2026届高考化学重难点系列讲义：氯(提高)

高考总复习 《氯》 【考纲要求】 1．了解Cl2的分子结构和物理性质，掌握Cl2的制备和用途； 2．掌握Cl2与金属、非金属、水、碱等发生的反应； 3．掌握氯水的成分和性质，知道次氯酸及其盐的性质和用途。 4．以卤素为例了解在周期表中同一主族元素性质的递变规律。卤素性质的迁移使用。 5．通过实验掌握Cl―的检验方法。 6．结合工业生产以及情景问题的设置讨论复习氯及其化合物的主干知识，在应用中学，在学中用，在新的起点上对知识进行整合，形成新的知识体系。 【知识网络】 氯及其重要化合物间的转化关系 【考点梳理】 考点一：氯气的性质、用途 1．物理性质 通常氯气为黄绿色有刺激性气味、密度比空气大的有毒气体，易液化。25℃时，1体积水约溶解2体积氯气，其水溶液俗称氯水，为淡黄绿色。 2．化学性质 要点诠释： 从氧化还原角度分析氯气的化学性质可概括为： 1 化性：0→-1 ②氧化还原性（歧化反应）：-1←0→+1 3．氯气的用途：自来水的消毒，制盐酸，漂白粉，农药，氯仿等。 4．Cl―的检验 检验溶液中的Cl―应先加稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明有Cl―存在。 考点二：氯离子的检验 　　1．试剂：稀硝酸、AgNO3溶液。 2．操作：取待测液2mL加入试管中，先滴入少量稀硝酸，然后再滴入AgNO3溶液。 3．现象及结论：产生白色沉淀，该溶液中含有Cl－。 4．原理：Ag++Cl－==AgCl↓。 要点诠释： （1）加稀硝酸的目的是排除CO32－的干扰，因为Ag2CO3是可以溶于稀硝酸的白色不溶物。因此，鉴定时可以将加试剂的顺序颠倒，即可以先加AgNO3，再加稀硝酸。若生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，同样可以证明溶液中有Cl－。 （2）不用稀盐酸、稀硫酸酸化，否则引入Cl－、SO42－产生干扰。 考点三：氯水的成分和性质 1．氯水的成分 Cl2溶于水：Cl2+H2OH++Cl―+HClO 2．性质 成分 表现的性质 反应实例 Cl2 ①强氧化性 ②氯水呈黄绿色 ③加成反应 Cl2+2KI==2KCl+I2 Cl2+H2SO3+H2O==H2SO4+2HCl Cl2+CH2＝CH2—→CH2Cl—CH2Cl H+ 强酸性 2H++CaCO3==Ca2++CO2↑+H2O 滴入紫色石蕊试液先变红，后褪色 HClO ①弱酸性 ②强氧化性 HClO+OH―==ClO―+H2O 漂白、杀菌、消毒 Cl― 沉淀反应 Cl―+Ag+==AgCl↓ 2．分析平衡： Cl2+H2OH++Cl―+HClO 向氯水中加入的物质 浓度变化 平衡移动的方向 应用 可溶性氯化物 c (Cl―)增大 左移 ①用饱和食盐水除Cl2中的HCl ②用排饱和食盐水法收集Cl2 盐酸 c (H+)和c (Cl―)增大 左移 浓氯酸与浓盐酸反应制Cl2 NaOH c (H+)减小 右移 用NaOH吸收多余的Cl2 光照 c (HClO)减小 右移 氯水应避光保存或现用现配 要点诠释： 氯水久置，会因HClO的分解导致其中的Cl2全部与H2O反应，HClO完全分解成盐酸和O2，使溶液酸性增强，失去强氧化性而变质（久置氯水实为极稀的盐酸）。 考点四：几种重要的含氯化合物 1．次氯酸 （1）弱酸性：Ca(ClO)2+CO2+H2O= CaCO3+2HClO；酸性：碳酸强于次氯酸。 （2）不稳定性：反应方程式：2HClO2HCl↑+O2↑。 （3）强氧化性：氧化性比Cl2强，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂。 2．次氯酸盐 （1）强氧化性：ClO―有强氧化性，与还原性离子（S2―、I―、Fe2+、SO32―等）不能共存。 （2）ClO－的水解：其离子方程式为：ClO―+H2OHClO+OH―，与Fe3+、Al3+不能共存。 （3）漂白粉：有效成分为Ca(ClO)2。 ①制备试剂：氯气和石灰乳 ②漂白原理：Ca(ClO)2+H2O+CO2= CaCO3+2HClO，故应密封并储存于阴凉处。 3．盐酸：具有酸的通性和Cl－的性质 考点五：氯气的制法 有关气体的制备和性质实验，其装置流程可以归纳如下： 气体制备 → 净化 → 干燥 → 收集或性质实验 → 尾气处理 1．氯气的实验室制法 （1）原理：氧化法（化合价-1→0） MnO2+4HCl (浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 或：2KMnO4+16HCl (浓)==2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O 注：若用KMnO4制Cl2，则不需加热。 （2）发生装置：分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯、铁架台等。 要点诠释： ①制备气体的类型：固体+液体气体 ②用分液漏斗进行滴加浓盐酸，可控制反应速率。 （3）净化、干燥装置：洗气瓶。 由于使用浓盐酸，反应生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气。可以让气体通过饱和食盐水，HCl气体易溶于饱和食盐水而氯气则不溶，然后再用浓硫酸吸收水蒸气，这样可制得干燥、纯净的氯气。 （4）收集装置：由于氯气能溶于水，故应用向上排空气法或排饱和食盐水法。 （5）尾气吸收装置：用NaOH溶液吸收多余的氯气，防止污染空气。 注：Ca(OH)2的溶解度太小，所以尾气吸收时不用石灰水，而用NaOH溶液。 （6）验满方法 ①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的瓶口，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的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。 要点诠释：氯气的其它制法 　　①氧化法 　　PbO2+4HCl (浓)==PbCl2+Cl2↑+2H2O 　　K2Cr2O7+14HCl (浓)==2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7H2O 　　②归中法：用高价的氯的化合物与盐酸反应，可生成0价的氯单质 　　KClO 3 + 6HCl = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O（生成的氯气中可能含有一定量的其它氯的氧化物，如ClO2） 　　NaClO+2HCl==NaCl+ Cl2 ↑+H2O 2．氯气的工业制法：电解法 （1）电解饱和食盐水（氯碱工业）， 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ （2）电解熔融氯化钠（可制得Na） 2NaCl (熔融)2Na+Cl2↑ 考点六：卤素及其化合物的递变规律及特性 1．卤素的原子结构 在元素周期表中，与氯元素处于同一纵行——第ⅦA族的元素还有氟（F）、溴（Br）、碘（I）、砹（At，人工合成元素）。与氯元素一样，这些元素原子的最外电子层都有7个电子，都是典型的非金属元素。由于第ⅦA族元素都能与Na、K、Ca、Mg等金属化合生成盐，所以统称为卤素（成盐元素）。 2．物理性质 F2 Cl2 Br2 I2 颜色 淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 状态 气态 气态 液态 固态 水中溶解性 反应 可溶 可溶 微溶 熔沸点 Cl2、Br2、I2易溶于苯、CCl4、汽油等有机溶剂。 注意：从溴水中萃取出Br2，可向其中加入苯，振荡、静置，溶液分两层，上层橙红色，下层为水层，近乎无色；从碘水中萃取I2，可向其中加入CCl4，振荡、静置，溶液分两层，上层（水层）近乎无色，下层为紫红色（已知苯的密度小于水的密度，CCl4的密度大于水的密度，且二者均不溶于水）。 3．卤素及其化合物的递变规律 （1）单质氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2 （2）离子还原性：I－＞Br－＞Cl－＞F－ （3）HX的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI （4）HX的熔沸点：HF（含氢键）＞HI＞HBr＞HCl （5）最高价含氧酸的酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4 4．卤素中的某些特性及相关应用 （1）氟 ①无正价和含氧酸，非金属性最强。 ②2F2+2H2O==4HF+O2，与H2反应在暗处即爆炸。 ③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，保存在铅皿或塑料瓶中；有毒，在HX中沸点最高。 ④AgF易溶于水。 （2）溴 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）碘 ①I2遇淀粉变蓝色。 ②I2加热时易升华。 ③I2易溶于有机溶剂。 ④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大。 5．卤素离子（X―）的检验 由于在AgX中，除AgF可溶于水，AgCl、AgBr、AgI都是既难溶于水也不溶于稀硝酸的沉淀，所以可用稀硝酸酸化的AgNO3溶液检验X―的存在。其中稀硝酸的作用主要是排除CO32―的干扰。 反应原理： Ag++Cl―==AgCl↓（白色） Ag++Br―==AgBr↓（淡黄色） Ag++I―==AgI↓（黄色） 【典型例题】 类型一、氯气的性质和应用 例1、下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是（　 ） 　　A．CuCl2　　 B．FeCl2　　 C．FeCl3　　 D．AlCl3 【思路点拨】铁元素有变价，遇强氧化剂变成+3价。 【答案】D 【解析】铜与氯气反应，生成CuCl2，与盐酸不反应，所以A错误；铁与氯气反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，所以B、C错误；铝与氯气反应生成AlCl3，与盐酸反应生成AlCl3和H2，所以D正确。 【总结升华】氯气与大多数金属反应，生成高价态金属氯化物；只有金属活动顺序表中氢以前的金属，才能跟盐酸反应，并且一般生成低价态金属氯化物和氢气，所以符合题意的是具有不变价态、且在金属活动顺序表中排在氢以前的金属的氯化物。 举一反三： 【变式1】下面对氯气的叙述正确的是（ ） A．氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性 B．氯气没有漂白性，但通入品红溶液中，品红褪色 C．过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁 D．闻其气味时要小心地将集气瓶放在鼻孔下直接闻 【答案】B 【变式2】已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是（ ） ① ② ③ ④ A 黄绿色 橙色 蓝色 白色 B 无色 橙色 紫色 白色 C 黄绿色 橙色 蓝色 无色 D 黄绿色 无色 紫色 白色 【答案】A 【解析】各处的反应原理分别为： ①KClO3+6HCl (浓)==KCl+3Cl2↑+3H2O，产生黄绿色的气体。 ②2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2，Br2溶于水显橙（黄色）。 ③2KI+Cl2==2KCl+I2，I2遇淀粉变蓝。 ④Cl2+2NaOH==NaCl+NaCl+NaClO+H2O。两种盐的水溶液都无颜色，故棉球显白色。 【变式3】已知：①向KMnO4固体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体，溶液变黄色；③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸变蓝。下列判断正确的是 A．上述实验证明氧化性：MnO4¯> Cl2 > Fe3+ > I2 B．上述实验中，共有两个氧化还原反应 C．实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 D．实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性 【答案】A 类型二、氯水的成分和性质 例2、（2016 上海高考）向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是 A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液 【思路点拨】在氯水中存在反应：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，若反应使溶液中c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强。 【答案】A 【解析】A项，由于酸性HCl＞H2CO3＞HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑，使化学平衡正向移动，导致c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强；B项，若加入稀硫酸，使溶液中c(H+)增大，则平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱；C项，加入氯化钙溶液，不能发生反应，溶液的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱；D项，加入二氧化碳的水溶液，电离产生H+，使化学平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱。故选A。 【总结升华】中学化学教材中，有一些元素化合物知识，根据化学平衡理论，就可以解释物质发生变化的一些现象和本质原因，就能较好地理解元素化合物知识。如：如何运用化学平衡理论去认识氯气与水的反应以及氯水的成分与性质。 举一反三： 【变式1】运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义。 （1）下列关于氯水的叙述正确的是________（填写序号）。 a．氯水中存在两种电离平衡 b．向氯水中通入SO2，其漂白性增强 c．向氯水中通人氯气，c (H+)／c (ClO－)减小 d．加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小 e．加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动 f．向氯水中加少量固体NaOH，可能有c (Na+)=c (Cl－)+c (ClO－) （2）氯气在工业上有着极其广泛的用途。工业上通过氯碱工业生产氯气，其反应的离子方程式为________。用惰性电极电解100 mL饱和食盐水，当阴极产生标准状况下11.2 mL气体．忽略溶液体积的变化时，所得溶液的pH=________。 （3）常温下，已知25℃时有关弱酸的电离常数： 弱酸化学式 HClO H2CO3 电离常数 K=4.7×10－8 K1=4.3×10－7，K2=5.6×10－11 写出84消毒液（主要成分为NaClO）露置在空气中发生反应的有关化学方程式：________。 若将84消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因________。 （4）服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射。将碘药片剥去糖衣皮研碎后置于试管中制得无色水溶液，并加入几滴淀粉试液，然后向试管中逐滴加入氯水。观察到溶液由无色变为蓝色，若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色。完成并配平溶液由蓝色变为无色的化学方程式（如果化学计量数是1，不用填写）： ________+________+________—→________HIO3+________。 【答案】（1）aef （2）2Cl－+2H2O2OH－+Cl2↑+H2↑ 12 （3）NaClO+CO2+H2O==HClO+NaHCO3，2HClO2HCl+O2↑ ClO－+Cl－+2H+=Cl2↑+H2O （4）5Cl2+I2+6H2O==2HIO3+10HCl 【解析】（1）氯水中存在HClO和H2O的电离平衡。SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HC1，向氯水中通入SO2，其漂白性减弱。