2020年高考化学一轮复习课件：模块3 第八单元 第2节 富集在海水中的元素——氯 95页

第 2 节　富集在海水中的元素 —— 氯 考纲点击： 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。 颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性 黄绿色 气体 _________ 比空气大 有毒 1 体积水溶解 约 2 体积 Cl 2 回归教材 一、氯气 1. 物理性质 刺激性 2. 化学性质 从氯原子的结构认识氯气的化学性质 —— 氧化性 (1) 与金属反应 2FeCl 3 2Fe ＋ 3Cl 2 Cu ＋ Cl 2 CuCl 2 (2) 与非金属反应 (3) 与水反应： __________________________ 。 (4) 与碱液反应 H 2 ＋ Cl 2 2HCl H 2 ＋ Cl 2 2HCl H 2 O ＋ Cl 2 　 HCl ＋ HClO 2NaOH ＋ Cl 2 ===NaCl ＋ NaClO ＋ H 2 O 2Ca(OH) 2 ＋ 2Cl 2 ===CaCl 2 ＋ Ca(ClO) 2 ＋ 2H 2 O (5) 与还原性物质反应 [ 特别提醒 ] (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 2 不能由单质化合生成。 (2) 干燥氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但 可使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的是 HClO 。 Cl 2 ＋ 2I － ===I 2 ＋ 2Cl － 2Fe 2 ＋ ＋ Cl 2 ===2Fe 3 ＋ ＋ 2Cl － SO 2 ＋ 2H 2 O ＋ Cl 2 ===H 2 SO 4 ＋ 2HCl 3. 实验室制法 (2) 实验装置 (3) 验满方法 湿润的淀粉碘化钾 ① 将 __________________________ 试纸靠近盛 Cl 2 的瓶口， 观察到试纸立即变蓝，证明已集满。 ②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl 2 的瓶口，观察到试纸 先变红后褪色，则证明已集满。 饱和食盐水 浓硫酸 向上排空气 ③ 实验室制取 Cl 2 时，常常根据集气瓶 中气体的颜色判断 是否收集满。 [ 特别提醒 ] (1) 必须用浓盐 酸，稀盐酸不反应。 (2) 为了减少制得的 Cl 2 中 HCl 的含量，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 Cl 2 ，再拆卸 装置，避免污染空气。 (4) 尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度 太小，吸收不完全。 二、氯的化合物 1. 次氯酸 棕色 弱 2HClO O 2 ↑ ＋ 2HCl 2. 漂白粉 —— 次氯酸钙 [Ca(ClO) 2 ] 碱 强氧化 密封 Ca(ClO) 2 、 CaCl 2 Ca(ClO) 2 [ 特别提醒 ] (1) 漂白粉的有效成分是 Ca( ClO) 2 ，漂白液 “ 84” 消毒液的有 效成分是 NaClO ，二者的漂 白原理相同。 (2) 氯水中的 HCl O 见光易分解，通常 保存在棕色试剂瓶中 并置于阴暗处。 (3) 工业上制取漂白粉，是用 Cl 2 与石灰乳而不是用 Cl 2 与石 灰水。 三、卤族元素 1. 卤素的性质 (1) 递变性 (3) 卤素单质的特殊性 氧化 深红棕 挥发 橡胶 蓝 升华 2. 卤素离子的检验方法 Cl － Br － I － (1)AgNO 3 溶液和稀硝酸 - 沉淀法 (2) 置换 - 萃取法 Br － I － (3) 氧化 - 淀粉法 I － 基础测评 A. 红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧，生成棕黄色的烟 B. 通常状况下，干燥的氯气能和 Fe 反应 C. 纯净的 H 2 在 Cl 2 中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气 瓶瓶口呈现雾状；光照 H 2 和 Cl 2 的混合气体时，因迅速化合而 发生爆炸 D. 氯气能与水反应生成 HClO 和 HCl ，久置氯水最终变为 稀盐酸 解析： Cl 2 与铁的反应 需要点燃或加热，所以在通常状况下， 干燥的 Cl 2 与 Fe 不能反应。 答案： B 2.