专题01 氯及其化合物（知识清单）（全国通用）2026年高考化学一轮复习讲练测

专题01 氯及其化合物 目录 01知识脑图·学科框架速建 02考点精析·知识能力全解 【知能解读01】氯及其化合物的性质及应用 【知能解读02】氯气的实验室制法及实验探究 【知能解读03】卤素的性质及提取　卤素离子的检验 03 攻坚指南·高频考点突破 【重难点突破01】氯水的性质 【重难点突破02】实验室制取氯气装置的改进 04 避坑锦囊·易混易错诊疗 【易混易错01】氯及其化合物的知识盲点 【易混易错02】实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时注意“四点” 【易混易错03】卤族元素的易错点 05 通法提炼·高频思维拆解 【方法技巧01】从海水中提取物质的思路 【方法技巧02】含氯消毒剂的计算与比较 【方法技巧03】制取Cl2装置的创新 01 氯及其化合物的性质及应用 1．Cl2的物理性质 颜色 气味 毒性 密度 特性 _ __色 强烈_ 气味 _ __毒 比空气_ __ _ __液化 2．从原子结构角度认识氯气的氧化性 氯元素位于元素周期表中第　 　周期第　 　族，其原子结构示意图为　 　，氯原子很容易得到1个电子形成具有8电子稳定结构的Cl－ ，因此，氯气具有很强的　 　。 （1）与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。 ①与钠反应： 现象：剧烈燃烧，放出大量的热，产生 火焰，冒 烟 ②与铜反应： 现象：剧烈燃烧，放出大量的热，产生 色烟 ③与铁反应： 现象：剧烈燃烧，放出大量的热，产生 色烟 （2）与非金属反应： 与H2反应：H2＋Cl22HCl。 1 点燃： 现象：安静燃烧，产生 色火焰，瓶口有 ②光照： 现象：发生 （3）与某些还原性化合物反应 ①亚铁盐溶液： 2 溴化物溶液： 3 碘化物溶液： ④ SO2通入氯水中： 3．从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应 氯气与水或碱反应，氯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。 （1）与水反应： 离子反应： 现象：氯气部分溶于水，得到 溶液 （2）与碱的反应： 离子反应： 4．次氯酸和次氯酸盐 （1）次氯酸的性质 HClO的电子式：_ _；结构式：_ __ ①不稳定性：在光照或加热条件下易分解 a.反应： b.现象：氯水 色逐渐消失，有 产生 c.氯水须现用现配，保存在_ __中，置于冷暗处。 ②强氧化性：生成的HClO可以用作自来水的杀菌消毒剂，也可作为某些有色物质的漂白剂。 ③弱酸性 a.电离方程式： b.强弱标度：H2CO3 HClO （2）漂白液的制备和性质 ①制备原理 a.化学反应： b.离子反应： ②主要成分： 和 ，有效成分为 。 ③漂白原理：NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO （3）漂白粉的制备和性质 ①制备原理 a.化学反应： b.离子反应：所有物质均不能拆分，无法写出离子方程式 ②主要成分： 和 ，有效成分为 ③漂白原理： ④失效原因 a.吸水吸CO2： b.光照分解：2HClO2HCl+O2↑ 【跟踪训练】 1.易错辨析。 （1）氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。（　 　） （2）Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。（　 　） （3）氯气可以使湿润的有色布条褪色，所以氯气具有漂白性。（　 　） （4）NaCl（aq）Cl2（g）漂白粉（s），上述物质间的转化均能实现。（　 　） （5）将Cl2通入碳酸钠溶液中可制取较高浓度的次氯酸溶液。（　 　） 2.实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是　 　。 3.设NA为阿伏加德罗常数的值。1 mol Cl2与水反应时，转移电子数　 　（填“大于”“小于”或“等于”）NA，而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时，转移电子数　 　（填“大于”“小于”或“等于”）NA。 4.向碘化钾的淀粉溶液中通入氯气至过量，观察到溶液先变蓝后褪色，褪色的可能原因是　 　。 5.易错辨析。 （1）可以用pH试纸测定氯水的pH。（　 　） （2）再通入少量氯气，减小。（　 　） （3）向新制氯水中加入少量碳酸钙粉末，可增强溶液漂白能力。（　 　） （4）通入少量SO2，溶液漂白性增强。（　 　） （5）光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱。（　 　） （6）加入少量亚硫酸钠固体，溶液pH减小。（　 　） 6.向新制氯水中滴入少量紫色石蕊溶液，观察到的现象是　 　。 7.易错辨析。 （1）漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果。（　 　） （2）NaClO溶液具有漂白能力，长期露置在空气中，释放Cl2，漂白能力减弱。（　 　） （3）向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应。（　 　） （4）社区服务中用84消毒液对图书馆桌椅消毒，是因为含氯消毒剂具有氧化性。（　 　） （5）漂白粉可用于生活用水的消毒。（　 ） 8.Cl2与热的KOH溶液反应生成KClO3的离子方程式为　 　。 9.将少量SO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为　 　。 10.在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的主要固体物质是　 　，其原因是　 ， ， 　（用化学方程式说明）。 02 氯气的实验室制法及实验探究 1．Cl2的实验室制法 (1)实验装置 (2)实验原理及过程 ①反应原理：用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。如MnO2和浓盐酸反应的化学方程式为：_ __。浓盐酸表现的性质为_ __和_ __。 ②制备装置类型：固体＋液体气体。 4 净化方法：用_ __除去HCl，再用_ _除去水蒸气。 5 收集方法：_ __或_ __。 6 尾气吸收(离子方程式)：_ __。 ⑥验满方法 a．将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即_ __，则证明已集满。 b．将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸_ __，则证明已集满。 c．实验室制取Cl2时，常常根据氯气的_ __判断是否收集满。 (3)其它制备氯气的反应原理 ①14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑ ②16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑ ④4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑ 其中，使用稀盐酸就可以发生反应①②④产生氯气；在需要浓盐酸的反应中，如不用浓盐酸，亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替，如：2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(浓)2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O。含氯气的尾气处理通常用NaOH溶液吸收。 2．工业制法 电解饱和食盐水，反应的化学方程式为 _ __。 3．Cl2性质探究的示例分析 装置 试剂 实验现象 实验目的 A 浓硫酸 验证干燥的氯气无 作用，湿润的氯气(含HClO)有 作用 B 干燥红色布条 无明显变化 C 湿润红色布条 红色布条褪色 D FeCl2溶液 溶液由浅绿 色变棕黄色 验证氯气具有强 性，可与金属及还原性化合物反应 E 淀粉KI溶液 溶液变蓝色 F Mg或Na 产生白烟 G NaOH溶液 吸收多余的 【跟踪训练】 1.易错辨析。 （1）实验室中可加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气。（　 　） （2）启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气。（　 　） （3）电解饱和食盐水可制取氯气。（　 　） （4）可用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl气体。（　 　） （5）可用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。（　 　） （6）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。（　 　） （7）实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。（　 　） （8）用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸入液面以下。（　 　） 2.