第13讲 氯及其化合物 卤族元素(学用讲义)-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习学用Word(提升版)
2026-07-14
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教辅
摘要:
该高中化学高考复习学案系统覆盖氯及其化合物、氯气实验室制法、卤素性质及离子检验等核心考点,按“性质-制备-应用”逻辑构建知识网络,通过理解应用问题链、教材挖掘任务单引导学生自主梳理氯水成分平衡、卤素离子检验方法等,体现考点梳理的系统性与层次性。
亮点在于诊断性自测与科学探究设计,如易错辨析题、考向训练题帮助学生自主诊断薄弱点,氯水光照变化检测、卤素提取工艺流程分析等任务培养科学思维与探究能力。每个模块配错题归因表,助力个性化知识建构,教师可依学情精准指导,提升备考实效。
内容正文:
第13讲 氯及其化合物 卤族元素
1.了解氯及其重要化合物的主要性质,掌握实验室制备氯气的方法等。
2.了解卤素单质的性质,了解溴、碘等单质的制取及卤素离子的检验方法。
考点1 氯及其重要化合物
1.氯气的性质
(1)物理性质
氯气是一种 色、有 气味的有毒气体,密度比空气的 ,易液化。
(2)化学性质
氧化性
歧化反应
【理解应用】
①以下说法正确的是 (填字母)。
a.可以向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度较大的性质
b.燃烧是发光发热的剧烈反应,燃烧过程一定有氧气参加反应
c.H2和Cl2在强光照射下会发生爆炸生成HCl,工业上利用该方法制取HCl
d.氯气分别与金属Fe、Cu反应均生成高价态氯化物,同时反映了Cl2的性质非常活泼
e.FeCl3可以由氯气与金属反应制得,又可以由金属与盐酸反应制得
②下列化合物中,能通过两种单质直接化合制取的是 (填字母)。
a.FeCl3 b.AlCl3 c.HCl d.FeCl2
③1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时,转移电子数为 NA。1 mol Cl2与足量碘化钾的水溶液反应时,转移电子数为 。
2.氯水的成分及性质
(1)从平衡的角度理解氯水的成分
在25 ℃时,1体积的水可溶解约 体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水,溶于水中的部分氯气与水反应。
三个平衡
七种微粒
①Cl2+H2OHCl+HClO;
②HClOH++ClO-;
③H2OH++OH-
(2)从成分的角度理解氯水的性质
【理解应用】
根据新制氯水分别与图中四种物质的反应填空(b、c、d、e代表对应物质间的反应,且氯水足量)。
①能证明氯水具有漂白性的是 (填“b”“c”“d”或“e”)。
②c反应的现象是 ;
③e反应的化学方程式为 。
【教材挖掘】
〔人教必修第一册〕指出“国家规定了饮用水中余氯含量的标准;而且已经开始使用新的自来水消毒剂,如二氧化氯(ClO2)、臭氧等”。回答下列问题:
(1)常温下,用氯酸钠固体与浓盐酸反应可制备二氧化氯(ClO2),其化学方程式为
;
(2)二氧化氯可迅速氧化硫化物(氧化产物为硫酸根离子),以除去水中硫化物产生的臭味。请写出ClO2与H2S水溶液反应的离子方程式 。
3.次氯酸及其盐
(1)次氯酸
(2)漂白液
(3)漂白粉
【理解应用】
①在石蕊溶液中滴入次氯酸的现象是 。
②工业上将氯气制成漂白粉的主要目的是 。
③浸泡衣物时加入漂粉精[有效成分为Ca(ClO)2]在空气中放置一段时间后,漂白效果可能会更好,请用化学方程式解释原因: 。
④若将漂白液(有效成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用,则会产生有毒气体,其反应的离子方程式是 。
易错辨析
(1)氯气发生氧化还原反应时只表现为还原性。( )
(2)1 mol Cl2通入足量的水中发生反应,转移1 mol电子。( )
(3)用pH试纸测定氯水的pH为4。( )
(4)在加热条件下,过量的铁与氯气反应生成FeCl2。( )
(5)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的。( )
考向1 氯气的性质
1.下列说法正确的是( )
A.(2026·福建龙岩一中月考)Cl2能使湿润的有色布条褪色,说明Cl2具有漂白性
B.(2026·河南安阳二中月考)如图为氯气与铜反应的示意图,现象为产生棕黄色的烟,产物为CuCl
C.(2026·成都郫都区入学考)将1 mol Cl2通入足量水中,溶液中HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为2NA
D.(2026·沧州盐山中学月考)因常温下Cl2与铁不反应,可用钢瓶储存和运输液氯
考向2 氯水的成分及性质
2.(2026·天津河西区期中)室温下,通过下列实验探究新制饱和氯水的性质。
实验1:用pH计测量新制饱和氯水的pH,测得pH约为2.2;
实验2:向淀粉-KI溶液中滴加过量氯水,溶液先变蓝,后褪色;
实验3:向FeCl2溶液中滴加适量氯水,溶液颜色变成棕黄色;
实验4:向氯水中加入少量碳酸钙粉末,产生无色气体。
下列说法正确的是( )
A.用强光照射实验1中的溶液,溶液的pH增大
B.实验2可以证明HClO有强氧化性
C.实验3反应后溶液中大量存在的离子有:ClO-、Fe3+、Cl-、H+
D.实验4产生的气体是CO2,反应后的溶液漂白能力增强
3.某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水在光照过程中的变化进行检测,所得相关图如下表所示,其中正确的是( )
A.氯水的pH随时间的变化
B.溶液中氯离子浓度随时间的变化
C.氯水的电导率随时间的变化
D.液面上方氧气体积分数随时间的变化
考向3 次氯酸盐的性质及应用
4.(2026·四川攀枝花市模拟)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法正确的是( )
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.ClO-水解生成HClO使漂白液呈酸性
C.反应的离子方程式为Cl2+OH-Cl-+ClO-+H+
D.HClO溶液比NaClO溶液稳定
5.(2026·苏锡常镇模拟)探究NaClO溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项
探究目的
实验方案
A
检验NaClO溶液中的Na+
用洁净的铂丝蘸取少量NaClO溶液,在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
B
检验NaClO溶液的氧化性
将NaClO溶液滴加到淀粉-KI溶液中,观察溶液颜色变化
C
检验NaClO溶液的pH
用洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH试纸上,待变色后与标准比色卡比对
D
检验NaClO溶液的还原产物
将少量NaClO溶液与FeCl2充分反应后,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,观察沉淀产生情况
氯及其重要化合物的性质中的4个易错点
考点2 氯气的实验室制法
1.制取原理
实验室通常用强氧化剂(如MnO2等)氧化浓盐酸制取Cl2。化学方程式为
。
【理解应用】
实验室也可以用Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4等强氧化剂代替MnO2作氧化剂制取Cl2(不用加热),完成下列有关离子方程式:
①Ca(ClO)2与浓盐酸: 。
②KClO3与浓盐酸: 。
③KMnO4与浓盐酸: 。
2.实验装置图(试剂选用浓盐酸和二氧化锰)
(1)发生装置所用仪器的名称为A: 、B: 。
(2)装置C的作用是 。
(3)装置D的作用是 。
3.收集方法:向 排空气法。
4.尾气处理
实验装置图中烧杯F中盛放的液体是 ,该液体的作用是
。
易错辨析
(1)利用MnO2与浓盐酸制取Cl2的发生装置和MnO2与H2O2溶液制取O2的发生装置相同。( )
(2)必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2,因为稀盐酸与MnO2不反应。( )
(3)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。( )
(4)实验中,可用KOH溶液或蒸馏水吸收尾气中的Cl2,防止污染环境。( )
考向 氯气的制备及性质检验
1.(2025·广东深圳一调)实验室利用以下装置进行相关实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A.制备Cl2
B.净化、干燥Cl2
C.验证Cl2能否与H2O反应
D.验证Cl2的氧化性
2.(2026·广东执信中学模拟)实验小组设计如图所示实验装置探究氯气的性质,挤压装有浓盐酸的滴管。下列说法正确的是( )
A.a处KMnO4换为MnO2也可完成实验探究
B.b处纸最终会变为红色,c处变为黄褐色
C.若d、e两处红色纸团均褪色,则d处褪色更快
D.若f处为饱和NaCl溶液,实验后将其滴入烧瓶可吸收剩余氯气
1.改进实验室制取Cl2的发生装置
(1)用KMnO4代替MnO2,常温下即可反应;
(2)橡皮管的作用是保持分液漏斗和圆底烧瓶内气体压强平衡,便于液体顺利流下。
2.改进实验室制取Cl2的除杂装置
(1)该装置的作用之一是观察生成气体的速率;
(2)长颈漏斗用于检查整套装置是否发生堵塞。
考点3 卤素的性质及卤素离子的检验
1.卤族元素
卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第ⅦA族,其基态原子的价层电子排布式为 。
2.氟、溴、碘单质物理性质及特性比较
项目
F2
Br2
I2
颜色
状态
气体
液体
溶解性
与水反应
①在水中溶解度不大;②易溶于有机溶剂
特性
与水反应放出O2,反应的化学方程式为
易挥发
①易 ;
②使淀粉溶液
注意:氟通常无正化合价。氢氟酸是弱酸,但能腐蚀玻璃。
3.氯、溴、碘单质化学性质的比较
与水反应
氯、溴、碘单质与水反应由易到难,通式为X2+H2O
与碱反应
(NaOH)
2NaOH+X2
氧化性
①Cl2 Br2 I2,还原性:Cl- Br- I-;②氯、溴、碘单质与氢气化合由 到 ;③I2与Fe反应只生成FeI2,其他卤素单质可将Fe氧化为+3价
【理解应用】
下列说法中正确的有 (填序号)。
①清洗碘升华实验所用的试管,可先用酒精清洗,再用水清洗
②液溴易挥发,存放液溴的试剂瓶中应加水封
③用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去
4.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,表明有I-
【理解应用】
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硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl4、淀粉溶液
5.从海水中提取卤素单质
工艺流程
涉及的主要反应
氯气的
提取
——氯
碱工业
海水粗盐饱和食盐水
2NaCl+2H2O
海水中提溴
①2NaBr+Cl2Br2+2NaCl;
②Br2+SO2+2H2O ;
③2HBr+Cl22HCl+Br2
海带中提碘
Cl2+2I-
【教材挖掘】
〔人教必修第二册〕“海带中提取碘”的实验有如下实验流程提取海带中的碘(部分)。结合相关知识,完成下列填空。
①操作A为 。
②向I-的浸取液中加入适量的H2O2溶液即制得碘单质,发生反应的离子方程式为
。
③步骤Y中发生反应的离子方程式为 。
易错辨析
(1)液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水液封。( )
(2)碘易溶于酒精,所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来。( )
(3)加碘盐能使淀粉变蓝。( )
(4)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液。( )
考向1 卤素的性质及离子的检验
1.下列操作或者说法不正确的是( )
A.(2025·山东肥城模拟)全息投影技术所用光敏材料中含卤化银,利用了卤化银光照时可分解的性质
B.(2025·福州三中月考)可用如图装置分离碘和氯化钠
C.(2025·湖南名校大联考)向某无色溶液中先加入少量氯水,再加入CCl4振荡,下层溶液呈紫红色,原溶液中一定存在I-
D.(2025·北师大燕化附中模拟)利用如图装置比较氧化性:Cl2>Br2>I2
2.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.某溶液中加入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
3.(2026·安徽合肥市一六八中学月考)卤素间形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似。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.IBr中I为-1价,Br为+1价
B.IBr与Fe反应的化学方程式为3IBr+2FeFeI3+FeBr3
C.1 mol BrCl与足量FeBr2溶液完全反应时转移的电子为1 mol
D.IF5可以与水生成HIO3和HF,该反应不是氧化还原反应
考向2 溴、碘提取的工艺流程
4.(2026·山东济宁二中月考)碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是( )
A.“氧化1”的主要离子方程式为2nI-+(n-1)Cl22+2(n-1)Cl-
B.离子交换树脂的作用是富集碘元素
C.理论上参加反应的n(Cl2)∶n(Na2SO3)=1∶2
D.“吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质
5.工业上常用的一种海水提溴技术为“吹出法”,其过程主要包括氧化、吹出、吸收和蒸馏等环节(如图所示),下列有关说法错误的是( )
A.过程中酸化海水的目的是抑制Br2的溶解
B.吸收塔中发生的主要反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr
C.实验室模拟蒸馏过程,用到的主要仪器包括:蒸馏烧瓶、球形冷凝管、温度计等
D.保存液溴的过程中,水封的主要目的是防止或减弱Br2的挥发
1.(2025·北京高考8题)25 ℃时,在浓NaOH溶液中通入过量Cl2,充分反应后,可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得NaCl和NaClO固体。已知:NaOH、NaClO、NaCl溶解度(S)随温度变化关系如图。
下列说法不正确的是( )
A.通入Cl2后开始发生反应:Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O
B.25 ℃时,随反应进行NaCl先析出
C.将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出NaClO固体
D.在冷却结晶的过程中,大量NaOH会和NaClO一起析出
2.下列关于卤素及其化合物的说法正确的有( )
A.(2025·重庆高考)Cl2和SO2均可使品红溶液永久褪色
B.(2025·江苏高考)CCl4难溶于水、比水易溶解I2,可用CCl4萃取碘水中的I2
C.(2025·安徽高考)用次氯酸钠溶液消毒,是因为次氯酸钠溶液呈碱性
D.(2025·山东高考)可用漂白粉漂白蚕丝制品
3.(2025·河北高考15题)氢碘酸常用于合成碘化物。某化学兴趣小组用如图装置(夹持装置等略)制备氢碘酸。
步骤如下:
ⅰ.在A中加入150 mL H2O和127 g I2,快速搅拌,打开K1通入H2S,反应完成后,关闭K1,静置、过滤得滤液;
ⅱ.将滤液转移至B中,打开K2通入N2,接通冷凝水,加热保持微沸,直至H2S除尽;
ⅲ.继续加热蒸馏,C中收集沸点为125~127 ℃间的馏分,得到117 mL氢碘酸(密度为1.7 g·mL-1,HI质量分数为57%)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称: ,通入H2S发生反应的化学方程式:
。
(2)步骤ⅰ中快速搅拌的目的: (填序号)。
a.便于产物分离
b.防止暴沸
c.防止固体产物包覆碘
(3)步骤ⅰ中随着反应的进行,促进碘溶解的原因:
(用离子方程式表示)。
(4)步骤ⅱ中的尾气常用 (填化学式)溶液吸收。