(2018 年天津检测 ) 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， c ( H ＋ ) － 减小 c ( ClO ) B. 通入少量 SO 2 ，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 项错误； SO 2 ＋ Cl 2 ＋ 2H 2 O===2HCl ＋ H 2 SO 4 ， Cl 2 ＋ H 2 O 　　 H ＋ ＋ Cl － ＋ HClO 的平衡左移， HClO 的浓度减小，漂白性减弱， B 项错误；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 O 2 和 HCl ，溶液中的离子浓度增大，导电性增强， D 项错误。 　　答案： C 3. 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 Cl 2 ，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 2 mol HCl 的某浓盐酸与足量 MnO 2 混合，在一定条 件下反应，转移 1 mol 电子 解析： B 项， Cl 2 的密度比空气大，该收集方法正确； C 项， 要得到干燥、纯净的 Cl 2 ，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，浓盐酸变稀后便不再反 应，使产生的 Cl 2 的物质的量小于 0.5 mol ，转移的电子数小于 1 mol 。 答案： A 4. 已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进 行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉 球，反应一段时间后，对图中指定部分颜色描述正确的是 ( ) 。 选项 ① ② ③ ④ A 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： 由①处产生的 Cl 2 通过②时发生反应 Cl 2 ＋ 2NaBr=== 2NaCl ＋ Br 2 ，通过③时发生反应 Cl 2 ＋ 2KI===2KCl ＋ I 2 ，通过④ 时发生反应 Cl 2 ＋ 2NaOH===NaCl ＋ NaClO ＋ H 2 O ，因 Cl 2 为黄绿 色， Br 2 为橙色，淀粉遇 I 2 变蓝， Cl 2 遇 NaOH 溶液会产生 NaCl 、 NaClO ，④处呈棉球的白色。 答案： A 5.(2018 年河北衡水检测 ) 某同学用下列装置制备并检验 Cl 2 的性质。 下列说法正确的是 ( ) 。 A.Ⅰ 图中：如果 MnO 2 过量，浓盐酸就可全部消耗 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，将硫酸滴入烧杯中至 溶液显酸性，结果有 Cl 2 生成 答案： D 考点一 考向 1 氯气及氯水的性质 氯气的性质 [ 典例 1 ](2018 年北京丰台模拟 ) 将氯气分别通入下列溶液 中，由实验现象得出的结论正确的是 ( ) 。 选项 氯气通入下列溶液 实验现象 结论 A 滴有 KSCN 的 FeCl 2 溶液 变红 氯气具有还原性 B 滴有酚酞的 NaOH 溶液 褪色 氯气具有漂白性 C 紫色石蕊溶液 先变红后褪色 氯气具有酸性、 漂白性 D 少量氯气通入大量 水中 溶液 pH<7 ，呈 浅黄绿色 氯气与水反应生 成酸性物质，且该 反应为可逆反应 　　解析： 氯气具有氧化性，将氯气通入滴有 KSCN 溶液的 FeCl 2 溶液中，氯化亚铁被氧化为氯化铁，反应方程式为 2FeCl 2 ＋ Cl 2 ===2FeCl 3 ，溶液变红色是发生了反应 Fe 3 ＋ ＋ 3SCN － === Fe(SCN) 3 ， A 项错误；氯气通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，氯气和氢氧化钠发生反应使溶液褪色，反应方程式为 Cl 2 ＋ 2NaOH===NaCl ＋ NaClO ＋ H 2 O, 氯气不具有漂白性， B 项错误；氯气通入紫色石蕊溶液，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸的酸性使石蕊呈红色，次氯酸具有漂白性使溶液褪色，现象为溶液先变红色后褪色， C 项错误；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液显酸性，故 pH<7 ， Cl 2 ＋ H 2 O 　　 HCl ＋ HClO ，氯气和水的反应是可逆反应，故溶液呈浅黄绿色， D 项正确。 　　