2021版高考化学一轮复习专题4非金属及其化合物1氯溴碘及其化合物课件苏教版 147页

专题 4 　非金属及其化合物 第一单元　氯、溴、碘及其化合物 　考点 1: 氯及其化合物的性质及应用　 一、氯气的性质及用法 (a 、 b 、 c) 1. 氯气的物理性质 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 刺激性 【 提醒 】 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 , 仅使极少量气体飘进鼻孔 ( 如 图所示 ) 。 2. 氯气的化学性质 (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 :___________________ 。 ②与铜反应 :_________________ 。 点燃 ==== 点燃 ==== 2Fe+3Cl 2 2FeCl 3 Cu+Cl 2 CuCl 2 (2) 与非金属反应。 与 H 2 反应 :___________________, 点燃或光照 ====== H 2 +Cl 2 2HCl (3) 与水或碱发生歧化反应 ( 写离子方程式 ): (4) 与还原性无机化合物反应 ( 写离子方程式 ): 3. 氯气的制法 (1) 实验室制法。 化学方程式 :__________________________________ (2) 工业制法。 化学方程式 :________________________________ △ ==== 通电 ==== MnO 2 +4HCl( 浓 ) MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O 2NaCl+2H 2 O H 2 ↑+Cl 2 ↑+2NaOH 二、氯的重要化合物 (b 、 c) 1. 次氯酸 2. 漂白液 3. 漂白粉 【 典例精析 】 【 典例 】 氯水成分的多样性决定了氯水性质的多重 性。下列实验现象和结论一致且错误的是 ( 　　 ) A. 向氯水中加入无水硫酸铜 , 会出现蓝色 B. 将新制氯水滴加到石蕊试液中 , 溶液先变红后褪色 C. 向氯水中通入少量二氧化硫 , 氯水的漂白性减弱 D. 氯水中加入 NaCl 固体 , 对溶液的 pH 无影响 【 解析 】 选 D 。氯水中含有大量 H 2 O, 加入无水硫酸铜会 出现蓝色 ,A 正确 ; 氯水中含 HCl 、 HClO, 所以新制氯水可 使石蕊试液先变红后褪色 ,B 正确 ; 向氯水中通入少量二 氧化硫 ,Cl 2 与 SO 2 反应 , 漂白性减弱 ,C 正确 ; 氯水中存在 Cl 2 +H 2 O Cl - +H + +HClO, 加入 NaCl 固体平衡逆向移 动 ,c(H + ) 减小 ,pH 增大 ,D 错误。 【 强化训练 】 1. 思维诊断 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 过量的铁粉在少量氯气中加热 , 充分反应后产物为 FeCl 2 。 ( 　　 ) 提示 : × 。铁粉在氯气中加热 , 充分反应后产物一定为 FeCl 3 。 (2) 氯气溶于水得氯水 , 溶液呈酸性且可以导电 , 所以氯 气是电解质。 ( 　　 ) 提示 : × 。氯气溶于水并可与水反应生成 HCl 和 HClO, 因 此溶液呈酸性且可以导电 , 但氯气是单质 , 不是电解 质。 (3) 氯气作水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化。 ( 　　 ) 提示 : × 。氯气可以用作水的杀菌消毒剂 , 是由于氯气 与水反应生成的 HClO 具有强氧化性。 (4)Cl 2 能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 , 说明 Cl 2 具有氧 化性。 ( 　　 ) 提示 : √ 。 (5) 漂白粉在空气中久置变质 , 是因为漂白粉中的 CaCl 2 与空气中的 CO 2 反应生成了 CaCO 3 。 ( 　　 ) 提示 : × 。漂白粉在空气中久置变质 , 是因为漂白粉中 的 Ca(ClO) 2 与空气中的 CO 2 与 H 2 O 反应生成了 CaCO 3 和 HClO,HClO 见光分解 , 从而失去漂白性。 (6) 氯气可以使湿润的有色布条褪色 , 由此可知氯气具 有漂白性。 ( 　　 ) 提示 : × 。氯气可以使湿润的有色布条褪色 , 是由于氯 气与水反应生成的 HClO 具有漂白性。 2. 下列有关氯及其化合物叙述错误的是 ( 　　 ) A. 红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧 , 生成棕黄色的烟 B. 大量氯气泄漏时 , 应用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口 鼻身向高处跑 C.AlCl 3 、 FeCl 2 、 FeCl 3 均可通过化合反应制得 D. 向 FeCl 2 溶液中滴加氯水 , 溶液颜色变成棕黄色 , 说明 氯水中含有 HClO 【 解析 】 选 D 。 