族,從上到下電子層數逐漸增加,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,陰離子的還原性逐漸增強【解析】(2)非金屬性越弱,其陰離子的還原性越強,反應時所需的氫離子濃度越小,故順序是KCl>KBr>KI;其原因是Cl、Br、I位于第ⅦA族,從上到下電子層數逐漸增加,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,陰離子的還原性逐漸增強。(3)根據(1)中結論推測:酸性條件下,加入某種化合物可以提高溴的氧化性,將Mn2+氧化為MnO2。經實驗證實了推測,該化合物是

。

AgNO3(或Ag2SO4)【解析】(3)根據(1)中的結論推測隨Cl-濃度降低導致二氧化錳的氧化性減弱,那么如果降低Br-濃度則可以提高溴的氧化性,將Mn2+氧化為MnO2,故該化合物為AgNO3或Ag2SO4。(4)Ag分別與1mol·L-1的鹽酸、氫溴酸和氫碘酸混合,Ag只與氫碘酸發生置換反應,試解釋原因:

。

(5)總結:物質氧化性和還原性變化的一般規律是

。

氧化劑(還原劑)的濃度越大,其氧化性(還原性)越強,還原產物(氧化產物)的濃度越大,氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越弱;還原反應中,反應物濃度越大或生成物濃度越小,氧化劑氧化性越強【解析】

(5)物質氧化性和還原性還與物質的濃度有關,濃度越大,氧化性或者還原性越強,故規律為氧化劑(還原劑)的濃度越大,其氧化性(還原性)越強,還原產物(氧化產物)的濃度越大,氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越弱;還原反應中,反應物濃度越大或生成物濃度越小,氧化劑氧化性越強。海水中提溴、提碘——富集方法的應用微專題61.海水中提取溴(1)工藝流程。(2)各個階段的工藝與反應。項目濃縮氧化富集主要工藝與目的提高溴離子濃度;利用海水淡化或鹽場的苦鹵通入氯氣;把溴離子氧化為溴單質水蒸氣或熱空氣加熱;還原劑吸收或堿性溶液吸收,提高溴離子濃度2.海帶中提取碘(1)工藝流程。(2)各個階段的工藝與反應。項目轉化氧化分離主要工藝與目的灼燒、浸泡、過濾;得到含I-溶液通入氯氣;把I-氧化為碘單質萃取、蒸餾或反萃取、過濾;把碘單質從溶液中分離出來典型例題浩瀚的海洋中蘊藏著豐富的資源。從海水中可以提取很多有用的物質。Ⅰ.提溴工業。用海水曬鹽之后的苦鹵可提取溴,提取流程如圖:(1)用熱空氣能將溴單質吹出的原因是

。

溴單質的沸點低,易揮發【解析】

(1)用熱空氣能將溴單質吹出的原因是溴單質的沸點低,易揮發。(2)寫出④發生反應的化學方程式:

。

(3)已知某溶液中Cl-、Br-、I-的物質的量之比為2∶3∶4,現欲使溶液中的Cl-、Br-、I-的物質的量之比變為4∶3∶2,那么通入Cl2的物質的量是原溶液中I-的物質的量的

。

Ⅱ.提取碘。活性炭吸附法是工業提取碘的方法之一,其流程如圖:(4)請列舉除蒸餾法外海水淡化的一種方法:

。

電滲析法(或反滲透法,合理【解析】

(4)海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法和反滲透法等。即可)(5)寫出反應①的離子方程式:

。

(6)方案甲中,根據I2的特性,分離操作X應為

、冷凝結晶。

升華(或加熱)【解析】

(6)方案甲中,根據I2的特性,分離操作X應為升華(或加熱)、冷凝結晶。(7)Cl2、KMnO4等都是常用的強氧化劑,但該工藝中氧化鹵水中的I-卻選擇了價格較高的NaNO2,原因是

