第11讲-富集在海水中的元素-卤素(讲义)(解析版)

第11第11讲富集在海水中的元素—卤素考纲要求：考纲要求：1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。3.掌握Cl2的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。考点一氯及其化合物的性质及氯气的实验室制法一、氯气的性质(1)Cl2的物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性特性黄绿色气体刺激性比空气大有毒1体积水溶解约2体积Cl2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，使极少量气体飘进鼻孔。错误操作错误操作2.Cl2的化学性质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),\s\do5(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：Cl2＋2FeCl2=2FeCl3。(4)歧化反应氯气与水或碱反应，氯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。①与水反应氯气与水反应的化学方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO。②与碱反应A．与烧碱反应：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。B．制取漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。(5)与有机物的反应CH4+Cl2CH3Cl+2HClCH2＝CH2+Cl2CH2ClCH2Cl【易错警示】：(1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl(1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由两种单质直接化合生成。(2)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的物质是HClO。(3)84消毒液的有效成分是NaClO。二、次氯酸和次氯酸盐的性质(1)次氯酸HClO的电子式；结构式H—O—Cl①不稳定性：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑(见光易分解)HClO不能单独存在，只存在溶液中。氯水须现用现配，保存在棕色瓶中，置于冷暗处。②强氧化性。A．能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。B．杀菌、消毒。③弱酸性。酸性：H2CO3>HClONaClO溶液中通少量CO2，化学方程式为：2NaClO＋CO2＋H2O=Na2CO3＋2HClO。(2)次氯酸盐①“84”消毒液漂白液漂白液“84”消毒液有效成分：NaClO用途：杀菌、消毒制备：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O漂白原理：与酸性物质作用生成HClOClO－＋H＋=HClO酸碱性：ClO－＋H2OHClO＋OH－消毒原理：利用强氧化性②漂白粉的性质：漂白粉漂白粉成分：主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2化学性质：水解呈碱性，具有强氧化性漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=2HClO＋CaCO3↓制备：2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O用途与保存：用作消毒剂，漂白剂，必须密封保存。久置失效原因：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=2HClO＋CaCO3↓2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑三、实验室制取Cl2的实验原理1．用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。实验室制取氯气的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。浓盐酸的性质表现为：还原性和酸性。2．其它制备氯气的反应原理①K2Cr2O7＋14HCl=2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O②2KMnO4＋16HCl=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O③KClO3＋6HCl(浓)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O④Ca(ClO)2＋4HCl=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O3．实验装置及制备流程气体发生装置气体发生装置安全装置净化装置主体实验装置尾气处理装置固体+液体气体防堵塞或防倒吸除气体杂质或干燥进行目标实验或气体收集防污染防倒吸MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O饱和食盐水除HCl浓H2SO4吸收H2O向上排空法收集Cl2NaOH溶液吸收Cl2Cl2的验满的方法将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的验满的方法将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察试纸立即发生先变红后褪色的变化，已集满将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满eq\x(验满方法)5．