Cu 与 Cl 2 反应生成固体 CuCl 2 , 则红热的 铜丝在氯气中剧烈燃烧 , 生成棕黄色的烟 ,A 正确 ; 大量 氯气泄漏时 , 氯气易溶于碱 , 且密度大 , 应用浸有弱碱性 溶液的毛巾捂住口鼻身向高处跑 ,B 正确 ;2Al+3Cl 2 2AlCl 3 ,2FeCl 3 +Fe === 3FeCl 2, 2Fe+3Cl 2 2FeCl 3 , 均 可通过化合反应制得 ,C 正确 ; 点燃 ==== 点燃 ==== 向 FeCl 2 溶液中滴加氯水 , 溶液颜色变成棕黄色 , 发生的 反应为 2Fe 2+ +Cl 2 ==== 2Fe 3+ +2Cl - , 说明氯水中含有 Cl 2 , 不能说明氯水中是否含有 HClO,D 错误。 3. 氯水中存在多种分子和离子 , 可通过实验的方法加以 确定。下列有关氯水中存在的粒子的说法错误的是 ( 　　 ) 世纪金榜导学号 实验操作及现象 结论 A 加入含有 NaHSO 4 的石蕊试液 , 红色褪去 说明有 Cl 2 分子 存在 B 加入有色布条 , 有色布条褪色 说明有 HClO 分子 存在 C 氯水呈浅黄绿色 , 且有刺激性气味 说明有氯分子存 在 D 加硝酸酸化的 AgNO 3 溶液 , 产生白色沉淀 说明有 Cl - 存在 【 解析 】 选 A 。 A 项氯水中滴加含有 NaHSO 4 的石蕊试液 , 红色褪去 , 说明含有强氧化性物质 , 可能是 HClO 或 Cl 2 分 子 ;B 项 HClO 具有漂白作用 , 可漂白有色布条 ;C 项溶于水 的 Cl 2 , 只有部分 Cl 2 与水反应 , 其余 Cl 2 溶于水 , 导致氯水 呈浅黄绿色 , 具有刺激性气味 ;D 项 Cl 2 与水反应生成 HCl 和 HClO, 滴加 AgNO 3 溶液时 , 产生白色沉淀 (AgCl) 。 4.(2016· 上海高考 ) 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 】 选 A 。氯水中存在平衡 :Cl 2 +H 2 O H + +Cl - +HClO 加入碳酸钙能和溶液中的 H + 反应 , 使平衡正向移动 , c(HClO) 增大 , 溶液的漂白能力增强 ,A 项正确 ; 加入 稀硫酸 , 平衡逆向移动 ,c(HClO) 减小 , 溶液的漂白能力 减弱 ,B 项错误 ; 加入氯化钙 , 平衡逆向移动 ,c(HClO) 减 小 , 溶液的漂白能力减弱 ,C 项错误 ; 加入二氧化硫水溶 液 , 发生反应 :SO 2 +Cl 2 +2H 2 O====H 2 SO 4 +2HCl, 平衡逆向移动 ,c(HClO) 减小 , 溶液的漂白能力减弱 ,D 项 错误。 5. 利用如图装置可进行氯气与金属钠的反应 ; 先用酒精 灯给钠预热 , 当钠熔融成小球时 , 撤去酒精灯 , 并通入氯 气即发生燃烧反应。 以上实验中钠燃烧时火焰颜色为 _____, 同时产生的大 量白烟是 _____ 固体 , 棉球①的作用是 _______________ ___________, 若棉球②变 ___ 色 , 则证明氯气未被碱液 完全吸收。 黄色 NaCl 吸收过量氯气防 止产生污染 蓝 【 加固训练 】 1. 下列有关氯及其化合物的说法不正确的是 ( 　　 ) A. 工业上以氯气和澄清石灰水为原料制造漂白粉 B. 氢气在氯气中燃烧 , 火焰呈苍白色 C. 光照新制氯水有气泡逸出 , 该气体是氧气 D. 次氯酸能使染料等有机色素褪色 , 有漂白性 , 还能杀 死水中的细菌 , 起消毒作用 【 解析 】 选 A 。工业上以氯气和石灰乳为原料制造漂白 粉 , 故 A 错误 ; 纯净的氢气在氯气中安静地燃烧 , 火焰呈 苍白色 ,B 正确 ; 新制氯水中的 HClO 见光分解产生氧气 , 故 C 正确 ; 次氯酸具有强氧化性 , 能使染料等有机色素褪 色 , 有漂白性 , 还能杀死水中的细菌 , 起消毒作用 ,D 正 确。 2.“84” 消毒液的有效成分为 NaClO, 已知酸的电离平 衡常数 :H 2 CO 3 >HClO> , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.“84” 消毒液可以与福尔马林溶液混合使用 B.NaClO 的稳定性和漂白性都比 HClO 强 C. 工业上在特定条件下电解饱和食盐水制得 NaClO, 原 理为 NaCl+H 2 O===NaClO+H 2 ↑ D.NaClO 溶液在空气中发生的离子反应为 2ClO - +CO 2 +H 2 O ====2HClO+ 【 解析 】 选 C 。次氯酸钠具有强氧化性 , 能与福尔马林 中的甲醛发生化学反应 ,A 错误 ;NaClO 在溶液中水解生 成 HClO, 从而具有漂白性和强氧化性 ,B 错误 ; 根据电离 平衡常数分析 , 反应应该生成次氯酸和碳酸氢根离子 ,D 错误。 3. 下列有关氯水的表述不正确的是 ( 　　 ) A. 氯水可以导电 , 说明氯气是电解质 B. 氯水中含有 7 种微粒 , 其可以与 AgNO 3 、 FeBr 2 等多种物 质反应 C. 蓝色石蕊试纸放入氯水中先变红后褪色 D. 向氯水中加入碳酸钙粉末 , 能提高溶液中 HClO 的浓度 【 解析 】 选 A 。选项 A, 氯气是单质 , 既不是电解质也不 是非电解质。选项 D, 氯水中存在如下平衡 :Cl 2 +H 2 O HCl+HClO, 加入 CaCO 3 粉末会与 HCl 反应 , 从而使平衡向着 生成 HClO 的方向移动 , 从而提高 HClO 的浓度。 4. 某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分 , 请根 据下表回答问题。 