2022届高考化学一轮复习苏教版专题4非金属及其化合物第2讲

/31/31/第2讲氯、溴、碘及其化合物【2022·备考】最新考纲：1.掌握氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。4.了解卤族元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。考点一氯及其重要化合物(频数：★★☆难度：★☆☆)1．氯气的物理性质2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。①与铁反应：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3。②与铜反应：Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))CuCl2。(2)与非金属反应。与H2反应：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃或光照))2HCl，(3)与还原性无机化合物反应。①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI=2KCl＋I2。②与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl。③与FeCl2溶液反应：离子方程式为Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－。3．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，氯的化合价既有降低又有升高，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。4．从平衡的角度理解氯水的成分和性质(1)氯水中存在三个平衡关系：①Cl2＋H2OHCl＋HClO②HClOH＋＋ClO－③H2OH＋＋OH－(2)根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。①三种分子H2O、Cl2、HClO；②四种离子H＋、Cl－、ClO－和OH－。(3)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。5．氯的重要化合物(1)次氯酸(2)漂白粉①HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。②不能用pH试纸测量氯水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。③工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。④“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。1．(SJ必修1·P484改编)下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()①氯气②液氯③新制的氯水④氯气的酒精溶液⑤盐酸⑥盐酸酸化的漂白粉溶液A．①②③ B．①②③⑥C．③⑥ D．②④⑤⑥答案C2．教材知识拓展探究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什么？用方程式表示漂白粉在空气中久置变质的过程。答案最终得到的物质是CaCO3和CaCl2；Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClO，2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。3．(溯源题)(2016·上海化学，9)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是________。①碳酸钙粉末 ②稀硫酸③氯化钙溶液 ④二氧化硫水溶液答案①探源：本考题源于教材SJ必修1P42“活动与探究”，对氯水的成分和性质以及平衡移动进行了探究。题组一氯气及其水溶液(氯水)的性质1．下列说法错误的是()A．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂B．氯气易液化，液氯可以保存在钢瓶中C．氯水、氯气、液氯均能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀D．过量的铁在氯气中燃烧时生成FeCl2解析氯气有强的氧化性，铁在氯气中燃烧时，铁都被氧化为＋3价，生成FeCl3，与铁是否过量无关。答案D2．下列关于新制氯水的说法正确的是()A．新制氯水长期放置后溶液的酸性减弱B．新制氯水中含有H2O、Cl2、HClO、HCl等多种分子C．新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有HClD．向新制氯水中加入适量碳酸钙，过滤，可以制得较大浓度的次氯酸解析A项，新制氯水长时间放置后会发生反应：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，酸性增强，A项错误；B项，新制氯水中不会存在HCl分子，因为HCl是强电解质，在水中会完全电离，所以不会以分子形式存在，B项错误；C项，新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有次氯酸，次氯酸具有强氧化性，C项错误；D项，氯气溶于水会发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入适量碳酸钙，碳酸钙会和HCl反应，使上述平衡正向移动，进而可制得较大浓度的次氯酸，D项正确。答案D3．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(c（H＋）,c（ClO－）)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＋，使上述平衡正向移动，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。答案C题组二含氯化合物的性质及综合探究4．下列与含氯化合物有关的说法正确的是()A．HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质B．向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体C．HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl和NaCl均是离子化合物D．电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数的值)解析选项A，NaClO属于盐，为强电解质，错误；选项B，向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液可制得Fe(OH)3胶体，正确；选项C，HCl属于共价化合物，错误；选项D，根据电解NaCl溶液时的阴极反应式：2H＋＋2e－=H2↑可知，得到标准状况下22.4LH2时，理论上需转移2NA个电子，错误。答案B5．二氧化氯(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，可写出方程式：4H＋＋5ClOeq\o\al(－,2)=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，显然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，显然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，正确。