。

【解析】

(7)Cl2、KMnO4等都是常用的強氧化劑,但該工藝中氧化鹵水中的I-卻選擇了價格較高的NaNO2,原因是氯氣、高錳酸鉀都是強氧化劑,會繼續氧化I2,生成HIO3,降低了產率。氯氣、高錳酸鉀都是強氧化劑,會繼續把I2氧化為HIO3,降低了產率(8)方案乙中,已知反應③過濾后,濾液中仍存在少量的I2、I-。為了檢驗濾液中的I-,某小組同學設計如下實驗方案,請將實驗步驟補充完整。實驗中可供選擇的試劑:稀硫酸、淀粉溶液、Fe2(SO4)3

溶液、CCl4。a.將濾液用CCl4多次萃取、分液,直到水層用淀粉溶液檢驗不出碘單質存在;b.從水層取少量溶液于試管中,

。

滴加少量Fe2(SO4)3溶液,再滴加幾滴淀粉溶液,振蕩,若變藍,則含有I-針對訓練考向一海水中溴的富集(一)還原劑吸收富集1.(2024·浙江金華模擬)工業上常用的一種提溴技術叫做“吹出法”,過程如圖,下列有關說法不正確的是(

)A【解析】

酸化的主要目的是抑制Cl2與水反應,故A錯誤;鼓入熱空氣吹出溴是利用了溴的低沸點,溴單質易揮發,故B正確;將含溴混合氣從底部通入設備二(吸收塔)中,上升過程中與上方下落的亞硫酸溶液充分反應,故C正確;實現大量液溴和少量溴水分離的方法是分液法,設備三中的蒸氣冷凝后得到液溴和溴水的混合物,可用分液法分離,故D正確。(二)堿性溶液吸收富集2.(2024·北京西城區一模)溴及其化合物廣泛應用于醫藥、農藥和阻燃劑等生產中。一種利用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖。C(三)聚四氟乙烯氣態膜法富集3.聚四氟乙烯氣態膜法富集基本原理如圖所示:(1)經處理后的含Br2海水透過膜孔與NaOH吸收液發生反應,得到富集液后再加酸、精餾可得Br2,若向富集液加稀硫酸酸化,反應的離子方程式是

。

(2)聚四氟乙烯氣態膜法與吹出法相比,優點是

。

工藝流程簡單,不使用污染性較強的氯氣,較環保(合理即可)【解析】(2)聚四氟乙烯氣態膜法與吹出法相比,優點是工藝流程簡單,不使用污染性較強的氯氣,較環保等。考向二海水中碘的富集(四)高分子樹脂、活性炭吸附富集4.用高分子吸附樹脂提取鹵水中的碘(主要以I-形式存在)的工藝流程如圖,下列說法不正確的是(

)[A]若②和⑤中分別得到等量I2,則消耗的n(Cl2)∶n(KClO3)=5∶2[B]④的作用是將吸附的碘還原而脫離高分子樹脂[C]經①和④所得溶液中,c(I-)后者大于前者[D]由⑥得到碘產品的過程,主要發生的是物理變化AD(五)離子交換法富集6.離子交換法從海帶中提取碘是一種較為先進的制碘工藝。如圖是使用離子交換樹脂的“離子交換法”從海帶中提取碘的主要流程。依據整個生產流程分析是否可以加過量H2O2?

(填“是”或“否”),說明理由:

。

(1)下列各步反應中,屬于氧化還原反應的有

(填字母)。

A.交換吸附 B.洗脫C.酸化 D.NaCl洗脫(2)酸性條件下,原料被H2O2氧化時發生的反應有①

;