工业制法电解饱和食盐水，反应的化学方程式为：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。四、Cl－的检验待测液待测液白色沉淀沉淀不溶解溶液中含有Cl－滴加稀HNO3结论滴加AgNO3溶液6．Cl2性质探究的示例分析装置试剂实验现象实验目的A浓硫酸验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用B干燥红色布条无明显变化C湿润红色布条红色布条褪色DFeCl2溶液溶液由浅绿色变棕黄色验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应E淀粉KI溶液溶液变蓝色FMg或Na产生白烟GNaOH溶液吸收多余的氯气基础通关练基础通关练1．下列关于氯的说法正确的是A．1mol氯气与NaOH反应转移2mol电子B．35Cl、37Cl为不同的原子，化学性质不同C．氯水久置后pH值减小，漂白性减弱D．干燥的氯气不能使鲜花褪色【答案】C【解析】A．氯气与氢氧化钠发生歧化反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，其离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，所以1mol氯气与NaOH反应转移1mol电子，A错误；B．35Cl、37Cl为质子数相同，中子数不同的原子，其核外电子数等于质子数，两者的核外电子数相同，所以化学性质相同，B错误；C．氯水久置其有效成分次氯酸会分解，产生HCl和氧气，所以水溶液中的氢离子浓度会增大，pH值会减小，漂白性会逐渐减弱，C正确；D．鲜花中含水分，所以氯气遇鲜花会生成具有漂白性的次氯酸，从而使鲜花褪色，D错误；故选C。2．下列对氯及其化合物的说法正确的是A．因氯化铝溶液能导电，所以氯化铝是离子化合物B．用pH试纸测得氯水的pH=4C．随着氯元素化合价升高，氯的含氧酸酸性逐渐减弱D．次氯酸不如次氯酸盐稳定，故用次氯酸盐作为漂白剂的主要成分【答案】D【解析】A．熔融的氯化铝不能导电，所以氯化铝是共价化合物，故A错误；B．氯水中含有的次氯酸具有强氧化性，能使有机色质漂白褪色，所以不能用pH试纸测氯水的pH，故B错误；C．随着氯元素化合价升高，氯的含氧酸分子中的非羟基氧的数目增多，含氧酸酸性逐渐增强，故C错误；D．次氯酸遇光易分解，稳定性弱于次氯酸盐，所以常用次氯酸盐作为漂白剂的主要成分，故D正确；故选D。3．下列物质不能起到消毒杀菌作用的是A．明矾 B．紫外线 C．75%酒精 D．漂粉精【答案】A【解析】A．明矾能净水，但不能消毒，A符合题意；B．紫外线能杀死细菌而消毒，B不符合题意；C．75%酒精能使细菌的蛋白质变性而消毒，C不符合题意；D．漂白粉具有强氧化性，能消毒，D不符合题意；故选A。4．84消毒液(含)与洁厕灵(含浓盐酸)不能混用，会发生反应产生有毒的气体，该反应中A．为还原剂 B．仅体现酸性C．既是氧化产物也是还原产物 D．是还原产物【答案】C【解析】84消毒液和洁厕灵混用，发生反应，据此回答下列问题。A．NaClO中Cl元素化合价由+1价降低为0价，被还原，为氧化剂，A错误；B．HCl中Cl元素的化合价从-1价升高为0价，则HCl失电子是还原剂，B错误；C．HCl中Cl元素的化合价从-1价升高为0价，NaClO中Cl元素化合价由+1价降低为0价，则Cl2既是氧化产物也是还原产物，C正确；D．反应中H元素和O元素化合价均没有发生变化，H2O既不是还原产物也不是氧化产物，D错误；故答案选C。5．如图是实验室制备氯气并进行相关实验的装置(夹持与加热装置已省略)，下列有关说法不正确的是A．若无加热装置，则装置a蒸馏烧瓶中可用高锰酸钾或次氯酸钠B．检验氯气是否有漂白性，则I、II、III分别为湿润的石蕊试纸、碱石灰、干燥的石蕊试纸C．装置b的作用既可以洗气又可以作安全瓶监测装置c是否堵塞D．含有4molHCl的浓盐酸与足量二氧化锰反应，产生标准状况下的Cl2体积小于22.4L【答案】B【解析】实验室制备氯气，常采用加热MnO2和浓盐酸，制备的氯气中混有HCl和水蒸气，常采用饱和食盐水吸收氯气中的HCl，然后验证氯气的性质，因为氯气有毒，需要吸收尾气，因此实验室常用NaOH溶液吸收氯气，防止污染环境，据此分析；A．二氧化锰与浓盐酸反应，需要加热才能进行，因此无加热装置时，不能采用该方法制备氯气，高锰酸钾溶、次氯酸钠具有强氧化性，在不加热下，能与浓盐酸反应产生氯气，故A说法正确；B．氯气能与碱石灰发生反应，因此干燥氯气时不能用碱石灰，应用无水氯化钙等，故B说法错误；C．根据上述分析，饱和食盐水能吸收氯气中的HCl，该装置还有长颈漏斗，因此该装置还起到安全瓶的作用，检测后续装置是否发生堵塞，平衡气压的作用，故C说法正确；D．二氧化锰只与浓盐酸反应，不与稀盐酸反应，含4molHCl的浓盐酸与足量二氧化锰发生反应，随着反应进行盐酸浓度降低，盐酸浓度达到某一浓度时反应停止，因此产生标准状况下的氯气的体积小于22.4L，故D说法正确；答案为B。6．用经氯气消毒的自来水配制的溶液中，能大量共存的离子组是A． B．C． D．【答案】D【解析】经氯气消毒的自来水中含有大量Cl2、HClO、Cl-、H+等微粒。A．Ag+与Cl-反应产生氯化银白色沉淀而不能大量共存，选项A错误；B．Cl2、HClO及均有强氧化性，能将I-氧化而不能大量共存，选项B错误；C．H+与均能反应产生弱酸而不能大量共存，选项C错误；D．各离子与含有氯水的自来水中各成分均不反应，能大量共存，选项D正确；答案选D。7．根据Cl2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是溶液现象结论AFeCl2溶液溶液由浅绿色变为黄色Cl2有氧化性B淀粉KI溶液溶液变蓝氧化性：Cl2>I2C蒸馏水溶液呈浅黄绿色氯水中存在Cl2分子D硝酸银溶液白色沉淀氯气与硝酸银发生氧化还原反应A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．Cl2通入FeCl2溶液中，发生反应，氯气是该反应的氧化剂，溶液由浅绿色变为黄色，说明Cl2有氧化性，故A正确；B．Cl2通入淀粉KI溶液，溶液变蓝，发生反应，Cl2是氧化剂、I2是氧化产物，氧化性Cl2>I2，故B正确；C．