答案： D 考向 2 氯水性质的多样性及其应用 [ 典例 2 ](2018 年湖南安仁、永兴联考 ) 经氯气消毒的自来水， 若用于配制以下溶液 ：① KOH 、② AgNO 3 、③ NaHCO 3 、④ FeCl 2 、 ⑤NaI 、⑥ NaHS 、⑦ NaHSO 3 ，会使配制的溶液变质的是 ( ) 。 A. 全部 C.②⑤ B.②④⑤⑥ D.④⑥ 　 解析： 氯气与水发生反应： Cl 2 ＋ H 2 O 　 Cl － ＋ H ＋ ＋ HClO ，自来水中含有 Cl － 、 H ＋ 、 ClO － 、 HClO 、 Cl 2 等粒子。 KOH 能与 H ＋ 、 HClO 、 Cl 2 发生反应， NaHCO 3 能与 H ＋ 发生反应； ClO － 、 HClO 、 Cl 2 等粒子具有强氧化性，其中 ④⑤⑥⑦ 所示物质与 HClO 、 Cl 2 等发生氧化还原反应， AgNO 3 溶液中的 Ag ＋ 与 Cl － 反 应产生 AgCl 沉淀，故选 A 。 　　答案： A [ 方法技巧 ] 1. 氯水的成分及性质 (1) 氯水成分的多样性 (2) 氯水性质的多重性 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 2. 液氯、新制氯水、久置氯水的比较 3. 氯水的酸性和漂白性 向新制氯水中滴入 NaOH 等强碱溶液，氯水褪色是因为 Cl 2 与 NaOH 发生了反应，但向新制氯水中滴入石蕊试液，溶液先 变红色，后来颜色又褪去，显红色是因为氯水显酸性，褪色的 原因是 HClO 漂白性。 考向 3 Cl 2 ＋ H 2 O HCl ＋ HCl O 平衡移动 的应用 [ 典例 3 ](2016 年上海卷 ) 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 ( A. 碳酸钙粉末 B. 稀硫酸 C. 氯化钙溶液 D. 二氧化硫水溶液 　 解析： 在新制氯水中存在反应： Cl 2 ＋ H 2 O HClO ＋ H ＋ ＋ Cl － ，其中起漂白作用的是 HClO ，故若能使平衡向右移动，溶液中 c (HClO) 增大，则会使溶液的漂白性增强。加入的碳酸钙粉末与 H ＋ 反应，使平衡向右移动，溶液中 c (HClO) 增大， A 正确；加入稀硫酸，使平衡向左移动，溶液中 c (HClO) 减小， B 错误；加入氯化钙溶液，对氯水起稀释作用，同时使平衡向左移动，会使溶液的漂白性减弱， C 错误；加入二氧化硫水溶液，会与氯气反应，使平衡向左移动，溶液中 c (HClO) 减小， D 错误。 答案： A 居民多用“ 84” 消毒液消毒。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 。 考向 4 次氯酸和次氯酸盐 [ 典例 4 ](2018 年河北邯郸联考 ) 洪水过后，为预防细菌滋生， A.NaClO 溶液的消毒原理是使蛋白质变性 B.1 mol Cl 2 与足量 NaOH 溶液反应转移 1 mol 电子 C.NaClO 溶液的漂白原理与 Na 2 O 2 、 SO 2 相同 D.“84” 消毒液不能与“洁厕灵” ( 盐酸 ) 共同使用 . . . 解析： NaClO 具有强 氧化性，其消毒原理是使蛋白质变性， A 正确； Cl 2 ＋ 2NaOH===NaCl ＋ NaClO ＋ H 2 O ， 1 mol Cl 2 反应 转移 1 mol 电子， B 正确； NaClO 、 Na 2 O 2 的漂白性均为氧化型， SO 2 为化合型漂白， C 错误；“ 84” 消毒液中 NaClO 与盐酸混合， 发生化学反应 ClO － ＋ Cl － ＋ 2H ＋ ===Cl 2 ↑ ＋ H 2 O ， D 正确。 答案： C 【 拓展演练 】 1.(2018 年四川成都质检 ) 氯在饮用水处理中常用作杀菌剂 ， 且 HClO 的杀菌能力比 ClO － 强。 25 ℃ 时氯气 - 氯水体系中存在 以下平衡关系 　　解析： Cl 2 (g) ＋ H 2 O 　　 2H ＋ ＋ ClO － ＋ Cl － 　 K ＝ K 1 × K 2 × K a ，由图可得 K a ＝ 10 － 7.5 ，故 K ＝ 10 － 12.1 ， A 错误；根据电荷守恒得， c (H ＋ ) ＝ c (OH － ) ＋ c (ClO － ) ＋ c (Cl － ) ，而 c (HClO) 由于部分电离而不等于 c (Cl － ) ， B 错误；已知 HClO 的杀菌能力比 ClO － 强，从图中可知， c (HClO) 在 pH ＝ 7.5 时比在 pH ＝ 6.5 时低，则杀菌效果较差， C 正确；夏季温度高，氯的溶解能力变差，杀菌效果也变差， D 错误。 　　答案： C 2.(2018 年山东聊城模拟 ) 某实验小组测定饱和氯水中氯元 素的总量。 (1) 该小组设计的实验方案为：使用如图装置，加热 15.0 mL 饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主 要原 因是 ______________________________________________ 。 ( 不 考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因 ) ⅱ. 次氯酸或氯气可被 SO 2 、 H 2 O 2 、 FeCl 2 等物质还原成 Cl － 。 (2) 根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案 ( 不必 描述操作过程的细节 ) ： _________________________________________________ 。 资料： ⅰ. 次氯酸会破坏酸 碱指示剂； 答案： (1) 因存在 Cl 2 的重新溶解、 HClO 分解等，此方案无 法测算试样含氯总量 ( 或其他合理答案 ) (2) 量取一定量的试样，加入足量的 H 2 O 2 溶液，加热除去 过量的 H 2 O 2 ，冷却，再加入足量的硝酸银溶液， 称量沉淀质量 ( 或其他合理答案 ) 考点二 考向 1 氯气的实验室制法及性质实验 氯气制备原理、装置的考查 [ 典例 5 ](2018 年河南郑州模拟 ) 已知 KMnO 4 与浓盐酸在常 温下反应能产生 Cl 2 。若用下图所示的实验装置来制备纯净、 干 燥的氯气，并使它与金属反应。每个虚线框表示一个单元装置， 其中错误的是 ( ) 。 A. 只有①和②处 C. 只有②和③处 B. 只有②处 D. 只有②③④处 解析： KMnO 4 和浓盐酸在常温下就可以反应生成 Cl 2 ，不 需要酒精灯加热，①正确；反应产生的 Cl 2 中可能混有 HCl ，需 要净化，但不能使用 NaOH 溶液，因为 Cl 2 也能和 NaOH 溶液 反应，应该使用饱和食盐水，②错误；净化后的 Cl 2 可以用浓 硫酸干燥，但气体应长进短出，③错误；干燥的 Cl 2 和金属反 应的容器密闭，④错误。 答案： D [ 方法技巧 ] 氯气的实验室制法 (1) 反应物的选择： ① 必须用浓盐酸，稀盐酸与 MnO 2 不反应，故盐酸中的 HCl 不可能全部参加反应， MnO 2 不是碱性氧化物。 ② 用 KMnO 4 、 KClO 3 等作氧化剂时，应撤去装置中的酒精 灯。 (2) 加热温度：不宜过高，以减少 HCl 的挥发。 (3)Cl 2 的吸收剂：常用 NaOH 溶液或碱石灰，不用澄清石 灰水，因为澄清石灰水中 Ca(OH) 2 浓度小，吸收慢且吸收不完 全。 考向 2 氯气制备和性质的综合探究 [ 典例 6 ](2018 年山东潍坊模拟 ) 某校化学实验兴趣小组为了 探究在实验室制备 Cl 2 的过程中有水蒸气和 HCl 挥发出来，同 时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置 ( 部 分支撑用的铁架台省略 ) ，按要求回答问题。 (1) 若用含有 0.2 mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO 2 反应制 Cl 2 ，制得的 Cl 2 体积 ( 标准状况下 ) 总是小于 1.12 L 的原因是 _____________________________________________________ 。 (2)① 装置 B 中盛放的试剂名称为 __________________ ， 作用是 _______________________________________________ ； 装置 C 中盛放的试剂足量，其名称为 __________________ ， 作用是 ______________________________________________ 。 ②装置 D 和 E 中出现的现象不同，说明的问题是 _______ ___________________ 。 ③ 装置 F 的作用是 ______________________________ 。 ④写出装置 G 中发生反应的离子方程式： ______________ _____________________ 。 (3) 乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入 AgNO 3 溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性， 证明最终通入 AgNO 3 溶液中的气体只有一种，乙同学提出在某 两个装置之间再加一个装置。