2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《氯及其化合物》 21页

2020-2021 年新高三化学一轮复习讲解《氯及其化合物》 【知识梳理】 一、氯气 1．物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。 温馨提示：闻有毒气体及未知气体的方法是用手在瓶口轻轻煽动，仅使极少量气体进入鼻孔。 2. 化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、水以及碱反应。 （1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态） ①2Na＋Cl2 2NaCl（产生白烟） ②Cu＋Cl2 CuCl2（产生棕黄色的烟） ③2Fe＋3Cl2 2FeCl3（产生棕色的烟） 温馨提示：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。 （2）与非金属反应 ①H2＋Cl2 2HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸 H2＋Cl2 2HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸 温馨提示：①HCl 极易溶于水而成盐酸。②氢气在氯气中燃烧现象：安静地燃烧，发出苍白色火焰；光照 H2 和 Cl2 的混合气时，发生爆炸，因此工业生产中不能用光照的方法来制取盐酸。③所有发光发热的剧烈化 学反应都叫做燃烧，不一定要有氧气参加。 ②2P＋3Cl2 2PCl3（氯气不足；产生白雾） 2P＋5Cl2 2PCl5（氯气充足；产生白烟） （3）与水反应：Cl2＋H2O = HCl＋HClO 温馨提示：①将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），氯水含多种微粒，其中有 H2O、Cl2、HclO、Cl－、H+、 OH－(极少量，水微弱电离出来的)。②氯气溶于水生成的 HClO 是一种极弱的酸，但是一种强氧化剂，能漂 白、杀菌，它的漂白是一种氧化性漂白，与 Na2O2、H2O2 的漂白原理是一样的。③Cl2 可使润湿的有色布条 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。④Cl2 使润湿石蕊试先 变红后褪色，其原因是 Cl2 与 H2O 作用生成的酸使石蕊先变红，HClO 强氧化性使变色后的石蕊氧化褪色（漂 白）。⑤光照氯水，黄绿色逐渐褪色，溶液 pH 逐渐减小（HClO 转化成了盐酸）。⑥氯水应保存在棕色瓶中 且置于阴凉处。 （4）与碱反应 Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O（用于除去多余的氯气） 2Cl2＋2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（用于制漂粉精或漂白粉） 温馨提醒：漂白液的有效成分为 NaClO，漂白粉（精）的有效成分为 Ca(ClO)2。漂白粉之所以具有漂白性， 原因是：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O = CaCO3↓+2HClO 生成的 HClO 具有漂白性。漂白粉久置空气会失效（涉及 两个反应）：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO， ↑，漂白粉变质会有 CaCO3 存在， 外观上会结块，久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有 CO2 气体生成，含 CO2 和 HCl 杂质气体。所以，漂白 粉应密闭保存，避免与空气接触。 （5）与某些还原性物质反应 ①2FeCl2＋Cl2 = 2FeCl3 ②2KI＋Cl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝色，用于氯气的检验） ③SO2＋Cl2＋2H2O = 2HCl + H2SO4（将 SO2 气体和 Cl2 气体混合后作用于有色溶液，漂白效果将大大减弱） 温馨提醒：自来水用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如 KI、KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、 AgNO3、NaOH 等溶液会变质。 （6）与某些有机物反应 ①CH4＋Cl2 CH3Cl + HCl（取代反应） ②CH2=CH2＋Cl2 → CH2ClCH2Cl（加成反应） 3. 