用MnO2氧化浓盐酸制取氯气时，使用浓盐酸而不用稀盐酸的原因是　 　。 3.滴加浓盐酸时，要拔开分液漏斗塞子（或使分液漏斗盖上的小孔对齐），目的是　 　。 4.用排空气法收集密度比空气大的气体，如Cl2时，装置中导管应　 　（填“长”或“短”，下同）管进气，　 　管出气，若收集密度比空气小的气体，如H2、NH3时，导管应　 　管进气，　 　管出气。 5.写出用氢氧化钠吸收多余氯气的化学方程式：　 　；吸收氯气时，不能用澄清石灰水的原因是　 　。 03 卤素的性质及提取　卤素离子的检验 1．卤族元素 （1）相似性 性质 反应方程式 与大多数金属反应 与Fe反应：　 　（X＝Cl、Br）； I2与Fe反应：Fe＋I2 FeI2（I2只能将铁氧化到＋2价，氯气、溴单质能氧化Fe2＋，但碘单质不能氧化Fe2＋） 与氢气反应 F2＋H2 2HF（不需要光照或加热，在冷暗处直接化合）； Cl2＋H2 2HCl（易发生爆炸）；Cl2＋H2 2HCl（苍白色火焰）； Br2＋H2 2HBr；I2＋H2 2HI（更高温度下缓慢反应） 与水反应 2F2＋2H2O 　 　（反应剧烈，水为还原剂）； X2＋H2O 　 　（写离子方程式）（歧化反应，卤素单质既是氧化剂，又是还原剂，X＝Cl、Br、I，下同） 与碱溶 液反应 Cl2＋2NaOH 　 　； Br2＋2NaOHNaBr＋NaBrO＋H2O[或3Br2＋6NaOH（浓）5NaBr＋NaBrO3＋3H2O]； 3I2＋6NaOH5NaI＋NaIO3＋3H2O （卤素单质既是氧化剂，又是还原剂） 与还原性 物质反应 X2 ＋Na2S 　 　； X2＋SO2＋2H2O　 　（写离子方程式）； X2＋S＋H2O 　 　 （2）卤素单质性质的递变性 颜色 F2　　　　Cl2　　　Br2　　　　I2 浅黄绿色　黄绿色　深红棕色　紫黑色 ――――――――――――――――――――――→ 颜色_ __ 熔、沸点 逐渐_ __ 密度 水溶性 逐渐_ __ 氧化性 与氢气化合或与水反应由易到难 ――――――――――――――――――――――――――――――――→ 氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序是_ __ 还原 性(X－) 阴离子还原性由强到弱顺序是_ __ 1 Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子 方程式为_ __ 2 Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子　 方程式为_ _ （3）卤素单质的特殊性 卤素单质及其化合物除了具有共性外，都有其特殊性质。 氟 ①无正价，_ __性最强，F－的还原性最弱 ②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸 ③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸点最高(由于分子间存在氢键) 溴 1 Br2是_ __色液体，易_ __且有毒，是常温下唯一呈液态的非金属单质。 ②Br2易溶于有机溶剂 2 盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用_橡胶__塞 碘 1 I2遇淀粉变_ __色 2 I2加热时易_ __ ③I2易溶于有机溶剂，Br2和I2都可被某些有机溶剂(如CCl4、苯)萃取 ④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大 ⑤I2易与Na2S2O3溶液反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O，可通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量 2．卤素离子的检验方法 （1）AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 （2）置换——萃取法 未知液　 有机层呈 （3）氧化——淀粉法检验I－ 未知液 　 　色溶液，表明含有I－ 3．海水提取溴 (1)流程 通热空气和↓水蒸气吹出 (2)发生反应的化学方程式 ①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl； ②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4； ③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 4．海带中提取碘 (1)流程 H2O Cl2 ↓ ↓ 海带―→―→―→―→ (2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 【跟踪训练】 易错辨析： （1）卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液。（　 　） （2）类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3。（　 　） （3）向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅的原因是溴与苯发生了加成反应。（　 　） （4）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色的原因是I2被Fe还原。（　 　） （5）碘易溶于酒精，所以可用酒精将碘水中的碘萃取出来。（　 　） （6）向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液，溶液先变橙色，后变蓝色，说明氧化性：Cl2＞Br2＞I2。（　 　） （7）HF是弱酸，能腐蚀玻璃，F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤素化合物的水溶液中将卤素单质置换出来。（　 　） （8）氟气跟氯化钠溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成。（　 　） （9）向某黄色溶液中加入淀粉－KI溶液，溶液呈蓝色，则溶液中含Br2。（　 　） （10）用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色。（　 　） 01氯水的性质 （1）新制氯水的多重性质 （2）氯水中平衡移动的应用 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 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2 NaOH c(H＋)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl2 Ca(OH)2 c(H＋)减小 右移 制漂白粉 CaCO3 c(H＋)减小 右移 制高浓度的HClO溶液 光照 c(HClO)减小 右移 氯水避光保存或现用现配 【跟踪训练】 1.氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图中四种物质发生的反应填空（a、b、c、d重合部分代表物质间的反应，且氯水足量）。 （1）能证明氯水具有漂白性的是　　　　（填“a”“b”“c”或“d”）。  （2）c过程的现象是　　　　　 　，b过程中反应的离子方程式为　　　　　　　　　（3）a过程中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。  2．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是(　　) A．再通入少量氯气减小 B．通入少量SO2，溶液漂白性增强 C．加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强 D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱 02 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===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 ③防倒吸装置还有： 【跟踪训练】 如图所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，多余的氯气可以贮存在b瓶中，其中各试剂瓶中所装试剂为B(氢硫酸)、C(淀粉­KI溶液)、D(水)、F(紫色石蕊溶液)。 (1)若烧瓶中的固体为MnO2，分液漏斗中的液体为浓盐酸，则A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________。 (2)G中b瓶内宜加入的液体是____________，怎样检验装置G的气密性： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)实验开始后B中的现象是________________________________________ ____________________，C中的现象是_______________________________________ ____________________。 (4)E装置中硬质玻璃管内盛有炭粉，若E中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出E中反应的化学方程式：___________________________________。 (5)在F中，紫色石蕊溶液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________。 01 氯及其化合物的知识盲点 (1)液氯密封在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。 (2)1 mol Cl2参加反应，转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。 (3)实验室制Cl2，除了用MnO2和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (4)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不能是盐酸，因为Cl－与MnO会发生氧化还原反应。 (5)ClO－不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性，如ClO－与SO、 I－、Fe2＋均不能大量共存；ClO－体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显碱性，如 Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－与Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。 (6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)，Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO＋4H＋(过量SO2)。 (7)当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。 (8)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (9)由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，所以向NaClO溶液通入CO2，不论CO2过量还是少量，均发生CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO，但CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 (10)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。 【跟踪训练】 判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (1)先用酒精清洗，再用水清洗碘升华实验所用试管(　　) (2)氯气使KBr溶液变黄，氯气被还原(　　) (3)ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒(　　) (4)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2(　　) (5)因为次氯酸盐具有氧化性，所以可用漂白粉漂白织物(　　) (6)浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2，可以将气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水(　　) (7)CCl4萃取碘水中的I2，应先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层(　　) (8)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，因为溶液颜色不变，所以该食盐中一定没有添加KIO3(　　) (9)Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3(　　) (10)NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr(　　) (11)除去氯气中的HCl气体，可将混合气体通入饱和NaHCO3溶液中(　　) (12)漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3(　　) (13)验证Br2的氧化性强于I2，可以将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置，可观察到下层液体呈紫色(　　) 02 实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时注意“四点” (1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。 (2)因Cl－浓度越小，其还原性越弱，所以必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为溶液中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 【跟踪训练】 1.下列有关实验室制取Cl2的装置正确的是（　　） 2．实验室制取并探究其氧化性，下列实验装置和操作能达到实验目的的是 A．用装置甲制取 B．用装置乙除去中混有的HCl C．用装置丙验证的氧化性 D．用装置丁吸收尾气中的 03 卤族元素的易错点 （1）卤族元素单质将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来，但氟不能进行相应的置换，原因是F2能与NaX溶液中的水发生反应。 （2）卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3＋，而I2只能将铁氧化为Fe2＋。 （3）加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。 （4）HX的热稳定性：HF>HCl>HBr>HI，还原性：HF<HCl<HBr<HI； （5）CaX2中只有CaF2难溶于水，AgX中只有AgF为易溶于水； （6）I－的还原性很强，能被Fe3＋、HNO3、MnO(H＋)、H2O2、O2、ClO－、ClO等氧化剂氧化； （7）次卤酸盐或卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外)：如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O； （8）HX中只有HF为弱酸，且酸性HF<HCl<HBr<HI。 【跟踪训练】 1．下列关于卤素的叙述正确的是(　　) ①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾　②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯　③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性　④某溶液与淀粉-KI溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水　⑤氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成　⑥氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂 A．①③⑤ B．②③⑥ C．②⑤⑥ D．①③④ 2．下列有关卤素的说法错误的是(　　) A．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强 C．淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝：4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－ D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 01 从海水中提取物质的思路 海水中提取溴和碘的反应都是将其－1价离子氧化成单质。涉及工业实际，最主要的问题是如何将大量海水中分布的元素富集起来。溴的制取一般是氧化→吹出→吸收→再氧化的路线，碘一般是由海带提取，主要过程是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示： 【跟踪训练】 1．海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收 2．碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题： I2的一种制备方法如图所示： ①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为______________________________________，生成的沉淀与硝酸反应，生成____________后可循环使用。 ②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为______________________ _______________________________________________________________________________； 若反应物用量比＝1.5时，氧化产物为______________；当＞1.5后，单质碘的收率会降低，原因是__________________________。 02 含氯消毒剂的计算与比较 第一步 确定含氯消毒剂中氯元素的化合价 第二步 计算含氯消毒剂中氯元素到稳定的－1价时化合价的变化 第三步 确定消毒效率的表示方法： ①以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率； ②以单位物质的量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率 第四步 计算或比较含氯消毒剂的消毒效率 【跟踪训练】 1．自然灾害发生后常使用含氯消毒剂去杀菌消毒。“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。已知将0.6 mol Cl2通入过量的NaOH溶液中，产物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3，且产物的成分与温度高低有关。下列说法不正确的是 A．n(NaCl)、n(NaClO)和n(NaClO3)共1.2 mol B．改变温度，产物中NaClO3的最大理论产量为0.2 mol C．若某温度下，反应后n(Cl-)：n()=8：1，则溶液中n(ClO-)：n()=3：1 D．NaClO2做消毒剂的还原产物是NaCl，有效氯含量为3.57 2．化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。亚氯酸钠()具有强氧化性，受热易分解，可作漂白剂、食品消毒剂等，以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。 已知：消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。 下列说法错误的是 A．“母液”中溶质的主要成分是 B．相同质量的消毒能力是的2.5倍 C．“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D．“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率 03 制取Cl2装置的创新 【跟踪训练】 1．实验室常采用点滴板来完成部分实验，这样既可以节约药品的用量，又便于观察实验现象。图中所示的实验点滴板上观察到的现象与结论，其中不正确的是 实验现象 结论 A 溶液中出现淡黄色沉淀 非金属性： B 和溶液变红 具有还原性 C 淀粉KI溶液变蓝 氧化性： D 湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 氯气具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 2．某实验小组利用点滴板实验来探究卤素单质的氧化性顺序，关于该实验说法正确的是 A．孔穴4中的溶液呈浅黄绿色 B．孔穴2中的溶液反应后与孔穴3颜色最相近 C．孔穴3、4中的溶液仅用作对比 D．仅由上述实验现象无法得出、、的氧化性顺序 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 氯及其化合物 目录 01知识脑图·学科框架速建 02考点精析·知识能力全解 【知能解读01】氯及其化合物的性质及应用 【知能解读02】氯气的实验室制法及实验探究 【知能解读03】卤素的性质及提取　卤素离子的检验 03 攻坚指南·高频考点突破 【重难点突破01】氯水的性质 【重难点突破02】实验室制取氯气装置的改进 04 避坑锦囊·易混易错诊疗 【易混易错01】氯及其化合物的知识盲点 【易混易错02】实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时注意“四点” 【易混易错03】卤族元素的易错点 05 通法提炼·高频思维拆解 【方法技巧01】从海水中提取物质的思路 【方法技巧02】含氯消毒剂的计算与比较 【方法技巧03】制取Cl2装置的创新 01 氯及其化合物的性质及应用 1．Cl2的物理性质 颜色 气味 毒性 密度 特性 _黄绿__色 强烈_刺激性气味 _有__毒 比空气_大__ _易__液化 2．从原子结构角度认识氯气的氧化性 氯元素位于元素周期表中第　三　周期第　ⅦA　族，其原子结构示意图为　　，氯原子很容易得到1个电子形成具有8电子稳定结构的Cl－ ，因此，氯气具有很强的　氧化性　。 （1）与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。 ①与钠反应：2Na+Cl22NaCl 现象：剧烈燃烧，放出大量的热，产生黄色火焰，冒白烟 ②与铜反应：Cu+Cl2CuCl2 现象：剧烈燃烧，放出大量的热，产生棕黄色烟 ③与铁反应：2Fe+3Cl22FeCl3 现象：剧烈燃烧，放出大量的热，产生棕褐色烟 （2）与非金属反应： 与H2反应：H2＋Cl22HCl。 ①点燃： 现象：安静燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有白雾 ②光照： 现象：发生爆炸 （3）与某些还原性化合物反应 ①亚铁盐溶液：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－ ②溴化物溶液：Cl2+2Br－2Cl－+Br2 ③碘化物溶液：Cl2+2I－2Cl－+I2 ④ SO2通入氯水中：SO2＋Cl2＋2H2O = 4H＋＋SO42－＋2Cl－ 3．从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应 氯气与水或碱反应，氯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。 （1）与水反应：Cl2+H2OHCl+HClO 离子反应：Cl2+H2OH++Cl－+HClO 现象：氯气部分溶于水，得到黄绿色溶液 （2）与碱的反应：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O 离子反应：Cl2+2OH－Cl－+ClO－+H2O 4．次氯酸和次氯酸盐 （1）次氯酸的性质 HClO的电子式：__；结构式：_H—O—Cl__ ①不稳定性：在光照或加热条件下易分解 a.反应：2HClO2HCl+O2↑ b.现象：氯水黄绿色逐渐消失，有气泡产生 c.氯水须现用现配，保存在_棕色瓶__中，置于冷暗处。 ②强氧化性：生成的HClO可以用作自来水的杀菌消毒剂，也可作为某些有色物质的漂白剂。 ③弱酸性 a.电离方程式：HClOH++ClO－ b.强弱标度：H2CO3>HClO （2）漂白液的制备和性质 ①制备原理 a.化学反应：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O b.离子反应：Cl2+2OH－Cl－+ClO－+H2O ②主要成分：NaCl和NaClO，有效成分为NaClO。 ③漂白原理：NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO （3）漂白粉的制备和性质 ①制备原理 a.化学反应：2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O b.离子反应：所有物质均不能拆分，无法写出离子方程式 ②主要成分：Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2 ③漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO ④失效原因 a.吸水吸CO2：Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO b.光照分解：2HClO2HCl+O2↑ 【跟踪训练】 1.易错辨析。 （1）氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。（　✕　） （2）Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。（　✕　） （3）氯气可以使湿润的有色布条褪色，所以氯气具有漂白性。（　✕　） （4）NaCl（aq）Cl2（g）漂白粉（s），上述物质间的转化均能实现。（　✕　） （5）将Cl2通入碳酸钠溶液中可制取较高浓度的次氯酸溶液。（　✕　） 2.实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是　用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔　。 3.设NA为阿伏加德罗常数的值。1 mol Cl2与水反应时，转移电子数　小于　（填“大于”“小于”或“等于”）NA，而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时，转移电子数　等于　（填“大于”“小于”或“等于”）NA。 4.向碘化钾的淀粉溶液中通入氯气至过量，观察到溶液先变蓝后褪色，褪色的可能原因是　氯气将生成的I2全部氧化　。 5.易错辨析。 （1）可以用pH试纸测定氯水的pH。（　✕　） （2）再通入少量氯气，减小。（　✕　） （3）向新制氯水中加入少量碳酸钙粉末，可增强溶液漂白能力。（　√　） （4）通入少量SO2，溶液漂白性增强。