第五章 第17讲 卤素 氯及其化合物的转化关系【精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●专题突破(新高考通)
2026-05-21
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.55 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 至善教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57970374.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦卤素性质递变及氯及其化合物转化核心考点,按“双基自测—核心梳理—考点突破—限时训练”逻辑组织,通过卤族元素通性、氯的价类二维图梳理知识网络,结合氧化还原反应规律指导转化方程式书写,配套高考模拟题和真题训练,帮助学生系统突破离子检验、工业流程等难点。
资料以科学思维构建转化关系,如设计卤素氧化性强弱对比实验(Cl₂、Br₂、I₂置换反应探究),强化证据推理能力,通过“价—类”二维图整合氯的化合物转化路径,培养物质转化观念。分层练习从基础判断到综合实验题,配合解题方法总结,助力学生高效掌握高考高频考点,为教师把控复习节奏提供清晰框架。
内容正文:
第五章 非金属及其化合物
第17讲 卤素 氯及其化合物的转化关系
【高考考向预测】
卤素元素性质呈规律性递变,氯及其化合物可实现不同价态物质相互转化,依托氧化还原反应完成氯气、氯水、次氯酸、氯盐等物质间转换,常结合卤族通性、离子检验与除杂综合考查;近三年为高考高频考点,选择、实验、工艺流程均高频出现,分值占比稳定,侧重转化条件、反应规律与实际应用;预测2027年命题将侧重价态转化推断、海水提卤工业流程、新型卤族化合物应用,强化转化方程式书写与实验探究,结合绿色化工情境综合设题。
【双基自测●明考向】
1.卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液( )
2.浓H2SO4能干燥HCl,所以浓硫酸也能干燥HBr( )
3.加碘盐能使淀粉变蓝( )
4.清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗( )
5.液溴易挥发,存放液溴的试剂瓶中应加水封( )
6.用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去( )
7.可用F2与NaCl溶液反应产生Cl2,验证F2的氧化性大于Cl2( )
【核心梳理●明考点】
考点一 卤族元素及卤素离子的检验
1.卤族元素
卤族元素(简称卤素),位于元素周期表的第ⅦA族,价层电子排布式为ns2np5。
2.溴、碘单质物理性质的比较
性质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性
①在水中溶解度不大;
②易溶于有机溶剂
特性
易挥发、有毒
①易升华;
②使淀粉溶液变蓝
3.氯、溴、碘单质化学性质的比较
与水
反应
X2+H2O⥫⥬HX+HXO
氯、溴、碘与水反应由易到难
与碱反应
(NaOH)
2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O
氧化性
①Cl2>Br2>I2,还原性:Cl-<Br-<I-;
②氯、溴、碘与氢气化合由易到难;
③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价
4.氟的特殊性
(1)氟无正化合价。
(2)F2能与水反应放出O2,化学方程式:2H2O+2F2===4HF+O2。
(3)在HX中,HF的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。
5.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,表明有I-
[应用举例]
鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是 (填序号)。
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl4、淀粉溶液
【考点突破●明方向】
考向一、卤素性质及递变规律
1.(2025·南京模拟)元素周期表中第ⅦA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用于雕刻玻璃;SOCl2可溶于苯、CCl4等有机溶剂,极易水解;加碘盐中主要添加的是KIO3;卤素互化物(如ICl、IF3)具有强氧化性;卤化银具有感光性。下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.HF具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.KIO3受热可分解,可用作食盐碘添加剂
C.AgI具有感光性,可用于人工降雨
D.Cl2有氧化性,与H2反应用于工业制HCl
2.许多物质性质上都存在递变规律,下列有关说法正确的是( )
A.键长:F—F<Cl—Cl<Br—Br<I—I,单质的活泼性:F2<Cl2<Br2<I2
B.非金属性:F>Cl>Br>I,酸性:HF>HCl>HBr>HI
C.键能:H—F>H—Cl>H—Br>H—I,稳定性:HF>HCl>HBr>HI
D.原子半径:F<Cl<Br<I,卤素单质的氧化性:F2<Cl2<Br2<I2
3.(2025·南京模拟)元素周期表中第ⅦA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用于雕刻玻璃;SOCl2可溶于苯、CCl4等有机溶剂,极易水解;加碘盐中主要添加的是KIO3;卤素互化物(如ICl、IF3)具有强氧化性;卤化银具有感光性。下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.HF具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.KIO3受热可分解,可用作食盐碘添加剂
C.AgI具有感光性,可用于人工降雨
D.Cl2有氧化性,与H2反应用于工业制HCl
3.下列关于卤族元素(X)的说法错误的是( )
A.从上往下,单质的颜色逐渐变深,熔、沸点逐渐增大,可推得单质砹是深色固体
B.从上往下,AgX颜色逐渐变深,在水中溶解度逐渐变小
C.从上往下,HX的相对分子质量逐渐增大,范德华力也逐渐增大,HX的沸点逐渐升高
D.从上往下,元素非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱
卤素的特殊性
氟
①无正价;②F2与水剧烈反应:2F2+2H2O===4HF+O2;③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,保存在塑料瓶中;④AgF易溶于水,无感光性
