2022年高考化学一轮复习讲义第4章第20讲　富集在海水中的元素-卤素 (含解析)

第20讲富集在海水中的元素——卤素复习目标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.了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。考点一氯及其化合物的性质和应用一、氯气的性质1．氯气的物理性质颜色气味密度特性黄绿色刺激性气味比空气大易液化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，仅使极少量气体飘进鼻孔。(如图所示)2．氯气的化学性质(1)氧化性原子结构：类别：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。(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．从平衡的角度理解氯水的成分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＋HClO②HClOH＋＋ClO－③H2OH＋＋OH－(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。二、次氯酸和次氯酸盐的性质1．次氯酸2．漂白粉3．漂白液(1)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质(×)错因：电解质必须是化合物，Cl2是单质。(2)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(×)错因：Cl2中氯元素的化合价是0价，能升高也能降低，既能作氧化剂，又能作还原剂。(3)标准状况下，11.2LCl2与水充分反应转移电子数为0.5NA(×)错因：该反应为可逆反应，Cl2不能完全反应。(4)可以用pH试纸测定氯水的pH(×)错因：氯水有漂白性，能使pH试纸褪色，用pH试纸无法测其pH。1．(1)向新制氯水中加入碳酸钙粉末，能增大氯水中HClO的浓度吗？为什么？(2)若将碳酸钙改为亚硫酸钙，情况又如何？答案(1)能；原因是氯水中存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入的CaCO3粉末会与HCl反应，从而使平衡右移，增大HClO的浓度。(2)亚硫酸钙具有还原性，会将Cl2、HClO等还原为Cl－。2．在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的主要固体物质是_________________________，其原因是___________________________________________________。(用化学方程式说明)答案CaCO3和CaCl2Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClO，2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O3．NaClO是“84”消毒液的有效成分。请回答下列问题：(1)NaClO中Cl元素的化合价是______。(2)浸泡衣物时加入“84”消毒液，在空气中放置一段时间后漂白效果更好，结合离子方程式解释原因：_______________________________________________________________________________。(3)若将“84”消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)＋1(2)与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸，ClO－＋CO2＋H2O=HClO＋HCOeq\o\al(－,3)，HClO浓度增大，漂白效果增强(3)Cl－＋ClO－＋2H＋=Cl2↑＋H2O题组一氯气的性质及应用1．(2020·宜昌高三测试)某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是()A．紧急组织群众沿逆风方向疏散B．消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液C．处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援D．处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移答案C解析稀氨水挥发出的NH3具有强烈的刺激性气味；氯气的密度比空气的密度大，应往高处转移。2．根据下列装置图回答问题：(1)A、B通入Cl2后，观察到的现象是_______________________________________________，根据现象可得出的结论是________________________________________________________。(2)装置B中发生反应的离子方程式是_____________________________________________。(3)实验开始后，观察装置C中的现象是___________________________________________。(4)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是____________________________________。(5)装置E中发生反应的离子方程式是_____________________________________________。(6)装置F的作用是_____________________________________________________________。答案(1)干燥的红色(或A中)布条不褪色，湿润的红色(或B中)布条褪色Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO(3)溶液先变为红色，然后褪色(4)H2O＋SOeq\o\al(2－,3)＋Cl2=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－(5)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(6)吸收氯气，防止污染环境题组二氯水中的平衡关系及多重性质3．(2020·郑州高三检测)氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是()A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在答案B解析A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中存在Cl－；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。4．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是()A．再通入少量氯气，eq\f(cH＋,cClO－)减小B．通入少量SO2，溶液漂白性增强C．加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱答案C解析饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使B项所述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。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，1molCl2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)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。题组三其他含氯化合物的性质与探究5．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2的制备与杀菌的说法不合理的是()A．NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶4B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－=ClOeq\o\al(－,3)＋ClOeq\o\al(－,2)＋H2OC．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3D．等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强答案C解析A项，酸性条件下ClOeq\o\al(－,2)发生歧化反应，生成Cl－和ClO2，可写出离子方程式：4H＋＋5ClOeq\o\al(－,2)=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4，正确；B项，方程式符合歧化反应化合价的变化，正确；C项，ClO2易溶于水，不能用饱和食盐水除杂，错误；D项，等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多，杀菌效果更好，正确。6．某研究小组为了探究NaClO溶液的性质，设计了下列实验，并记录实验现象。实验装置实验序号滴管试剂试管试剂实验现象①0.2mol·L－1NaClO溶液饱和Ag2SO4溶液产生白色沉淀②CH3COOH溶液光照管壁有无色气泡产生③0.2mol·L－1FeSO4酸性溶液和KSCN溶液溶液变红④0.2mol·L－1AlCl3溶液产生白色沉淀则以下判断错误的是()A．实验①：发生的反应为Ag＋＋ClO－＋H2O=AgCl↓＋2OH－B．实验②：无色气体为O2C．实验③：还原性强弱顺序：Fe2＋＞Cl－D．实验④：ClO－与Al3＋的水解相互促进答案A解析A项没有还原剂，不可能将ClO－还原为Cl－，错误；B项生成HClO，光照分解产生O2，会产生气泡，正确。考点二氯气的实验室制法1．制取原理实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取氯气。用MnO2制取Cl2的方程式：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。2．制取过程3．实验装置4．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。(1)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4(×)错因：在该反应中，4_mol_HCl只有2_mol参与氧化还原反应生成Cl2，故应为1∶2。(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl(×)错因：Cl2与NaHCO3溶液反应，应用饱和食盐水除Cl2中混有的HCl。(3)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2(×)错因：碱石灰与Cl2反应，不能用碱石灰干燥Cl2。(4)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2(×)错因：Ca(OH)2溶解度小，不能将Cl2吸收完全。(5)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满(×)错因：用湿润的淀粉碘化钾试纸验满。1．含0.4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2共热，能否得到0.1molCl2？为什么？答案不能。随着反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，不能再被MnO2氧化，同时由于盐酸具有挥发性，反应过程中HCl也会挥发而损失。2．Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能将盐酸中的Cl－氧化成Cl2，试分别写出反应的离子方程式。①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。答案①ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O②ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O③2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O题组一氯气的制备与性质实验的综合1．(2020·湖北部分重点中学联考)用下列装置制备并检验Cl2的性质：下列说法正确的是()A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗完B．Ⅱ图中：生成蓝色的烟C．Ⅲ图中：试管中发生了加成反应D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将浓硫酸滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成答案D解析用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气时，因浓盐酸逐渐变稀后与二氧化锰不反应，浓盐酸不可能消耗完，故A项错误；铜丝在氯气中燃烧，生成的烟是棕黄色的，故B项错误；甲烷与氯气发生的是取代反应，故C项错误；氯气与水反应生成的次氯酸可使有色布条褪色，过量的氯气进入烧杯中和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，再向烧杯中滴加浓硫酸，至溶液显酸性时，氯离子、次氯酸根离子和氢离子可发生反应生成氯气，故D项正确。2．(2020·郑州模拟)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(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，他们设计如图实验装置制取氯气并验证其性质。请回答下列问题：(1)该实验中A部分的装置是________(填字母)。(2)装置B中的现象是__________________________________________________________。(3)请写出装置D中发生反应的离子方程式：_______________________________________，装置E的作用是_______________________________________________________________。(4)请帮助他们设计一个实验，证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化(简述实验步骤)：_____________________________________________________________________________。(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：____________________________________________________________(用化学方程式表示)。答案(1)b(2)溶液变蓝色(3)Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋吸收多余的Cl2，防止污染空气(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BaCl2溶液，若有白色沉淀生成且沉淀不消失，则证明C中亚硫酸钠已被氧化(5)2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O解析(1)从化学方程式可知反应物是固体和液体，反应条件是加热，所以应选固液混合加热型装置。(2)氯气具有强氧化性，与碘化钾发生反应：2KI＋Cl2=2KCl＋I2，淀粉遇碘变蓝色。(3)装置D中发生反应的离子方程式：Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋，装置E的作用是吸收多余的Cl2，防止污染空气。(4)亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠，只要验证SOeq\o\al(2－,4)的存在就可证明亚硫酸钠已经被氧化，检验SOeq\o\al(2－,4)的存在选用稀盐酸和氯化钡溶液。(5)实验室通过装置a制备氯气，可以用高锰酸钾与浓盐酸反应，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。题组二氯气与其他含氯化合物制备的综合3．(2020·山东济宁教学质量检测)Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。已知：Cl2O的熔点为－116℃，沸点为3.8℃；Cl2的沸点为－34.6℃；HgO＋2Cl2=HgCl2＋Cl2O。下列说法中不正确的是()A．装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释，减小爆炸危险C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2OD．装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸答案C解析制取Cl2O需要干燥纯净的氯气，所以②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸，A项正确；高浓度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释，减小爆炸危险，B项正确；⑤是收集Cl2O的装置，所以温度低于3.8℃，此时氯气是气体，逸出的气体主要是空气和剩余的Cl2，C项错误；Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸，D项正确。4．(2020·广东茂名二模)ICl(氯化碘)是红棕色液体，熔点为13.9℃，沸点为974℃，易水解，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的同学拟用下列仪器制备氯化碘。回答下列问题：(1)检查A装置气密性的方法为___________________________________________________。(2)上述装置，按气流方向连接的顺序为____________(装置可重复使用)，A装置中发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________。(3)C装置的作用是_____________________________________________________________。(4)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___________________。(5)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③关闭分液漏斗活塞④停止加热E，充分冷却⑤水浴加热E请按正确的顺序填入上述步骤的序号____________。(6)在A装置后可连接下图所示装置，当反应结束关闭分液漏斗活塞后，关闭K，该装置的作用是________________________________________________________________________。(7)ICl和水反应的化学方程式为______________________________________________。答案(1)从A装置的导管口连接一个导管伸入水中，关闭分液漏斗活塞，手握圆底烧瓶，若导管口有气泡冒出，手放开烧瓶后，有一段水柱倒吸入导管，说明A装置气密性良好(2)ACBEBDMnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(3)除去Cl2中混有的HCl(4)加快反应速率，减少I2的升华和ICl的挥发(5)①②⑤④③(6)储存多余的Cl2(7)ICl＋H2OHIO＋HCl解析(2)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，因此混合气体先通过饱和食盐水除去氯化氢，再通过浓硫酸除去水蒸气，得到干燥、纯净的氯气，氯气进入装置E中，与碘进行反应，由于ICl(氯化碘)是红棕色液体，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，按气流方向装置的连接顺序为ACBEBD；A装置中发生反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(5)装置连接好后，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，水浴加热装置E，反应结束后，停止加热E，充分冷却，待温度降到室温后，关闭分液漏斗活塞，正确的实验步骤为①②⑤④③。考点三卤素的性质及X－的检验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F、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、I2例外)。2．卤素单质的递变性性质F2Cl2Br2I2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、沸点逐渐升高氧化性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.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是深红棕色液体，易挥发；②Br2易溶于有机溶剂；③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞碘①淀粉遇I2变蓝色；②I2加热时易升华；③I2易溶于有机溶剂4．卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3溶液和稀硝酸))生成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(白色沉淀，则有Cl－,淡黄色沉淀，则有Br－,黄色沉淀，则有I－))(2)置换——萃取法未知液eq\o(→,\s\up7(加适量新制饱和氯水),\s\do5(振荡))eq\o(→,\s\up7(加入CCl4下层或汽油上层),\s\do5(振荡))有机层呈eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(红棕色或橙红色，表明有Br－,紫色、浅紫色或紫红色，表明有I－))(3)氧化——淀粉法检验I－未知液eq\o(→,\s\up7(加入适量新制饱和氯水或双氧水),\s\do5(振荡))eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液),\s\do5(振荡))蓝色溶液，表明有I－(1)向无色溶液中滴加CCl4，振荡，静置，通过溶液的颜色判断是否含有I－(×)错因：I－不溶于CCl4。(2)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸(×)错因：HF的水溶液是弱酸。(3)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3(×)错因：Fe与I2反应生成FeI2。(4)浓H2SO4能干燥HCl，所以浓H2SO4也能干燥HBr、HI(×)错因：浓H2SO4能氧化HBr、HI。(5)加碘盐能使淀粉变蓝(×)错因：加碘盐中含KIO3，淀粉遇I2变蓝。1．氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间。(1)写出(CN)2的电子式__________________________________________________________。(2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气，发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________。答案(1)(2)(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O(3)2I－＋Cl2=I2＋2Cl－2．一氯化碘(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否题组一卤素的性质及递变规律1．下列关于卤素的叙述正确的是()①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性④某溶液与淀粉-KI溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水⑤氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成⑥氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂A．①③⑤B．②③⑥C．②⑤⑥D．①③④答案C解析易被氧化的物质应具有较强的还原性，卤素离子中，I－的还原性最强，故卤素的钾盐中，最易被氧化的是KI，①错误；卤化银中除AgF外均有感光性，③错误；能与淀粉-KI溶液反应出现蓝色现象的，除氯水或溴水外，还可以是碘水等，④错误。2．(2020·内江质检)向溶质为FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为红色，则下列叙述不正确的是()A．原溶液中的Br－不一定被氧化B．通入氯气之后原溶液中的Fe2＋一定被氧化C．不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2＋D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，能产生淡黄色沉淀答案D解析还原性：I－>Fe2＋>Br－，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为红色，说明Fe2＋部分或全部被氧化，Br－可能被氧化，A、B正确；通入氯气之后原溶液中的Fe2＋部分或全部被氧化，所以不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2＋，C正确；若Br－全部被氧化生成Br2，则萃取后加入硝酸银，没有淡黄色沉淀生成，D错误。题组二卤素离子的检验3．下列叙述中正确的是()A．氯水久置过程中，氯水的氧化性增强，酸性减弱B．用硝酸酸化的AgNO3溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液C．向某溶液中加入CCl4，振荡、静置后，CCl4层显紫红色，证明原溶液中存在I－D．某浅黄色的溴水，加CCl4振荡、静置后，上层显橙红色答案B4．