2023届高考化学鲁科版一轮复习学案-第四章第2课时　氯气的实验室制备方法　卤族元素

第2课时氯气的实验室制备方法卤族元素1.了解氯气的实验室制备方法。2.了解卤族元素单质的制备方法,认识卤族元素单质及其化合物的性质和应用。氯气的实验室制备方法1.反应原理化学方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑。也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。如2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。用KMnO4与浓盐酸反应制Cl2的发生装置不用酒精灯加热。2.实验装置(1)发生装置(Ⅰ部分)①特点:固体+液体气体。②仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。③试剂:A中盛放浓盐酸,B中盛放二氧化锰。(2)净化装置(Ⅱ部分)组成盛放试剂试剂的作用C饱和氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢D浓硫酸干燥氯气干燥Cl2可以用盛有CaCl2的干燥管或U形管。(3)收集装置(Ⅲ部分)收集方法:向上排空气法。(4)尾气处理装置(Ⅳ部分)①导气管要伸入液面以下;②F中盛放的试剂:一般用氢氧化钠溶液,作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。(5)验满方法操作现象结论观察法观察到集气瓶内充满了黄绿色气体证明已经收集满气体把湿润的淀粉-KI试纸靠近集气瓶口试纸变蓝把湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口试纸先变红后又褪色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。[理解辨析]1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(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。()(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。()(3)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。()(4)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2。()解析:(1)在该反应中,4molHCl只有2mol参与氧化还原反应生成Cl2,故氧化剂与还原剂物质的量之比应为1∶2。(2)Cl2与NaHCO3溶液反应,应用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl。(3)碱石灰与Cl2反应,不能用碱石灰干燥Cl2。(4)Ca(OH)2溶解度小,其饱和溶液不能将Cl2吸收完全。答案:(1)×(2)×(3)×(4)×2.想一想含0.4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2共热,能否得到0.1molCl2?为什么?提示: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。3.做一做Ca(ClO)2、KClO3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)。