溴
①Br2是唯一常温下呈液态的非金属单质;②保存液溴须加水进行水封,试剂瓶不能用橡胶塞
碘
①食用加碘盐,一般加KIO3;②AgI可用于人工降雨
考向二、卤素单质氧化性强弱顺序的实验探究
4.下列说法正确的是( )
A.向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅,溴与苯发生了加成反应[2023·新课标卷,11D]
B.向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉⁃KI溶液,先变橙色,后变蓝色,则氧化性:Cl2>Br2>I2[2022·全国乙卷,10A]
C.证明Br2的氧化性比I2的强:向盛有淀粉⁃KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化[2022·江苏,11C]
D.在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液[已知:(SCN)2、SCN-分别与卤素单质、卤素离子性质相似],溶液仍为蓝色,则氧化性:(SCN)2<I2[2021·海南,14C]
5.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
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中溶液由黄色变为红棕色时,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。
1.牢记核心规律
(1)卤素单质的氧化性顺序:Cl2>Br2>I2。
(2)对应阴离子的还原性顺序:I->Br->Cl-。
2.实验细节与干扰排除
(1)对于验证性实验,操作顺序至关重要。用现象验证理论,关注每一个现象与结论的逻辑。
(2)对应多因素影响的反应,注意变量控制。
考向三、类比法掌握拟卤素和卤素互化物的性质
6.已知NaCN溶液呈碱性;(SCN)2、(CN)2与卤素单质的性质相似;还原性:SCN-的还原性介于Br-、Cl-之间。下列变化不能发生的是( )
A.HCN⥫⥬H++CN-
B.(CN)2+CH2==CH2—→NC—CH2—CH2—CN
C.往KSCN溶液中通入Cl2:2SCN-+Cl2===(SCN)2+2Cl-
D.2(SCN)2+4OH-===4SCN-+O2↑+2H2O
7.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似。
(1)ICl3与水反应的产物可能为 (填化学式)。
(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为 ,该反应是否是氧化还原反应?_________(填“是”或“否”)。
考点二 氯及其化合物的转化关系
1.氯及其化合物的“价—类”二维图
2.完成上述转化关系中①~⑧的化学方程式(合理即可)。
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO;
③2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
④NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O;
⑤2HClO2HCl+O2↑;
⑥2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
⑦2Fe+3Cl22FeCl3;
⑧2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
【考点突破●明方向】
考向一、氯及其化合物的转化关系
1.(2025·郑州模拟)X2、Y2、Z2为短周期元素的气体单质,l、m、n为均含X元素的化合物。它们之间的转化关系如图所示(部分反应条件略去)。
下列说法错误的是( )
A.Y2的一种同素异形体可用于杀菌、消毒
B.实验室中m的浓溶液因见光分解易变黄色
C.n的钠盐和m的浓溶液反应能生成Z2
D.①、②、③均为氧化还原反应
2.(2025·成都模拟)含氯元素物质的“价—类”二维图如图所示。
已知:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-⥫⥬[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0。下列说法正确的是( )
A.相同质量的乙的消毒效率比甲的低
B.可存在甲→戊→己→甲的循环转化关系
C.冷却氯化铜溶液,溶液变为黄色
D.新制甲的水溶液在光照过程中,有气泡冒出,溶液导电性减弱
考向二、重要含氯化合物的制备
3.某小组探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应制备Cl2O,实验装置如下。已知:Cl2O在常温下为棕黄色有毒气体,密度比空气大,Cl2O+2NaOH===2NaClO+H2O。下列说法错误的是( )
A.E装置仅用于吸收未反应的Cl2
B.盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗
C.Cl2O属于酸性氧化物,可用向上排空气法收集该气体
D.试剂X是饱和NaCl溶液,其作用是吸收氯气中的氯化氢
4.亚氯酸钠(NaClO2)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Cl2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Na2SO4
B.ClO2的消毒能力是Cl2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
5.FeCl3是常见的化学试剂,用下列实验装置制取少量无水FeCl3,已知FeCl3易升华,遇水会强烈水解。
(1)为达到实验目的,各装置的正确连接顺序是:a→ →g→f(填接口的字母,箭头的方向即气流的方向,部分装置可重复使用)。
(2)装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外,还有 。
(3)请写出装置④中制备FeCl3的化学方程式: 。
(4)硬质玻璃管不用导管而直接连接收集器的优点是 。
(5)本实验装置④⑤两处均有酒精灯,实验开始前应先点燃 (填装置序号)处酒精灯,后点燃 (填装置序号)处酒精灯。
【限时训练】
(40分钟)
(1~12题,每小题6分)
1.(2025·辽宁模拟)下列试剂的实验室保存方法错误的是( )
A.氢氟酸保存在塑料瓶中
B.新制氯水保存在棕色细口瓶中
C.液溴水封保存,并用橡胶塞紧塞瓶口
D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
2.(2025·山西模拟)物质类别和核心元素的价态是我们学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。如图是氯及其化合物的“价—类”二维图。下列说法正确的是( )