Cl2是黄绿色气体，Cl2通入蒸馏水中，溶液呈浅黄绿色，说明氯水中存在Cl2分子，故C正确；D．Cl2通入硝酸银溶液中，氯气先与水反应生成HCl，然后生成白色沉淀氯化银，发生反应，故D错误；选D。8．关于新制氯水说法错误的是A．既含氯离子又含氯分子 B．通入一定量二氧化硫，漂白性减弱C．加入小苏打粉末，有气泡产生 D．久置后溶液酸性减弱【答案】D【解析】A．新制氯水为浅黄绿色，溶液中含有氯气分子、盐酸和次氯酸，盐酸完全电离出氢离子和氯离子，则新制氯水中既含氯离子又含氯分子，故A正确；B．新制氯水和二氧化硫都有漂白性，新制氯水中通入一定量二氧化硫发生反应，氯气与二氧化硫和水反应生成没有漂白性的硫酸和盐酸，溶液的漂白性减弱，故C正确；C．新制氯水中含有盐酸和次氯酸，盐酸能与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳气体和水，反应中有气泡产生，故C正确；D．新制氯水中含有盐酸和次氯酸，弱酸次氯酸遇光发生分解反应生成盐酸和氧气，则久置后得到盐酸，溶液酸性增强，故D错误；故选D。(1)Cl2可使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性，而是HClO起漂白作用。Cl2可使湿润石蕊试纸先变红后褪色，原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红，HClO使变色后的石蕊褪色。(2)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。(3)ClO－不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即ClO－与I－、Fe2＋、S2－、SOeq\o\al(2－,3)不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。(4)实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点①为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。②因Cl－浓度越小，其还原性越弱，所以必须用浓盐酸加热才可反应，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，因为溶液中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。查缺补漏练查缺补漏练1．下列关于氯及其化合物的叙述中，正确的是①氯气的性质很活泼，它与氢气混合光照后会发生爆炸②实验室制氯气时，为了防止环境污染，多余氯气用氢氧化钙溶液吸收③向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液将先变红后褪色④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液⑤除去Cl2中的HCl，可使气体通过饱和碳酸氢钠溶液⑥在含有NaOH的酚酞试液中加入新制氯水，红色褪去，说明氯水中含有HClOA．① B．③④⑥ C．②⑤ D．①⑤⑥【答案】A【解析】①氯气的化学性质很活泼，与氢气混合，在光照条件下剧烈反应会发生爆炸，故正确；②氯气有毒，实验室制氯气时，为了防止环境污染，多余氯气用氢氧化钠溶液吸收，因氢氧化钙溶解度小，吸收效率差，不能用氢氧化钙溶液吸收多余氯气，故错误；③久置氯水的主要成分是稀盐酸，向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液会变红，但不会褪色，故错误；④氯化氢和氯气都能与硝酸银溶液生成氯化银白色沉淀，检验氯化氢气体中是否混有氯气不能将气体通入硝酸银溶液，应是将气体通入淀粉碘化钾溶液中，观察溶液是否变蓝色，故错误；⑤氯化氢和氯气都能与饱和碳酸氢钠溶液，除去氯气中的氯化氢气体的方法是使气体通过饱和氯化钠溶液，故错误；⑥新制氯水中含有盐酸和次氯酸，在含有NaOH的酚酞试液中加入新制氯水，红色褪去的原因可能是盐酸和次氯酸与氢氧化钠溶液发生中和反应的缘故，也可能是次氯酸具有强氧化性使有机色质漂白褪色，则红色褪去不能说明氯水中含有次氯酸，应向褪色的溶液中再加入氢氧化钠溶液，若溶液不变红色，说明氯水中含有次氯酸，故错误；①正确，故选A。1．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。(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。2．氯水中平衡移动的应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl－)增大左移①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H＋)和c(Cl－)增大左移次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H＋)减小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H＋)减小右移制漂白粉CaCO3c(H＋)减小右移制高浓度的HClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配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。解答这类题目，一般要从氧化性，得电子数目以及平衡移动等角度分析思考。3．液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性粒子种类Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－能力提升练能力提升练1．(1)为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，某化学兴趣小组做了如下实验：①观察氯水颜色，发现氯水呈浅黄绿色，证明氯水中含有的粒子是________。