你认为该 装置应加在 ________ 与 ______ 之间 ( 填装置字母序号 ) ，装置中应放入 _______________ ( 填写试剂或用品名称 ) 。 解析： (3) 若能证明 F 中 Cl 2 被吸收完全，则可证明最终通 入 AgNO 3 溶液中的气体只有一种，故可在 F 、 G 之间增加装有 湿润的淀粉 -KI 试纸 ( 或湿润的有色布条 ) 的装置，用于检验 Cl 2 是否被完全吸收。 答案： (1) 随着反应的进行盐酸的浓度会变小， MnO 2 与稀 盐酸不反应；加热时 HCl 因挥发而损失 (2)① 无水硫酸铜 证明有水蒸气 无水氯化钙 除去气 体中的水蒸气，防止水蒸气对装置 D 、 E 中的实验造成干扰 ( 其 他合理答案也可 ) ② 氯气无漂白性，次氯酸有漂白性 ③ 吸收氯气 ④Ag ＋ ＋ Cl － ===AgCl↓ (3)F G 湿润的淀粉 -KI 试纸 ( 或湿润的有色布条 ) [ 方法技巧 ] 氯气的性质实验常见形式 如图所示： 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，湿润的氯气有漂白 作用 B 干燥红布条 无明显变化 C 湿润红布条 红布条褪色 D FeCl 2 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 F 铁粉 产生棕色烟 G NaOH 溶液 — 吸收多余的氯气 【 拓展演练 】 3.(2018 届吉林延边州质检 ) 某小组在实验室使用软锰矿 ( 主 要成分 为 MnO 2 ) 和浓盐酸通过加热制备氯气，并对氯气的性质 进行 探究。 A B C D E F G (1) 写出实验室制氯气的化学方程式： __________________ ________ 。欲制取并收集一瓶干燥的氯气，则“制取→收集” 的实验装置连接顺序为 ____→c→d→____→____→i→j→k 。 (2) 装置 C 中饱和食盐水的作用是 ______________ 。 (3) 该小组同学对氯气性质进行如下探究： 该小组的实验设计缺陷是 __________________ ，改进的办 法是 ______________________________________ 。 (4) 常温下，高锰酸钾固体和浓盐酸反应也可制得氯气，该 反应的离子方程式为 _____________________________ 。 实验步骤 实验结论 ① 将氯气通入 NaCl 溶液中，再加入 1 mL CCl 4 振荡，静置，观察 CCl 4 层颜色 氧化性由强到弱的顺序：氯、溴、碘 ② 将氯气通入 KBr 溶液中，再加入 1 mL CCl 4 振荡，静置，观察 CCl 4 层颜色 ③ 将氯气通入 KI 溶液中，再加入 1 mL CCl 4 振荡，静置，观察 CCl 4 层颜色 解析： (1) 实验室用二氧化锰和浓盐酸加热方法制取 氯气， 化学方程式为 MnO 2 ＋ 4HCl( 浓 ) MnCl 2 ＋ Cl 2 ↑ ＋ 2H 2 O ，制 备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依次通过盛有饱和食盐水、 浓硫酸洗气瓶除去杂质，氯气密度大于空气密度，用向上排空 气法收集，尾气用氢氧化钠溶液吸收，所以正确的连接顺序为 b→c→d→g→h→i→j→k 。 (5)Cl 2 生成 ClO － 与 ClO 3 是被氧化的 mol ，被氧化的 Cl 共为 4 mol ，失去电子的总物质的量为 1 mol×(1 － 0) ＋ 3 mol×(5 － 0) ＝ 16 mol ，氧化还原反应中氧化剂 和还原剂之间得失电子数目 相等， Cl 2 生成 NaCl 是被还原的过 程，化合价由 0 价降低为－ 1 价，则得到电子的物质的量也应 为 16 mol ，则被还原的 Cl 的物质的量为 16 mol ，所以被还原的 氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为 16 mol∶4 mol ＝ 4∶1 。 － 答案： (1)MnO 2 ＋ 4HCl( 浓 ) MnCl 2 ＋ Cl 2 ↑ ＋ 2H 2 O b g h (2) 除去 Cl 2 中的 HCl 杂质 (3) 不能证明溴的氧化性强于碘 再做一组实验，步骤为 KI 溶液中，加入溴水，再加入 1 mL CCl 4 振荡，静置，观察 CCl 4 层颜色 (5)4∶1 4.(2018 届新疆一模 ) 二氯化二硫 (S 2 Cl 2 ) 在工业上用于橡胶 的硫化，还可以作为贵金属的萃取剂。可由硫和氯气在 100 ℃ ～ 110 ℃ 直接化合而成。实验室用以下装置制备 S 2 Cl 2 并对尾气进 行回收利用。