A.反应①的离子方程式可能是MnO2+2Cl-+4H+===Cl2↑+Mn2++2H2O
B.a、b均属于酸性氧化物
C.c是一种具有强酸性和强氧化性的无机酸
D.若Cl2与强碱溶液在加热条件下反应生成的含氯化合物只有d和e,则n(d)∶n(e)=1∶5
3.(2025·吉林模拟)利用KIO3酸性溶液与H2O2的反应,可进行趣味的“碘钟实验”。以淀粉为指示剂,不停振荡锥形瓶,反应原理:①2HIO3+5H2O2===I2+5O2↑+6H2O;②I2+5H2O2===2HIO3+4H2O。下列说法错误的是( )
A.实验现象:无色—蓝色—无色—蓝色重复出现
B.反应①的氧化剂是HIO3
C.依据类比思维:可用KClO3替代KIO3完成该实验
D.“碘钟实验”的总反应为2H2O2===O2↑+2H2O
4.(2026·蚌埠高三模拟)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的安全、高效消毒杀菌剂,工业制备二氧化氯的流程如图,发生器中的反应原理:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。下列说法错误的是( )
A.依据氧化还原反应规律,NaClO3的氧化性强于Cl2
B.Cl中Cl原子的杂化方式为sp3杂化,空间结构为三角锥形
C.ClO2发生器中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D.等物质的量的ClO2的消毒效率(单位物质的量的氧化剂所得电子数)为Cl2的2.5倍
5.氯、溴、碘及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.漂白粉水溶液呈碱性,可用于漂白纸张
B.FeCl3溶液具有酸性,可用于腐蚀印刷电路铜板上的Cu
C.BrCl和IBr中Br所带的电性不同,BrCl和IBr与水反应的产物不同
D.I2易升华,可用于检验淀粉的存在
6.利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是( )
A.获得纯净、干燥的氯气
B.验证Na2O2与水反应生成O2
C.验证氧化性:Cl2>Br2>I2
D.用CCl4萃取碘水中的碘单质
7.某化学小组探究卤族元素的性质,进行如图所示的实验(a~d均为浸有相应试液的棉花,夹持装置略)。下列说法正确的是( )
A.具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓)===NaCl+Cl2↑+H2O
B.若a处变为橙色,b处变为蓝色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
C.若c处褪色,说明Cl2有还原性
D.若d处褪色,说明Cl2具有漂白性
8.在点滴板①②③三个孔穴中分别滴入3滴新制的氯水,再向②③中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液;向④⑤两个孔穴中分别滴入3滴溴水,再向⑤中滴入3滴NaI溶液。下列关于该实验的说法正确的是( )
A.新制氯水中水的电离程度大于纯水的
B.①②③可得出氧化性:Cl2>Br2>I2
C.若用久置的氯水进行上述实验,实验现象与原实验现象完全相同
D.上述实验中可以探究同主族元素性质的递变规律
9.亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性,受热易分解,可作漂白剂、食品消毒剂等。一种制备NaClO2的工艺流程如图,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Cl2的氧化能力。
A.理论上,反应1生成1 mol ClO2时,NaClO3失去1 mol e-
B.ClO2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
10.某无色溶液可能含有Na+、Ba2+、Cl-、Br-、S、S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+、S
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
11.(2025·广东清远模拟)卤素间形成的化合物(如BrCl、IBr、ICl等)称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似,则下列关于卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是( )
A.ICl在熔融状态下能导电
B.BrCl与H2O反应时,BrCl既不是氧化剂也不是还原剂
C.BrCl的氧化性介于Cl2和Br2之间,则足量BrCl与Fe反应的氧化产物为FeCl2和FeBr2
D.I2的氧化性强于BrCl
12.某化学兴趣小组利用如图装置制备碱式次氯酸镁[Mg2ClO(OH)3·H2O]。下列说法正确的是( )
A.装置A缺少加热装置
B.装置B中液体为浓硫酸
C.仪器a的名称为分液漏斗
D.装置D为尾气处理装置
13.(14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示:
已知:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。
(1)Cl在元素周期表中的位置是 ;KCl中两种离子的半径大小关系为 。
(2)将“酸化反应”的化学方程式补充完整。
+11KClO3+3H2O===6KH(IO3)2+ +
(3)“逐Cl2”采用的方法是 。
(4)“滤液”中的溶质主要是 。
(5)“调pH”时,加入的试剂为 溶液。
(6)“KClO3氧化法”的明显不足之处有 (任写一条)。
14.(14分)二氯化二硫(S2Cl2)在工业上可以用于橡胶的硫化,还可以作为贵金属的萃取剂,可由硫和氯气在110~130 ℃直接化合而成。实验室用如图所示装置制备S2Cl2并对尾气进行回收利用。已知:S2Cl2的熔点为-77 ℃,沸点为137 ℃。S2Cl2遇水剧烈反应。
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式: 。
(2)装置B中所装试剂的名称为 。
(3)装置A、B中的空气可以通过控制K2、K3来去除,具体方法为 。
(4)S2Cl2遇水会生成淡黄色单质、一种能使品红溶液褪色的气体化合物和酸雾,写出该反应的化学方程式: 。
(5)由于该装置存在缺陷,使制得的S2Cl2可能不纯,简述改进方法: 。
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第五章 非金属及其化合物
第17讲 卤素 氯及其化合物的转化关系
【高考考向预测】