HClO是弱电解质，向氯水中通入氯气，c (H+)／c (ClO－)增大。当c (H+)=c (OH－)时离子浓度关系能满足f选项。（2）根据电解饱和食盐水的化学方程式知，产生11.2 mL H2时会产生0.001 mol OH－，忽略溶液体积的变化时，所得溶液的pH=12。（3）NaClO可与空气中的水、CO2反应，由电离常数判断产物应是NaHCO3；消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用引起中毒是由于产生了Cl2。（4）氯水中的Cl2可将碘化钾中的碘置换出来，碘遇淀粉呈蓝色，继续滴加氯水，碘与Cl2进一步发生反应，碘单质被氧化，溶液褪为无色。 【变式2】若将新制的氯水逐滴滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时，红色突然褪去。有同学认为产生该现象的原因可能是稀溶液中的NaOH恰好与氯水完全反应。请你用实验方法证明该同学的结论是否成立。 【答案】向无色溶液中加入NaOH溶液，若红色再现，说明NaOH被中和了，否则是酚酞被氧化了。 【解析】氯水使NaOH的酚酞溶液褪色，是其将NaOH中和了还是酚酞被氧化了？若是前者，再加NaOH溶液应马上恢复红色；若是后者，酚酞被氧化而失去作指示剂的性质，再加NaOH溶液仍会是无色。考虑到了这个区别便找到了思路，找到了简单的实验方案。 类型三、 氯气的制取 例3、实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应： Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ MnO2+4HCl (浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置 （填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置 （填代号）。 可选用制备气体的装置： 【思路点拨】从反应物的状态及反应条件来选择发生装置，从生成物的性质选择干燥、除杂及收集方法。 【答案】e d 【解析】根据制取H2的反应原理：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑，确定制取H2的实验装置，生成的H2可用排水集气法或向下排空气法收集，故选e。依据实验室制取Cl2的反应原理：MnO2+4HCl (浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O确定其实验装置，生成的Cl2可用向上排空气法或排饱和食盐水法收集，但由于Cl2有毒，浓盐酸具有挥发性，故制出Cl2后要用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体，用盛有浓H2SO4的洗气瓶除去Cl2中的H2O (g)，最后用NaOH溶液吸收多余的Cl2，以防污染环境。 【总结升华】从发生装置、干燥、除杂、收集、尾气处理等角度来把握气体的制法。 举一反三： 【变式1】如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置： （1）A是氯气发生装置，其中的化学反应方程为 （2）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl。试写出D中反应的化学方程式： 。装置C的作用是 。 （3）在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是 。 （4）若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程现象为 。（选填标号） （A）有白色沉淀生成 （B）无现象 （C）先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失 （5）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl2产生，此时B中的现象是 ，B的作用是 。 【答案】（1）MnO2 + 4HCl (浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O （2）C + 2Cl2+ 2 H2O ===CO2 + 4HCl 除去Cl2中的HCl气体 （3）HCl呈酸性，Cl2溶于水有漂白性 （4）B （5）广口瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；贮存剩余气体 类型四、Cl－的检验 例4、向下列液体中分别滴入AgNO3溶液和足量的稀硝酸溶液，有白色沉淀存在的是（ ）。 A．氯水 B．氯酸钾溶液 C．食盐水 D．碳酸钠溶液 【思路点拨】氯酸钾在溶液电离出钾离子和氯酸根离子。 【答案】AC 【解析】在溶液中与Ag+反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀（AgCl）的是Cl－，而不是其他的离子或分子。氯水中因Cl2+H2O==HCl+HClO、HCl==H++Cl－而含有Cl－。氯酸钾溶液中的含氯粒子是ClO3－，而不是Cl－。而CO32—和Ag+生成的溶于稀硝酸。 【总结升华】要鉴定KClO3中含有氯元素，可先将KClO3固体（加MnO2）加热，残渣溶于水后过滤，取滤液再加AgNO3溶液和稀硝酸进行检验。 举一反三： 【变式1】在未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成；将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。