(2020·晋中模拟)鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是()①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4③溴水、苯④硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥CCl4、淀粉溶液A．①②④ B．②③⑥C．②④⑤ D．④⑤⑥答案C解析①无法鉴别三种溶液，③无法鉴别NaCl和NaBr溶液，⑥无法鉴别三种溶液。题组三卤素单质氧化性的实验探究5．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。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)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，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．下列说法错误的是()A．Cl2中含有HCl杂质通过饱和食盐水除去(2020·全国卷Ⅰ，9B改编)B．Cl2得到电子的能力比Br2强(2020·江苏，9B改编)C．电解饱和食盐水可制取氯气(2018·浙江11月选考，8B)D．启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气(2017·全国卷Ⅰ，10D)答案D解析Cl2得电子的能力比Br2的强，B项正确；启普发生器不能加热，适合块状固体与液体在常温下反应，而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热，且二氧化锰是粉末状固体，故不能用启普发生器制备氯气，D项错误。2．下列说法不正确的是()A．液氯可以储存在钢瓶中(2019·浙江4月选考，8A)B．用同一针筒先后抽取80mL氯气、20mL水，振荡，气体完全溶解，溶液变为黄绿色(2019·浙江4月选考，11A)C．NaClO通过氧化灭活病毒(2020·全国卷Ⅰ，1B)D．碘酒可用于皮肤外用消毒(2019·全国卷Ⅲ，7D)答案B解析氯气可溶于水，在常温时，1体积水大约能溶解2体积氯气，因而20mL水大约能溶解40mL氯气，气体大约剩余40mL未溶解，B项错误。3．下列说法不正确的是()A．漂白粉可用于生活用水的消毒(2018·全国卷Ⅱ，7B)B．石蕊溶液滴入氯水中，溶液变红，随后迅速褪色，不涉及氧化还原反应(2018·北京，9B)C．氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张、织物等(2018·海南，5D)D．清洗碘升华实验所用试管，先用酒精清洗，再用水清洗(2017·全国卷Ⅲ，9B)答案B解析B项，红色褪去是HClO表现强氧化性，错误；D项，碘易溶于酒精，可用酒精清洗碘，又由于酒精与水互溶，再用水清洗即可洗净，正确。4．下列有关说法正确的是()A．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒(2017·江苏，3B)B．向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2>I2(2015·广东理综，22C)C．为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可(2015·浙江理综，8A)D．Cl2通入水中制氯水：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－(2020·江苏，7A)答案B解析因二氧化氯具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，A项错误；向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，发生反应Cl2＋2I－=2Cl－＋I2，淀粉遇碘变蓝，说明氧化性：Cl2>I2，B项正确；氯水具有漂白性，pH试纸变色最后会被漂白，所以不能用pH试纸测氯水的pH，C项错误；HClO是弱酸，不能拆开，D项错误。5．(2015·全国卷Ⅱ，12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收答案C解析A项，向苦卤中通入Cl2时发生反应Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，故其目的是为了提取溴，正确；B项，可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质，然后向滤液中加入沉淀剂，过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质，最后重结晶可得精盐，正确；C项，工业生产中常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂，错误；D项，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小，因此利用Br2的挥发性，可先用热空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原为HBr进行富集，正确。6．(2020·全国卷Ⅲ，26)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题：(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是__________，a中的试剂为__________。(2)b中采用的加热方式是__________，c中化学反应的离子方程式是_____________________，采用冰水浴冷却的目的是________________________________________________________。(3)d的作用是______________，可选用试剂________(填标号)。A．Na2S B．NaClC．Ca(OH)2 D．H2SO4(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，________，__________________，干燥，得到KClO3晶体。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显________色。可知该条件下KClO3的氧化能力________NaClO(填“大于”或“小于”)。答案(1)圆底烧瓶饱和食盐水(2)水浴加热Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O避免生成NaClO3(3)吸收尾气(Cl2)AC(4)过滤少量(冷)水洗涤(5)紫小于解析由题干信息及装置图分析各装置的作用，a装置用于除杂，b装置用于制备氯酸钾，c装置用于制备次氯酸钠，d装置用于尾气处理。