第4章第2节富集在海水中的元素-氯

第二节富集在海水的元素——氯全局性掌控全局性掌控本节重要知识点有Cl2的性质、Cl2的制法、Cl－的检验、卤族元素的结构和性质，主要考查Cl2、氯水、漂白粉的性质，Cl2的实验室制法，溴、碘的性质，今后的命题仍会以卤素的基础知识为主要内容，同时兼顾相关的基本概念和基本理论，尤其是氧化还原反应，离子反应等内容.选项式诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”×1.次氯酸的电子式

(2010·上海高考

T2－A)×2.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、

Cl、Br、I的非金属递增的规律(2010·福建高考

T8－D)选项式诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”√3.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸(2010·全

国高考T7－B)×4.将氯气溶于水制备次氯酸的离子方程式：Cl2＋

H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(2010·天津高考T5－C)×5.新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，

充分振荡后溶液呈红色(2010·山东高考T13－D)一、氯气的物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色比空气

溶于水气体强烈刺激性大有毒可二、氯气的化学性质如何证明漂白粉已部分变质？提示：把漂白粉加入品红溶液中，品红褪色，证明有Ca(ClO)2，取部分漂白粉加入稀盐酸，若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，证明变质生成了CaCO3.三、氯气的制备1．(2011·湖南长郡中学三次月考)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是 (

)A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B．钠在氯气中燃烧，生成白色的烟C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现白色烟D．氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸，久置氯水最终变为稀盐酸.解析：

H2在Cl2中安静地燃烧，生成的HCl气体极易吸收空气中的水蒸气形成盐酸小液滴，呈现白色雾，不会呈现白烟．答案：C2．能证明次氯酸是弱酸的是 (

)A．HClO见光易分解B．HClO能使有色布条褪色C．0.01mol/L的HClO溶液中，H＋浓度远小于0.01mol/LD．NaClO可与碳酸作用生成HClO解析：

C选项中，c(H＋)远小于c(HClO)，说明HClO只有部分电离，可证明HClO为弱酸；D选项中证明HClO酸性比H2CO3还弱．答案：CD3.如图所示是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中B为活塞．如先打开B，在A处通入干燥氯气，C中红色布条颜色无变化；当关闭B时，C中红色布条颜色褪去．则D瓶中盛有的溶液是 (

)A．浓H2SO4

B．饱和NaCl溶液C．浓NaOH溶液

D．浓NaBr溶液解析：当B打开时，干燥的Cl2直接进入C试管，布条不褪色；当关闭B时，干燥的Cl2先进入D瓶后再进入C试管，红色布条褪色，说明D中的溶液不与Cl2反应，还可以提供水，使其成为潮湿的Cl2.对照选项逐一分析，符合题目要求的只有B项．答案：B4．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图所示进行卤素的性质实验．玻璃管内装有分别沾有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是 (

)①②③④A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色解析：

Cl2与NaBr反应生成Br2.Cl2与KI反应生成I2，I2遇淀粉变蓝．Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO.该题的实验设计证明了卤族元素单质的氧化性规律，考查了它们的物理性质，也解决了实验安全问题．④处使用NaOH是为了防止污染，没有明显颜色变化，仍为白色．答案：A5．如图中，A是氯气的发生装置，B、C是净化气体的装置，B中盛饱和食盐水，C中盛浓硫酸；D中装铁丝网；反应后E的底部有棕色固体聚集；F是吸收多余气体的装置．(1)反应前A中分液漏斗中装的药品为____________，烧瓶中装的药品为__________________．(2)通过B是为了除去________；通过C是为了除去______________________．(3)写出A、D、F中发生反应的化学方程式_____________________________________________________________________________________________________________.解析：实验室中，用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2，用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，用浓硫酸干燥，可得纯净而干燥的Cl2，Cl2与Fe反应生成FeCl3，尾气用碱液吸收．1．成分三种分子(H2O、Cl2、HClO)、四种离子(ClO－、Cl－、H＋、OH－)2．性质氯水的多种成分决定了它具有多重性质：Cl2的强氧化性；HCl的强酸性；HClO的强氧化性、弱酸性；Cl－的性质．在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：参与反应的粒子所加试剂实验现象离子方程式或解释Cl2FeCl2溶液溶液由浅绿色变为棕黄色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－HClO、H＋石蕊试液先变红后褪色酸性和漂白性Cl2、H＋镁粉氯水的颜色褪去并有