由此判断溶液中含有的离子是（　 ） 　　A．Cl－、SO42－　　　 B．Cl－、NO3－　　　 C．Cl－、CO32－　　　 D．Cl－、OH－ 【答案】C 【变式2】检验溶液中的离子，实验步骤和结论均正确的是（　 ） 　　A．加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，证明一定含有Cl－离子。 　　B．加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成，证明一定含有SO42—离子。 　　C．加入HCl后产生气体，该气体能使品红溶液褪色，加热后又变成红色，证明一定含有SO32—离子。 　　D．加入BaCl2溶液，有白色沉淀，证明一定含有SO32—离子。 【答案】C 【解析】（A）加AgNO3出现白色沉淀，不一定含有Cl－，也可能有SO42—、SO32—等。 　（B）加入HNO3酸化的Ba(NO3)2，有白色沉淀生成此沉淀肯定为BaSO4。但不能证明原溶液中一定有SO42—离子，因为SO42—离子的来源可能是原溶液中有的，也可能是SO32-被硝酸氧化生成的。 　（D）加入BaCl2出现白色沉淀，可能含有SO42—、SO32-、Ag+等。 类型五、卤素单质 例5、下列关于卤素（用X表示）的叙述正确的是（　 ） 　　A．单质都能与大多数金属反应，生成高价态金属卤化物 　　B．单质都能与H2反应，且从F2→I2逐渐变难 　　C．单质都能与H2O反应，通式X2+H2O==HX+HXO 　　D．单质的还原性顺序为：F2＞Cl2＞Br2＞I2 【思路点拨】从卤素单质的相似性、递变性及特性角度分析。 【答案】B 【解析】单质都能跟金属反应，但I2与金属反应生成低价态的金属碘化物，A错误；随着单质的氧化性顺序：F2＞Cl2＞Br2＞I2，单质与H2化合也逐渐变难，所以B正确，D错误； F2与H2O反应时，2F2+2H2O==4HF+O2，所以C错误。 【总结升华】卤素单质的性质既存在相似性，也存在差异性，对特别的性质需要特别记忆。 举一反三： 【变式1】下图中，A是黑色粉末，有时可作催化剂，C是黄绿色气体，F是深红棕色液体，D的焰色反应为黄色。 （1）写出下列物质的化学式。 A________，B________，C________，D________，G________，Y________。 （2）D+AgNO3反应的离子方程式：________________。 A+B反应的离子方程式：________________。 【答案】（1）MnO2 HCl Cl2 NaBr NaI AgBr （2）Ag++Br－==AgBr↓ MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O （2）卤素的分离和提纯。 例6、为验证卤素单质氧化性的相对较弱，某小组用下图装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。 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中溶液由黄色变为棕红色时，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。 【思路点拨】过程Ⅲ主要为了确认C的黄色溶液中无氯气，排除对溴置换碘的干扰。 【答案】（1） （2）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震荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色。 （5）确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。 （6）原子半径逐渐增大。 【解析】本题考查化学实验的设计和分析。(1).A中产生的黄绿色气体为氯气。（2）.氯气遇淀粉KI试纸时，生成的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘单质。（3）.B中氯气和溴化钠发生置换反应，离子方程式为：Cl2+2Br- =Br2+2Cl- 。(4).C中溴化钠和氯气反应生成氯化钠和溴单质，将C中的溶液滴入D中，发生反应：Br2+2I- =I2+2 Br - ,此时D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，呈紫红色，说明溴的氧化性强于碘。（5）.过程Ⅲ主要为了确认C的黄色溶液中无氯气，排除对溴置换碘的干扰。（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因是同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 【总结升华】为了验证溴的氧化性强于碘，需控制氯气的量，排除氯气对溴置换碘的干扰。 【巩固练习】 一、选择题（每题只有一个选项符合题意） 1．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（ ）。 A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2 B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－ C．向氯水中加入NaHCO3、粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H+ D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO 2．