已知： S 2 Cl 2 的熔点－ 77 ℃ ，沸点 137 ℃ ， S 2 Cl 2 遇水剧烈反应。 (1) 反应前必须进行的操作是 __________ 。 (2) 写出装置 A 中发生反应的离子方程式： ___________ _____________________________________________________ 。 (3)B 中所装试剂名称为 __________ ，其作用是 ___________ ___________________ 。 (4) 通入 N 2 的目的是 __________________________ 。 A 、 B 装置中的空气可以通过控制 K 2 、 K 3 来去除，具体方 法为 _____________________________________________ 。 (5)S 2 Cl 2 遇水会生成淡黄 色单质、一种能使品红溶液褪色的 气体化合物和酸雾，写出该反应的化学方程式： ___________ _____________________________________________________ 。 (6) 实验时， D 装置开始需要油浴加热一段 时间，之后停止 加热，仅需通入氯气即可。则生成二氯化二硫的反应为 __________( 填“放热”或“吸热” ) 反应 。 (7) 该装置由于存在缺陷，使制得的二氯化二硫可能不纯， 简述改进方法： __________________________________ 。 (2)MnO 2 ＋ 4H ＋ 2Cl Mn 2 ＋ ＋ Cl 2 ↑ ＋ 2H 2 O 答案： (1) 检查装 置气密性 ＋ － (3) 浓硫酸 干燥氯气 (4) 排尽装置中的空气，防止硫加热时与氧气反应 关闭 K 2 打开 K 3 ，当 B 装置上方充满黄绿色气体时，关闭 K 3 打开 K 2 (5)2S 2 Cl 2 ＋ 2H 2 O===SO 2 ↑ ＋ 3S↓ ＋ 4HCl (6) 放热 (7) 在 D 与 E 之间增加 1 个装有无水氯化钙 ( 或五 氧化二磷或硅胶 ) 的干燥管或装有 浓硫酸的洗气瓶 考点三 考向 1 卤素的性质及 X － 的检验 卤 素的性质 [ 典例 7 ](2018 年河南平顶山检测 ) 某学生做如下实验：第一 步，在淀粉 -KI 溶液中滴入少量 NaClO 溶液，并加入少量稀硫 酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色 溶液中，滴加足量的 Na 2 SO 3 溶液，蓝色逐渐消失。下列对实验原理的解释和所得结 论错误的是 ( ) 。 C. 蓝色逐渐消失的原因是 Na 2 SO 3 溶液具有漂白性 考向 2 卤素离子的检验 [ 典例 8 ](2018 年山西晋城检测 ) 下列叙述中正确的是 ( ) 。 A. 加碘食盐可用淀粉溶液检验其中的碘 B. 某溶液加入氯水后振荡，再加入 CCl 4 振荡，下层显示紫 色，说明原溶液中一定含有 I － C. 某溶液中滴加 AgNO 3 溶液和稀硝酸，产生淡黄色沉淀， 说明原溶液中一定含有 Br － D. 要除去 KBr 溶液中混有的单质 Br 2 ，可用酒精萃取除去 解析： 加碘食盐中添加的是 KIO 3 ， KIO 3 不能使淀粉变蓝， A 错误； B 中若原溶液中含有 I 2 ，也会产生同样现象， B 错误； 由于酒精与水互溶，因此不能用酒精萃取溶液中的 Br 2 ， D 错误。 答案： C [ 方法技巧 ] 1. 检验食用盐是否为碘盐的方法 2.Cl 2 、 Br 2 、 I 2 溶于各溶剂后的颜色 三种物质在其他有机溶剂 ( 如汽油、苯等 ) 中的颜色与在 CC l 4 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。 溶质 Cl 2 Br 2 I 2 溶剂 水 CCl 4 水 CCl 4 水 CCl 4 溶液颜色 黄绿色 黄绿色 橙色 橙红色 棕褐色 紫红色 H 2 O===HCl ＋ HBrO ，以下推论不正确的是 ( 考向 3 卤素性质的拓展与延伸 —— 卤素互化物 [ 典例 9 ](2018 年河北衡水检测 ) 已知 BrCl 能发生下列反应： n BrCl ＋ 2M===MCl n ＋ MBr n (M 为＋ n 价的金属元素 ) ， BrCl ＋ ) 。 A.BrCl 具有和卤素单质相似的化学性质 B.BrCl 和 M 反应时， BrCl 只作氧化剂 C.BrCl 和 NaOH 溶液反应生成 NaCl 、 NaBrO 两种盐 D. 将 BrCl 跟 FeSO 4 溶液反应，溶液会变成无色 . . . 解析： 依据题目所给两个反应，可以推出“ BrCl 具有和卤 素单质相似的化学性质” —— 与金属单质反应得到盐、与 H 2 O 反应得到 HCl 和 HBrO 。