气泡产生因发生反应Mg＋2H＋

===Mg2＋＋H2↑H＋被消耗，使平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO右移，Cl2减少，颜色变浅直至褪色[例1]下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是 (

)A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡(H＋)B．使红色布条褪色(HClO)C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈红色(HCl)D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)[答案]

C[名师精析]

C选项中Fe2＋被氧化成Fe3＋，原因是Cl2、HClO的氧化性所致，与HCl无关．注意区分液氯、新制氯水和久置氯水的区别，液氯为液态的单质氯，为纯净物，新制氯水为Cl2的水溶液，成分复杂，性质多样，久置氯水为稀盐酸，无漂白性和氧化性．1．下列说法正确的是 (

)A．向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液将先变红后褪色B．欲除去氯气中少量的氯化氢气体，可将此混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶C．向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中通入氯气，溶液红色褪去是由于氯气与NaOH反应导致溶液碱性减弱所致D．将氯水滴入碳酸钠溶液中，无明显现象出现解析：

A中，久置氯水为稀盐酸，有酸性而无漂白性，因此滴入紫色石蕊试液溶液只变红而不褪色．C中，溶液红色褪去是由于氯水中的次氯酸漂白酚酞而不是氯气消耗氢氧化钠所致．D中，因氯水中存在H＋，滴入碳酸钠溶液中，H＋会与碳酸根离子反应得到二氧化碳气体．答案：B2．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质．下列实验现象和结论一致且正确的是

(

)A．向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在解析：氯水中使有色布条褪色的是HClO分子；呈现黄绿色的是Cl2分子；与AgNO3反应生成白色沉淀的是Cl－，但前提是不能加入盐酸酸化(引入了Cl－)；加入NaOH溶液，中和HCl和HClO，使氯气与水的反应平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO正向移动，黄绿色消失．答案：B3．收集方法向上排空气法或排饱和食盐水法．4．净化方法用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气．5．尾气吸收用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收．6．验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满．(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满．(3)实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满．7．注意事项(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发．(2)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应．(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气．(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全．[例2]在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制取纯净干燥的氯气时，用浓硫酸干燥氯气，用饱和食盐水吸收Cl2中的氯化氢气体．Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小．用氢氧化钠溶液吸收多余的Cl2，以防止污染空气．下图是某学生设计的实验装置图：上述装置中有哪些错误？请分别指出(有几处填几处)．(1)______________________________________________；(2)______________________________________________；(3)______________________________________________；(4)______________________________________________；(5)______________________________________________．[名师精析]首先明确目标，要得到干燥纯净的氯气，因为反应中产生的气体可以含有挥发出来的氯化氢气体和水蒸气，这是要除掉的杂质．一般情况下，是先除去其他的气体，最后再除去水蒸气，因为在除去其他杂质的时候，有可能还会产生水蒸气．[答案]

(1)烧瓶下面缺石棉网(2)铁圈下面没有酒精灯(3)盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶的位置颠倒(4)两个洗气瓶中气体入口导管应插入液面以下，而出口导管应稍露瓶塞制取气体的实验装置一般包括四个部分：发生装置―→净化装置―→收集或性质验证装置―→尾气处理装置．在组合装置制取气体时，可按此顺序选择需要的仪器和相应的药品，对有毒气体必须有尾气处理装置．3．已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2.若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应．每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(不考虑①单元的夹持装置) (

)A．只有①和②处B．只有②处C．只有②和③处

D．②、③、④处解析：①是Cl2发生装置，②、③是除杂、干燥装置，④是性质验证装置．在②中，NaOH不仅能与HCl反应，也可与Cl2反应，应将NaOH溶液换成饱和食盐水，③中导气管应长进短出，④不能是密闭的，应有一个允许气体逸出的导管，并且加装尾气处理装置．答案：D将收集到的Cl2置于天平上称量，若四个集气瓶体积相同、质量相等，则称量结果是 (

