内容正文:
第16讲
氯气的实验室制法卤族元素
1.利用氯气的性质和反应,设计氯气的制备、提纯、检验等简单任务的方案。
2.从物质类别和氯元素价态变化的视角说明含氯物质的转化路径。
复习目标
3.以卤族元素为例,了解同主族元素性质的递变规律。
4.以海水等的开发利用为例,了解依据物质性质及其变化综合利用资源的方法。
考点一氯气的实验室制法
必备知识·梳理夯实
(3)制取过程(以MnO2与浓盐酸反应为例)
发生装置一固体+液体△,气体
1.Cl2的实验室制法
用
除去HCl,再用
(1)制取原理
除杂方法
除去水蒸气
强氧化剂[如KMnO4、KClO,、MnO2、Ca(ClO)2等]
收集方法一→向上排空气法或排
法
与浓盐酸反应可制取氯气。如MnO,和浓盐酸反应的
①用湿润的
试纸,试纸变
化学方程式为
蓝
浓盐酸表现的性质为
和
②用湿润的
石蕊试纸,试
验满方法
纸先变红后褪色
10
0
其他制备氯气的反应原理
③根据集气瓶中气体的颜色判断
D14HCl K2Cr20]=2KCl+2CrCl3 7H20+
是否集满
3CL,↑
用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收
尾气处理
②16HCl+2KMn04—2KCl+2MnCl,+8H,0+
5Cl2↑
(4)注意事项
①反应物:必须用浓盐酸,稀盐酸与M02不反
③6HCl(浓)+KCl03=KCl+3H,0+3Cl,↑
应;若MnO2足量,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐
④4HCl+Ca(Cl0)2=CaCl2+2H,0+2Cl2↑
酸后,反应即停止,浓盐酸中HC不能完全反应。
其中,使用稀盐酸就可以发生反应①②④产生氯
②加热:采用小火缓慢加热,以减少HCl的挥发。
气;在需要浓盐酸的反应中,如不用浓盐酸,亦可用
③尾气处理:用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清
NaCl(固体)跟浓硫酸来代替,如:2NaCl+MnO2+
石灰水吸收,原因是澄清石灰水浓度较小,吸收不
完全。
3H,S0.(浓)△2NaHs0,+MnS0,+CL,↑+2H,0。含
④仪器拆卸:实验结束后,先使反应停止并排出残
氯气的尾气处理通常用aOH溶液吸收。
留的CL2后,再拆卸装置,避免污染空气。
(2)实验装置
2.实验装置改进
令浓盐酸4必须用浓盐酸;加热温度不
(1)制备装置
宜过高,减少HCI挥发
食浓盐酸
MnO,
浓盐酸
橡皮管a
NaOH
溶液
除HCI气体除H,O(g)
吸收多余氯气
ZKMnO
发生装置
净化装置
收集装置尾气吸收装置
教材装置
改进装置
橡皮管a的作用:
【易错辨析】
(1)含4 mol HCI的浓盐酸与足量MnO2反应,可制备
(2)净化装置
22.4LCL,(标准状况)。
(2)用饱和NaHCO,溶液除去CL2中混有的HCl。
(3)用浓硫酸或碱石灰干燥C12
饱和
食盐水
(4)可用排饱和食盐水法收集CL2。
除HCI
饱和食盐水
(5)常用饱和石灰水吸收尾气中的C2。
教材装置
改进装置
(6)用干燥的淀粉-碘化钾试纸检验CL,是否收集满。
改进后的作用
()
①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性
(7)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶
解度。
外,还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞,
(8)用NaOH溶液吸收多余的CL,时,导气管不能伸到
则现象为长颈漏斗中液面上升。
液面以下,原因是防止倒吸。
②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
(9)一套完整的制气装置包括:发生装置→净化装置
(3)干燥装置
收集或性质验证装置→尾气处理装置。()
(10)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。
(
浓硫酸
考点突破·能力提刊
除H,O
无水CaCl
教材装置
改进装置
微考点1氯气的制取及性质综合实验
改进后的作用:用无水氯化钙或五氧化二磷固体1.(2026·河北邯郸名校联考)按下图制取氯气,并检
同样能吸收氯气中的水蒸气,且操作方便安全,但不能
验氯气是否具有漂白性。下列说法正确的是
102
(
用碱石灰。
浓盐酸
3.Cl2的工业制法
(1)电解饱和食盐水:
NaOH
(2)电解熔融NaCl:
溶液
溶液
4.CL,性质实验探究的示例分析
KMnO,饱和食盐水湿润的红布条
A.在烧瓶内的反应中,HC只表现出还原性
B.紫色的石蕊溶液先变红,后褪色
C.湿润的红布条褪色证明Cl2具有漂白性
D.将NaOH溶液改为澄清石灰水,可制备漂白粉
2.(2026·广东汕头一模)18世纪70年代,瑞典化学
装置
试剂
实验现象
实验目的
家舍勒发现一种黄绿色、有刺激性气味的气体,某兴
浓硫酸
验证干燥的氯
趣小组利用下列装置进行如下实验,操作正确且能
气无漂白作
达到目的的是
()
干燥红色布条
无明显变化
用,湿润的氯
浓盐酸
气(含HCI0)
C
湿润红色布条
红色布条褪色
有漂白作用
高锰
一酸钾
溶液由浅绿
FeCL,溶液
验证氯气具有
A.制备气体
B.闻气体气味
色变棕黄色
强氧化性,可
干燥的气体尾气吸收
淀粉-KI溶液
溶液变蓝色
与金属及还原
的和
NaHCO.