②向氯水中滴入碳酸钠溶液，有气体生成，说明氯水中含有的粒子是________。

③盛有氯水的试管中的有色布条褪色，说明氯水中含有的粒子是________。

④将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液显红色，起作用的微粒是________，过一会儿，溶液的颜色褪去，起作用的微粒是________。

⑤向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中含有的粒子是________。

⑥氯水经光照后，颜色逐渐消失，放出的无色气体是________，溶液的酸性________(填“增强”“不变”或“减弱”)。

⑦将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是________。

(2)某AB2气体，摩尔质量为M(g/mol)，质量为m，NA为阿伏伽德罗常数，则①该气体在标准状况下体积为________L；②该气体在标准状况下密度为________g/L；③该气体原子总数为________；④该气体一个分子质量为________g。【答案】

Cl2

H+

HClO

H+

HClO

Cl-

O2

增强

Cl2、ClO-、HClO

【解析】(1)氯水是氯气的水溶液，含有的粒子有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-。①根据上述分析，粒子中只有Cl2为黄绿色，证明氯水中含有Cl2；②滴入Na2CO3溶液有气体生成，证明溶液呈酸性，含H+；③氯水能使有色布条褪色，说明具有漂白性，证明氯水中含有HClO；④紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液呈红色，说明有H+存在；很快褪色，是因为HClO有漂白作用；⑤向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中有Cl-；⑥HClO不稳定，见光易分解，放出O2并生成盐酸；由于HClO为弱酸，而盐酸是强酸，故溶液酸性增强；⑦新制氯水中的Cl2、ClO-、HClO的Cl均可以降价，具有氧化性；(2)mgAB2气体的物质的量n=mol。①该气体在标准状况下体积V=nVm=mol×22.4L/mol=L；②由M=可得，=g/L；③每个分子有3个原子，该气体原子的物质的量为mol，原子个数为；④1mol该气体的质量为Mg，1mol该气体的分子数为NA，故该气体一个分子质量为g。一、氯水的性质(1)在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释Cl－AgNO3溶液白色沉淀Cl－＋Ag＋=AgCl↓H＋Na2CO3固体有气泡产生2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=CO2↑＋H2OHClO有色布条布条颜色褪去发生氧化还原反应Cl2FeCl2溶液溶液变棕黄色2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－Cl2、H2OSO2黄绿色褪去SO2＋Cl2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)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Mg＋Cl2=Mg2＋＋2Cl－Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑(2)氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性，根据上述表格归纳总结氯水的主要化学性质。【性质总结】(2)①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性、弱酸性和不稳定性；④Cl的性质。二、常见的气体制备的系列装置1．常见的气体发生装置固+固(液固+固(液)加热启普发生器简易装置固+液不加热固+固加热2．常见的净化和干燥装置3．常见的安全装置4．常见的收集装置5．常见的尾气处理装置收集式燃烧式收集式燃烧式吸收式学霸高手练学霸高手练1．如图所示是一个制取Cl2并以Cl2为原料进行特定反应的装置，多余的Cl2可以贮存在b瓶中，其中各试剂瓶中所装试剂为：B(氢硫酸)、C(淀粉­KI溶液)、D(水)、F(紫色石蕊试液)。(1)若装置A烧瓶中的固体为MnO2，液体为浓盐酸，则其发生反应的化学方程式为_______。(2)B、C中的现象分别为_______、_______，发生反应的离子方程式_______、_______。(3)装置E中硬质玻璃管内盛有炭粉，若E中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出E中反应的化学方程式：_______。(4)D中溶液的存在微粒有_______。(5)在F中紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_______。(6)若G中盛有饱和NaCl溶液，其原因是_______。【答案】(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)

