专题04 氯及其化合物（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高一化学上学期期中考点大串讲（苏教版2019必修第一册）

专题四 氯及其化合物 考点01 氯气的发现与制备 考点02 氯气的化学性质 考点03 氯水和次氯酸盐 考点04 海洋中的化学资源—氯、溴、碘 ▉考点01 氯气的发现与制备 1．氯元素的存在与发现 （1）氯元素只以化合态存在于自然界。主要以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。人体体液中的Cl-（和Na+）来自食物和食盐（重要的 调味剂）。 （2）发现：1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，意外发现产生一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体。1810年，英国化学家戴维经过实验研究，将其命名为氯气。反应的化学方程式： MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 2．氯气的物理性质 颜色 气味 状态 毒性 密度 水溶性 黄绿色 刺激性气味 气体 有毒 比空气的密度大 1体积水溶解2体积氯气 储存 氯气易液化，在加压条件下，氯气转化为液态，可储存在钢瓶中。 3．氯气的实验室制法 （1）实验室制法 实验原理 阴离子氧化法：用强氧化性物质（如MnO2、KMnO4等）将浓盐酸中的－1价的氯氧化。 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O （盐酸表现：还原性和酸性，被氧化的HCl占反应总量的1/2） 装置类型 固＋液气（如用KMnO4则为：固＋液―→气） 气体净化 Cl2（HCl、水蒸气）Cl2 气体收集 向上排空气法或排饱和食盐水法 尾气处理 用NaOH溶液吸收，离子方程式为：Cl2＋OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O 气体验满 用湿润的KI淀粉试纸：试纸变蓝色 根据氯气的颜色判断：瓶中充满黄绿色气体 装置图 注意：①因浓盐酸有挥发性，制氯装置应使用分液漏斗并盖上玻璃塞； ②为确保实验过程中分液漏斗的液体顺利流下，可采取的方法有：一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管。 制取流程 （1）制备装置类型：固体＋液体气体 （2）净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。 （3）收集方法：①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集。 （4）验满方法：①将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了黄绿色气体，则证明已集满。 （5）尾气吸收：用强碱溶液(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，溶液浓度低，吸收不完全。 （2）工业制法——电解法 反应原理 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 反应装置 现象 结论 铁棒和石墨棒上通电后有气泡产生 通电后有新的气体物质生成 铁棒周围的溶液滴加酚酞变红色 有碱性物质(NaOH)生成 将铁棒上方收集到的气体靠近火焰，有爆鸣声 有氢气生成 用手轻轻扇动在石墨棒上方收集到的黄绿色气体，闻到有刺激性气味且该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 有黄绿色刺激性气味的气体(Cl2)生成 【温馨提示】 1．氯气的实验室制法原理：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。如2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 2．反应条件：MnO2在加热条件下，只能与浓盐酸反应，不能与稀盐酸反应，若用足量 MnO2与含4molHCl的浓盐酸充分反应，理论上产生的Cl2<1mol。 3．实验室制取氯气装置的改进 装置 装置图 说明 制取 装置 ①用KMnO4代替MnO2，常温下即可反应，故不需要酒精灯加热，反应原理为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ②图中橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等，便于分液漏斗的液体流下 除杂 装置 ①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升)②该装置的作用之一是观察气体的生成速率 干燥 装置 ①用固体干燥剂CaCl2或P2O5同样能吸收Cl2中的水蒸气，但不能使用碱石灰作干燥剂，原因是Cl2能与之反应 ②若用干燥管代替U形管(见下图) 则要求气体的流向为a管进气，b管出气 尾气 处理 ①对于极易溶于水的气体(如NH3、HCl、HBr、HI等)，要设置防倒吸装置 ②该防倒吸装置中的倒扣漏斗边缘要刚好浸入到液面下，不能将整个漏斗都浸入到液面内 ▉考点02 氯气的化学性质 结构特点 强氧化性 金属 与钠：2Na＋Cl22NaCl（微热，剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量白烟） 与Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3（燃烧，产生棕色烟。生成高价态产物） 与Cu：Cu＋Cl2CuCl2（燃烧，产生棕黄色烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色。生成高价态产物） 非金属 与H2：H2＋Cl2 2HCl（点燃—苍白色火焰，瓶口白雾；光照—爆炸。工业制盐酸） 还原性化合物 与FeCl2：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 与KI：2KI＋Cl2＝2KCl＋I2 氧化性与还原性 水 Cl2＋H2OH＋+Cl－+HClO (自来水消毒) 碱 与NaOH溶液：2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O (制漂白液) 与石灰乳：2Ca(OH)2＋2Cl2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (制漂白粉) 盐 与AgNO3溶液：AgNO3＋Cl2＋H2O＝AgCl↓＋HNO3＋HClO 【温馨提示】 1．氯气与金属单质反应：氯气与除金、铂以外的绝大多数金属都能反应。变价金属单质与氯气反应，一般生成最高价氯化物，例如过量的铁丝在氯气中燃烧时，生成FeCl3而不生成FeCl2。干燥的氯气在常温下不与铁反应，因此，干燥的氯气可用钢瓶贮存。 2．氯气与非金属单质反应：氯气能与H2、磷等非金属单质反应。 （1）氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾（HCl气体极易溶于水，与中的水蒸气形成盐酸小液滴）。若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸，但在黑暗条件下能共存。 （2）磷在氯气种燃烧产生白色烟雾：2P＋3Cl22PCl3（常温液态），PCl3＋Cl2PCl5（常温固态）。说明燃烧不一定需要氧气。 ▉考点03 氯水和次氯酸盐 1．氯水的成分 （1）氯水中存在3个可逆过程：Cl2＋H2OHCl＋HClO；HClOH＋＋ClO－ ； H2OH＋＋OH－ （2）新制氯水的成分：三分子：Cl2、H2O、HClO 四离子：H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量） （3）久置的氯水因发生2HClO2HCl+O2↑反应变为稀盐酸。 2．氯水的性质实验探究 实验操作 实验现象 实验结论   干燥的有色布条不褪色；湿润的有色布条褪色 干燥氯气不具有漂白性；氯水具有漂白性 分别将新制氯水和稀盐酸滴在pH试纸上  前者试纸先变红后变为白色；后者试纸变红色 新制氯水呈酸性，有漂白性；稀盐酸无漂白性 在洁净的试管中加入1mL新制氯水，再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸。 有白色沉淀生成，且白色沉淀不溶解 氯水中含有Cl- 3．氯水性质的多重性 性质 成分 反应实例 酸性 HCl CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O 氯水滴入石蕊试液中呈红色 HClO NaOH＋HClO＝NaClO＋H2O 氧化性 Cl2 Cl2＋2FeCl2＝2FeCl3、Cl2＋Na2SO3＋H2O＝2HCl＋Na2SO4 HClO 杀菌、消毒 漂白性 HClO 使湿润有机色质褪色，如向氯水中滴石蕊试液先变红，后褪色 沉淀性 Cl－ Cl2＋Ag＋＋H2O＝AgCl↓＋H＋＋HClO 不稳定性 HClO 2HClO2HCl＋O2↑，氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存 4．