知识清单09 氯及其重要化合物-【上好课】2025年高考化学一轮复习知识清单（新高考专用）

知识清单09 氯及其重要化合物 知识点01 氯及其化合物的性质及应用 知识点02 氯气的实验室制法 知识点03 卤素的性质及卤离子的检验 知识点04 溴、碘的提取 知识点01 氯及其化合物的性质及应用 一、氯气的性质 1．氯气的物理性质 氯气是一种_______色、有_______气味的气体，密度比空气______，_______于水（______），易液化，有毒。 工业上通常将氯气液化后保存在_______里。 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：____________________________________________。 2．氯气的化学性质 (1)氧化性 ①与金属单质反应： 与铁反应：____________________________，实验现象：_____________________。 与铜反应：____________________________，实验现象：_____________________。 ②与非金属单质反应： a．与H2反应：____________________________，实验现象：____________________________。 应用：工业上制_______。 H2与Cl2的混合物点燃或光照发生_______。 b．能将P氧化为PCl3、PCl5，与Si反应生成_______。 ③与还原性物质反应： 与KI溶液反应：____________________________，实验室用_____________________试纸检验Cl2。 与SO2水溶液反应：____________________________。 与FeCl2溶液反应：____________________________。 (2)Cl2与水和碱反应——歧化反应 a．与水反应：____________________________（_______反应） b．与NaOH溶液反应：___________________________________。 应用：实验室用NaOH溶液吸收______________，工业上制取______________。 c．与石灰乳反应制取漂白粉：___________________________________ 漂白粉的主要成分是_____________________，有效成分是_______，漂粉精的主要成分是_______。 3．氯水的成分和性质 氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有_______与水反应。 (1)氯水中存在三种平衡关系： ①__________________________ ②________________________ ③_____________________ 氯水中存在的微粒： (2)氯水性质的多重性 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 注：氯水常代替氯气进行溶液中的实验。 (4)液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 类别(纯净物或混合物) 微粒 颜色 性质 二、次氯酸和次氯酸盐的性质 1．次氯酸 (1)弱酸性：酸性比碳酸_______ (2)不稳定性：_____________________，久置氯水的成分是_______。氯水要现用现配，保存在_______试剂瓶中。 (3)强氧化性：使有色布条_______，具有_______作用和______________作用。 2．次氯酸的漂白原理、特点及应用范围 (1)原理：将有色有机物质氧化为_______的无色物质。 (2)特点：被HClO漂白后的物质，久置后_______恢复原色，即HClO的漂白具有_______性。 (3)应用范围：几乎所有有色有机物质遇HClO都会褪色。 3．含氯消毒剂的合理使用 (1)漂白粉应_______、_______保存，并置于_______干燥处。 (2)含氯漂白剂与洁厕剂（含有_______）不能混合使用，因为两者混合会反应生成_______。 (3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯：杀菌、消毒能力比氯气_______。 (1)发生氯气泄漏时，污染区的居民应向低洼处转移( ) (2)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟，若反应后，向集气瓶中加少量水振荡，可得到棕黄色溶液( ) (3)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，故氯水中无Cl2分子( ) (4)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质( ) (5)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2 ( ) (6)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂( ) (7)氯气与水反应，其中氯气是氧化剂，水是还原剂( ) (8)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA( ) (9)1 mol Cl2与足量强碱完全反应转移电子数为NA( ) (10)可以用pH试纸测定氯水的pH( ) (11)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯( ) (12)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水、石灰粉( ) (13)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存( ) (14)84消毒液和洁厕灵混合施用效果更好( ) (15)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性( ) 一、氯气及氯水的性质 1．根据下列装置图回答问题 (1)A、B通入Cl2后，观察到的现象是______________________________________，根据现象可得出的结论是__________________________________________________。 (2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_____________________________。 (3)F装置的作用是______________________________。 (4)实验开始后，观察装置C中的现象是__________________________________。 (5)装置E中发生反应的离子方程式是______________________________。 (6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是___________________________。 