（　✕　） （5）光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱。（　✕　） （6）加入少量亚硫酸钠固体，溶液pH减小。（　√　） 6.向新制氯水中滴入少量紫色石蕊溶液，观察到的现象是　溶液先变红后褪色　。 7.易错辨析。 （1）漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果。（　✕　） （2）NaClO溶液具有漂白能力，长期露置在空气中，释放Cl2，漂白能力减弱。（　✕　） （3）向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应。（　√　） （4）社区服务中用84消毒液对图书馆桌椅消毒，是因为含氯消毒剂具有氧化性。（　√　） （5）漂白粉可用于生活用水的消毒。（　√　） 【解析】（1）漂白粉的有效成分Ca（ClO）2与盐酸反应生成有毒气体Cl2，故漂白粉和盐酸不能混合使用。 8.Cl2与热的KOH溶液反应生成KClO3的离子方程式为　3Cl2＋6OH－5Cl－＋Cl＋3H2O　。 9.将少量SO2通入NaClO溶液中发生反应的离子方程式为　SO2＋H2O＋3ClO－S＋2HClO＋Cl－　。 10.在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的主要固体物质是　CaCO3和CaCl2　，其原因是　Ca（ClO）2＋H2O＋CO2CaCO3＋2HClO，2HClO2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋H2O　（用化学方程式说明）。 02 氯气的实验室制法及实验探究 1．Cl2的实验室制法 (1)实验装置 (2)实验原理及过程 ①反应原理：用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。如MnO2和浓盐酸反应的化学方程式为：_MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O__。浓盐酸表现的性质为_还原性__和_酸性__。 ②制备装置类型：固体＋液体气体。 ③净化方法：用_饱和食盐水__除去HCl，再用_浓H2SO4__除去水蒸气。 ④收集方法：_向上排空气法__或_排饱和食盐水法__。 ⑤尾气吸收(离子方程式)：_Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O__。 ⑥验满方法 a．将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即_变蓝__，则证明已集满。 b．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。 c．实验室制取Cl2时，常常根据氯气的_颜色__判断是否收集满。 (3)其它制备氯气的反应原理 ①14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑ ②16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑ ④4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑ 其中，使用稀盐酸就可以发生反应①②④产生氯气；在需要浓盐酸的反应中，如不用浓盐酸，亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替，如：2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(浓)2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O。含氯气的尾气处理通常用NaOH溶液吸收。 2．工业制法 电解饱和食盐水，反应的化学方程式为 _2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑__。 3．Cl2性质探究的示例分析 装置 试剂 实验现象 实验目的 A 浓硫酸 验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用 B 干燥红色布条 无明显变化 C 湿润红色布条 红色布条褪色 D FeCl2溶液 溶液由浅绿 色变棕黄色 验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应 E 淀粉KI溶液 溶液变蓝色 F Mg或Na 产生白烟 G NaOH溶液 吸收多余的氯气 【跟踪训练】 1.易错辨析。 （1）实验室中可加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制备氧气。（　√　） （2）启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气。（　✕　） （3）电解饱和食盐水可制取氯气。（　√　） （4）可用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl气体。（　✕　） （5）可用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。（　✕　） （6）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。（　√　） （7）实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。（　√　） （8）用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸入液面以下。（　✕　） 2.用MnO2氧化浓盐酸制取氯气时，使用浓盐酸而不用稀盐酸的原因是　MnO2与稀盐酸不反应　。 3.滴加浓盐酸时，要拔开分液漏斗塞子（或使分液漏斗盖上的小孔对齐），目的是　便于分液漏斗中的液体流出　。 4.用排空气法收集密度比空气大的气体，如Cl2时，装置中导管应　长　（填“长”或“短”，下同）管进气，　短　管出气，若收集密度比空气小的气体，如H2、NH3时，导管应　短　管进气，　长　管出气。 5.写出用氢氧化钠吸收多余氯气的化学方程式：　2NaOH＋Cl2NaClO＋NaCl＋H2O　；吸收氯气时，不能用澄清石灰水的原因是　澄清石灰水中含Ca（OH）2的量少，吸收不完全　。 03 卤素的性质及提取　卤素离子的检验 1．卤族元素 （1）相似性 性质 反应方程式 与大多数金属反应 与Fe反应：　2Fe＋3X2 2FeX3　（X＝Cl、Br）； I2与Fe反应：Fe＋I2 FeI2（I2只能将铁氧化到＋2价，氯气、溴单质能氧化Fe2＋，但碘单质不能氧化Fe2＋） 与氢气反应 F2＋H2 2HF（不需要光照或加热，在冷暗处直接化合）； Cl2＋H2 2HCl（易发生爆炸）；Cl2＋H2 2HCl（苍白色火焰）； Br2＋H2 2HBr；I2＋H2 2HI（更高温度下缓慢反应） 与水反应 2F2＋2H2O 　4HF＋O2　（反应剧烈，水为还原剂）； X2＋H2O 　H＋＋X－＋HXO　（写离子方程式）（歧化反应，卤素单质既是氧化剂，又是还原剂，X＝Cl、Br、I，下同） 与碱溶 液反应 Cl2＋2NaOH 　NaCl＋NaClO＋H2O　； Br2＋2NaOHNaBr＋NaBrO＋H2O[或3Br2＋6NaOH（浓）5NaBr＋NaBrO3＋3H2O]； 3I2＋6NaOH5NaI＋NaIO3＋3H2O （卤素单质既是氧化剂，又是还原剂） 与还原性 物质反应 X2 ＋Na2S 　2NaX＋S↓　； X2＋SO2＋2H2O　4H＋＋2X－＋S　（写离子方程式）； X2＋S＋H2O 　2H＋＋2X－＋S　 （2）卤素单质性质的递变性 颜色 F2　　　　Cl2　　　Br2　　　　I2 浅黄绿色　黄绿色　深红棕色　紫黑色 ――――――――――――――――――――――→ 颜色_逐渐加深__ 熔、沸点 逐渐_升高__ 密度 水溶性 逐渐_减小__ 氧化性 与氢气化合或与水反应由易到难 ――――――――――――――――――――――――――――――――→ 氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序是_Cl2>Br2>I2__ 还原 性(X－) 阴离子还原性由强到弱顺序是_I－>Br－>Cl－__ ①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子 方程式为_2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2__ ②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子　 方程式为_2I－＋Br2===2Br－＋I2__ （3）卤素单质的特殊性 卤素单质及其化合物除了具有共性外，都有其特殊性质。 氟 ①无正价，_氧化__性最强，F－的还原性最弱 ②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸 ③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸点最高(由于分子间存在氢键) 溴 1 Br2是_深红棕__色液体，易_挥发__且有毒，是常温下唯一呈液态的非金属单质。 ②Br2易溶于有机溶剂 ③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用_橡胶__塞 碘 ①I2遇淀粉变_蓝__色 ②I2加热时易_升华__ ③I2易溶于有机溶剂，Br2和I2都可被某些有机溶剂(如CCl4、苯)萃取 ④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大 ⑤I2易与Na2S2O3溶液反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O，可通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量 2．卤素离子的检验方法 （1）AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 （2）置换——萃取法 未知液　 有机层呈 （3）氧化——淀粉法检验I－ 未知液 　蓝　色溶液，表明含有I－ 3．海水提取溴 (1)流程 通热空气和↓水蒸气吹出 (2)发生反应的化学方程式 ①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl； ②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4； ③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 4．海带中提取碘 (1)流程 H2O Cl2 ↓ ↓ 海带―→―→―→―→ (2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 【跟踪训练】 易错辨析： （1）卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液。（　✕　） （2）类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3。（　✕　） （3）向溴水中加入苯，振荡后静置，水层颜色变浅的原因是溴与苯发生了加成反应。（　✕　） （4）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色的原因是I2被Fe还原。（　✕　） （5）碘易溶于酒精，所以可用酒精将碘水中的碘萃取出来。（　✕　） （6）向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液，溶液先变橙色，后变蓝色，说明氧化性：Cl2＞Br2＞I2。（　✕　） （7）HF是弱酸，能腐蚀玻璃，F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤素化合物的水溶液中将卤素单质置换出来。（　√　） （8）氟气跟氯化钠溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成。（　√　） （9）向某黄色溶液中加入淀粉－KI溶液，溶液呈蓝色，则溶液中含Br2。（　✕　） （10）用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色。（　✕　） 01氯水的性质 （1）新制氯水的多重性质 （2）氯水中平衡移动的应用 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 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2 NaOH c(H＋)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl2 Ca(OH)2 c(H＋)减小 右移 制漂白粉 CaCO3 c(H＋)减小 右移 制高浓度的HClO溶液 光照 c(HClO)减小 右移 氯水避光保存或现用现配 【跟踪训练】 1.氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图中四种物质发生的反应填空（a、b、c、d重合部分代表物质间的反应，且氯水足量）。 （1）能证明氯水具有漂白性的是　　　　（填“a”“b”“c”或“d”）。  （2）c过程的现象是　　　　　 　，b过程中反应的离子方程式为　　　　　　　　　（3）a过程中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】（1）d （2）溶液中产生白色沉淀　2H＋＋CH2O＋CO2↑ （3）2FeCl2＋Cl22FeCl3 2．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是(　　) A．再通入少量氯气减小 B．通入少量SO2，溶液漂白性增强 C．加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强 D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱 【答案】C　 【解析】饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。 02 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===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 ③防倒吸装置还有： 【跟踪训练】 如图所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，多余的氯气可以贮存在b瓶中，其中各试剂瓶中所装试剂为B(氢硫酸)、C(淀粉­KI溶液)、D(水)、F(紫色石蕊溶液)。 (1)若烧瓶中的固体为MnO2，分液漏斗中的液体为浓盐酸，则A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________。 (2)G中b瓶内宜加入的液体是____________，怎样检验装置G的气密性： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)实验开始后B中的现象是________________________________________ ____________________，C中的现象是_______________________________________ ____________________。 (4)E装置中硬质玻璃管内盛有炭粉，若E中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出E中反应的化学方程式：___________________________________。 (5)在F中，紫色石蕊溶液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________。 【答案】(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)饱和食盐水　用止水夹夹住A、G之间的胶管，关闭G中活塞K，从c中向容器内加液体，让c的下端浸入液面且c中液面高于b瓶内液面，静置一段时间，若c中液面不下降，则说明G的气密性好 (3)上部空间由无色变为黄绿色，溶液中有浅黄色沉淀生成　上部空间由无色变为黄绿色，溶液变蓝色 (4)C＋2H2O＋2Cl2CO2＋4HCl (5)E中生成的酸性气体进入F中可使紫色石蕊溶液变红，但未反应完的氯气进入F中与水作用生成HClO，HClO具有漂白作用，使溶液的红色退去 【解析】G中b瓶是用来贮存Cl2的，则应选用一种Cl2在其中溶解度非常小的液体，一般选用饱和食盐水。检验G的气密性需采取液压差法检验。实验开始后，Cl2可与B中的氢硫酸反应得到浅黄色单质S沉淀，Cl2从C中置换出单质碘从而使C中溶液变蓝色。根据(4)中的信息提示，不难写出E中的反应方程式，由于尾气中含Cl2，所以可以使F中已变红的石蕊溶液退色。 01 氯及其化合物的知识盲点 (1)液氯密封在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。 (2)1 mol Cl2参加反应，转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。 (3)实验室制Cl2，除了用MnO2和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热，如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (4)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不能是盐酸，因为Cl－与MnO会发生氧化还原反应。 (5)ClO－不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性，如ClO－与SO、 I－、Fe2＋均不能大量共存；ClO－体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO－水解显碱性，如 Fe3＋＋3ClO－＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－与Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。 (6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)，Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋SO＋4H＋(过量SO2)。 (7)当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。 (8)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。 (9)由于电离常数Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，所以向NaClO溶液通入CO2，不论CO2过量还是少量，均发生CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO，但CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 (10)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。 【跟踪训练】 判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (1)先用酒精清洗，再用水清洗碘升华实验所用试管(　　) (2)氯气使KBr溶液变黄，氯气被还原(　　) (3)ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒(　　) (4)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2(　　) (5)因为次氯酸盐具有氧化性，所以可用漂白粉漂白织物(　　) (6)浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2，可以将气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水(　　) (7)CCl4萃取碘水中的I2，应先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层(　　) (8)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，因为溶液颜色不变，所以该食盐中一定没有添加KIO3(　　) (9)Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3(　　) (10)NaCl与浓H2SO4加热可制HCl，推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr(　　) (11)除去氯气中的HCl气体，可将混合气体通入饱和NaHCO3溶液中(　　) (12)漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3(　　) (13)验证Br2的氧化性强于I2，可以将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置，可观察到下层液体呈紫色(　　) 【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√　(8)×　(9)×　(10)×　(11)×　(12)×　(13)√ 02 实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时注意“四点” (1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。 (2)因Cl－浓度越小，其还原性越弱，所以必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为溶液中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 【跟踪训练】 1.下列有关实验室制取Cl2的装置正确的是（　　） 【答案】D 【解析】　A项，浓盐酸和二氧化锰制取氯气要加热，该装置没有加热，错误；B项，净化氯气应先用饱和食盐水除去氯化氢，再用浓硫酸除去水，该装置顺序颠倒，错误；C项，该装置只有通气管，没有排气管，会导致瓶内压强过大，发生安全事故，错误。 2．实验室制取并探究其氧化性，下列实验装置和操作能达到实验目的的是 A．用装置甲制取 B．用装置乙除去中混有的HCl C．用装置丙验证的氧化性 D．用装置丁吸收尾气中的 【答案】C 【分析】由题干实验装置图可知，装置甲为制备Cl2的发生装置，装置乙为除去Cl2中的HCl，装置丙为检验Cl2的生成和验证氯气的氧化性，装置丁为吸收Cl2，进行尾气处理，但试剂应该换为溶解度更大的NaOH溶液； 【解析】A．装置甲制取，反应为二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：，装置中缺少加热装置，A错误； B．由分析可知，能用装置乙除去Cl2中混有的HCl，但是反应生成二氧化碳引入新的杂质气体，应使用饱和氯化钠溶液，B错误； C．由分析可知，能用装置丙验证Cl2的氧化性，反应原理为：2KI+Cl2=2KCl+I2，可观察到溶液变为蓝色，C正确； D．装置丁为吸收Cl2，进行尾气处理，但试剂应该换为溶解度更大的NaOH溶液，D错误； 故选C。 03 卤族元素的易错点 （1）卤族元素单质将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来，但氟不能进行相应的置换，原因是F2能与NaX溶液中的水发生反应。 （2）卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3＋，而I2只能将铁氧化为Fe2＋。 （3）加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。 （4）HX的热稳定性：HF>HCl>HBr>HI，还原性：HF<HCl<HBr<HI； （5）CaX2中只有CaF2难溶于水，AgX中只有AgF为易溶于水； （6）I－的还原性很强，能被Fe3＋、HNO3、MnO(H＋)、H2O2、O2、ClO－、ClO等氧化剂氧化； （7）次卤酸盐或卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外)：如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O； （8）HX中只有HF为弱酸，且酸性HF<HCl<HBr<HI。 【跟踪训练】 1．下列关于卤素的叙述正确的是(　　) ①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾　②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯　③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性　④某溶液与淀粉-KI溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水　⑤氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成　⑥氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂 A．①③⑤ B．②③⑥ C．②⑤⑥ D．①③④ 【答案】　C 【解析】　易被氧化的物质应具有较强的还原性，卤素离子中，I－的还原性最强，故卤素的钾盐中，最易被氧化的是KI，①错误；卤化银中除AgF外均有感光性，③错误；能与淀粉-KI溶液反应出现蓝色现象的除氯水或溴水外，还可以是过氧化氢等，④错误。 2．下列有关卤素的说法错误的是(　　) A．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强 C．淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝：4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－ D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 【答案】　A 【解析】　元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关，A错误；I2在KI溶液中存在平衡：I2＋I－I，可使其溶解度增大，D正确。 01 从海水中提取物质的思路 海水中提取溴和碘的反应都是将其－1价离子氧化成单质。涉及工业实际，最主要的问题是如何将大量海水中分布的元素富集起来。溴的制取一般是氧化→吹出→吸收→再氧化的路线，碘一般是由海带提取，主要过程是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示： 【跟踪训练】 1．海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收 【答案】　C 【解析】　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、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；C项，工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂，错误；D项，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小，因此利用Br2的挥发性，可先用热空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原为HBr进行富集，正确。 