Mg或Na
产生白烟
性化合物反应
溶液
鲜花
NaOH溶液
吸收多余的氯气
C.除去气体中的杂质HC
D.验证气体的漂白性
3.(2024·河北统考)实验室利用反应KC103+6.某化学研究性学习小组,按如图所示装置制备
6HC1(浓)—KCl+3Cl2↑+3H20制取Cl2时,下列
NaClO溶液(部分夹持装置省去)。
装置不能达到相应实验目的的是
(
已知:室温下,饱和NaClO溶液pH=11。
令浓盐酸
碱石灰
搅拌
饱和
KCIO.
固体
NaHCO
溶液
饱和
饱和NaOH
食盐水
溶液
B
C
D
A.制备Cl2
B.净化CL2
(1)图中A为实验室制备C2的发生装置,可以选用
图中
(填“甲”“乙”或“丙”)装置,用该
装置制备CL2反应的化学方程式为
C.干燥Cl2
D.收集Cl
4.(2026·天津模拟)欲用如图所示的装置制备干燥
的氯气,下列相关说法中正确的是
食浓盐险
甲
(2)B装置中仪器a的名称是
103
浓硫酸饱和食盐水
NaOH溶液
B装置可除去氯气中的氯化氢杂质,此外还有
甲
分
入
戊
A.装置甲烧瓶内装入的固体是MnO,
(写出一点)
B.按气流方向,装置的连接顺序是aedcbgfcbh
的作用。
C.装置乙可干燥氯气,还可防止装置戊中水蒸气进
(3)反应一段时间后,经测定C瓶溶液的pH=12,预
入集气瓶
D.可用干燥的淀粉-KI试纸检验氯气
测其中溶质除NaCl外,还可能有
5.(2025·南京模拟)实验室在低温条件下将Cl2通入
(填化学式)。
KOH溶液制取KCIO溶液。下列实验装置和操作不
微考点2氯气的实验室制取创新设计及应用
能达到实验目的的是
(
稀盐酸
7.(2025·晋陕青宁适应性演练)已知在强碱溶液中
K,MnO4可被CL2氧化为KMnO4。某实验小组使用
气体
K,MnO,和MnO2的固体混合物,按照下图步骤依次
MnO,
饱和
食盐水
操作,制备KMnO:固体。各步骤中装置和原理不能
甲
达到相应实验目的的是
()
搅拌
气体
气体
令浓盐酸
KOH
NaOH
溶液
,冰水浴
溶液
丙
MnO.
MnO
KOH
A.用装置甲制取C
溶液
饱和
B.用装置乙除去CL2中混有的HCI
食盐水
C.用装置丙制取KCIO溶液
D.用装置丁吸收尾气中的Cl2
A.分离固体混合物
B.制取C2
10.(2025·湖北部分重点校期初联考)FCl,(易升华)
CL
是常见的化学试剂,可通过下列实验制备FeCl,下
蒸发
列说法中错误的是
()
结晶
饱和
碱石灰
K.MnOa
NaOH
食盐水
铁粉硬质玻璃管
碱性溶液溶液
C.氧化K2MnO
D.得到KMnO4固体
收集器
冷水
B
D
8.(2026·湖南名校联盟联考)如图是实验室制备氯
气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。
A.装置F的作用是尾气吸收,并防止空气中的水
下列说法错误的是
(
蒸气进入收集器
B.硬质玻璃管直接连接收集器的优点是不易因为
NaBr
盐
溶液
FeCl,固体积聚而造成堵塞
C.实验室配制FeCl,溶液时应先将FeCl,固体溶于
少量盐酸,再加水稀释
D.实验开始时,应先点燃D处酒精灯,后点燃A处
饱和食盐水
KI溶液和苯NaOH溶液
酒精灯
D
E
11,(2026·辽宁抚顺六校联考)二氧化氯(C102)是
A.装置A烧瓶内的试剂可以是MnO,
种黄绿色气体,沸点为11℃,不稳定,在混合气体
B.装置B具有除杂和贮存气体的作用
中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上
C.实验结束后,振荡D会观察到液体分层且上层呈
常用作水处理剂、漂白剂。C02易溶于水但不与
104
紫红色
水反应,其水溶液在温度过高时有可能爆炸。某小
D.利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性依次
组按照如图实验装置制备CIO2并验证其某些性
减弱
质。回答下列问题:
9.(2026·山东滨州高三检测)三氯化碘(ICL3)在药物
令稀硫酸
合成中用途非常广泛,其熔点:33℃,沸点:73℃,遇
氮气
水易反应。实验室可用下图装置(部分夹持装置已
I NaOH
KClO,和草
溶液
略去)制取ICl3,制备的反应原理:L2+3CL2一
酸H,C,0)
B
2ICL3。下列说法不正确的是
(
(1)实验时A装置需要控制温度为60~80℃,则A
浓盐酸
装置加热的方式是
,该加热方式的优
碱石灰
点是
饱和食盐水氯化钙
(2)通入氮气的主要作用有两个,一是可以起到搅
甲
丙
拌作用,二是
A.利用装置甲制备氯气可选用的药品为高锰酸钾
和浓盐酸
(3)B装置的作用是
B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生
堵塞
C装置用来吸收CO2,则C中液体宜选用
C.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2
(填序号)。
D.装置丁中生成ICl3,碘元素的化合价为-3价
①热水
②冰水
③饱和食盐水
(4)D装置中ClO2与NaOH溶液反应可生成等物
(1)该实验中A部分的装置是
(填字母)。
质的量的两种钠盐,其中一种为NaClO2,D装
置中生成这两种钠盐的化学方程式为
饱和NaClO2溶液在温度低于38℃时析出晶体
NaC102·3H20,在温度高于38℃时析出晶体
NaClO2。请补充从NaClO2溶液中制得NaClO,
晶体的操作步骤:
(2)装置B中的现象是
;b.