BC否導致后續反應無法進行(六)萃取和反萃取法富集碘7.海帶中含有豐富的碘元素。某化學興趣小組設計的海帶提碘實驗流程如圖。下列說法中正確的是(

)[A]上述流程中各步操作用到的儀器包括:[B]“氧化”時,試劑可選用O2、H2O2或Br2[C]上述流程包括三個氧化還原反應和三種分離操作A反萃取法及其應用(1)反萃取是用反萃取劑使被萃取物從有機相返回水相的過程,是萃取的逆過程。反萃取時所使用的水相溶液稱為反萃取劑。歸納拓展(3)在工業生產中為了避免使用有毒的CCl4,現代工業又開發了用活性炭吸附、I2堿液淋洗再酸化、高分子膜富集等多種綠色生產工藝。現在也開發出了電解法的生產工藝。歸納拓展課時作業12氯及其化合物(時間:30分鐘滿分:60分)一、選擇題(共8小題,每小題5分,共40分)1.向下列溶液中通入氯氣,現象和結論描述正確的是(

)[A]品紅溶液:紅色褪去,加熱該褪色溶液,仍無色;氯氣具有漂白性[B]紫色石蕊溶液:先變紅,后褪色;氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸[C]含酚酞的氫氧化鈉溶液:紅色褪去;氯氣只作氧化劑[D]硫化鈉溶液:溶液變渾濁;氯氣只作還原劑B2.下列關于氯及其化合物的性質與用途具有對應關系的是(

)[A]Cl2易液化,可用于生產鹽酸[B]ClO2有強氧化性,可用于自來水消毒[C]CCl4難溶于水,可用作滅火劑[D]HCl極易溶于水,可用于檢驗NH3B

【解析】

氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫,所以可用于生產鹽酸,與氯氣易液化的性質無關,A不符合題意;CCl4不能燃燒且不支持燃燒,密度比空氣大,可以隔絕氧氣,故可用作滅火劑,與其難溶于水無關,C不符合題意;HCl可用于檢驗NH3是因為其與NH3反應生成NH4Cl固體,可以看到白煙,與HCl的水溶性無關,D不符合題意。3.(2024·山東聊城階段練習)常溫下,將Cl2緩慢通入一定量的水中至飽和,然后向所得飽和氯水中逐滴加0.1mol·L-1的氫氧化鈉溶液,整個過程中pH變化如圖所示,下列有關敘述正確的是(

)[A]②點之前所發生反應的離子方程式為Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-[B]③點所示溶液中:c(Na+)=c(HClO)+2c(ClO-)[C]實驗過程中溶液的pH可以用pH試紙測得[D]曲線④點處水的電離程度最大B4.(2024·福建廈門階段練習)某化學興趣小組設計了如圖裝置,該裝置能制取Cl2,并進行相關性質實驗。下列說法正確的是(

)[A]按照圖示連接儀器后的操作是裝入各個試劑[B]實驗過程中應先點燃E處的酒精燈,再點燃A處的酒精燈[C]裝置D中的現象是先變藍后褪色[D]裝置G可以儲存多余的氯氣D【解析】

連接好儀器后應該先檢查裝置的氣密性,A錯誤;應該先點燃A處的酒精燈,產生氯氣,一段時間后,再點燃E處的酒精燈,B錯誤;氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,所以紫色石蕊溶液變紅,由于次氯酸具有漂白性,所以溶液會褪色,C錯誤;裝置G中的溶液為飽和的食鹽水,由于氯氣在飽和食鹽水中的溶解度不大,實驗結束后,關閉活塞K,G可以儲存多余的氯氣,D正確。5.(2024·山東聊城模擬)ClO2是一種高效、低毒的消毒劑。實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料,制備ClO2的流程如圖。已知:①電解過程中氯元素被氧化。②ClO2是一種黃綠色、易溶于水的氣體;三氯化氮(NCl3)為黃色油狀液體,很不穩定,受熱90℃以上或受震動時發生猛烈爆炸。下列說法錯誤的是(

)B6.某校化學興趣小組利用如圖裝置在實驗室制備“84”消毒液,下列說法正確的是(

)[A]裝置Ⅰ中的KMnO4可以替換成MnO2[B]裝置Ⅱ可以除去Cl2中HCl雜質,還可以防止倒吸[C]裝置Ⅲ中消耗5.6LCl2(標準狀況),轉移0.5mol電子[D]裝置Ⅳ的作用是吸收空氣中的CO2和水蒸氣B【解析】