上部空间由无色变黄绿色，有浅黄色沉淀生成

上部空间由无色变为黄绿色，溶液变蓝色

Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl-＋S↓

Cl2＋2I-=I2＋2Cl-(3)C＋2H2O＋2Cl2CO2＋4HCl(4)H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl-、ClO-、OH-(5)E中生成的酸性气体进入F中可使紫色石蕊试液变红，未反应完的Cl2进入F中与水作用生成HClO，HClO具有漂白作用，使溶液的红色褪去(6)氯气在饱和NaCl溶液中的溶解性很低，贮存氯气时减少溶解的损失【解析】A中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，G中b瓶是用来贮存Cl2的，则应选用一种Cl2在其中溶解度非常小的液体，一般选用饱和食盐水．检验G的气密性需采取液压差法检验．实验开始后，Cl2可与B中的氢硫酸反应得到浅黄色单质S沉淀，Cl2从C中置换出单质碘从而使C中溶液变蓝色。根据(3)中的信息提示，不难写出E中的反应方程式，由于可能有Cl2过量，所以过量的Cl2可以使F中本已变红的石蕊试液褪色，以此解答。(1)题给是MnO2与浓HCl反应制氯气，化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)B瓶中装的是氢硫酸，反应的化学方程式为Cl2＋H2S=2H＋＋2Cl-＋S↓，因此反应现象为上部空间由无色变黄绿色，有浅黄色沉淀生成。C瓶中装的是淀粉­KI溶液，化学方程式为Cl2＋2I-=I2＋2Cl-，因此反应现象为上部空间由无色变为黄绿色，溶液变蓝色。(3)装置E中硬质玻璃管内盛有炭粉，发生的是氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，因为有氯化氢生成，有氢元素，则氯气中的水蒸气参加了反应，则可根据信息写出化学方程式：C＋2H2O＋2Cl2CO2＋4HCl。(4)D瓶中装的是水，氯气通入水中发生反应，生成HCl，弱电解质HClO，则水中存在的微粒有H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl-、ClO-、OH-。(5)E中生成的有强酸HCl，则紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，又因为未反应完的Cl2进入F中与水作用生成HClO，HClO具有漂白作用，使溶液的红色褪去，因此在F中紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色。(6)b瓶是贮存氯气的装置，需选用氯气溶解性小的液体。氯气在饱和NaCl溶液中的溶解性很低，贮存氯气时可以减少溶解的损失，因此选用饱和NaCl溶液。2．某小组同学利用一定浓度的HCl溶液和MnO2制备Cl2，并进行有关实验。Ⅰ．为了防止制备的Cl2逸散，该小组同学设计装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。试回答：(1)发生装置选择_______(填“图甲”、“图乙”或“图丙”)。(2)①若用所选的发生装置和装置Ⅰ制取氯气，b瓶加入的液体一般为_______。反应开始后，关闭活塞K时，发现c中液面上升不明显，可能的原因是_______，检查的简单方法是_______。②装置Ⅰ能防止多余气体逸散的原因是_______。③欲用装置Ⅱ(或装置Ⅲ)代替装置Ⅰ中的b～c部分(试剂相同)，装置Ⅱ_______(填“是”或“否”)可行，理由是_______。装置Ⅲ_______(填“是”或“否”)可行，理由是_______。Ⅱ．在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。图中：①的试管里盛有15mL30%KOH溶液，置于水浴中；②的试管里盛有15mL8%NaOH溶液，置于冰水浴中；③的试管里加有紫色石蕊试液；④为尾气吸收装置。(3)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是①_______；②_______。(4)反应完毕经冷却后，①的试管中有大量晶体析出。图中符合该晶体溶解度曲线的是_______(填写编号字母)；从①的试管中分离出该晶体的方法是_______(填写操作名称)。(5)根据③的试管里试液的颜色变化可否证明氯气的强氧化性_______。为什么？_______。【答案】(1)图丙(2)

饱和食盐水

装需漏气

用湿润的碘化钾淀粉试纸靠近各接口处检验，漏气处试纸变蓝(涂肥皂水等合理方法均可)

关闭活塞后，若a中仍有气体生成，气体压强增大，将b中液体压入c中，整个装置成为储气装置，不会有气体逸出

是

装置Ⅱ的原理与装置Ⅰ相同

否

c瓶因密闭，体积不能改变，压强增大时易发生危险(3)

制取温度不同

制取时碱的浓度也不同(4)

M

过滤(5)