;c.洗涤;
d.干燥。
(3)请写出装置D中发生反应的离子方程式:
12.某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸溶
液反应可制取氯气,化学方程式为Ca(Cl0),+
装置E的作用是
CaC,+2H,S0,△2CaS0,+2CL,↑+2H,0,他们设
(4)请帮助他们设计一个实验,证明洗气瓶C中的
计如图实验装置制取氯气并验证其性质。请回答
亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤):
下列问题:
(5)制取Cl2的方法有多种,若A部分的装置是a,
请再写出一种制备方法:
淀粉-KI
Na s0.
Fecl
105
溶液
溶液
溶液
B
D
(用化学方程式表示)。
考点二
卤族元素
必备知识·梳理夯实
3.氯、溴、碘的化学性质比较
反应通式:
1.卤族元素
与水
(X=Cl、Br、I):
的反应
卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第
HCl2、Br2、I,与水反应越来越弱
族,包括氟(F)、氯(CI)、溴(Br)、碘(I)等,其
与碱
反应通式:
(NaOH
(X=Cl、Br):
基态原子的价电子排布均为
的反应
歧化反应,X,既是氧化剂又是还原剂
2.卤素单质的物理性质
都能与部分金属反应生成金属卤化物:
性质
F,
Cl2
Br2
氧化性
」氧化性强弱:C2Br21,阴离子的还原性:
颜色
浅黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
Cl-BrI
L,与Ee反应生成FeL,其他生成feX
状态
气态
气态
液态
固态
[微点归纳]F,与水剧烈反应,故F2不能从其
水溶液颜色
浅黄绿色
橙黄色
黄褐色
他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。
有机溶剂
4.卤素离子(X)的检验
黄绿色
橙红色
紫红色
中的颜色
(1)AgNO,溶液—沉淀法
密度
小→大
向未知液中滴
一①若生成
色沉淀,则有C1
熔沸点
低→高
加AgNO,溶液
②若生成
色沉淀,则有Br
和稀硝酸
③若生成
色沉淀,则有
(2)置换—萃取法
(3)海带提取碘
加入CCI4(下层)
①实验流程
加适量新制饱和氯水。或汽油(上层)
未知液
振荡
振荡
干海带
灼烧
海带灰
浸泡
悬浊液
过滤含的
溶液
红棕色或橙红色,表明有
有机层呈
紫色、浅紫色或紫红色,表明有
晶体碘,蒸馏碘的有
,加CCL或苯含L,的
适量Cl
机溶液
萃取、分液溶液
(3)氧化
-淀粉法检验I
也可用H,0,氧化1,离子方程式为H,02+2+2H
加入适量新制饱和氯水(或H202溶液)
未知液
L+2H,0
振荡
淀粉溶
振荡
→溶液出现
色,表明有I
②加入适量C,时发生反应的离子方程式:
5.卤素单质及其化合物的特殊性
7.卤素互化物、拟卤素
(1)F无正价,无含氧酸,非金属性最强,2用电
解法制取;F2与水剧烈反应:2F2+2H20一4HF+02;
(1)卤素互化物
HF熔、沸点在HX中最高,在标准状况下为液体(沸点
由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。
19.54℃),氢氟酸是弱酸,剧毒,有强腐蚀性,能腐蚀
如Br、ICl、BrF3、CIF,。卤素互化物与卤素单质的性质
玻璃,保存在铅制器皿或塑料瓶中。CaF2不溶于水,
相似,有较强的氧化性,如能与金属、H0、NaOH等
实验室常用CaF,(萤石)与浓硫酸在铅皿中反应制备
反应。
HF气体:CaF2+H,S0.(浓)△CaS0,+2HF↑。
以B为例,写出下列反应的化学方程式
(2)Br,是常温下唯一呈液态的非金属单质;液溴
+Mg
易挥发且有毒,通常用水液封保存,不能用橡胶塞。
(3)L2易升华,淀粉遇L,变蓝。食用盐中加KIO
+H,0
IBr
可防治甲状腺肿大。
NaOH
(4)AgF易溶于水,无感光性。AgBr可用于感光
106
材料,Ag可用于人工降雨。
(2)拟卤素
6.卤素的提取
有些多原子分子与卤素单质性质相似,其阴离子
(1)海水提取氯—一氯碱工业
海水一→粗盐粗制饱和电解阳极产物:
与卤素阴离子性质相似。如:氰(CN)2、硫氰(SCN)2、
食盐水阴极产物:
氧氰(OCN)2
电解过程反应的化学方程式为
8.卤素化合物的相似性和递变性(F、Cl、Br、I)
化合物
性质
备注
(2)海水提取溴
①工艺流程
稳定性:
HF为弱酸,能腐蚀
海提取苦硫酸酸化
含B
空气
含Br,
S0,
吸收
玻璃,故应保存在
水粗盐卤氯气置换
的海水吹出
的空气
吸收
液
卤化氢
水溶液酸性:HF<
中;HCl、
液
冷凝分离
溴
蒸馏
溴水
氯气氧化
HCI<HBr<HI
HBr、HI均为强酸
蒸气
混合物
的还原性很强,能
粗溴水
②主要过程及反应
被Fe3+、HNO,、MnO:
金属
阴离子还原性:
(H)、H202、02、
浓缩海水晒盐和海水淡化的过程中副产物B得到浓缩
卤化物
Cl0、Cl10;等氧化
氧化
向浓缩的海水中通入Cl2,将Br氧化成Br2,离子
方程式为
剂氧化
利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸气,吹出的
次卤酸盐能氧化相
富集
溴蒸气用$0,吸收,离子方程式为
应的卤素离子生成
次卤酸盐
具有氧化性
卤素单质(F除外),
(F)除外
用Cl,将HB氧化得到产品溴的化学方程式为
如C10+Cl+2H
提取
=Cl2↑+H20
【易错辨析】
3.(2026·河北沧州期未)某化学小组用如图所示装
(1)卤素的简单氢化物的水溶液都是强酸溶液。
置验证CL2、Br2、I2氧化性的相对强弱。下列说法错
误的是
()
(2)用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、
浸有NaBr溶液
浸有淀粉-KI
KI三种失去标签的溶液。
()
的棉花球
溶液的棉花球
GL,→8
(3)某溶液加入CCL4,CCL4层显紫色,证明原溶液中存
E
F
NaOH.
在厂。
(
溶液
G
(4)某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙
红色。
A.E处棉花球变成橙黄色,说明氧化性:Cl2>Br,
(5)溴中溶有少量氯气,可以用加入溴化钠再用汽油
B.F处棉花球变成蓝色,说明氧化性:Br2>L2
萃取的方法提纯。
C.E处发生反应的离子方程式为CL2+2Br一2Cl
(6)溴化银具有感光性,碘化银不具有感光性。
+Br2
(
D.G装置的作用是吸收有害气体,防止污染环境
(7)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应。(
归纳拓展:
(8)用CCl,萃取碘水中的碘,先振荡,后静置,液体分
卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
层,下层呈无色。
(9)碘易升华,可用加热升华法除去NHCl中混有的
单质
水
CCl,
汽油(或苯)
酒精
L20
CL
淡黄→淡黄绿
黄绿
黄绿
淡黄绿
(10)实验室保存少量液溴时常加少量水液封,并用玻
Br2
黄→橙
橙红→红棕橙红→红棕橙→橙红
璃塞密封,不能用橡胶塞。
107
浅黄→棕黄
紫→深紫
淡紫→紫红棕黄→褐
考点突破·能力提升
微考点2
卤素单质的提取工艺流程及分析
微考点1卤素单质及其化合物的性质
4.(2025·河北沧州八校联考)溴及其化合物在生产
1.(2025·浙江1月选考)关于溴的性质,下列说法不
中有广泛应用。工业上常用“吹出法”从海水中提
正确的是
(
溴,工艺流程示意图如下。
A.Br可被CL2氧化为Br
冷凝
产品
B.Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br
酸化的
海水
蒸馏
(液溴)
C.Br,+2Fe2+—2Fe3++2Br,说明氧化性:Br2>Fe3+
D.1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和
NaBrO3,转移5mol电子
空气
C,和水蒸气
2.(2024·黑吉辽卷)H,02分解的“碘钟”反应美轮美
下列说法不正确的是
(
奂。将一定浓度的三种溶液(①H,02溶液;②淀粉、
A.“吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝
丙二酸和MnSO4混合溶液;③KIO3、稀硫酸混合溶
等环节
液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周
B.海水中B经氧化、吹出、吸收后,可实现溴的
期性变色;几分钟后,稳定为蓝色。下列说法错误的
是
富集
A.无色→蓝色:生成1
C.“吸收塔”内发生的反应为S02+Br2+2H20
B.蓝色→无色:I2转化为化合态
H,SO,+2HBr
C.H,02起漂白作用
D.“吸收塔”内可用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2:
D.淀粉作指示剂
Br2+2Na2CO,+H2O=NaBr+NaBrO;+2NaHCO3
5.(2026·湖南长郡十五校联考)某工业食盐样品中
(2)写出步骤Ⅱ纯碱溶液吸收Br,的离子方程式:
混有NaBr杂质,现对其进行提纯,并获取液态溴,可
设计实验流程如图所示:
(3)写出步骤Ⅲ过程中用硫酸酸化得到单质溴的离
上层操作ⅡlNaC
子方程式:
加水
操作
样品溶解溶液过量4:溶液
溶液C
固体
A
下层
8.海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如
→液溴
溶液D
图所示:
下列说法错误的是
(
海霜灼桃海带灰②浸泡海带灰悬浊液②合上溶液
A.依据实验流程可知,操作I为萃取、分液,可选取
CCl:作为萃取剂
单质工,。L的C心溶液,⑤光取狼合上溶液一装
B.由溶液D中获取液溴时采用蒸馏操作,所用温度
(1)实验步骤①会用到下列仪器中的
(填
计的水银球要放在蒸馏烧瓶支管口处
字母)。
C.在进行操作Ⅱ时,需要的主要仪器有铁架台(带
a.酒精灯b.漏斗c.坩埚d.泥三角
铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳
(2)步骤③的操作名称是
0
D.若样品为44.0g,最终获得42.1g氯化钠固体,
(3)步骤④中反应的离子方程式为
则原固体混合物中氯化钠的质量分数约为60%
6.海带中含有丰富的碘元素,某化学兴趣小组设计的
(4)请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方
海带提碘实验流程如图,下列说法正确的是(
法:
有方案二
海带
蒸馏→碘单质
(5)海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等,在实验步骤
海
08
灼烧
氧萃层
浸取
(填序号)中实现与碘分离。
原液
取
方案二
反萃取
门水层
NaOH溶液
微考点3拟卤素和卤素互化物
碘单质←酸化、分离
9.拟卤素[如(CN)2、(SCN)2等]、卤素互化物(如
A.上述流程中各步操作用到的仪器包括分液漏斗、
Br、F,等)的化学性质与卤素单质(X2)相似,能与
直形冷凝管、漏斗、蒸馏烧瓶和坩埚
大多数金属、某些非金属单质、水等发生反应。已知
B.“氧化”时,试剂可选用O2、H02或Br
(CN)2的氧化性介于Br2和I2之间,下列说法中不
C.上述流程包括三个氧化还原反应和三种分离操作
正确的是
()
D.“反萃取”时,反应的离子方程式为【2+20H一
A.(CN)2与NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO
I+1O:+H,O
和H,O
7.从海水提取食盐后的卤水(含CI、Br、Na+、K+等离
B.等浓度NaBr和NaI的混合液中加入少量(CN)2,
子)中提取溴,其流程如下:
发生反应:2I+(CN)2=I2+2CN
通入热气体X
C.BrCl与水生成HBrO和HCl,则1 mol BrCl反应时
吹出Br2,用纯
硫酸酸化、
工
卤水
低浓度
碱吸收
BO3、
蒸馏
转移1mol电子
Br,溶液
Br
Ⅲ
溴
D.IBr与Zn反应生成ZnBr2和Znl
(1)步骤I中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将其转
10.卤素间形成的化合物如“IF;、BrCl、Br”等标为卤素
变成化合态的溴,其目的是
互化物,化学性质与卤素单质类似,则下列关于卤
步骤Ⅱ将溴吹出的气体X不可能
素互化物的性质的描述及发生的相关反应正确的
是下列的
(填字母)。
是
()
A.二氧化硫
B.空气
A.IF,和卤素单质分子都是非极性分子
C.氩气
D.二氧化碳
B.IBr与Fe发生反应:3IBr+2Fe一FeL,+FeBr,
C.1 mol BrCl与足量FeBr2溶液完全反应时转移的
(2)除杂试剂:饱和食盐水、浓硫酸。
电子的物质的量为1mol
(3)尾气吸收原理:CL,+2NaOH=NaCl+NaClO
D.Br与NaOH溶液发生的反应不是氧化还原反应
+H,O。
11.卤素互化物如Cl、ICL等具有与卤素单质相似的
(4)气体制备的四个装置
①制气;②净化;③收集;④尾气吸收。
性质。利用反应L2+CL2=2IC1,实验室可用如图
(5)氯气的实验室制法装置图
所示装置(夹持仪器已略去)制取少量ICl。已知:
急浓盐酸
IC1的熔点为27.2℃,沸点为97.4℃,容易水解,
能发生反应:ICl+CL2=ICL3。下列叙述错误的是
MnO,
浓
NaOH
盐
酸
溶液
除HC
除H,O
尾气吸
发生装置
净化装置
收集装置
收装置
2.海水资源的开发利用
氢氧化
钠溶液
(1)氯碱工业
F
NaOH
→漂白液
A.圆底烧瓶中的固体可以为KMnO4或KClO,
粗精制
饱和
水
盐
NaCl溶液
盐酸
B.装置B、C中的试剂分别为饱和食盐水和浓硫酸
C.装置E的作用为吸收尾气,可用装置F替代
(2)海水提镁
D.浓盐酸的滴加速度过快,IC1的产率会明显降低
贝壳推选Ca0水,石友乳
109
12.(CN)2、(SCN)2的化学性质与卤素单质很相似,化
海水引人沉淀泡]过造MgOH网
学上称之为拟卤素。它们阴离子的还原性强弱为
盐酸酸化
CI<Br<CN<SCN<I厂。下列有关反应的叙述不
MgCl2.6H2O
浓缩、结晶
正确的是
(
HCI
A.CL2通入NaCN溶液中有(CN)2生成
(3)海水提澳
B.(CN)2在碱液中能生成CN和CNO
海提取苦硫酸酸化含B,
水粗盐卤氟气置换
的溶液
热空气,含B,的空气
吹出
C.NaBr和KSCN的混合液中加入足量的(CN)2,有
液冷凝
蒸馏含Br
CL
Br2和(SCN)2生成
的溶液
气
氧化
吸收液0吸收
D.在化学反应中,(CN)2、(SCN)2可作氧化剂
反应原理:①CL2+2Br—2CI+Br2;
[提炼升华](1)卤素互化物中,非金属性弱的
②Br2+S02+2H20—H2S04+2HBr;
元素显正价,如:IC1中,I显+1价,Cl显-1价,所以卤
③2HBr+CL2=2HCl+Br2。
素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应。
注意:流程中②、③的目的是富集Br2。
(4)海带提碘
(2)解答拟卤素问题时可用换元法,如把(SCN)2
当作X2,把SCN当作X。
干海节的烧,海带灰漫池,悬浊液过遮会的
溶液
令本讲要点速记:
加CCL
H02
单质碘
L,的CCL
萃取、分液
含1,的
稀硫酸
溶液
溶液
1.氯气制备把握五个方面
(1)制取原理
温馨提示:复习至此,请完成练案[16
Mn0,+4HC(浓)△MnCL,+Cl,↑+2H,0。价是+2价,欲在实验室制备大苏打,从氧化还原的角度分析:Na2S和S:
2H20;若采用高锰酸钾与浓盐酸常温下制备氯气,则不需要加热装置
中硫元素的化合价分别是-2价和0价,均低于+2价,不可能生成+2价
同时因高锰酸钾易溶于水不能选用丙装置制取,应该在乙装置中进行,
的硫的化合物,A错误;Na2S03和S中硫元素的化合价分别是+4价和0
发生反应的化学方程式为2KMn04+16HC(浓)一2KCl+2MnCl2+
价,可能生成+2价的硫的化合物,B正确:Na,S0,和Na,S04中硫元素的
5Cl,↑+8H,0。(2)B装置中仪器a为长颈漏斗,B装置可除去氯气中的
化合价分别是+4价和+6价,均高于+2价,不可能生成+2价的硫的化合
氯化氢杂质,此外因长颈漏斗与外界连通,可以起到平衡内外压强的作
物,C错误;S02和Na2S04中硫元素的化合价分别是+4价和+6价,均高
用,从而能有效的防止倒吸现象,另外过量的氯气还可以贮存在B中
于+2价,不可能生成+2价的硫的化合物,D错误。
(3)C瓶溶液中的溶质除NaCl外,还存在产物次氯酸钠,但室温下,饱和
第16讲氯气的实验室制法
卤族元素
NaCIO溶液pH为11,C中溶液的pH为12,从而说明溶液还存在未反应
完的氢氧化钠。
考点一
微考点2
7.DK2MnO4溶于KOH溶液中形成K2MnO4碱性溶液,而MnO2不溶于
必备知识·梳理夯实
水,可通过过滤分离出溶液中的M02,A不符合题意;实验室利用二氧
1.(1)Mn02+4HC(浓)△MnC,+C,↑+2H,0还原性酸性
化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,再利用饱和食盐水除去氯气
中混有的HCI杂质,B不符合题意;在强碱溶液中K2MnO4可被CL2氧化
(3)饱和食盐水浓硫酸饱和食盐水淀粉KI蓝色尾气
为KMnO4,因此将氯气通入K2MnO4碱性溶液中可制备得到KMnO4,此
2.(1)使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等,保证液体顺利流下
外氯气有毒,用NaOH溶液进行尾气处理,C不符合题意:KMnO4受热易
3.(1)2NaC+2H,0电解2N0H+H,↑+,↑
分解,应该用蒸发浓缩、冷却结晶的方式得到KMO4固体,D符合题意。
(2)2NaC(熔融)电蟹2Na+d,↑
8.A若利用二氧化锰与浓盐酸制氯气,反应条件为加热,装置A没有加
热,故烧瓶内的试剂应为KMnO4、KClO3等,A错误;制备的氯气中含有
【易错辨析】
少量氯化氢气体,可用饱和食盐水除去,根据题给装置图可知,装置B具
(1)×盐酸具有挥发性,同时浓盐酸变稀后反应不再发生。
有除杂和贮存气体的作用,B正确;根据萃取原理,苯的密度比水小,故
(2)×引入了C02,应改用饱和食盐水。
振荡D会观察到液体分层且上层呈紫红色,C正确;根据装置C、D中的
(3)×碱石灰为诚性干燥剂,不能干燥Cl2。
颜色变化可知,装置A制备的氧气与装置C中的溴化钠反应生成溴单
(4)VC2难溶于饱和食盐水。
质,将生成的溴滴人装置D中,可生成碘单质,证明氯、溴、碘的非金属性
(5)×Ca(0H)2微溶。
依次减弱,D正确。
(6)×用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验C1,是否收集满。
9.D
利用装置甲制备氯气可选用的药品为高锰酸钾和浓盐酸,不需要加
(7)VCI对Cl2+H20-=HCI0+HC的平衡起到抑制作用。
热,直接反应生成氯气,A正确;若丙中U形管堵塞,则气体会滞留在装
(8)×吸收C12时,为了吸收充分,应将导气管伸到液面以下。
置乙中,导致乙中长颈漏斗液面上升,B正确;氯化钙是干燥剂,因此丙
(9)V(10)V
的作用是干燥制得的氯气,C正确:氯的非金属性强于碘,则氯为-1价,
考点突破·能力提升
碘为+3价,D错误。
微考点1
10.DA装置是氯气发生装置,B为除去氯气中的氯化氢,C为干燥装置
1.B在烧瓶内发生反应:2KMn0,+16HC(浓)
=2KCl+2MnCl,+5Cl2
D为氯气与铁的反应装置,E为氯化铁的收集装置,由于氯化铁易水
+8H20,C元素部分化合价上升,部分化合价没有变,故HC1既表现还原
解,故F装置同时防止空气中的水蒸气进入E装置,A正确;FeCl3蒸气
性,又表现酸性,A错误;生成的氯气通人石蕊溶液中,反应过程中生成
遇冷变为固体,若导管较细,容易堵塞,所以硬质玻璃管直接连接收集
酸,紫色石蕊变红,又生成了具有漂白性的次氧酸,溶液褪色,B正确:湿
器的优点是不易因为FeCl3固体积聚而造成堵塞,B正确;FeCl3固体溶
于水发生水解,配制FeCl3溶液时应先将FeCl3固体溶于少量盐酸,抑
润的红布条褪色证明具有漂白性的是次氯酸,不是氯气,C错误;氢氧化
钙溶解度很小,澄清石灰水不适合制备漂白粉,D错误。
制水解,再加水稀释,C正确;实验开始时,应先点燃A处酒精灯,至装
2.A氯气有毒,闻气体气味时,应用手轻轻扇动气体,让气体飘进鼻孔,不1山.()水浴加热受热均匀,易控制反应温度
置中充满氯气后,再点燃D处酒精灯,D错误。
能用鼻子直接闻气体的气味,B错误;氯气能与饱和碳酸氢钠溶液反应,
(2)降低C10,的浓度(或减小C10,的体积分数),防止爆炸
不能达到除去氯气中氯化氢杂质的目的,C错误:鲜花中的水分能与氯
(3)安全瓶,防止倒吸②
气反应生成具有强氧化性的HC0,可使鲜花褪色,不能达到验证氯气漂
(4)2Cl02+2Na0H一NaCl02+NaCl03+H20蒸发结晶趁热过滤
白性的目的,D错误。
[解析](2)通入氮气的主要作用有两个,一是可以起到搅拌作用,二
3.B常温下,KCO3固体能和浓盐酸反应制取氯气,A项能达到相应实验
是稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸。(4)D装置
目的:氯气和氯化氢气体均能与饱和NaHC0,溶液反应,且引入了C02,
中ClO2与NaOH溶液反应可生成等物质的量的两种钠盐,其中一种为
要除去氯气中混有的氯化氢气体,洗气瓶中的试剂应是饱和食盐水,B
NaClO2,另-种为NaClO3。
项不能达到相应实验目的:浓硫酸可用来干燥氯气,C项能达到相应实
12.(1)b
验目的;氯气的密度比空气的大,可采用向上排空气法收集氯气,D项能
(2)溶液变蓝色
达到相应实验目的。
(3)C2+2Fe2+—2C1+2Fe+吸收多余的Cl2,防止污染空气
4.CMO2与浓盐酸反应需要加热,装置甲没有加热装置,故A错误;收
(4)取少量C中溶液于小试管中,加入足量稀盐酸,充分振荡后滴加
集Cl2的方法应为向上排空气法,装置的连接顺序是aedcbfgcbh,故B错
BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则证明洗气瓶C中亚硫酸钠已被氧化
误;装置乙是干燥装置,实验目的是制得干燥的氯气,装置乙要用到两
(5)2KMnO+16HCI()=2KCl+2MnCl,+5C12 1+8H,0
次,既要除去C2中的水蒸气,又要防止装置戊中的水蒸气进人集气瓶,
故C正确;检验氯气需要用湿润的淀粉KI试纸,故D错误。
考点二
5.A稀盐酸与二氧化锰不反应,应选浓盐酸、二氧化锰加热制备,A错误:
必备知识·梳理夯实
饱和食盐水抑制Cl2溶解,HC1极易溶于水,可以用饱和食盐水吸收
1.VIIA ns np
HCI,不会引入新杂质,B正确;实验室在低温条件下将Cl2通人KOH溶
!3.X2+H20-=HX+HX0
液制取KC0溶液,故采用冰水浴,图中装置可制备KC0,C正确:氧气4.(1)白浅黄黄
X,+2NaOH-NaX+NaX0+H,0>><<
有毒,易污染环境,故导管口应在液面下,且氢氧化钠可以与氧气反应,D
(2)Br
正确。
(3)蓝
6.(1)甲(或乙)Mn0,+4HC(浓)△_MnC,+CL,↑+2H,0[或2KMn0,+
6.(1)a,H2Na0H2NaC1+2H,0电解2Na0H+H2↑+C,↑
16HCl(浓)-2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H20]
(2)Cl2+2Br2C1+Br7Br2+S0,+2H204H+2Br+S03
(2)长颈漏斗贮存少量气体[或平衡气压(安全瓶)或防倒吸】
2HBr+Cl=2HCl+Br2
(3)NaCIO,NaOH
(3)Cl2+2「厂H2+2C1
[解析](1)实验室制备C12若采用二氧化锰与浓盐酸加热的方法,根}
据反应条件结合装置可知乙和丙不能进行加热,只能在甲装置中进行反:
7.(1)2IBr+2Mg -MgBr2 +Mgl2 IBr+H2O-HBr+HIO IBr+2NaOH
-NaBr+NalO+H20
应,发生反应的化学方程式为MO,+4HC(浓)△MnC2+C,↑+8.Hf>HC>HBr>Hl塑料瓶F<C<Br<
595-
【易错辨析】
(4)取水溶液于洁净试管中,滴加淀粉,观察溶液是否变蓝
(1)×氟化氢的水溶液显弱酸性
(5)⑤
(2)VAgCI为白色沉淀,AgBr为淡黄色沉淀,AgI为黄色沉淀
[解析](1)步骤①将海带灼烧为海带灰,需要用酒精灯进行加热,蜡
(3)×L2溶于CC4显紫色。
埚盛装海带,坩埚加热过程中需要泥三角。(2)步聚③将海带灰悬浊液
(4)×CCl4密度比水大,分层,CC4在下层,显橙红色
过滤后得到含厂溶液,步骤③的操作名称是过滤。(3)步骤④中将碘离
(5)√氯气和溴化钠反应生成溴单质,用汽油萃取。
子氧化为碘单质,反应的离子方程式为2I厂+H202+2H一L2+2H20
(6)×碘化银见光易分解。
(4)淀粉溶液遇碘变蓝,因此取水溶液于洁净试管中,滴加淀粉,观察溶
(7)X 2NaBr+Cl =Br2+2NaCl
液是否变蓝,如果变蓝则说明水溶液中含有碘单质。(5)海带灰中含有
(8)×CC4比水重,下层呈紫红色
的硫酸盐、碳酸盐等,在实验步骤⑤中,通过萃取可以实现与碘的分离。
(9)×NH4C1受热易分解
微考点3
(10)√液溴腐蚀橡胶。
9.C类似于Cl2与NaOH溶液反应,(CN)2与NaOH溶液反应生成
考点突破·能力提升
NaCN、NaCNO和H20,A正确;(CN)2的氧化性介于Br2和L2之间,由于
微考点1
还原性:厂>Br,故等浓度NaBr和Nal的混合液中加入少量(CN)2,只氧
1.DCl2的氧化性比Br2强,可以将Br氧化成Br2,A正确;Br2与SO2水
化「厂生成I2,B正确;BCl与水生成HBO和HCl,该反应是非氧化还原
溶液发生反应:Br2+S02+2H20—2Br+SO片+4H,还原产物为Br,B
反应,不存在电子转移,C错误;Br的化学性质类似于Cl,与金属Zn反
正确;同一反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以B2的
应生成ZnBr2和Znl2,D正确。
氧化性大于Fe3,C正确;Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和10.DF的分子结构不对称,是极性分子,A错误;由于氧化性:Fe3+>2,
NaBrO3的化学方程式为3Br,+6NaOH一5NaBr+NaBrO3+3H,O,当转
IBr与Fe反应生成FeL,,B错误;BrCl与足量FeBr2反应相当于溴单质
移5mol电子时,消耗3 mol Br2,D错误
与FeBr,反应生成三价铁离子,电子转移情况为BrCl~2e,故1mol
2.C[思路分析]本题中“碘钟”反应的原理分析如下:①在Mn2+的催
BrCl与足量FeBr2溶液完全反应时转移的电子的物质的量为2mol,C