卤素元素性质呈规律性递变,氯及其化合物可实现不同价态物质相互转化,依托氧化还原反应完成氯气、氯水、次氯酸、氯盐等物质间转换,常结合卤族通性、离子检验与除杂综合考查;近三年为高考高频考点,选择、实验、工艺流程均高频出现,分值占比稳定,侧重转化条件、反应规律与实际应用;预测2027年命题将侧重价态转化推断、海水提卤工业流程、新型卤族化合物应用,强化转化方程式书写与实验探究,结合绿色化工情境综合设题。
【双基自测●明考向】
1.卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液( )
2.浓H2SO4能干燥HCl,所以浓硫酸也能干燥HBr( )
3.加碘盐能使淀粉变蓝( )
4.清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗( )
5.液溴易挥发,存放液溴的试剂瓶中应加水封( )
6.用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去( )
7.可用F2与NaCl溶液反应产生Cl2,验证F2的氧化性大于Cl2( )
【答案】1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.×
【核心梳理●明考点】
考点一 卤族元素及卤素离子的检验
1.卤族元素
卤族元素(简称卤素),位于元素周期表的第ⅦA族,价层电子排布式为ns2np5。
2.溴、碘单质物理性质的比较
性质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性
①在水中溶解度不大;
②易溶于有机溶剂
特性
易挥发、有毒
①易升华;
②使淀粉溶液变蓝
3.氯、溴、碘单质化学性质的比较
与水
反应
X2+H2O⥫⥬HX+HXO
氯、溴、碘与水反应由易到难
与碱反应
(NaOH)
2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O
氧化性
①Cl2>Br2>I2,还原性:Cl-<Br-<I-;
②氯、溴、碘与氢气化合由易到难;
③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价
4.氟的特殊性
(1)氟无正化合价。
(2)F2能与水反应放出O2,化学方程式:2H2O+2F2===4HF+O2。
(3)在HX中,HF的熔、沸点最高,氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃。
5.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,表明有I-
[应用举例]
鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是 (填序号)。
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl4、淀粉溶液
【答案】②④⑤
【考点突破●明方向】
考向一、卤素性质及递变规律
1.(2025·南京模拟)元素周期表中第ⅦA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用于雕刻玻璃;SOCl2可溶于苯、CCl4等有机溶剂,极易水解;加碘盐中主要添加的是KIO3;卤素互化物(如ICl、IF3)具有强氧化性;卤化银具有感光性。下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.HF具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.KIO3受热可分解,可用作食盐碘添加剂
C.AgI具有感光性,可用于人工降雨
D.Cl2有氧化性,与H2反应用于工业制HCl
【答案】D
【解析】HF为弱酸,但能与二氧化硅反应,则氢氟酸可用于雕刻玻璃,与氢氟酸呈酸性无关,A错误;KIO3中含有I元素,所以可用作食盐碘添加剂,与KIO3受热分解无关,B错误;碘化银用于人工降雨的原理是碘化银受热后就会在空气中形成极多极细的碘化银粒子,用作冰核形成剂可以跟云层中的水蒸气起催化作用,与感光性无关,C错误。
2.许多物质性质上都存在递变规律,下列有关说法正确的是( )
A.键长:F—F<Cl—Cl<Br—Br<I—I,单质的活泼性:F2<Cl2<Br2<I2
B.非金属性:F>Cl>Br>I,酸性:HF>HCl>HBr>HI
C.键能:H—F>H—Cl>H—Br>H—I,稳定性:HF>HCl>HBr>HI
D.原子半径:F<Cl<Br<I,卤素单质的氧化性:F2<Cl2<Br2<I2
【答案】C
【解析】F2具有极强氧化性,性质极其活泼,I2在常温下比较稳定,所以活泼性:F2>Cl2>Br2>I2,A错误;元素非金属性越强,则其最高价含氧酸酸性也越强,但与氢卤酸酸性强弱无必然联系,HF是弱酸,HCl、HBr、HI是强酸,B错误;一般情况下,键能与稳定性正相关,C正确;卤素单质的氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,D错误。
3.(2025·南京模拟)元素周期表中第ⅦA族元素及其化合物应用广泛。氢氟酸可用于雕刻玻璃;SOCl2可溶于苯、CCl4等有机溶剂,极易水解;加碘盐中主要添加的是KIO3;卤素互化物(如ICl、IF3)具有强氧化性;卤化银具有感光性。下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.HF具有酸性,可用于雕刻玻璃
B.KIO3受热可分解,可用作食盐碘添加剂
C.AgI具有感光性,可用于人工降雨
D.Cl2有氧化性,与H2反应用于工业制HCl
【答案】D
【解析】HF为弱酸,但能与二氧化硅反应,则氢氟酸可用于雕刻玻璃,与氢氟酸呈酸性无关,A错误;KIO3中含有I元素,所以可用作食盐碘添加剂,与KIO3受热分解无关,B错误;碘化银用于人工降雨的原理是碘化银受热后就会在空气中形成极多极细的碘化银粒子,用作冰核形成剂可以跟云层中的水蒸气起催化作用,与感光性无关,C错误。
3.下列关于卤族元素(X)的说法错误的是( )
A.从上往下,单质的颜色逐渐变深,熔、沸点逐渐增大,可推得单质砹是深色固体
B.从上往下,AgX颜色逐渐变深,在水中溶解度逐渐变小
C.从上往下,HX的相对分子质量逐渐增大,范德华力也逐渐增大,HX的沸点逐渐升高
D.从上往下,元素非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱
【答案】C
【解析】从上往下,卤素单质颜色逐渐加深,相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增大,熔、沸点越来越高,可推知砹单质是有色固体,A正确;AgF可溶于水,AgCl、AgBr、AgI难溶于水,B正确;HF分子间存在氢键,其沸点比其他卤化氢高;相对分子质量:HCl<HBr<HI,沸点:HCl<HBr<HI,因此沸点:HF>HI>HBr>HCl,C错误;元素非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,则稳定性:HF>HCl>HBr>HI,D正确。
卤素的特殊性
氟
①无正价;②F2与水剧烈反应:2F2+2H2O===4HF+O2;③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,保存在塑料瓶中;④AgF易溶于水,无感光性
溴
①Br2是唯一常温下呈液态的非金属单质;②保存液溴须加水进行水封,试剂瓶不能用橡胶塞
碘
①食用加碘盐,一般加KIO3;②AgI可用于人工降雨
考向二、卤素单质氧化性强弱顺序的实验探究
4.下列说法正确的是( )
A.向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜色变浅,溴与苯发生了加成反应[2023·新课标卷,11D]
B.向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉⁃KI溶液,先变橙色,后变蓝色,则氧化性:Cl2>Br2>I2[2022·全国乙卷,10A]
C.证明Br2的氧化性比I2的强:向盛有淀粉⁃KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化[2022·江苏,11C]
D.在淀粉和I2的混合溶液中滴加KSCN溶液[已知:(SCN)2、SCN-分别与卤素单质、卤素离子性质相似],溶液仍为蓝色,则氧化性:(SCN)2<I2[2021·海南,14C]
【答案】C
【解析】苯不能与溴水反应,但能够萃取溴水中的溴,使水层颜色变浅,A错误;过量的氯水能够与KI反应生成I2,不能得出相应的结论,B错误;向盛有淀粉⁃KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液变为蓝色,说明Br2的氧化性比I2的强,C正确;若向淀粉和I2的混合溶液中滴加少量的KSCN溶液,碘未完全反应,溶液也呈蓝色,故溶液仍为蓝色不能判断(SCN)2和I2的氧化性强弱,D错误。
5.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
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中溶液由黄色变为红棕色时,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。
【答案】(1) (2)A中湿润的淀粉⁃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振荡,静置后CCl4层变为紫红色
(5)确认C中的黄色溶液中无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】A中滴加浓盐酸后,发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,生成的黄绿色气体Cl2在A、B、C中分别发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2、Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2、Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色;关闭活塞a后,打开活塞b,C中生成的Br2在D中发生反应:Br2+2KI===2KBr+I2。实验过程Ⅲ,当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时,溶液变为红棕色,以此为对照,说明C中黄色溶液无Cl2,从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
1.牢记核心规律
(1)卤素单质的氧化性顺序:Cl2>Br2>I2。
(2)对应阴离子的还原性顺序:I->Br->Cl-。
2.实验细节与干扰排除
(1)对于验证性实验,操作顺序至关重要。用现象验证理论,关注每一个现象与结论的逻辑。
(2)对应多因素影响的反应,注意变量控制。
考向三、类比法掌握拟卤素和卤素互化物的性质
6.已知NaCN溶液呈碱性;(SCN)2、(CN)2与卤素单质的性质相似;还原性:SCN-的还原性介于Br-、Cl-之间。下列变化不能发生的是( )
A.HCN⥫⥬H++CN-
B.(CN)2+CH2==CH2—→NC—CH2—CH2—CN
C.往KSCN溶液中通入Cl2:2SCN-+Cl2===(SCN)2+2Cl-
D.2(SCN)2+4OH-===4SCN-+O2↑+2H2O
【答案】D
【解析】(SCN)2、(CN)2均为类卤素或拟卤素,其性质和卤素相似。由信息“NaCN溶液呈碱性”可推出HCN为弱酸,其部分电离,电离方程式用“⥫⥬”连接,A正确;卤素与乙烯可以发生加成反应,则(CN)2也可与乙烯发生加成反应,B正确;还原性:Br->SCN->Cl-,根据由强制弱的原则,SCN-能将Cl2还原成Cl-,C正确;(SCN)2在碱性溶液中会发生类似歧化反应,对应的离子方程式为(SCN)2+2OH-===SCN-+SCNO-+H2O,D错误。
7.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似。
(1)ICl3与水反应的产物可能为 (填化学式)。
(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为 ,该反应是否是氧化还原反应?_________(填“是”或“否”)。
【答案】(1)HCl、HIO2 (2)ICl+2OH-===Cl-+IO-+H2O 否
考点二 氯及其化合物的转化关系
1.氯及其化合物的“价—类”二维图
2.完成上述转化关系中①~⑧的化学方程式(合理即可)。
①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO;
③2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
④NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O;
⑤2HClO2HCl+O2↑;
⑥2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
⑦2Fe+3Cl22FeCl3;
⑧2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
【考点突破●明方向】
考向一、氯及其化合物的转化关系
1.(2025·郑州模拟)X2、Y2、Z2为短周期元素的气体单质,l、m、n为均含X元素的化合物。它们之间的转化关系如图所示(部分反应条件略去)。
下列说法错误的是( )
A.Y2的一种同素异形体可用于杀菌、消毒
B.实验室中m的浓溶液因见光分解易变黄色
C.n的钠盐和m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;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;m为HCl,见光不易分解,B错误;NaClO与浓盐酸发生归中反应能生成氯气,C正确;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为次氯酸光照下分解产生氧气和HCl,三个反应均有元素化合价的变化,均属于氧化还原反应,D正确。
2.(2025·成都模拟)含氯元素物质的“价—类”二维图如图所示。
已知:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-⥫⥬[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0。下列说法正确的是( )
A.相同质量的乙的消毒效率比甲的低
B.可存在甲→戊→己→甲的循环转化关系
C.冷却氯化铜溶液,溶液变为黄色
D.新制甲的水溶液在光照过程中,有气泡冒出,溶液导电性减弱
【答案】B
【解析】由含氯元素物质的“价—类”二维图可知,甲、乙、丙、丁、戊、己分别为Cl2、ClO2、HClO、HClO4、KClO3、KCl。ClO2作消毒剂时,氯元素的化合价由+4价变为-1价,即67.5 g ClO2转移5 mol电子,Cl2作消毒剂时,氯元素的化合价由0价变为-1价,即71 g Cl2转移2 mol电子,则相同质量的ClO2转移的电子更多,所以ClO2的消毒效率比Cl2的高,故A错误;Cl2与热的KOH溶液发生歧化反应可生成KClO3和KCl:3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,KClO3在MnO2催化下受热分解可生成KCl,惰性阳极电解氯化钾溶液可以生成氯气:2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑,故B正确;氯化铜溶液中存在平衡:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-⥫⥬[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0,降低温度,平衡逆向移动,溶液呈蓝色,故C错误;氯气溶于水生成HClO和HCl,光照下HClO分解为HCl和氧气,弱酸转化为强酸,导电性增强,故D错误。
考向二、重要含氯化合物的制备
3.某小组探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应制备Cl2O,实验装置如下。已知:Cl2O在常温下为棕黄色有毒气体,密度比空气大,Cl2O+2NaOH===2NaClO+H2O。下列说法错误的是( )
A.E装置仅用于吸收未反应的Cl2
B.盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗
C.Cl2O属于酸性氧化物,可用向上排空气法收集该气体
D.试剂X是饱和NaCl溶液,其作用是吸收氯气中的氯化氢
【答案】A
【解析】A中二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气,B中饱和NaCl溶液除去氯气中的氯化氢,C中潮湿的氯气和碳酸钠反应,D收集制备的Cl2O,E吸收氯气和生成的Cl2O,防止污染。Cl2O与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,其密度比空气大,可用向上排空气法收集,C正确。
4.亚氯酸钠(NaClO2)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Cl2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Na2SO4
B.ClO2的消毒能力是Cl2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
【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。71 g Cl2完全反应转移2 mol电子,67.5 g ClO2完全反应转移5 mol电子,则ClO2的消毒能力约是Cl2的2.63倍,B项错误;“反应2”中发生反应的化学方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,C项正确;温度过高,NaClO2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。
5.FeCl3是常见的化学试剂,用下列实验装置制取少量无水FeCl3,已知FeCl3易升华,遇水会强烈水解。
(1)为达到实验目的,各装置的正确连接顺序是:a→ →g→f(填接口的字母,箭头的方向即气流的方向,部分装置可重复使用)。
(2)装置②的目的除了降低Cl2在溶液中的溶解度外,还有 。
(3)请写出装置④中制备FeCl3的化学方程式: 。
(4)硬质玻璃管不用导管而直接连接收集器的优点是 。
(5)本实验装置④⑤两处均有酒精灯,实验开始前应先点燃 (填装置序号)处酒精灯,后点燃 (填装置序号)处酒精灯。
【答案】(1)e→d→c→b→h→i→c→b (2)除去氯气中的氯化氢气体 (3)2Fe+3Cl22FeCl3 (4)能防止FeCl3固体在导管中积聚而造成堵塞 (5)⑤ ④
【限时训练】
(40分钟)
(1~12题,每小题6分)
1.(2025·辽宁模拟)下列试剂的实验室保存方法错误的是( )
A.氢氟酸保存在塑料瓶中
B.新制氯水保存在棕色细口瓶中
C.液溴水封保存,并用橡胶塞紧塞瓶口
D.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
【答案】C
【解析】氢氟酸会和玻璃中的二氧化硅反应,不能保存在玻璃瓶中,应该保存在塑料瓶中,A正确;新制氯水含HClO,HClO见光易分解,棕色瓶避光,细口瓶适合装液体,B正确;液溴需水封防挥发,但液溴会腐蚀橡胶,应使用玻璃塞而非橡胶塞,C错误;高锰酸钾固体见光易分解,棕色广口瓶避光且便于取用固体,D正确。
2.(2025·山西模拟)物质类别和核心元素的价态是我们学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。如图是氯及其化合物的“价—类”二维图。下列说法正确的是( )
A.反应①的离子方程式可能是MnO2+2Cl-+4H+===Cl2↑+Mn2++2H2O
B.a、b均属于酸性氧化物
C.c是一种具有强酸性和强氧化性的无机酸
D.若Cl2与强碱溶液在加热条件下反应生成的含氯化合物只有d和e,则n(d)∶n(e)=1∶5
【答案】C
【解析】由“价—类”二维图可知,a为Cl2O,b为ClO2,c为HClO4,d为氯化物(盐类),e为氯酸盐。反应①中,HCl→Cl2,浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应,离子方程式为MnO2+2Cl-+4H+Cl2↑+Mn2++2H2O,A错误;a为Cl2O,是次氯酸的酸酐,属于酸性氧化物,b为ClO2,不是酸性氧化物,B错误;c为高氯酸,氯元素的化合价为+7价,是一种具有强酸性和强氧化性的无机酸,C正确;若Cl2在加热条件下与强碱溶液反应生成的含氯化合物只有氯化物(d)和氯酸盐(e),根据得失电子守恒可得出反应的离子方程式为3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O,则n(d)∶n(e)=5∶1,D错误。
3.(2025·吉林模拟)利用KIO3酸性溶液与H2O2的反应,可进行趣味的“碘钟实验”。以淀粉为指示剂,不停振荡锥形瓶,反应原理:①2HIO3+5H2O2===I2+5O2↑+6H2O;②I2+5H2O2===2HIO3+4H2O。下列说法错误的是( )
A.实验现象:无色—蓝色—无色—蓝色重复出现
B.反应①的氧化剂是HIO3
C.依据类比思维:可用KClO3替代KIO3完成该实验
D.“碘钟实验”的总反应为2H2O2===O2↑+2H2O
【答案】C
【解析】由于淀粉为指示剂,碘单质先通过反应①生成,然后通过反应②消耗,两个反应不断重复发生,故实验现象:无色—蓝色—无色—蓝色重复出现,A正确;反应①中HIO3的碘元素得电子生成I2,是氧化剂,B正确;氯气不会使淀粉变蓝,且氯气在水中溶解度较小,生成后可能扩散,还会与水反应,不能用KClO3替代KIO3完成该实验,C错误;反应①和反应②相加可得“碘钟实验”的总反应为2H2O2===O2↑+2H2O,D正确。
4.(2026·蚌埠高三模拟)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的安全、高效消毒杀菌剂,工业制备二氧化氯的流程如图,发生器中的反应原理:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。下列说法错误的是( )
A.依据氧化还原反应规律,NaClO3的氧化性强于Cl2
B.Cl中Cl原子的杂化方式为sp3杂化,空间结构为三角锥形
C.ClO2发生器中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D.等物质的量的ClO2的消毒效率(单位物质的量的氧化剂所得电子数)为Cl2的2.5倍
【答案】C
【解析】依据氧化还原反应规律可知氧化性顺序:氧化剂>氧化产物,NaClO3的氧化性强于Cl2,A正确;Cl中Cl的价层电子对数是4,氯原子的杂化方式为sp3杂化,且有一个孤电子对,所以其空间结构为三角锥形,B正确;ClO2发生器中发生反应:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl,该反应中NaClO3中Cl元素化合价降低,氧化剂是NaClO3,HCl中Cl元素化合价升高,其中2个HCl中氯元素价态发生改变,故2个HCl作为还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1,C错误;已知ClO2作氧化剂时1 mol ClO2得到5 mol电子,而Cl2作氧化剂时1 mol Cl2得到2 mol电子,故等物质的量的ClO2的消毒效率为Cl2的2.5倍,D正确。
5.氯、溴、碘及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.漂白粉水溶液呈碱性,可用于漂白纸张
B.FeCl3溶液具有酸性,可用于腐蚀印刷电路铜板上的Cu
C.BrCl和IBr中Br所带的电性不同,BrCl和IBr与水反应的产物不同
D.I2易升华,可用于检验淀粉的存在
【答案】C
【解析】FeCl3溶液可腐蚀印刷电路铜板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,与FeCl3溶液呈酸性无关,故B不选;在IBr中I呈+1价,Br呈-1价,故与水反应生成HBr、HIO,在BrCl中Br呈+1价,Cl呈-1价,故与水反应生成HCl、HBrO,故C选;淀粉遇I2变蓝,I2可用于检验淀粉的存在,与其易升华无关,故D不选。
6.利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是( )
A.获得纯净、干燥的氯气
B.验证Na2O2与水反应生成O2
C.验证氧化性:Cl2>Br2>I2
D.用CCl4萃取碘水中的碘单质
【答案】C
【解析】饱和食盐水可除去氯气中的HCl,浓硫酸可干燥氯气,能获得纯净、干燥的氯气,A正确;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,其中O2可用带火星的木条来检验,若是木条复燃则证明有O2生成,B正确;Cl2可以将NaBr溶液中的溴以及KI溶液中的碘置换出来,可以证明Cl2氧化性强于Br2和I2,但是无法比较Br2和I2两者氧化性强弱,C错误;碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,且CCl4与水不互溶,图中萃取操作正确,D正确。
7.某化学小组探究卤族元素的性质,进行如图所示的实验(a~d均为浸有相应试液的棉花,夹持装置略)。下列说法正确的是( )
A.具支试管中发生反应的化学方程式为NaClO+2HCl(浓)===NaCl+Cl2↑+H2O
B.若a处变为橙色,b处变为蓝色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
C.若c处褪色,说明Cl2有还原性
D.若d处褪色,说明Cl2具有漂白性
【答案】A
【解析】具支试管产生的氯气在a处与KBr发生置换反应生成Br2,溶液变橙色,可得氧化性:Cl2>Br2,氯气可在b处和KI反应生成I2,淀粉遇碘单质变蓝,可得氧化性:Cl2>I2,但I2与Br2的氧化性强弱未知,无法确定Cl2、Br2、I2氧化性的强弱顺序,B错误;c处的酸性高锰酸钾溶液有强氧化性,能与还原性物质(挥发出的HCl)反应而褪色,C错误;挥发出的少量HCl和生成的Cl2可与NaOH反应而使溶液碱性减弱,且氯气和NaOH反应可生成NaClO,NaClO具有漂白性,所以酚酞溶液褪色不能说明氯气具有漂白性,D错误。
8.在点滴板①②③三个孔穴中分别滴入3滴新制的氯水,再向②③中分别滴入3滴NaBr溶液、NaI溶液;向④⑤两个孔穴中分别滴入3滴溴水,再向⑤中滴入3滴NaI溶液。下列关于该实验的说法正确的是( )
A.新制氯水中水的电离程度大于纯水的
B.①②③可得出氧化性:Cl2>Br2>I2
C.若用久置的氯水进行上述实验,实验现象与原实验现象完全相同
D.上述实验中可以探究同主族元素性质的递变规律
【答案】D
【解析】新制氯水呈酸性,抑制水的电离,新制氯水中水的电离程度小于纯水的,故A错误;①②③可得出氧化性:Cl2>Br2,Cl2>I2,无法得到氧化性:Br2>I2,故B错误;久置的氯水实为稀盐酸,若用久置的氯水进行上述实验,实验现象与原实验现象不相同,故C错误;上述实验中可以探究同主族元素性质的递变规律,如卤族元素的非金属性:Cl>Br>I,故D正确。
9.亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性,受热易分解,可作漂白剂、食品消毒剂等。一种制备NaClO2的工艺流程如图,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Cl2的氧化能力。