实验 序号 实验方法 实验现象 结论 ① 将氯水滴加到 AgNO 3 溶液中 生成白色沉淀 ② 将氯水滴加到含有酚酞的 NaOH 溶液中 ③ 淀粉 KI 试纸变蓝色 氯水中含有 Cl 2 ④ 将足量的氯水滴加到 Na 2 CO 3 溶液中 氯水中含有 H + (1) 实验①得出的结论是 _______________________ 。  (2) 指出实验②和实验④中的“实验现象” : ②___________________________________________,  ④__________________________________________ 。  (3) 实验③中“实验方法”的具体操作过程是 ____________________________________________ 。  (4) 通过实验②的“实验现象” , 同学们得出两个不同 的结论。这两个结论可能是 a.___________________________________________,  b.___________________________________________ 。 请设计简单的实验证明哪一个是正确的 :___________ _____________________________________________ 。 【 解析 】 (1) 加入 AgNO 3 , 有白色沉淀 , 说明氯水中存在 Cl ― 。 (2) 含酚酞的 NaOH 溶液为红色 , 当加入氯水后 ,Cl 2 与 NaOH 反应 , 生成具有漂白性的 NaClO, 所以②中实验现 象是溶液褪色。氯水中有 H + , 所以将足量的氯水滴加到 Na 2 CO 3 溶液中将产生气体。 (3) 实验③的操作为取一片 淀粉 KI 试纸 , 置于表面皿或玻璃片上 , 用洁净的玻璃棒 蘸取氯水 , 滴在试纸上。 (4) 通过实验②的“实验现象” , 同学们可得出两个不 同的结论。分别为 a. 氯水中含有 HClO, 其漂白作用使溶 液褪色 ;b. 氯水中含有 H + , 中和 OH - 使溶液褪色。可向褪 色后的溶液中继续滴加 NaOH 溶液至碱性来检验 , 若溶液 不再显红色 , 证明红色消失是 HClO 的漂白作用引起的 ; 若溶液重新显红色 , 证明是 H + 的中和作用引起的。 答案 : (1) 氯水中含有 Cl - (2) 溶液褪色　有气泡冒出 (3) 取一片淀粉 KI 试纸 , 置于表面皿或玻璃片上 , 用洁净 的玻璃棒蘸取氯水 , 滴在试纸上 (4)a. 氯水中含有 HClO, 其漂白作用使溶液褪色 b. 氯水中含有 H + , 中和 OH - 使溶液褪色 向褪色后的溶液中滴加 NaOH 溶液至溶液显碱性 , 若溶液 不再显红色 , 证明红色消失是 HClO 的漂白作用引起的 ; 若溶液重新显红色 , 证明是 H + 的中和作用引起的 【 归纳总结 】 1. 氯气的化学性质图示如下 2. 氯水中存在三个平衡关系 (1)Cl 2 +H 2 O HCl+HClO (2)HClO H + +ClO - (3)H 2 O H + +OH - 根据可逆反应的特点 , 即可得出氯水中存在的各种微粒 3. 从微粒组成的角度认识氯水性质的多重性 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。 考点 2: 氯气的实验室制法及其性质探究 一、氯气的实验室制法 (b) (1) 实验装置。 (2) 验满方法。 ①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛 Cl 2 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 Cl 2 的瓶口 , 观察到试纸 先变红后褪色 , 则证明已集满。 (3) 注意事项 : ① 必须用浓盐酸 , 稀盐酸不反应 ; ② 为了减少制得的氯气中的 HCl 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氯气 , 再拆 卸装置 , 避免污染空气。 ④尾气吸收时不可选用澄清石灰水 , 因为其浓度太小 , 吸收不完全。 二、氯气的性质实验 (b) 常见实验形式如图所示 : 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 装置 试　剂 实验现象 实验目的 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 【 典例精析 】 【 典例 1】 如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以 氯气为反应物进行特定反应的装置。 (1) 要将 C 装置接入 B 和 D 之间 , 正确的接法是 a→________→________→d 。  (2) 实验开始先点燃 A 处的酒精灯 , 打开活塞 K, 让 Cl 2 充满 整个装置 , 再点燃 D 处的酒精灯。 Cl 2 通过 C 装置后进入 D,D 装置内盛有炭粉 , 发生氧化还原反应 , 生成 CO 2 和 HCl(g), 发生反应的化学方程式为 ______________________________ 。