（2016 丰台期末）将氯气分别通入下列溶液中，由实验现象得出的结论正确的是 选项 氯气通入下列溶液中 实验现象 结论 A 滴有KSCN的FeCl2溶液 变红 氯气具有还原性 B 滴有酚酞的NaOH溶液 褪色 氯气具有漂白性 C 紫色石蕊溶液 先变红后褪色 氯气具有酸性、漂白性 D 少量氯气通入大量水中 溶液pH<7 呈浅黄绿色 氯气与水反应生成酸性物质， 且该反应为可逆反应 3．下列关于氯的说法正确的是（ ） A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂 B．、为不同的核素，有不同的化学性质 C．实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集 D．1.12 L Cl2含有1.7 NA个质子（NA 表示阿伏伽德罗常数） 4．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） 　　A、7.1克Cl2与4.6克钠完全反应，Cl2失去电子数为0.2NA 　　B、7.1克Cl2常温下与足量水完全反应，Cl2的电子转移0.2NA 　　C、1 mol Cl2作为氧化剂时得到的电子数为2NA 　　D、1mol Cl2参加氧化还原反应，转移的电子数一定为2NA 5．下列叙述正确的是（ ） A．Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同 B．K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性 C．Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大 D．C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 6．在相同条件下，下列说法错误的是（ ） A．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度 B．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 C．醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度 D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气可提高SO2的利用率 7．如图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是（ ） A．烧瓶中立即出现白烟 B．烧瓶中立即出现红棕色 C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性 D．烧瓶中的溶液是为了吸收有害气体 8．从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是（ ） 9．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（如图）。下列说法正确的是（ ） A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B．石灰乳与Cl2的反应，Cl2既是氧化剂，又是还原剂 C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应 D．上图所示转化反应都是氧化还原反应 10．某无色溶液中含有：①Na+、②Ba2+、③Cl－、④Br－、⑤SO32－、⑥SO42－离子中的一种或几种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下： 步骤 操作 现象 ① 用pH试纸检验 溶液的pH大于7 ② 向溶液中滴入氯水，再加CCl4振荡，静置 CCl4层呈橙色 ③ 向②所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生 ④ 过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生 下列结论正确的是（ ） A．肯定含有的离子①④⑤ B．肯定没有的离子是②⑤ C．可能含有的离子是①②⑥ D．不能确定的离子是①③⑥ 11．（2016 河南洛阳质检）常温下，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后向所得饱和氯水中滴加0.1 mol·L―1的NaOH溶液。整个实验进程中溶液的pH变化曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ） A．实验进程中可用pH试纸测定溶液的pH B．向a点所示溶液中通入SO2，溶液的酸性和漂白性均增强 C．c点所示溶液中：c (Na+)=2c (ClO―)+c (HClO) D．由a点到b点的过程中，溶液中逐渐减小 12．实验室用下列两种方案制取氯气：①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量的浓盐酸反应。则所得氯气（ ） 　　A．①多 　　　　　B．②多 　　　　C．一样多　　　　 D．无法比较 　 13．（2015 福建龙岩期末）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，如：2ICl+2Zn==ZnI2+ZnCl2。以下判断正确的是（ ） A．ICl3与水反应的产物为HI和HClO B．ICl3与KI反应时．