第01讲 氯及其重要化合物（复习讲义）（上海专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第01讲 氯及其重要化合物 目录 01 考情解码·命题预警 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 氯及其化合物 知识点1 氯气的性质及用途 知识点2 新制氯水的成分和性质 知识点3 氯的含氧酸及其盐 考向1 氯及其重要化合物的性质和应用 考向2氯的“价—类”二维图 考向3 含氯消毒剂的性质及应用 思维建模 有关含氯消毒剂问题解决方案 考点二 氯气的制法及含氯化合物的制备与应用 知识点1 氯气的实验室制法 知识点2 氯气的工业制法 考向1 氯气的实验室制法 思维建模 实验室制取氯气的注意事项 考向2 含氯化合物的制备 思维建模 含氯化合物制备原料转化路径 考点三 卤族元素、X-的检验 知识点1 卤素的性质 知识点2 卤素提取工艺流程 知识点3 X-的检验方法 知识点4 卤素互化物、拟卤素 考向1 卤素及其化合物的性质及其制备 思维建模 卤素性质三维模型 考向2 X-离子的检验 考向3 卤素互化物与拟卤素 思维建模 卤素互化物、拟卤素解题的关键步骤 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 氯及其化合物的性质及其应用 非选择题 上海卷T五，2 上海卷T二 氯气的实验室制法及含氯化合物的制备 非选择题 —— —— 卤素及卤素离子的检验 非选择题 —— 2024·上海卷T一 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，上海卷命题涉及到知识点不多，题目容易，重点落在氟、溴、碘卤族元素及其化合物。 2．从命题思路上看，试题将以卤族元素化合物的性质与化工生产、日常生活、科学技术等方面的联系为载体，与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合起来综合考查卤族元素及其化合物的性质和应用，要将知识点与实际生活联系起来，关注我国化学前沿的成就和成果。 复习目标： 1．了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。 2．掌握氯气的实验室制法(包括所用的试剂、仪器、反应原理和收集方法等)。 3．认识氯元素单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。 4．其它卤族元素及其化合物的性质，尤其是相似性、差异性和特殊性。 ( ) 考点一 氯及其化合物 知识点1 氯气的性质及用途 1．物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性(25 ℃) ________ ________ ________ 比空气______ 1体积水溶解约_____体积Cl2 得分速记 氯气有毒，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。 2．氯气的化学性质 (1)氧化性 (2)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。 3．氯气的用途 (1)制漂白液、漂白粉、漂粉精 制漂白液的化学方程式：Cl2＋2NaOH=== __________________________。 制制漂白粉、漂粉精的化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2=== __________________________。 (2)工业制盐酸 化学方程式：__________________________，不可光照 (3)合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。 得分速记 熟记下列反应方程式： (1)电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 (2)实验室制氯气：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (3)Cl2和H2O的反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO。 (4)HClO的不稳定性：2HClO2HCl＋O2↑。 (5)Cl2和石灰乳的反应：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 (6)Ca(ClO)2和少量CO2的反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 (7)FeBr2和少量Cl2的反应：6FeBr2＋3Cl2===4FeBr3＋2FeCl3。 (8)FeBr2和足量Cl2的反应：2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2。 知识点2 新制氯水的成分和性质 1．新制氯水中平衡及其应用 (1)新制氯水中的平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO、HClOH＋＋ClO－、H2OH＋＋OH－ (2)新制氯水中平衡的应用 加入的物质或改变的条件 粒子浓度变化 平衡移动方向 应用 可溶性氯化物 c(Cl-)____ ____移 ①用饱和食盐水除去Cl2中的HCl ②用排饱和食盐水法收集Cl2 盐酸 c(H+)和c(Cl-) ____ ____移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2 NaOH c(H+)和c(HClO) ____ ____移 用NaOH溶液吸收多余的Cl2 CaCO3 c(H+) ____ ____移 制高浓度的HClO溶液 光照 c(HClO) ____ ____移 氯水应现配现用或避光保存 2．氯水性质的多重性：新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 3．液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 类别 _________ _________ _________ 微粒 _________ ________________________ _______________________ 颜色 _________ _________ _________ 性质 _________ ______________ _________ 得分速记 (1)氯水常代替氯气进行溶液中的实验。 (2)干燥的Cl2没有漂白性，但Cl2能使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的是HClO，故不能用pH试纸测量氯水的pH。 (3)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。 知识点3 氯的含氧酸及其盐 1．氯的含氧酸 (1)氯的含氧酸的种类 HClO(_________酸)、HClO2(_________酸)、HClO3(____酸)、HClO4(_________酸)。 (2)氯的含氧酸的性质 酸性：HClO4____HClO3____HClO2____HClO 氧化性：HClO____HClO2____HClO3____HClO4。 2．次氯酸 3．漂白粉 4．漂白液 得分速记 (1)1 mol Cl2与水反应时(可逆反应)，转移电子数小于NA，而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应时，转移电子数为NA。 (2)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。 (3)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。 (4)84消毒液(主要成分NaClO)和洁厕灵(主要成分HCl)不能混合使用，否则会产生有毒气体——氯气。 (5)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的是HClO。 (6)常温下干燥的氯气或液氯均不与铁反应，故液氯通常储存在钢瓶中。 考向1 氯及其重要化合物的性质和应用 例1(2025•上海曹杨二中高一期末)氯气性质的探究可以利用以下滴板实验。向中滴加数滴浓盐酸后，迅速用培养皿罩住整个点滴板，一段时间后板上各处出现不同现象。 (1)书写a处发生反应的离子方程式： 。 (2)a处可以用于代替KMnO4的物质是___________。 A．MnO2 B．KClO3 C．FeCl3 D．浓硫酸 (3)下列关于滴板各处的现象判断正确的是___________。 A．b处：溶液由棕黄色变为浅绿色 B．c处：溶液由蓝色变为红色 C．d处：试纸变蓝 D．e处：生成黄色的烟 【逻辑推理与科学建模】【变式训练1】X2、Y2、Z2为短周期元素的气体单质，l、m、n为均含元素的化合物。它们之间的转化关系如下图所示(部分反应条件略去)。 下列说法错误的是___________。 A．的一种同素异形体可用于杀菌、消毒 B．实验室中的浓溶液因见光分解易变黄色 C．的钠盐和的浓溶液反应能生成Z2 D．①、②、③均为氧化还原反应 【变式训练2·变载体】(2025•上海市西中学高一期中)自来水厂用氯气做消毒剂的原因是 (用化学方程式表示)；能否使用pH试纸检测新制氯水的pH，说明原因 。实验室常借助于传感器与手持技术进行物质的检验，某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下列图像变化最不可能是其检测结果的是 。 A． B．C． 【变式训练3·变考法】(2025•上海格致中学高一期末)将氯气通入NaOH溶液中可得到生活中常见的“84消毒液”。此外，酒精也是生活中常见的消毒剂。 (1)84消毒液有效成分的化学式为 ，属于 。 A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物 (2)84消毒液因具有较强的氧化性而能杀死病菌，但将酒精和84消毒液混合使用，二者的消毒效果均会降低。由此可推测酒精具有一定的 。 A．氧化性 B．还原性 (3)在制备“84消毒液”的过程中，若反应温度过高会发生副反应生成NaCl、NaClO3，写出该副反应的离子反应方程式。 。 考向2氯的“价—类”二维图 例2“价类二维图”是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价类二维图”如图所示，下列说法不正确的是___________。 A．物质a可由H2在b中点燃得到 B．物质b与水反应可以得到d C．物质e是漂白粉的有效成分 D．一定条件下物质a和d可能发生反应生成b 【变式训练1·变考法】氯元素是一种重要的“成盐元素”，氯的部分价—类二维图如下。下列说法错误的是___________。 A．a、c既有氧化性又有还原性 B．b属于电解质，但熔融状态下不导电 C．c的稳定性差，其溶液久置后酸性减弱 D．a和b均能与碱反应生成d 【变式训练2·变载体】部分含F或Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是___________。 A．a一定能与H2O反应生成相应的b和d B．若存在的转化，则e的水溶液一定呈中性 C．若b存在分子间氢键，则其沸点一定高于同周期其他元素的氢化物 D．若c可用作自来水消毒剂，则f或g均能与b的浓溶液反应制得a 【变式训练3·变题型】部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列说法不正确的是___________。 A．b气体溶于水可制得液氯 B．b通入冷的石灰乳中可制得漂白粉 C．c可用于自来水消毒 D．存在a→b→d→a的循环转化关系 考向3 含氯消毒剂的性质及应用 例3亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性，受热易分解，可做漂白剂，食品消毒剂等。一种制备NaClO2的工艺流程如下，下列说法正确的是___________。 已知；消毒能力表示每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。 A．理论上，反应1生成时，失去 B．的消毒能力强于NaClO2 C．为了加快“反应2”的速率，将溶液加热到80℃左右效果最佳 D．“操作1”为蒸发结晶，过滤，洗涤，干燥 思维建模 有关含氯消毒剂问题解决方案 (1)配制问题‌ ①计算模型：C1V1=C2V2(稀释公式)，标注有效氯换算。 ②干扰因素：有机物存在需提高浓度(血液污染时增至2000mg/L)。 (2)安全性问题‌ ①毒性机制：强氧化性腐蚀黏膜(误服急救：牛奶/蛋清中和)。 ②禁忌反应：禁止与洁厕灵(盐酸)混用(Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O)。 (3)失效分析 ①时间因素：开封后30天活性下降50%(HClO分解)。 ②环境因素：CO2加速失效(NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO)。 【84消毒液与学科知识结合】【变式训练1】某化学兴趣小组设计实验探究84消毒液的漂白性。已知：ORP可以表示水溶液中物质的氧化性或还原性强弱。本实验中，ORP值越大，氧化性越强。 Ⅰ往84消毒液中逐滴加稀硫酸，测得84消毒液ORP值随pH的变化如图1所示； Ⅱ光照下，测得84消毒液ORP值随时间的变化如图2所示； Ⅲ不同温度时，测得84消毒液ORP值随时间的变化如图3所示。 下列说法正确的是___________。 A．由图1，若往84消毒液中鼓入空气，ORP值不变 B．由图1，若往84消毒液中逐滴加浓盐酸，ORP值持续上升 C．由图2，光照时间越长，84消毒液的漂白效果越好 D．由图3，84消毒液使用时不能用40℃以上的热水稀释 【日常生活与学科知识应用】【变式训练2】84消毒液是一种常见的含氯消毒剂。下图为某品牌84消毒液说明书中的部分内容。 下列分析不正确的是___________。 A．该消毒液的有效成分可由和NaOH溶液反应得到 B．①的原因主要是＋1价氯的化合物具有氧化性 C．②的原因主要是该消毒液遇强酸发生反应 D．③的原因主要是光照或温度升高会促进NaClO和HClO的分解 【多步骤反应工艺流程分析】【变式训练3】亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性、受热易分解，可用作漂白剂、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图所示。已知高浓度的ClO2易爆炸，下列说法不正确的是___________。 A．“反应1”需要通入N2稀释ClO2，以防发生爆炸 B．“反应2”中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2 C．“反应1”中ClO2是还原产物，母液中主要成分是Na2SO4 D．若还原产物均为Cl-时，ClO2的氧化能力是等物质的量Cl2的2.5倍 ( ) 考点二 氯气的制法及含氯化合物的制备与应用 知识点1 氯气的实验室制法 1．用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。实验室制取氯气的化学方程式为：___________________________________________。浓盐酸的性质表现为：还原性和酸性。 2．其它制备氯气的反应原理 ①K2Cr2O7＋14HCl ===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O ②2KMnO4＋16HCl===______________________ ③KClO3＋6HCl(浓) ===KCl＋3Cl2↑＋3H2O ④Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 3．仪器装置 (1)装置特点：固＋液气。 (2)主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、分液漏斗(A)、圆底烧瓶(B)、集气瓶、烧杯等。装置如图所示。 3．净化装置：C装置的作用是除去Cl2中的_______；D装置的作用是____________。 4．收集方法 (1)向_______排空气法(Cl2密度大于空气)。 (2)排______________法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小)。 5．验满方法 (1)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_______，则证明已集满。 (2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变_______后_______的变化，则证明已集满。 6．尾气处理 Cl2有毒，易污染空气，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，反应的离子方程式为______________________。 3．实验装置及制备流程 得分速记 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收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。 知识点2 氯气的工业制法 1．反应原理：通过直流电电解饱和食盐水，反应的化学方程式为_____________________________。 2．工艺流程 (1)精制食盐水去除杂质(如______________)后电解； (2)氯气从_______区析出，经冷却、干燥、压缩液化后储存； (3)副产物______________________分别收集利用。 3．技术优化 (1)采用_______电解槽或_______电解槽，隔离阴阳极产物_______； (2)控制电解温度(60–80°C)及电流密度以提高效率。 考向1 氯气的实验室制法 例1(2025•上海华师大二附中高一期中)某校化学兴趣小组学习了“氯气的实验室制法”后，利用如图所示实验装置对Cl2的制备及性质进行探究。回答下列问题： (1)实验室若选MnO2固体和浓盐酸在一定条件下制取干燥的Cl2，则选用的发生装置为 (填“A”或“B”)。 (2)写出实验室制氯气的离子反应方程式： 。 (3)装置C的主要作用为 ；装置D是用于干燥Cl2，故装置D中的试剂为 (填化学式)。 (4)用装置E收集Cl2，进气口为 (填“b”或“c”)。 工业上一般将Cl2通入石灰乳制取含氯漂白粉，同学利用如图装置进行实验。 已知：温度较高时，6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+ Ca(ClO3)2+6H2O。 (5)发现实验所得含氯漂白粉漂白能力较差，分析可能的原因是 。如何改进？ 。 (6)工业上采用电解饱和食盐水的方法制取氯气，该法的阴极产物为： 。 思维建模 实验室制取氯气的注意事项 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收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。 【实验创新与科学探究】【变式训练1】(2025•上海复旦大学附中高一期中)小佘同学做实验室制备FeCl3晶体的实验(实验装置如图所示) 已知：FeCl3晶体易升华，且能吸收空气里的水分而潮解 (1)硬质玻璃管直接接入收集器而不用导气管连接的原因是 。 (2)F中所加碱石灰的作用是 、 。 (3)查阅资料可知月球土壤中富含铁元素，主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的，有可能是以下哪个原因造成的_____。 A．Fe3O4=Fe2O3+FeO B．4FeO=Fe3O4+Fe C．4FeO+O2=2Fe2O3 D．Fe2O3+FeO= Fe3O4 【逻辑思维与定性定量相结合】【变式训练2】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)。 【变式训练3·变考法】(2025•上海静安高一期中)实验室制备氯气并进行性质检验。 (1)下列装置(“→”表示气流方向)能达到相对应的实验目的的是 。 A．制备 B．净化 C．收集 D．尾气处理 (2)将氯气持续通入紫色石蕊试液中，溶液颜色呈如下变化： 关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是_______。 A．HCl、HClO、Cl2 B．、ClO-、Cl- C．HCl、ClO-、Cl- D．、HClO、Cl2 (3)实验室中将1.74g MnO2与 100 mL 12 mol·L-1的过量浓盐酸完全反应(假设 HCl无挥发)，在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，可生成 g沉淀。 (4)将氯气通入水中可以得到新制氯水，写出化学反应方程式 。若某实验小组用pH 试纸测定饱和新制氯水的 pH，请分析评价该做法是否正确，并说明理由： (填“正确”或“不正确”)， 。 (5)氯水在久置过程中，HClO 发生了分解反应，下列物理量会增大是 (不定项)。 A．氧气的体积分数 B．氯离子的浓度 C．氯水的 Ph 考向2 含氯化合物的制备和性质 例2(2025•上海浦东新高一期末)次氯酸溶液是性能优良的消毒剂，可利用一氧化二氯(Cl2O，可通过Cl2与潮湿的Na2CO3反应制得)与水反应得到，实验装置下图所示(夹持装置已略)。 已知：Cl2O的部分性质如下表： 物理性质 常温下， 具有强烈刺激性气味的黄棕色气体， 熔点： -120℃； 沸点： 2℃ 化学性质 Cl2O 极易溶于水并与水反应生成HClO， 42℃以上分解为Cl2和O2； 强氧化性， 与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生爆炸 (1)装置F的水槽中水温最好控制在 ，原因是 。 A．- 10℃~0℃ B．10℃~20℃ C． 40℃~50℃ D．60℃~70℃ (2)在反应温度下，Cl2O的产率与Na2CO3的含水量的关系如表所示， Na2CO3的含水量/% 5.44 7.84 10.25 12.50 Cl2O产率/% 67.85 89.26 52.63 30.38 制备时选择Na2CO3的含水量为 。 A． 5.44% B． 7.84% C． 10.25% D． 12.50% 如果用Na2CO3·xH2O表示该含水碳酸钠的组成，则x的值为 。 (3)写出装置H中反应的离子方程式为： 。 (4)用这种方法制备次氯酸溶液的优点是 。 思维建模 含氯化合物制备原料转化路径 (1)氯气核心制备法 ①实验室法：MnO2+浓盐酸(加热)→Cl2(净化顺序：饱和食盐水除HCl→浓H2SO4除水)。 ②工业法：电解饱和食盐水→Cl2(隔膜法防NaOH与Cl2副反应)。 (2)价态跃迁规律：Cl-(电解)→Cl2→ClO-(碱吸收)→ClO3-(热电解)→ClO2(还原氧化)。 【变式训练1·变载体】二氧化氯是一种比较安全的消毒剂。某实验小组以氯气和亚氯酸钠为原料制备二氧化氯。 已知：ⅰ. ClO2为黄绿色气体，易溶于水，在空气中质量分数超过10%时有爆炸性； ⅱ. NaClO2溶液呈碱性，在酸性条件下会产生两种黄绿色气体； ⅲ.饱和食盐水中的浓度增大，会有NaCl晶体析出。 (1)A为Cl2发生装置(夹持和加热装置已略)。A中反应体现了MnO2的 性。 (2)实验过程中，持续通入N2的作用是稀释ClO2和 。 (3)反应一段时间后，装置B中观察到有NaCl晶体析出，可能由以下两个原因导致： ⅰ.浓盐酸挥发产生的HCl溶解在饱和食盐水中，提高了Cl-浓度； ⅱ. 。 (4)装置C中制备ClO2的化学方程式为 ，反应一段时间后，装置C中溶液pH (填“增大”或“下降”)， NaClO2可能会发生副反应，其离子方程式为 。 【变式训练2·变考法】(2025·浙江杭州西湖区高一期末)Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，反应装置如图所示(夹持装置已略，连接处用的是乳胶管和橡胶塞)。 已知：Cl2O熔点为116℃，沸点为3.8℃，浓度过高或与有机物接触时易发生爆炸。Cl2沸点为-34.6℃，液氨沸点为-33.5℃。 (1)装浓盐酸的仪器名称： 。实验室欲配制0.6mol·L-1盐酸80 mL，需要用量筒量取质量分数为36.5%(116 g/cm3)浓盐酸约 mL。 (2)写出装置A中发生反应的离子方程式： 。 (3)检查虚框中装置气密性的方法为：用止水夹夹住装置A两端的乳胶管， 。 (4)下列有关该实验的说法中不正确的是_______。 A．实验室也可用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气 B．B中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气 C．氮气的作用之一是稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸危险 D．从装置D中逸出气体的主要成分是Cl2O (5)装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3以等物质的量反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐，试写出该反应化学方程式 。 (6)该实验装置存在两处明显的不足，指出不足的地方为 。 【消毒剂与学科知识结合】【变式训练3】 (2025·上海市静安区一模)次氯酸和次氯酸盐都是重要的含氯化合物，应用于杀菌消毒、漂白等领域。 I．探究不同条件下84消毒液的漂白效果 (1)84消毒液的有效成分是次氯酸钠，次氯酸钠溶液呈 ，理由是 (用离子方程式解释)。 A．酸性 B．中性 C．碱性 (2)在3只编号分别为甲、乙、丙的烧杯中进行如下操作： 编号 84消毒液 蒸馏水 白醋 品红溶液 相同时间的现象 甲 2 mL 20 mL / 5滴 无明显现象 乙 2 mL 19 mL 1 mL 5滴 红色变浅 丙 a mL b mL 2 mL 5滴 红色迅速褪去 ①关于表格中a、b的数值合理的是 。 A．a=2，b=18 B．a=2，b=19 C．a=2，b=20 ②由实验现象可得出的结论是 。 (3)将84消毒液按一定比例稀释，并将稀释液放置在空气中一段时间。在此过程中测定溶液的氧化还原电势变化如图所示。(已知：氧化还原电势越大，氧化性越强。) 解释曲线变化的原因 。 II．某学习小组以Cl2O为原料制备HClO。 i．常温常压下Cl2O是一种黄绿色气体。 ii．将氯气和空气(不参与反应)通入足量的Na2CO3溶液，发生反应生成Cl2O。 iii．Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。 iv．已知：HClO+2I-+H+=I2+Cl-+H2O，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。 (4)各装置的连接顺序为①→ 。 A．②④③⑤ B．④②③⑤ C．④③②⑤ (5)装置②中发生的化学反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 A．1：1 B．2：1 C．1：2 (6)Cl2O不会被装置③吸收的原因是 。 (7)装置④的作用有：吸收Cl2中的HCl、___________(不定项)。 A．防倒吸 B．吸收Cl2O C．将空气、氯气混合均匀 D．通过观察气泡调节气体流速 (8)测定HClO的物质的量浓度：量取10.00 mL样品稀释至100.00 mL，取出10.00 mL于锥形瓶中，加入足量KI溶液，滴加几滴淀粉溶液，用0.08 mol·L-1标准Na2S2O3溶液滴定，当 即达到滴定终点，消 ( ) 考点三 卤族元素、X-的检验 知识点1 卤素的性质 1．卤素单质性质的相似性 (1)都能与大多数金属反应，如2Fe+3Br2=2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。 (2)都能与H2反应生成HX：X2+H2=2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。 (3)都能与水反应：X2+H2OHX+HXO(F2例外)。 (4)都能与碱溶液反应：X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(F2例外)。 2．卤素单质的递变性 性质 F2 Cl2 Br2 I2 规律 颜色 _______ _______ _______ _______ 逐渐_______ 状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点逐渐_____ 与氢气化合 由_______到_______ 逐渐_____ 简单离子(X－)的还原性 单质的氧化性越______，对应离子的还原性越_____ 逐渐_____ 3．卤素性质的特殊性 氟 ①无正价，非金属性最强，F-的还原性最弱；②2F2+2H2O=4HF+O2，与H2反应在暗处即爆炸；③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中 溴 ①Br2常温下是深红棕色液体，是唯一的液态非金属单质；②Br2易溶于有机溶剂；③液态Br2有剧毒，易挥发，故盛溴的试剂瓶中须加水，进行水封，保存液溴试剂瓶不能用橡胶塞 碘 ①淀粉遇I2变蓝色；②I2加热时易升华；③I2易溶于有机溶剂；④I2易与Na2S2O3溶液发生反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，此反应常用于测定碘的含量 ⑤I2与Fe、Cu反应时，生成的是FeI2和CuI；⑥AgI可用于__________ 4．卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色 单质 水 CCl4 汽油(或苯) 酒精 Cl2 ___________ ___________ ___________ ___________ Br2 ___________ ___________ ___________ ___________ I2 ___________ ___________ ___________ ___________ 5．卤族化合物的相似性和递变性 (1)卤素化合物的性质 化合物 性质 备注 氢化物 稳定性：HF_____HCl_____HBr_____HI 还原性：HF_____HCl_____HBr_____HI 水溶液的酸性：HF_____HCl_____HBr _____HI HF几乎没有还原性；HF为_______酸，HCl、HBr、HI均为_______酸 金属卤化物 卤素离子的还原性：F－_____Cl－_____Br－_____I－ I－的_______很强，能被Fe3＋、HNO3、MnO(H＋)、H2O2、O2、ClO－、ClO等氧化剂氧化 次卤酸盐(XO－、F除外) 均具有_______性(填“氧化”或“还原”) 次卤酸盐能_______相应的卤素离子生成卤素单质(F除外)：如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O 卤酸盐(XO、 F除外) 均具有_______性(填“氧化”或“还原”) 卤酸盐能_______相应的卤素离子生成卤素单质(F除外)：如ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O (2)卤化银的性质 溶解性 AgCl、AgBr、AgI均不溶于___________，而AgF_______溶于水 颜色 AgF、AgCl均为_______色，AgBr为_______色，AgI为_______色 感光性 除AgF外，均有感光性，其中_______常作感光材料 得分速记 (1)F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。 (2)氯、溴单质的氧化性较强，能与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式分别为SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋、2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。 (3)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＋。 (4)加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。 (5)实验室里常用萤石(CaF2)与浓H2SO4反应在铅皿中制取HF，反应的化学方程式为CaF2＋H2SO4CaSO4＋2HF↑；氢氟酸保存在塑料瓶中。 知识点2 卤素提取工艺流程 1．氯的提取——氯碱工业 海水→粗盐饱和食盐水 电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O_________________________。 2．海水提取溴(吹出法) (1)工艺流程 (2)主要过程及反应原理 浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩； 氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2，离子方程式为：_____________________； 吹出：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气； 吸收：吹出的溴蒸气用SO2吸收，化学方程式为：_____________________； 蒸馏：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离，化学方程式为：_____________________。 3．海带中提取碘 (1)工艺流程 (2)主要过程及反应原理 浸泡：将海带灰中的I-溶解提取出来； 氧化：向滤液中通入Cl2，将I－氧化成I2，得到含I2的水溶液，离子方程式为：_____________________； 萃取：用有机溶剂将I2从水溶液中提取出来，分液得到I2的有机溶液； 蒸馏：将I2与有机溶剂分离。 知识点3 X-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 3．氧化——淀粉法检验I－ 未知液未知液蓝色溶液，表明有______ 得分速记 碘盐中加的是KIO3，可通过加入KI­淀粉溶液、食醋来检验，在工业上通过电解KI溶 液制备。 知识点4 卤素互化物、拟卤素 1．卤素互化物 (1)概念：由__________互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。 (2)性质：卤素互化物与________________的性质相似，有较强的___________，如能与金属、H2O、NaOH等反应：2IBr＋2Mg=== _____________________、IBr＋H2O=== _____________________、IBr＋2NaOH=== _____________________。 得分速记 卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl中，I显＋1价，Cl显－1价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应。 2．拟卤素 (1)概念：指由两个或多个非金属原子组成的原子团，其‌中性分子‌的性质与卤素单质(如Cl2) ____________，对应的‌阴离子(如CN-)性质也与卤素阴离子(如Cl-) _____。 (2)性质特点(与卤素的相似性) 性质 拟卤素示例 卤素对照 游离态为双原子分子 (CN)2(气态，结构式N≡C-C≡N) Cl2(双原子分子) 形成氢酸‌ HCN(氢氰酸，弱酸) HCl(强酸) 生成盐类‌ NaCN、KSCN、AgSCN NaCl、KBr 与金属反应‌ 2Fe + 3(SCN)2=2Fe(SCN)3(棕红色) 2Fe + 3Cl2=2FeCl3 歧化反应‌ (CN)2+ H2O =HCN + HOCN Cl2+ H2O = HCl+ HOCl 还原性(阴离子) 2SCN-+4H++MnO2Mn2++(SCN)2+ 2H2O 2Cl-+4H++ MnO2Mn2++ Cl2↑+ 2H2O 氧化性(单质) (SCN)2+ 2I—=I2+ 2SCN- Cl2+ 2Br-= Br2+ 2Cl- (3)常见拟卤素总结 ①对称分子：(CN)2(氰)、(SCN)2(硫氰)、(OCN)2(氧氰)。 ②阴离子：CN-(氰根)、SCN-(硫氰酸根)、N3-(叠氮根)。 ③不对称化合物：ClCN(氯化氰)、BrN3(叠氮溴)。 (4)卤素单质和“类卤素”的氧化性由强到弱的顺序为：____________________________________。 考向1 卤素及其化合物的性质及其制备 例1(2025·上海市市北中学高三期中考试) 海带灰中富含以形式存在的碘元素。实验室提取的途径如下所示： (1)灼烧海带至灰烬时需要在________中进行。 A．烧杯 B．蒸发皿 C．坩埚 D．表面皿 (2)写出氧化环节的离子反应方程式： 。反应结束后，再加入CCl4作萃取剂，振荡、静置，可以观察到下层呈 色。 (3)从碘的四氯化碳溶液中提取出碘单质的实验操作名称为________。 A．萃取 B．分液 C．蒸馏 D．分馏 思维建模 卤素性质三维模型 (1)物理性质递变规律 ①单质状态：F2/Cl2(气态)→Br2(液态)→I2(固态)，颜色逐渐加深(黄绿→紫黑)。 ②熔沸点：随原子序数增大而升高(范德华力增强)。 (2)化学性质核心‌ ①氧化性‌：F2＞Cl2＞Br2＞I2(与H2反应剧烈程度递减)。 ②歧化反应‌：Cl2+H2OHCl+HClO(中性/碱性环境促进)。 (3)特性反应‌： ①HF腐蚀玻璃(SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O)。 ②AgX光敏性(AgBr用于胶片感光)。 ③化合物特性‌ 氢卤酸酸性：HF(弱酸)＜HCl＜HBr＜HI(氢键影响)。 含氧酸稳定性：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4(氧化性相反)。 【变式训练1·变考法】(2025·上海嘉定二模)关于Cl2、Br2、I2在工业上的提取及用途，说法正确的是_____。 A．利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2 B．Cl2通入澄清石灰水制得漂白粉 C．海水中提取溴，一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤 D．海带或海带灰浸泡所得的含I-的水，通入过量Cl2得到I2 【变式训练2·变载体】(2025•上海光明中学高二期中)为研究海水提溴工艺，甲、乙两同学分别设计了如下实验流程： 甲：苦卤含溴海水含溴空气溴水混合物溴蒸气液溴 乙：苦卤含溴海水溴蒸气液溴 (1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的 性。 (2)甲同学步骤⑤所发生反应的离子反应方程式为 。 (3)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中符合工业生产要求的是 (填“甲”或“乙”)，理由 。 【多步骤反应工艺流程机理分析】【变式训练3】从海带灰(含可溶性碘化物、碳酸盐、硫酸盐等)中提取碘元素的实验方案如下所示，下列说法正确的是___________。 A．取滤液加入淀粉溶液可检验海带灰中是否含碘元素 B．分液操作需用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯 C．过程①发生的反应为2I-+H2O2=I2+2OH- D．滤液中的CO32-、SO42-，需在萃取前加入过量BaCl2溶液，通过过滤操作除去 考向2 X-离子的检验 例2某无色溶液可能含有Na+、Ba2+、Cl-、Br-、SO32-、SO42-中的若干种，依次进行下列实验(每一步所加试剂均过量)，观察到的现象如下： 步骤 操作 现象 (1) 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡、静置 下层呈橙红色 (2) 分液，向水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生 (3) 过滤，向滤液中加入AgNO3方稀溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生 下列结论正确的是___________。 A．肯定含有的离子是Na+、Br- B．肯定没有的离子是Ba2+、SO42- C．如果步骤(2)没有加入稀HNO3，白色沉淀可能含有BaSO3 D．如果将步骤(1)中氯水换成H2O2，对结论没有影响 【变式训练1·变载体】下列叙述中正确的是___________。 A．能使湿润的淀粉­KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液 C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－ D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色 【变式训练2·变考法】测定某液态脂肪族卤代烃中卤素元素的步骤如下，下列说法不正确的是___________。 A．步骤①，量取卤代烃时可用碱式滴定管 B．步骤①，卤代烃发生消去反应不会影响卤素百分含量的测定 C．步骤③，若得到的固体呈黄色，则卤代烃中含碘元素 D．步骤③，先水洗再乙醇洗，可使卤素百分含量测定结果更准确 【公安痕检与学科知识结合】【变式训练3】痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要方法。 人的手上有汗渍，用手动过白纸后，手指纹线就留在纸上。如果将某溶液小心地涂到纸上，溶液中的溶质①就跟汗渍中的物质②作用，生成的物质③在光照下分解出的银粒呈灰褐色，随着反应的进行，银粒逐渐增多，由棕色变成黑色的指纹线。用化学式表示这3种物质，都正确的是___________。 A．①AgNO3，②NaBr，③AgBr B．①NaCl，②AgNO3，③AgCl C．①AgNO3，②NaCl，③AgCl D．①NaI，②AgNO3，③AgI 考向3 卤素互化物与拟卤素 例3(2025•上海静安高一期末)(CN)2和(SCN)2被称为拟卤素，它们的性质与卤素单质相似，已知还原性强弱顺序为I-＞SCN-＞CN-＞Br-。则关于(CN)2的性质推测，不合理的是________。 A．(CN)2可以和碱发生反应(CN)2+2OH-=OCN-+CN-+H2O B．NaCN和AgCN都易溶于水 C．CN-可以被Cl2氧化 D．(CN)2可以和活泼金属发生反应 思维建模 卤素互化物、拟卤素解题的关键步骤 (1)拟卤素题：直接套用卤素反应模板进行类比(如置换、歧化)。 (2)互化物题： ①先确定中心原子的化合价。 ②再分析反应类型(如ICl3水解生成IO2-和Cl-是非氧化还原反应)。 【变式训练1·变载体】(2025•上海青浦高一期末)已知硫氰[(SCN)2]的化学性质与Cl2的类似，被称为“拟卤素”，负离子的还原性顺序为Cl-＜Br-＜SCN-＜I-。下列说法中不正确的是________。 A．若Cl2、(SCN)2发生泄漏，均可喷洒石灰水进行处理 B．(SCN)2+2NaOH=NaSCNO+NaSCN+H2O是氧化还原反应 C．Cl2与KSCN溶液发生反应的离子方程式为2SCN﹣+Cl2═(SCN)2+2Cl﹣ D．(SCN)2可以与KBr溶液反应：(SCN)2+2KBr=2KSCN+Br2 【环境保护与学科知识结合】【变式训练2】燃煤排放的大量活性溴化合物，能通过光解释放溴自由基和氯自由基。从而影响大气中自由基(、)的浓度，其循环原理如图所示。下列说法正确的是___________。 A．二氧化氮的大量排放会破坏臭氧层 B．的价层电子对互斥模型是V形 C．溶于水会生成次氯酸和氢溴酸 D．燃煤时排放出的二氧化碳会形成酸雨 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】(2025•上海虹口高一期末)ICl(氯化碘)是红棕色液体，易挥发，熔点为13.9℃，沸点为974℃，易与水反应，接触空气时能形成五氧化二碘，能与许多单质发生作用，溶于乙醇、乙醚等。某校研究性学习小组同学拟用下列仪器制备氯化碘。 (1)上述装置，按气流方向连接的顺序为A→ →D(装置可重复使用)；A装置中发生反应的离子方程式为 。 (2)C装置的作用是 。 (3)E装置中的物质反应时需放在水中，控制温度大约40℃，其目的是 。 (4)按上述连接好的装置进行实验，实验步骤如下： ①检查装置气密性后，装入药品 ②打开分液漏斗活塞，加热A ③关闭分液漏斗活塞，停止加热A ④停止加热E，充分冷却 ⑤水浴加热E 下列选项中正确的操作顺序是_______。 A．①⑤②④③ B．①⑤②③④ C．①②⑤③④ D．①②⑤④③ (5)在A装置后可连接如图所示装置，当反应结束关闭分液漏斗活塞后，关闭K。该装置的作用是 。 (6)氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)都是卤素互化物，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 (7)已知硫氰[(SCN)2]的化学性质与Cl2的类似，被称为“拟卤素”，如：(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O。阴离子的还原性顺序为I->SCN->Br->Cl-。下列说法中不正确的是_______。 A．若Cl2、(SCN)2发生泄漏，均可喷洒石灰水进行处理 B．(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O是氧化还原反应 C．Cl2与KSCN溶液发生反应的离子方程式为Cl2+2SCN-=(SCN)2+2Cl- D．(SCN)2可以与KBr溶液反应：(SCN)2+2KBr=2KSCN+Br2 1．(2025·上海卷T五，2)饱和氯化铁溶液说法正确的是_______。 A．常温显中性 B．加铁粉变红褐色 C．遇沸水后得到胶体 D．加氨水有白色沉淀 2．(2024·上海卷T一)回答下列问题： (1)氟单质常温下能腐蚀Fe、Ag等金属，但工业上却可用Cu制容器储存，其原因是 。 PtF6是极强的氧化剂，用Xe和PtF6可制备稀有气体离子化合物，六氟合铂氙[XeF]+[Pt2F11]-的制备方式如图所示 (2)上述反应中的催化剂为_______。 A．PtF6 B．PtF7- C．F- D．XeF+ (3)上述过程中属于氧化还原反应的是_______。 A．② B．③ C．④ D．⑤ (4)氟气通入氙(Xe)会产生XeF2、XeF4、XeF6三种氟化物气体。现将的Xe和的F2同时通入的容器中，反应后，测得容器内共有气体，且三种氟化物的比例为XeF2：XeF4：XeF6=1：6：3，则内XeF4的速率v(XeF4)= 。 3．(2024·上海卷T二)粗盐中含有SO42、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子，实验室按下面的流程进行精制： 已知：KCl和NaCl的溶解度如图所示： (1)步骤①中BaCl2要稍过量。请描述检验BaCl2是否过量的方法： 。 (2)若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会导致_______。 A．SO42-不能完全去除 B．消耗更多NaOH C．Ba2+不能完全去除 D．消耗更多Na2CO3 (3)过滤操作中需要的玻璃仪器。除烧杯和玻璃棒外，还需要_______。 A．分液漏斗 B．漏斗 C．容量瓶 D．蒸发皿 (4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4，除去的离子有 。 (5)“一系列操作”是指_______。 A．蒸发至晶膜形成后，趁热过滤 B．蒸发至晶膜形成后，冷却结晶 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤 D．蒸发至大量晶体析出后，冷却结晶 (6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。 另有两种方案选行粗盐提纯。 方案2：向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]除去Mg2+，再通入含NH3、CO2的工业废气除去Ca2+； 方案3：向粗盐水中加入石灰乳除去Mg2+，再加入碳酸钠溶液除去Ca2+。 (7)相比于方案3，方案2的优点是 。 (8)已知粗盐水中MgCl2含量为0.38 g·L-1，CaCl2含量为1.11 g·L-1，现用方案3提纯10L该粗盐水，求需要加入石灰乳(视为)和碳酸钠的物质的量 。 14 / 31 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第01讲 氯及其重要化合物 目录 01 考情解码·命题预警 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 氯及其化合物 知识点1 氯气的性质及用途 知识点2 新制氯水的成分和性质 知识点3 氯的含氧酸及其盐 考向1 氯及其重要化合物的性质和应用 考向2氯的“价—类”二维图 考向3 含氯消毒剂的性质及应用 思维建模 有关含氯消毒剂问题解决方案 考点二 氯气的制法及含氯化合物的制备与应用 知识点1 氯气的实验室制法 知识点2 氯气的工业制法 考向1 氯气的实验室制法 思维建模 实验室制取氯气的注意事项 考向2 含氯化合物的制备 思维建模 含氯化合物制备原料转化路径 考点三 卤族元素、X-的检验 知识点1 卤素的性质 知识点2 卤素提取工艺流程 知识点3 X-的检验方法 知识点4 卤素互化物、拟卤素 考向1 卤素及其化合物的性质及其制备 思维建模 卤素性质三维模型 考向2 X-离子的检验 考向3 卤素互化物与拟卤素 思维建模 卤素互化物、拟卤素解题的关键步骤 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 氯及其化合物的性质及其应用 非选择题 上海卷T五，2 上海卷T二 氯气的实验室制法及含氯化合物的制备 非选择题 —— —— 卤素及卤素离子的检验 非选择题 —— 2024·上海卷T一 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，上海卷命题涉及到知识点不多，题目容易，重点落在氟、溴、碘卤族元素及其化合物。 2．从命题思路上看，试题将以卤族元素化合物的性质与化工生产、日常生活、科学技术等方面的联系为载体，与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合起来综合考查卤族元素及其化合物的性质和应用，要将知识点与实际生活联系起来，关注我国化学前沿的成就和成果。 复习目标： 1．了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。 2．掌握氯气的实验室制法(包括所用的试剂、仪器、反应原理和收集方法等)。 3．认识氯元素单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。 4．其它卤族元素及其化合物的性质，尤其是相似性、差异性和特殊性。 ( ) 考点一 氯及其化合物 知识点1 氯气的性质及用途 1．物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性(25 ℃) 黄绿色 气体 刺激性 比空气大 1体积水溶解约2体积Cl2 得分速记 氯气有毒，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。 2．氯气的化学性质 (1)氧化性 (2)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。 3．氯气的用途 (1)制漂白液、漂白粉、漂粉精 制漂白液的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 制制漂白粉、漂粉精的化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 (2)工业制盐酸 化学方程式：H2＋Cl22HCl，不可光照 (3)合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。 得分速记 熟记下列反应方程式： (1)电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 (2)实验室制氯气：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 (3)Cl2和H2O的反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO。 (4)HClO的不稳定性：2HClO2HCl＋O2↑。 (5)Cl2和石灰乳的反应：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 (6)Ca(ClO)2和少量CO2的反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。 (7)FeBr2和少量Cl2的反应：6FeBr2＋3Cl2===4FeBr3＋2FeCl3。 (8)FeBr2和足量Cl2的反应：2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2。 知识点2 新制氯水的成分和性质 1．新制氯水中平衡及其应用 (1)新制氯水中的平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO、HClOH＋＋ClO－、H2OH＋＋OH－ (2)新制氯水中平衡的应用 加入的物质或改变的条件 粒子浓度变化 平衡移动方向 应用 可溶性氯化物 c(Cl-)增大 左移 ①用饱和食盐水除去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+)和c(HClO)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余的Cl2 CaCO3 c(H+)减小 右移 制高浓度的HClO溶液 光照 c(HClO)减小 右移 氯水应现配现用或避光保存 2．氯水性质的多重性：新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 3．液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 类别 纯净物 混合物 混合物 微粒 Cl2 H2O、Cl2、HClO、ClO－、Cl－、H＋、OH－ H2O、Cl－、H＋、OH－ 颜色 黄绿色 淡黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性 酸性 得分速记 (1)氯水常代替氯气进行溶液中的实验。 (2)干燥的Cl2没有漂白性，但Cl2能使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的是HClO，故不能用pH试纸测量氯水的pH。 (3)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。 知识点3 氯的含氧酸及其盐 1．氯的含氧酸 (1)氯的含氧酸的种类 HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。 (2)氯的含氧酸的性质 酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO 氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4。 2．次氯酸 3．漂白粉 4．漂白液 得分速记 (1)1 mol Cl2与水反应时(可逆反应)，转移电子数小于NA，而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应时，转移电子数为NA。 (2)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。 (3)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。 (4)84消毒液(主要成分NaClO)和洁厕灵(主要成分HCl)不能混合使用，否则会产生有毒气体——氯气。 (5)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的是HClO。 (6)常温下干燥的氯气或液氯均不与铁反应，故液氯通常储存在钢瓶中。 考向1 氯及其重要化合物的性质和应用 例1(2025•上海曹杨二中高一期末)氯气性质的探究可以利用以下滴板实验。向中滴加数滴浓盐酸后，迅速用培养皿罩住整个点滴板，一段时间后板上各处出现不同现象。 (1)书写a处发生反应的离子方程式： 。 (2)a处可以用于代替KMnO4的物质是___________。 A．MnO2 B．KClO3 C．FeCl3 D．浓硫酸 (3)下列关于滴板各处的现象判断正确的是___________。 A．b处：溶液由棕黄色变为浅绿色 B．c处：溶液由蓝色变为红色 C．d处：试纸变蓝 D．e处：生成黄色的烟 【答案】(1)2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn++5Cl2↑+8H2O (2)B (3)C 【解析】该微型实验利用高锰酸钾浓溶液与浓盐酸在常温反应生成氯气：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，产生的氯气扩散后与点滴板的各种物质反应探究氯气的化学性质。 (1)a处发生的反应为高锰酸钾浓溶液与浓盐酸在常温反应生成氯气，根据分析，其离子方程式为：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn++5Cl2↑+8H2O。 (2)a处可以用于代替KMnO4的物质要具有强氧化性，能与浓盐酸在常温反应生成氯气，则满足条件的物质为：A项，MnO2：与浓盐酸反应生成氯气需要加热，不满足条件，A不符合题意；B项，KClO3：能与浓盐酸在常温不加热反应生成氯气，满足条件，B符合题意；C项，FeCl3：不与浓盐酸反应，不满足条件，C不符合题意；D项，浓硫酸：不与浓盐酸反应，不满足条件，D不符合题意；故选B。 (3)A项，b处：会发生反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，溶液颜色由Fe2+的浅绿色变为Fe3+的棕黄色，A错误；B项，c处：会发生反应Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，产生的ClO－水解产生HClO，能漂白石蕊，最后为无色，B错误；C项，d处：会发生反应Cl2+2I-=I2+2Cl-，生成的I2遇淀粉变蓝，C正确；D项，e处：会发生反应，有白烟出现，D错误；故选C。 【逻辑推理与科学建模】【变式训练1】X2、Y2、Z2为短周期元素的气体单质，l、m、n为均含元素的化合物。它们之间的转化关系如下图所示(部分反应条件略去)。 下列说法错误的是___________。 A．的一种同素异形体可用于杀菌、消毒 B．实验室中的浓溶液因见光分解易变黄色 C．的钠盐和的浓溶液反应能生成Z2 D．①、②、③均为氧化还原反应 【答案】B 【解析】常见的短周期元素的气体单质有H2、N2、O2、F2、Cl2；其中n见光易分解，常见的化合物为HClO或HNO3，符合转化关系的n为HClO；依次推出X2、Y2、Z2、l、m分别为H2、O2、Cl2、H2O、HCl。O2的同素异形体O3具有强氧化性，可用于杀菌、消毒，A正确；B．m为HCl，见光不易分解，B错误；C．NaClO与浓盐酸发生归中反应能生成氯气，C正确；D．①为氢气和氧气反应生成水，②为氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，③为光照下，次氯酸分解产生氧气和HCl，三个反应均有元素化合价变化，均属于氧化还原反应，D正确；故选B。 【变式训练2·变载体】(2025•上海市西中学高一期中)自来水厂用氯气做消毒剂的原因是 (用化学方程式表示)；能否使用pH试纸检测新制氯水的pH，说明原因 。实验室常借助于传感器与手持技术进行物质的检验，某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下列图像变化最不可能是其检测结果的是 。 A． B．C． 【答案】Cl2＋H2OHCl＋HClO 不能使用pH试纸检测新制氯水的pH，因为氯水中含次氯酸，次氯酸有漂白性，能漂白pH试纸 B 【解析】氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸能消毒杀菌，反应的方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO；不能使用pH试纸检测新制氯水的pH，因为氯水中含次氯酸，次氯酸有漂白性，能漂白pH试纸；新制饱和氯水中HClO不断分解：2HClO2HCl＋O2↑，生成HCl，故pH不断减小，氯离子浓度不断增大，氧气的体积分数不断增大，故图像中不符合的是B。 【变式训练3·变考法】(2025•上海格致中学高一期末)将氯气通入NaOH溶液中可得到生活中常见的“84消毒液”。此外，酒精也是生活中常见的消毒剂。 (1)84消毒液有效成分的化学式为 ，属于 。 A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物 (2)84消毒液因具有较强的氧化性而能杀死病菌，但将酒精和84消毒液混合使用，二者的消毒效果均会降低。由此可推测酒精具有一定的 。 A．氧化性 B．还原性 (3)在制备“84消毒液”的过程中，若反应温度过高会发生副反应生成NaCl、NaClO3，写出该副反应的离子反应方程式。 。 【答案】(1) NaClO C (2)B (3) 3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O 【解析】(1)84消毒液是向NaOH溶液中通入Cl2制得，其有效成分是NaClO。NaClO由钠离子和次氯酸根离子组成，属于盐。 (2)84消毒液因具有较强的氧化性而能杀死病菌，将酒精和84消毒液混合使用，二者的消毒效果均会降低，说明发生了化学反应。氧化性物质一般会和具有还原性的物质发生反应，所以可以推测酒精具有一定的还原性，选B。 (3)氯气和氢氧化钠溶液高温生成NaCl、NaClO3，离子方程式为3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O。 考向2氯的“价—类”二维图 例2“价类二维图”是学习元素及其化合物知识的重要模型。氯元素的“价类二维图”如图所示，下列说法不正确的是___________。 A．物质a可由H2在b中点燃得到 B．物质b与水反应可以得到d C．物质e是漂白粉的有效成分 D．一定条件下物质a和d可能发生反应生成b 【答案】C 【解析】由氯元素的“价类二维图”可知，a为HCl，b为Cl2，c为Cl2O7，d为HClO，e为盐酸盐。A项，a为HCl，可由H2在Cl2中点燃得到，A正确；B项，b为Cl2，d为HClO，Cl2与水反应可得HClO，B正确；C项，物质e是含有氯离子的盐，漂白粉的有效成分Ca(ClO)2，C错误；D项，一定条件下物质HCl和HClO可能发生氧化还原反应生成Cl2，D正确；故选C。 【变式训练1·变考法】氯元素是一种重要的“成盐元素”，氯的部分价—类二维图如下。下列说法错误的是___________。 A．a、c既有氧化性又有还原性 B．b属于电解质，但熔融状态下不导电 C．c的稳定性差，其溶液久置后酸性减弱 D．a和b均能与碱反应生成d 【答案】C 【解析】由“价—类”二维图可得出，a为Cl2，b为HCl，c为HClO，d为含氯离子的盐，e为氯酸盐。A项，a、c分别为Cl2、HClO，Cl元素既未达到最高价也未达到最低价，也就是Cl元素的化合价既能升高又能降低，所以既有氧化性又有还原性，A正确；B项，b为HCl，属于电解质，但其由分子构成，熔融状态下不能电离出离子，所以不导电，B正确；C项，c为HClO，属于弱酸，见光或受热时都会发生分解，稳定性差，其溶液久置后会分解生成盐酸和氧气，酸性增强，C错误；D项，a为Cl2，b为HCl，a和b均能与碱反应，如与氢氧化钠反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，后者发生酸碱中和反应生成氯化钠和水，所以都能生成氯化钠，D正确；故选C。 【变式训练2·变载体】部分含F或Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是___________。 A．a一定能与H2O反应生成相应的b和d B．若存在的转化，则e的水溶液一定呈中性 C．若b存在分子间氢键，则其沸点一定高于同周期其他元素的氢化物 D．若c可用作自来水消毒剂，则f或g均能与b的浓溶液反应制得a 【答案】D 【解析】 a为单质，可能是F2或Cl2；b是-1价元素形成的氢化物，可能是HF或HCl；c 可能是ClO2；d为HClO；e可能是氟化物或氯化物；f为次氯酸盐；g为氯酸盐；F没有正价，不能与水反应生成正价化合物d，故A错误；B项，F2能与水反应生成HF和O2，HF与NaOH反应生成NaF，NaF水解成碱性，水溶液呈碱性，故B错误；C项，HF存在分子间氢键，但其沸点也不会高于碳原子数较多的烃类物质，故C错误；D项，ClO2可用作自来水消毒剂，c为ClO2时，a为氯气，氯气可以由次氯酸盐或氯酸盐与浓盐酸反应制得，故D正确；故选D。 【变式训练3·变题型】部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列说法不正确的是___________。 A．b气体溶于水可制得液氯 B．b通入冷的石灰乳中可制得漂白粉 C．c可用于自来水消毒 D．存在a→b→d→a的循环转化关系 【答案】A 【解析】A项，b气体为Cl2，溶于水会与水反应，生成盐酸和次氯酸，A不正确；B项，b为氯气，通入冷的石灰乳中可制得漂白粉，B正确；C项，c为+4价氯形成的氧化物ClO2，具有氧化性，可用于自来水消毒，C正确；D项，a、b、d为盐酸、氯气、次氯酸；浓盐酸和二氧化锰加热生成氯气、氯气和水生成次氯酸、次氯酸分解能生成盐酸，存在a→b→>d→a的转化关系，D正确；故选A。 考向3 含氯消毒剂的性质及应用 例3亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性，受热易分解，可做漂白剂，食品消毒剂等。一种制备NaClO2的工艺流程如下，下列说法正确的是___________。 已知；消毒能力表示每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。 A．理论上，反应1生成时，失去 B．的消毒能力强于NaClO2 C．为了加快“反应2”的速率，将溶液加热到80℃左右效果最佳 D．“操作1”为蒸发结晶，过滤，洗涤，干燥 【答案】B 【解析】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。理论上，反应1生成NaClO3→ClO2时，化合价降低，表现为得到电子，A错误；B项，1mol ClO2完全反应转移5mol电子，其消毒能力为；1mol NaClO2完全反应转移4mol电子，其消毒能力为，B正确；C项，温度过高、H2O2会分解，效果不佳，C错误；D．NaClO2受热易分解，“操作1”为减压蒸发、冷却结晶、过滤，洗涤、干燥，D错误；故选B。 思维建模 有关含氯消毒剂问题解决方案 (1)配制问题‌ ①计算模型：C1V1=C2V2(稀释公式)，标注有效氯换算。 ②干扰因素：有机物存在需提高浓度(血液污染时增至2000mg/L)。 (2)安全性问题‌ ①毒性机制：强氧化性腐蚀黏膜(误服急救：牛奶/蛋清中和)。 ②禁忌反应：禁止与洁厕灵(盐酸)混用(Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O)。 (3)失效分析 ①时间因素：开封后30天活性下降50%(HClO分解)。 ②环境因素：CO2加速失效(NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO)。 【84消毒液与学科知识结合】【变式训练1】某化学兴趣小组设计实验探究84消毒液的漂白性。已知：ORP可以表示水溶液中物质的氧化性或还原性强弱。本实验中，ORP值越大，氧化性越强。 Ⅰ往84消毒液中逐滴加稀硫酸，测得84消毒液ORP值随pH的变化如图1所示； Ⅱ光照下，测得84消毒液ORP值随时间的变化如图2所示； Ⅲ不同温度时，测得84消毒液ORP值随时间的变化如图3所示。 下列说法正确的是___________。 A．由图1，若往84消毒液中鼓入空气，ORP值不变 B．由图1，若往84消毒液中逐滴加浓盐酸，ORP值持续上升 C．由图2，光照时间越长，84消毒液的漂白效果越好 D．由图3，84消毒液使用时不能用40℃以上的热水稀释 【答案】D 【解析】“84消毒液”的主要成分是NaClO， NaClO与酸或水反应生成HClO，HClO不稳定分解生成盐酸和氧气，因此氧化性减弱、ORP值减小。A项，由图1，HClO不稳定分解生成盐酸和氧气，故氧化性减弱、ORP值减小，若往84消毒液中鼓入空气，氧气的氧化性比HClO弱，ORP值还会下降，A错误；B项，NaClO与浓盐酸反应生成氯气，氯气在水溶液中氧化性比HClO弱，ORP值还会下降，B错误；C项，由图2，光照时间越长，越多的HClO分解变为盐酸和氧气，ORP值持续下降，84消毒液的漂白效果越差，C错误；D项，由图3，84消毒液在40℃以上时，HClO迅速分解，ORP值急速下降，漂白效果变差，D正确；故选D。 【日常生活与学科知识应用】【变式训练2】84消毒液是一种常见的含氯消毒剂。下图为某品牌84消毒液说明书中的部分内容。 下列分析不正确的是___________。 A．该消毒液的有效成分可由和NaOH溶液反应得到 B．①的原因主要是＋1价氯的化合物具有氧化性 C．②的原因主要是该消毒液遇强酸发生反应 D．③的原因主要是光照或温度升高会促进NaClO和HClO的分解 【答案】C 【解析】氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，A正确；B项，次氯酸钠中氯为+1，氯化合价能降低，体现氧化性，其与盐酸反应可以生成有毒的氯气，B正确；C项，②的原因主要是该消毒液遇强酸盐酸，会发生归中反应生成有毒的氯气，发生反应，C错误；D项，次氯酸钠、次氯酸不稳定，光照或温度升高会促进NaClO和HClO的分解，D正确；故选C。 【多步骤反应工艺流程分析】【变式训练3】亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性、受热易分解，可用作漂白剂、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图所示。已知高浓度的ClO2易爆炸，下列说法不正确的是___________。 A．“反应1”需要通入N2稀释ClO2，以防发生爆炸 B．“反应2”中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2 C．“反应1”中ClO2是还原产物，母液中主要成分是Na2SO4 D．若还原产物均为Cl-时，ClO2的氧化能力是等物质的量Cl2的2.5倍 【答案】B 【解析】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。A项，已知高浓度的ClO2易爆炸，反应1”需要通入N2稀释ClO2，以防发生爆炸，A正确；B项，“反应2”中发生反应的化学方程式为，H2O2是还原剂，ClO2是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，B错误；C项，反应1中二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，Cl元素化合价由+5价下降到+4价，ClO2是还原产物，母液中主要成分是Na2SO4，C正确；D项，1 molCl2完全反应转移2mole-，1mol ClO2完全反应转移5 mole-，所以等物质的量的ClO2氧化能力是Cl2的2.5倍，D正确；故选B。 ( ) 考点二 氯气的制法及含氯化合物的制备与应用 知识点1 氯气的实验室制法 1．用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。实验室制取氯气的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。浓盐酸的性质表现为：还原性和酸性。 2．其它制备氯气的反应原理 ①K2Cr2O7＋14HCl ===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O ②2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ③KClO3＋6HCl(浓) ===KCl＋3Cl2↑＋3H2O ④Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 3．仪器装置 (1)装置特点：固＋液气。 (2)主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、分液漏斗(A)、圆底烧瓶(B)、集气瓶、烧杯等。装置如图所示。 3．净化装置：C装置的作用是除去Cl2中的HCl；D装置的作用是干燥Cl2。 4．收集方法 (1)向上排空气法(Cl2密度大于空气)。 (2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小)。 5．验满方法 (1)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。 (2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。 6．尾气处理 Cl2有毒，易污染空气，常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。 3．实验装置及制备流程 得分速记 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收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。 知识点2 氯气的工业制法 1．反应原理：通过直流电电解饱和食盐水，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。 2．工艺流程 (1)精制食盐水去除杂质(如钙、镁离子)后电解； (2)氯气从阳极区析出，经冷却、干燥、压缩液化后储存； (3)副产物氢气与氢氧化钠分别收集利用。 3．技术优化 (1)采用隔膜电解槽或离子膜电解槽，隔离阴阳极产物防爆； (2)控制电解温度(60–80°C)及电流密度以提高效率。 考向1 氯气的实验室制法 例1(2025•上海华师大二附中高一期中)某校化学兴趣小组学习了“氯气的实验室制法”后，利用如图所示实验装置对Cl2的制备及性质进行探究。回答下列问题： (1)实验室若选MnO2固体和浓盐酸在一定条件下制取干燥的Cl2，则选用的发生装置为 (填“A”或“B”)。 (2)写出实验室制氯气的离子反应方程式： 。 (3)装置C的主要作用为 ；装置D是用于干燥Cl2，故装置D中的试剂为 (填化学式)。 (4)用装置E收集Cl2，进气口为 (填“b”或“c”)。 工业上一般将Cl2通入石灰乳制取含氯漂白粉，同学利用如图装置进行实验。 已知：温度较高时，6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+ Ca(ClO3)2+6H2O。 (5)发现实验所得含氯漂白粉漂白能力较差，分析可能的原因是 。如何改进？ 。 (6)工业上采用电解饱和食盐水的方法制取氯气，该法的阴极产物为： 。 【答案】(1)B (2) MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O (3)除去氯气中的氯化氢气体 CaCl2 (4)c (5)Cl2与潮湿的消石灰反应是放热反应，且温度较高时，部分Cl2与潮湿Ca(OH)2在较高温度下反应生成Ca(ClO3)2，故实验所得Ca(ClO)2产率较低，导致所得含氯漂白粉漂白能力较差 将U形干燥管浸在一个冰水浴中 (6)H2和NaOH 【解析】实验室若选MnO2固体和浓盐酸共热制备Cl2，因浓盐酸易挥发，导致氯气中混有氯化氢气体，用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，再用干燥剂除去氯气中的水蒸气，因氯气密度大于空气，需用向上排空气法收集，氯气有毒，需进行尾气处理。 (1)实验室若选MnO2固体和浓盐酸制取干燥的Cl2，该反应需要加热，则选用的发生装置为B； (2)实验室用MnO2固体和浓盐酸共热制取Cl2，MnO2被还原为氯化锰，则实验室制氯气的离子反应方程式为：MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O； (3)因浓盐酸易挥发，导致氯气中混有氯化氢气体，氯化氢气体可用饱和食盐水吸收，则装置C的主要作用为除去氯气中的氯化氢气体；装置D是用于干燥Cl2，选用的固体干燥剂应能吸收水蒸气，且不能吸收氯气，则可用无水CaCl2，即装置D中的试剂为CaCl2； (4)Cl2密度大于空气，用向上排空气法收集Cl2，导气管应长进短出，则进气口为c； (5)发现实验所得含氯漂白粉漂白能力较差，即实验所得Ca(ClO)2产率较低，可能发生了温度较高时的副反应：6Cl2+6Ca(OH)2=5CaCl2+ Ca(ClO3)2+6H2O，则可能的原因是：Cl2与潮湿的消石灰反应是放热反应，且温度较高时，部分Cl2与潮湿Ca(OH)2在较高温度下反应生成Ca(ClO3)2，故实验所得Ca(ClO)2产率较低，导致所得含氯漂白粉漂白能力较差。可以降低反应温度，防止Cl2与潮湿Ca(OH)2在较高温度下反应生成Ca(ClO3)2，则改进措施为：将U形干燥管浸在一个冰水浴中； (6)电解饱和食盐水的方法制取氯气，总反应式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，阴极上水得到电子生成氢气，同时钠离子与阴极生成的氢氧根得到氢氧化钠，所以该法的阴极产物为H2和NaOH。 思维建模 实验室制取氯气的注意事项 (1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收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。 【实验创新与科学探究】【变式训练1】(2025•上海复旦大学附中高一期中)小佘同学做实验室制备FeCl3晶体的实验(实验装置如图所示) 已知：FeCl3晶体易升华，且能吸收空气里的水分而潮解 (1)硬质玻璃管直接接入收集器而不用导气管连接的原因是 。 (2)F中所加碱石灰的作用是 、 。 (3)查阅资料可知月球土壤中富含铁元素，主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的，有可能是以下哪个原因造成的_____。 A．Fe3O4=Fe2O3+FeO B．4FeO=Fe3O4+Fe C．4FeO+O2=2Fe2O3 D．Fe2O3+FeO= Fe3O4 【答案】(1)防止FeCl3在导气管中凝华成固体堵塞装置 (2)吸收过量的Cl2尾气，防止污染空气 防止空气中的水蒸气进入收集器导致FeCl3遇水潮解 (3)B 【解析】A制备氯气，B除氯气中的氯化氢，C干燥氯气，D中铁和氯气反应生成氯化铁，E收集氯化铁，F吸收过量的Cl2尾气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入收集器导致FeCl3遇水潮解。 (1)FeCl3晶体易升华，为防止FeCl3在导气管中凝华成固体堵塞装置，所以硬质玻璃管直接接入收集器而不用导气管连接； (2)氯气能与碱反应，FeCl3能吸收空气里的水分而潮解，F中所加碱石灰的作用是吸收过量的Cl2尾气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入收集器导致FeCl3遇水潮解； (3)A项，Fe3O4分解生成Fe2O3和FeO，虽然Fe2O3中含有三价铁，但是Fe3O4中含有较多三价铁，无法体现月球表面的铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，故A错误；B项，月球表面的铁元素以铁单质和亚铁离子形式存在，FeO中Fe为+2价，FeO可能反应生成Fe和Fe3O4，Fe3O4中含有三价铁，故B正确；C项，月球表面没有氧气，FeO无法被氧化生成Fe2O3，故C错误；D项，月球表面铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，Fe2O3中Fe为+3价，故D错误；故选B。 【逻辑思维与定性定量相结合】【变式训练2】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 【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，则能与MnO2反应的最低盐酸浓度为。 【变式训练3·变考法】(2025•上海静安高一期中)实验室制备氯气并进行性质检验。 (1)下列装置(“→”表示气流方向)能达到相对应的实验目的的是 。 A．制备 B．净化 C．收集 D．尾气处理 (2)将氯气持续通入紫色石蕊试液中，溶液颜色呈如下变化： 关于溶液中导致变色的微粒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的判断正确的是_______。 A．HCl、HClO、Cl2 B．、ClO-、Cl- C．HCl、ClO-、Cl- D．、HClO、Cl2 (3)实验室中将1.74g MnO2与 100 mL 12 mol·L-1的过量浓盐酸完全反应(假设 HCl无挥发)，在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，可生成 g沉淀。 (4)将氯气通入水中可以得到新制氯水，写出化学反应方程式 。若某实验小组用pH 试纸测定饱和新制氯水的 pH，请分析评价该做法是否正确，并说明理由： (填“正确”或“不正确”)， 。 (5)氯水在久置过程中，HClO 发生了分解反应，下列物理量会增大是 (不定项)。 A．氧气的体积分数 B．氯离子的浓度 C．氯水的 Ph 【答案】(1)B (2)D (3)166.46 (4)Cl2+H2OHCl+HClO 不正确 新制氯水会将pH试纸漂白，无法读出准确的pH值 (5)AB 【解析】(1)A中缺少加热装置；B中饱和食盐水除去HCl、经过浓硫酸干燥氯气，正确；C中氯气应该长进短出；D中应该使用碱液吸收尾气；故选B； (2)氯气持续通入紫色石蕊试液中，氯气和水生成HCl使得溶液显酸性，石蕊试液变红色，生成HClO具有漂白性，使得溶液褪色，过量氯气分子使得溶液显黄绿色，故选D； (3)1.74g MnO2(为0.02mol)与 100 mL 12 mol·L-1的过量浓盐酸(为1.2molHCl)完全反应(假设 HCl无挥发)，结合反应MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，反应生成0.02mol氯气，反应后溶液中氯离子为1.2mol-0.02mol×2=1.16mol，在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，1.16mol氯化银，生成166.46g沉淀。 (4)氯气通入水中可以得到新制氯水，氯气和水部分反应生成HCl和HClO，化学反应方程式Cl2+H2OHCl+HClO。新制氯水会将pH试纸漂白，无法读出准确的pH值，故不正确； (5)氯水在久置过程中，HClO 发生了分解反应生成强酸HCl和氧气，则氯离子浓度、氢离子浓度、氧气体积分数均增大，pH减小，故选AB。 考向2 含氯化合物的制备和性质 例2(2025•上海浦东新高一期末)次氯酸溶液是性能优良的消毒剂，可利用一氧化二氯(Cl2O，可通过Cl2与潮湿的Na2CO3反应制得)与水反应得到，实验装置下图所示(夹持装置已略)。 已知：Cl2O的部分性质如下表： 物理性质 常温下， 具有强烈刺激性气味的黄棕色气体， 熔点： -120℃； 沸点： 2℃ 化学性质 Cl2O 极易溶于水并与水反应生成HClO， 42℃以上分解为Cl2和O2； 强氧化性， 与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生爆炸 (1)装置F的水槽中水温最好控制在 ，原因是 。 A．- 10℃~0℃ B．10℃~20℃ C． 40℃~50℃ D．60℃~70℃ (2)在反应温度下，Cl2O的产率与Na2CO3的含水量的关系如表所示， Na2CO3的含水量/% 5.44 7.84 10.25 12.50 Cl2O产率/% 67.85 89.26 52.63 30.38 制备时选择Na2CO3的含水量为 。 A． 5.44% B． 7.84% C． 10.25% D． 12.50% 如果用Na2CO3·xH2O表示该含水碳酸钠的组成，则x的值为 。 (3)写出装置H中反应的离子方程式为： 。 (4)用这种方法制备次氯酸溶液的优点是 。 【答案】(1)B 温度过低，不利于形成Cl2O气流，使其与水发生反应，温度过高会导致Cl2O分解 (2)B 0.5 (3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+3H2O (4)用这种方法制备次氯酸溶液纯度高 【解析】E中饱和食盐水除氯气中的氯化氢，通入空气降低F中生成Cl2O的浓度，防止发生爆炸，F中Cl2与潮湿的Na2CO3反应制备Cl2O，G中Cl2O和水反应生成次氯酸，H吸收氯气，防止污染。 (1)Cl2O沸点为2℃，42℃以上分解为Cl2和O2，因此装置D中的温度不能过高，控制三颈烧瓶内的温度不超过42℃，且需控制温度使Cl2O能气化进入D装置生次氯酸，温度要高于2℃，故选B；原因为：温度过低，不利于形成Cl2O气流，使其与水发生反应，温度过高会导致Cl2O分解； (2)根据表格数据，Na2CO3的含水量为7.84%时Cl2O的产率最高，所以制备时选择Na2CO3的含水量为7.84%，选B。如果用Na2CO3·xH2O表示该含水碳酸钠的组成， ， x=0.5。 (3)装置H中氢氧化钠吸收未反应的氯气，防止污染，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+3H2O； (4)Cl2O和水反应的产物只有次氯酸，用这种方法制备次氯酸溶液纯度高。 思维建模 含氯化合物制备原料转化路径 (1)氯气核心制备法 ①实验室法：MnO2+浓盐酸(加热)→Cl2(净化顺序：饱和食盐水除HCl→浓H2SO4除水)。 ②工业法：电解饱和食盐水→Cl2(隔膜法防NaOH与Cl2副反应)。 (2)价态跃迁规律：Cl-(电解)→Cl2→ClO-(碱吸收)→ClO3-(热电解)→ClO2(还原氧化)。 【变式训练1·变载体】二氧化氯是一种比较安全的消毒剂。某实验小组以氯气和亚氯酸钠为原料制备二氧化氯。 已知：ⅰ. ClO2为黄绿色气体，易溶于水，在空气中质量分数超过10%时有爆炸性； ⅱ. NaClO2溶液呈碱性，在酸性条件下会产生两种黄绿色气体； ⅲ.饱和食盐水中的浓度增大，会有NaCl晶体析出。 (1)A为Cl2发生装置(夹持和加热装置已略)。A中反应体现了MnO2的 性。 (2)实验过程中，持续通入N2的作用是稀释ClO2和 。 (3)反应一段时间后，装置B中观察到有NaCl晶体析出，可能由以下两个原因导致： ⅰ.浓盐酸挥发产生的HCl溶解在饱和食盐水中，提高了Cl-浓度； ⅱ. 。 (4)装置C中制备ClO2的化学方程式为 ，反应一段时间后，装置C中溶液pH (填“增大”或“下降”)， NaClO2可能会发生副反应，其离子方程式为 。 【答案】(1)氧化性 (2)使C中生成的ClO2逸出，便于收集 (3)氯气与水反应产生Cl-，提高了Cl-浓度 (4) Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2 下降 8ClO2-+8H+=6ClO2↑+Cl2↑+4H2O 【解析】A中二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，B中饱和食盐水用于除去Cl2中的HCl，C中制备ClO2，化学方程式为Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2，D中CCl4可以收集产物，后续再进行尾气处理。 (1)A中二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，该反应中二氧化锰中的锰由+4价降低到+2价，体现了MnO2的氧化性； (2)结合题意，ClO2在空气中质量分数超过10%时有爆炸性，则实验过程中，持续通入N2的作用是稀释ClO2，同时可以用氮气将反应生成的产物赶出反应装置，便于收集； (3)结合题给信息可知，饱和食盐水中的Cl-浓度增大，会有NaCl晶体析出，则观察到有NaCl晶体析出应该是由于氯离子浓度增大导致的，氯离子可能来源于盐酸的挥发，也可能来源于氯气和水的反应； (4)C中Cl2和NaClO2反应制备ClO2，氯气中氯化合价降低生成氯化钠、NaClO2中氯化合价升高生成ClO2，结合电子守恒，反应为Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2；结合题给信息可知，NaClO2溶液呈碱性，该反应消耗NaClO2，则装置C中溶液pH下降；结合信息可知，NaClO2在酸性条件下会产生两种黄绿色气体，则该副反应会产生氯气和二氧化氯，离子方程式为：8ClO2-+8H+=6ClO2↑+Cl2↑+4H2O。 【变式训练2·变考法】(2025·浙江杭州西湖区高一期末)Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，反应装置如图所示(夹持装置已略，连接处用的是乳胶管和橡胶塞)。 已知：Cl2O熔点为116℃，沸点为3.8℃，浓度过高或与有机物接触时易发生爆炸。Cl2沸点为-34.6℃，液氨沸点为-33.5℃。 (1)装浓盐酸的仪器名称： 。实验室欲配制0.6mol·L-1盐酸80 mL，需要用量筒量取质量分数为36.5%(116 g/cm3)浓盐酸约 mL。 (2)写出装置A中发生反应的离子方程式： 。 (3)检查虚框中装置气密性的方法为：用止水夹夹住装置A两端的乳胶管， 。 (4)下列有关该实验的说法中不正确的是_______。 A．实验室也可用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气 B．B中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气 C．氮气的作用之一是稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸危险 D．从装置D中逸出气体的主要成分是Cl2O (5)装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3以等物质的量反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐，试写出该反应化学方程式 。 (6)该实验装置存在两处明显的不足，指出不足的地方为 。 【答案】(1)分液漏斗 5.2 (2) MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O (3)向分液漏斗中加水，一段时间时间后水不能加入，则说明气密性良好 (4)BD (5) 2Cl2+2 Na2CO3+H2O=2NaHCO3+ Cl2O↑+2NaCl (6)没有尾气处理装置，乳胶管会被氯气腐蚀而变质老化 【解析】A中二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯气、氯化锰、水，用B装置中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，装置C中潮湿的氯气与碳酸钠反应生成Cl2O，根据化合价升降规律，还应该有氯化钠生成，D中用液氨冷却收集Cl2O。 (1)装浓盐酸的仪器名称：分液漏斗。配制0.6mol·L-1盐酸80 mL，使用100mL容量瓶，由可知密度为116 g/cm3质量分数为365%的浓盐酸的物质的量浓度为mol/L=11.6 mol/L，设需要浓盐酸的体积为V mL，由稀释定律可知，稀释前后溶质的物质的量不变，则有V×10-3L×11.6 mol/L=0.1 L×0.6mol/L，解得V≈5.2mL； (2)装置A中发生反应二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O； (3)装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏；检查虚框中装置气密性的方法为：用止水夹夹住装置A两端的乳胶管，向分液漏斗中加水，一段时间时间后水不能加入，则说明气密性良好； (4)A项，高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯化锰、氯气、水，实验室也可用于制备氯气，故A正确；B项，用潮湿的氯气与Na2CO3反应，氯气不需要干燥，B中试剂是饱和食盐水，目的是除去氯气中的氯化氢，故B错误；C项，Cl2O浓度过高时易发生分解并爆炸，所以氮气的作用之一是稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸危险，故C正确；D项，Cl2O熔点为116℃，沸点为3.8℃，Cl2沸点为-34.6℃，液氨沸点为-33.5℃，D中用液氨冷却收集，氯气比Cl2O易挥发，因此从装置D中逸出气体的主要成分是氯气，故D错误；故选BD； (5)装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3以等物质的量反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐X，根据化合价升降规律，还应该有X氯化钠生成，该反应化学方程式：2Cl2+2 Na2CO3+H2O=2 NaHCO3+ Cl2O↑+2NaCl； (6)氯气有毒，该装置没有尾气处理装置，为防止氯气污染空气，在装置D末端连接盛放NaOH溶液的尾气吸收装置。连接处用的是乳胶管，乳胶管会被氯气腐蚀而变质老化。 【消毒剂与学科知识结合】【变式训练3】 (2025·上海市静安区一模)次氯酸和次氯酸盐都是重要的含氯化合物，应用于杀菌消毒、漂白等领域。 I．探究不同条件下84消毒液的漂白效果 (1)84消毒液的有效成分是次氯酸钠，次氯酸钠溶液呈 ，理由是 (用离子方程式解释)。 A．酸性 B．中性 C．碱性 (2)在3只编号分别为甲、乙、丙的烧杯中进行如下操作： 编号 84消毒液 蒸馏水 白醋 品红溶液 相同时间的现象 甲 2 mL 20 mL / 5滴 无明显现象 乙 2 mL 19 mL 1 mL 5滴 红色变浅 丙 a mL b mL 2 mL 5滴 红色迅速褪去 ①关于表格中a、b的数值合理的是 。 A．a=2，b=18 B．a=2，b=19 C．a=2，b=20 ②由实验现象可得出的结论是 。 (3)将84消毒液按一定比例稀释，并将稀释液放置在空气中一段时间。在此过程中测定溶液的氧化还原电势变化如图所示。(已知：氧化还原电势越大，氧化性越强。) 解释曲线变化的原因 。 II．某学习小组以Cl2O为原料制备HClO。 i．常温常压下Cl2O是一种黄绿色气体。 ii．将氯气和空气(不参与反应)通入足量的Na2CO3溶液，发生反应生成Cl2O。 iii．Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。 iv．已知：HClO+2I-+H+=I2+Cl-+H2O，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。 (4)各装置的连接顺序为①→ 。 A．②④③⑤ B．④②③⑤ C．④③②⑤ (5)装置②中发生的化学反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 A．1：1 B．2：1 C．1：2 (6)Cl2O不会被装置③吸收的原因是 。 (7)装置④的作用有：吸收Cl2中的HCl、___________(不定项)。 A．防倒吸 B．吸收Cl2O C．将空气、氯气混合均匀 D．通过观察气泡调节气体流速 (8)测定HClO的物质的量浓度：量取10.00 mL样品稀释至100.00 mL，取出10.00 mL于锥形瓶中，加入足量KI溶液，滴加几滴淀粉溶液，用0.08 mol·L-1标准Na2S2O3溶液滴定，当 即达到滴定终点，消耗25.00 mL标准液。原溶液中c(HClO)= mol·L-1。 【答案】(1)C ClO-+H2OHClO+OH- (2) A 酸性越强，NaClO溶液漂白性越强，褪色越快 (3)NaClO结合空气中的水和二氧化碳生成HClO，HClO氧化性强于ClO-，溶液氧化性增强，氧化还原电势增大 (4)B (5)C (6)Cl2O是极性分子，CCl4是非极性分子 (7)CD (8)加入最后半滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不变色(2分) 1.00(2分) 【解析】(1)次氯酸钠溶液中次氯酸根发生水解：ClO-+H2OHClO+OH-，水解后溶液中c(OH-)>c(H+)，呈碱性； (2)①为探究不同条件下84消毒液的漂白效果，应保持84消毒液体积相同，则a=2，且溶液总体积保持一致，则2+b+2=22，b=18；②由实验现象可知，随醋酸用量增加，溶液褪色越迅速，由此可知溶液酸性越强，NaClO溶液漂白性越强，褪色越快； (3)NaClO结合空气中的水和二氧化碳生成HClO，HClO氧化性强于ClO-，溶液氧化性增强，氧化还原电势增大； (4)装置①用于制取氯气，生成的氯气与空气在装置④中混合后通入②中反应生成Cl2O；生成的Cl2O通入装置③中除去氯气后进入装置⑤中，Cl2O与水反应生成HClO，故B正确。 (5)装置②中氯气和Na2CO3发生反应生成Cl2O，同时生成NaCl，反应为：2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl +CO2↑；Cl2O为氧化产物，NaCl为还原产物，两者物质的量之比为1：2； (6)Cl2O是极性分子，CCl4是非极性分子，根据相似相溶原理可知Cl2O不易溶于CCl4； (7)氯气和空气通入装置④中，两者均不易溶于饱和食盐水，因此不会有倒吸可能，故A错误；混合物中不存在Cl2O，故B错误；氯气和空气可在装置④中充分混合，同时通过观察气泡可以调节气体流速，故CD正确； (8)HClO溶液加足量KI，两者反应生成碘单质：HClO+2I-+H+=I2+Cl-+H2O，滴加淀粉后溶液变蓝色，再用标准Na2S2O3溶液滴定时，Na2S2O3与碘单质发生：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-；当加入最后半滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不变色，则达到滴定终点；消耗25.00 mL 0.08 mol·L-1标准Na2S2O3溶液时，消耗n(Na2S2O3)= 25.00×10-3L× 0.08 mol·L-1=0.002 mol；结合反应可知待测溶液中n(HClO)=n(I2)=n(Na2S2O3)=0.001mol；待测液的浓度c(HClO)待测=；原溶液中c(HClO)=10c(HClO)待测= 。 ( ) 考点三 卤族元素、X-的检验 知识点1 卤素的性质 1．卤素单质性质的相似性 (1)都能与大多数金属反应，如2Fe+3Br2=2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。 (2)都能与H2反应生成HX：X2+H2=2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。 (3)都能与水反应：X2+H2OHX+HXO(F2例外)。 (4)都能与碱溶液反应：X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(F2例外)。 2．卤素单质的递变性 性质 F2 Cl2 Br2 I2 规律 颜色 淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 逐渐加深 状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点逐渐升高 与氢气化合 由易到难 逐渐减弱 简单离子(X－)的还原性 单质的氧化性越弱，对应离子的还原性越强 逐渐增强 3．卤素性质的特殊性 氟 ①无正价，非金属性最强，F-的还原性最弱；②2F2+2H2O=4HF+O2，与H2反应在暗处即爆炸；③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中 溴 ①Br2常温下是深红棕色液体，是唯一的液态非金属单质；②Br2易溶于有机溶剂；③液态Br2有剧毒，易挥发，故盛溴的试剂瓶中须加水，进行水封，保存液溴试剂瓶不能用橡胶塞 碘 ①淀粉遇I2变蓝色；②I2加热时易升华；③I2易溶于有机溶剂；④I2易与Na2S2O3溶液发生反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，此反应常用于测定碘的含量 ⑤I2与Fe、Cu反应时，生成的是FeI2和CuI；⑥AgI可用于人工降雨 4．卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色 单质 水 CCl4 汽油(或苯) 酒精 Cl2 淡黄→黄绿 黄绿 黄绿 黄绿 Br2 黄→橙 橙→橙红 橙→橙红 橙→橙红 I2 深黄→褐 紫→深紫 淡紫→紫红 淡紫→紫红 5．卤族化合物的相似性和递变性 (1)卤素化合物的性质 化合物 性质 备注 氢化物 稳定性：HF>HCl>HBr>HI 还原性：HF<HCl<HBr<HI 水溶液的酸性：HF<HCl<HBr<HI HF几乎没有还原性；HF为弱酸，HCl、HBr、HI均为强酸 金属卤化物 卤素离子的还原性：F－<Cl－<Br－<I－ I－的还原性很强，能被Fe3＋、HNO3、MnO(H＋)、H2O2、O2、ClO－、ClO等氧化剂氧化 次卤酸盐(XO－、F除外) 均具有氧化性(填“氧化”或“还原”) 次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 卤酸盐(XO、 F除外) 均具有氧化性(填“氧化”或“还原”) 卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质(F除外)：如ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O (2)卤化银的性质 溶解性 AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸，而AgF可溶于水 颜色 AgF、AgCl均为白色，AgBr为浅黄色，AgI为黄色 感光性 除AgF外，均有感光性，其中AgBr常作感光材料 得分速记 (1)F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。 (2)氯、溴单质的氧化性较强，能与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式分别为SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋、2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。 (3)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＋。 (4)加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。 (5)实验室里常用萤石(CaF2)与浓H2SO4反应在铅皿中制取HF，反应的化学方程式为CaF2＋H2SO4CaSO4＋2HF↑；氢氟酸保存在塑料瓶中。 知识点2 卤素提取工艺流程 1．氯的提取——氯碱工业 海水→粗盐饱和食盐水 电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 2．海水提取溴(吹出法) (1)工艺流程 (2)主要过程及反应原理 浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩； 氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化成Br2，离子方程式为：2Br-+Cl2===Br2+2Cl-； 吹出：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气； 吸收：吹出的溴蒸气用SO2吸收，化学方程式为：Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr； 蒸馏：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离，化学方程式为：2HBr+Cl2===Br2+2HCl。 3．海带中提取碘 (1)工艺流程 (2)主要过程及反应原理 浸泡：将海带灰中的I-溶解提取出来； 氧化：向滤液中通入Cl2，将I－氧化成I2，得到含I2的水溶液，离子方程式为：2I-+Cl2===I2+2Cl-； 萃取：用有机溶剂将I2从水溶液中提取出来，分液得到I2的有机溶液； 蒸馏：将I2与有机溶剂分离。 知识点3 X-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－ 未知液未知液蓝色溶液，表明有I－ 得分速记 碘盐中加的是KIO3，可通过加入KI­淀粉溶液、食醋来检验，在工业上通过电解KI溶 液制备。 知识点4 卤素互化物、拟卤素 1．卤素互化物 (1)概念：由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。 (2)性质：卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH等反应：2IBr＋2Mg===MgBr2＋MgI2、IBr＋H2O===HBr＋HIO、IBr＋2NaOH===NaBr＋NaIO＋H2O。 得分速记 卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl中，I显＋1价，Cl显－1价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应。 2．拟卤素 (1)概念：指由两个或多个非金属原子组成的原子团，其‌中性分子‌的性质与卤素单质(如Cl2)相似，对应的‌阴离子(如CN-)性质也与卤素阴离子(如Cl-)相似。 (2)性质特点(与卤素的相似性) 性质 拟卤素示例 卤素对照 游离态为双原子分子 (CN)2(气态，结构式N≡C-C≡N) Cl2(双原子分子) 形成氢酸‌ HCN(氢氰酸，弱酸) HCl(强酸) 生成盐类‌ NaCN、KSCN、AgSCN NaCl、KBr 与金属反应‌ 2Fe + 3(SCN)2=2Fe(SCN)3(棕红色) 2Fe + 3Cl2=2FeCl3 歧化反应‌ (CN)2+ H2O =HCN + HOCN Cl2+ H2O = HCl+ HOCl 还原性(阴离子) 2SCN-+4H++MnO2Mn2++(SCN)2+ 2H2O 2Cl-+4H++ MnO2Mn2++ Cl2↑+ 2H2O 氧化性(单质) (SCN)2+ 2I—=I2+ 2SCN- Cl2+ 2Br-= Br2+ 2Cl- (3)常见拟卤素总结 ①对称分子‌：(CN)2(氰)、(SCN)2(硫氰)、(OCN)2(氧氰)。 ②阴离子‌：CN-(氰根)、SCN-(硫氰酸根)、N3-(叠氮根)。 ③不对称化合物‌：ClCN(氯化氰)、BrN3(叠氮溴)。 (4)卤素单质和“类卤素”的氧化性由强到弱的顺序为：F2、(OCN)2、Cl2、Br2、(CN)2、(SCN)2、I2。 考向1 卤素及其化合物的性质及其制备 例1(2025·上海市市北中学高三期中考试) 海带灰中富含以形式存在的碘元素。实验室提取的途径如下所示： (1)灼烧海带至灰烬时需要在________中进行。 A．烧杯 B．蒸发皿 C．坩埚 D．表面皿 (2)写出氧化环节的离子反应方程式： 。反应结束后，再加入CCl4作萃取剂，振荡、静置，可以观察到下层呈 色。 (3)从碘的四氯化碳溶液中提取出碘单质的实验操作名称为________。 A．萃取 B．分液 C．蒸馏 D．分馏 【答案】(1)C (2)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O 紫色 (3)C 【解析】海带灼烧后溶于水，加蒸馏水充分溶解后过滤，在酸化的滤液中加入过氧化氢溶液，把碘离子氧化生成碘单质，加入四氯化碳进行萃取、分液，得到碘的四氯化碳溶液，最后蒸馏得到碘单质。(1)灼烧固体需在坩埚中进行，故选C；(2)过氧化氢具有氧化性，可将碘离子氧化生成碘单质，根据得失电子守恒及电荷守恒可得离子方程式为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O；加入CCl4作萃取剂，振荡、静置，可以观察到下层呈紫色；(3)从碘的四氯化碳溶液中提取出碘单质，可利用二者的沸点差异，选择蒸馏的方法将二者分离。 思维建模 卤素性质三维模型 (1)物理性质递变规律 ①单质状态：F2/Cl2(气态)→Br2(液态)→I2(固态)，颜色逐渐加深(黄绿→紫黑)。 ②熔沸点：随原子序数增大而升高(范德华力增强)。 (2)化学性质核心‌ ①氧化性‌：F2＞Cl2＞Br2＞I2(与H2反应剧烈程度递减)。 ②歧化反应‌：Cl2+H2OHCl+HClO(中性/碱性环境促进)。 (3)特性反应‌： ①HF腐蚀玻璃(SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O)。 ②AgX光敏性(AgBr用于胶片感光)。 ③化合物特性‌ 氢卤酸酸性：HF(弱酸)＜HCl＜HBr＜HI(氢键影响)。 含氧酸稳定性：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4(氧化性相反)。 【变式训练1·变考法】(2025·上海嘉定二模)关于Cl2、Br2、I2在工业上的提取及用途，说法正确的是_____。 A．利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2 B．Cl2通入澄清石灰水制得漂白粉 C．海水中提取溴，一般经过浓缩、氧化和提取三个步骤 D．海带或海带灰浸泡所得的含I-的水，通入过量Cl2得到I2 【答案】C 【解析】A项，利用二氧化锰和浓盐酸加热得到Cl2是实验室制法，工业上利用电解饱和食盐水制氯气，故A错误；B项，Cl2通入石灰乳制得漂白粉，故B错误；C项，海水中溴离子含量较低，应先浓缩，再将溴离子转化为溴需要加入氧化剂，通常选择氯气，氧化溴离子得到单质溴：2Br﹣+Cl2═Br2+2Cl﹣，再利用溴的挥发性，鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来，二氧化硫与溴反应富集后再利用氯气将HBr氧化，故C正确；D项，海带或海带灰在水中浸泡时，所含的I-进入水中，然后再用氯气氧化得到碘单质，这样操作原料利用率低，一般利用空气吹出，故D错误；故选C。 【变式训练2·变载体】(2025•上海光明中学高二期中)为研究海水提溴工艺，甲、乙两同学分别设计了如下实验流程： 甲：苦卤含溴海水含溴空气溴水混合物溴蒸气液溴 乙：苦卤含溴海水溴蒸气液溴 (1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的 性。 (2)甲同学步骤⑤所发生反应的离子反应方程式为 。 (3)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同，其中符合工业生产要求的是 (填“甲”或“乙”)，理由 。 【答案】(1)挥发 (2)2Br-+Cl2=Br2+2Cl- (3)甲 含溴海水中溴的浓度低，直接蒸馏成本高，甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程，可提高溴的浓度，减少能源消耗，降低成本 【解析】(1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2，说明Br2的沸点低，易挥发，是利用了溴的易挥发的性质； (2)在步骤④中将含有Br2的空气被SO2溶液吸收，发生反应：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，使溴元素得到富集；在步骤⑤中，向富集溴的溶液中足量Cl2，又发生反应：Cl2+2HBr=Br2+2HCl，该反应的离子方程式为：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，从而制取得到单质溴； (3)对比甲、乙两流程，最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同。因为海水中溴离子的浓度很低，所以要先进行溴元素的富集，然后再将溴离子氧化得到单质溴，故较符合实际工业生产要求的是甲； 【多步骤反应工艺流程机理分析】【变式训练3】从海带灰(含可溶性碘化物、碳酸盐、硫酸盐等)中提取碘元素的实验方案如下所示，下列说法正确的是___________。 A．取滤液加入淀粉溶液可检验海带灰中是否含碘元素 B．分液操作需用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯 C．过程①发生的反应为2I-+H2O2=I2+2OH- D．滤液中的CO32-、SO42-，需在萃取前加入过量BaCl2溶液，通过过滤操作除去 【答案】B 【解析】海带灰中有I-离子，加水浸泡过滤，滤液中有I-，加硫酸酸化再加氧化剂，将I-氧化为I2，用CCl4萃取分液得到I2的CCl4溶液，再经过蒸馏操作得到单质I2。A项，I2单质遇淀粉显示蓝色，I-不能与淀粉发生显色反应，A错误；B项，分液操作是互不相溶的液体的分离，需用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯，B正确；C项，过程①在酸性条件下进行的，发生的反应为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O-，C错误；D项，滤液中的CO32-、SO42-，在萃取前不需要除去，D错误；故选B。 考向2 X-离子的检验 例2某无色溶液可能含有Na+、Ba2+、Cl-、Br-、SO32-、SO42-中的若干种，依次进行下列实验(每一步所加试剂均过量)，观察到的现象如下： 步骤 操作 现象 (1) 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡、静置 下层呈橙红色 (2) 分液，向水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生 (3) 过滤，向滤液中加入AgNO3方稀溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生 下列结论正确的是___________。 A．肯定含有的离子是Na+、Br- B．肯定没有的离子是Ba2+、SO42- C．如果步骤(2)没有加入稀HNO3，白色沉淀可能含有BaSO3 D．如果将步骤(1)中氯水换成H2O2，对结论没有影响 【答案】A 【解析】由步骤(1)可知，溶液中一定存在Br-；由步骤(2)可知，白色沉淀为BaSO4，但SO32-能被氧化为SO42-，则SO32-、SO42-至少有一种，因SO32-、SO42-均与Ba2+不能大量共存，则一定没有Ba2+；由步骤(3)可知，白色沉淀可能为AgCl，步骤(1)中引入Cl-，不能确定原溶液是否含有Cl-，又溶液为电中性，一定存在阳离子，则一定存在Na+；综上所述，一定存在Na+、Br-，SO32-、SO42-至少有一种，一定不存在Ba2+，不能确定的离子为Cl-。A项，肯定含有的离子是Na+、Br-，A正确； B项，SO32-、SO42-至少有一种，一定不存在Ba2+，B错误；C项，步骤(1)氯水过量，也能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，故白色沉淀只能是BaSO4，C错误； D项，如果将步骤(1)中氯水换成H2O2，由步骤(3)可知，白色沉淀一定为AgCl，可确定原溶液含有Cl-，对结论有影响，D错误；故选A。 【变式训练1·变载体】下列叙述中正确的是___________。 A．能使湿润的淀粉­KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液 C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－ D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色 【答案】B 【解析】还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A项错误；碘单质的CCl4溶液显紫色， C项错误；CCl4的密度比水大，应下层显橙红色，D项错误。 【变式训练2·变考法】测定某液态脂肪族卤代烃中卤素元素的步骤如下，下列说法不正确的是___________。 A．步骤①，量取卤代烃时可用碱式滴定管 B．步骤①，卤代烃发生消去反应不会影响卤素百分含量的测定 C．步骤③，若得到的固体呈黄色，则卤代烃中含碘元素 D．步骤③，先水洗再乙醇洗，可使卤素百分含量测定结果更准确 【答案】A 【解析】卤代烃的水解反应，量取卤代烃，加入过量NaOH，加热发生卤代烃的水解，生成NaX和ROH，反应液冷却后加入硝酸中和，再滴加过量硝酸银得到沉淀，若为浅黄色则沉淀为AgBr，若为黄色则沉淀为AgI，经过滤、洗涤、干燥得到沉淀。A项，卤代烃能使碱式滴定管上的胶皮管膨胀，卤代烃有腐蚀性，量取卤代烃要用酸式滴定管或移液管A错误；B项，步骤①，卤代烃发生消去反应，生成卤化钠，卤化钠与硝酸银也是1：1进行沉淀，不影响卤素百分含量的测定，B正确；C项，步骤③，若为黄色则沉淀为AgI，则卤代烃中含碘元素，C正确；D项，步骤③，先水洗除去可溶物，再乙醇洗除去卤化银表面的水，可使卤素百分含量测定结果更准确，D正确；故选A。 【公安痕检与学科知识结合】【变式训练3】痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要方法。 人的手上有汗渍，用手动过白纸后，手指纹线就留在纸上。如果将某溶液小心地涂到纸上，溶液中的溶质①就跟汗渍中的物质②作用，生成的物质③在光照下分解出的银粒呈灰褐色，随着反应的进行，银粒逐渐增多，由棕色变成黑色的指纹线。用化学式表示这3种物质，都正确的是___________。 A．①AgNO3，②NaBr，③AgBr B．①NaCl，②AgNO3，③AgCl C．①AgNO3，②NaCl，③AgCl D．①NaI，②AgNO3，③AgI 【答案】C 【解析】人的汗渍中含有氯化钠等无机盐，氯化钠与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，氯化银光照易分解生成黑色的银粒，用此原理来提取犯罪嫌疑人的指纹，故①为AgNO3，②为NaCl，③为AgCl；本题选C。 