答案C【归纳总结】含氯消毒剂及其消毒效率含氯消毒剂的共同特点是利用本身的强氧化性，或与水反应产生HClO，杀灭具有生命活性的微生物。其消毒效率通常是指单位质量的消毒剂所得到的电子数，例如ClO2的消毒效率是Cl2的消毒效率的eq\f(\f(1,67.5)×5,\f(1,71)×2)＝2.63倍。考点二氯气的实验室制法(频数：★★☆难度：★☆☆)1．实验装置2．制取过程3．注意事项(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的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Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。(5)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。1．教材制备原理及判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)除去Cl2中少量HCl气体，可用饱和食盐水，也可用饱和碳酸氢钠溶液()(2)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度()(3)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应()(4)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸到液面以下()答案(1)×(2)√(3)√(4)×2．教材制备装置拓展探究(1)制备装置问题：①用KMnO4代替MnO2，常温下即可反应，故不需要________，反应原理为________________________________________________________________________________________________________________________________。②图中橡皮管a的作用是使_______________________________________________________________________________________________________，便于分液漏斗中的液体流下。(2)净化装置问题：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。若发生堵塞现象为：_____________________________________________________________________________________________________。②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。答案(1)①加热2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O②分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等(2)若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升3．(溯源题)(全国卷)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是：B．________________________________________________________；C．________________________________________________________；D．________________________________________________________。答案向上排空气收集氯气安全瓶作用，防止D中的液体倒吸入B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境探源：本考题源于教材SJ必修1P41“交流与讨论”，对氯气的实验室制法及氯气性质的实验探究进行了拓展考查。题组一氯气的制备及性质探究1．某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是()A．该装置图中至少存在三处明显错误B．该实验中收集氯气的方法不正确C．如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可D．含有2molHCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1mol电子解析A项，该装置的错误有：没有用酒精灯加热，MnO2不与浓盐酸发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理；B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D项，根据反应：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5mol，转移的电子小于1mol。答案A2．某同学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，浓盐酸就可全部被消耗B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应C．Ⅲ图中：发生的反应不是燃烧反应D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成解析A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，发生的为取代反应；C项，Cu在Cl2中发生了燃烧反应；D项，Cl－、ClO－在酸性条件下可生成Cl2。答案D题组二以氯气制备为起点的含氯化合物的制取3．下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()A．a—b—c—d—e—f—g—hB．a—e—d—c—b—h—i—gC．a—d—e—c—b—h—i—gD．a—c—b—d—e—h—i—f解析实验室制取FeCl3的实验流程为故仪器连接顺序为a→e→d→c→b→h→i→g。答案B4．某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。(1)装置④中的X试剂为_______________________________________。(2)装置③中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________，该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减少副反应发生的方法是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)测定漂白粉有效成分的质量分数：称取1.000g漂白粉于锥形瓶中，加水溶解，调节溶液的pH，以淀粉为指示剂，用0.1000mol·L－1KI溶液进行滴定，溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为3ClO－＋I－=3Cl－＋IOeq\o\al(－,3)IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋3H2O=6OH－＋3I2实验测得数据如下表所示。