次氯酸盐的制备与性质 （1）与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 ①反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ②漂白液的有效成分是次氯酸钠（NaClO）。 （2）与石灰乳反应——制取漂白粉 ①反应的化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 ②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漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。 ④次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO（漂白粉长期放置在空气中会失效：2HClO2HCl+O2↑）。 （3）次氯酸盐的强氧化性：次氯酸盐(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＋、SO、S2－等还原性离子。如：向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。 5．氯及其化合物的转化关系 【温馨提示】 1．新制氯水、久置氯水、液氯的比较 新制氯水 久置氯水 液氯 成分 (1)三种分子：Cl2、HClO、H2O (2)四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、OH－、Cl－、H2O Cl2 颜色 浅黄绿色 无色 黄绿色 性质 酸性、氧化性、漂白性 酸性 Cl2的性质 保存 棕色瓶盛装，置于阴暗处 — 低温密封 2．氯水：新制氯水(呈淡黄绿色)，属于混合物，若久置，则最终为盐酸(无色)，故久置的氯水颜色褪去(无Cl2)，氧化性减弱(无HClO、Cl2)，酸性增强。 3．漂白性：Cl2、NaClO、漂白粉本身并无漂白性，只有在一定条件下生成HClO时，才有漂白性，如干燥的Cl2不能使干燥的有色布条褪色。HClO的漂白性是永久的破坏性漂白（强氧化性漂白）。 4．漂白原理：漂白液、漂白粉的漂白原理是2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO、Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 5．漂白剂的保存：漂白粉敞口存放在潮湿的空气中容易失效，其原因是Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；2HClO2HCl＋O2↑，所以漂白粉的保存方法是密封保存。 6．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。如NaClO+HCl===NaCl+Cl2↑+H2O。 （3）新型灭菌消毒剂——二氧化氯：杀菌、消毒能力比氯气强。 ▉考点04 海洋中的化学资源—氯、溴、碘 1．海洋化学资源的特点 （1）多样性：海水中溶解和悬浮着大量的有机物和无机物，包括常量元素H、O 、Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B 、F 等13种（超过总量的 99%），其余微量元素元素，总计含有80多种元素。 （2）分散性：海水中含有元素的种类多、总储量很大，但许多元素的富集程度很低。这是从海水中提取物质需要解决的问题。 2．粗盐的提纯 （1）原则：①除杂试剂要过量；②后续试剂应能除去过量的前一试剂；③尽可能将杂质转化为所需物质；④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。 （2）粗盐中可溶性杂质的去除：海洋中的氯元素主要以可溶性的氯化物存在于海水中，经过海水晒盐获得的粗盐必须经过提纯才能用作化工原料，粗盐中所含杂质离子有Ca2+、Mg2+、SO。 步骤 杂质 加入的试剂 离子方程式 1 Mg2+ NaOH溶液 Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 2 SO BaCl2溶液 Ba2++ SO=BaSO4↓ 3 Ca2+、Ba2+ Na2CO3溶液 Ca2++ CO=CaCO3↓、Ba2++ CO=BaCO3↓ 4 OH-、CO 盐酸 H++OH-=H2O、2H++ CO=CO2↑+H2O （3）粗盐中不溶性杂质的去除 （4）提纯流程： （5）氯化钠的用途 ①氯碱工业：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ②制钠和氯气：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 ③制盐酸：H2＋Cl22HCl。 ④制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ⑤制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 3．从海水中提取溴 （1）原料：苦卤(海水晒盐后得到的母液)是海水制盐工业的副产物，其中含有高浓度的K＋、Mg2＋、Br－和SO等，是从海水中提取溴的主要原料。 （2）步骤： ①酸化：将提取食盐后的母液用硫酸酸化，目的是抑制氯、溴与水的反应。 ②氧化：将氯气通入母液中，将溶液中的溴离子转化为溴单质，离子方程式为：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。 ③空气吹出：鼓入热空气，使溴从溶液中挥发出来，冷凝得到粗溴水。 ④精制：将粗溴水进一步精制，得到高纯度的单质溴。 （3）流程：海水酸化→氯气氧化→空气或水蒸气吹出→SO2吸收使溴单质转化为HBr→氯气氧化。如图： （4）溴的用途 ①制备药物：“红药水”中含有溴元素；溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇定剂。 ②制造杀虫剂。 ③制造感光剂：溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。 4．从海带中提取碘 （1）原理 ①碘在海带中以化合态的形式存在。 ②海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(I－)的形式进入水中，可选择Cl2、H2O2等氧化剂把碘离子氧化成碘单质，离子方程式分别可表示为：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，2H＋＋H2O2＋2I－===I2＋2H2O。 （2）流程： （3）实验探究——加碘盐中碘元素的检验 ①加碘盐中碘元素的存在形式：IO3-。 ②检验原理：在酸性条件下，IO3-与I－反应的离子方程式：IO3-＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，生成的单质碘用淀粉溶液检验，现象是淀粉溶液变蓝。 ③用试纸和生活中的常见物质检验加碘盐中碘元素存在的方案： 食盐酸性溶液试纸变蓝，证明有碘元素存在。 实验现象及结论：试纸变蓝，证明有碘元素存在。 （4）碘元素的应用：碘是人体必需的微量元素，人体缺碘时患甲状腺肿大。 【温馨提示】 1．粗盐提纯 （1）用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO，所选试剂分别是碳酸钠溶液，氢氧化钠溶液和氯化钡溶液。 （2）Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，其作用除了沉淀除去Ca2+外，还要沉淀除去过量的Ba2+。 （3）过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠，故滤液中需加入盐酸，调节溶液的pH等于7，然后蒸发结晶得到较纯的氯化钠晶体。 （4）加入Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序不可以颠倒。Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入。 （5）检验食盐水中杂质离子已除干净的方法 ①取少许滤液于试管中，加入稀盐酸，再加BaCl2溶液，如无白色沉淀生成，证明SO除净。 ②取少许滤液于试管中，加入NaOH溶液，如无白色沉淀生成，证明Mg2＋除净。 ③取少许滤液于试管中，加入Na2CO3溶液，如无白色沉淀生成，证明Ca2＋已除净。 2．从海水中提取溴 （1）浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl。 （2）向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。 （3）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 （4）用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 （5）步骤③已将溴吹出，但步骤④又重新用SO2吸收溴，步骤⑤又用氯气将HBr氧化为Br2，步骤④⑤的目的是提高溴的含量，即富集溴。 （6）步骤④方程式为SO2＋Br2＋2H2O===HBr＋H2SO4；大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法，采用的仪器为分液漏斗，操作时下层液体必须从下口流出，上层液体从上口倒出。 3．从海带中提取碘 （1）用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬。 （2）向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaI＋Cl2===I2＋2NaCl。 （3）过滤，用有机溶剂萃取碘单质。 4．氯、溴、碘主要性质及离子检验 （1）卤素单质的性质 ①Br2、I2与Cl2有相似的化学性质，如均能与金属、非金属(H2)、H2O、碱反应。 ②氧化性强弱顺序为Cl2＞Br2＞I2。 （2）卤素单质的检验 Cl2 Br2 I2 常温下外观 黄绿色气体 深红棕色液体 紫黑色固体 常用检验方法 ①能使湿润的KI淀粉试纸变蓝②能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 遇淀粉溶液变蓝 （4）卤素离子的检验 检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸，因为其灵敏度高，反应现象明显。检验时，一定要加入稀硝酸，以排除CO、OH－等离子的干扰。 1．以下关于氯元素的说法中，正确的是（ ） A．氯气在自然界中能够以单质形式存在 B．氯离子和氯气均有刺激性气味 C．液氯中含有大量的氯离子 D．氯气有毒，氯离子无毒 2．氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入田鼠洞中，这是利用了氯气下列性质中的（ ） ①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤溶于水 A．①② B．②③ C．①②③ D．①④⑤ 3．世纪70年代，瑞典化学家舍勒发现一种黄绿色、有刺激性气味的气体，某兴趣小组利用下列装置进行如下实验，操作正确且能达到目的的是（ ） A．制备气体 B．闻气体气味 C．除去气体中的杂质HCl D．验证气体的漂白性 4．下图I - IV是实验室制取干燥Cl2时所需装置，下列说法不正确的是（ ） A．装置的作用是干燥Cl2 B．装置的作用是除去Cl2中HCl气体 C．装置在收集Cl2时，气体从a口进入 D．装置中NaOH溶液每吸收1mol Cl2，则反应转移2mol电子 5．氯气是一种很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述不正确的是（ ） A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟 B．氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸 C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸 D．通常状况下氯气能和Fe反应，氯气的储存不能用铁质容器 6．新制的氯水是一种复杂的混合物，如将新制氯水加入到下列溶液中①Na2S ②KOH ③FeCl3 ④Na2CO3 ⑤AgNO3 ⑥FeSO4可能导致溶液变质的有（ ） A．6种 B．5种 C．4种 D．3种 7．将紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中，溶液变蓝色，再通入氯气，溶液由蓝色先变成红色，最后颜色慢慢退去，其原因是（ ） ①氯气有漂白性 ②氯气与NaOH溶液反应 ③氯气的水溶液呈酸性 ④次氯酸有漂白性 ⑤氯化钠有漂白性 A．①④ B．②③④ C．①②③ D．④⑤ 8．利用如图所示装置进行Cl2的制备及性质检验实验。下列说法不正确的是（ ） A．固体a可为KMnO4 B．①处纸条无明显现象且②处纸条褪色，说明Cl2具有漂白性 C．③处试纸变蓝，说明氧化性：Cl2＞I2 D．实验结束后，打开止水夹向装置中鼓入空气以促进尾气吸收 9．如图为氯及其化合物的“价类二维图”，下列说法错误的是（ ） A．c可用于自来水消毒 B．工业制备b，可以用电解饱和NaCl溶液法 C．e的酸性和氧化性都强于d D．a与g、f在一定条件下都可生成b 10．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2的制备与杀菌的说法不合理的是（ ） A．NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶4 B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O C．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3 D．等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强 11．粗盐中含可溶性杂质(Na2SO4、MgCl2、CaCl2等)和难溶性杂质(泥沙等)，提纯流程图如下，有关说法错误的是（ ） A．操作①为溶解 B．步骤⑤除杂所加的试剂为稍过量的稀盐酸 C．步骤②与④的顺序可调换 D．步骤②中判断SO是否沉淀完全可在上层清液中继续滴加BaCl2溶液 12．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下： 下列说法中，不正确的是（ ） A．实验室保存溴通常加少量水 B．海水提溴发生的反应均为氧化还原反应 C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集 D．蒸馏塔中只发生了物理变化 13．海带是一种含碘量很高的海藻，从中提取的磷广泛应用于医药、食品和化工。实验室里从海带中提取碘的流程如图，下列有关说法正确的是（ ） A．实验室将干海带置于蒸发皿中灼烧 B．操作a与操作c方法相同 C．操作b中用于提取碘的试剂还可以是乙醇 D．③的离子方程式：5I-+IO3-+3H2O=3I2+6OH- 14．碘是合成碘化物的基本原料。空气吹出法从卤水中提碘的流程如下： 以下说法正确的是（ ） A．“氧化”时，通入过量Cl2保证I－被充分氧化 B．“吹出”操作在吹出塔中进行，应将含碘卤水从塔底进入，热空气从塔顶吹入 C．“吸收”操作中，碘蒸气与二氧化硫水溶液充分接触可生成两种酸 D．“吸收”操作中，含SO2的吸收液也可以用NaOH溶液代替，生成的I－、IO经酸化，即可得粗碘。使用NaOH吸收后溶液中I－、IO的物质的量之比为1∶5 15．某小组设计实验探究MnO2和浓盐酸反应的最低浓度以及氯气的性质，实验装置如图所示。 实验中，装置C中溶液先变浑浊，后变澄清；装置D中溶液先变红色，后褪色。 回答下列问题： （1）装置B中试剂是 (填名称)，装置E的作用是 。 （2）装置A中反应的离子方程式为 。 （3）能证明氯的非金属性比硫强的实验现象是 。经检验装置C中最终生成了SO42-，写出C中浑浊变澄清时反应的化学方程式： 。 （4）根据装置D中现象，有人认为SCN-被氧化了。请你设计实验证明他的观点是否正确： 。 （5）实验完毕后，利用下列装置测定装置A中剩余盐酸的浓度： 将装置A中剩余溶液过滤，取V1mL滤液进行实验，最终收集H2的体积为V2mL(已折合成标准状况)。 ①实验中部分操作步骤：a．读数     b．冷却至室温     c．调平量气管和烧杯的液面 正确操作步骤的顺序为 (填字母)。 ②能与MnO2反应的最低盐酸浓度为 mol·L-1(用含V1、V2的代数式表示)。 16．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐中除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下： （1）在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是________________________________________。 （2）第②、④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的试剂依次是________________(填化学式)。 （3）第⑥步操作中发生反应的化学方程式为____________________________________。 （4）在第③步操作中，选择的除杂试剂不能是KOH溶液，理由是________________________________。 （5）第⑤步操作中，需要的玻璃仪器有______、________、________。 17．