答案:(1)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O(2)ClO3-+5Cl-+6H+3Cl2↑+3H2氯气的实验室制备方法与检验1.已知高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应能产生氯气。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并实验其与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是(D)A.①和②处 B.只有②处C.②和③处 D.②、③、④处解析:KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生氯气,因此不需要加热,①正确;Cl2为黄绿色、可溶于水、有毒性的气体,能被氢氧化钠溶液吸收,因此②中除去氯气中的氯化氢杂质不能用氢氧化钠溶液,②不正确;浓硫酸可以干燥氯气,但是要长进短出,③不正确;氯气与金属反应时,为了充分反应,应该把导管伸到试管的底部,且反应需要加热,为保持气压平衡及防止尾气污染环境,还应有出气管和尾气处理装置,④不正确。2.(2021·江苏七市调研)氯化氢和氯气在生产生活中具有广泛的应用。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气,该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一。Deacon曾提出在催化剂作用下,通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应,热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-116kJ·mol-1。实验室制取Cl2时,下列装置能达到相应实验目的的是(D)ABCD制备Cl2净化Cl2收集Cl2尾气处理解析:该反应需要加热,缺少酒精灯,A错误;应先通过饱和食盐水将氯气中的杂质气体氯化氢除去,再通入浓硫酸干燥,顺序出错,B错误;用排空气法收集氯气,应用双孔胶塞,长管进气、短管出气,C错误;氯气能与NaOH溶液反应,可用作尾气处理,D正确。其他含氯化合物的制备3.(2021·山东青岛检测)无水氯化铝可用于生产高分子混凝剂,极易潮解,遇水爆炸。实验室中用如图装置进行制备,下列说法错误的是(C)A.无水氯化铝遇水会看到白雾B.仪器的连接顺序为①→③→④→⑤→⑥→②C.装置②可以用盛有氢氧化钠溶液的烧杯代替D.酒精灯的点燃顺序,应该先①后⑤解析:无水氯化铝遇到水会发生反应AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,氯化氢结合水滴挥发,形成白雾,A正确;①产生氯气,③除去氯气中的氯化氢杂质,④除去水蒸气,⑤发生反应生成氯化铝,⑥作为缓冲收集装置,②用来吸收未反应的氯气,所以顺序为①③④⑤⑥②,B正确;不能换成氢氧化钠溶液,因为无水氯化铝遇水会反应,如果用氢氧化钠溶液,水蒸气会沿着导管进入反应装置,导致氯化铝的损失,C错误;先点燃①处的酒精灯,产生氯气,一段时间后再点燃⑤处的酒精灯,这样可以防止⑤中的铝粉加热时和管中的氧气反应,导致产物不纯,D正确。4.(2022·陕西咸阳检测)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+2Cl2HgCl2+Cl2O。下列说法中不正确的是(C)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项不正确;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。卤素及卤素离子的检验一、卤素单质的提取1.氯的提取——氯碱工业海水粗盐饱和食盐水阳极产物:Cl2化学方程式为2NaCl+2H2OH2↑+2NaOH+Cl2↑。2.海水提取溴(1)流程(2)发生反应的化学方程式①2NaBr+Cl2Br2+2NaCl;②Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4;③2HBr+Cl2Br2+2HCl。3.海带中提取碘(1)流程(2)发生反应的离子方程式为Cl2+2I-2Cl-+I2。海水或海带中获得溴和碘,都涉及化学变化,但是海水获得氯化钠是物理过程。二、卤素单质及化合物的性质1.卤素单质的物理性质性质F2Cl2Br2I2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黄褐色有机溶剂中的颜色黄绿色橙红色紫红色2.卤素单质性质的相似性(1)都能与大多数金属反应,如2Fe+3Br22FeBr3,但I2与Fe反应生成FeI2。(2)都能与H2反应生成HX:X2+H22HX(X=F、Cl、Br、I)。(3)都能与水反应:X2+H2OHX+HXO(F2例外)。(4)都能与碱溶液反应:X2+2HaOHNaX+NaXO+H2O(F2例外)。3.卤素单质性质的递变性(1)物理性质颜色逐渐加深熔、沸点逐渐升高密度逐渐增大水溶性逐渐减小(2)化学性质氧化性(X2)F2>Cl2>Br2>(Fe3+)>I2>(S)还原性(X-)F-<Cl-<Br-<(Fe2+)<I-<(S2-)①与H2化合能力逐渐减弱②与水反应程度逐渐减弱③溶液中的置换反应:Cl2+2Br-2Cl-+Br2,Br2+2I-2Br-+I2④与一些还原性物质(SO2、SO32-、Fe2+、H2S等)反应,如Br2与SO32-、Fe2+反应的离子方程式分别为Br2+SO32-+H2O2Br-+SO42-+2H+F2与水剧烈反应,故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。4.卤素化合物性质的递变性(1)卤化氢(HX)HFHClHBrHI熔、沸点逐渐升高(HF特别高,除外)密度逐渐增大酸性逐渐增强稳定性逐渐减弱还原性逐渐增强HF分子间存在氢键,导致其沸点在HX中最高。由于F、Cl、Br、I原子半径逐渐增大,H—X键长逐渐增大,键能逐渐减弱,导致氢卤酸酸性逐渐增强。其中氢氟酸是唯一弱酸。(2)高卤酸HXO4(X=Cl、Br、I)酸性逐渐减弱(3)卤化银颜色逐渐加深溶解度逐渐减小感光性逐渐增强5.卤素单质及其化合物的特殊性(1)F无正价,无含氧酸,非金属性最强,F2用电解法制取;F2与水剧烈反应:2F2+2H2O4HF+O2;HF熔、沸点在HX中最高,在标准状况下为液体(沸点19.54℃),氢氟酸是弱酸,剧毒,有强腐蚀性,能腐蚀玻璃,保存在铅制器皿或塑料瓶中。CaF2不溶于水,实验室常用CaF2(萤石)与浓硫酸在铅皿中反应制备HF气体:CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑。(2)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质;液溴易挥发且有毒,通常用水液封保存,不能用橡胶塞。(3)I2易升华,淀粉遇I2变蓝。食用盐中加KIO3可防治甲状腺肿大。(4)AgF易溶于水,无感光性。AgBr可用于感光材料,AgI可用于人工降雨。三、卤素离子的检验方法1.AgNO3溶液(稀HNO3)——沉淀法未知液生成白色沉淀,则含有2.置换——萃取法未知液有机层呈红棕色或橙红色,表明有3.氧化——淀粉法检验I-未知液蓝色溶液,表明有I-[理解辨析]1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3。()(2)浓H2SO4能干燥HCl,所以浓H2SO4也能干燥HBr、HI。()(3)加碘盐能使淀粉变蓝。()(4)HCl中少量的Cl2可以利用CCl4除去。()解析:(1)Fe与I2反应生成FeI2。(2)浓H2SO4能氧化HBr、HI。(3)加碘盐中含KIO3,而淀粉遇I2变蓝。 答案:(1)×(2)×(3)×(4)√2.做一做氰[(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在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式:。