氯气的实验室制法 (1)实验原理：MnO2＋4HCl(浓)===== △ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。 温馨提示：还可以使用 KMnO4、K2Cr2O7、KClO3 等作氧化剂与浓盐酸反应，使用以上物质时，反应不需要 加热，如 2KMnO4＋16HCl(浓)=2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。 (2)实验装置： 温馨提示：①Cl2 的净化用水或饱和食盐水洗气，除去混在 Cl2 中的 HCl 气体；用浓 H2SO4 除去混在 Cl2 中 的水蒸气。②由于 Cl2 的密度比空气大，常用向上排空法收集，还可用排饱和食盐水的方法收集。③用润湿 的 KI 淀粉试纸检验（放在瓶口），如试纸变蓝，则表示 Cl2 已收满。④由于 Cl2 有毒，多余的 Cl2 不能直接 排放，一般用浓 NaOH 溶液吸收，而不能用水或澄清石灰水吸收。因 Cl2 在水中溶解度不大，澄清石灰水中 溶解的 C a ( O H ) 2 的量很少，只能吸收少量的 Cl2。 (3)验满方法：①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛 Cl2 的集气瓶口，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 Cl2 的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。③实验室制取 Cl2 时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。 （4）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，加热的 温度不宜过高，以减少 HCl 的挥发；③实验结束后，先使反应停止并排出残留的 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。 例题1、下列说法正确的是 。 ①新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色 A ②将 CO2 通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸 ③液氯和氯水是同一物质 ④氯气与水的反应中氯是氧化剂，水是还原剂 ⑤次氯酸钠水解的溶液呈碱性，说明次氯酸是弱酸 ⑥Cl2 具有很强的氧化性，在化学反应中只能做氧化剂 ⑦Cl2 +H2O=2H++Cl—+ClO— ⑧氯气作水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化 ⑨Cl2 能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明 Cl2 具有氧化性 ⑩Cl2 通入 NaOH 溶液的离子方程式为 Cl2＋OH－===Cl－＋ClO－＋H2O ⑪分别加新制氯水后，用 CCl4 萃取鉴别 NaBr 和 KI 溶液 ⑫密闭容器中 1 mol PCl3 与 1 mol Cl2 反应制备 PCl5（g），增加 2NA 个 P-Cl 键 二、卤族元素 1．卤素及化合物的性质比较: 氟 氯 溴 碘 单质物 理性质 状态 气 气（易液化） 液（易挥发） 固（易升华） 熔、沸点 熔、沸点逐渐升高 颜色 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 紫黑色 密度 密度逐渐增大 X2 与 H2 化合 条件 冷暗处 光照 加热 持续加热 程度 剧烈爆炸 爆炸 缓慢 化合同时分解 X2 与 H2O 化 合 反应 2F2+2H2O=4HF+O2 X2 + H2O = HX + HXO 程度 剧烈 缓慢 微弱 极弱 水溶性 反应生成氢氟酸 水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大 化合价 只有-1 价 有-1、+1、+3、+5、+7 等 含氧酸 化学式 无含氧酸 有 HXO、HXO2、HXO3、HXO4 等 强弱程度 同一价态的酸性依次减弱 卤化银 颜色 AgF（白） AgCl（白） AgBr（淡黄） AgI（黄） 水溶性 易溶 均难溶，且溶解度依次减小 感光性 难分解 见光均易分解，且感光性逐渐增强 2．卤素元素的有关特性： （1）F2 遇水发生置换反应，生成 HF 并放出 O2。 （2）HF 是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃 4HF + SiO2 = SiF4↑ + 2H2O；HF 由于形成分子间氢键相互缔合，沸 点反常的高。 （3）溴是唯一的液态非金属，易挥发，少量的液溴保存要用水封。 温馨提示：能使溴水褪色的原因：被 H2S、SO2、SO2－ 3 、I－等还原剂还原而褪色；与 NaOH、Na2CO3 等碱性 物质发生反应而褪色；与较活泼金属(如 Mg＋Br2===MgBr2)反应而褪色；能与溴发生加成反应的不饱和烃及 其衍生物，如烯烃、炔烃等；能被溴水氧化的、含有醛基的化合物。 （4）碘易升华，遇淀粉显蓝色；碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。 （5）AgX 中只有 AgF 溶于水，且不具有感光性；CaF2 中只有 CaF2 难溶。 3．卤素间的置换反应及 X-离子的检验： （1）Cl2 + 2Br- = Br2 + 2Cl-， Cl2 + 2I- = I2 + 2Cl-， Br2 + 2I- = I2 + 2Br-。结论：氧化性：Cl2 > Br2 > I2；还原 性：I- > Br- > Cl- （2）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化： 溶剂 溶质 水 苯 汽 油 四氯化碳 Br2 黄 → 橙 橙 → 橙红 橙 → 橙红 橙→ 橙红 I2 深黄→ 褐 淡紫 → 紫红 淡紫→ 紫红 紫→ 深紫 密 度 比 水 轻 比 水 轻 比 水 重 （3）X-离子的检验： ①AgNO3 溶液—沉淀法： ②置换—萃取法： 例题2、下列说法正确的是 。 ①卤素的钾盐中，最容易被氧化的是氟化钾 ②溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性 ③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 ④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 ⑤碘在 KI 溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 ⑥能使润湿的淀粉•KI 试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2 ⑦某浅黄色的溴水，加入 CCl4 振荡静置后，上层显橙红色 ⑧室温下，向 FeCl3 溶液中滴加少量 KI 溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明 Fe3＋的氧化性比 I2 的强 ⑨酸性溶液中 KIO3 与 KI 反应生成 I2：IO－ 3 ＋I－＋6H＋===I2＋3H2O ⑩用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别 Br2(g)和 NO2 ⑪加碘食盐可用淀粉溶液检验其中的碘 ⑫要除去 KBr 溶液中混有的单质 Br2，可用酒精萃取除去 【课时练习】 1．下列关于氯气的叙述不正确的是（ ） A．氯气是一种黄绿色、有刺激性气味、有毒的气体 B．氯气溶于水得到浅黄绿色的氯水，该过程涉及化学变化 C．氯气化学性质活泼，因此自然界中不存在游离态的氯元素 D．氢气在盛有氯气的集气瓶中燃烧，产生苍白色火焰和白烟 2．下列说法正确．．的是（ ） ①把氯气通入到湿润的有色布条集气瓶中，有色布条的颜色褪去，说明氯气具有漂白性 ②实验室制取氯 气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用澄清石灰水吸收 ③久置氯水的酸性强于新制氯水 ④检验 HCl 气体中是否混有 Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液 ⑤除去 HCl 气体中的 Cl2，可将气体通入到氢氧化钠 溶液中 A．①③④ B．①②③ C．③ D．①②⑤ 3．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是 A．氯水的颜色呈浅绿色，说明氯水中含有 Cl2 B．向氯水中滴加硝酸酸化的 AgNO3 溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有 Cl－ C．向氯水中加入 NaHCO3 粉末，有气泡产生，说明氯水中含有 H＋ D．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 4．下列卤族元素有关性质比较不正确的是( ) A．新制氯水久置后酸性增强 B．HF 是弱酸，且酸性强弱关系为：HFCl- C．根据实验 3 判断还原性：I->Br- D．