空气吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如图所示： （1）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是___________________。 （2）步骤⑥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：______________________________________。 （3）步骤⑧中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。所用主要仪器的名称是________。 （4）步骤①②之后并未直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”后再蒸馏，这样操作的原因是______________________________________________。 18．物质分类与转化是学习化学的基石，如图为氯及其化合物的“价一类”二维图，请正确回答下列问题： （1）填写二维图缺失的内容：化学式 A_________________；类别 B_________________。 （2）某同学利用以下试剂研究 HClO4性质，进行了如下预测： 从物质类别上看，HClO4像盐酸一样属于强酸，可能与HClO4反应的有(填字母) ______________。 a．H2SO4  b．Fe c．NaOH （3）关于盐酸与NaClO反应，同学们有不同意见，甲同学认为发生反应：NaClO+HCl=NaCl+HClO，该反应属于_____________反应类型(填四大基本反应类型)；乙同学认为发生氧化还原反应，因为他曾经看到一篇报道称：某家庭主妇在清洗卫生间时，因混合使用“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是 NaClO)而发生氯气中毒事件。请写出反应方程式_____________________；该反应从化合价角度体现了盐酸具有_______________性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司17 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题四 氯及其化合物 考点01 氯气的发现与制备 考点02 氯气的化学性质 考点03 氯水和次氯酸盐 考点04 海洋中的化学资源—氯、溴、碘 ▉考点01 氯气的发现与制备 1．氯元素的存在与发现 （1）氯元素只以化合态存在于自然界。主要以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在于海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。人体体液中的Cl-（和Na+）来自食物和食盐（重要的 调味剂）。 （2）发现：1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，意外发现产生一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体。1810年，英国化学家戴维经过实验研究，将其命名为氯气。反应的化学方程式： MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 2．氯气的物理性质 颜色 气味 状态 毒性 密度 水溶性 黄绿色 刺激性气味 气体 有毒 比空气的密度大 1体积水溶解2体积氯气 储存 氯气易液化，在加压条件下，氯气转化为液态，可储存在钢瓶中。 3．氯气的实验室制法 （1）实验室制法 实验原理 阴离子氧化法：用强氧化性物质（如MnO2、KMnO4等）将浓盐酸中的－1价的氯氧化。 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O （盐酸表现：还原性和酸性，被氧化的HCl占反应总量的1/2） 装置类型 固＋液气（如用KMnO4则为：固＋液―→气） 气体净化 Cl2（HCl、水蒸气）Cl2 气体收集 向上排空气法或排饱和食盐水法 尾气处理 用NaOH溶液吸收，离子方程式为：Cl2＋OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O 气体验满 用湿润的KI淀粉试纸：试纸变蓝色 根据氯气的颜色判断：瓶中充满黄绿色气体 装置图 注意：①因浓盐酸有挥发性，制氯装置应使用分液漏斗并盖上玻璃塞； ②为确保实验过程中分液漏斗的液体顺利流下，可采取的方法有：一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管。 制取流程 （1）制备装置类型：固体＋液体气体 （2）净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。 （3）收集方法：①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集。 （4）验满方法：①将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了黄绿色气体，则证明已集满。 （5）尾气吸收：用强碱溶液(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，溶液浓度低，吸收不完全。 （2）工业制法——电解法 反应原理 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 反应装置 现象 结论 铁棒和石墨棒上通电后有气泡产生 通电后有新的气体物质生成 铁棒周围的溶液滴加酚酞变红色 有碱性物质(NaOH)生成 将铁棒上方收集到的气体靠近火焰，有爆鸣声 有氢气生成 用手轻轻扇动在石墨棒上方收集到的黄绿色气体，闻到有刺激性气味且该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 有黄绿色刺激性气味的气体(Cl2)生成 【温馨提示】 1．氯气的实验室制法原理：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。如2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 2．反应条件：MnO2在加热条件下，只能与浓盐酸反应，不能与稀盐酸反应，若用足量 MnO2与含4molHCl的浓盐酸充分反应，理论上产生的Cl2<1mol。 3．实验室制取氯气装置的改进 装置 装置图 说明 制取 装置 ①用KMnO4代替MnO2，常温下即可反应，故不需要酒精灯加热，反应原理为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ②图中橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等，便于分液漏斗的液体流下 除杂 装置 ①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升)②该装置的作用之一是观察气体的生成速率 干燥 装置 ①用固体干燥剂CaCl2或P2O5同样能吸收Cl2中的水蒸气，但不能使用碱石灰作干燥剂，原因是Cl2能与之反应 ②若用干燥管代替U形管(见下图) 则要求气体的流向为a管进气，b管出气 尾气 处理 ①对于极易溶于水的气体(如NH3、HCl、HBr、HI等)，要设置防倒吸装置 ②该防倒吸装置中的倒扣漏斗边缘要刚好浸入到液面下，不能将整个漏斗都浸入到液面内 ▉考点02 氯气的化学性质 结构特点 强氧化性 金属 与钠：2Na＋Cl22NaCl（微热，剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量白烟） 与Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3（燃烧，产生棕色烟。生成高价态产物） 与Cu：Cu＋Cl2CuCl2（燃烧，产生棕黄色烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色。生成高价态产物） 非金属 与H2：H2＋Cl2 2HCl（点燃—苍白色火焰，瓶口白雾；光照—爆炸。工业制盐酸） 还原性化合物 与FeCl2：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 与KI：2KI＋Cl2＝2KCl＋I2 氧化性与还原性 水 Cl2＋H2OH＋+Cl－+HClO (自来水消毒) 碱 与NaOH溶液：2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O (制漂白液) 与石灰乳：2Ca(OH)2＋2Cl2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (制漂白粉) 盐 与AgNO3溶液：AgNO3＋Cl2＋H2O＝AgCl↓＋HNO3＋HClO 【温馨提示】 1．氯气与金属单质反应：氯气与除金、铂以外的绝大多数金属都能反应。变价金属单质与氯气反应，一般生成最高价氯化物，例如过量的铁丝在氯气中燃烧时，生成FeCl3而不生成FeCl2。干燥的氯气在常温下不与铁反应，因此，干燥的氯气可用钢瓶贮存。 2．氯气与非金属单质反应：氯气能与H2、磷等非金属单质反应。 （1）氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口上方出现白雾（HCl气体极易溶于水，与中的水蒸气形成盐酸小液滴）。若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸，但在黑暗条件下能共存。 （2）磷在氯气种燃烧产生白色烟雾：2P＋3Cl22PCl3（常温液态），PCl3＋Cl2PCl5（常温固态）。说明燃烧不一定需要氧气。 ▉考点03 氯水和次氯酸盐 1．氯水的成分 （1）氯水中存在3个可逆过程：Cl2＋H2OHCl＋HClO；HClOH＋＋ClO－ ； H2OH＋＋OH－ （2）新制氯水的成分：三分子：Cl2、H2O、HClO 四离子：H+、Cl-、ClO-、OH-（极少量） （3）久置的氯水因发生2HClO2HCl+O2↑反应变为稀盐酸。 2．氯水的性质实验探究 实验操作 实验现象 实验结论   干燥的有色布条不褪色；湿润的有色布条褪色 干燥氯气不具有漂白性；氯水具有漂白性 分别将新制氯水和稀盐酸滴在pH试纸上  前者试纸先变红后变为白色；后者试纸变红色 新制氯水呈酸性，有漂白性；稀盐酸无漂白性 在洁净的试管中加入1mL新制氯水，再向试管中加入几滴硝酸银溶液和稀硝酸。 有白色沉淀生成，且白色沉淀不溶解 氯水中含有Cl- 3．氯水性质的多重性 性质 成分 反应实例 酸性 HCl CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O 氯水滴入石蕊试液中呈红色 HClO NaOH＋HClO＝NaClO＋H2O 氧化性 Cl2 Cl2＋2FeCl2＝2FeCl3、Cl2＋Na2SO3＋H2O＝2HCl＋Na2SO4 HClO 杀菌、消毒 漂白性 HClO 使湿润有机色质褪色，如向氯水中滴石蕊试液先变红，后褪色 沉淀性 Cl－ Cl2＋Ag＋＋H2O＝AgCl↓＋H＋＋HClO 不稳定性 HClO 2HClO2HCl＋O2↑，氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存 4．次氯酸盐的制备与性质 （1）与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 ①反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ②漂白液的有效成分是次氯酸钠（NaClO）。 （2）与石灰乳反应——制取漂白粉 ①反应的化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 ②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漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。 ④次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO（漂白粉长期放置在空气中会失效：2HClO2HCl+O2↑）。 （3）次氯酸盐的强氧化性：次氯酸盐(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＋、SO、S2－等还原性离子。如：向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。 5．氯及其化合物的转化关系 【温馨提示】 1．新制氯水、久置氯水、液氯的比较 新制氯水 久置氯水 液氯 成分 (1)三种分子：Cl2、HClO、H2O (2)四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－ H＋、OH－、Cl－、H2O Cl2 颜色 浅黄绿色 无色 黄绿色 性质 酸性、氧化性、漂白性 酸性 Cl2的性质 保存 棕色瓶盛装，置于阴暗处 — 低温密封 2．氯水：新制氯水(呈淡黄绿色)，属于混合物，若久置，则最终为盐酸(无色)，故久置的氯水颜色褪去(无Cl2)，氧化性减弱(无HClO、Cl2)，酸性增强。 3．漂白性：Cl2、NaClO、漂白粉本身并无漂白性，只有在一定条件下生成HClO时，才有漂白性，如干燥的Cl2不能使干燥的有色布条褪色。HClO的漂白性是永久的破坏性漂白（强氧化性漂白）。 4．漂白原理：漂白液、漂白粉的漂白原理是2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO、Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 5．漂白剂的保存：漂白粉敞口存放在潮湿的空气中容易失效，其原因是Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；2HClO2HCl＋O2↑，所以漂白粉的保存方法是密封保存。 6．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。如NaClO+HCl===NaCl+Cl2↑+H2O。 （3）新型灭菌消毒剂——二氧化氯：杀菌、消毒能力比氯气强。 ▉考点04 海洋中的化学资源—氯、溴、碘 1．海洋化学资源的特点 （1）多样性：海水中溶解和悬浮着大量的有机物和无机物，包括常量元素H、O 、Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B 、F 等13种（超过总量的 99%），其余微量元素元素，总计含有80多种元素。 （2）分散性：海水中含有元素的种类多、总储量很大，但许多元素的富集程度很低。这是从海水中提取物质需要解决的问题。 2．粗盐的提纯 （1）原则：①除杂试剂要过量；②后续试剂应能除去过量的前一试剂；③尽可能将杂质转化为所需物质；④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。 （2）粗盐中可溶性杂质的去除：海洋中的氯元素主要以可溶性的氯化物存在于海水中，经过海水晒盐获得的粗盐必须经过提纯才能用作化工原料，粗盐中所含杂质离子有Ca2+、Mg2+、SO。 步骤 杂质 加入的试剂 离子方程式 1 Mg2+ NaOH溶液 Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 2 SO BaCl2溶液 Ba2++ SO=BaSO4↓ 3 Ca2+、Ba2+ Na2CO3溶液 Ca2++ CO=CaCO3↓、Ba2++ CO=BaCO3↓ 4 OH-、CO 盐酸 H++OH-=H2O、2H++ CO=CO2↑+H2O （3）粗盐中不溶性杂质的去除 （4）提纯流程： （5）氯化钠的用途 ①氯碱工业：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 ②制钠和氯气：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 ③制盐酸：H2＋Cl22HCl。 ④制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ⑤制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 3．从海水中提取溴 （1）原料：苦卤(海水晒盐后得到的母液)是海水制盐工业的副产物，其中含有高浓度的K＋、Mg2＋、Br－和SO等，是从海水中提取溴的主要原料。 （2）步骤： ①酸化：将提取食盐后的母液用硫酸酸化，目的是抑制氯、溴与水的反应。 ②氧化：将氯气通入母液中，将溶液中的溴离子转化为溴单质，离子方程式为：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。 ③空气吹出：鼓入热空气，使溴从溶液中挥发出来，冷凝得到粗溴水。 ④精制：将粗溴水进一步精制，得到高纯度的单质溴。 （3）流程：海水酸化→氯气氧化→空气或水蒸气吹出→SO2吸收使溴单质转化为HBr→氯气氧化。如图： （4）溴的用途 ①制备药物：“红药水”中含有溴元素；溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇定剂。 ②制造杀虫剂。 ③制造感光剂：溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。 4．从海带中提取碘 （1）原理 ①碘在海带中以化合态的形式存在。 ②海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(I－)的形式进入水中，可选择Cl2、H2O2等氧化剂把碘离子氧化成碘单质，离子方程式分别可表示为：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，2H＋＋H2O2＋2I－===I2＋2H2O。 （2）流程： （3）实验探究——加碘盐中碘元素的检验 ①加碘盐中碘元素的存在形式：IO3-。 ②检验原理：在酸性条件下，IO3-与I－反应的离子方程式：IO3-＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，生成的单质碘用淀粉溶液检验，现象是淀粉溶液变蓝。 ③用试纸和生活中的常见物质检验加碘盐中碘元素存在的方案： 食盐酸性溶液试纸变蓝，证明有碘元素存在。 实验现象及结论：试纸变蓝，证明有碘元素存在。 （4）碘元素的应用：碘是人体必需的微量元素，人体缺碘时患甲状腺肿大。 【温馨提示】 1．粗盐提纯 （1）用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO，所选试剂分别是碳酸钠溶液，氢氧化钠溶液和氯化钡溶液。 （2）Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，其作用除了沉淀除去Ca2+外，还要沉淀除去过量的Ba2+。 （3）过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠，故滤液中需加入盐酸，调节溶液的pH等于7，然后蒸发结晶得到较纯的氯化钠晶体。 （4）加入Na2CO3溶液和BaCl2溶液的顺序不可以颠倒。Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后加入。 （5）检验食盐水中杂质离子已除干净的方法 ①取少许滤液于试管中，加入稀盐酸，再加BaCl2溶液，如无白色沉淀生成，证明SO除净。 ②取少许滤液于试管中，加入NaOH溶液，如无白色沉淀生成，证明Mg2＋除净。 ③取少许滤液于试管中，加入Na2CO3溶液，如无白色沉淀生成，证明Ca2＋已除净。 2．从海水中提取溴 （1）浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl。 （2）向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。 （3）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 （4）用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 （5）步骤③已将溴吹出，但步骤④又重新用SO2吸收溴，步骤⑤又用氯气将HBr氧化为Br2，步骤④⑤的目的是提高溴的含量，即富集溴。 （6）步骤④方程式为SO2＋Br2＋2H2O===HBr＋H2SO4；大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法，采用的仪器为分液漏斗，操作时下层液体必须从下口流出，上层液体从上口倒出。 3．从海带中提取碘 （1）用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬。 （2）向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaI＋Cl2===I2＋2NaCl。 （3）过滤，用有机溶剂萃取碘单质。 4．氯、溴、碘主要性质及离子检验 （1）卤素单质的性质 ①Br2、I2与Cl2有相似的化学性质，如均能与金属、非金属(H2)、H2O、碱反应。 ②氧化性强弱顺序为Cl2＞Br2＞I2。 （2）卤素单质的检验 Cl2 Br2 I2 常温下外观 黄绿色气体 深红棕色液体 紫黑色固体 常用检验方法 ①能使湿润的KI淀粉试纸变蓝②能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 遇淀粉溶液变蓝 （4）卤素离子的检验 检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸，因为其灵敏度高，反应现象明显。检验时，一定要加入稀硝酸，以排除CO、OH－等离子的干扰。 1．以下关于氯元素的说法中，正确的是（ ） A．氯气在自然界中能够以单质形式存在 B．氯离子和氯气均有刺激性气味 C．液氯中含有大量的氯离子 D．氯气有毒，氯离子无毒 【答案】D 【解析】A项，氯是活泼的非金属元素，氯元素在自然界中不能以游离态形式存在，A不正确；B．氯气是黄绿色具有刺激性气味的气体，氯离子呈无色，没有气味，B不正确；C．液氯是液态的氯单质，不含有氯离子，C不正确；D．氯气是黄绿色的有毒气体，食盐中氯元素是以氯离子形式存在，没有毒性，D正确；故选D。 2．氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入田鼠洞中，这是利用了氯气下列性质中的（ ） ①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化 ⑤溶于水 A．①② B．②③ C．①②③ D．①④⑤ 【答案】B 【解析】氯气密度比空气大，能接近地面进入田鼠洞，灭鼠利用氯气的毒性，故利用②、③，故选答案B。 3．世纪70年代，瑞典化学家舍勒发现一种黄绿色、有刺激性气味的气体，某兴趣小组利用下列装置进行如下实验，操作正确且能达到目的的是（ ） A．制备气体 B．闻气体气味 C．除去气体中的杂质HCl D．验证气体的漂白性 【答案】A 【解析】A项，高锰酸钾固体能与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，则题给装置能达到制备氯气的实验目的，A正确；B项，氯气有毒，闻气体气味时，应用手轻轻扇动气体，将气体飘进鼻孔，不能用鼻子直接闻气体的气味，则题给装置不能达到闻氯气气味的实验目的，B错误；C项，氯气能与饱和碳酸氢钠溶液反应，所以题给装置不能达到除去氯气中氯化氢杂质的实验目的，C错误；D项，鲜花中的水分能与氯气反应生成具有强氧化性的次氯酸使鲜花褪色，则题给装置不能达到验证氯气漂白性的实验目的，D错误；故选A。 4．下图I - IV是实验室制取干燥Cl2时所需装置，下列说法不正确的是（ ） A．装置的作用是干燥Cl2 B．装置的作用是除去Cl2中HCl气体 C．装置在收集Cl2时，气体从a口进入 D．装置中NaOH溶液每吸收1mol Cl2，则反应转移2mol电子 【答案】D 【解析】A项，浓硫酸具有吸水性，可以干燥Cl2，故A正确；B．饱和NaCl溶液可以除去Cl2中的HCl，且不会再溶解Cl2，故B正确；C．Cl2的密度大于空气，应该采用向上排空气法，因此气体从a口进入，故C正确；D．该实验的尾气为Cl2，可以用NaOH吸收，Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，因此每吸收1mol Cl2，则反应转移1mol电子，故D错误；故选D。 5．氯气是一种很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述不正确的是（ ） A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟 B．氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸 C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸 D．通常状况下氯气能和Fe反应，氯气的储存不能用铁质容器 【答案】D 【解析】A项，红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧生成氯化铜，生成棕黄色的烟，正确；B项，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸不稳定，受热分解生成氧气和氯化氢，所以久置氯水最终变为稀盐酸，正确；C项，纯净的H2在Cl2中安静地燃烧生成氯化氢，发出苍白色火焰，氯化氢结合水蒸气产生盐酸小液滴，所以集气瓶口呈现雾状，光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸，正确；D项，通常状况下氯气和Fe不反应，氯气的储存能用铁质容器，错误。 6．新制的氯水是一种复杂的混合物，如将新制氯水加入到下列溶液中①Na2S ②KOH ③FeCl3 ④Na2CO3 ⑤AgNO3 ⑥FeSO4可能导致溶液变质的有（ ） A．6种 B．5种 C．4种 D．3种 【答案】B 【解析】①新制氯水中含有Cl2和HClO等具有强氧化性的物质，会将S2-氧化导致Na2S变质，①正确；②新制氯水中Cl2、H+、HClO均能与KOH反应从而使其变质，②正确；③FeCl3与新制氯水不反应，加入新制氯水不会变质，③错误；④新制氯水中含有氢离子，会与碳酸钠反应从而使其变质，④正确；⑤新制氯水中含有Cl-，能与银离子反应生成AgCl沉淀从而使硝酸银变质，⑤正确；⑥新制氯水中Cl2、HClO能氧化Fe2+从而使其变质，⑥正确；根据以上分析可知，可能导致溶液变质的有5种，故答案选B。 7．将紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中，溶液变蓝色，再通入氯气，溶液由蓝色先变成红色，最后颜色慢慢退去，其原因是（ ） ①氯气有漂白性 ②氯气与NaOH溶液反应 ③氯气的水溶液呈酸性 ④次氯酸有漂白性 ⑤氯化钠有漂白性 A．①④ B．②③④ C．①②③ D．④⑤ 【答案】B 【解析】紫色石蕊试液滴到NaOH溶液中显蓝色，若其中的NaOH消耗完，则蓝色将转为紫色（石蕊试液本身的颜色），若溶液转为酸性，则溶液转为红色。而在具有漂白性物质的作用下，溶液颜色将慢慢消失。当过量Cl2通入该溶液时，由于Cl2与NaOH反应，NaOH被消耗，继续通入的Cl2将与H2O反应生成盐酸和次氯酸，使溶液显酸性，最终在次氯酸分子的作用下，溶液褪色。发生上述变化的原因应为②③④。Cl2、NaCl均不具有漂白性。故答案选B项。 8．利用如图所示装置进行Cl2的制备及性质检验实验。下列说法不正确的是（ ） A．固体a可为KMnO4 B．①处纸条无明显现象且②处纸条褪色，说明Cl2具有漂白性 C．③处试纸变蓝，说明氧化性：Cl2＞I2 D．实验结束后，打开止水夹向装置中鼓入空气以促进尾气吸收 【答案】B 【解析】A项，已知反应KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O，故固体a可为KMnO4，A正确；B项，①处纸条无明显现象，说明Cl2本身不具有漂白性，②处纸条褪色，说明Cl2与水的产物具有漂白性，B错误；C项，③处试纸变蓝，说明有碘单质生成，即发生了反应：2KI+Cl2=2KCl+I2，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物可知氧化性：Cl2＞I2，C正确；D项，实验结束后，装置内还有大量的未参与反应的有毒气体Cl2，故需打开止水夹K向装置中鼓入空气以促进尾气吸收，防止污染环境，D正确；故选B。 9．如图为氯及其化合物的“价类二维图”，下列说法错误的是（ ） A．c可用于自来水消毒 B．工业制备b，可以用电解饱和NaCl溶液法 C．e的酸性和氧化性都强于d D．a与g、f在一定条件下都可生成b 【答案】C 【解析】A项，ClO2具有强氧化性，可以用于自来水的杀菌消毒，A正确；B项，b为Cl2，工业上电解饱和食盐水生成NaOH、Cl2、H2，可制备氯气，B正确；C项，e是HClO4、d是HClO，酸性HClO4>HClO，但是氧化性HClO4<HClO，C错误；D项，HCl与ClO-可以发生反应2H++Cl-+ ClO-=Cl2↑+H2O，HCl与ClO3-可以发生反应ClO3-+5Cl-+ H+=3Cl2↑+3H2O，所以都能生成Cl2，D正确；故选C。 10．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2的制备与杀菌的说法不合理的是（ ） A．NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶4 B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O C．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3 D．等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强 【答案】C 【解析】A项，酸性条件下ClO发生歧化反应，生成Cl－和ClO2，可写出离子方程式：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4，正确；B项，方程式符合歧化反应化合价的变化，正确；C项，ClO2易溶于水，不能用饱和食盐水除杂，错误；D项，等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多，杀菌效果更好，正确。 11．粗盐中含可溶性杂质(Na2SO4、MgCl2、CaCl2等)和难溶性杂质(泥沙等)，提纯流程图如下，有关说法错误的是（ ） A．操作①为溶解 B．步骤⑤除杂所加的试剂为稍过量的稀盐酸 C．步骤②与④的顺序可调换 D．步骤②中判断SO是否沉淀完全可在上层清液中继续滴加BaCl2溶液 【答案】C 【解析】用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO，所选试剂分别是碳酸钠溶液，氢氧化钠溶液和氯化钡溶液；Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入，其作用除了除去Ca2+外，还要除去过量的Ba2+，过滤后滤液中含有多余的氢氧化钠和碳酸钠，故滤液中需加入盐酸，调节溶液的pH等于7。A．可以在步骤④之后一次性过滤，则操作①为溶解，A正确；B．据分析，步骤⑤除杂所加的适量试剂为稀盐酸，除去多余的氢氧化钠和碳酸钠，B正确；C．不可调换，否则多余的BaCl2溶液无法除去，C错误；D．操作正确，若不出现浑浊，表面已沉淀完全，D正确；故选C。 12．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下： 下列说法中，不正确的是（ ） A．实验室保存溴通常加少量水 B．海水提溴发生的反应均为氧化还原反应 C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集 D．蒸馏塔中只发生了物理变化 【答案】D 【解析】溴易挥发，加水液封可以减少挥发损失，A正确；经过吸收塔后，所得溶液中的Br－浓度远大于进入吹出塔之前的海水中的Br－浓度，因此溴元素得到了富集，C正确；蒸馏塔中发生的反应为：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，D错误。 13．海带是一种含碘量很高的海藻，从中提取的磷广泛应用于医药、食品和化工。实验室里从海带中提取碘的流程如图，下列有关说法正确的是（ ） A．实验室将干海带置于蒸发皿中灼烧 B．操作a与操作c方法相同 C．操作b中用于提取碘的试剂还可以是乙醇 D．③的离子方程式：5I-+IO3-+3H2O=3I2+6OH- 【答案】B 【解析】由工艺流程分析可知，干海带经灼烧得到海带灰，海带灰浸泡得到悬浊液，过滤后得到含有I-的滤液，向含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水，过氧化氢氧化碘离子生成了碘单质，得到碘水，再用CCl4进行萃取分液后，得到下层为I2的CCl4溶液，加入氢氧化钠溶液经分液，上层为含I-和IO的混合溶液、再加入稀硫酸发生归中反应生成含I2的悬浊液，经过滤得到纯净的碘单质。A．实验室用坩埚灼烧干海带，A错误；B． 操作a与操作c都是分离难溶性固体与可溶性液体混合物，方法均为过滤，B正确；C． 操作b中用于提取碘的试剂必须与水互不相溶，不可以是乙醇，C错误；D． ③为含I-和IO的混合溶液中加入稀硫酸发生归中反应，离子方程式为：5I-+IO+6H+=3I2+3H2O， D错误；答案选B。 14．碘是合成碘化物的基本原料。空气吹出法从卤水中提碘的流程如下： 以下说法正确的是（ ） A．“氧化”时，通入过量Cl2保证I－被充分氧化 B．“吹出”操作在吹出塔中进行，应将含碘卤水从塔底进入，热空气从塔顶吹入 C．“吸收”操作中，碘蒸气与二氧化硫水溶液充分接触可生成两种酸 D．“吸收”操作中，含SO2的吸收液也可以用NaOH溶液代替，生成的I－、IO经酸化，即可得粗碘。使用NaOH吸收后溶液中I－、IO的物质的量之比为1∶5 【答案】C 【解析】Cl2不能过量，否则Cl2会将I2氧化为HIO3，A错误；“吹出”操作，应将含碘卤水从塔顶进入，热空气从塔底吹入，B错误；“吸收”操作中，碘蒸气与二氧化硫水溶液反应：I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4，C正确；“吸收”操作中，NaOH溶液代替含有SO2的吸收液，发生反应：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O，则用NaOH吸收后溶液中I－、IO3-的物质的量之比为5∶1，D错误。 15．某小组设计实验探究MnO2和浓盐酸反应的最低浓度以及氯气的性质，实验装置如图所示。 实验中，装置C中溶液先变浑浊，后变澄清；装置D中溶液先变红色，后褪色。 回答下列问题： （1）装置B中试剂是 (填名称)，装置E的作用是 。 （2）装置A中反应的离子方程式为 。 （3）能证明氯的非金属性比硫强的实验现象是 。经检验装置C中最终生成了SO42-，写出C中浑浊变澄清时反应的化学方程式： 。 （4）根据装置D中现象，有人认为SCN-被氧化了。请你设计实验证明他的观点是否正确： 。 （5）实验完毕后，利用下列装置测定装置A中剩余盐酸的浓度： 将装置A中剩余溶液过滤，取V1mL滤液进行实验，最终收集H2的体积为V2mL(已折合成标准状况)。 ①实验中部分操作步骤： a．读数     b．冷却至室温     c．调平量气管和烧杯的液面 正确操作步骤的顺序为 (填字母)。 ②能与MnO2反应的最低盐酸浓度为 mol·L-1(用含V1、V2的代数式表示)。 