但反应方程式相似的背后，卤素互化 物 BrCl 又与卤素单质有区别 ——BrCl 中 Br 呈＋ 1 价、 Cl 呈－ 1 价，所以当 BrCl 与金属 M 反应时， BrCl 只作氧化剂。 BrCl 跟 硫酸亚铁溶液反应时，会将二价铁离子氧化为三价铁离子，故 溶液 会变为棕黄色， D 错误。 答案： D [ 方法技巧 ] 卤素互化物和拟卤素 (1) 卤素互化物 由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如 IBr 、 ICl 、 BrF 3 、 ClF 3 。卤素互化物与卤素单质的性质相似 ，有较强 的氧化性，如能与金属、 H 2 O 、 NaOH 等反应： 2IBr ＋ 2Mg=== MgBr 2 ＋ MgI 2 。但应注意：卤素互化物中，非金属性弱 的元素 显正价，如： IC l 中， I 显＋ 1 价， Cl 显－ 1 价，所以卤素互化 物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应： IBr ＋ H 2 O===HBr ＋ HIO ， IBr ＋ 2NaOH===NaBr ＋ NaIO ＋ H 2 O 。 (2) 拟卤素 有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴 离子性质相似。如氰 (CN) 2 、硫氰 (SCN) 2 、氧氰 (OCN) 2 。解答这 类题目时可用换元法，如把 (SCN) 2 当作 X 2 ，把 SCN － 当作 X － 。 考向 4 实验探究卤素单质氧化性强弱 [ 典例 1 0](2018 年北京昌平检测 ) 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 _______________________ _______________________ 。 (3)Cl 2 ＋ 2Br ===Br 2 ＋ 2Cl (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 － － (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 CCl 4 层变为紫红色 (5) 确认 C 的黄色溶液中无 Cl 2 ，排除 Cl 2 对溴置换碘实验的 干扰 (6) 原子半径逐渐增大 [ 方法技巧 ] 利用实验判断 Cl 2 、 Br 2 、 I 2 氧化性强弱的实验 方法 (1) 卤素单质间的置换。将 Cl 2 通入 NaBr 溶液中发生反应： Cl 2 ＋ 2NaBr===Br 2 ＋ 2NaCl ，说明氧化性： Cl 2 >Br 2 ；将溴水滴入 淀粉 -KI 溶液中，溶液变成蓝色，发生反应： Br 2 ＋ 2KI===I 2 ＋ 2KBr ，说明氧化性： Br 2 >I 2 。 (2) 与氢气化合的难易程度，越易化合，则氧化性越强。 H 2 与 Cl 2 的混合气体光照爆炸； H 2 与 Br 2 的混合气体加热才能反应； H 2 与 I 2 反应很困难，说明氧化性： Cl 2 >Br 2 >I 2 。 (3) 氢化物的稳定性。利用 HCl 、 HBr 、 HI 的热稳定性来判 断元素非金属性的强弱； HCl 、 HBr 、 HI 的热稳定性越来越弱， 说明元素的非金属性： Cl >Br>I 。 卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是 ( 　　 ) 。 【 拓展演练 】 5.(2018 年吉林长春模拟 ) 某化学小组用如图所示装置验证 A.E 处棉花球变成黄色，说明 Cl 2 的氧化性比 Br 2 强 B.F 处棉花球变成蓝色，说明 Br 2 的氧化性比 I 2 强 . . . C.E 处发生反应的离子方程式为 Cl 2 ＋ 2Br － ===2Cl － ＋ Br 2 D.G 装置中 NaOH 溶液与 Cl 2 反应的离子方程式为 2OH － ＋ Cl 2 ===ClO － ＋ Cl － ＋ H 2 O 　　解析： Cl 2 与 NaBr 反应： Cl 2 ＋ 2Br － ===2Cl － ＋ Br 2 ，故 A 、 C 均正确；氯气和溴蒸气都能与 KI 反应生成碘单质，故 F 处棉花球变成蓝色，不能说明溴的氧化性比碘的强， B 错误； Cl 2 与 NaOH 反应，其离子方程式为 Cl 2 ＋ 2OH － ===Cl － ＋ ClO － ＋ H 2 O ， D 正确。 　　答案： B A.IBr 是双原子分子 B. 在很多反应中， IBr 是强氧化剂 C. 和 NaOH 溶液反应生成 NaBr 和 NaIO D. 