氯元素被还原 C．ICl与冷NaOH溶液反应的离子方程式为ICl+2OH－==IO―+Cl―+H2O D．ICl与水的反应属于氧化还原反应 二、填空题 1．（2015北京朝阳一模）Cl2、漂白液（有效成分为NaClO）在生产、生活中广泛用于杀菌、消毒。 （1）电解NaCl溶液生成Cl2的化学方程式是________ 。 （2）Cl2溶于H2O、NaOH溶液即获得氯水、漂白液。 ①干燥的氯气不能漂白物质，但氯水却有漂白作用，说明起漂白作用的物质是________。 ②25℃时，Cl2与H2O、NaOH的反应如下： 反应Ⅰ Cl2+H2OCl－+H++HClO K1=4.5×10－4 反应Ⅱ Cl2+2OH－Cl－+ClO－+H2O K2=7.5×1015 不直接使用氯水而使用漂白液做消毒剂的原因是________ 。 （3）家庭使用漂白液时，不宜直接接触铁制品，漂白液腐蚀铁的电极反应式为： Fe－2e－==Fe2+，ClO－发生的电极反应式是________ 。 （4）研究漂白液的稳定性对其生产和保存有实际意义。30℃时，pH=11的漂白液中NaClO的质量百分含量随时间变化如下： 1 解速率v（Ⅰ）、v（Ⅱ）的大小关系是________，原因是________ 。 ②NaClO分解的化学方程式是________。 2 4d～8d，Ⅰ中v (NaClO)=________mol／（L·d）（常温下漂白液的密度约为1 g／cm3，且变化忽略不计）。 2．向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。 完成下列填空： （1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)： （2)整个过程中的还原剂是 。 （3)把KI换成KBr，则CCl4层变为__色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。 （4)加碘盐中含碘量为20mg～50mg／kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若Kl与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2 L(标准状况，保留2位小数)。 ( A MnO 2 ① B Fe 点燃 E C F和G的混合溶液 )3． A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。 ( C D Fe， △ G ) ( MnO 2 ② △ ) 请回答下列问题： （1）物质C和E的名称分别为________、________； （2）可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式为________________；若只能在加热情况下进行，则反应物A应为________； （3）反应②的化学方程式为________________； （4）新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是________，实验现象为________________。 【答案与解析】 一选择题 1．D 【解析】氯水中含有“三分子四离”[Cl2、HClO、H2O、H+、Cl－、ClO－、OH－（少）]，含Cl2，溶液呈浅黄绿色，A项正确；含Cl－，加入AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀，B项正确；能与NaHCO3反应生成CO2，说明有H+，C项正确；氯水中Cl2也可以将Fe2+氧化为Fe3+，D项错误。 2．D 【解析】A项，氯气具有氧化性；B项，次氯酸具有漂白性；C项，盐酸具有酸性、次氯酸具有漂白性。 3．C 【解析】A项，Cl2中的氯元素处于中间价态，所以在化学反应中既可以作氧化剂也可以作还原剂（例如Cl2与H2O反应），故A项错误；B项，同位素的化学性质相同，物理性质不同；D项，没有说明在标准状况下。 4．C 【解析】A项中氯元素均变为-1价，应是Cl2得到电子数为0.2NA；B项中氯元素发生歧化反应，变为-1价和+1价，Cl2的电子转移0.1NA； C项1 mol Cl2作为氧化剂得到的电子数一定为2NA；D项Cl2参加氧化还原反应化合价变化有多种情况。 5．D 【解析】A项，所得产生分别为FeCl3、FeCl2，B项，过量的K与水反应生成KOH，C项，Na的密度比K大。 6．C 【解析】Cl2+H2OH++Cl―+HClO，在饱和食盐水中，Cl―浓度较大，故氯气在饱和食盐水中的溶解度小于纯水中的溶解度，A项正确；I2+I―I3―，故碘在碘化钾中的溶解度大于在纯水中的溶解度，B项正确；CH3COOHCH3COO―+H+，CH3COO―的存在抑制CH3COOH的电离，C项错误；使用过量的空气可提高SO2的利用率，D项正确。 7．B 【解析】Cl2与NH3发生氧化还原反应生成N2和HCl，HCl与NH3反应有白烟现象，且反应是在常温下进行，故A、C正确，B不正确，若Cl2过量，烧杯中NaOH可吸收过量Cl2，是尾气吸收装置，D项正确。 8．D 【解析】 A项：灼烧海带（固体）应在坩埚中进行，B项：过滤应用玻璃棒引流；C项：碘的苯溶液（有机层）应在上层，从上口倒出。 9．B 【解析】石灰乳与Cl2的反应中氯气发生歧化反应，Cl2既是氧化剂，又是还原剂。常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存仅代表常温Cl2不与铁反应，加热、高温时可以反应；在候氏制碱法中不涉及氧化还原反应。 10．