考向3 卤素互化物与拟卤素 例3(2025•上海静安高一期末)(CN)2和(SCN)2被称为拟卤素，它们的性质与卤素单质相似，已知还原性强弱顺序为I-＞SCN-＞CN-＞Br-。则关于(CN)2的性质推测，不合理的是________。 A．(CN)2可以和碱发生反应(CN)2+2OH-=OCN-+CN-+H2O B．NaCN和AgCN都易溶于水 C．CN-可以被Cl2氧化 D．(CN)2可以和活泼金属发生反应 【答案】B 【解析】(CN)2和(SCN)2被称为拟卤素，拟卤素的单质及化合物的性质与卤素相似，可以根据Cl2的化学性质分析，在氧化还原反应中，物质的氧化性：氧化剂＞氧化产物；物质的还原性：还原剂＞还原产物。A项，根据Cl2与NaOH溶液反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，可知(CN)2可以和碱发生反应：(CN)2+2OH-=OCN-+CN-+H2O，A正确；B项，根据NaCl易溶于水，AgCl难溶于水的性质可知：NaCN易溶于水，而AgCN难溶于水，B错误；C项，由于还原性：SCN-＞CN-＞Br-＞Cl-，所以CN-可以与Cl2发生反应：2CN-+Cl2=(CN)2+2Cl-，因此CN-可以被Cl2氧化，C正确；D项，根据Cl2具有强氧化性，能够与活泼金属发生反应，可知(CN)2也具有强氧化性，可以和活泼金属发生反应，D正确；故选B。 思维建模 卤素互化物、拟卤素解题的关键步骤 (1)拟卤素题：直接套用卤素反应模板进行类比(如置换、歧化)。 (2)互化物题： ①先确定中心原子的化合价。 ②再分析反应类型(如ICl3水解生成IO2-和Cl-是非氧化还原反应)。 【变式训练1·变载体】(2025•上海青浦高一期末)已知硫氰[(SCN)2]的化学性质与Cl2的类似，被称为“拟卤素”，负离子的还原性顺序为Cl-＜Br-＜SCN-＜I-。下列说法中不正确的是________。 A．若Cl2、(SCN)2发生泄漏，均可喷洒石灰水进行处理 B．(SCN)2+2NaOH=NaSCNO+NaSCN+H2O是氧化还原反应 C．Cl2与KSCN溶液发生反应的离子方程式为2SCN﹣+Cl2═(SCN)2+2Cl﹣ D．(SCN)2可以与KBr溶液反应：(SCN)2+2KBr=2KSCN+Br2 【答案】D 【解析】A项，(SCN)2的化学性质与Cl2的类似，都能与碱反应，可以与氢氧化钙反应而被吸收，故A正确；B项，该反应中存在元素化合价的变化，属于氧化还原反应，故B正确；C项，还原性SCN-＞Cl-，所以氯气能氧化SCN-为(SCN)2，反应的离子方程式为2SCN﹣+Cl2═(SCN)2+2Cl﹣，故C正确；D项，还原性SCN-＞Br-，(SCN)2不能氧化Br-为Br2，所以(SCN)2和溴离子不反应，故D错误；故选D。 【环境保护与学科知识结合】【变式训练2】燃煤排放的大量活性溴化合物，能通过光解释放溴自由基和氯自由基。从而影响大气中自由基(、)的浓度，其循环原理如图所示。下列说法正确的是___________。 A．二氧化氮的大量排放会破坏臭氧层 B．的价层电子对互斥模型是V形 C．溶于水会生成次氯酸和氢溴酸 D．燃煤时排放出的二氧化碳会形成酸雨 【答案】A 【解析】由图可知，NO2参与了上述破坏臭氧的环节中，所以二氧化氮的大量排放会破坏臭氧层，故A正确；B．HOBr的中心原子O形成了两个σ键，还有两个孤电子对，所以其价层电子对数为4，即价层电子对互斥模型是四面体形，故B错误；C．BrCl中氯元素的非金属性强于溴元素，Br为+1价、Cl为-1价，溶于水会生成HCl和HBrO，故C错误；D．燃煤时排放出的二氧化硫和氮氧化物会形成酸雨，二氧化碳会造成温室效应，故D错误；故选A。 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】(2025•上海虹口高一期末)ICl(氯化碘)是红棕色液体，易挥发，熔点为13.9℃，沸点为974℃，易与水反应，接触空气时能形成五氧化二碘，能与许多单质发生作用，溶于乙醇、乙醚等。某校研究性学习小组同学拟用下列仪器制备氯化碘。 (1)上述装置，按气流方向连接的顺序为A→ →D(装置可重复使用)；A装置中发生反应的离子方程式为 。 (2)C装置的作用是 。 (3)E装置中的物质反应时需放在水中，控制温度大约40℃，其目的是 。 (4)按上述连接好的装置进行实验，实验步骤如下： ①检查装置气密性后，装入药品 ②打开分液漏斗活塞，加热A ③关闭分液漏斗活塞，停止加热A ④停止加热E，充分冷却 ⑤水浴加热E 下列选项中正确的操作顺序是_______。 A．①⑤②④③ B．①⑤②③④ C．①②⑤③④ D．①②⑤④③ (5)在A装置后可连接如图所示装置，当反应结束关闭分液漏斗活塞后，关闭K。该装置的作用是 。 (6)氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)都是卤素互化物，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 (7)已知硫氰[(SCN)2]的化学性质与Cl2的类似，被称为“拟卤素”，如：(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O。阴离子的还原性顺序为I->SCN->Br->Cl-。下列说法中不正确的是_______。 A．若Cl2、(SCN)2发生泄漏，均可喷洒石灰水进行处理 B．(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O是氧化还原反应 C．Cl2与KSCN溶液发生反应的离子方程式为Cl2+2SCN-=(SCN)2+2Cl- D．(SCN)2可以与KBr溶液反应：(SCN)2+2KBr=2KSCN+Br2 【答案】(1)A→CBEB→D MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+ 2H2O (2)除去 Cl2中的HCl (3)适当提高温度，增加反应速率；减少I₂的升华和ICl的挥发 (4)D (5)储存多余的Cl2 (6)C (7)D 【解析】利用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气，氯气中含有氯化氢、水蒸气杂质，因此混合气体先通过饱和食盐水溶液，除去氯化氢，再通过浓硫酸除去水蒸气，得到干燥纯净的氯气，氯气进入到装置E中，与碘进行反应，由于ICl(氯化碘)红棕色液体，易水解，所以还必须连接装置B，最后多余的尾气被碱液吸收，按气流方向连接的顺序为ACBEBD。 (1)上述装置，按气流方向连接的顺序为A→C→B→E→B→D；A装置中二氧化锰和浓盐酸在受热条件下反应生成氯气，发生反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+ 2H2O。 (2)C装置中盛有饱和食盐水，作用是除去 Cl2中的HCl。 (3)I2易升华，ICl易挥发，E装置中的物质反应时需放在水中，控制温度大约40℃，其目的是：适当提高温度，增加反应速率；减少I₂的升华和ICl的挥发。 (4)置连接好后，首先检查装置的气密性，不漏气后，加入药品，打开分液漏斗活塞，反应开始进行，用水浴法给装置E加热，反应结束后，停止加热E，充分冷却，待到室温后，分液漏斗活塞在关闭， 正确实验步骤为①②⑤④③，故选D。 (5)在A装置后可连接如图的装置，当反应结束关闭分液漏斗活塞后，关闭K，该装置可以用来储存多余的Cl2，避免释放到空气中污染空气。 (6)A项，由题意可知，ICl3与水反应I元素非金属性弱显正价，故应结合水电离出的OH-，产物为HIO2，氯元素显负价结合水电离出的H+，产物为HCl，故A错误；B项，ICl3与KI反应时，ICl3中的+3价I被还原，故B错误；C项，ICl中I元素为+1价I，Cl为－1价氯，故ICl与冷NaOH溶液反应：ICl+2OH-=IO-+Cl-+H2O，故C错误；D项，ICl与水发生反应：ICl+ H2O=HIO+HCl，反应中没有化合价的改变，故不属于氧化还原反应，D项错误；故选C。 (7)A项，石灰水是氢氧化钙的水溶液，显碱性，Cl2可以和碱溶液反应：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，(SCN)2和氢氧化钙的反应和Cl2相似：2(SCN)2+2Ca(OH)2=Ca(SCN)2+Ca(SCNO)2+2H2O。所以可以用石灰水处理，故A正确；B项，Cl2与NaOH反应属于氧化还原反应，(SCN)2和氢氧化钠的反应与Cl2类似，(SCN)2+2NaOH = NaSCN+NaSCNO+H2O也是氧化还原反应，B正确；C项，根据阴离子的还原性顺序为SCN-＞Cl-，还原性强的物质可以生成还原性弱的物质，所以该反应可以发生，故C正确；D项，根据阴离子的还原性顺序为SCN-＞Br-，还原性强的物质可以生成还原性弱的物质，则该反应不能发生，故D错误；故选D。 1．(2025·上海卷T五，2)饱和氯化铁溶液说法正确的是_______。 A．常温显中性 B．加铁粉变红褐色 C．遇沸水后得到胶体 D．加氨水有白色沉淀 【答案】(2)C 【解析】(2)A项，饱和氯化铁溶液中铁离子水解使得溶液显酸性，A错误；B项，铁和铁离子生成亚铁离子，溶液变为浅绿色，B错误；C项，制取Fe(OH)3红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色，C正确；D项，加氨水生成红褐色氢氧化铁沉淀，D错误；故选C。 2．(2024·上海卷T一)回答下列问题： (1)氟单质常温下能腐蚀Fe、Ag等金属，但工业上却可用Cu制容器储存，其原因是 。 PtF6是极强的氧化剂，用Xe和PtF6可制备稀有气体离子化合物，六氟合铂氙[XeF]+[Pt2F11]-的制备方式如图所示 (2)上述反应中的催化剂为_______。 A．PtF6 B．PtF7- C．F- D．XeF+ (3)上述过程中属于氧化还原反应的是_______。 A．② B．③ C．④ D．⑤ (4)氟气通入氙(Xe)会产生XeF2、XeF4、XeF6三种氟化物气体。现将的Xe和的F2同时通入的容器中，反应后，测得容器内共有气体，且三种氟化物的比例为XeF2：XeF4：XeF6=1：6：3，则内XeF4的速率v(XeF4)= 。 【答案】(1)氟单质与铜制容器表面的铜反应形成一层保护性的氯化铜薄膜，可阻止氟与铜进一步反应 (2)C (3)AB (4) 0.0004 mol·L-1·min-1 【解析】(1)氟单质常温下能腐蚀Fe、Ag等金属，但工业上却可用Cu制容器储存。类比铝在空气中不易被腐蚀的原理，可用Cu制容器储存氟单质的原因是氟单质与铜制容器表面的铜反应形成一层保护性的氯化铜薄膜，可阻止氟与铜进一步反应(3)由图中信息可知，反应②的化学方程式为PtF7-+Xe→PtF6-+ XeF，反应③的化学方程式为PtF6-+XeF→PtF6+ XeF+，这两步反应中Xe和Pt的化合价都发生了变化，因此，上述过程中属于氧化还原反应的是②和③；反应④的化学方程式为PtF6-→PtF5+ F-，反应⑤的化学方程式为PtF6-+PtF5=[Pt2F11]-，这两步反应中元素的化合价没有变化，因此，这两个反应不是氧化还原反应，故选AB。(4)氟气通入氙(Xe)会产生XeF2、XeF4、XeF6三种氟化物气体。现将1 mol的Xe和9 mol的F2同时通入50L的容器中，反应10 min后，测得容器内共有8.9 mol气体，且三种氟化物的比例为XeF2：XeF4：XeF6=1：6：3。假设XeF2、XeF4、XeF6的物质的量分别为x、6x、3x，则1 mol +9 mol +10x-10x-x--=8.9 mol，解之得，10 min内XeF4的速率。 3．(2024·上海卷T二)粗盐中含有SO42、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子，实验室按下面的流程进行精制： 已知：KCl和NaCl的溶解度如图所示： (1)步骤①中BaCl2要稍过量。请描述检验BaCl2是否过量的方法： 。 (2)若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会导致_______。 A．SO42-不能完全去除 B．消耗更多NaOH C．Ba2+不能完全去除 D．消耗更多Na2CO3 (3)过滤操作中需要的玻璃仪器。除烧杯和玻璃棒外，还需要_______。 A．分液漏斗 B．漏斗 C．容量瓶 D．蒸发皿 (4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4，除去的离子有 。 (5)“一系列操作”是指_______。 A．蒸发至晶膜形成后，趁热过滤 B．蒸发至晶膜形成后，冷却结晶 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤 D．蒸发至大量晶体析出后，冷却结晶 (6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。 另有两种方案选行粗盐提纯。 方案2：向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]除去Mg2+，再通入含NH3、CO2的工业废气除去Ca2+； 方案3：向粗盐水中加入石灰乳除去Mg2+，再加入碳酸钠溶液除去Ca2+。 (7)相比于方案3，方案2的优点是 。 (8)已知粗盐水中MgCl2含量为0.38 g·L-1，CaCl2含量为1.11 g·L-1，现用方案3提纯10L该粗盐水，求需要加入石灰乳(视为)和碳酸钠的物质的量 。 【答案】(1)取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液未变浑浊，表明BaCl2已过量 (2)AD (3)B (4) OH-、CO32- (5)C (6)H++OH-=H2O、2H++CO32-=CO2↑+H2O (7)提纯粗盐的同时，可变废为宝，将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境 (8)0.04mol；0.14mol 【解析】粗盐中含有SO42、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子，加入稍过量的BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，除去SO42-，过滤，滤液中加入稍过量NaOH溶液，生成Mg(OH)2沉淀，除去Mg2+，加入稍过量Na2CO3溶液，生成BaCO3和CaCO3沉淀，除去Ba2+和Ca2+，过滤，滤液中加入稀盐酸，除去OH-、CO32-，经过一系列操作后得到精盐。 (1)步骤①中若BaCl2过量，则溶液中存在Ba2+，故判断过量的方法是：取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液未变浑浊，表明BaCl2已过量；(2)相同条件下，由于BaCO3和BaSO4的Ksp较为接近，若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，可能发生沉淀的转化：BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)，使得SO42-不能完全去除，且消耗更多的Na2CO3溶液，故选AD；(3)过滤操作中需要的玻璃仪器，除烧杯和玻璃棒外，还需要漏斗，故选B。(4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4，H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应，除去的离子有：OH-、CO32-；(5)由图可知，KCl的溶解度受温度影响较大，而NaCl的溶解度受温度影响较小，因此先蒸发至大量晶体析出，此时KCl在滤液中，趁热过滤，可得到精盐，故选C；(6)加入盐酸后，H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应，离子方程式分别为：H++OH-=H2O、2H++CO32-=CO2↑+H2O；(7)方案2加入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]除去Mg2+后，通入含NH3、CO2的离子方程式为：Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH+，相比于方案3，方案2的优点是：提纯粗盐的同时，可变废为宝，将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境；(8) MgCl2含量为0.38 g·L-1，即，由关系式：MgCl2~ Ca(OH)2~ CaO可得，提纯10L该粗盐水，需要加入石灰乳(视为CaO)物质的量为；粗盐水中CaCl2含量为1.11 g·L-1，即，，加入石灰乳(视为CaO)物质的量为0.04mol，即此时溶液中Ca2+总物质的量为：0.1mol+0.04mol=0.14mol，由关系式：Ca2+~CO32-可得，需加入Na2CO3的物质的量为0.14mol。 15 / 43 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $