第14讲 氯及其化合物-(讲义)【红对勾讲与练】2025年高考化学大一轮复习全新方案

第四章 非金属及其化合物 第14讲 氯及其化合物 1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其重要化合 物对环境质量的影响。 考点一 氯及其化合物性质及应用   - 1.氯气 (1)物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 色 气体 刺激性 比空气 1体 积 水 溶 解 约2体积Cl2 F 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,使极少量气体飘进 鼻孔。 (2)氯气的化学性质 ①从氯的原子结构认识氯气的氧化性 得e- → 氧 化 性 金属 单质 与Fe(写化学方程式,下同): , 色烟 与Cu: , 色烟 还原性 化合物 与碘化钾溶液: 与FeCl2 溶液: 与SO2 水溶液: 非金属 单质 与H2: , 色火焰,出现白雾 能将P、Si氧化为PCl3 或PCl5、SiCl4 ②从化合价角度认识歧化反应 氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升 高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现 还原性。 歧 化 反 应 水 离子方程式: 碱 制漂白液: 制漂白粉: 2.从平衡的角度理解氯水的成分和性质 氯气能溶于水(1︰2),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- (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。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 069 hh 3.次氯酸和次氯酸盐的性质 (1)次氯酸 HClO 弱酸性 →比碳酸酸性 强氧化性 → 使有色布条褪色,用作消毒剂、漂 白剂 不稳定性 → ,氯水要现 用现配,保存在 试剂瓶中 (2)漂白液 漂 白 液 有效成分 → 制备原理 → 用途 →杀菌、消毒 漂白原理 → NaClO+CO2+H2O􀪅􀪅 NaHCO3+HClO 化学性质 →水解呈碱性,且具强氧化性 (3)漂白粉 漂 白 粉 成分 →主要成分: ,有效成分: 制备原理 → 久置 失效原理 → 、 ,必须密封保存 漂白原理 → 化学性质 →水解呈 性,且具强 性 . A 正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)Cl2 具有很强的氧化性,在化学反应中只能 作氧化剂。 ( ) (2)标准状况下,11.2 L Cl2 与水充分反应转移 电子数为0.5NA。 ( ) (3)可以用pH试纸测定氯水的pH。 ( ) (4)若贮氯罐意外发生泄漏,人们应向低洼处转 移并用浸有肥皂水的毛巾捂住鼻子。 ( ) (5)“84”消毒液的消毒原理与 H2O2 的相同,都 是利用强氧化性。 ( ) (6)向新制氯水中加入碳酸钙粉末或亚硫酸钙 粉末,能增大氯水的漂白效果。 ( )  6 题组一 氯气、氯水的性质及应用 1.下列有关氯气的说法不正确的是 ( ) A.常温下用钢瓶储运液氯 B.光照H2 和Cl2 的混合气体时,因二者迅速 化合而爆炸 C.红热的铜丝在Cl2 中燃烧,生成棕黄色固体 CuCl2 D.少量Cl2 和Fe在加热时反应生成FeCl2 2.(2023·山东济南历城二中调研)为探究新制 氯水的性质,某学生做了如表所示的实验。 其中涉及的离子方程式书写正确的是 ( ) 实验 装置 试剂X 现象 ① ② ③ ④ 滴 有 酚 酞 的 NaOH溶液 NaHCO3 溶液 HNO3 酸化 的 AgNO3 溶液 FeCl2 溶 液、 KSCN溶液 溶液红色 褪去 产生气泡 产生白色 沉淀 溶液变红色 A.实验①:Cl2+OH-􀪅􀪅Cl-+HClO B.实 验 ②:HCO-3 + HClO 􀪅􀪅ClO- + CO2↑+H2O C.实验③:ClO-+Ag++H2O􀪅􀪅AgCl↓+ 2OH- D.实 验④:Cl2+2Fe2+ 􀪅􀪅2Fe3+ +2Cl-、 Fe3++3SCN-􀜩􀜨􀜑 Fe(SCN)3 3.用滴管将新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氢 氧化钠稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突 然褪去。请你对发生这一现象的原因,提出 两种合理的猜想。 猜想一: 。 猜想二: 。 请用简单的实验方法证明你的猜想: 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 070 第四章 非金属及其化合物 3 外界因素对平衡 Cl2+H2O􀜩􀜨􀜑 H++Cl-+HClO的影响 (1)加入可溶性氯化物(如NaCl)时,c(Cl-)增大,平 衡左移,如排饱和食盐水法收集Cl2;再如用饱和食 盐水除去Cl2 中混有的HCl。 (2)加入浓盐酸,c(H+)、c(Cl-)均增大,平衡左移, 如用次氯酸盐和浓盐酸制 Cl2 时,有利于 Cl2 的 逸出。 (3)加入NaHCO3 或CaCO3,二者只与 H+反应,不 与HClO反应,c(H+)减小,平衡右移,c(HClO)增 大,氯水的漂白性增强。 (4)加入碱,c(H+)、c(HClO)减小,平衡右移,如 Cl2 的尾气处理和漂白粉的制备等。 (5)在光照条件下,HClO分解,c(HClO)减小,平衡右 移,如氯水需避光保存,久置的氯水最终会变成盐酸。 题组二 含氯化合物的性质与应用 4.(2023·湖北武汉模拟)常用的含氯消毒剂有 液氯、漂白粉、“84”消毒液、二氧化氯等。下 列说法错误的是 ( ) A.工业制取“84”消毒液的化学方程式为 Cl2+2NaOH􀪅􀪅NaCl+NaClO+H2O B.漂白粉的主要成分是CaCl2 和Ca(ClO)2 C.工业上制取漂白粉是将Cl2 通入澄清石 灰水 D.漂白粉久置失效是因为有效成分与空气中 的CO2 和水反应生成的HClO见光分解 5.某消毒液的主要成分为 NaClO,还含有一定 量的 NaOH。