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末考点大串讲（苏教版2019必修第一册）

专题4 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↑或2NaCl(熔融)2Na＋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，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。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．实验注意事项：①应小火加热，温度不宜过高，以减少HCl挥发，减少制得的Cl2中HCl的含量。 ②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。 ③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。 4．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。 （3）Cl2与NaOH溶液反应，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。一般有两种情况： 常温下：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O； 加热时：3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O。 ▉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（久置失效）：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）海带中所含的碘元素在浸泡时以碘离子（I-）形式进入水中，可降海带粉碎或灼烧成海带灰，延长浸 泡时间或不断搅拌（现代工业用离子交换法）等方法以提高碘的提取率。 （2）提取过程中加入NaOH溶液碱化的目的是在碱性溶液中，可溶性有机物质可形成沉淀通过过滤除去。 （3）氧化操作时，加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等，从绿色化学的角度最佳选择的氧化剂是双氧 水，因还原产物是水，不引入新的杂质，无污染。 4．卤素单质的性质 （1）卤素单质的性质的相似性 ①与碱溶液反应：如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋X2=NaX＋NaXO＋H2O(X为Cl、Br、I)。 ②氧化性： a.都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2Na＋X22NaX(X为Cl、Br、I)。 b.氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性强弱顺序是Cl－<Br－<I－。 c.与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式： Br2＋SO＋H2O===2Br－＋SO＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。 （2）卤素单质的特性： ①F无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱；2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸；氢氟 酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中或铅制容器中；CaX2中只有CaF2难溶等。 ②Br2是唯一的液态非金属，深红棕色液体，易挥发；盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡 胶塞。 ③淀粉遇I2变蓝色；I2加热时易升华；I2氧化性较弱，与变价金属反应生成低价金属碘化物；AgI可用于 人工降雨，KIO3添加在食盐中防止碘缺乏病等。 5．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。 6．卤素单质性质的比较 氟 氯 溴 碘 X2与H2化合 条件 冷暗处 光照或点燃 加热 持续加热 程度 剧烈爆炸 光照时发生爆炸 缓慢 化合同时分解 X2与H2O反应 反应 2F2＋2H2O===4HF＋O2 X2＋H2O===HX＋HXO 程度 剧烈 缓慢 微弱 极弱 水溶性 — 反应生成氢氟酸 依次减小 化合价 — 只有－1价 有－1、＋1、＋3、＋5、＋7等 含氧酸 化学式 无含氧酸 HXO、HXO2、HXO3、HXO4等 强弱程度 — 同一价态的酸性依次减弱 卤化银 颜色 AgF(白) AgCl(白) AgBr(淡黄) AgI(黄) 水溶性 易溶 均难溶，且溶解度依次减小 感光性 难分解 见光均易分解，如2AgBr2Ag＋Br2，且感光性逐渐增强 1．化学来源于生活，也服务于生活，下列有关生活中的化学知识叙述正确的是（ ） A. 氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 B. 氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强 C. 测定溶液的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响 D. 洁厕灵不能与“”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解 2．化学与生活密切相关。下列叙述正确的是（ ） A．漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 B．温室气体是形成酸雨的主要物质 C．棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 D．干冰可用在舞台上制造“云雾” 3．下列关于消杀试剂的说法正确的是（ ） A．臭氧、漂白粉、ClO2都有杀菌消毒的效果 B．“84”消毒液与含HCl的洁厕灵混合使用可增强消毒效果 C．工业上将Cl2通入冷的石灰乳中制备“84” 消毒液 D．酒精作为消杀试剂，一般用 100%的酒精的效果最好 4．氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，下列说法不正确的是（ ） A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟 B．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现白色烟雾 C．氯气能与水反应生成次氯酸和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸 D．向氯水中滴加AgNO3溶液出现白色沉淀，说明氯水中含有Cl- 5．实验室中利用MnO2制备干燥的Cl2及少量氯水并收集Cl2，下列图示装置和原理不能达到实验目的的是（ ） A．连接图1、图2装置，向分液漏斗中注水，打开K1，关闭K2，检查装置气密性 B．图1装置中，滴加浓盐酸，点燃酒精灯，可制备Cl2 C．可通过图2装置干燥并收集一定量的Cl2 D．连接图1、图3装置，打开K1，点燃酒精灯，可制备少量氯水 6．如图是制备漂白粉的实验装置，下列说法正确的是（ ） A．将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2 B．三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O C．冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应 D．锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 7．某温度下，将Cl2通入KOH溶液中，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液。经测定ClO-与离子的物质的量浓度之比是3:1，则Cl2与KOH反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为（ ） A． B． C． D． 8．氯及其化合物种类繁多，部分含氯物质的价类二维关系如图所示。下列推断不合理的是（ ） A．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原 C．，均可作为自来水的消毒剂 D．，，都是强电解质 9．NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．在25℃，101kPa时，22.4LCO2中所含原子数目小于3NA B．500mL12mol·L-1浓盐酸与1.5molMnO2充分反应生成Cl2的分子数目为1.5NA C．常温常压下，1molCl2溶于1.0 LH2O中，溶液中Cl-、HClO、ClO-的个数之和为2NA D．18gD2O中含有的质子、中子和电子的数目均为10NA 10．下列各溶液中加入试剂后，发生反应的离子方程式书写正确的是（ ） A．向Mg(HCO3)2溶液中滴加足量NaOH溶液：Mg2++HCO+OH-=MgCO3↓+H2O B．向KClO溶液中滴加浓盐酸：ClO—+Cl—+2H+=Cl2↑+H2O C．向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2：Ca2++SO2+H2O+2ClO—=CaSO3↓+2HClO D．向FeI2溶液中通入少量Cl2：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl— 11．某品牌干燥剂中可能含有氧化钙、氯化钙和氢氧化钠中的两种物质，为探究其成分，“扬帆”活动小组设计如下实验：取一定量的干燥剂样品加入足量水充分溶解，将所得溶液平均分成两份，分别编号为①和②；向①中先加入过量的稀硝酸，后加入过量的硝酸银溶液；向②中加入过量的碳酸钠溶液，下列分析不正确的是（ ） A．若①中产生白色沉淀，则该干燥剂成分一定含有氯化钙 B．若①中无白色沉淀产生，则该干燥剂成分是氧化钙和氢氧化钠 C．若①和②中都产生白色沉淀，则该干燥剂成分是氯化钙和氧化钙 D．若①和②中都产生白色沉淀，准确称量两种沉淀的质量，通过计算就能确定此干燥剂的成分 12．碘在自然界中有很多存在形式，在地壳中主要以NaIO3形式存在，而在海带、紫菜等海藻类植物中也含有碘元素，经过灼烧、溶解、过滤后得到的溶液主要以I-形式存在，几种粒子与Cl2之间有如下转化关系： I-单质XIO。以下说法不正确的是（ ） A．①中发生的反应是2I-+Cl2=I2+2Cl- B．I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2O=IO+6Cl-+6H+ C．以上反应中，氯气都体现氧化性，具体表现为氯元素的化合价由0价降低为-1价 D．若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水，不能观察到溶液变蓝的现象 13．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 14．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- 15．碘是人体必不可少的一种微量元素，它是合成甲状腺激素必不可少的重要原料，缺乏碘会导致甲状腺肿大。为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如下实验方案，下列有关说法正确的是（ ） A．灼烧过程中使用的仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 B．氧化过程中发生反应的离子方程式为2I-+H2O2=I2+2OH- C．检验碘单质时，可选用淀粉，若淀粉变蓝说明海带中一定含有碘单质 D．分液时，先打开分液漏斗活塞放出下层液体，再关闭活塞，从上口倒出上层液体 16．某化学小组同学发现84消毒液（主要成分为NaClO）与洁厕剂（主要成分为盐酸）室温下混合有Cl2生成，于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2。 （1）若以次氯酸钙、浓盐酸为原料，利用如图装置制取Cl2。装置中仪器a的名称为______。甲同学为证明Cl2溶于水有酸性物质生成，将发生装置产生的气体直接通入适量水中，并加入NaHCO3粉末，观察有无色气泡产生，乙同学认为不合理，理由是______________________________________________。 （2）经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。设计如图所示装置制备无水FeCl3。 ①下列操作步骤的正确顺序为________（填字母）。 a．体系冷却后，停止通入Cl2 b．通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气 c．在铁屑下方加热至反应完成 d．用干燥的H2赶尽Cl2 e．检查装置的气密性 ②该实验装置存在的明显缺陷是__________________________________________。 （3）世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。 已知：NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑，2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。 有关物质的熔、沸点如下表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ ClO2 －59 11 Cl2 －107 －34.6 ClO2的生产流程示意图如下： 该工艺中，需要补充的物质X为________（填化学式，下同），能参与循环的物质是________。从ClO2发生器中分离出ClO2，可采用的方法是_________________________。 17．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_____________(填标号)。 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_________NaClO(填“大于”或“小于”)。 18．氯气(Cl2)是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、燃料和药品等。 Ⅰ.氯气的制备 氯气在实验室中可通过MnO2和浓盐酸混合加热制备，实验装置见图；在工业上可通过电解饱和NaCl溶液获得。 （1）装置A中发生反应的离子方程式是___________________。 （2）装置B的作用是____________________。 （3）装置D用于收集Cl2，请将装置D中的导气管补充完整______________________。 （4）装置E用于吸收尾气Cl2，E中发生反应的化学方程式是___________________________。 （5）电解饱和NaCl溶液对应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，则该反应中转移的电子数为1.204×1023时，溶液质量减少_________g。(假设生成的气体全部逸出) Ⅱ.氯气的应用 （6）可用Cl2和冷的石灰乳反应制备漂白粉，漂白粉中的有效成分是_________________。(填化学式) （7）向KI溶液滴加过量氯水会生成IO，发生反应的离子方程式如下： Cl2+I-+H2O=IO+Cl-+____ 请补全产物，并将离子方程式配平_______________________。 （8）Cl2O是次氯酸的酸酐，其制备方法之一是将Cl2通入HgO中即可制得，同时生成HgO•HgCl2。请写出对应的化学方程式并用双线桥表示电子的转移__________________________。 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4 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↑或2NaCl(熔融)2Na＋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，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。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．实验注意事项：①应小火加热，温度不宜过高，以减少HCl挥发，减少制得的Cl2中HCl的含量。 ②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。 ③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。 4．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。 （3）Cl2与NaOH溶液反应，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。一般有两种情况： 常温下：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O； 加热时：3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O。 ▉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（久置失效）：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）海带中所含的碘元素在浸泡时以碘离子（I-）形式进入水中，可降海带粉碎或灼烧成海带灰，延长浸 泡时间或不断搅拌（现代工业用离子交换法）等方法以提高碘的提取率。 （2）提取过程中加入NaOH溶液碱化的目的是在碱性溶液中，可溶性有机物质可形成沉淀通过过滤除去。 （3）氧化操作时，加入的氧化剂可以是新制氯水、双氧水等，从绿色化学的角度最佳选择的氧化剂是双氧 水，因还原产物是水，不引入新的杂质，无污染。 4．卤素单质的性质 （1）卤素单质的性质的相似性 ①与碱溶液反应：如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋X2=NaX＋NaXO＋H2O(X为Cl、Br、I)。 ②氧化性： a.都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2Na＋X22NaX(X为Cl、Br、I)。 b.氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性强弱顺序是Cl－<Br－<I－。 c.与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式： Br2＋SO＋H2O===2Br－＋SO＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。 （2）卤素单质的特性： ①F无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱；2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸；氢氟 酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中或铅制容器中；CaX2中只有CaF2难溶等。 ②Br2是唯一的液态非金属，深红棕色液体，易挥发；盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡 胶塞。 ③淀粉遇I2变蓝色；I2加热时易升华；I2氧化性较弱，与变价金属反应生成低价金属碘化物；AgI可用于 人工降雨，KIO3添加在食盐中防止碘缺乏病等。 5．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。 6．卤素单质性质的比较 氟 氯 溴 碘 X2与H2化合 条件 冷暗处 光照或点燃 加热 持续加热 程度 剧烈爆炸 光照时发生爆炸 缓慢 化合同时分解 X2与H2O反应 反应 2F2＋2H2O===4HF＋O2 X2＋H2O===HX＋HXO 程度 剧烈 缓慢 微弱 极弱 水溶性 — 反应生成氢氟酸 依次减小 化合价 — 只有－1价 有－1、＋1、＋3、＋5、＋7等 含氧酸 化学式 无含氧酸 HXO、HXO2、HXO3、HXO4等 强弱程度 — 同一价态的酸性依次减弱 卤化银 颜色 AgF(白) AgCl(白) AgBr(淡黄) AgI(黄) 水溶性 易溶 均难溶，且溶解度依次减小 感光性 难分解 见光均易分解，如2AgBr2Ag＋Br2，且感光性逐渐增强 1．化学来源于生活，也服务于生活，下列有关生活中的化学知识叙述正确的是（ ） A. 氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 B. 氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强 C. 测定溶液的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH对测定结果无影响 D. 洁厕灵不能与“”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解 【答案】A  【解析】A.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应生成次氯酸钠或次氯酸钙，氯酸钠或次氯酸钙具有强氧化性，可作消毒剂，故A正确；B.氯气和活性炭不反应，但活性炭吸附能力强、能吸附氯气，减弱漂白效果，故B错误；C.氯水中的次氯酸具有漂白性，可以漂白试纸，应该用计测定新制氯水的，故C错误；D.洁厕灵主要成分是盐酸、“”消毒液主要成分是次氯酸钠，二者混合会生成有毒的氯气，所以二者不能混用，故D错误。 2．化学与生活密切相关。下列叙述正确的是（ ） A．漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果 B．温室气体是形成酸雨的主要物质 C．棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 D．干冰可用在舞台上制造“云雾” 【答案】D 【解析】A．漂白粉的有效成分次氯酸钙与盐酸混合，会发生氧化还原反应生成有毒的氯气，两者不能混合使用，A错误； B．温室气体主要是指二氧化碳，二氧化碳不是形成酸雨的主要物质，形成酸雨的主要物质是硫氧化物、氮氧化物等，B错误；C．棉花、麻来源于植物，主要成分均是纤维素，为碳水化合物，但蚕丝来源于动物，主要成分是蛋白质，蛋白质不是碳水化合物，C错误；D．