滴定次数123KI溶液体积/mL19.9820.0220.00该漂白粉中有效成分的质量分数为________；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。解析(3)消耗KI溶液的平均体积为eq\f(（19.98＋20.02＋20.00）mL,3)＝20.00mL。设ClO－的物质的量为xmol，3ClO－＋I－=3Cl－＋IOeq\o\al(－,3)3mol1molxmol0.1000mol·L－1×0.020L所以x＝0.006，次氯酸钙的质量为143g·mol－1×0.003mol＝0.429g，所以其质量分数为eq\f(0.429g,1.000g)×100%＝42.90%；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则消耗KI的物质的量偏少，所以测定结果将偏低。答案(1)NaOH溶液(2)2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O将装置③放于冷水浴中进行实验(3)42.90%偏低考点三卤素的来源及性质(频数：★☆☆难度：★★☆)1．卤素的来源(1)氯的提取——氯碱工业海水→粗盐eq\o(→,\s\up7(精制))饱和食盐水eq\o(→,\s\up7(电解))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(阳极产物：Cl2,阴极产物：H2、NaOH))化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)海水提取溴①流程②发生反应的化学方程式a．2NaBr＋Cl2=Br2＋2NaCl；b．Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；c．2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2。(3)海带中提取碘①流程②发生反应的化学方程式：Cl2＋2I－=I2＋2Cl－。2．卤素单质性质的递变性、相似性(1)卤素单质的递变性颜色F2Cl2Br2I2eq\o(→,\s\up10(浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色),\s\do10(颜色加深))熔、沸点eq\o(→,\s\up10(气体气体液体固体),\s\do10(逐渐升高))密度eq\o(→,\s\up10(逐渐增大))水溶性eq\o(→,\s\up10(反应溶解溶解微溶),\s\do10(逐渐减小))氧化性eq\o(————————————→,\s\up10(与氢气化合反应由易到难),\s\do10(逐渐减弱))还原性(X－)eq\o(→,\s\up10(逐渐增强))(2)相似性①都能与大多数金属反应：2Fe＋3Br2=2FeBr3；I2＋Fe=FeI2；②都能与H2反应：H2＋X2=2HX；③都能与H2O反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外)；④都能与碱液反应：X2＋2NaOH=NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。3．卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法：未知液eq\o(→,\s\up10(滴加AgNO3,溶液和稀硝酸))生成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(白色沉淀，则有Cl－,浅黄色沉淀，则有Br－,黄色沉淀，则有I－))(2)置换——萃取法：未知液eq\o(→,\s\up10(加适量新制饱和氯水),\s\do10(振荡))eq\o(→,\s\up10(加入CCl4（下层）或汽油（上层）),\s\do10(振荡))有机层呈eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(红棕色、橙色或橙红色，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\up10(加入适量新制饱和氯水（或双氧水）),\s\do10(振荡))eq\o(————→,\s\up10(淀粉溶液),\s\do10(振荡))蓝色溶液，表明有I－1．(RJ必修1·P88，12改编)下列事实或实验不能说明氧化性Cl2>Br2>I2的是()A．氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI-淀粉溶液中，溶液变蓝B．H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难C．Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低D．HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差答案C2．(溯源题)(2015·全国Ⅱ，12)海水开发利用的部分过程如图所示。判断下列说法是否正确。(1)向苦卤中通入Cl2是为了提取溴()(2)粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯()(3)工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂()(4)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(1)√(2)√(3)×(4)√探源：本考题源于教材SJ必修1P99“观察与思考”“从海带中提取碘的流程”，对海水资源的开发和利用以及溴、碘的性质进行了考查。题组一卤素的来源及性质1．下列从海洋中获取物质的方案不合理的是()A．粗盐eq\o(→,\s\up10(除杂、精制))饱和食盐水eq\o(→,\s\up10(电解))Cl2eq\o(→,\s\up10(石灰乳))漂白粉B．苦卤eq\o(→,\s\up10(1）酸化),\s\do10(2）Cl2))Br2(aq)eq\o(→,\s\up10(1）热空气),\s\do10(2）SO2水溶液吸收))HBr(aq)eq\o(→,\s\up10(1）Cl2),\s\do10(2）蒸馏))粗Br2C．干海带eq\o(→,\s\up10(1）灼烧),\s\do10(2）浸取))浸取液eq\o(→,\s\up10(氧化))含I2溶液eq\o(——→,\s\up10(1）萃取、分液),\s\do10(2）蒸馏))碘D．海水eq\o(→,\s\up10(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up10(盐酸))MgCl2溶液eq\o(→,\s\up10(电解))Mg解析电解MgCl2溶液发生反应：MgCl2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))Mg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，得不到金属Mg，制备金属Mg应电解熔融的MgCl2，D项错误。答案D2．某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质，其物质的量均为1mol，向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是()A．