2．碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题： I2的一种制备方法如图所示： ①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为______________________________________，生成的沉淀与硝酸反应，生成____________后可循环使用。 ②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为______________________ _______________________________________________________________________________； 若反应物用量比＝1.5时，氧化产物为______________；当＞1.5后，单质碘的收率会降低，原因是__________________________。 【答案】　①2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－　AgNO3　②FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2　I2、FeCl3　I2被过量的Cl2进一步氧化 【解析】　①由流程图可知悬浊液中含AgI，AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag，FeI2易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－，生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环。 ②通入Cl2的过程中，因I－还原性强于Fe2＋，Cl2先氧化还原性强的I－，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是I2，故反应的化学方程式为FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2；若反应物用量比＝1.5时，先氧化完全部I－再氧化Fe2＋，恰好将全部I－和Fe2＋氧化，故氧化产物为I2、FeCl3；当>1.5即Cl2过量，多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低。 02 含氯消毒剂的计算与比较 第一步 确定含氯消毒剂中氯元素的化合价 第二步 计算含氯消毒剂中氯元素到稳定的－1价时化合价的变化 第三步 确定消毒效率的表示方法： ①以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率； ②以单位物质的量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率 第四步 计算或比较含氯消毒剂的消毒效率 【跟踪训练】 1．自然灾害发生后常使用含氯消毒剂去杀菌消毒。“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。已知将0.6 mol Cl2通入过量的NaOH溶液中，产物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3，且产物的成分与温度高低有关。下列说法不正确的是 A．n(NaCl)、n(NaClO)和n(NaClO3)共1.2 mol B．改变温度，产物中NaClO3的最大理论产量为0.2 mol C．若某温度下，反应后n(Cl-)：n()=8：1，则溶液中n(ClO-)：n()=3：1 D．NaClO2做消毒剂的还原产物是NaCl，有效氯含量为3.57 【答案】D 【分析】Cl2与冷的NaOH溶液发生反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，与热的NaOH溶液发生反应：3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O，然后根据“有效氯含量”的定义分析计算，并进行判断。 【解析】A．0.6 mol Cl2中含有Cl原子的物质的量是n(Cl)=2n(Cl2)=2×0.6 mol=1.2 mol，则根据Cl原子守恒，可知反应后产生的NaCl、NaClO、NaClO3的物质的量的和为1.2 mol，A正确； B．若使Cl2与热的NaOH溶液只发生反应3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O时，反应产生NaClO3的量最大。根据反应可知物质转化关系：3Cl2～NaClO3，故理论上产生NaClO3的最大值n(NaClO3)=n(Cl2)=×0.6 mol=0.2 mol，B正确； C．假设的物质的量n()=x mol，则n(Cl-)=8x mol，根据氧化还原反应中元素化合价升降总数相等可得关系式：8x=5x+n(ClO-)，解得n(ClO-)=3x mol，故n(ClO-)：n()=3x mol：x mol=3：1，C正确； D．NaClO2的式量是90.5，其被还原为NaCl时1 mol NaClO2得到4 mol电子，则每1 g NaClO2得到电子的物质的量是n(e-)=。Cl2的相对分子质量是71，其被还原为NaCl时1 mol Cl2得到2 mol电子，则每1 g Cl2得到电子的物质的量是n(e-)=，故NaClO2的有效氯含量为：，D错误； 故合理选项是D。 2．化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。亚氯酸钠()具有强氧化性，受热易分解，可作漂白剂、食品消毒剂等，以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下图所示。 已知：消毒能力即每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。 下列说法错误的是 A．“母液”中溶质的主要成分是 B．相同质量的消毒能力是的2.5倍 C．“反应2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D．“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率 【答案】B 【分析】由题给流程可知，反应1为二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，反应2为二氧化氯与过氧化氢、氢氧化钠混合溶液反应生成亚氯酸钠、氧气和水，反应得到的亚氯酸钠在55℃条件下减压蒸发、冷却结晶、过滤得到亚氯酸钠粗产品。 【解析】A．根据元素转化分析可知“母液”中溶质的主要成分是，A项正确； B．1 mol 完全反应转化2 mol ，1 mol 完全反应转化5 mol ，所以等物质的量的消毒能力是的2.5倍，B项错误； C．“反应2”中发生反应的化学方程式为，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，C项正确； D．温度过高，会分解，所以采用“减压蒸发”可以降低蒸发时的温度，提高产品产率，D项正确； 故选B。 03 制取Cl2装置的创新 【跟踪训练】 1．实验室常采用点滴板来完成部分实验，这样既可以节约药品的用量，又便于观察实验现象。图中所示的实验点滴板上观察到的现象与结论，其中不正确的是 实验现象 结论 A 溶液中出现淡黄色沉淀 非金属性： B 和溶液变红 具有还原性 C 淀粉KI溶液变蓝 氧化性： D 湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 氯气具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】漂粉精与盐酸反应产生氯气。 【解析】A．氯气的氧化性比S强，导致氯气与Na2S反应生成NaCl和S，溶液中出现淡黄色沉淀，A正确； B．具有还原性，氯气将FeCl2氧化为FeCl3，Fe3+遇KSCN溶液变红，B正确； C．氯气的氧化性比碘强，导致氯气与KI反应生成KCl和I2，I2遇淀粉变蓝，C正确； D．氯气与水反应生成HCl和HClO，HCl具有强酸性，HClO具有漂白性，导致湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色，氯气本身没有漂白性，D错误； 答案选D。 2．某实验小组利用点滴板实验来探究卤素单质的氧化性顺序，关于该实验说法正确的是 A．孔穴4中的溶液呈浅黄绿色 B．孔穴2中的溶液反应后与孔穴3颜色最相近 C．孔穴3、4中的溶液仅用作对比 D．仅由上述实验现象无法得出、、的氧化性顺序 【答案】C 【解析】A．溴水为橙色，所以孔穴4中的溶液呈橙色，A错误； B．孔穴2中的溴与KI反应生成碘单质，碘水为黄褐色，孔穴3中新制氯水呈黄绿色，颜色不同，B错误； C．孔穴3、4中的溶液分别为氯水、溴水，可用于与孔穴1、2进行对比，因此孔穴3、4中的溶液仅用作对比，C正确； D．孔穴1中氯气能置换出溴，氧化性：Cl2>Br2，孔穴2中溴能置换出碘，氧化性：Br2>I2，则氧化性：Cl2>Br2>I2，因此上述实验现象可以得出、、的氧化性顺序，D错误； 答案选C。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $$