专题01 氯及其重要化合物(知识清单)(全国通用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-20
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2份
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46页
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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 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 卤素及其化合物 |
| 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 | 9.76 MB |
| 发布时间 | 2026-07-20 |
| 更新时间 | 2026-07-20 |
| 作者 | CC化学 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58891168.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习知识清单聚焦氯及其重要化合物专题,系统涵盖氯气的性质及应用、次氯酸和次氯酸盐、氯气的实验室制法、卤族元素四大核心考点,通过知识脑图搭建完整知识体系,实现核心脉络的清晰梳理。
清单采用基础梳理与重难突破分层设计,如氯气性质部分既有物理性质、化学性质的核心背记,又提炼氧化性、歧化反应等要点,培养学生物质结构决定性质的化学观念。特设氯水平衡移动应用表格、Cl₂性质实验探究示例等技法提炼模块,结合氯气性质误区、氯水组成误区等易错剖析,助力学生形成科学思维。配套优题精练含近年模拟题及详细解析,方便学生自主检测,教师可据此精准把握复习重点,提升备考效率。
内容正文:
专题01 氯及其重要化合物
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目录导航
01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,突破重点难点
考点01 氯气的性质及应用
考点02 次氯酸和次氯酸盐
考点03 氯气的实验室制法
考点04 卤族元素
03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式,提升答题素养
▶技法提炼·审题点拨
技法点拨01 氯水中平衡移动的应用
技法点拨02 Cl2性质实验探究的示例分析
▶易错剖析·避坑攻略
易错剖析01 氯气性质及应用中的常见误区
易错剖析02 氯水的组成及性质在应用中的常见误区
易错剖析03 实验室制取氯气易错点
04优题精练·专题实战通关——精选优质试题,强化实战应用
知识脑图·核心脉络搭建
考点深研·知能分层突破
考点01 氯气的性质及应用
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.氯气的物理性质
氯气是一种______色、有______气味的气体,密度比空气____,______于水(______),易液化,有毒。工业上通常将氯气液化后保存在______里。
注意: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,使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。
2.氯气的化学性质及应用
(1)氧化性
Cl2是活泼的非金属单质,能氧化许多金属、非金属以及一些具有还原性的物质。
①与金属单质反应:
a.与铁反应:________________________,实验现象:____________。
b.与铜反应:________________________,实验现象:____________。
②与非金属单质反应:
a.与H2反应:________________________,实验现象:__________________。应用:工业上制______。
注意:H2与Cl2的混合物点燃或光照发生爆炸。
b.能将P氧化为PCl3、PCl5,与Si反应生成SiCl4。
③与还原性物质反应:
a.与KI溶液反应:________________________,应用:实验室用__________________试纸检验Cl2。
b.与SO2水溶液反应:______________________________。
c.与FeCl2溶液反应:______________________________。
(2)Cl2与水和碱反应——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。
a.与水反应:______________________________(______反应)
b.与NaOH溶液反应:______________________________,应用:实验室用____________吸收多余的氯气,工业上制取____________。
c.与石灰乳反应制取漂白粉:____________________________________
漂白粉的主要成分是____________,有效成分是______,漂粉精的主要成分是______。
重难突破・考向深研——要点提炼
1.氯气的性质归纳
(1)Cl2的氧化性强,与变价金属单质反应时,常生成高价态金属氯化物。
(2)Cl2和水、碱的反应都属于歧化反应。
(3)氯气与NaOH制备NaClO时,需要控制Cl2的通入速率以及冰水浴,以防止速率过快导致升温生成氯酸钠(3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O)
2.氯水的成份和性质
氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。
(1)氯水中存在三种平衡关系:
①Cl2+H2OHCl+HClO ②HClOH++ClO- ③H2OH++OH-
氯水中存在的微粒:
(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。
注:氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
考点02 次氯酸和次氯酸盐
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.次氯酸
(1)弱酸性:
酸性:H2CO3>HClO>HCO
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为:____________________________________
(2)不稳定性:________________________,久置氯水的成分是______。氯水要现用现配,保存在______试剂瓶中。
(3)强氧化性:使有色布条褪色,具有______作用和__________作用。
2.次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
(1)原理:将有色有机物质氧化为________无色物质。
(2)特点:被HClO漂白后的物质,久置后__________________,即HClO的漂白具有______性。
(3)应用范围:几乎所有有色有机物质遇HClO都会褪色。
3.含氯消毒剂的合理使用
(1)漂白粉应______、______保存,并置于______干燥处。
(2)含氯漂白剂与洁厕剂(含有______)不能混合使用,因为两者混合会反应生成______。
(3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯:杀菌、消毒能力比氯气强。
重难突破・考向深研——要点提炼
1.次氯酸盐性质总结
(1)因为酸性:H2CO3>HClO>HCO,向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过量),均生成HCO和HClO。离子方程式为:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO。
(2)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生的反应为Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(3)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成的是CaSO4而不是CaSO3。
(4)次氯酸根离子(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。
(5)洁厕灵的主要成分是盐酸,“84”消毒液与洁厕灵不能混合:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
2.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
考点03 氯气的实验室制法
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.制取原理
实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。
用MnO2制取Cl2的方程式:__________________________________________。
浓盐酸表现的性质为_______和_______。
2.实验装置(以MnO2与浓盐酸反应为例)
(1)发生装置:固体+液体气体
(2)除杂方法:用______________除去HCl,再用_______除去水蒸气
(3)收集方法:______________法或______________法
(4)验满方法:用______________试纸,试纸变蓝
(5)尾气处理:用_____________吸收尾气
3.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。
重难突破・考向深研——要点提炼
1.其他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。
2.实验装置改进
(1)制备装置
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)净化装置
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。若发生堵塞,则现象为长颈漏斗中液面上升。
②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
(3)干燥装置
用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气,且操作方便安全,但不能用碱石灰。
考点04 卤族元素
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.卤族元素
卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第_______族,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)等,其基态原子的价电子排布均为_______。
2.卤素单质的物理性质
性质
F2
Cl2
Br2
I2
颜色
状态
水溶液颜色
——
有机溶剂(苯或CCl4)中的颜色
——
3.卤素单质化学性质比较
(1)与大多数金属反应,如Br2与Fe反应:_____________________,但I2与Fe反应生成_______。
(2)与H2反应生成HX:_____________________(X代表F、Cl、Br、I,下同)。
(3)与水反应:_________________________(F2例外)。
(4)与碱溶液反应:___________________________________(F2、I2例外)。
4.卤素单质及其化合物的特殊性
氟
①无正价,非金属性最______,F-的还原性最______;
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_______中
溴
①Br2是_______色液体,易_______;
②Br2易溶于有机溶剂;
③液溴易挥发且有毒,通常__________保存,不能用_______塞
碘
①淀粉遇I2变______色;
②I2加热时易_______;
③I2易溶于有机溶剂
5.卤离子(X-)的检验
(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-
未知液溶液变______色,表明有I-
6.卤素的提取
(1)海水提取氯——氯碱工业
海水→粗盐
电解过程反应的化学方程式为 __________________________________________
(2)海水提取溴
①海水提溴的工艺流程(吹出法)
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
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
蒸馏
再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离
②氧化、吸收环节主要的离子方程式:
___________________________________、__________________________________________。
(3)海带提取碘
①碘在海带中以_______的形式存在。
②从海带中提取碘的工业生产流程
③海带中的碘元素在浸泡时以_______的形式进入水中,可选择Cl2、H2O2等氧化剂把_______氧化成_______,离子方程式分别可表示为:________________________________,____________________________。
重难突破・考向深研——要点提炼
1.卤素单质及化合物的重要性质归纳
(1) 卤素原子由于其结构(核电荷数、电子层数、原子半径等)的递变性,导致了其性质的递变性。卤族的递变规律:自上而下,随核电荷数增加,单质氧化性逐渐减弱;氢化物的热稳定性逐渐减弱;最高价氧化物对应水化物(除F元素)的酸性逐渐减弱;氢化物及卤素离子的还原性逐渐增强等。
(2) F2:最活泼的非金属单质,具有强氧化性。
氟元素在化合物中只有负价。能与稀有气体反应(常见的产物均为白色)。
(3) 氢氟酸:弱酸,有剧毒,能腐蚀玻璃,实验室中常用塑料容器保存。常用萤石(CaF2)与浓硫酸共沸制取。
(4) 液溴:在常温下为(深)红棕色液体,极易挥发产生红棕色且有毒的溴蒸气。实验室通常将液溴密闭保存在阴凉处,且在试剂瓶中加蒸馏水进行液封,不能用橡胶塞。
(5) 碘:紫黑色固体,具有金属光泽,易升华、易潮解,遇淀粉溶液变蓝(常用来检验I2的存在)。
(6) 卤化银:除AgF外均难溶于水,AgBr可用作感光材料,AgI可用作于感光材料和人工降雨。
素养进阶·答题技法突破
技法提炼・审题点拨——技巧总结
【技法点拨01】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
【技法点拨02】Cl2性质实验探究的示例分析
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
易错剖析・避坑攻略——易错归纳
【易错点01】氯气性质及应用中的常见误区
(1)氯气具有强氧化性,与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物,如FeCl2不能由两种单质直接化合生成。
(2)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,起漂白作用的物质是HClO。
(3)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。
【易错点02】氯水的组成及性质在应用中的常见误区
(1)氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增强,无漂白性。因此,氯水要现用现配。
(2)制取氯水的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,由于该反应是可逆反应,1 mol Cl2溶于水,转移电子数小于NA。
(3)Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。
(4)氯水能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH。
【易错点03】实验室制取氯气易错点
(1)利用MnO2与浓盐酸制取Cl2选择“固体+液体气体”的装置;利用KClO3、KMnO4等氧化剂与浓盐酸制取Cl2选择“固体+液体―→气体”的装置。
(2)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。
(3)制取的氯气有毒,且在加热时容易逸出,所以应选用分液漏斗,而不用长颈漏斗。
(4)尾气处理时,不能用澄清石灰水吸收氯气,因为澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少,吸收不完全。
(5)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的氯气,再拆卸装置,避免污染空气。
优题精练·专题实战通关
1.(2025·陕西西安·模拟预测)下列说法正确的是
A.加碘盐能使淀粉变蓝
B.液溴易挥发,存放液溴的试剂瓶中应加水液封
C.浓H2SO4能干燥HCl,所以浓硫酸也能干燥HBr
D.可用F2与NaCl溶液反应产生Cl2,验证F2的氧化性大于Cl2
2.(2026·北京·三模)下列和含氯元素物质有关的现象,说法不正确的是
A.钠在氯气中燃烧,发出黄色火焰并生成白烟
B.氯水长时间放置,黄绿色变浅,酸性减弱
C.稀释浓溶液,溶液由绿色变为蓝色
D.打开装有浓盐酸的试剂瓶,瓶口会出现白雾
3.(2026·河南周口·三模)从海水中获得液体Q的转化过程如图(略去部分操作、参与反应的物质和反应条件),其中X为海水中质量分数最大的溶质,Y和Q为同主族相邻元素的单质。下列说法正确的是
A.气体Y具有漂白性,可用于自来水消毒
B.电解固体X的水溶液,在阴极可获得气体Y
C.液体Q只能通过置换反应制备
D.向溶液Z中通入,得到的溶液R呈酸性
4.(2026·福建宁德·二模)某化学小组在实验室利用氯气氧化浓强碱溶液制备,并用测定补血剂中二价铁的含量。下列说法正确的是
A.装置A用于制备氯气
B.装置B制备的离子方程式为:
C.装置C蒸发结晶得到粗产品
D.装置D用于测定补血剂中二价铁的含量
5.(2026·浙江·模拟预测)某研究小组利用图示装置验证非金属性 Cl > C > Si,并进行有机反应探究。下列说法正确的是
A.装置 A 中用 MnO2 替代 KMnO4也能达到实验目的,且反应更可控
B.装置 B 中盛放饱和NaHCO3溶液,既能除去 HCl又能降低Cl2的溶解度
C.若将 C 中固体换为苯,开启 A 后在光照条件下,C 中发生取代反应生成氯苯
D.装置 D 中产生白色沉淀,不能证明非金属性 Cl > C > Si,且装置存在环保缺陷
6.(2026·山西晋城·三模)是一种淡黄色油状液体,常用作消毒剂、漂白剂,实验室用如图装置制备,其原理为。已知:易水解,沸点为,极易爆炸,自燃爆炸点为95℃。下列说法正确的是
A.装置甲选用的试剂X可以是或
B.仪器a可用球形冷凝管代替,且出水口位置为下口
C.反应一段时间后,观察到装置丙中有油状液体,控制水浴温度为71~95℃
D.装置丁中碱石灰的作用仅为吸收未反应的
7.(2025·广东惠州·模拟预测)利用如图装置对氯气的制备与性质进行一体化实验探究,下列说法错误的是
A.将KMnO4换成MnO2,反应不能进行
B.淀粉-KI试纸变蓝,体现了I-的还原性
C.湿润红色纸条褪色,说明Cl2具有漂白性
D.将气球收集的气体通入NaOH溶液中,发生反应:Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O
8.(2026·陕西咸阳·模拟预测)氯气及部分氯的化合物转化关系如图所示,X的浓溶液易挥发,W中Cl的化合价为+5价。
下列有关说法错误的是
A.Z的水溶液中存在三种分子
B.可用pH试纸测Y的水溶液的pH
C.Y是“84”消毒液的有效成分
D.反应②中,W与M的物质的量之比为
9.(2026·辽宁锦州·二模)原子序数依次增大的三种元素分别形成单质甲、乙、丙,其中乙为生活中用量最大的金属单质,丙在常温下为深红棕色液体,甲、乙、丙与三种元素形成的二元化合物、、的相互转化关系如图所示(省略反应条件)。下列说法正确的是
A.乙与丙可以直接化合生成
B.乙与水蒸气反应可生成一种黑色固体
C.用酸性溶液可以鉴别和
D.工业上通过热分解法制备乙
10.(2026·宁夏吴忠·三模)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,当氯气不再逸出时,固液混合物中仍存在盐酸和MnO2,某化学兴趣小组进行如下实验,探究物质氧化性、还原性的影响因素。下列推测错误的是
序号
实验操作
试剂
产物
I
较浓
有氯气
II
KCl固体
有氯气
III
KCl固体固体
无氯气
A.若将该反应设计为原电池,则电池正极反应为
B.由实验I可知,c(H+)升高,MnO2的氧化性增强
C.由实验II可知,Cl-的还原能力与其浓度有关
D.相同浓度KCl、KI与MnO2反应所需pH,前者高于后者
11.(2026·安徽安庆·三模)SOCl2在农药、制药行业用途广泛。一种制备SOCl2的装置如图所示:
下列说法错误的是
A.SOCl2的VSEPR模型为四面体形
B.试剂X为饱和食盐水,可除去Cl2中的HCl气体
C.碱石灰的作用是吸收SO2和Cl2,防止污染环境
D.将AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热,可制得无水AlCl3
12.(2025·河北·模拟预测)化学是一门以实验为基础的学科,下列实验操作、现象和结论有错误的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将溶液和溶液分别暴露在空气中
溶液会生成白色烟雾
水解能力:
B
将绿矾隔绝空气加热分解产生的气体通入溴水中
溴水褪色
具有漂白性
C
将溶液与溶液混合
生成白色沉淀
酸性:
D
向紫色石蕊溶液中加入氯水
溶液只变红
氯水完全变质
13.(2025·河南开封·模拟预测)某化学兴趣小组设计实验制备氯气:加热二氧化锰和2mol/L稀盐酸混合物,未收集到气体。为了探究二氧化锰和盐酸反应的条件,将上述液体一分为二进行如下实验。
实验
实验操作及现象
试管甲
加入硫酸使溶液中,加热可见黄绿色气体生成
试管乙
加入固体氯化钠使溶液中,加热可见黄绿色气体生成
下列说法正确的是
A.试管甲中硫酸是反应的催化剂
B.两支试管中氯离子均被氧化
C.对反应的影响小于
D.二氧化锰制氯气的条件是
14.(2026·山西忻州·模拟预测)实验室利用红磷、、去离子水可制取氢碘酸溶液,其制备装置如图所示。
制备原理
相关性质
①氢碘酸溶液易挥发
②在126.5℃~127.5℃时氢碘酸和水形成共沸混合物,该共沸混合物中HI的质量分数为57%
③HI易被空气中的氧化
实验步骤
步骤1:将10.8 g红磷粉末和127 g碘单质粉末通过进料口加入三颈烧瓶中,轻轻晃动三颈烧瓶使之混合均匀。
步骤2:打开滴液漏斗旋塞非常缓慢地滴加去离子水,保证反应平稳进行。
步骤3:反应完毕后,调节加热器温度进行蒸馏,收集127℃的馏分。
回答下列问题:
(1)粉碎碘单质需要在___________中进行(填仪器名称)。
(2)实验时,红磷要稍过量,其主要目的是___________。
(3)图中碱石灰的作用是___________。
(4)步骤3蒸馏过程中,发现接收器中收集到的氢碘酸显示微黄色,其中可能溶有的杂质是___________(填化学式)。若温度计的水银球比图中位置更靠上,则可能会收集到___________杂质(填“高沸点”或“低沸点”)。
(5)R处的橡胶塞需用石蜡油浸泡过后再使用,其原因是___________。
(6)蒸馏完毕后,收集到100 g氢碘酸溶液,则碘元素的有效利用率为___________%(小数点后保留1位)。
(7)长时间保存氢碘酸溶液需要在试剂瓶中加入一些红磷,其目的可能是___________。
15.(2026·安徽滁州·模拟预测)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取高纯AlCl3并进一步制备人造蓝宝石(Al2O3)的一种工艺流程示意如下:
已知:相关物质的沸点如表所示
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180(升华)
300(升华)
1023
请回答下列问题:
(1)铁位于元素周期表第四周期第___________族。
(2)“300℃真空焙烧”的作用:一是除去铝土矿中的水分,二是使固体的气孔数目增多。若不“除水”,可能导致___________、“气孔数目增多”有利于___________。
(3)“950℃氯化”时发生多步反应,其中Al2O3转化为AlCl3和CO的化学方程式为___________。
(4)向AlCl3粗产品中加入NaCl熔融物中含有、等离子,则的结构式为___________。
(5)“升华”产生的废渣中,含有的化合物主要为___________(写化学式);“气相沉积”生成的气体可返回“___________”工序循环利用。
(6)尾气用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为___________。
(7)湿法制备无水氯化铝的原理:将与SOCl2混合并加热,写出相应的化学方程式___________。
16.(2026·天津·二模)碘酸钾是重要的微量元素碘的添加剂。实验室设计了如下实验流程制取并测定产品中的纯度:
其中制取碘酸的实验装置如图,有关物质的性质如表所示。
物质
性质
HIO3
白色固体,能溶于水,难溶于CCl4
KIO3
①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇
②碱性条件下易发生氧化反应:
回答下列问题:
(1)A中盛放浓盐酸的仪器名称为___________。
(2)B中加入CCl4的目的是___________。
(3)B中水的作用:一是作反应物,二是___________。
(4)B中I2完全反应的现象为___________。
(5)C中发生的主要反应的离子方程式为___________。
(6)“中和”之前,将HIO3溶液煮沸至接近于无色的目的是___________,避免降低KIO3的产率。
(7)取1.000 g产品配成250 mL溶液,每次精确量取25.00 mL溶液置于锥形瓶中,加入足量KI溶液和稀盐酸,再加入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.1000 mol·L-1溶液滴定:。3次实验消耗Na2S2O3溶液体积的平均值为26.40 mL,则产品中KIO3的质量分数为___________%(保留小数点后两位)。
$专题01 氯及其重要化合物
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,突破重点难点
考点01 氯气的性质及应用
考点02 次氯酸和次氯酸盐
考点03 氯气的实验室制法
考点04 卤族元素
03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式,提升答题素养
▶技法提炼·审题点拨
技法点拨01 氯水中平衡移动的应用
技法点拨02 Cl2性质实验探究的示例分析
▶易错剖析·避坑攻略
易错剖析01 氯气性质及应用中的常见误区
易错剖析02 氯水的组成及性质在应用中的常见误区
易错剖析03 实验室制取氯气易错点
04优题精练·专题实战通关——精选优质试题,强化实战应用
知识脑图·核心脉络搭建
考点深研·知能分层突破
考点01 氯气的性质及应用
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,可溶于水(1:2),易液化,有毒。工业上通常将氯气液化后保存在钢瓶里。
注意: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,使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。
2.氯气的化学性质及应用
(1)氧化性
Cl2是活泼的非金属单质,能氧化许多金属、非金属以及一些具有还原性的物质。
①与金属单质反应:
a.与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3,实验现象:生成棕色烟。
b.与铜反应:Cu+Cl2CuCl2,实验现象:生成棕黄色烟。
②与非金属单质反应:
a.与H2反应:H2+Cl22HCl,实验现象:有苍白色火焰,出现白雾。应用:工业上制盐酸。
注意:H2与Cl2的混合物点燃或光照发生爆炸。
b.能将P氧化为PCl3、PCl5,与Si反应生成SiCl4。
③与还原性物质反应:
a.与KI溶液反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,应用:实验室用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2。
b.与SO2水溶液反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
c.与FeCl2溶液反应:Cl2+ 2FeCl2===2 FeCl3。
(2)Cl2与水和碱反应——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。
a.与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO(可逆反应)
b.与NaOH溶液反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,应用:实验室用NaOH溶液吸收多余的氯气,工业上制取消毒液。
c.与石灰乳反应制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
漂白粉的主要成分是CaCl2 、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。
重难突破・考向深研——要点提炼
1.氯气的性质归纳
(1)Cl2的氧化性强,与变价金属单质反应时,常生成高价态金属氯化物。
(2)Cl2和水、碱的反应都属于歧化反应。
(3)氯气与NaOH制备NaClO时,需要控制Cl2的通入速率以及冰水浴,以防止速率过快导致升温生成氯酸钠(3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O)
2.氯水的成份和性质
氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。
(1)氯水中存在三种平衡关系:
①Cl2+H2OHCl+HClO ②HClOH++ClO- ③H2OH++OH-
氯水中存在的微粒:
(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。
注:氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
考点02 次氯酸和次氯酸盐
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.次氯酸
(1)弱酸性:
酸性:H2CO3>HClO>HCO
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
(2)不稳定性:2HClO2HCl+O2↑,久置氯水的成分是稀盐酸。氯水要现用现配,保存在棕色试剂瓶中。
(3)强氧化性:使有色布条褪色,具有漂白作用和杀菌消毒作用。
2.次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
(1)原理:将有色有机物质氧化为稳定的无色物质。
(2)特点:被HClO漂白后的物质,久置后不再恢复原色,即HClO的漂白具有不可逆性。
(3)应用范围:几乎所有有色有机物质遇HClO都会褪色。
3.含氯消毒剂的合理使用
(1)漂白粉应密封、避光保存,并置于阴凉干燥处。
(2)含氯漂白剂与洁厕剂(含有盐酸)不能混合使用,因为两者混合会反应生成氯气。
(3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯:杀菌、消毒能力比氯气强。
重难突破・考向深研——要点提炼
1.次氯酸盐性质总结
(1)因为酸性:H2CO3>HClO>HCO,向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过量),均生成HCO和HClO。离子方程式为:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO。
(2)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生的反应为Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(3)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成的是CaSO4而不是CaSO3。
(4)次氯酸根离子(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。
(5)洁厕灵的主要成分是盐酸,“84”消毒液与洁厕灵不能混合:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
2.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
考点03 氯气的实验室制法
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.制取原理
实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。
用MnO2制取Cl2的方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
浓盐酸表现的性质为还原性和酸性。
2.实验装置(以MnO2与浓盐酸反应为例)
(1)发生装置:固体+液体气体
(2)除杂方法:用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气
(3)收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法
(4)验满方法:用湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝
(5)尾气处理:用NaOH溶液吸收尾气
3.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。
重难突破・考向深研——要点提炼
1.其他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。
2.实验装置改进
(1)制备装置
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)净化装置
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。若发生堵塞,则现象为长颈漏斗中液面上升。
②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
(3)干燥装置
用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气,且操作方便安全,但不能用碱石灰。
考点04 卤族元素
基础梳理・自主夯基——核心背记
1.卤族元素
卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第ⅦA族,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)等,其基态原子的价电子排布均为ns2np5。
2.卤素单质的物理性质
性质
F2
Cl2
Br2
I2
颜色
浅黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
状态
气态
气态
液态
固态
水溶液颜色
——
浅黄绿色
橙黄色
棕黄色
有机溶剂(苯或CCl4)中的颜色
——
黄绿色
橙红色
紫红色
3.卤素单质化学性质比较
(1)与大多数金属反应,如Br2与Fe反应:2Fe+3Br2===2FeBr3,但I2与Fe反应生成FeI2。
(2)与H2反应生成HX:X2+H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I,下同)。
(3)与水反应:X2+H2OHX+HXO(F2例外)。
(4)与碱溶液反应:X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O(F2、I2例外)。
4.卤素单质及其化合物的特殊性
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是深红棕色液体,易挥发;
②Br2易溶于有机溶剂;
③液溴易挥发且有毒,通常用水液封保存,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
5.卤离子(X-)的检验
(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-
未知液溶液变蓝色,表明有I-
6.卤素的提取
(1)海水提取氯——氯碱工业
海水→粗盐
电解过程反应的化学方程式为 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)海水提取溴
①海水提溴的工艺流程(吹出法)
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
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
蒸馏
再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离
②氧化、吸收环节主要的离子方程式:
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-、SO2+Br2+2H2O===4H++SO+2Br-。
(3)海带提取碘
①碘在海带中以化合态的形式存在。
②从海带中提取碘的工业生产流程
③海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(I-)的形式进入水中,可选择Cl2、H2O2等氧化剂把碘离子氧化成碘单质,离子方程式分别可表示为:2I-+Cl2===I2+2Cl-,2H++H2O2+2I-===I2+2H2O。
重难突破・考向深研——要点提炼
1.卤素单质及化合物的重要性质归纳
(1) 卤素原子由于其结构(核电荷数、电子层数、原子半径等)的递变性,导致了其性质的递变性。卤族的递变规律:自上而下,随核电荷数增加,单质氧化性逐渐减弱;氢化物的热稳定性逐渐减弱;最高价氧化物对应水化物(除F元素)的酸性逐渐减弱;氢化物及卤素离子的还原性逐渐增强等。
(2) F2:最活泼的非金属单质,具有强氧化性。
氟元素在化合物中只有负价。能与稀有气体反应(常见的产物均为白色)。
(3) 氢氟酸:弱酸,有剧毒,能腐蚀玻璃,实验室中常用塑料容器保存。常用萤石(CaF2)与浓硫酸共沸制取。
(4) 液溴:在常温下为(深)红棕色液体,极易挥发产生红棕色且有毒的溴蒸气。实验室通常将液溴密闭保存在阴凉处,且在试剂瓶中加蒸馏水进行液封,不能用橡胶塞。
(5) 碘:紫黑色固体,具有金属光泽,易升华、易潮解,遇淀粉溶液变蓝(常用来检验I2的存在)。
(6) 卤化银:除AgF外均难溶于水,AgBr可用作感光材料,AgI可用作于感光材料和人工降雨。
素养进阶·答题技法突破
技法提炼・审题点拨——技巧总结
【技法点拨01】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
【技法点拨02】Cl2性质实验探究的示例分析
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
易错剖析・避坑攻略——易错归纳
【易错点01】氯气性质及应用中的常见误区
(1)氯气具有强氧化性,与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物,如FeCl2不能由两种单质直接化合生成。
(2)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,起漂白作用的物质是HClO。
(3)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。
【易错点02】氯水的组成及性质在应用中的常见误区
(1)氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增强,无漂白性。因此,氯水要现用现配。
(2)制取氯水的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,由于该反应是可逆反应,1 mol Cl2溶于水,转移电子数小于NA。
(3)Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。
(4)氯水能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH。
【易错点03】实验室制取氯气易错点
(1)利用MnO2与浓盐酸制取Cl2选择“固体+液体气体”的装置;利用KClO3、KMnO4等氧化剂与浓盐酸制取Cl2选择“固体+液体―→气体”的装置。
(2)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。
(3)制取的氯气有毒,且在加热时容易逸出,所以应选用分液漏斗,而不用长颈漏斗。
(4)尾气处理时,不能用澄清石灰水吸收氯气,因为澄清石灰水中的Ca(OH)2含量少,吸收不完全。
(5)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的氯气,再拆卸装置,避免污染空气。
优题精练·专题实战通关
1.(2025·陕西西安·模拟预测)下列说法正确的是
A.加碘盐能使淀粉变蓝
B.液溴易挥发,存放液溴的试剂瓶中应加水液封
C.浓H2SO4能干燥HCl,所以浓硫酸也能干燥HBr
D.可用F2与NaCl溶液反应产生Cl2,验证F2的氧化性大于Cl2
【答案】B
【解析】A.加碘盐中碘元素以形式存在,不是单质碘,而淀粉只有遇到单质碘才会变蓝,故加碘盐不能使淀粉变蓝,A错误;
B.液溴易挥发,且溴的密度大于水的密度,溴在水中溶解度较小,故存放时加水液封可减少溴的挥发,B正确;
C.HBr的还原性强于HCl的还原性,浓具有强氧化性,会与HBr发生氧化还原反应2HBr + H2SO4(浓)Br2 +SO2+2H2O,因此不能用浓干燥HBr,C错误;
D.的氧化性极强,会先与溶液中的水发生反应2F2 + 2H2O = 4HF + O2,无法置换出,不能验证的氧化性大于,D错误;
故选B。
2.(2026·北京·三模)下列和含氯元素物质有关的现象,说法不正确的是
A.钠在氯气中燃烧,发出黄色火焰并生成白烟
B.氯水长时间放置,黄绿色变浅,酸性减弱
C.稀释浓溶液,溶液由绿色变为蓝色
D.打开装有浓盐酸的试剂瓶,瓶口会出现白雾
【答案】B
【解析】A.钠的焰色试验显黄色,在氯气中燃烧生成白色的NaCl固体小颗粒,现象为黄色火焰、白烟,A正确;
B.氯水中存在反应,久置时HClO见光分解为HCl和O2,平衡右移,Cl2浓度降低导致黄绿色变浅,同时生成更多强酸HCl,溶液酸性增强而非减弱,B错误;
C.浓溶液中存在平衡,黄色的和蓝色的共存使溶液呈绿色,稀释时平衡右移,蓝色的水合铜离子占比升高,溶液变为蓝色,C正确;
D.浓盐酸具有强挥发性,挥发出的HCl气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,呈现白雾,D正确。
3.(2026·河南周口·三模)从海水中获得液体Q的转化过程如图(略去部分操作、参与反应的物质和反应条件),其中X为海水中质量分数最大的溶质,Y和Q为同主族相邻元素的单质。下列说法正确的是
A.气体Y具有漂白性,可用于自来水消毒
B.电解固体X的水溶液,在阴极可获得气体Y
C.液体Q只能通过置换反应制备
D.向溶液Z中通入,得到的溶液R呈酸性
【答案】D
【分析】根据已知信息可推知X为NaCl,Y为Cl2,Z为溴水,R为含的溶液,Q为液体Br2。
【解析】A.Cl2可用于自来水消毒,但Cl2不具有漂白性,A错误;
B.电解NaCl溶液在阳极可获得气体Cl2,B错误;
C.含的溶液可被强氧化剂氧化获得液体Br2,发生的反应不一定是置换反应,C错误;
D.向溴水中通入SO2可得到含HBr、H2SO4的强酸性溶液,D正确;
4.(2026·福建宁德·二模)某化学小组在实验室利用氯气氧化浓强碱溶液制备,并用测定补血剂中二价铁的含量。下列说法正确的是
A.装置A用于制备氯气
B.装置B制备的离子方程式为:
C.装置C蒸发结晶得到粗产品
D.装置D用于测定补血剂中二价铁的含量
【答案】B
【解析】A.装置A中物质是MnO2和浓盐酸,反应原理确实可以制取氯气,方程式为:,但是这个反应需要加热,图中装置A不完整,A错误;
B.装置B中用Cl2通入K2MnO4强碱溶液中制备KMnO4,离子方程式为:,B正确;
C.装置C表示通过蒸发结晶得到KMnO4粗产品,但KMnO4受热不稳定,温度过高时容易分解,导致产品损失或纯度降低,因此不能直接用普通蒸发结晶的方法得到KMnO4粗产品,通常应采用浓缩后冷却结晶等更温和的方法,C错误;
D.装置D的原理是用酸性KMnO4溶液滴定补血剂中的Fe2+,反应为:;这个反应原理本身可以用于测定Fe2+含量,但是图中使用的是带橡胶管的碱式滴定管,酸性KMnO4具有强氧化性,会氧化腐蚀橡胶管,酸性KMnO4溶液应装在酸式滴定管中,D错误;
故答案选B。
5.(2026·浙江·模拟预测)某研究小组利用图示装置验证非金属性 Cl > C > Si,并进行有机反应探究。下列说法正确的是
A.装置 A 中用 MnO2 替代 KMnO4也能达到实验目的,且反应更可控
B.装置 B 中盛放饱和NaHCO3溶液,既能除去 HCl又能降低Cl2的溶解度
C.若将 C 中固体换为苯,开启 A 后在光照条件下,C 中发生取代反应生成氯苯
D.装置 D 中产生白色沉淀,不能证明非金属性 Cl > C > Si,且装置存在环保缺陷
【答案】D
【解析】A.装置A用来制备,用 MnO2 替代 KMnO4需要加热,图中没有加热装置,无法达到实验目的,A错误;
B.装置B除去中的应用饱和食盐水,不能用饱和溶液,B错误;
C.苯与发生取代反应需要作催化剂,光照下不发生取代反应,C错误;
D.要证明非金属性 Cl > C > Si,需比较最高价氧化物对应水化物的酸性,本实验中无法比较和、的酸性,故不能证明非金属性 Cl > C > Si,且装置缺乏尾气处理装置,有环保缺陷,D正确;
故选D。
6.(2026·山西晋城·三模)是一种淡黄色油状液体,常用作消毒剂、漂白剂,实验室用如图装置制备,其原理为。已知:易水解,沸点为,极易爆炸,自燃爆炸点为95℃。下列说法正确的是
A.装置甲选用的试剂X可以是或
B.仪器a可用球形冷凝管代替,且出水口位置为下口
C.反应一段时间后,观察到装置丙中有油状液体,控制水浴温度为71~95℃
D.装置丁中碱石灰的作用仅为吸收未反应的
【答案】C
【分析】甲制备氯气,乙中氯气和氯化铵溶液反应制取NCl3,丙收集NCl3,丁除去尾气和防止空气中的H2O进入装置丙使NCl3水解。
【解析】A.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下才能反应放出氯气,装置甲在常温下制备氯气,选用的试剂X不能是,故A错误;
B.仪器a需用直形冷凝管,球形冷凝管的球形部位会积留残液,且出水口位置为上口,故B错误;
C.NCl3为黄色油状液体,沸点为71℃,极易爆炸,自燃爆炸点为95℃。控制水浴温度为71~95℃目的是使生成的NCl3以蒸气形式从反应装置乙中分离出来,同时防止温度过高引发爆炸,故C正确;
D.装置丁中碱石灰可吸收未反应完的,同时可防止空气中的H2O进入装置丙使NCl3水解,故D错误;
选C。
7.(2025·广东惠州·模拟预测)利用如图装置对氯气的制备与性质进行一体化实验探究,下列说法错误的是
A.将KMnO4换成MnO2,反应不能进行
B.淀粉-KI试纸变蓝,体现了I-的还原性
C.湿润红色纸条褪色,说明Cl2具有漂白性
D.将气球收集的气体通入NaOH溶液中,发生反应:Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O
【答案】C
【分析】该一体化实验装置以高锰酸钾固体和浓盐酸反应制备,经饱和食盐水除去HCl杂质后,用无水氯化钙干燥,再依次通过淀粉-KI试纸、湿润蓝色石蕊试纸、湿润红色纸条、干燥红色纸条,最后用气球收集尾气,用于探究的漂白性、氧化性等性质。
【解析】A.和浓盐酸反应制取氯气需要加热,该装置没有加热装置,更换后反应不能进行,A正确;
B.淀粉试纸变蓝,是因为将氧化为,失电子作还原剂,体现了的还原性,B正确;
C.本身不具有漂白性,湿润红色纸条褪色,是与水反应生成的次氯酸具有漂白性,C错误;
D.氯气与氢氧化钠溶液反应生成、和水,离子方程式书写正确,D正确;
故选C。
8.(2026·陕西咸阳·模拟预测)氯气及部分氯的化合物转化关系如图所示,X的浓溶液易挥发,W中Cl的化合价为+5价。
下列有关说法错误的是
A.Z的水溶液中存在三种分子
B.可用pH试纸测Y的水溶液的pH
C.Y是“84”消毒液的有效成分
D.反应②中,W与M的物质的量之比为
【答案】B
【分析】图中物质为氯气或含氯化合物,X的浓溶液易挥发,X为HCl,W中Cl的化合价为+5价,为NaClO3,则Z为Cl2,M为NaCl,Y为NaClO;
【解析】A.Z为Cl2,其水溶液中存在H2O、Cl2、HClO三种分子,故A正确;
B.Y为NaClO,其水溶液有漂白性,不能用pH试纸测其水溶液的pH,故B错误;
C.Y为NaClO,是“84”消毒液的有效成分,故C正确;
D.W为NaClO3,M为NaCl,反应②的化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,故NaClO3与NaCl的物质的量之比为,故D正确;
答案选B。
9.(2026·辽宁锦州·二模)原子序数依次增大的三种元素分别形成单质甲、乙、丙,其中乙为生活中用量最大的金属单质,丙在常温下为深红棕色液体,甲、乙、丙与三种元素形成的二元化合物、、的相互转化关系如图所示(省略反应条件)。下列说法正确的是
A.乙与丙可以直接化合生成
B.乙与水蒸气反应可生成一种黑色固体
C.用酸性溶液可以鉴别和
D.工业上通过热分解法制备乙
【答案】B
【分析】原子序数依次增大的三种元素分别形成单质甲、乙、丙,乙为生活中用量最大的金属单质,乙是Fe,丙在常温下为深红棕色液体,丙是Br2,根据转化关系图,X和Fe反应生成Y,Y和Br2反应生成Z,可以推知X为HBr、Y为FeBr2、Z为FeBr3 ,甲为H2。
【解析】A.乙(Fe)与丙(Br2)在加热条件下可反应生成FeBr3,而Y为FeBr2,A错误;
B.乙(Fe)与水蒸气在高温条件下反应生成黑色固体为四氧化三铁,B正确;
C.Y为FeBr2,其中Fe2+、Br-都具有还原性,可以使酸性溶液褪色,Z为FeBr3 ,其中Br-具有还原性,也可以使酸性溶液褪色,不能用酸性溶液鉴别和,C错误;
D.工业上通过热还原法(如CO还原赤铁矿)制备Fe,热分解法适用于制备Hg、Ag等不活泼金属,D错误;
故选B。
10.(2026·宁夏吴忠·三模)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,当氯气不再逸出时,固液混合物中仍存在盐酸和MnO2,某化学兴趣小组进行如下实验,探究物质氧化性、还原性的影响因素。下列推测错误的是
序号
实验操作
试剂
产物
I
较浓
有氯气
II
KCl固体
有氯气
III
KCl固体固体
无氯气
A.若将该反应设计为原电池,则电池正极反应为
B.由实验I可知,c(H+)升高,MnO2的氧化性增强
C.由实验II可知,Cl-的还原能力与其浓度有关
D.相同浓度KCl、KI与MnO2反应所需pH,前者高于后者
【答案】D
【分析】该实验是探究氧化还原反应中氧化性和还原性的变化规律,以实验室制氯气的反应为基础,探究物质的氧化性和还原性与浓度的关系,从而得到浓度影响物质氧化性和还原性强弱的一般规律。
【解析】A.将该反应设计为原电池,正极上得到电子发生还原反应,A正确;
B.实验I加浓硫酸,升高,有氯气生成,说明的氧化性增强,B正确;
C.实验II加固体,浓度增大,有氯气生成,说明浓度影响其还原能力,C正确;
D.结合还原性:,知更容易被氧化,故在酸性条件下将氧化所需浓度更小,溶液的pH更高,D错误;
故选D。
11.(2026·安徽安庆·三模)SOCl2在农药、制药行业用途广泛。一种制备SOCl2的装置如图所示:
下列说法错误的是
A.SOCl2的VSEPR模型为四面体形
B.试剂X为饱和食盐水,可除去Cl2中的HCl气体
C.碱石灰的作用是吸收SO2和Cl2,防止污染环境
D.将AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热,可制得无水AlCl3
【答案】C
【分析】本实验核心目的是制备,左侧装置为与浓盐酸加热制备,依次通过除杂、干燥装置将纯净干燥的通入三颈烧瓶;右侧装置为70%硫酸与反应制备,经浓硫酸干燥后通入三颈烧瓶;三颈烧瓶中、与在活性炭催化下反应生成,球形冷凝管起冷凝回流作用,末端碱石灰用于吸收尾气,同时防止空气中水蒸气进入反应装置。
【解析】A.中中心S原子的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,A正确;
B.浓盐酸易挥发,制备的中混有HCl杂质,饱和食盐水中浓度大,可抑制溶解,同时吸收HCl,试剂X为饱和食盐水,B正确;
C.碱石灰除吸收未反应的和防止污染环境外,还可防止空气中的水蒸气进入反应装置使发生水解,C错误;
D.与水反应生成和,可抑制水解,将与混合加热可制得无水,D正确;
故选C。
12.(2025·河北·模拟预测)化学是一门以实验为基础的学科,下列实验操作、现象和结论有错误的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将溶液和溶液分别暴露在空气中
溶液会生成白色烟雾
水解能力:
B
将绿矾隔绝空气加热分解产生的气体通入溴水中
溴水褪色
具有漂白性
C
将溶液与溶液混合
生成白色沉淀
酸性:
D
向紫色石蕊溶液中加入氯水
溶液只变红
氯水完全变质
【答案】B
【解析】A.溶液中剧烈水解,瓶口会生成白色烟雾(与的混合物),溶液的水解程度相对较弱,无此现象,证明水解能力:,A正确;
B.绿矾隔绝空气加热分解方程式为,溴水与发生反应:,溶液褪色体现了的还原性,而不是漂白性,B错误;
C.将溶液与溶液混合生成白色沉淀,离子反应方程式为:,根据“强酸制弱酸”原理,说明酸性:,C正确;
D.向紫色石蕊溶液中加入新制氯水,溶液应先变红后褪色,若紫色石蕊溶液只变红不褪色,说明氯水完全变质为盐酸,D正确;
故选B。
13.(2025·河南开封·模拟预测)某化学兴趣小组设计实验制备氯气:加热二氧化锰和2mol/L稀盐酸混合物,未收集到气体。为了探究二氧化锰和盐酸反应的条件,将上述液体一分为二进行如下实验。
实验
实验操作及现象
试管甲
加入硫酸使溶液中,加热可见黄绿色气体生成
试管乙
加入固体氯化钠使溶液中,加热可见黄绿色气体生成
下列说法正确的是
A.试管甲中硫酸是反应的催化剂
B.两支试管中氯离子均被氧化
C.对反应的影响小于
D.二氧化锰制氯气的条件是
【答案】B
【解析】A.硫酸只是提供氢离子,并且催化剂只能加快反应速率,不能改变反应的方向,A错误;
B.两支试管中均生成了黄绿色的氯气,说明氯离子被氧化,B正确;
C.、较低,需要增大到一定浓度才能被氧化,由实验可知,时放出氯气,放出氯气,所以氧化盐酸的反应中变化的影响大于,C错误;
D.由前分析,氯气生成的关键是氢离子和氯离子的浓度达到阈值,而非总HCl浓度,D错误;
故选B。
14.(2026·山西忻州·模拟预测)实验室利用红磷、、去离子水可制取氢碘酸溶液,其制备装置如图所示。
制备原理
相关性质
①氢碘酸溶液易挥发
②在126.5℃~127.5℃时氢碘酸和水形成共沸混合物,该共沸混合物中HI的质量分数为57%
③HI易被空气中的氧化
实验步骤
步骤1:将10.8 g红磷粉末和127 g碘单质粉末通过进料口加入三颈烧瓶中,轻轻晃动三颈烧瓶使之混合均匀。
步骤2:打开滴液漏斗旋塞非常缓慢地滴加去离子水,保证反应平稳进行。
步骤3:反应完毕后,调节加热器温度进行蒸馏,收集127℃的馏分。
回答下列问题:
(1)粉碎碘单质需要在___________中进行(填仪器名称)。
(2)实验时,红磷要稍过量,其主要目的是___________。
(3)图中碱石灰的作用是___________。
(4)步骤3蒸馏过程中,发现接收器中收集到的氢碘酸显示微黄色,其中可能溶有的杂质是___________(填化学式)。若温度计的水银球比图中位置更靠上,则可能会收集到___________杂质(填“高沸点”或“低沸点”)。
(5)R处的橡胶塞需用石蜡油浸泡过后再使用,其原因是___________。
(6)蒸馏完毕后,收集到100 g氢碘酸溶液,则碘元素的有效利用率为___________%(小数点后保留1位)。
(7)长时间保存氢碘酸溶液需要在试剂瓶中加入一些红磷,其目的可能是___________。
【答案】(1)研钵
(2)确保碘单质完全反应,避免未反应的碘单质混入产物中
(3)吸收挥发的HI,防止污染环境
(4) 高沸点
(5)氢碘酸腐蚀橡胶塞,浸泡石蜡油后可隔绝氢碘酸与橡胶塞的接触
(6)44.5
(7)防止氢碘酸被氧化
【分析】实验室利用红磷、、去离子水可制取氢碘酸溶液,步骤1反应为,步骤2反应为,因为在126.5℃~127.5℃时氢碘酸和水形成共沸混合物,该共沸混合物中HI的质量分数为57%,步骤3收集的馏分为氢碘酸和水形成的共沸混合物。
【解析】(1)实验室将固体粉碎常在研钵中进行。
(2)碘单质受热易升华,应尽可能使之完全反应,所以红磷要稍过量,否则未反应的会混入到氢碘酸中。
(3)HI会污染环境,显酸性,可用碱石灰吸收挥发的HI。
(4)根据氢碘酸溶液的颜色可知可能有少量的因升华而混入到氢碘酸中;水银球靠上,则温度计示数达到127℃时,蒸馏头支管口处的温度已经超过127℃,因此会收集到高沸点的杂质。
(5)酸性物质能够腐蚀橡胶,橡胶塞用石蜡油浸泡后可将橡胶塞与挥发的氢碘酸隔开,避免被腐蚀。
(6)初始碘元素的物质的量为,收集到的氢碘酸溶液中碘元素的物质的量为,故碘元素的有效利用率为。
(7)由于氢碘酸易被氧化生成,加入一些红磷可将重新转化为氢碘酸。
15.(2026·安徽滁州·模拟预测)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取高纯AlCl3并进一步制备人造蓝宝石(Al2O3)的一种工艺流程示意如下:
已知:相关物质的沸点如表所示
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180(升华)
300(升华)
1023
请回答下列问题:
(1)铁位于元素周期表第四周期第___________族。
(2)“300℃真空焙烧”的作用:一是除去铝土矿中的水分,二是使固体的气孔数目增多。若不“除水”,可能导致___________、“气孔数目增多”有利于___________。
(3)“950℃氯化”时发生多步反应,其中Al2O3转化为AlCl3和CO的化学方程式为___________。
(4)向AlCl3粗产品中加入NaCl熔融物中含有、等离子,则的结构式为___________。
(5)“升华”产生的废渣中,含有的化合物主要为___________(写化学式);“气相沉积”生成的气体可返回“___________”工序循环利用。
(6)尾气用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的盐主要有3种,其化学式分别为___________。
(7)湿法制备无水氯化铝的原理:将与SOCl2混合并加热,写出相应的化学方程式___________。
【答案】(1)VIII
(2)后续生成的氯化物水解,或导致焦炭与水蒸气反应生成/(或发生爆炸)、降低反应效率(合理即可) 增大气固反应物的接触面积,加快“氯化”反应速率(合理即可)
(3)(写高温也可)
(4)
(5) “氯化”或“氯化”
(6)、、
(7)
【分析】铝土矿主要成分为,含有、等杂质,经300℃真空焙烧除水增孔后,在950℃下与焦炭、氯气、氧气发生反应,、、等氧化物转化为相应的氯化物、、,C最终转化为;由表格数据知,“冷却”过程中,四氯化硅、、、气体与金属氯化物分离,冷却至室温、、气体进入尾气,得到;氯化铝粗品中加入氯化钠增大熔融物的离子化程度,便于后续发生金属置换反应;加入铝粉将转化成进入废渣,最后通气相沉积制人造蓝宝石。
【解析】(1)铁的原子序数为26,价电子排布式为,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族;
(2)若不除去水分,氯化过程中等遇水发生水解,生成等,降低产率和纯度;气孔增多后固体比表面积增大,更有利于与固体接触,加快“氯化”反应速率,使反应更充分;
(3)反应物为、加入的焦炭和通入的,产物为和CO,根据得失电子守恒、原子守恒配平反应方程式为:。
(4)是缺电子分子,Al原子有空轨道,可以接受孤电子对形成配位键,故是由2个分子和1个离子(来自)反应生成,其结构可视为一个分子和一个离子通过氯桥键结合而成,故结构式为: ;
(5)加入Al粉可将还原为,根据表格,沸点为1023℃,300℃下不会升华,留在废渣中;气相沉积中与反应生成和,可返回“氯化”工序循环使用;
(6)尾气中含有的,与足量的NaOH冷溶液发生反应:、,生成三种盐;
(7)可与结晶水反应,生成和HCl气体,带走水分同时抑制水解,从而得到无水,根据原子守恒配平反应方程式为:。
16.(2026·天津·二模)碘酸钾是重要的微量元素碘的添加剂。实验室设计了如下实验流程制取并测定产品中的纯度:
其中制取碘酸的实验装置如图,有关物质的性质如表所示。
物质
性质
HIO3
白色固体,能溶于水,难溶于CCl4
KIO3
①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇
②碱性条件下易发生氧化反应:
回答下列问题:
(1)A中盛放浓盐酸的仪器名称为___________。
(2)B中加入CCl4的目的是___________。
(3)B中水的作用:一是作反应物,二是___________。
(4)B中I2完全反应的现象为___________。
(5)C中发生的主要反应的离子方程式为___________。
(6)“中和”之前,将HIO3溶液煮沸至接近于无色的目的是___________,避免降低KIO3的产率。
(7)取1.000 g产品配成250 mL溶液,每次精确量取25.00 mL溶液置于锥形瓶中,加入足量KI溶液和稀盐酸,再加入几滴淀粉溶液作指示剂,用0.1000 mol·L-1溶液滴定:。3次实验消耗Na2S2O3溶液体积的平均值为26.40 mL,则产品中KIO3的质量分数为___________%(保留小数点后两位)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗)
(2)溶解,增大与的接触面积,加快反应速率
(3)溶解生成的,便于分离出产物
(4)下层溶液由紫红色变成无色
(5)
(6)除去溶解的,防止被氧化
(7)94.16
【分析】装置A用于制取Cl2,发生的反应为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,装置B中发生的是制取HIO3的反应,装置C为尾气处理装置,既要吸收尾气,还要防止倒吸。
【解析】(1)由装置图可知,盛放浓盐酸的仪器带有平衡压强的侧管,为恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗)。
(2)I2、Cl2均易溶于CCl4,加入CCl4可以溶解I2,使反应物充分混合接触,加快反应速率。
(3)反应生成的HIO3易溶于水、难溶于CCl4,水可以溶解HIO3,后续通过分液即可分离得到HIO3水溶液。
(4)I2溶于CCl4显紫红色,当I2完全被氧化为HIO3进入水层后,下层有机层的紫红色褪去,变为无色。
(5)C为尾气处理装置,用NaOH溶液吸收未反应的Cl2防止污染空气,Cl2与OH-发生歧化反应,生成氯离子、次氯酸根和水,离子方程式为:。
(6)溶液中溶解的Cl2在中和时会与KOH反应生成ClO-,根据题目信息ClO-可将氧化为,煮沸可以除去溶解的Cl2,避免KIO3产率降低。
(7)根据反应+5I-+6H+=3I2+3H2O和I2+2=2I-+,可得关系式KIO3∼6。计算得n(Na2S2O3)=0.1000mol/L×26.40×10-3L=2.64×10-3mol,250mL溶液中,m(KIO3)=4.4×10-3 mol×214g/mol=0.9416g,质量分数为。
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