A.理论上,反应1生成1 mol ClO2时,NaClO3失去1 mol e-
B.ClO2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】理论上,反应1:NaClO3→ClO2时,化合价降低,表现为得到电子,A错误;1 mol ClO2完全反应转移5 mol电子,其消毒能力为×≈2.63;1 mol NaClO2完全反应转移4 mol电子,其消毒能力为×≈1.57,B正确;温度过高NaClO2、H2O2会分解,效果不佳,C错误;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。
10.某无色溶液可能含有Na+、Ba2+、Cl-、Br-、S、S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+、S
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S能被氧化为S,则S、S至少有一种,因S、S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-,S、S至少有一种,一定不存在Ba2+,不能确定的离子为Cl-。肯定含有的离子是Na+、Br-,A正确;S、S至少有一种,一定不存在Ba2+,B错误;步骤(1)氯水过量且滴加氯水,溶液呈酸性,与N作用,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;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。
11.(2025·广东清远模拟)卤素间形成的化合物(如BrCl、IBr、ICl等)称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似,则下列关于卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是( )
A.ICl在熔融状态下能导电
B.BrCl与H2O反应时,BrCl既不是氧化剂也不是还原剂
C.BrCl的氧化性介于Cl2和Br2之间,则足量BrCl与Fe反应的氧化产物为FeCl2和FeBr2
D.I2的氧化性强于BrCl
【答案】B
【解析】ICl是共价化合物,在熔融状态下不能导电,A错误;BrCl与H2O反应生成HCl和HBrO,反应中各元素化合价没有发生改变,所以BrCl既不是氧化剂也不是还原剂,B正确;氧化性:Cl2>BrCl>Br2>Fe3+,故足量BrCl与Fe反应生成FeCl3和FeBr3,C错误;Cl、Br的非金属性比I强,所以I2的氧化性弱于BrCl,D错误。
12.某化学兴趣小组利用如图装置制备碱式次氯酸镁[Mg2ClO(OH)3·H2O]。下列说法正确的是( )
A.装置A缺少加热装置
B.装置B中液体为浓硫酸
C.仪器a的名称为分液漏斗
D.装置D为尾气处理装置
【答案】D
【解析】浓盐酸与高锰酸钾反应制氯气不需要加热,A错误;根据C中试剂为水溶液可知,Cl2不需要干燥,装置B中应为饱和食盐水,作用为除去Cl2中的HCl,B错误;由图可知,仪器a为恒压滴液漏斗,C错误;装置D中NaOH溶液可吸收未反应的Cl2,防止污染空气,D正确。
13.(14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示:
已知:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。
(1)Cl在元素周期表中的位置是 ;KCl中两种离子的半径大小关系为 。
(2)将“酸化反应”的化学方程式补充完整。
+11KClO3+3H2O===6KH(IO3)2+ +
(3)“逐Cl2”采用的方法是 。
(4)“滤液”中的溶质主要是 。
(5)“调pH”时,加入的试剂为 溶液。
(6)“KClO3氧化法”的明显不足之处有 (任写一条)。
【答案】(1)第三周期第ⅦA族 r(K+)<r(Cl-)
(2)6I2+11KClO3+3H2O===6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑
(3)加热 (4)KCl (5)KOH
(6)产生Cl2,易污染环境
【解析】(1)比较半径,一般先看电子层数,电子层数一样,再看核内质子数,核内质子数越少,半径越大,可知r(K+)<r(Cl-)。(4)KH(IO3)2和KCl的分离可以根据溶解度不同,采用结晶法分离,滤液中的溶质主要是KCl。(5)要使KH(IO3)2转化为KIO3,可以加入KOH调节pH,发生反应:KH(IO3)2+KOH===2KIO3+H2O,从而避免引入新的杂质离子。
14.(14分)二氯化二硫(S2Cl2)在工业上可以用于橡胶的硫化,还可以作为贵金属的萃取剂,可由硫和氯气在110~130 ℃直接化合而成。实验室用如图所示装置制备S2Cl2并对尾气进行回收利用。已知:S2Cl2的熔点为-77 ℃,沸点为137 ℃。S2Cl2遇水剧烈反应。
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式: 。
(2)装置B中所装试剂的名称为 。
(3)装置A、B中的空气可以通过控制K2、K3来去除,具体方法为 。
(4)S2Cl2遇水会生成淡黄色单质、一种能使品红溶液褪色的气体化合物和酸雾,写出该反应的化学方程式: 。
(5)由于该装置存在缺陷,使制得的S2Cl2可能不纯,简述改进方法: 。
【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O (2)浓硫酸 (3)关闭K2,打开K3,当装置B上方充满黄绿色气体时,打开K2,关闭K3 (4)2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl (5)在装置D与装置E之间增加装有无水CaCl2(或P2O5或硅胶)的干燥管(或装有浓硫酸的洗气瓶)
【解析】装置A用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制取氯气:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,氯气中含有水蒸气,利用B中所装浓硫酸干燥氯气,防止S2Cl2遇水剧烈反应,通过氢氧化钠溶液,吸收多余的氯气及氯化氢气体,防止污染环境,装置D中硫与氯气反应生成S2Cl2,E中可能有水蒸气进入D中,导致D中S2Cl2与水反应,使制得的二氯化二硫可能不纯,需要在D与E之间增加盛放无水氯化钙或五氧化二磷或硅胶的干燥装置。(3)关闭K2,打开K3,让生成的Cl2将装置A、B中的空气排出,当装置B上方充满黄绿色气体时,打开K2,关闭K3,让Cl2进入D装置反应。
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