将溶液蒸干最多可以得到4molNaClB．将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4C．向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液变蓝，则氯气一定过量D．若通入氯气的体积为22.4L(标准状况)，反应的离子方程式为2I－＋Cl2=I2＋2Cl－解析氯气与硫酸钠不反应，因此将溶液蒸干最多可以得到2molNaCl，A错误；若氯气与部分溴化钠反应，则将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4，B正确；向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液变蓝，说明有碘生成，氯气可能只与部分的NaI反应，C错误；D项，正确的离子方程式为2I－＋Cl2=I2＋2Cl－、2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－，错误。答案B3．(2018·日照质检)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。答案D【归纳反思】卤素单质性质的特殊性(1)Br2在常温下呈液态，是唯一的液态非金属单质。液态Br2有剧毒，易挥发，故保存Br2时在试剂瓶中Br2液面上需用水封，磨口的玻璃塞用蜡封。(2)淀粉遇I2显蓝色，这是碘单质的特殊性质，该性质可用于检验Cl2。Cl2可使湿润的淀粉KI试纸变蓝，其实质是Cl2＋2I－=2Cl－＋I2。此外碘单质易升华，是常温下固体单质中唯一的双原子分子。(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。(4)氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2：2F2＋2H2O=4HF＋O2。(5)F2不能从NaX溶液中置换出X2(X代表Cl、Br、I)。题组二卤素离子的检验及递变性探究4．鉴别NaCl、NaBr、NaI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⑥FeCl3溶液、CCl4A．①②④ B．②③⑥C．②④⑤ D．④⑤⑥解析①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，可以鉴别；③溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2，再用苯萃取后，前两种上层均为橙红色，无法鉴别；④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色；⑤与②的原理相似，只是有色层在上层；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鉴别。答案C5．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中溶液由黄色变为棕红色时，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。解析(1)A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为。(2)氯气遇湿润的淀粉KI试纸时，发生反应：Cl2＋2KI=I2＋2KCl，产生的I2使淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘的。(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，离子方程式为Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI=I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘的。(5)过程Ⅲ主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，是因为从Cl到I，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。答案(1)(2)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层溶液变为紫红色(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[试题分析](2016·课标全国Ⅰ，28)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为________。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______________________________________________________________________________________。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是________。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是________。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数)解题思路：我的答案：命题意图：该题以杀菌消毒剂NaClO2的生产为背景，综合考查了化合价、氧化剂、还原剂、氧化产物、氧化还原反应方程式的书写、物质的提纯和分离、电解原理、有关物质的量的计算等知识点；题目要求考生具有思维的广阔性、深刻性和灵活性，要求考生具有接受、吸收和整合化学信息的能力以及分析和解答(解决)化学问题的能力的考查。题目兼有“定性与定量”、“模型”、“守恒”、“对立统一”、“物质变化是有条件的”、“化学与社会和谐发展”等化学思想方法的考查。本题问题设计层次分明，有很好的区分度。本题抽样统计难度为0.36。解题思路：本题工艺流程图典型、简明，解读流程图推知反应物和产物，根据氧化还原化合价升降守恒进行配平：2NaClO3＋SO2＋H2SO4=2ClO2＋2NaHSO4。该题难点之一是判断出电解食盐水并加入ClO2，产物有NaClO2和Cl2生成，由于阴极发生还原反应，所以应该是ClO2在阴极被还原生成NaClO2，难点之二是判断尾气吸收过程中的氧化剂ClO2与还原剂H2O2，无需配平氧化还原反应方程式，只根据反应中得失电子守恒求得其比值为2∶1。最后考查的是根据新概念“有效氯含量”进行氧化还原反应得失电子守恒的计算。正确答案：(1)＋3(2)2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2NaHSO4＋2ClO2(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClOeq\o\al(－,2)(或NaClO2)(4)2∶1O2(5)1.57[真题演练]1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)清洗碘升华实验所用试管，可先用酒精清洗，再用水清洗()(2017·课标全国Ⅲ，9B)(2)用氯气处理水中的Cu2＋、Mg2＋等重金属离子()(2017·天津理综，1C)(3)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2()(2016·全国卷Ⅰ，10D)(4)氯气作水的杀菌消毒剂，没有发生化学变化()(2016·四川理综，1A)(5)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，溶液颜色不变，该食盐中一定没有添加KIO3()(2016·四川理综，2C)(6)卤素氢化物中，HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小()(2016·海南化学，19C)答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√2．