2．某学习小组设计以下六个实验探究氯水的成分，请填表。 实验序号 操作及现象 结论 ① 观察氯水的颜色呈黄绿色 氯水中含________ ② 将氯水滴加到AgNO3溶液中产生白色沉淀 氯水中含________ ③ 将氯水滴到淀粉-KI试纸上，试纸变蓝 氯水中含________ ④ 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中，产生气泡 氯水中含________ ⑤ 将氯水滴加到石蕊溶液中，溶液先变红后褪色 氯水中含______和_____ ⑥ 将氯水滴加到有色布条上，布条褪色 氯水含______ 3．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。 (1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。 (2)c过程中的现象是____________________________。 (3)b过程中反应的离子方程式为_______________________________________。 (3)a过程中反应的化学方程式为__________________________________。 二、含氯消毒剂的应用 1．NaClO是“84”消毒液的有效成分。请回答下列问题： (1)NaClO中Cl元素的化合价是______。 (2)浸泡衣物时加入“84”消毒液，在空气中放置一段时间后漂白效果更好，结合离子方程式解释原因： _____________________________________________________________。 (3)若将“84”消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是_____________________________________________。 2．漂白粉在空气中长时间放置，最终得到的固体产物为___________，结合化学方程式解释原因： _____________________________________________________________。 3．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水的消毒。 (1)NaClO2在酸性条件下反应生成ClO2和NaCl，写出反应的离子方程式： ______________________________________________。 (2)ClO2在强碱性环境中失效，可能的原因是会发生歧化反应生成ClO和ClO， 写出反应的离子方程式：___________________________________________________。 知识点02 氯气的实验室制法 1．制取原理 实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。 用MnO2制取Cl2的方程式：__________________________________________。 2．实验装置 (1)制备装置：_____________________ 气体 (2)净化装置：用______________除去HCl气体，用_______除去水蒸气。 (3)收集方法： ①氯气的密度比空气_______，可用_______排空气法。 ②氯气在饱和食盐中的溶解度_______，可以用排______________法收集。 (4)验满方法：①湿润的______________试纸，试纸变_______色；②观察氯气的颜色。 (5)尾气处理：多余的Cl2用_______（如_______）溶液吸收。 3．注意事项 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 (1)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4( ) (2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl( ) (3)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2( ) (4)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满( ) (5)在MnO2和浓盐酸反应制Cl2的实验中，若MnO2过量，则浓盐酸将完全反应( ) (6)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气( ) 氯气的实验室制法 1．Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能将盐酸中的Cl－氧化成Cl2，试分别写出反应的离子方程式。 ①________________________________________________。 ②________________________________________________。 ③________________________________________________。 2．如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。 装置B、C、D的作用分别是： B_______________________________________________________； C________________________________________________________； D_________________________________________________________。 3．某同学欲利用浓盐酸、MnO2、Fe等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质，实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是(　　) A．④中a导管应向下延伸至接近瓶底 B．若撤去⑥，则⑤中可能有Fe2O3生成 C．当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯 D．③中试纸若是湿润的，则根据产生的现象可证明氯气有酸性、漂白性 知识点03 卤素的性质及卤离子的检验 1．卤素单质性质的相似性 (1)与大多数金属反应，如Br2与Fe反应：____________________________，但I2与Fe反应生成FeI2。 (2)与H2反应生成HX：___________________ (X代表F、Cl、Br、I，下同)。 (3)与水反应：___________________________ (F2例外)。 (4)与碱溶液反应：___________________________________ (F2、I2例外)。 2．