不可

石蕊溶液褪色的是因为HClO的强氧化性而不是Cl2【解析】利用一定浓度的HCl溶液和MnO2制备Cl2，需要加热，生成的氯气中含有挥发出的氯化氢气体，需要利用饱和食盐水除去氯化氢，依据Cl2的性质和装置特点分析解答。(1)反应需要加热，图丙装置中恒压分液漏斗能使液体顺利滴下，因此发生装置选择图丙。(2)①若用所选的发生装置和装置Ⅰ制取氯气，为了除去氯气中的氯化氢气体，b瓶加入的液体一般为饱和食盐水。反应开始后，关闭活塞K时，发现c中液面上升不明显，可能的原因是装需漏气，氯气具有强氧化性，则检查氯气是否泄漏的简单方法是用湿润的碘化钾淀粉试纸靠近各接口处检验，漏气处试纸变蓝。②由于关闭活塞后，若a中仍有气体生成，气体压强增大，将b中液体压入c中，整个装置成为储气装置，不会有气体逸出，所以装置Ⅰ能防止多余气体逸散。③由于装置Ⅱ的原理与装置Ⅰ相同，所以装置Ⅱ可行。由于c瓶因密闭，体积不能改变，压强增大时易发生危险，所以装置Ⅲ不可行。(3根据反应装置可判断反应的温度和碱液的浓度不同，所以二者的差异是制取温度不同以及制取时碱的浓度也不同；(4)反应完毕经冷却后，①的试管中有大量晶体析出，这说明溶解度随温度降低而减小，则图中符合该晶体溶解度曲线的是M；从①的试管中分离出该晶体的方法是过滤。(5)由于石蕊溶液褪色的是因为HClO的强氧化性而不是Cl2的，所以根据③的试管里试液的颜色变化不能证明氯气的强氧化性。考点二卤族元素海水资源的开发利用1．卤族元素(1)卤素单质化学性质的相似性。①都能与大多数金属反应：2Fe＋3Br2eq\o(=,\s\up7(△))2FeBr3Fe＋I2eq\o(=,\s\up7(△))FeI2(注意Fe元素的价态差异)②都能与H2反应：H2＋X2=2HX③与水反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2除外)④与碱液(如NaOH溶液)反应：X2＋2NaOH=NaX＋NaXO＋H2O(F2除外)易错提醒：F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。(2)卤素单质性质的递变性颜色F2Cl2Br2I2浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色→颜色逐渐加深熔、沸点eq\o(→,\s\up7(气体气体液体固体))逐渐升高密度eq\o(→,\s\up7(逐渐_增大__))水溶性eq\o(→,\s\up7(反应溶解溶解微溶))逐渐减小氧化性与氢气化合或与水反应由易到难→氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序是Cl2>Br2>I2还原性(X－)阴离子还原性由强到弱顺序是I－>Br－>Cl－①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式为2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式为2I－＋Br2=2Br－＋I2(3)卤素单质的特殊性卤素单质及其化合物除了具有共性外，都有其特殊性质。氟①无正价，氧化性最强，F－的还原性最弱②2F2＋2H2O=4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸点最高(由于分子间存在氢键)溴①Br2是深红棕色液体，易挥发且有毒，是常温下唯一呈液态的非金属单质。②Br2易溶于有机溶剂③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡胶塞。碘①I2遇淀粉变蓝色②I2加热时易升华③I2易溶于有机溶剂，Br2和I2都可被某些有机溶剂(如CCl4、苯)萃取④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大⑤I2易与Na2S2O3溶液反应：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，可通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量(4)卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液(稀硝酸)——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-。未知液溶液呈蓝色,表明有I-基础通关练基础通关练1．向NaBr、NaI混合液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，剩余固体的组成可能是：A．NaCl、NaBr、NaI B．NaCl、NaBr、I2C．NaCl、NaI D．NaCl、NaI、Br2【答案】A【解析】已知Br-的还原性弱于I-，即向NaBr、NaI混合液中，通入一定量氯气，则先氧化I-，反应为：2I-+Cl2=I2+2Cl-，当I-完全消耗后，才氧化Br-，反应为：2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，据此分析解题：A．当通入的氯气很少，NaI过量时，生成的I2易升华，则剩余固体为NaCl、NaBr、NaI，A符合题意；

B．由于生成的I2易升华，故固体不可能还含有I2，B不合题意；C．由于Br-的还原性弱于I-，通入氯气时先氧化I-而不是Br-，即当NaI过量时，不可能NaBr被氧化，即固体不可能是NaCl、NaI

，C不合题意；D．由于Br-的还原性弱于I-，通入氯气时先氧化I-而不是Br-，即当NaI过量时，不可能NaBr被氧化，且Br2易挥发，即固体不可能是NaCl、NaI、Br2，D不合题意；故答案为：A。2．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是选项实验操作实验现象结论A向某盐溶液中先加入氯水，再滴加KSCN溶液溶液变红色一定含有Fe2+BSO2缓慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中溶液红色褪去SO2具有漂白性C少量Zn粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中溶液颜色变浅金属Zn比Fe活泼D取少量某无色溶液，先滴加氯水，再加入少量CCl4，振荡、静置溶液分层，下层呈紫红色原无色溶液中一定有I-A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．若原溶液中只含有Fe3+，现象相同，应先加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，A错误；B．SO2为酸性气体，通入NaOH溶液中发生反应，消耗NaOH，溶液碱性减弱，红色褪去，并不是SO2的漂白性，B错误；C．锌粉少量，发生反应2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+，该反应并不能体现Fe和Zn的金属性强弱关系，C错误；D．根据现象可知有碘单质生成，说明原无色溶液中有I-，被Cl2氧化为I2，D正确；综上所述答案为D。3．某同学按照以下流程从碘的四氯化碳溶液中提取碘单质下列说法错误的是A．当四氯化碳层不显红色时，停止滴加溶液B．用仪器甲完成分液操作C．冷却时，有大量紫黑色固体析出D．操作a为蒸发浓缩【答案】D【解析】I2的四氯化碳溶液加入氢氧化钠溶液发生反应：5I-+IO+6H+=3I2+3H2O，分液除去四氯化碳，加入硫酸溶液，发生反应使I-和IO反应得到碘的悬浊液，静置沉降过滤得到碘单质。A．当四氯化碳层不显红色时，说明碘单质已经反应完全，故停止滴加溶液，故A正确；B．分液操作使用分液漏斗完成，故B正确；C．加入硫酸溶液，发生反应使I-和IO反应得到碘的悬浊液，有大量紫黑色固体析出，故C正确；D．操作a为过滤，故D错误；故选D。4．溴与氯同属“卤”族元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，根据氯气的性质对溴单质性质的预测不正确的是A．溴单质可以和烧碱溶液反应B．溴单质具有氧化性和还原性C．溴原子最外层有7个电子，在化学反应中比氯容易得到1个电子D．溴离子可以用硝酸酸化过的AgNO3溶液来检验【答案】C【解析】A．氯气可与烧碱溶液发生氧化还原反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，溴单质也可以和氢氧化钠反应生成溴化钠、次溴化钠和水，A正确；B．氯气和溴单质的元素化合价均处于中间价态，既可以升高，也可以降低，因此溴单质具有氧化性和还原性，B正确；C．氯和溴均属于第VIIA族元素，最外层均有7个电子，因氯原子的电子层数小于溴原子的，所以在化学反应中氯原子比溴易得到1个电子，C错误；D．氯离子可与银离子反应生成既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀，而溴离子也可以与银离子反应生成既不溶于水也不溶于酸的淡黄色沉淀，所以溴离子可以用硝酸酸化过的AgNO3溶液来检验，D正确；故选C。5．BrCl是一种卤素互化物，与Cl2性质相似，也能与水或碱溶液反应。下列说法正确的是A．BrCl与水反应生成HBrO和HCl，该反应属于氧化还原反应B．1molBrCl与KBr溶液完全反应时转移的电子为1molC．BrCl可与Cl2反应得到Br2D．BrCl与稀氢氧化钠溶液反应可生成NaBr和NaClO【答案】B【解析】A．BrCl＋H2O＝HBrO＋HCl，反应中化合价无变化，因此该反应属于非氧化还原反应，故A错误；B．BrCl＋KBr＝KCl＋Br2，BrCl中Br化合价降低1个价态变为Br2，因此1molBrCl与KBr溶液完全反应时转移的电子为1mol，故B正确；C．Cl2氧化性比BrCl氧化性强，因此BrCl不与Cl2反应，故C错误；D．BrCl中Br为+1价，因此BrCl与稀氢氧化钠溶液反应可生成NaCl和NaBrO，故D错误。综上所述，答案为B。6．甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)离子，向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加乙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有A．Br－、Cl－、I－ B．Br－、I－、Cl－C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－【答案】A【解析】卤族元素中，其单质的氧化性随着原子序数增大而减弱，其简单阴离子的还原性随着原子序数增大而增强，所以卤族元素中原子序数小的单质能置换出原子序数大的单质。甲、乙、丙三种溶液中各有一种X－（X－为Cl－、Br－、I－

）离子，向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，二者发生置换反应，说明甲中含有Br－，再加乙溶液，颜色无明显变化，说明加入的物质和溴不反应，则为Cl－，则说明甲中含有Br－，乙中含有Cl－，丙中含有I－，A符合题意。答案选A。一、Cl2、Br2、I2溶于各溶剂后的颜色溶质Cl2Br2I2溶剂水CCl4水CCl4水CCl4溶液颜色黄绿色黄绿色橙色橙红色棕褐色紫红色三种物质在其他有机溶剂(如汽油、苯等)中的颜色与在CCl4中的颜色差别不大，而且由于浓度不同，各物质在同一溶剂中的颜色也有差异。二、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)I2遇淀粉显蓝色，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)。(6)卤族元素的单质Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3+,而I2只能将铁氧化为Fe2+。(7)卤素氢化物的两大性质:①酸性:HF是弱酸,HCl、HBr、HI是强酸。②沸点:HCl<HBr<HI,由于氟化氢分子间存在氢键作用,则氟化氢沸点高于HI。查缺补漏练查缺补漏练1．下列说法正确的是A．将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡静置，可观察到下层液体呈紫色，证明Br2的氧化性强于I2B．SO2能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色，证明SO2具有漂白性C．SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO【答案】A【解析】A．将少量溴水加入KI溶液中，发生：Br2＋2KI=2KBr＋I2，再加入CCl4，振荡静置，可观察到下层液体呈紫色，是碘的四氯化碳溶液，证明Br2的氧化性强于I2，故A正确；B．二氧化硫具有漂白性的原理是SO2与H2O反应生成H2SO3，H2SO3和有机色素结合，生成了不稳定的无色化合物。SO2能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色，SO2被氧化成硫酸根离子，证明SO2具有还原性，故B错误；C．3SO2＋2NO＋2H2O＋3Ba2＋=3BaSO4↓＋2NO＋4H＋，三氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，所以SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液得到的只有BaSO4沉淀，故C错误；D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，说明氯水具有氧化性，故D错误；故选A。2．加入少许下列一种物质，不能使溴水颜色显著变浅的是A．Mg粉 B．KOH溶液 C．KI溶液 D．CCl4【答案】C【解析】溴水溶液与氯水溶液成分相似，存在平衡Br2+H2OHBr+HBrO，据此分析作答。A．Mg与溴水反应生成无色溶液，颜色变浅，故A不符合题意；B．KOH与溴水反应生成无色溶液，颜色变浅，故B不符合题意；C．溴水与KI发生反应生成碘，溶液颜色加深，故C符合题意；D．溴水与四氯化碳发生萃取，使溴水颜色显著变浅，故D不符合题意；故答案为：C。3．下列物质中不能与溴水发生反应的是

①苯②苯酚③亚硫酸④NaOH溶液⑤AgNO3溶液⑥裂解汽油⑦己烷⑧镁粉A．①③⑥ B．①⑦ C．①⑥⑦⑧ D．①②⑤⑦【答案】B【解析】①苯可以与液溴发生取代反应，但不能与溴水发生反应；②苯酚可以与溴水发生取代反应，生成三溴苯酚；③亚硫酸有还原性，溴水有氧化性，可发生氧化还原反应；④溴水与氢氧化钠溶液可发生歧化反应，生成溴离子和次溴酸根离子等；⑤溴水中有溴离子，溴离子可与银离子反应生成溴化银沉淀；⑥裂解汽油中含有烯烃，烯烃可以与溴水发生加成反应；⑦己烷与溴水不反应；⑧溴水中有氢离子，可以与镁粉发生反应；故不能反应的是①⑦选B。4．下列化合物既可以通过单质化合，也可以通过溶液中的复分解反应来制取的是()A．CuCl2 B．CuS C．Al2S3 D．Fe2I3【答案】A【解析】A、铜和氯气反应生成氯化铜,溶液中氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜；B、铜和硫单质反应生成硫化亚铜,溶液中不能通过复分解反应制备；C、铝和硫反应生成硫化铝,但溶液中硫离子和硫了发生双水解反应生成硫化氢和氢氧化铝沉淀；D、铁和碘单质反应生成碘化亚铁,碘离子和铁离子在溶液中发生氧化还原反应。A、铜和氯气反应生成氯化铜,溶液中氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜,故A符合；B、铜和硫单质反应生成硫化亚铜,溶液中不能通过复分解反应制备硫化亚铜,故B不符合；C、铝和硫反应生成硫化铝,但溶液中硫离子和硫了发生双水解反应生成硫化氢和氢氧化铝沉淀,不能通过复分解反应生成,故C不符合；D、铁和碘单质反应生成碘化亚铁,碘离子和铁离子在溶液中发生氧化还原反应,故D不符合；故答案选A。一、从海水中提取物质的思路海水中提取溴和碘的反应都是将其－1价离子氧化成单质。涉及工业实际，最主要的问题是如何将大量海水中分布的元素富集起来。溴的制取一般是氧化→吹出→吸收→再氧化的路线，碘一般是由海带提取，主要过程是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示：二、海水资源的开发利用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\{\rc\(\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)发生反应的离子方程式：①2NaBr＋Cl2=Br2＋2NaCl；②Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；③2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2。3．海带中提取碘。(1)流程：发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－=I2＋2Cl－。(2)主要的物理原理：单质碘用CCl4或苯萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。4．从海水中提取镁。①工艺流程。②基本步骤及主要反应。制熟石灰CaO+H2OCa(OH)2沉淀Mg2++2OH-Mg(OH)2↓酸化蒸发结晶析出MgCl2·6H2O脱水在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁电解电解熔融氯化镁制得镁:能力提升练能力提升练1．下列所示物质的制备方法合理的是A．实验室从海带中提取单质碘：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取→蒸馏B．金红石(主要成分TiO2)为原料生产金属Ti：金红石、焦炭TiCl4TiC．海水提溴工艺流程：Br-Br2D．实验室利用纯碱和盐酸反应制备二氧化碳：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O【答案】B【解析】A．海带灰中碘以I-形式存在，需要氧化为单质，再萃取，故A错误；B．TiO2、C、Cl2反应生成TiCl4，在稀有气体保护下，Mg还原TiCl4生成Ti，可实现转化，故B正确；C．海水中的溴以Br-形式存在，加入硝酸氧化溴离子，会产生氮的氧化物，污染空气，工业上是用氯气与Br-发生置换反应得到Br2，故C错误；D．实验室利用碳酸钙和盐酸反应制备二氧化碳：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，故D错误；故选B。2．下列叙述正确的是A．海带提碘时可用H2O2将I-还原为碘单质B．海水既苦又涩，不能直按利用C．海水提溴过程中不涉及氧化还原反应D．海水提溴时吸收塔内SO2、Br2和水之间发生反应生成硫酸和氢溴酸，体现SO2的还原性【答案】D【解析】A．碘离子被过