(1)盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶。产生的氯气中混有氯化氢杂质，除掉氯化氢需要将气体通过饱和食盐水。(2)b装置的加热方式为水浴加热。c装置中氯气与氢氧化钠发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O。根据装置b、c水浴温度的不同推知，生成氯酸盐时需要酒精灯加热，生成次氯酸盐时需要冰水冷却，所以c中冰水浴的目的是避免氯酸钠的生成。(3)d是尾气处理装置，吸收氯气可以用硫化钠溶液或氢氧化钙浊液。(4)从溶液中获得纯净氯酸钾的操作是冷却结晶，过滤，少量冷水洗涤，干燥，此处用少量冷水洗涤的目的是降低氯酸钾的损耗。(5)碘在四氯化碳中呈紫色；碘在水中的颜色为棕色或褐色，主要由碘的浓度决定。2号试管中溶液变棕色说明生成I2，1号试管中没有颜色变化，说明没有生成I2，由此可以判断氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠的氧化能力。1．化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是()A．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂C．测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH，测定结果无影响D．“洁厕灵”不能与“84消毒液”混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解答案B解析A项，活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，错误；B项，氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C项，氯水中的次氯酸具有漂白性，错误；D项，不能混用的原因是消毒液中的NaClO与“洁厕灵”中的HCl反应生成Cl2，错误。2．(2020·阳江模拟)卤族元素及其化合物与社会、生活关系密切。下列有关说法不正确的是()A．加碘食盐中加入的是碘酸钾B．常用于杀菌消毒的“84消毒液”的成分是液氯C．可用硝酸银溶液来鉴别纯净水和自来水D．变色眼镜和照相器材的生产都要用到溴化银答案B3．下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是()A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取水层并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br－答案D解析A项，在KI中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有Br－；B项，Br－和I－均能使酸性KMnO4溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层因萃取I2而显色，并没有Br2产生。4.如图所示。若关闭活塞Ⅰ，打开活塞Ⅱ，让一种含氯气的气体经过甲瓶后，通入乙瓶，布条不褪色；若关闭活塞Ⅱ，打开活塞Ⅰ，再通入这种气体，布条褪色。甲瓶中所盛的试剂可能是()①浓硫酸②饱和氯化钠溶液③亚硫酸钠溶液④饱和碳酸氢钠溶液A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①③④答案D解析Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色，可能有两个原因：一是甲瓶中溶液将Cl2干燥，二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。浓H2SO4具有吸水性，Na2SO3溶液、饱和NaHCO3溶液都能与Cl2发生反应。5．在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是()选项方法现象结论A观察氯水颜色氯水呈浅黄绿色氯水中含Cl2B向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水有无色气体产生氯水中含HClOC向红色纸条上滴加氯水红色纸条褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液变成棕黄色氯水具有氧化性答案B解析氯气为黄绿色气体，氯水呈浅黄绿色，是因为溶解了氯气，A正确；向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水，有无色气体产生，是因为HCOeq\o\al(－,3)与氯水中的H＋发生反应生成水和二氧化碳，B错误；红色纸条褪色，说明氯水具有漂白性，C正确；向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液变成棕黄色，是因为发生反应2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，说明氯水具有氧化性，D正确。6．下列有关说法不正确的是()A．氯气通入淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝，证明氧化性：Cl2>I2B．久置的氯水最终变为稀盐酸C．NaClO溶液的漂白原理与Na2O2相同，与SO2不同D．向无色溶液C中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则无色溶液C中一定含有Cl－答案D解析溶液变蓝，说明发生了反应Cl2＋2I－=2Cl－＋I2，A项正确；氯水中的次氯酸见光易分解，促进了氯气与水反应，溶液最终变为稀盐酸，B项正确；SO2的漂白性是利用其与有色物质生成不稳定的无色物质的性质，而NaClO、Na2O2的漂白性是利用其强氧化性，C项正确；操作过程中加入稀盐酸，引入了Cl－，D项错误。7．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是()A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2=ClO－＋Cl－＋H2O答案B解析在F处，可能是未反应完的Cl2与KI发生反应置换出I2，使淀粉变蓝色，不能说明Br2的氧化性比I2强。8．