(2)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)(CN)2+2NaOHNaCN+NaCNO+H2O(2)2I-+Cl2I2+2Cl-海水提取溴、碘1.“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下:下列说法中正确的是(C)A.进入吹出塔前,Br-被还原成了Br2B.从吹出塔进入吸收塔的物质只有Br2C.经过吸收塔后,溴元素得到了富集D.蒸馏塔中只发生了物理变化解析:进入吹出塔前,发生反应:Cl2+2Br-2Cl-+Br2,溴元素的化合价升高,Br-被氧化,A项错误;根据流程,从吹出塔进入吸收塔的物质除Br2外,还有空气、水蒸气、过量的氯气等,B项错误;吸收塔中发生的反应是SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,海水中c(Br-)很小,因此吸收塔的目的是富集溴元素,C项正确;蒸馏塔中发生的主要反应为Cl2+2Br-Br2+2Cl-,存在化学变化,同时也存在物理变化,D项错误。2.(1)地球上99%以上的溴都蕴藏在汪洋大海中,故溴有“海洋元素”的美称。目前,从海水中提取溴占世界溴年产量的13①步骤Ⅲ的离子方程式是。

②请分析不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏得到液溴的原因

。

(2)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在。以海带为原料从中提取碘单质,成熟的工艺流程如下。回答下列问题:①实验室灼烧干海带通常在中进行(填仪器名称)。

②步骤Ⅰ名称是,步骤Ⅲ名称是,步骤Ⅱ现象是。

③反应①的离子方程式为。

解析:(1)①步骤Ⅲ中溴单质被二氧化硫还原成溴离子,离子方程式是SO2+Br2+2H2O2Br-+4H++SO42-。②“溴水混合物Ⅰ”中溴浓度太低,不利于直接蒸馏,因为效率低下成本太高,而经过步骤Ⅲ、步骤Ⅳ,溴被富集了,“溴水混合物Ⅱ”中溴浓度高,利于直接蒸馏,综合经济效益大。(2)①实验室在坩埚中灼烧固体,故灼烧干海带通常在坩埚中。②步骤Ⅰ名称是过滤,步骤Ⅲ是从碘的四氯化碳中分离出碘,可采用蒸馏的方法,步骤Ⅱ是用四氯化碳萃取碘水中碘的过程,故现象是溶液分层,上层呈无色,下层呈紫红色。③反应①是在酸性条件下,把滤液中的碘离子用双氧水氧化成碘单质的反应,则离子方程式为2I-+2H++H2O2I2+2H2答案:(1)①SO2+Br2+2H2O2Br-+4H++SO42②过滤蒸馏溶液分层,上层呈无色,下层呈紫红色③2I-+2H++H2O2I2+2H2O卤素的性质3.某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2,若先向该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,则下列叙述正确的是(B)A.原溶液中的Br-一定被氧化B.不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+C.通入氯气之后,原溶液中的Fe2+不一定被氧化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,一定能产生淡黄色沉淀解析:通入一定量氯气后再滴加KSCN溶液,溶液呈红色,说明有Fe3+生成,Fe2+被氧化但不一定全部被氧化,没有实验现象说明Br-部分被氧化或完全被氧化,A错误;不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+,B正确;通入一定量氯气后再滴加KSCN溶液,溶液呈红色,说明一定有Fe3+生成,C错误;没有实验现象说明Br-部分被氧化或完全被氧化,所以向分液后的上层溶液中加入足量硝酸银溶液,不一定生成淡黄色沉淀,D错误。4.(2021·重庆月考)废定影液含[Ag(S2O3)2]3-和Br-等,实验室从中回收Ag和Br2下列叙述正确的是(C)A.用装置甲分离Ag2S时,需用玻璃棒引流并不断搅拌B.用装置乙在通风橱中高温灼烧Ag2S制取AgC.用装置丙制备Cl2后,无需通过饱和食盐水、浓硫酸进行干燥除杂D.用装置丁分液时,有机层从下口放出,水层从上口倒出解析:用装置甲分离Ag2S时,需用玻璃棒引流,不能搅拌,故A错误;Ag2S应该在坩埚中灼烧,故B错误;用装置丙制备Cl2后,无需通过饱和食盐水、浓硫酸进行干燥除杂,HCl易溶于水,氯气置换出溴单质,故C正确;用装置丁分液时,水层在下层,从下口放出,有机层和溴单质在上层,应从上口倒出,故D错误。卤素离子的检验5.鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是(C)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。6.下列叙述中正确的是(B)A.能使湿润的淀粉-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错误;碘单质的CCl4溶液显紫色,C错误;CCl4的密度比水大,下层显橙红色,D错误。1.下列说法错误的是(D)A.Cl2中含有的HCl杂质可通过饱和食盐水除去(2020·全国Ⅰ卷)B.Cl2得到电子的能力比Br2的强(2020·江苏卷)C.电解饱和食盐水可制取氯气(2018·浙江11月选考)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Ⅰ卷)解析: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.(2021·湖南卷,8)KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是(A)A.产生22.4L(标准状况)Cl2时,反应中转移10mole-B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3解析:根据题干中的化学方程式可知,I元素的化合价由0价升高到+5价,转移电子数为6×5×2=60,所以产生标准状况下22.4L即1mol氯气需消耗2mol碘单质,转移20mole-,A错误;该反应中I2为还原剂,KClO3为氧化剂,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6,B正确;工业上常用氯气和石灰乳反应制备漂白粉,C正确;酸性条件下,I-与IO3-反应生成I2,淀粉遇I2变蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验I3.(2021·广东卷,17)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为