卤素单质的递变性 性质 F2 Cl2 Br2 I2 规律 颜色 逐渐_______ 状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点逐渐_______ 与氢气化合 由_______到_______ 逐渐_______ 简单离子(X－)的还原性 单质的氧化性越_______，对应离子的还原性越______ 逐渐_______ 3．卤素单质及化合物性质的特殊性 (1)氟及其化合物 ①无正价，非金属性_______，F－的还原性_______； ②与水反应：_____________________，与H2反应在暗处即爆炸； ③氢氟酸是____酸，能腐蚀玻璃，故应保存在_______中。 (2)Br2的性质 ①Br2是_______色液体，易_______； ②Br2_______溶于有机溶剂； ③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用_______塞。 (3)I2的性质 ①淀粉遇I2变_______色； ②I2加热时易_______； ③I2_______溶于有机溶剂。 4．卤素离子的检验方法 (1)沉淀法 未知液生成 (2)置换——萃取法 未知液有机层呈 (3)氧化——淀粉法检验I－ 未知液溶液变_______色，表明有I－ (1)使用含氟牙膏能预防龋齿( ) (2)向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉­KI溶液，现象为先变橙色，后变蓝色，则氧化性：Cl2＞Br2＞I2( ) (3)向无色溶液中滴加CCl4，振荡，静置，通过溶液的颜色判断是否含有I－( ) (4)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸( ) (5)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3( ) (6)浓H2SO4能干燥HCl，所以浓H2SO4也能干燥HBr、HI( ) (7)加碘盐能使淀粉变蓝( ) 一、卤素性质的实验探究 1．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　) A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强 B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强 C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O 2．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。 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。 二、卤离子的鉴别 1．下列叙述中正确的是(　　) A．能使湿润的淀粉­KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液 C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－ D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色 2．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(　　) 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　⑥FeCl3溶液、CCl4 A．①②④ B．②③⑥ C．②④⑤ D．④⑤⑥ 3．有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验： ①溶于水，得无色溶液； ②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀； ③再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。 根据上述现象判断： (1)白色固体一定含有的成分是________________，可能含有的成分是________。 (2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：__________________________________________________。 三、拟卤素和卤素互化物 1．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。 (1)写出(CN)2的电子式_________________________。 (2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式：____________________________________。 (3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气，发生反应的离子方程式为__________________________。 2．一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物，它们的性质与卤素单质相似。 (1)ICl3与水反应的产物可能为________(填化学式)。 (2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为_____________________________________，该反应是否是氧化还原反应？_________(填“是”或“否”)。 知识点04 溴、碘的提取 1．海水提取溴 (吹出法) (1)流程 (2)主要过程及反应原理 浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩； 氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2，离子方程式为：____________________________； 吹出：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气； 吸收：吹出的溴蒸气用SO2吸收，化学方程式为：____________________________； 蒸馏：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离，化学方程式为：____________________________。 2．从海带中提取碘 (1)流程 (2)主要过程及反应原理 浸泡：将海带灰中的I-溶解提取出来； 氧化：向滤液中通入Cl2，将I－氧化成I2，得到含I2的水溶液，离子方程式为：_____________________； 萃取：用有机溶剂将I2从水溶液中提取出来，分液得到I2的有机溶液； 蒸馏：将I2与有机溶剂分离。 (1)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应( ) (2)用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色( ) (3)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2( ) (4)实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌( ) 溴、碘的提取 1．海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图所示： (1)步骤①反应的离子方程式是________________________________________。 (2)步骤③反应的化学方程式是_______________________________________。 (3)步骤②中，用热空气将Br2吹出，利用溴的性质为________________，从步骤②到步骤④的目的是____________________________________。 (4)从理论上考虑，下列物质也能充分吸收Br2的是________(填字母)。 A．NaOH B．FeCl2 C．Na2SO3 D．H2O (5)步骤⑤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，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则_________________________。 2．海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。 根据上述流程图回答下列问题： (1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、_______________________________(写出1种即可)。 (2)图中制漂白粉的反应中，消耗标准状况下11.2 L Cl2，转移的电子数是__________NA。 (3)步骤Ⅰ需事先向浓缩海水中加入硫酸酸化，再通入氯气，可提高Cl2的利用率，理由是_______________ ________________________________________________。 (4)步骤Ⅰ到步骤Ⅲ的变化为“Br－→Br2→Br－→Br2”，其目的是________________________________。 (5)写出下列步骤中化学反应的离子方程式：步骤Ⅱ_______________________________________； 步骤Ⅲ____________________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 知识清单09 氯及其重要化合物 知识点01 氯及其化合物的性质及应用 知识点02 氯气的实验室制法 知识点03 卤素的性质及卤离子的检验 知识点04 溴、碘的提取 知识点01 氯及其化合物的性质及应用 一、氯气的性质 1．氯气的物理性质 氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，密度比空气大，可溶于水（1:2），易液化，有毒。 工业上通常将氯气液化后保存在钢瓶里。 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。 2．氯气的化学性质 (1)氧化性 ①与金属单质反应： 与铁反应：2Fe+3Cl22FeCl3，实验现象：生成棕色烟。 与铜反应：Cu+Cl2CuCl2，实验现象：生成棕黄色烟。 ②与非金属单质反应： a．与H2反应：H2+Cl2CuCl2，实验现象：有苍白色火焰，出现白雾。 应用：工业上制盐酸。 H2与Cl2的混合物点燃或光照发生爆炸。 b．能将P氧化为PCl3、PCl5，与Si反应生成SiCl4。 ③与还原性物质反应： 与KI溶液反应：Cl2+2KI===2KCl+I2，实验室用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2。 与SO2水溶液反应：Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。 与FeCl2溶液反应：Cl2+ 2FeCl2===2FeCl3。 (2)Cl2与水和碱反应——歧化反应 a．与水反应：Cl2+H2OHCl+HClO（可逆反应） b．与NaOH溶液反应：Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。 应用：实验室用NaOH溶液吸收多余的氯气，工业上制取消毒液。 c．与石灰乳反应制取漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 漂白粉的主要成分是CaCl2 、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 3．氯水的成分和性质 氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应。 (1)氯水中存在三种平衡关系： ①Cl2＋H2OHCl＋HClO ②HClOH＋＋ClO－ ③H2OH＋＋OH－ 氯水中存在的微粒： (2)氯水性质的多重性 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 注：氯水常代替氯气进行溶液中的实验。 (4)液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 类别(纯净物或混合物) 纯净物 混合物 混合物 微粒 Cl2 H2O、Cl2、HClO、ClO－、 Cl－、H＋、OH－ H2O、Cl－、H＋、OH－ 颜色 黄绿色 淡黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性 酸性 二、次氯酸和次氯酸盐的性质 1．次氯酸 (1)弱酸性：酸性比碳酸弱 (2)不稳定性：2HClO2HCl+O2↑，久置氯水的成分是稀盐酸。氯水要现用现配，保存在棕色试剂瓶中。 (3)强氧化性：使有色布条褪色，具有漂白作用和杀菌消毒作用。 2．次氯酸的漂白原理、特点及应用范围 (1)原理：将有色有机物质氧化为稳定的无色物质。 (2)特点：被HClO漂白后的物质，久置后不再恢复原色，即HClO的漂白具有不可逆性。 (3)应用范围：几乎所有有色有机物质遇HClO都会褪色。 3．含氯消毒剂的合理使用 (1)漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。 (2)含氯漂白剂与洁厕剂（含有盐酸）不能混合使用，因为两者混合会反应生成氯气。 (3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯：杀菌、消毒能力比氯气强。 (1)发生氯气泄漏时，污染区的居民应向低洼处转移(×) 错因：氯气密度比空气大，应向高处转移。 (2)Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟，若反应后，向集气瓶中加少量水振荡，可得到棕黄色溶液(×) 错因：CuCl2溶液呈蓝绿色。 (3)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，故氯水中无Cl2分子(×) 错因：Cl2与H2O的反应是可逆反应，故氯水中有Cl2分子。 (4)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质(×) 错因：电解质必须是化合物，Cl2是单质。 (5)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2 (×) 错因：氯气有强氧化性，直接把铁氧化到 价。 (6)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(×) 错因：Cl2中氯元素的化合价是0价，能升高也能降低，既能作氧化剂，又能作还原剂。 (7)氯气与水反应，其中氯气是氧化剂，水是还原剂(×) 错因：Cl2＋H2OHCl＋HClO，其中氯气既是氧化剂又是还原剂。 (8)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA(×) 错因：该反应为可逆反应，Cl2不能完全反应，转移电子数小于0.5NA。 (9)1 mol Cl2与足量强碱完全反应转移电子数为NA(√) 提示：Cl2与强碱是完全反应。 (10)可以用pH试纸测定氯水的pH(×) 错因：氯水有漂白性，能使pH试纸褪色，用pH试纸无法测其pH。 (11)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯(√) 提示：常温下，氯气不与Fe反应。 (12)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水、石灰粉(√) 提示：工业上制漂白粉不能选择石灰水，因为浓度太低，石灰粉是固体，很难与氯气反应。 (13)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存(√) (14)84消毒液和洁厕灵混合施用效果更好(×) 错因：84消毒液(主要成分NaClO)和洁厕灵(主要成分HCl)不能混合使用，否则会产生有毒气体——氯气。 (15)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性(√) 提示：两者都具有强氧化性，都是利用其强氧化性消毒杀菌。 一、氯气及氯水的性质 1．根据下列装置图回答问题 (1)A、B通入Cl2后，观察到的现象是______________________________________，根据现象可得出的结论是__________________________________________________。 (2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_____________________________。 (3)F装置的作用是______________________________。 (4)实验开始后，观察装置C中的现象是__________________________________。 (5)装置E中发生反应的离子方程式是______________________________。 (6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是___________________________。 答案：(1)干燥的红色(或A中)布条不褪色，湿润的红色(或B中)布条褪色　Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性 (2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO (3)吸收氯气，防止污染环境 (4)溶液先变为红色，然后褪色 (5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (6)H2O＋SO＋Cl2===2H＋＋SO＋2Cl－ 2．某学习小组设计以下六个实验探究氯水的成分，请填表。 实验序号 操作及现象 结论 ① 观察氯水的颜色呈黄绿色 氯水中含________ ② 将氯水滴加到AgNO3溶液中产生白色沉淀 氯水中含________ ③ 将氯水滴到淀粉-KI试纸上，试纸变蓝 氯水中含________ ④ 将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中，产生气泡 氯水中含________ ⑤ 将氯水滴加到石蕊溶液中，溶液先变红后褪色 氯水中含______和_____ ⑥ 将氯水滴加到有色布条上，布条褪色 氯水含______ 答案：①Cl2　②Cl－　③Cl2　④H＋　⑤H＋　HClO　⑥HClO 3．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。 (1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。 (2)c过程中的现象是____________________________。 (3)b过程中反应的离子方程式为_______________________________________。 (3)a过程中反应的化学方程式为__________________________________。 答案：(1)d (2)产生白色沉淀　2H＋＋CO===H2O＋CO2↑ (3)Cl2＋2FeCl2===2FeCl3 二、含氯消毒剂的应用 1．NaClO是“84”消毒液的有效成分。请回答下列问题： (1)NaClO中Cl元素的化合价是______。 (2)浸泡衣物时加入“84”消毒液，在空气中放置一段时间后漂白效果更好，结合离子方程式解释原因： _____________________________________________________________。 (3)若将“84”消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是_____________________________________________。 答案：(1)＋1　(2)与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸，ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，HClO浓度增大，漂白效果增强　(3)Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O 2．漂白粉在空气中长时间放置，最终得到的固体产物为___________，结合化学方程式解释原因： _____________________________________________________________。 答案：CaCO3和CaCl2　Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O 3．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水的消毒。 (1)NaClO2在酸性条件下反应生成ClO2和NaCl，写出反应的离子方程式： ______________________________________________。 (2)ClO2在强碱性环境中失效，可能的原因是会发生歧化反应生成ClO和ClO， 写出反应的离子方程式：___________________________________________________。 答案：(1)5ClO＋4H＋===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O (2)2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O 知识点02 氯气的实验室制法 1．制取原理 实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。 用MnO2制取Cl2的方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 2．实验装置 (1)制备装置：固体+液体 气体 (2)净化装置：用饱和食盐水除去HCl气体，用浓硫酸除去水蒸气。 (3)收集方法： ①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法。 ②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可以用排饱和食盐水法收集。 (4)验满方法：①湿润的淀粉-KI试纸，试纸变蓝色；②观察氯气的颜色。 (5)尾气处理：多余的Cl2用强碱（如NaOH）溶液吸收。 3．注意事项 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 (1)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4(×) 错因：在该反应中，4molHCl只有2mol参与氧化还原反应生成Cl2，故应为1∶2。 (2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl(×) 错因：Cl2与NaHCO3溶液反应，应用饱和食盐水除Cl2中混有的HCl。 (3)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2(×) 错因：Ca(OH)2溶解度小，不能将Cl2吸收完全。 (4)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满(×) 错因：用湿润的淀粉碘化钾试纸验满。 (5)在MnO2和浓盐酸反应制Cl2的实验中，若MnO2过量，则浓盐酸将完全反应(×) 错因：MnO2与稀盐酸不反应。 (6)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气(√) 氯气的实验室制法 1．Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能将盐酸中的Cl－氧化成Cl2，试分别写出反应的离子方程式。 ①________________________________________________。 ②________________________________________________。 ③________________________________________________。 答案：①ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O ②ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O ③2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O 2．如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。 装置B、C、D的作用分别是： B_______________________________________________________； C________________________________________________________； D_________________________________________________________。 答案：向上排空气法收集氯气　安全瓶作用，防止D中的液体倒吸入B中　吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境 3．某同学欲利用浓盐酸、MnO2、Fe等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质，实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是(　　) A．④中a导管应向下延伸至接近瓶底 B．若撤去⑥，则⑤中可能有Fe2O3生成 C．当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯 D．③中试纸若是湿润的，则根据产生的现象可证明氯气有酸性、漂白性 答案：D 解析：A.氯气的密度比空气的大，应采用向上排空气法收集，故需要将a导管延长至接近瓶底，A正确；B.若撤去⑥，则⑦中的水蒸气逆向进入⑤中，导致FeCl3水解生成Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解变为Fe2O3，B正确；C.加热时装置中的空气会与Fe反应，故应先通入一段时间Cl2，以排尽装置中的空气，防止加热时被空气氧化，C正确；D.③中试纸若是湿润的，氯气与水反应生成HCl和HClO，使试纸先变红后褪色，而干燥的氯气无漂白性、酸性，D错误。 知识点03 卤素的性质及卤离子的检验 1．卤素单质性质的相似性 (1)与大多数金属反应，如Br2与Fe反应：2Fe＋3Br2===2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。 (2)与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)。 (3)与水反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外)。 (4)与碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2、I2例外)。 2．卤素单质的递变性 性质 F2 Cl2 Br2 I2 规律 颜色 淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 逐渐加深 状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点逐渐升高 与氢气化合 由易到难 逐渐减弱 简单离子(X－)的还原性 单质的氧化性越弱，对应离子的还原性越强 逐渐增强 3．卤素单质及化合物性质的特殊性 (1)夫及其化合物 ①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱； ②与水反应：2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸； ③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中。 (2)Br2的性质 ①Br2是深红棕色液体，易挥发； ②Br2易溶于有机溶剂； ③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。 (3)I2的性质 ①淀粉遇I2变蓝色； ②I2加热时易升华； ③I2易溶于有机溶剂。 4．卤素离子的检验方法 (1)沉淀法 未知液生成 (2)置换——萃取法 未知液有机层呈 (3)氧化——淀粉法检验I－ 未知液溶液变蓝色，表明有I－ (1)使用含氟牙膏能预防龋齿(√) (2)向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉­KI溶液，现象为先变橙色，后变蓝色，则氧化性：Cl2＞Br2＞I2(×) 错因：氯水过量，过量的Cl2会与KI反应，不能证明Br2>I2。 (3)向无色溶液中滴加CCl4，振荡，静置，通过溶液的颜色判断是否含有I－(×) 错因：I－不溶于CCl4。 (4)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸(×) 错因：HF的水溶液是弱酸。 (5)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3(×) 错因：Fe与I2反应生成FeI2。 (6)浓H2SO4能干燥HCl，所以浓H2SO4也能干燥HBr、HI(×) 错因：浓H2SO4能氧化HBr、HI。 (7)加碘盐能使淀粉变蓝(×) 错因：加碘盐中含KIO3，淀粉遇I2变蓝。 一、卤素性质的实验探究 1．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　) A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强 B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强 C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O 答案：B 解析：在F处，可能是未反应完的Cl2与KI发生反应置换出I2，使淀粉变蓝色，不能说明Br2的氧化性比I2强。 2．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。 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：(1) (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层变为紫红色 (5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对Br2置换I2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，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Br2置换I2实验的干扰。 二、卤离子的鉴别 1．下列叙述中正确的是(　　) A．能使湿润的淀粉­KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液 C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－ D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色 答案：B 解析：还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A项错误；碘单质的CCl4溶液显紫色， C项错误；CCl4的密度比水大，应下层显橙红色，D项错误。 2．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(　　) 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　⑥FeCl3溶液、CCl4 A．①②④ B．②③⑥ C．②④⑤ D．④⑤⑥ 答案：C 解析：①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，加入NaCl中不发生反应，可以鉴别；③溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2，用苯萃取后，前两种上层均为橙红色，无法鉴别；④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色；⑤与②的原理相似，只是有色层在上层；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鉴别。 3．有一包白色固体，它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种，现进行如下实验： ①溶于水，得无色溶液； ②向上述溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀； ③再滴加稀硝酸，沉淀减少但不完全消失，同时有气泡生成。 根据上述现象判断： (1)白色固体一定含有的成分是________________，可能含有的成分是________。 (2)写出上述实验中有关反应的离子方程式：__________________________________________________。 答案：(1)KCl和K2CO3　KNO3 (2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓、2Ag＋＋CO===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋H2O＋CO2↑ 解析：由②产生白色沉淀知，可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种；由③沉淀减少且有气泡生成知，一定含有K2CO3；由沉淀不完全消失可知，一定含有KCl。 三、拟卤素和卤素互化物 1．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。 (1)写出(CN)2的电子式_________________________。 (2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式：____________________________________。 (3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气，发生反应的离子方程式为__________________________。 答案：(1) (2)(CN)2＋2NaOH===NaCN＋NaCNO＋H2O (3)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ 2．一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物，它们的性质与卤素单质相似。 (1)ICl3与水反应的产物可能为________(填化学式)。 (2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为_____________________________________，该反应是否是氧化还原反应？_________(填“是”或“否”)。 答案：(1)HCl、HIO2 (2)ICl＋2OH－===Cl－＋IO－＋H2O　否 知识点04 溴、碘的提取 1．海水提取溴 (吹出法) (1)流程 (2)主要过程及反应原理 浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩； 氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2，离子方程式为：2Br-+Cl2===Br2+2Cl-； 吹出：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气； 吸收：吹出的溴蒸气用SO2吸收，化学方程式为：Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr； 蒸馏：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离，化学方程式为：2HBr+Cl2===Br2+2HCl。 2．从海带中提取碘 (1)流程 (2)主要过程及反应原理 浸泡：将海带灰中的I-溶解提取出来； 氧化：向滤液中通入Cl2，将I－氧化成I2，得到含I2的水溶液，离子方程式为：2I-+Cl2===I2+2Cl-； 萃取：用有机溶剂将I2从水溶液中提取出来，分液得到I2的有机溶液； 蒸馏：将I2与有机溶剂分离。 (1)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应(×) 错因：海水提溴过程中涉及Br-与Br2之间的转化是氧化还原反应。 (2)用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色(×) 错因：CCl4比水重，下层是碘的CCl4溶液。 (3)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2(×) 错因：NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，遇冷又生成NH4Cl。 (4)实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌(×) 错因：灼烧固体时应在坩埚中。 溴、碘的提取 1．海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图所示： (1)步骤①反应的离子方程式是________________________________________。 (2)步骤③反应的化学方程式是_______________________________________。 (3)步骤②中，用热空气将Br2吹出，利用溴的性质为________________，从步骤②到步骤④的目的是____________________________________。 (4)从理论上考虑，下列物质也能充分吸收Br2的是________(填字母)。 A．NaOH B．FeCl2 C．Na2SO3 D．H2O (5)步骤⑤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，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则_________________________。 答案：(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ (2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr (3)易挥发　将溴浓缩，提高Br2的提取率 (4)ABC (5)溴不能完全蒸出，产率太低 解析：(4)NaOH和Br2反应生成NaBr、NaBrO和H2O，可以吸收，A正确；Fe2＋有还原性，可以被溴氧化为Fe3＋，Br2被还原为Br－，可以吸收Br2，B正确；Na2SO3可以和Br2反应，将Br2还原为Br－，能吸收Br2，C正确；H2O和Br2反应微弱，不能充分吸收Br2，D错误。 2．海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。从海水中提取一些重要的化工产品的工艺流程如图所示。 根据上述流程图回答下列问题： (1)海水淡化处理的方法有蒸馏法、冷冻法、_______________________________(写出1种即可)。 (2)图中制漂白粉的反应中，消耗标准状况下11.2 L Cl2，转移的电子数是__________NA。 (3)步骤Ⅰ需事先向浓缩海水中加入硫酸酸化，再通入氯气，可提高Cl2的利用率，理由是_______________ ________________________________________________。 (4)步骤Ⅰ到步骤Ⅲ的变化为“Br－→Br2→Br－→Br2”，其目的是________________________________。 (5)写出下列步骤中化学反应的离子方程式：步骤Ⅱ_______________________________________； 步骤Ⅲ____________________________________。 答案：(1)离子交换法(或电渗析法或反渗析法)　(2)0.5　(3)中和海水的弱碱性，避免氯气、溴与海水反应(或者酸化可抑制氯气、溴与海水反应)　(4)富集(或浓缩)溴元素　(5)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ 解析：(1)海水淡化处理的方法有：蒸馏法、冷冻法、离子交换膜法、电渗析法、反渗析法等；(2)图中制漂白粉的反应是：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，氯元素化合价由0价变化为－1价和＋1价，则2 mol 氯气反应转移电子2 mol，标准状况下11.2 L Cl2的物质的量为11.2 L÷22.4 L/mol ＝0.5 mol，故转移电子0.5 mol，即转移电子数目为0.5NA；(3)步骤Ⅰ需事先向浓缩海水中加入硫酸酸化，再通入氯气，可提高Cl2的利用率，原因是：海水呈弱碱性，氯气、溴单质与海水之间能发生反应，酸化可抑制它们与海水的反应；(4)步骤Ⅰ得到的溴溶液的浓度太低，所以步骤Ⅰ到步骤Ⅲ的变化目的是：增大溴的浓度，实现溴的富集；(5)步骤Ⅱ的离子方程式为：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋ SO，步骤Ⅲ的离子方程式为：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$