上述实验利用了浓 H2SO4 的强酸性、强氧化性等性质 12．用高分子吸附树脂提取卤水中的碘（主要以 I -形式存在）的工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．经①和④所得溶液中，c(I-)后者大于前者 B．④的作用是将吸附的碘氧化而脱离高分子树脂 C．若②和⑤中分别得到等量 I2，则消耗的 n(Cl2):n(KClO3) =3:1 D．由⑥得到碘产品的过程，主要发生的是物理变化 13．“84 消毒液”因 1984 年北京某医院研制使用而得名，在 2020 年抗击新型冠状病毒肺炎中被广泛用于消 毒，其有效成分是 NaClO。某校化学研究性学习小组在实验室制备 NaClO 溶液，并进行性质探究和成分测 定。 已知：①室温下，饱和 NaClO 溶液 pH 为 11 ②25℃时，H2CO3：Ka1=4.4×10-7，Ka2=4.7×10-11；HClO：Ka=3.0×10-8 I．制备 NaClO 溶液 该学习小组按下图装置进行实验(部分夹持装置省去) (1)上图中 A 为实验室制备 Cl2 的发生装置，可以选用下列图中_(填代号)装置，用该装置制备 Cl2 反应的化学 方程式为__。 (2)B 装置中仪器 a 的名称是____，B 装置可除去氯气中氯化氢杂质， 此外还有______作用(写出一点)。 II．NaClO 性质探究 按上图装置进行实验，一段时间后，取 C 瓶中的溶液进行实验，如下表： 实验内容 实验现象 实验 l 取样，滴加紫色石蕊试液 变蓝，不褪色 实验 2 测定溶液的 pH 12 (3)C 瓶溶液中的溶质除 NaCl 外，还有______(填化学式)。 (4)将 C 瓶中 NaOH 溶液换成 NaHCO3 溶液，反应一段时间后，取 C 瓶中的溶液按上表实验内容进行实验。 现象为：实验 l 中紫色石蕊试液立即褪色，实验 2 中溶液的 pH=7。结合平衡移动原理解释紫色石蕊试液立 即褪色的原因是________。 III．测定 C 瓶溶液中 NaClO 含量(单位：g·L-1) i.取 C 瓶溶液 10.00mL 于锥形瓶中，加入适量硫酸酸化，迅速加入过量 KI 溶液，盖紧瓶塞并在暗处充分反 应。 ii.用 0.1000mol•L-1Na2S2O3 标准溶液滴定上述锥形瓶中的溶液至终点，重复操作 2~3 次，消耗 Na2S2O3 溶液 的平均用量为 12.00mL。(已知：I2+2 2- 23SO =2I-+ 2- 46SO ) (5)i 中主要发生反应的离子方程式为_______，ii 中用_______作指示剂。 (6)盖紧瓶塞并在暗处反应的原因是________。 (7)C 瓶溶液中 NaClO 含量是______g·L-1(保留 2 位小数)。 14．某实验兴趣小组模拟工业制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度，涉及反应 ①2FeCl3+10NaOH+3NaClO＝2Na2FeO4+9NaCl+5H2O ②Na2FeO4+2KOH＝K2FeO4+2NaOH 已知高铁酸钾易溶于水，微溶于浓 KOH 溶液；在强碱性溶液中稳定，酸性至弱碱性条件下，与水反应放 出氧气。 Ⅰ．制备 NaClO，实验装置如下图。 (1)仪器 X 的名称为____。 (2)B 中盛装的液体是____，玻璃管 a 的作用是____。 Ⅱ．制备 K2FeO4 晶体 第①步：将制得的 NaClO 溶液转移到大烧杯中，依次加入适量 NaOH 和 FeCl3 溶液，得 Na2FeO4； 第②步：加入适量 KOH 固体至饱和，得湿产品； 第③步：洗涤、干燥，得 K2FeO4 晶体。 (3)第②步中能得到湿产品的原因是___。 (4)第③步“洗涤”时，洗涤剂不用蒸馏水，而采用 95%的乙醇，原因是_______。 Ⅲ．测定 K2FeO4 纯度 测定制得的 K2FeO4 的纯度可用滴定法，滴定时有关反应的离子方程式为： a．FeO 2- 4 +CrO - 2 +2H2O=CrO +Fe(OH)3↓+OH- b．2CrO +2H+=Cr2O 2- 7 +H2O c．Cr2O +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O (5)称取 2.0g 制得的 K2FeO4 产品溶于适量 KOH 溶液中，加入足量 KCrO2，充分反应后过滤，将滤液转移 到 250mL 容量瓶定容。取 25.00mL 定容后的溶液于锥形瓶，加入稀硫酸酸化，滴加几滴二苯胺磺酸钠做 指示剂，用 0.10mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液滴定，终点由紫色变为绿色。重复操作 2 次，平均消耗 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液的体积为 26.00 mL。则标准液应选用______ (填“酸式”或“碱式”)滴定管，该 K2FeO4 样 品的纯度为 _____。 15．某小组探究 Na2SO3 溶液和 KIO3 溶液的反应。 实验 I：向某浓度的 KIO3 酸性溶液（过量）中加入 Na2SO3 溶液（含淀粉），一段时间（t 秒）后，溶液突然 变蓝。 资料：IO3-在酸性溶液氧化 I-，反应为 IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O （1）溶液变蓝，说明 Na2SO3 具有_________性。 （2）针对 t 秒前溶液未变蓝，小组做出如下假设： i．t 秒前未生成 I2，是由于反应的活化能______（填“大”或“小”），反应速率慢导致的。 ii．t 秒前生成了 I2，但由于存在 Na2SO3，_____（用离子方程式表示），I2 被消耗。 （3）下述实验证实了假设 ii 合理。 实验 II：向实验 I 的蓝色溶液中加入_______，蓝色迅速消失，后再次变蓝。 （4）进一步研究 Na2SO3 溶液和 KIO3 溶液反应的过程，装置如下。 实验 III：K 闭合后，电流表的指针偏转情况记录如下表： 表盘 时间/min 0～t1 t2～t3 t4 偏转 位置 右偏至 Y 指针回到“0”处，又返至“X”处；如 此周期性往复多次…… 指针 归零 ① K 闭合后，取 b 极区溶液加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液，现象是______。 ② 0～t1 时，从 a 极区取溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝；直接向 a 极区滴加淀粉溶液，溶液未变 蓝。判断 IO3- 在 a 极放电的产物是_______。 ③ 结合反应解释 t2～t3 时指针回到“0”处的原因：________。 （5）综合实验 I、II、III，下列说法正确的是_______。 A．对比实验 I、II，t 秒后溶液变蓝，I 中 SO32-被完全氧化 B．对比实验 I、III，t 秒前 IO3- 未发生反应 C．实验 III 中指针返回 X 处的原因，可能是 I2 氧化 SO32- 16．氢溴酸常用于合成镇静剂和麻醉剂等医药用品。已知： 液溴是易挥发的深红棕色液体，沸点为 58.78℃。 质量分数为 47%的氢溴酸是易挥发的无色液体，沸点 为 126℃. 实验室制备质量分数为 47%的氢溴酸的一 种方法如下。回答下列问题： 实验橾作 现象 I .向锥形瓶中依次加入适量冰水、m1g 液溴，再通入 SO2 充分 反应 得到淡黄色溶液 II. 将操作 I 所得溶液转移至蒸馏烧瓶，蒸馏 锥形瓶中得橙黄色粗产品 III.在不断搅拌下，向锥形瓶中加入适量 Na2SO3 溶液 （1）①_____ IV.继续加入适量 Ba(OH)2 溶液 ②______ V.过滤，滤液经蒸馏后得质量分数为 47%的氢溴酸 m2g (2)操作 II 的蒸馏装置如图所示（部分夹持装置省略），仪器 a 的名称是_________ ，装置中除缺石棉网外还 有两处明显错误，分别是_________、 _______________。 (3)操作 III 加入适量 Na2SO3 发生反应的离子方程式为 __________。 (4)工业生产制得的氢溴酸常常有淡淡的黄色， 有同学推测是因为含 Fe3+，可用试剂 __________检验。若观 察到的现象为________，则推测正确。 (5)质量分数为 47%的氢溴酸的产率为__________。 参考答案 例题 1、②④⑨⑪ 【解析】新制氯水中含有 HCl 和 HClO，HClO 具有强氧化性，滴入少量紫色石蕊试液的现象是先变红，后 褪色，①错误；在复分解反应中，一般情况下只能用较强的酸制较弱的酸，酸性 H2CO3＞HClO,CO2 通入次 氯酸钙溶液反应为 CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO，②正确；液氯、氯水都是液体，但前者是纯净物， 后者是混合物，③错误；氯气与水的反应是氯分子中氯原子间发生的自身氧化还原，即歧化反应，水虽然 是反应物，却未参加氧化还原，④错误；次氯酸钠是弱酸强碱盐，其水溶液呈碱性，⑤错误；Cl2 中的氯元 素化合价为 0 价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，⑥错误；HClO 是弱酸，不能拆开写，⑦错误； 氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能使蛋白质变性而杀菌消毒，发生化学变化，⑧ 