为了使 C 装置发挥 更好的作用 , 可向烧杯中加入浓硫酸 , 加入浓硫酸的作 用是 ___________________________________________ (3)D 处反应完毕后 , 关闭弹簧夹 K, 移去两个酒精灯 , 由 于余热的作用 ,A 处仍有少量 Cl 2 产生 , 此时 B 中的现象是 ________________________________,B 的作用是 __ _____________________________________________ 。 (4)A 、 B 、 C 、 D 、 E 装置中有一处需要改进 , 说明需要改 进的理由并在方框中画出改进后的装置图。 _____________________________________________ 。 【 解题思路 】 (1) 根据 D 中发生反应产物可知反应必须有水参与 , 故可 知 C 装置作用为提供水蒸气。 (2) 浓硫酸溶于水放热 , 有利于水蒸气的生成。 (3)B 装置实际上是一个临时存储氯气的储气瓶。 (4) 尾气处理要注意防止倒吸。 【 解析 】 (1) 正确连接的关键是 C 装置的作用 , 由于 D 中 反应生成了 CO 2 和 HCl, 有氢元素存在 , 说明有水参与反应 , 反应化学方程式为 2Cl 2 +C+2H 2 O 4HCl+CO 2 ,C 装置的 作用是提供水蒸气 , 而且 Cl 2 从 C 中出来带出水蒸气 , 因此 应该是长进短出。 (2)C 中提供水蒸气 , 烧杯中加入浓硫酸 , 浓硫酸溶于水 放热 , 有利于水蒸气生成。 (3) 弹簧夹 K 关闭 , 生成的气 体将 B 中的溶液压入长颈漏斗中。 (4) 由于 D 中反应生成 了极易溶于水的 HCl, 会造成 E 中水倒吸 , 可以用一个倒 置的小漏斗防止倒吸 ; 未反应的 Cl 2 有毒 , 应用 NaOH 溶液 吸收。 答案 : (1)c 　 b (2)2Cl 2 +C+2H 2 O 4HCl+CO 2 　浓硫酸溶于水能放出大 量的热 , 有利于试管中产生水蒸气 (3) 瓶上部气体为黄绿色 , 瓶中液面下降 , 长颈漏斗内液 面上升　贮存少量 Cl 2 , 避免 Cl 2 对环境造成污染 (4) 反应后的气体中含有 HCl 和未反应的 Cl 2 , 水吸收氯气 的能力很差 ,E 处应用 NaOH 溶液 , 并加防倒吸装置 【 考题变式 】 (1) 写出 A 装置中发生反应的离子方程 式。 提示 : MnO 2 +4H + +2Cl - Mn 2+ +Cl 2 ↑+2H 2 O 。 (2) 实验中要除去氯气中的 HCl 气体 , 不用 B 装置 , 改用右图装置可以吗 ? 提示 : 不可以 ; 氯气通过饱和碳酸氢 钠溶液时 , 与水反应生成盐酸 , 盐酸再与碳酸氢钠反应 生成二氧化碳气体。 【 典例 2】 无水 AlCl 3 是一种重要的有机合成催化剂 , 该 物质在 183 ℃ 时升华 , 遇潮湿空气即产生大量白雾。某 中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备 无水 AlCl 3 , 实验装置如图所示。 请回答下列问题 : 世纪金榜导学号 (1) 制备实验开始时 , 先检查装置的气密性 , 接下来的操 作依次是 ________________ 。  a. 加入 MnO 2 粉末　　　　 b. 点燃 A 中酒精灯 c. 加入浓盐酸 　 d. 点燃 D 处酒精灯 (2) 写出 A 装置中发生反应的化学方程式 : ____________________________________________ 。  (3) 装置 B 和 C 中的试剂分别是 ____________ 、 __________ 。  (4) 甲同学认为 F 和 G 可以用一种仪器替代 , 且加入一种 药品即可达到相同效果。这种药品可以是 ________ 。  (5)E 中得到少量白色粉末 , 打开软木塞后可明显观察到 锥形瓶中有白雾产生 , 用化学方程式表示其原因 ____________________________________________ 。  (6) 制备过程中随着盐酸的浓度下降 , 氯气的制取反应 会停止。为测定残余液中盐酸的浓度 , 某同学量取残余 液 10.00 mL, 加水稀释到 250.00 mL 。然后从中取出 20.00 mL, 用 0.100 0 mol·L -1 的 NaOH 标准溶液进行滴 定 , 终点时消耗 NaOH 溶液 24.00 mL 。则该残余液体中盐 酸的浓度为 __________________________________ 。  【 解析 】 (1) 制备实验开始时 , 先检查装置的气密性 , 接 下来的操作依次是①加入 MnO 2 粉末　②加入浓盐酸 ③点燃 A 中酒精灯　④点燃 D 处酒精灯。所以顺序为 a 、 c 、 b 、 d 。 (2)A 中是制取氯气的反应 , 反应的化学方程式为 MnO 2 +4HCl( 浓 ) MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O 。 (3) 制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气 , 所以装置 B 中应装饱和食盐水以除去氯化氢 , 装置 C 中应装浓硫酸 干燥氯气。 (4)F 中应装浓硫酸 , 防止水蒸气进入 E 中对氯化铝固体 产生干扰 ,G 中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气 , 防止污 染。如果用一种仪器替代 , 且加入一种药品即可达到相 同效果 , 这种药品应具有上述两种作用 , 可以选择碱石 灰或者氧化钙。 (5)E 中得到少量白色粉末是无水 AlCl 3 , 题干部分说无水 AlCl 3 是一种重要的有机合成催化剂 , 该物质在 183 ℃ 时 升华 , 遇潮湿空气即产生大量白雾 , 所以打开软木塞后 应是无水 AlCl 3 遇到水蒸气发生水解 , 产生氯化氢形成白 雾 , 化学方程式为 AlCl 3 +3H 2 O ==== Al(OH) 3 +3HCl 。 (6) 取出 20.00 mL, 用 0.100 0 mol·L -1 的 NaOH 标准溶液 进行滴定 , 终点时消耗 NaOH 溶液 24.00 mL, 所取的 20.00mL 溶液中盐酸的浓度为 0.100 0 mol·L -1 × 24.00 mL÷20.00 mL=0.120 0 mol·L -1 。该同学量取残 余液是 10.00 mL, 加水稀释到 250.00 mL, 稀释 25 倍 , 所以 原溶液浓度为 0.120 0×25=3.000 mol·L -1 。 答案 : (1)a 、 c 、 b 、 d (2)MnO 2 +4HCl( 浓 ) MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O (3) 饱和食盐水 ( 水 ) 　浓硫酸　 (4) 碱石灰或氧化钙 (5)AlCl 3 +3H 2 O ==== Al(OH) 3 +3HCl (6)3.000 mol · L -1 【 强化训练 】 1. 思维诊断 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 制氯气时 , 用饱和 NaHCO 3 溶液和浓硫酸净化气体。 ( 　　 ) 提示 : × 。饱和 NaHCO 3 溶液与 HCl 反应生成 CO 2 , 引入新杂 质。 (2) 实验室用 MnO 2 与浓盐酸制取氯气 , 每消耗 1 mol MnO 2 , 起还原剂作用的 HCl 消耗 4 mol 。 ( 　　 ) 提示 : × 。每消耗 1 mol MnO 2 , 参加反应的 HCl 是 4 mol, 但是起还原剂作用的 HCl 是 2 mol, 还有 2 mol 的 HCl 起酸 性的作用。 (3) 可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验 HCl 中是否混有 Cl 2 。 ( 　　 ) 提示 : √ 。 Cl 2 与淀粉碘化钾反应生成 I 2 , 遇淀粉变蓝。 (4) 用 MnO 2 和浓盐酸制备纯净 Cl 2 时可让气体产物先通过 浓硫酸 , 后通过饱和食盐水。 ( 　　 ) 提示 : × 。让气体产物先通过饱和食盐水 , 后通过浓硫 酸。 2. 某同学用下列装置制备并检验 Cl 2 的性质。 世纪金榜导学号 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 Cl 2 生成 【 解析 】 选 D 。浓盐酸与二氧化锰的反应过程中浓度逐 渐降低 , 稀盐酸与二氧化锰不反应 , 所以图 Ⅰ 中 : 如果 MnO 2 过量 , 浓盐酸也不可能全部被消耗 ,A 错误 ; 图 Ⅱ 中 : 量筒中发生了甲烷和氯气的取代反应 ,B 错误 ; 图 Ⅲ 中铜 在氯气中燃烧生成氯化铜 , 产生棕黄色烟 ,C 错误 ; 应该 是氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性 , 因此图 Ⅳ 中 湿润的有色布条能褪色 , 在酸性溶液中 ClO - 能氧化 Cl - 生 成氯气 ,D 正确。 3. 下列描述正确的是 ( 　　 ) A. 将 Cl 2 与 HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的 Cl 2 B. 将浓盐酸与 MnO 2 共热产生的气体先通过浓硫酸 , 后通 过饱和食盐水来制备纯净 Cl 2 C. 过量浓盐酸与一定量二氧化锰反应 ,MnO 2 能完全反应 D. 除去氯气中的 HCl 气体 , 装置如图 【 解析 】 选 C 。将 Cl 2 与 HCl 混合气体通过饱和食盐水可 除去其中的 HCl, 但 Cl 2 中仍然混有水蒸气 ,A 错误 ;B 项中 混合气体先通过浓硫酸 , 后通过饱和食盐水制得的 Cl 2 中 仍然混有水蒸气 ,B 错误 ; 除去 Cl 2 中的 HCl 气体用饱和食 盐水而不用饱和 NaHCO 3 溶液 ,D 错误 ;MnO 2 与浓盐酸反应 时 , 当盐酸过量时 ,MnO 2 能完全反应 ,C 正确。 4. 实验室既可用浓盐酸与 MnO 2 在加热时反应制备 Cl 2 , 也 可用 KMnO 4 与浓盐酸在常温下反应制备 Cl 2 , 下列有关说 法不正确的是 ( 　　 ) A.KMnO 4 的氧化性比 MnO 2 的强 B. 制备 Cl 2 的整个实验过程中 , 只需要使用氧化剂与还原 剂 C. 用排气法收集不需要利用其他试剂就能确定集气瓶 中已收集满气体 D. 用足量 MnO 2 与含有 4 mol HCl 的浓盐酸在加热条件下 反应 , 得到 Cl 2 的物质的量小于 1 mol 【 解析 】 选 B 。比较反应的条件即可说明 KMnO 4 的氧化性 强于 MnO 2 ,A 正确 ;Cl 2 有毒 , 需要用碱溶液吸收尾气 ,B 错 ; 当整个集气瓶充满黄绿色时表明已收集满了 ,C 正确 ; 浓 盐酸变稀后不再与 MnO 2 反应 , 生成 Cl 2 的物质的量小于 1 mol,D 正确。 