下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作现象结论A用双氧水滴定KI-淀粉溶液溶液变蓝达到滴定终点B向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振荡，静置下层呈紫红色该食用加碘盐中含有KIO3C用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气试纸变蓝该气体为溴蒸气D最后试管有浅黄色沉淀有机物中含有溴原子答案B解析A项，KI-淀粉溶液一般作为指示剂，设计用双氧水滴定淀粉-KI溶液无法判定终点，实验不合理；B项，在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，正确；C项，NO2与水反应生成硝酸，硝酸也具有强氧化性，也可使淀粉碘化钾试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。9．溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，与水反应的化学方程式为IBr＋H2O=HBr＋HIO。下列有关IBr的叙述不正确的是()A．IBr是双原子分子B．在很多反应中，IBr是强氧化剂C．与NaOH溶液反应生成NaBr和NaIOD．与水反应时，IBr既是氧化剂又是还原剂答案D解析IBr中I为＋1价，Br为－1价。1个I原子和1个Br原子构成1个IBr分子，A项正确；因为IBr的化学性质与卤素单质相似，所以在很多反应中，IBr是强氧化剂，B项正确；与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应生成HBr和HIO，HBr和HIO再与碱反应，总化学方程式为2NaOH＋IBr=NaBr＋NaIO＋H2O，C项正确；与水反应的化学方程式IBr＋H2O=HBr＋HIO中，反应前后各元素的化合价均未发生变化，故这个反应是非氧化还原反应，D项错误。10．(2019·泉州质检)四氯化钛(TiCl4)极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，常用作烟幕弹。其熔点为－25℃，沸点为136.4℃。某实验小组设计如下装置(部分加热和夹持装置省略)，用Cl2与炭粉、TiO2制备TiCl4。下列说法不正确的是()A．②中应盛装饱和食盐水B．冷凝管有冷凝、回流和导气的作用C．反应结束时，应先停止③处的加热，后停止①处的加热D．该设计存在不足，如④、⑤之间缺少防止水蒸气进入④的装置答案A解析已知四氯化钛极易水解，遇空气中的水蒸气即产生“白烟”，而制得的氯气中混有水蒸气，所以②中应盛装浓硫酸，故A错误；TiCl4的熔、沸点较低，制得的TiCl4应经过冷凝处理，则该装置中冷凝管具有冷凝、回流和导气的作用，故B正确；反应结束时，应先停止③处加热，后停止①处加热，可以使制得的TiCl4在氯气氛围中冷却，防止空气进入装置中使TiCl4变质，故C正确；因四氯化钛极易水解，所以应在装置④和⑤之间增加一个防止水蒸气进入④的装置，故D正确。11．(2020·昌平模拟)消毒是饮用水处理中的重要环节之一。目前，常用的消毒剂有氯气、二氧化氯等。研究人员发现：1.0mg·L－1氯气与0.5mg·L－1二氧化氯的消毒能力相当，氯气和二氧化氯消毒过程中都会产生三氯甲烷(有毒副产物)。在40℃时，对两种消毒剂的浓度与产生三氯甲烷的浓度关系进行了对比实验。得出的数据如图1和图2所示。下列说法不正确的是()A．对比图1和图2可得出，浓度均为0.3mg·L－1时，二者的消毒能力相当B．40℃时，4.0mg·L－1的氯气在0～20h内产生的三氯甲烷明显增多C．实验数据表明，氯气和二氧化氯在消毒能力相当的情况下，使用二氧化氯作消毒剂比用氯气更安全D．自来水厂以亚氯酸钠(NaClO2)和盐酸为原料，用二氧化氯发生器现场制二氧化氯的方程式为5NaClO2＋4HCl=4ClO2＋5NaCl＋2H2O答案A时，二氧化氯的消毒能力强，故A错误。12．某校化学实验小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。提出问题：Fe3＋、Br2谁的氧化性更强？(1)猜想：①甲同学认为氧化性：Fe3＋>Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________(填化学式，下同)所致。②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________所致。(2)设计实验并验证：丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。供选用的试剂：a.酚酞溶液b．四氯化碳c．无水酒精d．硫氰化钾溶液请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填字母)选用试剂实验现象方案1方案2(3)应用与拓展：①在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________。②向100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况)，溶液中有eq\f(1,3)的溴元素被氧化成单质Br2，则原溶液中FeBr2的物质的量浓度为__________。答案(1)①Br2②Fe3＋(2)选用试剂实验现象方案1bCCl4层呈无色方案2d溶液变红(3)①2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－②1.2mol·L－1解析(2)证明溶液中没有溴单质而有Fe3＋即可证明乙同学的观点，利用溴溶于四氯化碳，使四氯化碳层显红棕色，Fe3＋遇SCN－溶液显红色来设计实验。根据得失电子守恒可知x×0.1＋2x×0.1×eq\f(1,3)＝0.2，则x＝1.2。13．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)。(1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为______________________________________________________________________________。(2)装置B中饱和食盐水的作用是________________；同时装置B也是安全瓶，监测实验进行时装置C是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象：___________________________。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入________(填字母)。abcdⅠ干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条Ⅱ碱石灰硅胶浓硫酸无水氯化钙Ⅲ湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条(4)设计装置D、E的目的是比