错误；Cl2 可以用湿润的淀粉碘化钾试液检验，试液变蓝，说明 KI 转化为 I2，则说明 Cl2 有强氧化性，⑨正 确；电荷不守恒，应该是 Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O，⑩错误；NaBr 和 NaI 都能与氯水反应生成对于的 单质，再用四氯化碳萃取，颜色层不同，⑪正确；Cl3 与 Cl2 反应生成 PCl5 的反应是可逆反应，所以 1molPCl3 与 1molCl2 反应制备 PCl5，增加的 P－Cl 键的数目小于 2NA 个，C 错误；二氧化锰与浓盐酸反应需要加热， 不能用启普发生器，⑫错误。 例题 2、⑤⑧ 【解析】在卤素的钾盐中，氟化钾最难氧化，①错误；AgI 也具有感光性，②错误；能氧化 I－→I2 的还有其 他溶液，碘水本身也能与淀粉反应出现蓝色，③错误；元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性 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，④错误；I2 在 KI 溶液中存在 I2＋I－ I－ 3 ，可使其溶解度增大，⑤正确；还有很多氧化剂(如 HNO3、O3 等)能将 I－氧化为 I2，⑥错误；CCl4 的密度 比水大，应下层显橙红色，⑦错误；室温下，向FeCl3 溶液中滴加少量KI 溶液，发生反应：2Fe3++2I–===2Fe2++I2， Fe3＋的氧化性比 I2 的强，⑧正确；反应前后所带电荷数不等，⑨错误；Br2(g)和 NO2 均具有强氧化性，均能 使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，⑩错误；食盐加碘加入的是 KIO3，KIO3 不能使淀粉变蓝，⑪错误；由于酒 精与水互溶，因此不能用酒精萃取溶液中的 Br2，⑫错误。 【课时练习】 1．D【解析】A、氯气为黄绿色气体，密度比空气大，具有刺激性气味，有毒，能溶于水，选项 A 正确； B、氯气溶于水后，部分氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，部分氯气以分子存在于水溶液中，氯气呈黄绿色， 所以新制氯水显浅黄绿色，该过程涉及化学变化，选项 B 正确； C、氯元素化学性质活泼，在自然界中以化合态形式存在，自然界中不存在游离态的氯气，选项 C 正确； D、将 H2 点燃后插入盛满氯气的集气瓶中，氢气在氯气中安静的燃烧，产生苍白色的火焰，产生白雾，选 项 D 不正确。 答案选 D。 2．C【解析】①把氯气通入到湿润的有色布条集气瓶中，有色布条的颜色褪去，不能说明氯气本身具有漂 白性，还是氯气与水反应的产物具有漂白性，①不正确； ②澄清石灰水浓度小，吸收氯气的效果差，所以应使用较浓的 NaOH 溶液吸收，②不正确； ③久置氯水中 Cl2 全部转化为 HCl，新制氯水中大部分 Cl2 没有与水反应，所以 HCl 的浓度久置氯水中大， 酸性强，③正确； ④HCl 和Cl2 都能与硝酸银溶液反应生成AgCl 白色沉淀，所以检验HCl气体中是否混有 Cl2，不能使用AgNO3 溶液，④不正确； ⑤氢氧化钠溶液既能吸收 HCl，又能吸收 Cl2，所以除去 HCl 气体中的 Cl2，不能使用 NaOH 溶液，⑤不正 确。 综合以上分析，只有③正确。故选 C。 3．D【解析】A、氯气是黄绿色气体，因此氯水的颜色呈浅绿色，说明氯水中含有 Cl2，A 正确； B、向氯水中滴加硝酸酸化的 AgNO3 溶液，产生白色沉淀，白色沉淀是氯化银，这说明氯水中含有 Cl－，B 正确； C、向氯水中加入 NaHCO3 粉末，有气泡产生，气体是 CO2，这说明氯水中含有 H＋，C 正确； D、向 FeCl2 溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明反应中有氯化铁生成。由于氯气也能把氯化亚铁 氧化生成氯化铁，因此不能说明氯水中含有 HClO，D 不正确。 答案选 D。 4．C【解析】A.新制氯水久置后最终转变成盐酸溶液，酸性增强，故 A 正确； B.HF 为弱酸，HCl、HBr、HI 均为强酸，且随着氯、溴、碘的非金属性减弱，三者的电离程度逐渐增强， 酸性增强，故 B 正确； C.同主族元素从上到下元素的非金属性减弱，单质的氧化性依次减弱，因此氧化性 F2＞Cl2＞Br2＞I2，故 C 错误； D.次氯酸具有强氧化性，能使细菌病毒的蛋白质氧化变性，从而可以杀菌消毒，同时也能氧化有色有机物 成无色物质，常用作漂白剂，故 D 正确； 故选：C。 5．