5. 二氯化二硫 (S 2 Cl 2 ) 在工业上用于橡胶的硫化。为在 实验室合成 S 2 Cl 2 , 某化学研究性学习小组查阅了有关资 料 , 得到信息 :① 将干燥的氯气在 110 ～ 140 ℃ 与硫反应 , 即可得 S 2 Cl 2 粗品。②有关物质的部分性质如下表 : 设计实验装置图如下 : 世纪金榜导学号 (1) 上图中气体发生和尾气处理装置不够完善 , 请你提 出改进意见 ________________________, 利用改进后的 正确装置进行实验 , 请回答下列问题 :  (2)B 中反应的离子方程式 _______________________;  E 中反应的化学方程式 _________________________ 。  (3)C 、 D 中的试剂分别是 ________ 、 ________ 。  (4) 仪器 A 、 B 的名称是 ________ 、 ________,F 的作用是 ______________ 。  (5) 如果在加热 E 时温度过高 , 对实验结果的影响是 _____________________________________________,  在 F 中可能出现的现象是 _______________________ ____________________________________________ 。  (6)S 2 Cl 2 粗品中可能混有的杂质是 ________ 、 ________( 填两种 ), 为了提高 S 2 Cl 2 的纯度 , 关键的操作 是控制好温度和 ________ 。  (7) 装置 H 中盛有 NaOH 溶液 , 其作用是   _______________ _____________________________________________,  发生反应的化学方程式为 ______________________ 。  【 解析 】 (1)Cl 2 的发生装置必须考虑浓盐酸的顺利流下 , 尾气的处理必须考虑 S 2 Cl 2 的水解。 (2)B 中发生的是 Cl 2 的制备反应 ;E 中发生的是 Cl 2 与 S 生成 S 2 Cl 2 的反应 : 2S+Cl 2 S 2 Cl 2 。 (3) 生成的 Cl 2 需除杂和干燥 , 所用 试剂为饱和食盐水与浓硫酸。 (4) 从 E 中出来的 S 2 Cl 2 气 体被冷凝 , 并导入 G 中。 (5)S 2 Cl 2 在 300 ℃ 以上完全分解 , 所以温度过高使产量 降低 , 并导致分解产生的硫凝华 , 积存于 F 中。 (6) 根据 信息 , 温度控制不当 , 则会生成 SCl 2 , 还有未反应的氯气 以及蒸发出的硫。 (7) 由于 Cl 2 有毒且它是酸性气体 , 尾 气需要用碱液吸收。 答案 : (1) 用导管将 A 的上口和 B 相连 ( 或将 A 换成恒压滴 液漏斗 ), 在 G 和 H 之间增加干燥装置　 (2)MnO 2 +4H + +2Cl - Mn 2+ +Cl 2 ↑+2H 2 O 　 2S+Cl 2 S 2 Cl 2 　 (3) 饱和食盐 水　浓硫酸　 (4) 分液漏斗　蒸馏烧瓶　导气、冷凝　 (5) 产率降低 ( 或 S 2 Cl 2 分解 ) 　有固体产生 ( 或其他正确 描述 ) 　 (6)SCl 2 　 S( 答案合理即可 ) 　控制浓盐酸的滴 速不要过快　 (7) 吸收多余的氯气 , 保护环境　 Cl 2 +2NaOH====NaClO+NaCl+H 2 O 【 加固训练 】 　　实验室用 MnO 2 和浓盐酸反应制取 Cl 2 , 气体发生和收 集装置如图。请回答 : (1) 实验装置连接完成后 , 首先应进行的操作是 ______ ____________________________________________ 。  (2)MnO 2 和浓盐酸反应制取 Cl 2 的化学方程式为 ______________________________________________ ____________________________________________ 。  (3) 为得到干燥、纯净的 Cl 2 , 在收集 Cl 2 之前应依次通过 装有 ________ 、 ________( 填试剂名称 ) 的洗气瓶。  【 解析 】 (1) 对于有气体参与的化学实验 , 实验装置连 接完成后 , 首先应进行的操作是检查装置的气密性 , 防 止漏气影响实验效果。 (2)MnO 2 和浓盐酸反应制取 Cl 2 的 化学方程式为 MnO 2 +4HCl( 浓 ) MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O 。 (3) 由于浓盐酸有挥发性 , 制得的氯气中混有 HCl 气体和 水蒸气 , 为得到干燥、纯净的 Cl 2 , 在收集 Cl 2 之前应先通 过饱和食盐水除去 HCl, 再通过浓硫酸除去水蒸气。 答案 : (1) 检查装置的气密性 (2)MnO 2 +4HCl( 浓 ) MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O (3) 饱和食盐水　浓硫酸 【 归纳总结 】 1. 实验室制取气体装置一般由发生装置、净化装置、 收集装置以及尾气吸收装置组成。 2. 