(5)步骤ⅱ实验开始时的操作顺序:先通入N2,再加热;步骤ⅲ实验结束时相对应的操作顺序:
。
(6)列出本实验产率的计算表达式: 。
(7)氢碘酸见光易分解,易被空气氧化,应保存在 。
提示:完成课后作业 第五章 第13讲
答案
第13讲 氯及其化合物 卤族元素
考点1
必备知识
1.(1)黄绿 刺激性 大 (2)2Fe+3Cl22FeCl3
Cu+Cl2CuCl2 苍白色 Cl2+2KI2KCl+I2
Cl2+SO2+2H2O4H++S+2Cl- Cl2+2FeCl22FeCl3 Cl2+H2OH++Cl-+HClO Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
理解应用:①ad ②abc ③1 2NA
2.(1)2
理解应用:①d ②有白色沉淀生成 ③Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
教材挖掘:(1)2NaClO3+4HCl2ClO2↑+2NaCl+Cl2↑+2H2O
(2)5H2S+8ClO2+4H2O5S+8Cl-+18H+
3.(1)弱 2HClO2HCl+O2↑ 棕色 (2)NaClO 2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O (3)CaCl2和Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 碱 氧化 Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑
理解应用:①先变红后褪色 ②漂白粉比HClO(Cl2)稳定,且便于贮存和运输 ③Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3+2HClO ④ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O
易错辨析
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
关键能力
1.D 氯气不具有漂白性,次氯酸具有漂白性,A错误;氯气与铜反应产物为氯化铜,不是氯化亚铜,B错误;氯气与水的反应是可逆反应,溶液中含有未反应的氯气分子,故溶液中HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA,C错误。
2.D 新制饱和氯水中存在平衡反应:Cl2+H2OHCl+HClO,氯水中含有氯气和次氯酸,HClO见光分解生成HCl和氧气,则酸性增强,所以溶液的pH将减小,A错误;氯水中含有Cl2和HClO,向淀粉-KI溶液中滴加过量氯水,Cl2和HClO均可以将KI氧化为I2使溶液变蓝,过量氯水将I2继续氧化为I,使蓝色褪去,实验2不能证明HClO有强氧化性,B错误;向FeCl2溶液中滴加适量氯水,溶液颜色变成棕黄色,Cl2和HClO将Fe2+氧化为Fe3+,ClO-和H+会反应生成HClO,不能在溶液中大量共存,C错误;新制饱和氯水中存在平衡反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,加入少量碳酸钙粉末,碳酸钙和HCl反应生成CO2,c(H+)浓度减小,平衡正向移动,HClO浓度增大,反应后的溶液漂白能力增强,D正确。
3.D 新制氯水中存在如下平衡:①Cl2+H2OH++Cl-+HClO、②HClOH++ClO-;HClO不稳定,光照下发生分解反应:2HClO2HCl+O2↑,而随着HClO的分解,水中的Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡会向右移动,最终会变为盐酸,溶液pH不断减小,与图不符,A错误;随着HClO的分解,水中的Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡会向右移动,溶液中氯离子浓度不断增大,与图不符,B错误;溶液中离子浓度增大,溶液的导电能力与离子浓度成正比,电导率不断增大,最终会变为盐酸,电导率不变,与图不一致,C错误;反应生成O2,O2体积分数会随着时间的延长而不断增大,与图一致,D正确。
4.A 漂白液的主要成分是NaClO和NaCl,有效成分是NaClO,A正确;ClO-水解生成HClO和OH-,从而使漂白液呈碱性,B错误;Cl2通入冷的NaOH溶液中反应生成次氯酸钠、氯化钠和水,离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,C错误;HClO不稳定,容易分解为HCl和氧气,次氯酸盐稳定,所以NaClO溶液比HClO溶液稳定,D错误。
5.B 观察钠元素的焰色不用透过蓝色钴玻璃,它会过滤掉钠的火焰颜色,A错误;将NaClO溶液滴加到淀粉-KI溶液中,I-被氧化为I2,溶液变蓝,可以检验NaClO溶液的氧化性,B正确;NaClO具有漂白性,能使pH试纸褪色,C错误;NaClO溶液与FeCl2反应后,原溶液中本来就存在Cl-,无法判断该氯离子是溶液中原有的还是次氯酸根离子被还原生成的,D错误。
考点2
必备知识
1.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
理解应用:①ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O
②Cl+5Cl-+6H+3Cl2↑+3H2O
③2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O
2.(1)分液漏斗 圆底烧瓶 (2)除去Cl2中少量的HCl气体
(3)干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)
3.上
4.NaOH溶液 吸收过量的氯气,防止污染环境
易错辨析
(1)× (2)√ (3)√ (4)×
关键能力
1.C A项,二氧化锰与浓盐酸共热可生成氯气,能达到预期目的;B项,生成的氯气中混有盐酸挥发出的HCl气体和水分,需经过饱和食盐水除杂,再经过浓硫酸干燥,能达到预期目的;C项,氯气会与碱石灰反应被消耗,难以达到预期目的;D项,氯气可将溴离子氧化为溴单质以证明氯气的氧化性,能达到预期目的。
2.C 浓盐酸与MnO2制Cl2需要加热,A错误;生成的氯气中混有水分和盐酸挥发出的HCl气体,b处为石蕊溶液,与氯气反应有次氯酸生成,会先变红色后褪色,c处的KI与Cl2发生置换反应生成I2,变为黄褐色,B错误;生成的氯气中混有水分,故均产生HClO,d、e两处红色纸团均褪色,因d处为湿润的红色纸团,故褪色更快,C正确;饱和NaCl溶液可吸收HCl,但不与氯气反应,可用NaOH溶液吸收剩余氯气,D错误。
考点3
必备知识
1.ns2np5
2.淡黄绿色 深红棕色 紫黑色 固体 2H2O+2F24HF+O2 升华 变蓝
3.HX+HXO NaX+NaXO+H2O > > < < 易 难
理解应用:①②
4.(1)白 浅黄 黄 (2)Br- I- (3)蓝
理解应用:②④⑤
5.Cl2 H2、NaOH 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2HBr+H2SO4 I2+2Cl-
教材挖掘:①过滤 ②H2O2+2I-+2H+I2+2H2O
③I+5I-+6H+3I2+3H2O
易错辨析
(1)√ (2)× (3)× (4)×
关键能力
1.D 卤化银具有感光性,在光照条件下可发生分解,所以常用卤化银作光敏材料,A正确;碘单质易升华,加热混合物,碘单质升华,在圆底烧瓶底部冷凝结晶,氯化钠保留在烧杯中,可以分离I2和NaCl,B正确;无色溶液中先加入少量氯水,再加入CCl4,振荡,下层溶液为紫红色,说明氯水氧化I-生成了I2,原溶液一定存在I-,C正确;氯气将Br-氧化为Br2,使左边棉球变黄,将I-氧化为I2,使右边棉球变蓝,证明氧化性:Cl2>Br2,Cl2>I2,不能比较Br2与I2的氧化性,不能达到实验目的,D错误。
2.B 其他氧化剂如HNO3、O3等也能将I-氧化为I2,A错误;碘单质的CCl4溶液显紫色,C错误;CCl4的密度比水大,下层显橙红色,D错误。
3.D IBr中溴非金属性较强,溴显-1价、碘显+1价,A错误;氧化性:Fe3+>I2,IBr与Fe反应生成FeI2,B错误;BrCl与足量FeBr2反应的化学方程式为3BrCl+6FeBr2FeCl3+5FeBr3,BrCl中Br元素在反应中由+1价变为-1价,故1 mol BrCl与足量FeBr2溶液完全反应时转移的电子为2 mol,C错误;IF5中氟非金属性较强,氟显-1价、碘显+5价,IF5可以与水生成HIO3和HF,各元素化合价没有改变,该反应不是氧化还原反应,D正确。
4.C “氧化1”为Cl2和I-反应生成,硫酸是起酸化的作用,根据原子守恒和电荷守恒可得反应的离子方程式为2nI-+(n-1)Cl22+2(n-1)Cl-,A正确;由于海水中碘离子的含量较低,如果直接提取碘,会浪费大量资源,通过离子交换树脂的“吸附”“解脱”能达到富集碘元素的目的,B正确; 在整个流程中,氯气将I-氧化,亚硫酸钠又将含碘物质还原,根据得失电子守恒,Cl2得到电子,Na2SO3失去电子,Cl2~ 2e-,Na2SO3~ 2e-,从氧化还原反应的关系可知,理论上参加反应的n(Cl2)∶n(Na2SO3)=1∶1,而不是1∶2,C错误;因为I2具有易升华的性质,所以“吹碘”时鼓入热空气可以将I2升华出来,D正确。
5.C 据方程式Br2+H2OHBr+HBrO知Br2溶于水显酸性,酸化海水可以使平衡左移而抑制Br2的溶解,A正确;SO2具有还原性,Br2具有氧化性,则吸收塔中发生的主要反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr,B正确;蒸馏过程不能用球形冷凝管,应该用直形冷凝管,C错误;因为Br2易挥发,所以水封的主要目的是防止或减弱Br2的挥发,D正确。
【真题演练】
1.D 氯气与NaOH反应,生成NaCl、NaClO和水,开始发生反应为Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O,A正确;25 ℃时,NaCl溶解度最小,随反应进行,NaCl逐渐增多,则最先析出,B正确;由于NaClO的溶解度随温度的变化趋势较大,NaOH的溶解度随温度的变化趋势较小,将反应后的固液混合物过滤,滤液降温可析出NaClO固体,NaOH则不会,C正确,D错误。
2.B SO2的漂白是暂时性的,Cl2需转化成HClO才有漂白性且为永久性,但Cl2本身不直接漂白,A错误;I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,且CCl4与水不互溶,故可用CCl4萃取碘水中的I2,B正确;次氯酸钠的消毒作用源于其水解生成的HClO具有强氧化性,而非溶液呈碱性,C错误;漂白粉含次氯酸钙,其强氧化性会破坏蚕丝(蛋白质)结构,导致丝制品损坏,用法不合理,D错误。
3.(1)圆底烧瓶 H2S+I22HI+S (2)c
(3)I2+I- (4)NaOH(其他合理答案也可)
(5)先停止加热,再停止通入N2
(6)×100% (7)具有玻璃塞的棕色细口试剂瓶中
解析:(1)由题图中仪器A的构造特点可知,仪器A为圆底烧瓶。通入H2S后,H2S与I2反应生成HI和S,结合原子守恒、得失电子守恒可得该反应的化学方程式为H2S+I22HI+S。(2)由步骤ⅰ的操作可知,静置、过滤的目的是分离产物,与快速搅拌无关,A不符合题意;步骤ⅰ中未涉及加热,B不符合题意;由(1)可知,步骤ⅰ的反应中有硫单质生成,由于S不溶于水,会包裹溶液中的碘单质从而阻碍反应的发生,C符合题意。(3)I2可与溶液中的I-反应生成,从而增大碘单质的溶解度,反应的离子方程式为I2+I-。(4)步骤ⅱ中通入N2的目的是将步骤ⅰ滤液中的H2S排尽,H2S为酸性气体,可吸收H2S的试剂有碱性溶液(如氢氧化钠溶液、氨水)、金属盐溶液(如硫酸铜溶液、氯化锌溶液)、氧化性溶液(如铁盐溶液、双氧水)以及有机胺类溶剂(如二乙醇胺)等。(5)停止加热后,持续通入N2,可防止产物HI被空气氧化,待装置冷却后再停止通入N2。(6)由步骤ⅲ可知,实际得到117 mL氢碘酸,结合题给数据可知实际生成HI的物质的量n实际(HI)=,由制备氢碘酸的反应方程式可得关系式:I2~2HI,该反应中H2S过量,则理论产量由I2的添加量计算,则n理论(HI)=2×=1 mol,故本实验的产率=×100%=÷1 mol×100%=×100%。(7)为防止氢碘酸见光分解及被空气氧化,应将氢碘酸保存在具有玻璃塞的棕色细口试剂瓶中。
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