干冰是固态的二氧化碳，干冰升华时，吸收大量的热，使周围温度降低，大量的水蒸气凝结成了小液滴，形成 “云雾”效果，D正确；答案选D。 3．下列关于消杀试剂的说法正确的是（ ） A．臭氧、漂白粉、ClO2都有杀菌消毒的效果 B．“84”消毒液与含HCl的洁厕灵混合使用可增强消毒效果 C．工业上将Cl2通入冷的石灰乳中制备“84” 消毒液 D．酒精作为消杀试剂，一般用 100%的酒精的效果最好 【答案】A 【解析】A．臭氧、漂白粉、ClO2都具有强氧化性，都具有杀菌消毒的作用，A正确；B．“84”消毒液中次氯酸钠、氯化钠与含HCl的洁厕灵混合使用会发生归中反应，生成有毒的氯气，不能增强消毒效果，B错误；C．工业上将Cl2通入冷的石灰乳中制备的是漂白粉，漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙，而不是“84”消毒液的主要成分次氯酸钠和氯化钠，C错误；D．医疗上常用75%的酒精对人体进行消毒，而不是浓度越高越好，D错误；答案选A。 4．氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，下列说法不正确的是（ ） A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟 B．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现白色烟雾 C．氯气能与水反应生成次氯酸和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸 D．向氯水中滴加AgNO3溶液出现白色沉淀，说明氯水中含有Cl- 【答案】B 【解析】A．铜与氯气点燃生成氯化铜，铜丝在氯气里剧烈燃烧，并生成棕黄色的烟，故A正确；B．氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢与水蒸气结合生成盐酸液滴，所以纯净的 H2 在 Cl2 中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现白色雾，不会产生烟，故B错误；C．氯气溶于水后，能与水发生歧化反应，生成HClO和HCl，由于HClO见光易分解，所以久置氯水最终变为稀盐酸，故C正确；D．氯水中含有氯离子，滴加AgNO3溶液出现白色沉淀氯化银，故D正确。答案选B。 5．实验室中利用MnO2制备干燥的Cl2及少量氯水并收集Cl2，下列图示装置和原理不能达到实验目的的是（ ） A．连接图1、图2装置，向分液漏斗中注水，打开K1，关闭K2，检查装置气密性 B．图1装置中，滴加浓盐酸，点燃酒精灯，可制备Cl2 C．可通过图2装置干燥并收集一定量的Cl2 D．连接图1、图3装置，打开K1，点燃酒精灯，可制备少量氯水 【答案】A 【解析】图1装置中已平衡压强，注水后无论气密性是否良好，水都能顺利流下，不能检验装置的气密性，故A符合题意；图1装置中，浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下反应可制备Cl2，故B不符合题意；用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体，用浓硫酸除去水蒸气，干燥氯气，故可通过图2装置干燥并收集一定量的Cl2，故C不符合题意；连接图1、图3装置，打开K1，点燃酒精灯，制备氯气，氯气进入水中，可制备少量氯水，故D不符合题意。 6．如图是制备漂白粉的实验装置，下列说法正确的是（ ） A．将MnO2和浓盐酸置于锥形瓶中反应制备Cl2 B．三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O C．冰水浴的作用是降低反应温度，防止发生副反应 D．锥形瓶和三颈烧瓶之间应加装一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 【答案】C 【解析】A．MnO2和浓盐酸反应制备Cl2需加热，故A错误；B．漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，应由Cl2和Ca(OH)2制备，故B错误；C．该反应放热，为避免次氯酸钙受热分解，需用冰水浴降低温度，故C正确；D．饱和碳酸氢钠溶液会吸收Cl2，且有二氧化碳产生，应用饱和氯化钠溶液吸收Cl2中的HCl，故D错误；故答案选C。 7．某温度下，将Cl2通入KOH溶液中，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液。经测定ClO-与离子的物质的量浓度之比是3:1，则Cl2与KOH反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】Cl2生成ClO-与ClO是被氧化的过程，化合价分别由0价升高为+1价和+5价，ClO-与ClO的物质的量浓度之比为3：1，则可设ClO为1mol，ClO-为3mol，被氧化的Cl共为4mol，失去电子的总物质的量为1mol×(5-0)+3mol×(1-0)=8mol，氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等，Cl2生成KCl是被还原的过程，化合价由0价降低为-1价，则得到电子的物质的量也应为8mol，则被还原的Cl的物质的量为8mol，所以被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为8mol：4mol=2：1，故答案为：C。 8．氯及其化合物种类繁多，部分含氯物质的价类二维关系如图所示。下列推断不合理的是（ ） A．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原 C．，均可作为自来水的消毒剂 D．，，都是强电解质 【答案】D  【解析】A.