【答案】（1）饱和食盐水 吸收尾气中的Cl2，防止空气污染(合理即可) （2）MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O （3）C中溶液变浑浊 S+3Cl2+4H2O=H2SO4+6HCl （4）取少量D中无色溶液，滴加KSCN溶液，若变红色(或滴加FeCl3 溶液，若不变红色)，则他的观点正确，否则不正确(合理即可) （5）bca V2/11.2V1 【解析】由实验装置图可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中盛有的硫化钠用于验证氯元素的非金属性比硫元素强，装置D中盛有的氯化亚铁和硫氰化钾溶液用于验证氯气的氧化性，装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气。 （1） 装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，防止硫化氢与硫化钠溶液反应干扰实验；装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，故选饱和食盐水；吸收尾气中的Cl2，防止空气污染； （2） 装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，反应的离子方程式为： MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O； （3）由分析可知，装置C中盛有的硫化钠用于验证氯元素的非金属性比硫元素强，实验现象为C中溶液变浑浊；由题意可知，C中浑浊变澄清时发生的反应为硫与氯气和水反应生成硫酸和盐酸，反应的化学方程式S+3Cl2+4H2O=H2SO4+6HCl； （4）若SCN-被氧化了，加入KSCN溶液，溶液会变为红色，具体操作为取少量D中无色溶液，滴加KSCN溶液，若变红色； （5）①由阿伏加德罗定律可知，测定反应前后气体体积时必须在同温同压条件下进行，则实验中操作步骤为bca；②由题意可知，剩余溶液中氯化氢的物质的量为你（HCl)=2n(H2)=（V2×10-3/11.2）mol，则能与MnO2反应的最低盐酸浓度为c(HCl)=(V2/11.2V1)mol/L。 16．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐中除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下： （1）在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是________________________________________。 （2）第②、④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的试剂依次是________________(填化学式)。 （3）第⑥步操作中发生反应的化学方程式为____________________________________。 （4）在第③步操作中，选择的除杂试剂不能是KOH溶液，理由是________________________________。 （5）第⑤步操作中，需要的玻璃仪器有______、________、________。 【答案】（1）防止液体局部受热温度过高，造成液体飞溅 （2）BaCl2、Na2CO3 （3）NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ （4）会引入新杂质K＋ （5）漏斗　烧杯　玻璃棒 【解析】（1）在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是防止液体局部受热温度过高，造成液体飞溅。（2）第②步操作的目的是除去粗盐中的硫酸钠，则需要加入过量BaCl2溶液，第④步操作是为了除去CaCl2及过量的BaCl2，则需要加入过量Na2CO3溶液。 （3） 第⑥步操作的目的是除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠，所以发生反应的化学方程式为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。 （4）不能用KOH溶液代替NaOH溶液，理由是会引入新杂质K＋。(5)过滤操作所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。 17．空气吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海水提溴的流程如图所示： （1）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是___________________。 （2）步骤⑥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：______________________________________。 （3）步骤⑧中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。所用主要仪器的名称是________。 （4）步骤①②之后并未直接用含Br2的海水进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”后再蒸馏，这样操作的原因是______________________________________________。 【答案】（1）酸化可抑制Cl2、Br2与水反应 （2）温度过高，产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气增多；温度过低，溴不能完全蒸出　 （3）分液漏斗 （4）“空气吹出”“SO2水溶液吸收”“Cl2氧化”的过程实际上是Br2的浓缩富集过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比，蒸馏含溴的溶液效率更高，消耗能量更少，成本降低 【解析】（1）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，是因为在酸性溶液中Cl2、Br2与水的反应受到抑制。 （2）步骤⑥的蒸馏过程中，温度过高，会产生大量水蒸气，溴蒸气中水蒸气含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出。 （4）步骤③④⑤的过程实际上是Br2的浓缩富集过程，与直接蒸馏含Br2的海水相比，蒸馏含溴的溶液效率更高，消耗能量更少，成本降低，效益更高。 18．物质分类与转化是学习化学的基石，如图为氯及其化合物的“价一类”二维图，请正确回答下列问题： （1）填写二维图缺失的内容：化学式 A_________________；类别 B_________________。 （2）某同学利用以下试剂研究 HClO4性质，进行了如下预测： 从物质类别上看，HClO4像盐酸一样属于强酸，可能与HClO4反应的有(填字母) ______________。 a．H2SO4  b．Fe c．NaOH （3）关于盐酸与NaClO反应，同学们有不同意见，甲同学认为发生反应：NaClO+HCl=NaCl+HClO，该反应属于_____________反应类型(填四大基本反应类型)；乙同学认为发生氧化还原反应，因为他曾经看到一篇报道称：某家庭主妇在清洗卫生间时，因混合使用“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是 NaClO)而发生氯气中毒事件。请写出反应方程式_____________________；该反应从化合价角度体现了盐酸具有_______________性。 【答案】（1） Cl2 酸 （2）bc （3）复分解 NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O 还原 【解析】（1）根据氯元素的价类图可知A是Cl2，B所属物质类别是酸； （2） HClO4属于一元强酸，与H2SO4不能发生反应，但能够与比较活泼的金属Fe发生置换反应产生Fe(ClO4)2、H2；能够与NaOH发生中和反应产生NaClO4、H2O，故合理选项是bc； （3）根据反应方程式NaClO+HCl=NaCl+HClO，可知该反应是强酸与弱酸盐反应制取弱酸，因此符合复分解反应的基本规律，因此反应基本类型为复分解反应；混合使用“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是 NaClO)而发生氯气中毒事件，说明二者发生了氧化还原反应，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应方程式为：NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O；在该反应中，HCl的作用为表现酸性和还原性。故该反应从化合价角度体现了盐酸具有还原性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司17 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$