。

(2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为。

(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是

。

(4)某合作学习小组进行以下实验探究。①实验任务通过测定溶液电导率,探究温度对AgCl溶解度的影响。②查阅资料电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10。③提出猜想猜想a:较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。猜想b:AgCl在水中的溶解度S(45℃)>S(35℃)>S(25℃)。④设计实验、验证猜想取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表1中实验1～3,记录数据。表1实验序号试样测试温度/℃电导率/(μS·cm-1)1Ⅰ:25℃的AgCl饱和溶液25A12Ⅱ:35℃的AgCl饱和溶液35A23Ⅲ:45℃的AgCl饱和溶液45A3⑤数据分析、交流讨论25℃的AgCl饱和溶液中,c(Cl-)=mol·L-1。实验结果为A3>A2>A1。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想a成立,但不足以证明猜想b成立。结合②中信息,猜想b不足以成立的理由有

。

⑥优化实验小组同学为进一步验证猜想b,在实验1～3的基础上完善方案,进行实验4和5。请完成表2中内容。表2实验序号试样测试温度/℃电导率/(μS·cm-1)4Ⅰ

B15

B2⑦实验总结根据实验1～5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想b也成立。猜想b成立的判断依据是。解析:(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)实验室制得的Cl2中含有HCl、H2O,可依次通过饱和食盐水、浓硫酸分别除去HCl、H2O,再收集Cl2并进行尾气处理,因此装置的接口连接顺序为cdbae。(3)氯水中能使品红溶液褪色的物质是HClO,氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中HClO已分解。检验Cl-存在的方法是取少量样品于试管中,加入几滴AgNO3溶液,若有AgCl白色沉淀生成,则该久置氯水中存在Cl-。(4)⑤由于AgCl饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-),因此25℃时,c(Cl-)=Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol·L-1=1.8×10-5mol·L-1≈1.34×10-5mol·L答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)cdbae(3)HClO取少量样品于试管中,加入几滴AgNO3溶液,若有AgCl白色沉淀生成,则该久置氯水中存在Cl-(4)⑤1.8×10-5(或1.34×10⑥45℃Ⅱ45℃⑦A3>B2>B1题号知识易中难氯气的制备1溴、碘的提取2卤素离子的检验3卤素的性质46,9含氯物质的制备510其他卤族化合物的制备78一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.(2022·江苏调研)氯气是常用的化工原料,可用作消毒剂和漂白剂;实验室用MnO2和盐酸反应可制取氯气。氯气有毒,泄漏时需要妥善处理。实验室制取氯气时,下列实验能达到相应目的的是(D)解析:二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,故A不符合题意;氯气会和碱石灰中的物质反应,故B不符合题意;氯气的密度大于水,收集氯气应该用向上排空气法,应该长进短出,故C不符合题意;氯气和氢氧化钠溶液反应,防止氯气污染环境,故D符合题意。2.海水提溴和海带提碘都需要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。有关叙述不正确的是(D)A.提溴的浓缩液来自海水晒盐后的卤水B.氧化步骤都可以通入氯气来实现C.提取溴时利用溴的挥发性D.灼烧海带提取碘时可在蒸发皿中进行解析:提溴的浓缩液来自海水晒盐后的卤水,可使溴离子浓度增大,为浓缩过程,故A正确;氯气具有氧化性,可氧化溴离子生成单质溴,故B正确;溴易挥发,可鼓入热空气或热水蒸气将溴分离出来,故C正确;海带为固体,灼烧时在坩埚中进行,故D不正确。3.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是(D)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,取上层清液并加入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,则含有Br-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,有机层是萃取I2而显色,并没有Br2产生。4.下列关于卤素的叙述正确的是(C)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.①③⑤ B.②③⑥ C.②⑤⑥ D.①③④解析:易被氧化的物质应具有较强的还原性,卤素离子中,F-的还原性最弱,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。5.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下:下列说法错误的是(C)A.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1B.若反应①通过原电池来实现,则ClO2是正极产物C.反应②中的H2O2可用NaClO4代替D.反应②条件下,ClO2的氧化性大于H2O2解析:C选项,反应②中H2O2为还原剂,NaClO4无还原性。6.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是(C)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。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)7.(2021·广东高州二模)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,实验室可用如图所示装置制备ICl3(氯气与碘在稍低于70℃反应,夹持装置已省略)。下列说法错误的是(C)A.装置①中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5B.装置②的作用是除去氯气中的HCl,同时可监测装置③中是否发生堵塞C.装置③与装置⑤的作用完全相同D.三氯化碘溶于水中发生反应的化学方程式为ICl3+2H2OHIO2+3HCl解析:装置①中反应为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,氧化剂为高锰酸钾,还原剂为HCl,HCl既表现还原性又表现酸性,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,故A正确;装置②的作用是除去氯气中的HCl,同时可作安全瓶,以监测装置C中是否发生堵塞,故B正确;装置③的作用是干燥氯气,装置⑤的作用是吸收尾气中的氯气,两者作用不同,故C错误;三氯化碘溶于水中发生反应的化学方程式为ICl3+2H2OHIO2+3HCl,其中碘与氯的化合价均不变化,故D正确。8.(2021·湖南永州三模)四氯化锡在军工生产中具有重要的作用。实验室常用金属锡与氯气直接化合制备无水四氯化锡。已知:①无水四氯化锡的熔点-33℃、沸点114.1℃;②四氯化锡易水解,易溶于有机溶剂。下列说法正确的是(CD)A.试剂E为无水氯化钙B.仪器乙的名称为直形冷凝管C.上述各装置的连接顺序是a→h→i→f→g→e→d→c→bD.实验所得SnCl4中溶有Cl2,可用蒸馏的方法提纯SnCl4解析:根据实验目的,首先MnO2与浓盐酸共热制取氯气,此时制得的氯气中混有HCl和H2O(g),在氯气与Sn反应前应将气体依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去其中的HCl、H2O(g),由于氯气有毒,最后要进行尾气吸收,故装置的连接顺序为a→h→i→f→g→e→d→c→b。试剂E为碱石灰,目的是吸收过量的氯气,防止空气污染,同时吸收空气中的水蒸气,防止四氯化锡水解,故A错误;仪器乙的名称为球形冷凝管,故B错误;根据分析,上述各装置的连接顺序是a→h→i→f→g→e→d→c→b,故C正确;实验所得SnCl4中溶有Cl2,SnCl4常温下呈液态,因为SnCl4遇水水解,又易溶于有机溶剂,所以除去SnCl4中的Cl2采用蒸馏法,故D正确。三、非选择题9.向FeBr2溶液中通入Cl2,随参加反应Cl2体积的变化,溶液中Br-的浓度变化情况如图所示。请回答:(1)用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式为。

(2)V(Cl2)<aL时,发生反应的离子方程式为

。

(3)Fe2+、Br-的还原性强弱为:Fe2+(填“<”“>”或“=”)Br-。

(4)a∶b=。

解析:往FeBr2溶液中通入Cl2,由图像可知,aL之前Br-没有减少,因此发生的反应为Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+,ab段Br-减少,说明发生的反应为Cl2+2Br-2Cl-+Br2。(1)MnO2和浓盐酸在加热的条件下反应可制取Cl2,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)根据上述分析,V(Cl2)<aL时,发生反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。(3)多种还原剂与氧化剂反应时,还原性强的先反应,根据上述分析,Fe2+先与Cl2反应,故还原性Fe2+>Br-。(4)FeBr2溶液中,Fe2+与Br-的物质的量之比为1∶2,根据Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+、Cl2+2Br-2C