根据氧化还原反应规律，盐酸和氯酸可反应生成氯气，项合理；B.二氧化氯中氯为价，处于中间价态，可以被氧化也可以被还原，项合理；C.氯气、二氧化氯都可作为自来水的消毒剂，项合理；D.次氯酸为弱酸，属于弱电解质，项不合理。 9．NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．在25℃，101kPa时，22.4LCO2中所含原子数目小于3NA B．500mL12mol·L-1浓盐酸与1.5molMnO2充分反应生成Cl2的分子数目为1.5NA C．常温常压下，1molCl2溶于1.0 LH2O中，溶液中Cl-、HClO、ClO-的个数之和为2NA D．18gD2O中含有的质子、中子和电子的数目均为10NA 【答案】A 【解析】A．温度高于0℃，22.4 L气体物质的量小于1 mol，所含原子数目小于3NA，故A正确。B．随反应的进行，盐酸浓度降低，还原性降低，反应停止，故B错误。C．溶液中Cl2、Cl-、HClO、ClO-中的氯原子数目之和为2NA，故C错误。D．D2O的摩尔质量为20 g/mol，18g D2O的物质的量小于1 mol，故D错误。故选A。 10．下列各溶液中加入试剂后，发生反应的离子方程式书写正确的是（ ） A．向Mg(HCO3)2溶液中滴加足量NaOH溶液：Mg2++HCO+OH-=MgCO3↓+H2O B．向KClO溶液中滴加浓盐酸：ClO—+Cl—+2H+=Cl2↑+H2O C．向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2：Ca2++SO2+H2O+2ClO—=CaSO3↓+2HClO D．向FeI2溶液中通入少量Cl2：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl— 【答案】B 【解析】A．碳酸氢镁溶液与足量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀、碳酸钠和水，反应的离子方程式为Mg2++2HCO+4OH-=Mg(OH)2↓+2CO+2H2O，故A错误；B．向次氯酸钾溶液中滴加浓盐酸发生的反应为次氯酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯化钾、氯气和水，反应的离子方程式为ClO—+Cl—+2H+=Cl2↑+H2O，故B正确；C．向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化硫发生的反应为次氯酸钙溶液与少量二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸钙和盐酸，反应的离子方程式为Ca2++SO2+H2O+2ClO—=CaSO4↓+2Cl—+2H+，故C错误；D．碘离子的还原性比亚铁离子的强，所以向碘化亚铁溶液中通入少量氯气发生的反应为碘离子与氯气反应生成氯离子和碘，反应的离子方程式为2I—+Cl2= I2+2Cl—，故D错误；故选B。 11．某品牌干燥剂中可能含有氧化钙、氯化钙和氢氧化钠中的两种物质，为探究其成分，“扬帆”活动小组设计如下实验：取一定量的干燥剂样品加入足量水充分溶解，将所得溶液平均分成两份，分别编号为①和②；向①中先加入过量的稀硝酸，后加入过量的硝酸银溶液；向②中加入过量的碳酸钠溶液，下列分析不正确的是（ ） A．若①中产生白色沉淀，则该干燥剂成分一定含有氯化钙 B．若①中无白色沉淀产生，则该干燥剂成分是氧化钙和氢氧化钠 C．若①和②中都产生白色沉淀，则该干燥剂成分是氯化钙和氧化钙 D．若①和②中都产生白色沉淀，准确称量两种沉淀的质量，通过计算就能确定此干燥剂的成分 【答案】C 【解析】A．向①中先加入过量的稀硝酸中和溶液中的氢氧化钙和氢氧化钠，后加入过量的硝酸银溶液产生白色沉淀说明溶液中溶液中含有氯离子，可证明该干燥剂成分一定有氯化钙，故A正确；B．向①中先加入过量的稀硝酸中和溶液中的氢氧化钙和氢氧化钠，后加入过量的硝酸银溶液无白色沉淀产生，证明该干燥剂成分中无氯化钙，该干燥剂样品中含有两种物质，所以该干燥剂成分是氧化钙和氢氧化钠，故B正确；C．向①中先加入过量的稀硝酸中和溶液中的氢氧化钙和氢氧化钠，后加入过量的硝酸银溶液产生白色沉淀说明溶液中溶液中含有氯离子，可证明该干燥剂成分一定有氯化钙，向②中加入过量的碳酸钠溶液产生白色沉淀只能说明溶液中含有钙离子，钙离子可来自于氯化钙，不一定是来自于氧化钙，不能证明该干燥剂成分中有氧化钙，故C错误；D．向①中先加入过量的稀硝酸中和溶液中的氢氧化钙和氢氧化钠，后加入过量的硝酸银溶液产生白色沉淀说明溶液中溶液中含有氯离子，可证明该干燥剂成分一定有氯化钙，白色沉淀为氯化银，准确称量氯化银沉淀的质量，根据氯化银的质量计算出所含氯元素的质量，再根据氯元素质量计算出氯化钙的质量，根据氯化钙的质量计算出氯化钙中钙元素的质量，根据钙元素质量计算出完全转化成碳酸钙的质量a，准确称量②中产生白色沉淀碳酸钙质量为b，若a=b，说明钙元素完全由氯化钙提供，则该干燥剂成分是氯化钙和氢氧化钠，若a<b，说明提供钙元素的物质还有氧化钙，则该干燥剂成分是氯化钙和氧化钙，a>b情况不可能存在，故D正确；故C。 12．碘在自然界中有很多存在形式，在地壳中主要以NaIO3形式存在，而在海带、紫菜等海藻类植物中也含有碘元素，经过灼烧、溶解、过滤后得到的溶液主要以I-形式存在，几种粒子与Cl2之间有如下转化关系： I-单质XIO。以下说法不正确的是（ ） A．①中发生的反应是2I-+Cl2=I2+2Cl- B．I-与过量Cl2发生的反应是I-+3Cl2+3H2O=IO+6Cl-+6H+ C．以上反应中，氯气都体现氧化性，具体表现为氯元素的化合价由0价降低为-1价 D．若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水，不能观察到溶液变蓝的现象 【答案】D 【解析】A．向I−和的溶液中通入适量的氯气，则生成碘单质和氯离子，则①中发生的反应是：2I-+Cl2=I2+2Cl-，故A正确；B．由途径①②可知，I−可被过量的氯气氧化生成IO，则发生的反应是：I-+3Cl2+3H2O=IO+6Cl-+6H+，故B正确；C．根据以上分析，氯气都体现氧化性，具体表现为：氯元素由0价降低为−1价，故C正确；D．若在加入淀粉的KI溶液中逐滴滴加氯水，当氯水少量时生成碘单质，则能观察到溶液变蓝的现象，故D错误；故选D。 13．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。 14．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-+IO3-+6H+=3I2+3H2O， D错误；答案选B。 15．碘是人体必不可少的一种微量元素，它是合成甲状腺激素必不可少的重要原料，缺乏碘会导致甲状腺肿大。为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如下实验方案，下列有关说法正确的是（ ） A．灼烧过程中使用的仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 B．氧化过程中发生反应的离子方程式为2I-+H2O2=I2+2OH- C．检验碘单质时，可选用淀粉，若淀粉变蓝说明海带中一定含有碘单质 D．分液时，先打开分液漏斗活塞放出下层液体，再关闭活塞，从上口倒出上层液体 【答案】D 【解析】海带灼烧得到海带灰，然后加蒸馏水溶解、煮沸、过滤，加入硫酸酸化、再加双氧水，发生反应2I-+2H++H2O2===I2+2H2O，然后萃取、分液得到含碘的有机溶液，以此来解答。A．灼烧用到仪器有：坩埚、酒精灯、玻璃棒，A选项错误；B．双氧水能在酸性条件下将I-氧化为I2，由于是酸性条件下，故H2O2应被还原为H2O，离子方程式为2I-+2H++H2O2===I2+2H2O，B选项错误；C．检验碘单质时，可选用淀粉，若淀粉变蓝说明海带中一定含有碘元素，C选项错误；D．分液时应避免上下层液体混合，操作为先把下层液体从下口流出，再把上层液体从上口倒出，D选项正确；答案选D。 16．某化学小组同学发现84消毒液（主要成分为NaClO）与洁厕剂（主要成分为盐酸）室温下混合有Cl2生成，于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2。 （1）若以次氯酸钙、浓盐酸为原料，利用如图装置制取Cl2。装置中仪器a的名称为______。甲同学为证明Cl2溶于水有酸性物质生成，将发生装置产生的气体直接通入适量水中，并加入NaHCO3粉末，观察有无色气泡产生，乙同学认为不合理，理由是______________________________________________。 （2）经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。设计如图所示装置制备无水FeCl3。 ①下列操作步骤的正确顺序为________（填字母）。 a．体系冷却后，停止通入Cl2 b．通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气 c．在铁屑下方加热至反应完成 d．用干燥的H2赶尽Cl2 e．检查装置的气密性 ②该实验装置存在的明显缺陷是__________________________________________。 （3）世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。 已知：NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑，2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。 有关物质的熔、沸点如下表： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ ClO2 －59 11 Cl2 －107 －34.6 ClO2的生产流程示意图如下： 该工艺中，需要补充的物质X为________（填化学式，下同），能参与循环的物质是________。从ClO2发生器中分离出ClO2，可采用的方法是_________________________。 【答案】（1）分液漏斗　制取的氯气中含HCl气体，HCl溶于水后能与NaHCO3反应产生气泡 （2）①ebcad　②缺少尾气处理装置 （3）Cl2　 Cl2、NaCl　将生成的气体冷水浴降温，使ClO2液化分离出来 【解析】（2）①根据题给信息，无水氯化铁制备时应排除装置中的空气，所以先检查装置的气密性，再通入干燥的氯气以排尽装置内的空气，然后加热使氯气与铁反应生成氯化铁，因为氯化铁加热易升华，所以加热使反应完全后继续通入氯气至装置冷却，最后通入干燥的氢气以排尽氯气。②氯气是有毒气体，所以不能直接排放，因此该装置的明显缺陷是缺少尾气处理装置。（3）根据工艺流程可知，电解食盐水得到的是氯酸钠和氢气，而合成氯化氢需要氯气、氢气，所以需要补充的物质X是氯气；氯酸钠与氯化氢反应生成氯化钠、氯气及二氧化氯，且氯化钠、氯气又可参与反应，所以参与循环的物质是氯化钠、氯气；二氧化氯的熔、沸点较低，所以将生成的气体冷凝，使二氧化氯转化为液体分离出来。 17．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_____________(填标号)。 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_________NaClO(填“大于”或“小于”)。 