化下H202与I0?反应生成2,在淀粉指示剂作用下溶液变蓝色;②生成
错误;IBr中溴显-1价、碘显+I价,Br与NaOH溶液生成NalO和
的I2会与H202反应生成I03,溶液变为无色;③生成的I2可以与丙二
NaBr,不是氧化还原反应,D正确
酸反应生成琥珀色的ICH(COOH)2,溶液最终会变成蓝色。
11.C[析题·图文诠释]
[解析]本题所加溶液中,主要反应的离子方程式为2I03+5H202+2H
吸收足台
防止
中水蒸气进入装置D
H2+502↑+6H20①、5H202+L2—2I03+2H+4H20②。反应
①是溶液变蓝的原因,反应②是蓝色褪去的原因。H202在反应①中作
还原剂,在反应②中作氧化剂。故A、B、D项正确,C项错误。
3.BE处发生反应的离子方程式为Cl2+2Br一2CI+Br2,说明Cl2的
氢氧化
氧化性比B,强,A正确:F处棉花球变成蓝色,也可能是Cl2将厂氧化
容
A
B C
D
E
B错误:Cl,的氧化性比Br,强,E处发生反应的离子方程式为Cl2+2Br
一2CI+Br2,C正确:G装置中NaOH溶液的作用是吸收有害气体,防
获得纯净干燥的氯气
反应制取C只能吸收尾气
止污染空气,D正确。
[解析]装置A为氯气制备装置,此装置为固液不加热装置,故可以
微考点2
使用KMn04或KCIO3与浓盐酸反应制取氯气,A正确;制取的氯气中
4.D“吸收塔”内可用Na2CO3溶液吸收吹出的Br2,化学方程式为3Br2+
含有杂质氯化氢和水,故装置B中盛有饱和食盐水可除去HCI,装置C
6Na2C03+3H20-5NaBr+NaBr03+6NaHC03,D错误a
中盛有浓硫酸可除去H20,B正确;因为ICI容易水解且氯气有毒,装置
5.D依据实验流程可知,操作I是从NaCl和Br,的混合溶液中分离出
E的作用为吸收尾气和防止空气中水蒸气进入D装置,装置F中的氢
NaCl溶液和液溴,故为萃取、分液,上层为NaCl溶液,下层为有机溶剂和:
氧化钠溶液能吸收尾气,但不能防止水蒸气进入装置D,C错误;若浓盐
B2溶液,故可选取CCl4作为萃取剂,A正确;若样品为44.0g,最终获
酸的商加速度过快,会使反应过于剧烈,氯气与ICl继续反应生成ICl3,
得42.1g氧化钠固体,根据反应计算可知:
使ICl的产率降低,D正确。
2NaBr+Cl2—2NaCl+Br2△n
12.C根据阴离子的还原性强弱顺序C1<Br<CN<SCN<厂,可以推知
206
117
89
氧化性顺序是Cl2>Br2>(CN)2>(SCN)2>L2。则因为Cl2的氧化性强于
(44.0-42.1)g
(CN)2,Cl2通入NaCN溶液中有(CN),生成,A正确;因为CL,在碱液
解得m≈4,48,则原固体混合物中氯化钠的质量分数约为4.0g-4.4B
中能生成C1厂和CO,(CN)2的化学性质与氯气很相似,所以(CN)2在
44.0g
碱液中能生成CN和CNO,B正确;根据氧化性顺序B2>(CN)z>
×100%=90%,D错误。
(SCN)2,NaBr和KSCN的混合液中加人足量的(CN)2,只有(SCN)2生
6.A题给流程中灼烧用到坩埚,萃取分液用到分液漏斗,蒸榴用到直形冷
成,C错误;氯气在化学反应中常作氧化剂,(CN)2、(SCN)2的化学性
凝管和蒸馏烧瓶,过滤用到漏斗,A正确;氧化过程将碘离子变成碘单
质与氯气很相似,所以(CN)2、(SCN)2可作氧化剂,D正确
质,可选用的氧化剂为02、H02,选Br2会引人杂质,B错误;该过程中
海带灼烧、氧化过程中碘离子氧化成碘单质、反萃取过程中碘单质与氢
第17讲
硫及其氧化物
氧化钠溶液反应、酸化分离过程中生成碘单质,共4个氧化还原反应,涉
及过滤、分液、蒸馏三种分离操作,C错误;反萃取时反应的离子方程式
考点一
为3L2+60H一5+I03+3H20,D错误。
必备知识·梳理夯实
7.(1)富集溴元素A
(2)3Br2+6C03+3H20—5Br+B03+6HC05(或3Br2+3C03=
1.(1)火山喷口岩层里硫化物硫酸盐
(2)FeS2NaS04·10H,0
5Br+B03+3C02↑)
2.(1)硫黄黄难溶易溶
(3)Br0,+5Br+6H—3Br,+3H,0
[解析](1)步骤I中已获得游离态的澳,步骤Ⅱ又将其转变成化合态
(2)Fe+s△Fes20u+s△CuSH,+s△H,S
的澳,其目的是富集澳元素。步骤Ⅱ将澳吹出的气体X不可能是二氧化
S+0,点槛s02S+2H,S04(浓)△3S02↑+2H,0
硫,因为二氧化硫与澳单质反应生成硫酸和氢澳酸,故A项符合题意。
【微思考】
(2)步骤Ⅱ纯碱溶液吸收Br2的离子方程式为3Br2+6C03+3H20
(1)S2、S4、S6、Sg属于同一元素的不同种单质,它们互为同素异形体:
5Br+Br03+6HC0,或3Br2+3C0号—5Br+Br03+3C02↑。(3)步骤
加热时,Sg转化为S6、S4S2属于化学变化
Ⅲ过程中用硫酸酸化得到单质澳的离子方程式为5Br+BO?+6H
(2)硫单质、CS2均属于非极性分子,根据“相似相溶”规律,非极性分
3B2+3H20
子易溶于非极性分子形成的溶剂中;残留在试管内壁上的硫可用CS,
8.(1)acd
溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去
(2)过滤
(3)S0,
(3)2T+H,0,+2H—L2+2H0
(4)可撒上硫粉进行处理
-596