下列用来解释事实的方程式 中,不合理的是(已知:饱和 NaClO 溶液的 pH约为11) ( ) A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2 制备: Cl2+2OH-􀪅􀪅Cl-+ClO-+H2O B.该消毒液的pH约为12:ClO-+H2O􀜩􀜨􀜑 HClO+OH- C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为 HCl)混 用,产生有毒的 Cl2:2H+ +Cl- +ClO- 􀪅􀪅Cl2↑+H2O D.该消毒液加白醋生成 HClO,可增强漂白 作 用:CH3COOH+ClO- 􀪅􀪅HClO+ CH3COO- 6.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气 体,常用于饮用水消毒。按要求回答下列 问题: (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-3 和ClO-2,写出反 应的离子方程式: 。 (3)ClO2 和Na2FeO4 在水处理过程中分别被 还原为Cl-和Fe3+。 如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来 表示消毒效率,那么ClO2、Na2FeO4、Cl2 三种 消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是 > > (填 化 学式)。 3 1.次氯酸的漂白原理、特点及应用范围 原理 将有色物质氧化为稳定的无色物质→ 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 → 应用范围 几乎所有有机色质遇HClO都会褪色→ 2.含氯消毒剂的共同特点是利用本身的强氧化性, 或与水反应产生HClO,杀灭具有生命活性的微生物。 3.规律总结 (1)向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过 量),均生成HCO-3 和HClO。原因是酸性:H2CO3> HClO>HCO-3 。 (2)向Ca(ClO)2 溶液中通入少量CO2,发生的反应 为Ca2+ +2ClO- +CO2+H2O 􀪅􀪅CaCO3↓+ 2HClO。 (3)向Ca(ClO)2 溶液中通入SO2,生成的是CaSO4 而不是CaSO3。 (4)次氯酸根离子(ClO-)无论是在酸性、碱性还是 中性 条 件 下,均 具 有 强 氧 化 性,均 能 氧 化 I-、 Fe2+、SO2-3 、S2-等还原性离子。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 071 hh 考点二 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 的化学方程式为 。 -
 实验室还可以用其他试剂制取少量氯气, 写出用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4 与浓盐酸反应的 离子方程式: (1) 。 (2) 。 (3) 。 2.实验装置 [微思考](1)如何用最简单的方法判断氯气 已收集满? (2)实验室常用排饱和食盐水法收集氯气,请 解释用此方法收集氯气的原因。 3.注意事项 (1)盐 酸 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,不能用澄清 石灰水,因为澄清石灰水中Ca(OH)2 的含量 少,Cl2 吸收不完全。 . A 正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)含0.4 mol HCl的浓盐酸与足量的 MnO2 共热,能得到0.1 mol Cl2。 ( ) (2)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。 ( ) (3)用 饱 和 NaHCO3 溶 液 除 去 Cl2 中 混 有 的 HCl。 ( ) (4)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。 ( ) (5)用 MnO2 和浓盐酸反应制取Cl2 时,温度不 宜过高,目的是减少浓盐酸的挥发。 ( )  6 题组一 氯气的制备及性质探究实验 1.实验室用MnO2 和浓盐酸制Cl2 时,有如下操 作:①连好装置,检查装置气密性;②缓缓加 热;③加入 MnO2 粉末;④从装有浓盐酸的分 液漏 斗 中 加 入 浓 盐 酸;⑤ 将 多 余 氯 气 用 NaOH溶液吸收;⑥用向上排空气法收集氯 气。顺序排列正确的是 ( ) A.①②③④⑥⑤ B.③④②①⑥⑤ C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤ 2.(2024·广东广州期中)对浓盐酸与高锰酸钾 反应产生的气体进行如图所示的探究实验。 下列分析正确的是 ( ) A.a处酚酞褪色,说明了氯水有漂白性 B.b处湿润的红布条褪色,说明氯气有漂白性 C.c处石蕊试纸褪色,说明氯气与水生成了漂 白性物质 D.d处溶液变成橙黄色、e处试纸变成蓝色, 说明氧化性:Cl2>Br2>I2 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 072 第四章 非金属及其化合物 3.(2023·湖南岳阳模拟)某兴趣小组用KClO3 和浓盐酸制取Cl2,并探究氯、溴、碘的相关性 质,装置图如图所示(夹持装置已略去)。下 列说法错误的是 ( ) A.装置A发生反应的化学方程式为KClO3+ 6HCl(浓)􀪅􀪅KCl+3Cl2↑+3H2O B.若装置C发生堵塞,则装置B中长颈漏斗 内液面会上升 C.为了验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 分别放置湿润的有色布条、无水氯化钙、干 燥的有色布条 D.充分反应后,打开装置E的活塞,将少量溶 液滴入D中,振荡,若观察到锥形瓶下层液 体呈紫红色,则可证明氧化性Br2>I2 题组二 含氯化合物制备的综合实验 4.(2024·山东枣庄月考)漂白粉和漂粉精是常 用的消毒清洁用品,有效成分均为Ca(ClO)2, 相应的生产流程如图。 下列说法不正确的是 ( ) A.①中阳极的电极反应式为2Cl--2e-􀪅􀪅 Cl2↑ B.② 中 反 应 的 化 学 方 程 式 为 2Cl2 + 2Ca(OH)2􀪅􀪅Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O C.上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复 分解反应 D.制备漂白粉过程中,Cl2 转化为Ca(ClO)2 时,Cl原子利用率为100% 5.二氧化氯(ClO2)是一种新型的环保饮用水消 毒剂,某课题小组拟选择如图所示部分装置 制备并收集二氧化氯来探究其漂白性(装置 不可重复使用)。 已知:①常温下,亚氯酸钠(NaClO2)与氯气反 应的生成物之一为二氧化氯;②常温常压下, ClO2 是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气 体。回答下列问题: (1)制备干燥、纯净的氯气:气体发生装置是 (填字母),反应的离子方程式为 。 (2)制备二氧化氯:导管口连接顺序为a→ →n→p→j。 (3)写出装置G中发生反应的化学方程式: 。 (4)装置E的作用是 。 (5)二氧化氯还会与 H2O2 和 NaOH 的混合 溶液反应,其产物之一是NaClO2。写出该反 应的化学方程式: 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋   1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)(2023·广东卷)久置空气中的漂白粉遇 盐酸产生CO2,漂白粉的有效成分是CaCO3。 ( ) (2)(2022·全国甲卷)漂白粉与盐酸可混合 使用以提高消毒效果。 ( ) (3)(2022·浙江6月选考)“洁厕灵”(主要成 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 073 hh 分为盐酸)和“84”消毒液(主要成分为次氯酸 钠)不能混用。 ( ) (4)(2022·重庆卷) Cl2 和Br2 分别与Fe2+反 应得到Cl-和Br-。 ( ) (5)(2021·河北卷)NaClO、KClO3 等氯的含 氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强。 ( ) 2.(2023·江苏卷)实验室制取Cl2 的实验原理 及装置均正确的是 ( ) A.制取Cl2 B.除去Cl2 中的HCl C.收集Cl2 D.吸收尾气中的Cl2 3.(2022·广东卷)实验室用 MnO2 和浓盐酸反 应生成Cl2 后,按照净化、收集、性质检验及尾 气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表 示气流方向)不能达到实验目的的是 ( ) A B C D 4.(2022·北京卷)某小组同学探究不同条件下 氯气与二价锰化合物的反应。 资料:ⅰ.Mn2+ 在 一 定 条 件 下 可 被 Cl2 或 ClO- 氧 化 成 MnO2(棕 黑 色)、MnO2-4 (绿 色)、MnO-4(紫色)。 ⅱ.浓碱性条件下,MnO-4 可被 OH- 还原为 MnO2-4 。 ⅲ.Cl2 的 氧 化 性 与 溶 液 的 酸 碱 性 无 关; NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图(夹持装置略): 序号 物质a C中实验现象 通入Cl2 前 通入Cl2 后 Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉 淀,且 放 置 后 不发生变化 Ⅱ 5% NaOH 溶液 产生白色沉淀, 在空气中缓慢 变 成 棕 黑 色 沉淀 棕黑色沉淀增 多,放 置 后 溶 液变 为 紫 色, 仍有沉淀 Ⅲ 40% NaOH 溶液 产生白色沉淀, 在空气中缓慢 变 成 棕 黑 色 沉淀 棕黑色沉淀增 多,放 置 后 溶 液变 为 紫 色, 仍有沉淀 (1)B中试剂是 。 (2)通入Cl2 前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑 色的化学方程式为 。 (3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2 后的实验现象,对 于二价锰化合物还原性的认识是 。 (4)根据资料ⅱ,Ⅲ中应得到绿色溶液,实验 中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的 原因: 原因一:可能是通入 Cl2 导致溶液 的 碱 性 减弱。 原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO2-4 氧化为 MnO-4。 ①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱 的原因 , 但通过实验测定,溶液的碱性变化很小。 ②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 40% NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 074 第四章 非金属及其化合物 绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方 程式为 ; 溶液绿色缓慢加深,原因是 MnO2 被 (填“化学式”)氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧 化剂过量。 ③取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL 水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是 。 ④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿 色溶液的可能原因 。 5.(2020·全国卷Ⅲ)氯可形成多种含氧酸盐, 广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室 中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3 和NaClO,探究其氧化还原性质。 回答下列问题: (1)盛放 MnO2 粉末的仪器名称是 , a中的试剂为 。 (2)b中采用的加热方式是 ,c中化 学反应的离子方程式是 ,采用冰水浴冷却的目的是 。 (3)d的作用是 , 可选用试剂 (填字母)。 A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4 (4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶, , ,干燥,得到KClO3 晶体。 (5)取少量KClO3 和NaClO溶液分别置于1 号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试 管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加 入CCl4 振荡,静置后CCl4 层显 色。 可知该条件下 KClO3 的氧化能力 (填“大于”或“小于”)NaClO。 学习至此,请完成课时作业14 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第15讲 卤素的性质及提取 1.掌握卤素单质的性质及卤素离子的检验。2.掌握卤素单质提取的工艺流程,体会常见物质之间的转化及 分离方法。 考点一 卤素及卤素离子的检验   - 1.卤素单质性质的相似性 (1)都能与大多数金属反应,如2Fe+3Br2 􀪅􀪅2FeBr3,但I2 与Fe反应生成 。 (2)都能与 H2 反应生成 HX:X2+H2 􀪅􀪅 2HX(X代表F、Cl、Br、I,下同)。 (3)都能与水反应: (F2 例外)。 (4)都能与碱溶液反应: (F2、I2 例外)。 2.卤素单质的递变性 性质 F2 Cl2 Br2 I2 规律 颜色 色 色 色 色 逐渐 状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点 逐渐 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 075 hh 利用储氢合金的选择性吸收的特性,可制备超高纯氢气,故 D正确。 3.C 不同的金属有不同的冶炼方法,金属的冶炼方法是根据 金属的活动性强弱确定,即根据金属阳离子得电子的能力确 定,与其在自然界中的含量多少、熔点高低以及存在形式没 有太大的关系,故C项正确。 4.C 通入过量的二氧化碳,滤液中的[Al(OH)4]- 只能转化 为氢氧化铝沉淀。 􀪋􀪋高考真题演练·明考向􀪋􀪋 1.(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)√ 2.B 兽骨,甲骨文的契刻载体之一,主要是牛肩胛骨,一小部 分是羊、猪、鹿肩胛骨,还有极少部分牛肋骨,其主要成分是 碳酸钙和其他钙盐,故A不符合题意;青铜器是铜与锡、铅等 的合金,属于合金材料,故B符合题意;纸张的主要成分是纤 维素,故C不符合题意;液晶显示屏是一种采用液晶为材料 的显示器,液晶是一类介于固态和液态之间的有机化合物, 故D不符合题意。 3.C 钢是以铁为主的含碳合金,A说法正确;钢的含碳量越 高,硬度和脆性越大,B说法正确;合金的熔点比其组分的熔 点低,生 铁 含 碳 量 (2%~4.3%)大 于 熟 铁 的 含 碳 量 (约 0.1%),故生铁熔点比熟铁低,C说法错误;赤铁矿的主要成 分是Fe2O3,D说法正确。 4.B 由题图可知a、b、c对应物质分别为钠、氧化钠(过氧化 钠)、氢氧化钠或a、b、e、d对应物质分别为铜、氧化亚铜、氧 化铜、氢氧化铜。氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜,氢 氧化铜受热分解生成氧化铜,所以存在c→d→e的转化,A 合理;钠和氧化钠(过氧化钠)都能与 H2O反应生成氢氧化 钠,B不合理;新制的氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基, C合理;若b能与 H2O反应生成O2,则b为过氧化钠,结构 中含共价键和离子键,D合理。 5.C 反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间,溶液显酸性,则反应Ⅱ 是SO2 和碳酸钠溶液反应生成 NaHSO3 和二氧化碳,不是 氧化还原反应,A错误;反应Ⅱ所得溶液成分是NaHSO3,调 节溶液pH至11,使 NaHSO3 转化为 Na2SO3,故低温真空 蒸发 的 目 的 是 防 止 Na2SO3 被 氧 化,B错 误;溶 液 Y 是 Na2SO3 溶液,可循环用于反应Ⅱ的操作单元吸收SO2 气体 (气体Ⅰ),C正确;化合物X是Na2SO3,当Na2SO3 少量时, 反 应 Ⅲ 为 2CuSO4 + Na2SO3 +2H2O 􀪅􀪅 Cu2O↓ + 2H2SO4+Na2SO4,当Na2SO3 过量时,反应Ⅲ为2CuSO4+ 3Na2SO3􀪅􀪅 Cu2O↓+2SO2↑+3Na2SO4,生成的SO2 会 逸出,故当n (Na2SO3) n(CuSO4) 增大时,需补加的 NaOH 的量减少, D错误。 6.D CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压 O2 作用下,用 硫酸溶液浸取,CuS反应生成CuSO4、S、H2O,Fe2+被氧化为 Fe3+,然后加入 NH3 调 节 溶 液pH,使Fe3+ 形 成Fe(OH)3 沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中,过滤得到 的滤渣中含有S、Fe(OH)3;滤液中含有Cu2+、Zn2+,然后向 滤液中通入高压 H2,根据元素活动性:Zn>H>Cu,Cu2+ 被 还原为Cu单质,通过过滤分离出来;而Zn2+ 仍然以离子形 式存在于溶液中,再经一系列处理可得到Zn单质。经过上 述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3,金属 M 为Zn, A正确;CuS难溶于硫酸,在溶液中存在沉淀溶解平衡:CuS (s)􀜩􀜨􀜑 Cu2+(aq)+S2- (aq),增大 O2 的浓度,可以反应消 耗S2-,使之转化为S,从而使沉淀溶解平衡正向移动,从而 可促进金属离子的浸出,B正确;根据流程图可知,用 NH3 调节溶液pH时,要使Fe3+ 转化为沉淀,而Cu2+、Zn2+ 仍以 离子形式存在于溶液中,结合离子沉淀的pH 范围,可知中 和时应该调节溶液pH范围为3.2~4.2,C正确;在用H2 还 原Cu2+变为Cu单质时,H2 失去电子被氧化为 H+,若还原 时增大溶液的酸度,c(H+)增大,不利于 H2 失去电子还原 Cu单质,因此不利于Cu的生成,D错误。 素养微专题(四) 金属 及其化合物制备的“微流程设计” 【例1】 C 烟气(含 HF)通入吸收塔,加入过量的碳酸钠,发 生反应:Na2CO3+HF􀪅􀪅NaF+NaHCO3,向合成槽中通 入Na[Al(OH)4],发 生 反 应:6NaF+Na[Al(OH)4]+ 4NaHCO3􀪅􀪅Na3AlF6↓+4Na2CO3+4H2O,过 滤 得 到 Na3AlF6 和 含 有 Na2CO3 的 滤 液。 陶 瓷 的 成 分 中 含 有SiO2,SiO2 能与 HF发生反应,因此不宜用陶瓷作吸收 塔内衬材料,故 A正确;采用溶液喷淋法可增大反应物的 接触面积,提高吸收塔内烟气吸收效率,故B正确;由上述 分析知,合成槽内产物主要有 Na3AlF6、Na2CO3、H2O,故 C错误;滤液的主要成分为 Na2CO3,可回收进入吸收塔循 环利用,故D正确。 【即时训练1】 D 工业碳酸钙(含少量 Na+、Al3+ 和Fe3+ 等 杂质)先加盐酸溶解,生成氯化钙,再加适量CaO调节溶液 的pH使Al3+和Fe3+ 转化成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀过 滤除去,滤液中加碳酸铵,与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和 氯化铵,过滤得到固体碳酸钙,再加盐酸溶解得到纯净的氯 化钙溶 液,将 溶 液 进 行 蒸 发 浓 缩、冷 却 结 晶 得 到 CaCl2· 2H2O,CaCl2·2H2O脱水得到CaCl2,CaCl2 再与浓 H2O2 反应生成CaO2。试剂X用于中和酸调节溶液的pH,考虑 不引入新的杂质的情况下可用氧化钙或者氨水,故 A正 确;由以上分析可知溶液Ⅱ主要成分为氯化铵,可用作氮 肥,故B正确;由CaCl2 制取CaO2 的反应物为CaCl2 与浓 H2O2,因 H2O2 不稳定、受热易分解,因此温度不宜太高, 故C正确;操作Ⅰ为过滤,用到的仪器有烧杯、铁架台、玻璃 棒和漏斗,不需要分液漏斗,故D错误。 【例2】 D 【即时训练2】 D “氧化”时需要的温度为80 ℃,适宜选择水 浴加热方式,A正确;若省略第一次过滤,需要增加氨水的 用量,因为过量NaClO与NH3·H2O反应,还因为未过滤 掉的溶液会对加入的氨水起稀释作用,且其中含有一定浓 度的Cl-,也不利于AgCl与氨水反应,B正确;滤渣Ⅱ洗涤 后的滤液含有[Ag(NH3)2]+,则可送入“还原”工序加以利 用,C正确;还原过程中[Ag(NH3)2]+ 中银元素化合价降 低生成单质银,由+1价变为0价,N2H4·H2O中氮元素 化合价升高生成N2,由-2价变为0价,根据得失电子守恒, n{[Ag(NH3)2]+}︰n[N2H4·H2O]=4︰1,则每生成1 mol Ag,理论上消耗0.25 mol N2H4·H2O,D错误。 第四章 非金属及其化合物 第14讲 氯及其化合物 考点一 氯及其化合物性质及应用 􀪋􀪋必备知识整合·强基础􀪋􀪋 1.(1)黄绿 大 (2)①2Fe+3Cl2 点燃 􀪅􀪅2FeCl3 棕红 Cu+Cl2 点燃 􀪅􀪅CuCl2 棕黄 H2+Cl2 点燃 􀪅􀪅2HCl 苍白 Cl2+2KI􀪅􀪅2KCl+I2 Cl2+SO2+2H2O􀪅􀪅H2SO4+2HCl Cl2+2FeCl2􀪅􀪅2FeCl3 ②Cl2+H2O􀜩􀜨􀜑 H++Cl-+HClO Cl2+2NaOH􀪅􀪅NaCl+NaClO+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2􀪅􀪅CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 3.(1)弱 2HClO 光照 􀪅􀪅2HCl+O2↑ 棕色 (2)NaClO 2NaOH+Cl2􀪅􀪅NaCl+NaClO+H2O (3)CaCl2 和Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 2Cl2+2Ca(OH)2􀪅􀪅CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 碱 氧化 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -524- 参 考 答 案 Ca(ClO)2+CO2+H2O􀪅􀪅CaCO3↓+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O􀪅􀪅CaCO3+2HClO 2HClO 光照 􀪅􀪅2HCl+O2↑ 秒判正误 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.D 常温下Cl2 与铁不反应,可用钢瓶储运液氯,A项正确; Fe与Cl2 在加热时反应只生成FeCl3,生成物与Cl2 的用量 无关,D项错误。 2.D 新制氯水中存在三种分子:Cl2、HClO、H2O,四种离子: H+、Cl-、ClO-、OH-,实验①反应的离子方 程 式 为Cl2+ 2OH-􀪅􀪅Cl-+ClO-+H2O,A项错误;实验②反应的离 子方程式为 HCO-3 +H+􀪅􀪅CO2↑+H2O,B项错误;实验 ③反应的离子方程式为Ag++Cl-􀪅􀪅AgCl↓,C项错误;实 验④涉 及 反 应 的 离 子 方 程 式 为2Fe2+ +Cl2 􀪅􀪅2Fe3+ + 2Cl-、Fe3++3SCN-􀜩􀜨􀜑 Fe(SCN)3,D项正确。 3.猜想一:氯水中含有 HClO,其漂白作用使溶液褪色 猜想二: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,证明红色褪去是 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 4.C 氯气与NaOH溶液反应制备“84”消毒液,反应的化学方 程式为Cl2+2NaOH􀪅􀪅NaCl+NaClO+H2O,故 A正确; 氯气与石 灰 乳 反 应 制 备 漂 白 粉,则 漂 白 粉 的 主 要 成 分 是 CaCl2 和Ca(ClO)2,有效成分为Ca(ClO)2,故B正确;澄清 石灰水中氢氧化钙的浓度太低,工业上制取漂白粉是将Cl2 通入石灰乳中,故C错误;次氯酸钙与空气中二氧化碳、水反 应生成 HClO,HClO光照下易分解,则漂白粉久置失效是因 为有效成分与空气中的CO2 和水反应生成的 HClO见光分 解,故D正确。 5.B 已知饱和 NaClO溶液的pH约为11,这是由于ClO- 的 水解,而该消毒液的pH约为12,主要是因为其中含有一定 量的NaOH,B项不合理。 6.(1)5ClO-2 +4H+􀪅􀪅Cl-+4ClO2↑+2H2O (2)2ClO2+2OH-􀪅􀪅ClO-3 +ClO-2 +H2O (3)ClO2 Cl2 Na2FeO4 考点二 氯气的实验室制法 􀪋􀪋必备知识整合·强基础􀪋􀪋 1.MnO2+4HCl(浓) △ 􀪅􀪅MnCl2+Cl2↑+2H2O 基础强化 (1)ClO-+Cl-+2H+􀪅􀪅Cl2↑+H2O (2)ClO-3 +5Cl-+6H+􀪅􀪅3Cl2↑+3H2O (3)2MnO-4 +10Cl-+16H+􀪅􀪅2Mn2++5Cl2↑+8H2O 2.(1)提示:观察集气瓶中气体颜色的变化,若集气瓶上部充满 黄绿色气体,则证明Cl2 已收集满。 (2)提示:饱和食盐水中Cl- 浓度较大,抑制了Cl2 与水的反 应,Cl2 在饱和食盐水中的溶解度很小,因此可用排饱和食盐 水法收集氯气,且用此法可除去实验过程中挥发产生的 HCl 气体。 秒判正误 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.D 制取氯气的正确操作步骤:先连接装置、检查装置气密 性,然后装入药品,先向烧瓶中装入二氧化锰,再向分液漏斗 中装入浓盐酸,再加热制取、收集氯气,由于氯气有毒,最后 需要进行尾气吸收,故正确的排序为①③④②⑥⑤。 2.C a处酚酞褪色是因为氯 气 和 NaOH 反 应 生 成 NaCl和 NaClO,且浓盐酸会挥发出 HCl气体,也会中和NaOH,所以 酚酞褪色不能说明氯水有漂白性,A错误;氯气本身不具有 漂白性,与水反应生成的 HClO具有漂白性,B错误;石蕊试 纸褪色说明氯气与水生成漂白性物质,C正确;d处溶液变成 橙黄色说明氯气氧化Br-生成Br2,但后续生成的碘单质,也 可能是未反应的氯气将其氧化,所以无法比较Br2 和I2 的氧 化性强弱,D错误。 3.D 常温下浓盐酸和氯酸钾在A中反应生成氯气,浓盐酸具 有挥发性,导致生成的氯气中含有 HCl,用饱和食盐水除去 氯气中 HCl,氯气没有漂白性但次氯酸有漂白性,氯气和溴 化钠反应生成溴,溴能和 KI反应生成碘单质,氯气有毒,应 该用NaOH溶液处理尾气。根据以上分析可知装置A发生 反应的化学方程式为KClO3+6HCl(浓)􀪅􀪅KCl+3Cl2↑+ 3H2O,A正确;若装置C发生堵塞,则装置B中压强增大,因 此长颈漏斗内液面会上升,B正确;要验证氯气没有漂白性, 应该用干燥剂干燥氯气,然后用干燥的红色布条检验,则为 了验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别放置湿润的有色 布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,C正确;将氯气通入溴 化钠溶液中,导致溶液中可能含有氯气,氯气也能氧化碘离 子生成碘,干扰实验,所以若观察到锥形瓶下层液体呈紫红 色,不能证明氧化性Br2>I2,D错误。 4.D 电解NaCl溶液,阳极的电极反应式为2Cl- -2e-􀪅􀪅 Cl2↑,A正确;反应②为氯气和氢氧化钙的反应,化学方程 式为2Cl2+2Ca(OH)2 􀪅􀪅Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,B正 确;题述过程中反应①②③为氧化还原反应,反应④为化合 反应,反应⑤为复分解反应,C正确;制备漂白粉过程中,Cl2 转 化 为 Ca(ClO)2 和 CaCl2,Cl原 子 没 有 完 全 转 化 为 Ca(ClO)2,因此Cl原子利用率不是100%,D错误。 5.(1)A MnO2+4H++2Cl- △ 􀪅􀪅Mn2++Cl2↑+2H2O(或B 2MnO-4 +16H++10Cl-􀪅􀪅2Mn2++5Cl2↑+8H2O) (2)z→m→x→y→b→c→r→s (3)Cl2+2NaClO2􀪅􀪅2ClO2+2NaCl (4)吸收二氧化氯中的氯气,起到净化ClO2 的作用 (5)2ClO2+2NaOH+H2O2􀪅􀪅2NaClO2+O2+2H2O 解析:(1)若用 MnO2 作氧化剂制备Cl2,则气体发生装置应 选取装置A,因该反应需加热;若用KMnO4 作氧化剂,则气 体发生装置应选取装置B,因该反应不需要加热。反应的离 子方程式分别为 MnO2+4H+ +2Cl- △ 􀪅􀪅Mn2+ +Cl2↑+ 2H2O、2MnO-4 +16H+ +10Cl- 􀪅􀪅2Mn2+ +5Cl2 ↑ + 8H2O。(2)制备ClO2 的过程:制备Cl2,除去Cl2 中 HCl杂 质,用装置C中的浓硫酸进行干燥,用装置 G中的 NaClO2 与Cl2 反应生成ClO2 和NaCl,用装置E中的CCl4 除去多余 的Cl2,用装置F收集ClO2,用装置I吸收有毒尾气,装置I 还起到防止空气中的水蒸气进入装置F中的作用。故导管 口的连接顺序为a→z→m→x→y→b→c→r→s→n→p→j。 (3)装置 G中 制 备 ClO2 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 Cl2+ 2NaClO2􀪅􀪅2ClO2+2NaCl。(4)装置E中的CCl4 可吸收 ClO2 中的Cl2,起到净化ClO2 的作用。(5)由题意可知,反 应物为ClO2、NaOH、H2O2,产物之一是 NaClO2,根据氧化 还原反应原理及原子守恒可知,其余的产物为 O2、H2O,故 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 2ClO2 +2NaOH+ H2O2 􀪅􀪅 2NaClO2+O2+2H2O。 􀪋􀪋高考真题演练·明考向􀪋􀪋 1.(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ 2.C 实验室利用浓盐酸与 MnO2 加热制氯气,A错误;应采 取长进短出的方式洗气,以除去氯气中的氯化氢,B错误;应 用NaOH溶液吸收多余的氯气,D错误。 3.D 浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有 HCl,可用饱和食盐水 除去 HCl,Cl2 可用浓硫酸干燥,A装置能达到实验目的;氯 气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B装置能达到实 验目的;湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证 干燥的氯气不具有漂白性,C装置能达到实验目的;氯气在 水中的溶解度较小,应用 NaOH溶液吸收尾气,D装置不能 达到实验目的。 4.(1)饱和NaCl溶液 (2)2Mn(OH)2+O2􀪅􀪅2MnO2+2H2O (3)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强 (4)①Cl2+2NaOH􀪅􀪅NaCl+NaClO+H2O ②4MnO-4 +4OH-􀪅􀪅4MnO2-4 +O2↑+2H2O NaClO ③3ClO-+2MnO2+2OH-􀪅􀪅2MnO-4 +3Cl-+H2O ④Ⅲ中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢氧根离子还原 高锰酸根离子的速率,因而实验Ⅲ未得到绿色溶液 解析:在装置A中 HCl与 KMnO4 发生反应制取Cl2,由于 盐酸具有挥发性,为排除 HCl对Cl2 性质的干扰,在装置B 中盛有饱和NaCl溶液,除去Cl2 中的杂质 HCl,在装置C中 通过改变溶液的pH,验证不同条件下Cl2 与 MnSO4 的反 应,装置D是尾气处理装置,目的是除去多余的Cl2,防止造 成大气污染。(1)B中试剂是饱和 NaCl溶 液,作 用 是 吸 收 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -525- hh Cl2 中的杂质HCl气体。(2)通入Cl2 前,Ⅱ、Ⅲ中Mn2+与碱 性溶液中NaOH电离产生的OH-反应产生Mn(OH)2 白色 沉淀,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑 色 MnO2,则 沉 淀 由 白 色 变 为 棕 黑 色 的 化 学 方 程 式 为 2Mn(OH)2+O2􀪅􀪅2MnO2+2H2O。(3)对 比 实 验Ⅰ、Ⅱ 通入Cl2 后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 Mn2+的还 原 性 随 溶 液 碱 性 的 增 强 而 增 强。(4)①Cl2 与 NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应 的化学 方 程 式 为Cl2+2NaOH 􀪅􀪅NaCl+NaClO+H2O。 ②溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱性条件下,MnO-4 可被 OH-还原为 MnO2-4 ,根据得失电子守恒、电荷守恒及原子 守恒,可 知 该 反 应 的 离 子 方 程 式 为4MnO-4 +4OH- 􀪅􀪅 4MnO2-4 +O2↑+2H2O;溶液绿色缓慢加深,原因是 MnO2 在碱性条件下被 NaClO氧化,可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂 过量。③取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液 碱性减弱,溶液紫色缓慢加深,说明ClO- 将 MnO2 氧化为 MnO-4 ,发生的反应为3ClO-+2MnO2+2OH-􀪅􀪅2MnO-4 + 3Cl-+H2O。④Ⅲ中氧化剂氧化锰酸根离子的速率大于氢 氧根离子还原高锰酸根离子的速率,导致实验Ⅲ未得到绿色 溶液。 5.(1)圆底烧瓶 饱和食盐水 (2)水浴加热 Cl2+2OH-􀪅􀪅ClO-+Cl-+H2O 避免生 成NaClO3 (3)吸收尾气(Cl2) AC (4)过滤 少量(冷)水洗涤 (5)紫 小于 解析:(1)盛放 MnO2 粉末的仪器是圆底烧瓶。产生的氯气 中混有氯化氢杂质,除去氯化氢需要将气体通过饱和食盐 水。(2)b装置的加热方式为水浴加热。c装置中氯气与氢 氧化钠发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-􀪅􀪅ClO- + Cl-+H2O。根据装置b、c水浴温度的不同推知,生成氯酸 盐时需要酒精灯加热,生成次氯酸盐时需要冰水冷却,所以c 中冰水浴的目的是避免氯酸钠的生成。(3)d是尾气处理装 置,吸收氯气可以用硫化钠或氢氧化钙。(4)从溶液中获得 纯净氯酸钾的操作是冷却结晶,过滤,少量冷水洗涤,干燥, 此处用少量冷水洗涤的目的是降低氯酸钾的损耗。(5)碘在 四氯化碳中呈紫色;碘在水中的颜色为棕色或褐色,主要由 碘的浓度决定。2号试管中溶液变棕色说明生成I2,1号试 管中没有颜色变化,说明没有生成I2,由此可以判断该条件 下氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠的氧化能力。 第15讲 卤素的性质及提取 考点一 卤素及卤素离子的检验 􀪋􀪋必备知识整合·强基础􀪋􀪋 1.(1)FeI2 (3)X2+H2O􀜩􀜨􀜑 HX+HXO (4)X2+2NaOH􀪅􀪅NaX+NaXO+H2O 2.淡黄绿 黄绿 深红棕 紫黑 加深 升高 易 难 减 弱 弱 强 增强 3.塑料瓶 深红棕 挥发 橡胶 蓝 升华 4.(1)白 浅黄 黄 (2)Br- I- (3)蓝 秒判正误 (1)× (2)× (3)√ (4)× 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.D 从题图中可以看出,从F2→I2,相对分子质量逐渐增大, 沸点也逐渐升高,故①为F2,②为Cl2,③为Br2,④为I2,单 质的氧化性是①>②>③>④,D项错误。 2.C 溴水为橙色,所以孔穴4为橙色,故 A错误;孔穴2中 Br2 和KI反应生成I2,碘水为黄褐色,新制氯水呈浅黄绿色, 所以孔穴2中反应后颜色与孔穴3中颜色不同,故B错误; 孔穴3、4分别为氯水、溴水,可用于与孔穴1、2进行对比,所 以孔穴3、4的 溶 液 仅 用 作 对 比,故 C正 确;Cl2 能 置 换 出 Br2,氧化性:Cl2>Br2,Br2 能置换出I2,氧化性:Br2>I2,所 以氧化性Cl2、Br2、I2 依次减弱,故D错误。 3.D A项,在KI中加入足量新制氯水,也会置换出单质碘而 使溶液变色,故不能确定是否含有Br-;B项,Br- 和I- 均能 使酸性 KMnO4 溶 液 褪 色;C项,加 入 少 量 的 碘 水,再 加 入 CCl4 振荡,有机层是萃取I2 而显色,并没有Br2 产生。 4.B 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 溶液显紫红色,C项错误;CCl4 的密 度比水大,下层显橙红色,D项错误。 5.D (CN)2 与Cl2 性质相似,氯气与水反应生成盐酸和次氯 酸两种酸,推测(CN)2 溶于水可生成两种酸,故A正确;HCl 能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,可知 HCN也能被酸性高锰 酸钾溶液氧化,故B正确;氯气为直线形分子,则可知(CN)2 为直线形分子,故C正确;NaCN有毒,不能代替 NaCl配制 生理盐水,故D错误。 6.B BrCl中Br元素为+1价、Cl元素为-1价,BrCl与水反 应生成 HBrO和 HCl时各元素化合价不变,该反应不属于 氧化还原反应,故 A错误;该反应为BrCl+KBr􀪅􀪅KCl+ Br2,Br元素化合价由+1、-1变为0,该反应中转移电子数 为1,则1 mol BrCl与 KBr溶液完全反应时转移的电子为 1 mol,故B正确;BrCl与Cl2 性质相似,则BrCl和Cl2 都具 有强氧化性,所以二者不反应,故C错误;BrCl中Br、Cl元素 化合价分别为+1、-1,且得电子能力:Cl>Br,所以BrCl与 稀NaOH溶液反应时生成NaCl和NaBrO,故D错误。 考点二 提取卤素单质的化工流程 􀪋􀪋必备知识整合·强基础􀪋􀪋 1.Cl2 H2、NaOH 2NaCl+2H2O 电解 􀪅􀪅2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2.(2)①2NaBr+Cl2􀪅􀪅Br2+2NaCl ②Br2+SO2+2H2O􀪅􀪅2HBr+H2SO4 ③2HBr+Cl2􀪅􀪅2HCl+Br2 3.(2)Cl2+2I-􀪅􀪅I2+2Cl- 秒判正误 (1)√ (2)× (3)× (4)× 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.A 步骤③发生的反 应 为2H2O+SO2+Br2 􀪅􀪅H2SO4+ 2HBr,不是化合反应,故A错误;过程中通过Ⅰ、Ⅱ步骤富集 溴,溶液中Br2 的浓度:Ⅰ<Ⅱ,故B正确;步骤①和④中Cl2 的作用都是氧化溴离子生成溴单质,作用相同,故C正确;步 骤②利用了溴易挥发的性质,把溴单质从溶液中用热空气吹 出,故D正确。 2.(1)DE (2)不能 因NaI等无机碘化合物可溶解造成碘元素流失 (3)坩埚钳 (4)漏斗尖嘴部分没有紧靠烧杯内壁 重新进行过滤 (5)H2O2+2I-+2H+􀪅􀪅I2+2H2O 解析:(1)实验过程中的操作有灼烧、过滤、萃取分液、蒸馏, 灼烧需要坩埚,过滤需要漏斗,萃取分液用分液漏斗,蒸馏用 蒸馏烧瓶和直形冷凝管,不需要的仪器是蒸发皿和球形冷凝 管,选DE。(2)碘化钠易溶于水,用蒸馏水清洗样品,因 NaI 等无机碘化合物溶解造成碘元素流失,所以步骤Ⅰ中不能用 蒸馏水清洗样品。(3)步骤Ⅱ中停止加热后,移动坩埚应使 用坩埚钳。(4)步骤Ⅲ过滤时,出现了烧杯中滤液溅出的现 象,原因是漏斗尖嘴部分没有紧靠烧杯内壁。过滤后如果发 现滤液 仍 然 浑 浊,需 进 行 的 实 验 操 作 是 重 新 进 行 过 滤。 (5)实验步骤Ⅳ氧化过程中过氧化氢把碘离子氧化为碘单质, 发生反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+􀪅􀪅I2+2H2O。 􀪋􀪋高考真题演练·明考向􀪋􀪋 1.D 向10 mL蒸馏水中加入0.4 g I2,充分振荡,溶液呈浅棕 色,说明I2 的浓度较小,因为I2 在水中溶解度较小,A项正 确;已知I-3 (aq)为棕色,加入0.2 g锌粒后,Zn与I2 反应生 成ZnI2,生成的I-与I2 发生反应I-+I2 􀜩􀜨􀜑 I-3 ,生成I-3 使 溶液颜色加深,B项正确;I2 在水中存在溶解平衡I2(s)􀜩􀜨􀜑 I2(aq),Zn与I2 反应生成的I-与I2(aq)反应生成I-3 ,I2(aq) 浓度减小,上述溶解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C项正 确;最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应,不是置 换反应,D项错误。 2.B 氯原子半径较小,更易靠近PBr3 中的磷原子发生反应, 故相同条件下,Br2 与PBr3 反应比Cl2 与PBr3 反应难,A项 正确;OPBrCl2 与 水 发 生 的 反 应 为 OPBrCl2+3H2O 􀪅􀪅 HBr+2HCl+OP(OH)3(磷酸),生成3种酸,B项错误;因 为P—X键越长,键能越小,OPX3 越易与水反应,故相同条 件下OPBr3、OPCl3、OPF3 与水的反应依次减慢,C项正确; Br电负性大,可结合—OH上的 H,故PBr3 与C2H5OH 可 发生取代反应生成P(OC2H5)3,D项正确。 3.C A 项,向 苦 卤 中 通 入 Cl2 时 发 生 反 应:Cl2+2Br- 􀪅􀪅 2Cl-+Br2,是为了提取溴,正确;B项,可将粗盐溶解、过滤 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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