(2015·海南化学，20-Ⅰ改编)下列有关海水综合利用的说法正确的是()A．电解饱和食盐水可制得金属钠B．海带提碘只涉及物理变化C．海水提溴涉及到氧化还原反应D．海水提镁没有涉及到复分解反应解析A项，电解饱和食盐水的产物为氢氧化钠、氢气和氯气，不可能制得金属钠，错误；B项，海带中的碘元素以碘离子的形式存在，海带提取碘涉及化学变化，错误；C项，海水的溴元素以化合态形式存在，从海水提取溴涉及到氧化还原反应，正确；D项，浓缩的海水中加入生石灰[与水反应生成Ca(OH)2]得到Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2又与盐酸发生复分解反应Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O，故海水提取镁涉及到复分解反应，错误。故选C。答案C3．(2015·北京理综，11)某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)()A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2OB．该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2OHClO＋OH－C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－=Cl2↑＋H2OD．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－=HClO＋CH3COO－解析A项，NaClO的制备为Cl2与NaOH溶液反应：Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O，正确；B项，NaClO饱和溶液的pH为11，该消毒液中溶液的pH为12，是由于消毒液中还含有少量的NaOH，故pH增大是由于NaOH电离所致，错误；C项，该消毒液与洁厕灵混用会发生氧化还原反应：2H＋＋Cl－＋ClO－=Cl2↑＋H2O，正确；D项，因为醋酸的酸性比次氯酸的酸性强，CH3COOH＋ClO－=CH3COO－＋HClO，HClO浓度增大，漂白性增强，正确。答案B4．(2012·全国卷)下列叙述中正确的是()A．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封B．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－D．某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋解析A．溴易挥发，密度比水大，实验室常用水封的方法保存，故A正确；B.能使润湿的淀粉KI试纸变蓝的物质具有氧化性，可能为NO2、O3、Cl2C.CClB错；C.CCl4层显紫色证明原溶液中存在I2，故C错；D.加入BaCl2溶液产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，可能是AgCl或BaSO4，不一定含Ag＋，故D错误。答案A一、选择题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。答案B2．(2018·岳阳期末)下列关于氯气或含氯化合物的叙述不正确的是()A．过量的铁粉与氯气反应生成FeCl3B．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液生成CaSO3沉淀C．氯气能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝D．次氯酸钙比次氯酸稳定解析A项，铁在氯气中燃烧生成氯化铁，故A正确；B项，二氧化硫与次氯酸钙之间发生氧化还原反应，所以最后生成硫酸钙，故B错误；C项，氯气与碘化钾发生氧化还原反应生成碘单质，碘单质使淀粉变蓝，故C正确；D项，次氯酸见光易分解，故D正确。答案B3．下列叙述中正确的是()A．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2B．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，上层显橙红色解析还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A错；碘单质的CCl4溶液显紫色，C项错；CCl4的密度比水大，应下层显橙红色，D项错。答案B4．(2018·苏锡常镇四市调研)下列有关实验装置进行的相应实验，不能达到实验目的的是()A．用装置甲制取氯气B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢和水蒸气C．用装置丙可证明Cl2的氧化性强于SD．用装置丁可以完成“喷泉”实验解析A项，实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应制取氯气，故A正确；B项，应将气体先通入饱和食盐水中除去HCl气体，再通入浓硫酸除去水蒸气，故B错误；C项，由Cl2＋Na2S=2NaCl＋S↓可知，Cl2可以置换出S，说明Cl2的氧化性强于S，故C正确；D项，Cl2能被NaOH溶液吸收，使烧瓶内外产生压强差，从而引发喷泉现象，故D正确。答案B5．下列离子方程式书写正确的是()A．漂白粉溶液在空气中失效：ClO－＋CO2＋H2O=HClO＋HCOeq\o\al(－,3)B．用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气：MnO2＋2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2OC．将Fe2O3溶解于足量HI溶液中：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OD．KI溶液与硫酸酸化的H2O2溶液混合：2I－＋H2O2＋2H＋=2H2O＋I2解析A项，漂白粉溶液在空气中失效生成CaCO3沉淀，错误；B项，离子方程式中原子、电荷均不守恒，错误；C项，Fe3＋与I－发生氧化还原反应生成Fe2＋和I2，错误。答案D6．(2017·南通二模)从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作。下列图示对应的装置合理、操作规范的是()解析灼烧需在坩埚中进行，A错误；过滤要用玻璃棒引流，B错误；分液要在分液漏斗中进行，下层液体从下口放出，C正确；蒸馏时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，且烧杯加热应垫石棉网，D错误。答案C7．(2018·成都调研)从淡化海水中提取溴的流程如下：下列有关说法不正确的是()A．X试剂可以为Na2SO3饱和溶液B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C．工业上每获得1molBr2，需要消耗Cl244.8LD．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏解析Na2SO3＋Br2＋H2O=Na2SO4＋2HBr，A项正确；步骤Ⅲ利用氯气的氧化性比溴单质的强，利用置换反应原理制取Br2，B项正确；反应Ⅰ和反应Ⅲ均用到Cl2，故制取1molBr2消耗2mol氯气，但未标明氯气所处的温度和压强，C项错误；从浓溴水中提取溴，可利用有机溶剂(如苯)萃取溴，然后分液得到含溴单质的有机溶液，再经蒸馏可得到纯净的溴单质，D项正确。答案C8．如下图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用橡皮管连接起来，将甲针筒内的气体物质推压到乙针筒内，对乙针筒里的现象所作的判断不正确的是()实验序号甲针筒内物质乙针筒内物质乙针筒里的现象AHClAgNO3溶液产生白色沉淀BNH3FeCl3溶液出现红褐色沉淀CCO2BaCl2溶液产生白色沉淀DCl2紫色石蕊溶液先变红后褪色解析由于盐酸的酸性强于碳酸，故CO2通入BaCl2溶液中不会产生白色沉淀，C错误。答案C9．下列有关卤素的说法错误的是()A．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强C．淀粉-碘化钾溶液在空气中变蓝，4I－＋O2＋2H2O=2I2＋4OH－D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度解析元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关，可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较，A错误；I2在KI溶液中存在I2＋I－Ieq\o\al(－,3)，可使其溶解度增大，D正确。答案A10．向含SOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋、Br－、I－各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是()解析本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SOeq\o\al(2－,3)(消耗2.24LCl2)、I－(消耗1.12LCl2)、Fe2＋(消耗1.12LCl2)、Br－(消耗1.12LCl2)，因此C选项正确。答案C11．碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是()A．用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉KI试纸会变蓝B．足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉KI试纸褪色的原因可能是5Cl2＋I2＋6H2O=2HIO3＋10HClC．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2＞I2＞IOeq\o\al(－,3)D．途径Ⅱ中若生成1molI2，则反应中转移的电子数为10NA解析加碘盐中含有IOeq\o\al(－,3)，在酸性条件下可被I－还原生成I2，A选项正确；根据图示转化关系可知B选项正确；根据途径Ⅰ可知氧化性Cl2＞I2，根据途径Ⅱ可知氧化性IOeq\o\al(－,3)＞I2，根据途径Ⅲ可知氧化性Cl2＞IOeq\o\al(－,3)，C选项错误；根据关系式2IOeq\o\al(－,3)～I2～10e－可知D选项正确。答案C二、填空题12．含氯化合物的应用越来越广泛，请完成下列有关问题：(1)亚氯酸钠(NaClO2)是一种漂白织物的漂白剂，具有较强的氧化性。亚氯酸钠中氯元素的化合价为________，其水溶液显碱性的原因为________________________，其水溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________。(2)亚氯酸钠在碱性溶液中稳定，在酸性溶液中生成ClO2和氯元素的另一种稳定离子，写出亚氯酸钠在酸性条件下反应的离子方程式________________________。(3)ClO2是一种新型安全多功能型杀菌剂，其制备方法有多种，其中一种为SO2通入NaClO3中，其氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。(4)一定条件下，KClO3与硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液反应可制备ClO2，该反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________。(5)AgNO3溶液可以用来检验水溶液中的Cl－或Br－。若向AgCl悬浊液中加入NaBr溶液，可把AgCl转化为AgBr，已知AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)达到平衡时，c(Cl－)∶c(Br－)＝23.4∶1，已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，则Ksp(AgBr)＝________(不要求写单位)。解析(1)亚氯酸为弱酸，故亚氯酸钠溶液中ClOeq\o\al(－,2)水解使溶液显碱性(ClOeq\o\al(－,2)＋H2OHClO2＋OH－)。(2)根据氧化还原反应化合价升降规律，另一种含氯的稳定离子是Cl－，根据原子守恒及得失电子守恒得反应的离子方程式为5ClOeq\o\al(－,2)＋4H＋=4ClO2↑＋Cl－＋2H2O。(3)ClOeq\o\al(－,3)→ClO2，氯元素化合价降低1，SO2→SOeq\o\al(2－,4)，硫元素化合价升高2，由得失电子守恒可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。(4)H2C2O4→2CO2，碳元素化合价升高2，KClO3→ClO2，氯元素化合价降低1，由得失电子守恒可得其离子方程式。(5)eq\f(c（Cl－）,c（Br－）)＝eq\f(c（Ag＋）·c（Cl－）,c（Ag＋）·c（Br－）)＝eq\f(Ksp（AgCl）,Ksp（AgBr）)＝23.4，可得Ksp(AgBr)＝Ksp(AgCl)÷23.4＝7.7×10－12。答案(1)＋3亚氯酸钠水解显碱性(或ClOeq\o\al(－,2)＋H2OHClO2＋OH－)c(Na＋)>c(ClOeq\o\al(－,2))>c(OH－)>c(H＋)(2)5ClOeq\o\al(－,2)＋4H＋=4ClO2↑＋Cl－＋2H2O(3)2∶1(4)2H＋＋2ClOeq\o\al(－,3)＋H2C2O4eq\o(=,\s\up7(一定条件))2ClO2↑＋2CO2↑＋2H2O(5)7.7×10－12(或7.69×10－12)13．(2018·安徽省“江淮十校”高三第一次联考)轻质氧化镁是新型功能复合材料的重要添加剂，可由菱镁矿(含MgCO3、CaCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备，其制备流程如下：(1)酸溶时，为了提高酸溶速率可采用的措施有________________________；提高矿物的浸取率可采取的措施有________________________。(各答一条即可)(2)浓硫酸与Al2O3反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________