【答案】（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）根据盛放MnO2粉末的仪器结构可知该仪器为圆底烧瓶；a中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体； （2）根据装置图可知盛有KOH溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热，该加热方式为水浴加热；c中氯气在NaOH溶液中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠，结合元素守恒可得离子方程式为Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O；根据氯气与KOH溶液的反应可知，加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐，所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3； （3）氯气有毒，所以d装置的作用是吸收尾气(Cl2)；A．Na2S可以将氯气还原成氯离子，可以吸收氯气，故A可选；B．氯气在NaCl溶液中溶解度很小，无法吸收氯气，故B不可选；C．氯气可以Ca(OH)2或浊液反应生成氯化钙和次氯酸钙，故C可选；D．氯气与硫酸不反应，且硫酸溶液中存在大量氢离子会降低氯气的溶解度，故D不可选；综上所述可选用试剂AC； （4）b中试管为KClO3和KCl的混合溶液，KClO3的溶解度受温度影响更大，所以将试管b中混合溶液冷却结晶、过滤、少量(冷)水洗涤、干燥，得到KClO3晶体； （5）1号试管溶液颜色不变，2号试管溶液变为棕色，说明1号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化，2号试管中次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质，即该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO；碘单质更易溶于CCl4，所以加入CCl4振荡，静置后CCl4层显紫色。 18．氯气(Cl2)是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、燃料和药品等。 Ⅰ.氯气的制备 氯气在实验室中可通过MnO2和浓盐酸混合加热制备，实验装置见图；在工业上可通过电解饱和NaCl溶液获得。 （1）装置A中发生反应的离子方程式是___________________。 （2）装置B的作用是____________________。 （3）装置D用于收集Cl2，请将装置D中的导气管补充完整______________________。 （4）装置E用于吸收尾气Cl2，E中发生反应的化学方程式是___________________________。 （5）电解饱和NaCl溶液对应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，则该反应中转移的电子数为1.204×1023时，溶液质量减少_________g。(假设生成的气体全部逸出) Ⅱ.氯气的应用 （6）可用Cl2和冷的石灰乳反应制备漂白粉，漂白粉中的有效成分是_________________。(填化学式) （7）向KI溶液滴加过量氯水会生成IO，发生反应的离子方程式如下： Cl2+I-+H2O=IO+Cl-+____ 请补全产物，并将离子方程式配平_______________________。 （8）Cl2O是次氯酸的酸酐，其制备方法之一是将Cl2通入HgO中即可制得，同时生成HgO•HgCl2。请写出对应的化学方程式并用双线桥表示电子的转移__________________________。 【答案】（1）MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O （2）除去Cl2中混有的HCl （3） （4）Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O （5）7.3 （6）Ca(ClO)2 （7）3Cl2+I-+3H2O=IO+6Cl-+6H+ （8） 【解析】Ⅰ．氯气的制备：装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，装置B中饱和食盐水可以除去氯气中混有的HCl气体，经浓硫酸干燥后在装置D中收集，氯气的密度比空气大，应利用向上排空气法收集，最后用NaOH溶液吸收多余的氯气，防止污染空气。 （1）装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气，离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O； （2）装置B中饱和食盐水可以除去氯气中混有的HCl气体； （3）氯气的密度比空气大，应利用向上排空气法收集，所以长进短出，如图 ； （4）氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O； （5）溶液减少的质量即生成的氯气和氢气的质量，转移的电子数为1.204×1023，即0.2mol电子，根据方程式可知生成0.1mol氯气和0.1mol氢气，质量为0.1mol×71g/mol+0.1mol×2g/mol=7.3g； （6）氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，漂白粉中的有效成分是Ca(ClO)2； （7）根据得失电子守恒可知Cl2和I-的系数比为3：1，再结合元素守恒可得离子方程式为 3Cl2+I-+3H2O=IO+6Cl-+6H+； （8）根据题目所给信息可知Cl2在HgO中歧化生成Cl2O和HgO•HgCl2，氯气失去电子生成Cl2O，得到电子生成HgO•HgCl2，双线桥表示电子的转移为 。 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 $$