)A．A最重

B．B最重C．C最重

D．D最重解析：

A项制得的气体含水蒸气，B项制得的气体含HCl和水蒸气，C项制得的气体较纯净，D项制得的气体含HCl.在同温同压下水蒸气、HCl的密度均小于氯气的密度，所以C项制得的气体密度最大．答案：C1．氟及其化合物(1)非金属性最强，F－的还原性最弱．(2)与H2反应在暗处即爆炸．(3)2F2＋2H2O===4HF＋O2.(4)HF是弱酸；能腐蚀玻璃，保存在铝制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸点最高．2．溴及其化合物(1)Br2是深红棕色液体，易挥发．(2)Br2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．3．碘及其化合物(1)淀粉遇I2变蓝色．(2)I2加热时易升华．(3)I2易溶于有机溶剂．(4)食用盐中加入KIO3可预防甲状腺肿大．4．卤化银(1)AgF易溶于水，AgCl白色不溶于水，AgBr淡黄色不溶于水，AgI黄色不溶于水．AgCl、AgBr、AgI均不溶于稀硝酸．(2)除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相．(3)AgI可用于人工降雨．(4)I2与Fe反应产生FeI2，其他卤素单质与Fe反应生成FeX3.5．使溴水褪色的物质(1)因萃取作用而使溴水褪色的物质：苯、CCl4、直馏汽油等有机溶剂．(2)能与溴发生氧化还原反应的还原性无机化合物：H2S、SO2、Na2S、Na2SO3等．(3)能与溴水发生反应的金属，如Na、Mg、Al、Zn等．(4)能与溴水发生反应的碱性物质，如NaOH、Na2CO3等．(5)加入活性炭等吸附剂，使溴水褪色．[例3]下列叙述中不正确的是 (

)A．颜色深浅：AgI＞AgBr＞AgClB．还原性：HI＞HBr＞HCl＞HFC．水溶液的酸性：HI＞HBr＞HCl＞HFD．光敏性：AgF＞AgCl＞AgBr＞AgI.[名师精析]卤素的化学性质随原子结构的变化而有规律的变化——得电子能力逐渐减弱，单质氧化性逐渐减弱，离子或气态氢化物的还原性增强，但稳定性减弱．[答案]

D5．下列关于卤素的叙述，正确的是 (

)A．单质的颜色随核电荷数的增加逐渐加深B．氢化物的稳定性随核电荷数的增加逐渐增强C．单质与水反应均可表示为X2＋H2OHX＋HXOD．随核电荷数的增加X－的半径递增，还原性递减解析：卤素单质的颜色从氟至碘依次为淡黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色，颜色逐渐加深，A项正确；氢化物的稳定性顺序：HF>HCl>HBr>HI，B项不正确；F2与水反应：2F2＋2H2O===4HF＋O2，C项错误；随核电荷数的增加，离子半径逐渐增大：F－<Cl－<Br－<I－，还原性逐渐增强：F－<Cl－<Br－<I－，D项错误．答案：A6．(2011·泉州模拟)下列物质与其用途相符合的是(

)①Cl2—做消毒剂②AgBr—制胶卷、感光纸③AgI—人工降雨④碘—预防甲状腺肿大⑤淀粉—检验I2的存在⑥NaClO—漂白纺织物A．②③④⑤⑥ B．①②③④⑤C．②③④⑤ D．全部解析：根据卤素单质及其化合物的性质分析：Cl2有较强的杀菌和漂白作用，常用于自来水的消毒；AgBr见光易分解，可用于制造胶卷、感光纸；AgI常用于人工降雨；碘是人体不可缺少的微量元素，缺乏时易患甲状腺肿大；淀粉遇碘可变蓝色；NaClO在含有CO2的水溶液中易生成HClO，有较强的漂白性，故全部正确．答案：D卤素单质为典型的非金属单质，从F2到I2，单质的氧化性减弱，通过实验探究其单质的氧化性强弱是高考命题的丰富素材，如2010年北京高考题27题，题目注重对实验设计和物质检验的考查．[例]

(2011·佛山市南海区调研测试题)某校化学实验兴趣小组在“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．(1)提出问题：Fe3＋、Br2谁的氧化性更强？(2)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