和水反应时，既是氧化剂又是还原剂 解析： IBr 中 I 为＋ 1 价， Br 为－ 1 价。 2 个原子组成 1 个 IBr 分子， A 正确；因为其化学性质与卤素相似，所以 B 也是 正确的；跟水反应的化学方程式 IBr ＋ H 2 O===HBr ＋ HIO 中反 应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是 I 为＋ 1 价， Br 为－ 1 价，故这个反应不是氧化还原反应， D 错误；与碱反应 的实质可看成是 IBr 先与水反应，生成物 HBr 和 HIO 再与碱反 应，所以 2NaOH ＋ IBr===NaBr ＋ NaIO ＋ H 2 O ， C 正确。 答案： D 海水中氯、溴、碘的提取 1. 海水提取氯 —— 氯碱工业。 (1) 原料：粗盐。 (2) 原理：电解饱和食盐 水，化学方程式为： 2NaCl ＋ 2H 2 O 2NaOH ＋ Cl 2 ↑ ＋ H 2 ↑ 。 (3) 氯碱工业及有关化工产品。 2. 海水提溴 (1) 生产流程 3. 海带中提取碘 (1) 工艺流程 (2) 主要反应： 2I － ＋ H 2 O 2 ＋ 2H ＋ ===I 2 ＋ 2H 2 O 。 [ 典例 ] (2018 年河北邯郸模拟 ) 海带中含有丰富的碘。为了从 海带 中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验： (1) 步骤①的实验操作名称是 __________ 。 (2) 现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、 石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃 仪器是 ____________ 。 (3) 步骤③中能选用 CCl 4 从碘水中萃取碘的原因是 _____ 。 A.CCl 4 与水不互溶 B.CCl 4 可与 I 2 发生取代反应 C.CCl 4 的密度比水大 D.CCl 4 不易燃烧， 可作灭火剂 E. 碘在 CCl 4 中的溶解度比在水 中大很多 (4) 步骤③中还可选择 ________ 作萃取剂。 (5) 步骤②中反应的离子方程式是 __________________ 。 (6) 请设计一种简单的实验方法，检验提取碘后的水溶液中 是否还含有单质碘： _________________________________ _______________________________________ 。 答案： (1) 过滤 (2) 漏斗、分液漏斗 (3)AE (4) 苯 (5)Cl 2 ＋ 2I － ===2Cl － ＋ I 2 (6) 取少量待测液注入试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝 色，说明水溶液中存在 I 2 ，否则水溶液中无 I 2 [ 思维建模 ] 海水中物质提取的思路 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很稀的 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，主要是灼烧→溶解→过滤→氧化 →萃取的路线。工艺模式如图所示 ： [ 演练 ] (2018 年江苏南京模拟 ) 海水中溴元素以 Br － 形式 存 在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图： (1) 步骤①反应的离子方程式是 ____________________ 。 (2) 步骤③反应的化学方程式是 ______________________ 。 从理论上考虑，下列也能吸收 Br 2 的是 ________ 。 A.NaOH B.FeCl 2 C.Na 2 SO 3 D.H 2 O (3) 步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在 80 ～ 90 ℃ 。温度 过高或过低都不利于生产，请解释原 因： _________________ ____________________________________________________ 。 　　答案： (1)2Br － ＋ Cl 2 ===Br 2 ＋ 2Cl － 　　 (2)SO 2 ＋ Br 2 ＋ 2H 2 O===H 2 SO 4 ＋ 2HBr 　 ABC 　　 (3) 若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的 含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低