实验室用 MnO 2 和浓盐酸制取 Cl 2 时应注意的问题 : (1) 反应物的选择 : 必须用浓盐酸 , 稀盐酸与 MnO 2 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) 实验结束后 , 先使反应停止并排出残留的 Cl 2 后 , 再拆 卸装置 , 避免污染空气。 (3) 尾气吸收时 , 用 NaOH 溶液吸收 Cl 2 , 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。 　考点 3: 卤族元素及海水中溴、碘的提取 一、卤素单质的性质、提取 (a 、 b) 1. 卤素单质性质的相似性、递变性和特殊性 (1) 相似性。 ①与金属反应 除 __ 外均能与大多数金属反应生成高价态化合物 ; I 2 ② 与 H 2 反应 均能与 H 2 反应生成 ___; ③ 与 H 2 O 反应 除 __ 外均能与 H 2 O 反应生成 HX 和 HXO, 反应的化学方程式 为 ( 用 X 2 表示 ):_________________; HX F 2 X 2 +H 2 O HX+HXO ④ 与 NaOH 反应 除 __ 外均能与 NaOH 反应生成 NaX 和 NaXO, 反应的化学方 程式为 ( 用 X 2 表示 ):_________________________ 。 F 2 X 2 +2NaOH====NaX+NaXO+H 2 O (2) 递变性。 　单质 性质　　 F 2 Cl 2 Br 2 I 2 颜色 _________ _______ _________ _______ 状态 气体 气体 _____ _____ 熔沸点 逐渐 _____( 从 F 2 →I 2 , 下同 ) 密度 逐渐 _____ 氧化性 逐渐 _____ 还原性 (X - ) 逐渐 _____( 从 F - →I - ) 浅黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 液体 固体 升高 增大 减弱 增强 (3) 特殊性。 元素 单质性质 氟 ① 无正价 , 非金属性最强 ,F - 的还原性最弱 ; ②2F 2 +2H 2 O====4HF+O 2 , 与 H 2 反应在暗处即 _____; 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。 爆炸 元素 单质性质 溴 ①Br 2 是 _______ 色液体 , 易挥发 ;②Br 2 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 _____ 塞。 碘 ①I 2 遇淀粉变 ___ 色 ;②I 2 加热时易 _____;③I 2 易溶于有机溶剂 ;④ 食用盐中加入 KIO 3 可防治 甲状腺肿大。 深红棕 橡胶 蓝 升华 2. 溴、碘的提取 (1) 反应原理 :____________________, __________________ 。 Cl 2 +2KBr====Br 2 +2KCl Cl 2 +2KI====I 2 +2KCl (2) 过程 : 二、卤素离子的检验方法 (b) 　 (1)AgNO 3 溶液和稀硝酸 —— 沉淀法。 (2) 置换 —— 萃取法。 有关反应的离子方程式为 ________________________,______________________ 。 2Br - +Cl 2 ====Br 2 +2Cl - 2I - +Cl 2 ====I 2 +2Cl - 【 强化训练 】 1. 海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误 的是 ( 　　 ) A. 向苦卤中通入 Cl 2 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 SO 2 将 其还原吸收 【 解析 】 选 C 。 A 项 , 苦卤中含有 K + 、 Mg 2+ 、 Br - 等 , 通入 Cl 2 可将 Br - 氧化成 Br 2 , 便于从苦卤中提取 Br 2 。 B 项 , 粗盐 中含有不溶性杂质 ( 泥沙 ) 和可溶性杂质 (Ca 2+ 、 Mg 2+ 、 等 ), 将粗盐溶于水 , 并除去其中的杂质 , 再通过重 结晶的方法得到纯净 NaCl 晶体。 C 项 , 工业上沉淀 Mg 2+ 常选用廉价的 Ca(OH) 2 , 而不选用 NaOH 。 D 项 ,Br 2 具有较强的挥发性 , 富集溴时 , 常先用空气和水 蒸气吹出 Br 2 , 再用 SO 2 将其还原吸收 (SO 2 +Br 2 +2H 2 O==== H 2 SO 4 +2HBr), 得到浓度较大的含 Br - 溶液。 2. 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 试剂可用 Na 2 SO 3 饱和溶液 B. 步骤 Ⅲ 的离子反应 :2Br - +Cl 2 ==== 2Cl - +Br 2 C. 工业上每获得 1 mol Br 2 , 需要消耗 Cl 2 44.8 L D. 步骤 Ⅳ 包含萃取、分液和蒸馏 【 解析 】 选 C 。 Na 2 SO 3 +Br 2 +H 2 O ==== Na 2 SO 4 +2HBr,A 正确 ; 步骤 Ⅲ 利用氯的非金属性比溴强 , 可以利用置换反应制 取 Br 2 ,B 正确 ; 反应 Ⅰ 和反应 Ⅲ 均使用 Cl 2 , 故制取 1 mol Br 2 消耗 2 mol 氯气 , 但未标明氯气所处的温度和压强 ,C 错误 ; 从浓溴水中提取溴 , 可利用有机溶剂 ( 如苯 ) 萃取 溴 , 然后分液得到溴的有机溶液 , 再经蒸馏可得纯净的 溴 ,D 正确。 