A 【解析】根据步骤②，说明加入氯水后有Br2生成，则原溶液中一定含有Br―；根据步骤③，说明步骤②所得溶液中有SO42―，结合①，溶液显碱性，则一定含有SO32―，SO42―无法确定；由于Ba2+不能与SO32―、SO42―共存，则原溶液中一定不含Br2+，根据电荷守恒，则原溶液中一定含有Na+；步骤④，说明步骤②、步骤③所得溶液中有Cl―，由于步骤②中加入氯水引入了Cl―，则不能确定原溶液中是否含有Cl―。因此肯定含有的离子是①④⑤，肯定没有的离子是②，不能确定的离子是③⑥。 11．C 【解析】A项，由于氯水中有HClO，能将pH试纸漂白，故不能用pH试纸测定溶液的pH。B项，向a点所示溶液中通入SO2时发生下列反应：Cl2+SO2+2H2O==H2SO4+2HCl，溶液的酸性增强但漂白性减弱。C项，可由电荷守恒和得失电子守恒导出，由电荷守恒：c (Na+)+c (H+)=c (Cl－)+c (ClO－)+c (OH－)，因为c点pH=7，c (H+)=c (OH－)，所以c (Na+)=c (Cl－)+c (ClO－)…①；由得失电子守恒：c (Cl－)=c (ClO－)+c (HClO)…②，将②代入①得c (Na+)=2c (ClO－)+c (HClO)。D项，a点到b点的过程中，存在下列反应：Cl2+H2OH++ Cl－+HClO，ClO－由HClO电离产生：HClOH++ClO－，随着pH不断减小，c (H+)逐渐增大，HClO的电离受到抑制，c (ClO－)逐渐减小，因此溶液中逐渐增大。 12．B 【解析】问题①MnO2足量，反应后期浓盐酸变稀，稀盐酸与MnO2不反应，反应自动停止。 13．C 【解析】ICl3中I元素为+3价，Cl元素为－1价，当ICl3与水反应时， +3价I与水电离出的OH－结合形成HIO2，Cl－与水电离出的H+结合形成HCl，A项错误；ICl3与KI反应时，ICl3中的+3价碘元素被还原，B项错误；ICl中I元素为+1价，Cl元素为－1价，则ICl与NaOH溶液反应的离子方程式为ICl+2OH－==IO－+Cl－+H2O，C项正确；ICl与水反应的化学方程式为ICl+H2O==HIO+HCl，反应中没有化合价的变化，不属于氧化还原反应，D项错误。 二填空题 1．（1）2NaC1+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ （2）①HClO ②K2＞K1，反应Ⅱ的有效成分比反应Ⅰ的有效成分大，Cl2最终转化为HClO更充分；次氯酸钠比次氯酸更稳定 （3）ClO－+2e－+H2O==Cl－+2OH－ （4）①v（Ⅰ）＞v（Ⅱ） 在相同的条件下，NaClO的浓度越高其分解速率越大 ②2NaClO2NaCl+O2↑ 1 0.047 【解析】（3）铁遇漂白液发生电化学腐蚀，实质是ClO－将Fe氧化，本身被还原为Cl－，据此可写出电极反应式。（4）①据图可知NaClO的起始含量Ⅰ＞Ⅱ，NaClO的浓度越高，其分解速率越大，因此v（Ⅰ）＞v（Ⅱ）。②NaClO分解的化学方程式可从以下两个反应分析得出：NaClO+H2OHClO+NaOH，2HClO==2HCl+O2↑。③设溶液的体积为1 L，则： 4d～8d期间，Ⅰ中v (NaClO)=(6.5％―5.1％)×1 g／cm3×103 cm3÷74.5 g／mol÷1 L÷4 d≈0.047 mol／（L·d）。 2．（1）I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl；（2）KI、I2；（3）红棕、HBrO3>Cl2>HIO3；4）10.58。 【解析】反应开始滴加少许氯水时，其将KI中的I元素氧化成碘单质；等CCl4层变紫色后，再滴加氯水时，其将碘单质进一步氧化成碘酸。（1）根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I元素的化合价从0→+5，升高5价，Cl元素的化合价从0→-1，降低1价，综合得失电子守恒和质量守恒，可配平出：I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl。（2）分析整个过程中化合价升高的都是I元素，还原剂为：KI和I2。（3）KI换成KBr时，得到的是溴单质，则其在CCl4中呈红棕色；继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3，故其氧化性强弱顺序为：HBrO3>Cl2>HIO3。（4）综合写出反应方程式：KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20g，则需要消耗Cl2的为体积为：（20g/127g.mol-1）×3×22.4L/mol=10.58L。 3．（1）浓盐酸 四氧化三铁 （2）2H2O22H2O+O2↑ KClO3 （3）4HCl (浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O （4）铁屑 KSCN（或NH4SCN）溶液 加入KSCN溶液后溶液呈血红色 【解析】 因为铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl3、FeCl2，铁与氯气反应生成FeCl3，所以B为O2、C为HCl、G为FeCl3、F为FeCl2、E为Fe3O4；（1）二氧化锰与稀盐酸不反应，所以C的名称应为浓盐酸；（2）KClO3在MnO2作催化剂的条件下，加热分解生成O2，H2O2在MnO2作催化剂条件下常温下生成O2；（4）因为2Fe3++Fe==3Fe2+，所以向Fe2+溶液中加入铁屑，防止Fe2+被氧化。 学科网（北京）股份有限公司 光照 光 30℃ MnO2 $$