裝置Ⅰ制備Cl2,裝置Ⅱ除去Cl2中混有的HCl氣體,裝置Ⅲ制備NaClO,裝置Ⅳ處理尾氣。裝置Ⅰ中沒有加熱裝置,故不能將KMnO4替換成MnO2,A錯誤;裝置Ⅱ可以除去Cl2中HCl雜質,長頸漏斗可以平衡壓強,還可以防止倒吸,B正確;裝置Ⅲ中消耗5.6L即0.25molCl2(標準狀況),Cl2發生歧化反應生成NaCl和NaClO,轉移0.25mol電子,C錯誤;裝置Ⅳ的作用是吸收未反應的Cl2,防止污染空氣,D錯誤。7.(2024·江蘇蘇錫常鎮四市一模)探究NaClO溶液的性質,下列實驗方案能達到探究目的的是(

)B選項探究目的實驗方案[A]檢驗NaClO溶液中的Na+用潔凈的鉑絲蘸取少量NaClO溶液,在酒精燈上灼燒,透過藍色鈷玻璃觀察火焰顏色[B]檢驗NaClO溶液的氧化性將NaClO溶液滴入淀粉-KI溶液中,觀察溶液顏色變化[C]檢驗NaClO溶液的pH用潔凈的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH試紙上,待變色后與標準比色卡比對[D]檢驗NaClO溶液的還原產物將少量NaClO溶液與FeCl2充分反應后,滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,觀察沉淀產生情況8.(2025·福建寧德期中)常壓下,研究Cl2在鹽酸中的溶解度(用溶解Cl2的物質的量濃度表示)。隨鹽酸濃度的變化,不同溫度下Cl2的溶解度如圖1所示,溶液中含氯粒子的濃度變化如圖2所示,下列說法正確的是(

)[A]由圖1可知,溫度升高,在一定濃度的鹽酸中Cl2溶解度增大[B]由圖2可知,隨鹽酸濃度增大,與水反應的Cl2逐漸增多[C]鹽酸濃度小于0.5mol·L-1時,主要發生的反應為Cl2+H2OHCl+HClO[D]鹽酸濃度大于0.5mol·L-1時,隨鹽酸濃度增大HClO濃度減小的主要原因是HClO分解C二、非選擇題(共1小題,共20分)9.(20分,每空4分)利用“價—類”二維圖研究物質的性質是化學研究的重要手段。如圖是氯元素的化合價與部分物質類別的對應關系。回答下列問題。(1)X是一種含氧酸,其電離方程式為

。

(2)氯的某種氧化物(ClmOn)中氯、氧元素的質量之比為71∶48,則m∶n=

。

2∶3(3)Y常用于實驗室制取O2,在400℃時分解只生成兩種鹽,其中一種是無氧酸鹽,另一種鹽的陰、陽離子個數之比為1∶1,生成兩種鹽的化學式分別為

。

KCl、KClO4【解析】(3)由分析可知,Y是KClO3,在400℃時分解只生成兩種鹽,其中一種是無氧酸鹽,該鹽應是KCl,另一種鹽的陰、陽離子個數之比為1∶1,結合氧化還原反應規律推知,另一種鹽是KClO4。(4)NaClO2具有很強的氧化性,常用作消毒劑,其消毒效率是Z的

倍(還原產物都是Cl-,消毒效率以單位物質的量得到的電子數表示)。

2【解析】(4)NaClO2、Cl2在消毒時,還原產物都是Cl-,消毒效率以單位物質的量得到的電子數表示,1molNaClO2得到4mol電子,1molCl2得到2mol電子,則NaClO2的消毒效率是Cl2的2倍。(5)Cl2O可用潮濕的Z與Na2CO3反應制取,同時生成NaHCO3,反應中Z既體現氧化性,又體現還原性,該反應的化學方程式為

。

課時作業13鹵族元素溴、碘單質的提取(時間:30分鐘滿分:70分)一、選擇題(共9