3. 某课外小组的同学拟用下图所示的装置从含碘废液 ( 除 H 2 O 外 , 还有 I 2 、 I - 等 ) 中回收碘。回答下列问题 : 世纪金榜导学号 (1) 装置 A 中发生反应的离子方程式为 ____________ ____________________________________________ 。  (2) 仪器 X 的名称为 ________; 装置 D 的作用是 ________ ____________________________________________ 。  (3) 装置 C 中球形冷凝管冷却水从 ________( 填“ a” 或 “ b”) 进入 , 反应控制在较低温度下且保持溶液 pH=2 进 行 , 其主要原因是 _______________________________ ____________________________________________ 。  (4) 三口烧瓶中液体经过滤得粗碘 , 粗碘可经 ________ ( 填操作名称 ) 得到纯碘。  (5) 为测定某含碘废水中 I 2 的含量 , 取样 100 mL, 调节溶 液 pH 后 , 滴加 2 滴淀粉溶液 , 然后用 0.025 00 mol·L -1 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定 , 消耗标准液 18.15 mL 。则滴定终 点时的现象为 __________________________________ _____________________________________________,  含碘废水中 I 2 的含量 =________mg·mL -1 ( 结果保留小数 点后三位 , 已知 :I 2 +2S 2 ====2I - +S 4 ) 。  【 解析 】 (1) 装置 A 中产生氯气 , 发生反应的离子方程式 为 MnO 2 +4H + +2Cl - Mn 2+ +Cl 2 ↑+2H 2 O 。 (2) 仪器 X 的名称为圆底烧瓶 ; 装置 D 的作用是吸收未反 应的 Cl 2 , 防止污染空气。 (3) 通常冷凝管中的冷凝水“下进上出” , 装置 C 中球形 冷凝管冷却水从下口 a 进入 , 反应控制在较低温度下且 保持溶液 pH=2 进行 , 其主要原因是使氯气在溶液中有较 大的溶解度。 (4) 三口烧瓶中液体经过滤得粗碘 , 粗碘可经升华得到 纯碘。 (5) 为测定某含碘废水中 I 2 的含量 , 取样 100 mL, 调节溶 液 pH 后 , 滴加 2 滴淀粉溶液 , 然后用 0.025 00 mol·L -1 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴定 , 消耗标准液 18.15 mL 。则滴定终 点时的现象为当最后一滴 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴入时 , 溶液 由蓝色变为无色 , 且半分钟内不变色。 m(I 2 )= =57.6 mg, 含碘废水 中 I 2 的含量 = =0.576 mg·mL -1 。 答案 : (1) MnO 2 +4H + +2Cl - Mn 2+ +Cl 2 ↑+2H 2 O 　 (2) 圆底烧瓶　吸收未反应的 Cl 2 , 防止污染空气 (3) a 　使氯气在溶液中有较大的溶解度　 (4) 升华 (5) 当最后一滴 Na 2 S 2 O 3 标准溶液滴入时 , 溶液由蓝色 变为无色 , 且半分钟内不变色　 0.576 【 归纳总结 】 1. 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。 ①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 。 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 。 2. 卤素离子的检验方法 (1)AgNO 3 溶液 —— 沉淀法 (2) 置换 —— 萃取法 (3) 氧化 —— 淀粉法检验 I - 【 加固训练 】 　　下列关于卤素的叙述正确的是 ( 　　 ) ① 卤素的钾盐中 , 最易被氧化的是氟化钾 ②用汽油作为提纯溴的萃取剂 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 - 碘化钾溶液反应出现蓝色 , 则证明该 溶液是氯水或溴水 ⑤氟气与氯化钠水溶液反应 , 一定有 HF 和 O 2 生成 ⑥氯气与水反应时 , 水既不是氧化剂也不是还原剂 A.①③⑤ B.②④⑥ C.②⑤⑥ D.①③④ 【 解析 】 选 C 。①卤素的钾盐中 , 最易被氧化的是 KI,① 错 ;② 溴不易溶于水而易溶于汽油 , 可以用汽油萃取提 纯溴 ,② 对 ;③ 溴化银、碘化银都具有感光性 ,③ 错 ;④ 某溶液与淀粉 - 碘化钾溶液反应出现蓝色 , 证明该溶液 中含有氧化性的物质 , 不一定是氯水或溴水 ,④ 错 ;⑤ 氟 气与氯化钠水溶液反应 , 实质是氟气与水发生置换反应 , 一定有 HF 和 O 2 生成 ,⑤ 对 ;⑥ 氯气与水反应时 , 水既不是 氧化剂也不是还原剂 ,⑥ 对。