C【解析】A、氯水光照发生反应为 2HClO 光照 2HCl+O2↑，则随着横坐标时间的增大，氯离子浓度应 该越来越大，图象不符合，故 A 错误； B、氯水光照发生反应为 2HClO 2HCl+O2↑，则随着横坐标时间的增大，氧气体积分数应该越来越大， 图象不符合，故 B 错误； C、氯水光照发生反应为 2HClO 光 照 2HCl+O2↑，则随着横坐标时间的增大，弱酸生成强酸，则氯水的 pH 越来越小，图象符合，故 C 正确； D、氯水光照发生反应为 2HClO 2HCl+O2↑，弱酸生成强酸，则随着横坐标时间的增大，氯水导电能 力也越来越大，据图象不符合，故 D 错误； 故选：C。 6．A【解析】干燥的氯气不能使有色布条褪色，湿润的氯气能使有色布条褪色，关闭 B 阀，C 处红布条看 不到明显现象，当打开 B 阀后，C 处的红布条逐渐褪色，说明气体经过洗气瓶 D 后氯气或水被除去。 A. 饱和 NaCl 溶液不能吸收氯气，会降低氯气在水中的溶解度，达不到实验目的，A 符合题意； B. NaOH 溶液能吸收氯气，B 不符合题意； C. NaBr 溶液能吸收氯气，C 不符合题意； D. 浓 H2SO4 能吸收水，D 不符合题意。 答案选 A。 7．B【解析】A．氯气没有漂白性，起漂白作用的是氯气和水反应生成的次氯酸，A 不正确； B．氯气是黄绿色具有刺激性气味的气体，氯水溶液呈黄绿色，有刺激性气味，说明有 Cl2 存在，B 正确； C．由于盐酸中就存在氯离子，干扰了氯水中氯离子的检验，所以不能得出氯水中存在氯离子的结论，C 不 正确； D．只能说明氯水能和氢氧化钠反应，但不能说明含有次氯酸，D 不正确， 答案选 B。 8．C【解析】A.氯水中的次氯酸能使品红溶液褪色，选项 A 正确； B. 集气瓶中氯气与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，反应方程式为：Cl2 + SO2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl，选项 B 正确； C. 依据现象②加热褪色后的溶液至沸腾，未见颜色恢复，有气体溢出，说明不含有二氧化硫，产生的气体 可能为次氯酸分解产生的 O2，选项 C 不正确； D. 检验 SO42-的试剂为：盐酸、BaCl2 溶液，往溶液中加入过量的盐酸酸化，再滴加 BaCl2 溶液，若产生白 色沉淀则溶液中含有 SO42-，选项 D 正确。 答案选 C。 9．B【解析】A．向紫色石蕊溶液中滴加氯水，溶液变红，说明氯水显酸性，然后褪色，说明氯水具有漂白 性，能说明氯水具有酸性和漂白性，故 A 正确； B．将氯水滴加到含 KSCN 的 FeCl2 溶液，溶液变红，说明氯水能够将亚铁离子氧化为铁离子，说明氯水 具有氧化性，不能说明氯水具有还原性，故 B 错误； C．氯水能与碳酸氢钠反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳，说明氯水显酸性，能说明氯水中含 有 H+，故 C 正确； D．氯水与 HNO3 酸化的硝酸银反应产生白色沉淀，该白色沉淀是氯离子与银离子反应得到 AgCl，说明氯 水中含有 Cl-，故 D 正确； 故选 B。 10．D【解析】A．二氧化锰与浓盐酸反应，随着反应的进行，浓盐酸变稀，二氧化锰不与稀盐酸反应，即 使二氧化锰过量，盐酸也不能全部消耗完，A 错误； B．图Ⅱ中溶液先变红后褪色，不仅能证明新制氯水具有酸性，还可以证明新制氯水具有漂白性，B 错误； C．铜丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟，不是雾，烟是固体小颗粒形成的气溶胶，雾是小液滴形成的气溶 胶，C 错误； D．氯气没有漂白性，不能使干燥有色布条褪色，图Ⅳ中氯气遇到湿润有色布条与水反应生成 HClO，HClO 具有漂白性，可使有色布条褪色，D 正确； 答案选 D。 11．B【解析】A．硫酸不具有挥发性，白烟不可能是(NH4)2SO4，而是浓硫酸与 NaCl 固体反应生成的挥发 性酸 HCl 与氨气生成的氯化铵，故 A 错误； B．浓硫酸具有氧化性，将溴离子氧化成具有挥发性的溴单质，溴单质将湿润 KI 淀粉试纸中的碘离子氧化 成碘单质，使得 KI 淀粉试纸变蓝，可知氧化性：浓硫酸＞Br2；而浓硫酸不能氧化 Cl-得到氯气，说明氯气 的氧化性强于浓硫酸，则氧化性 Cl2＞Br2，还原性 Br-＞Cl-，故 B 正确； C．结合试验 2 可知浓硫酸的氧化性大于溴，②中溶液中还有剩余的浓硫酸，也能氧化 I－成碘单质；所以试 验 3 中无法确定是何种物质将碘离子氧化，故 C 错误； D．①中为难挥发性酸制备易挥发酸，②为浓硫酸氧化溴离子，所以利用了浓 H2SO4 的难挥发性、强氧化性， 故 D 错误； 故答案为 B。 12．B【解析】A.①中开始时 c(I- )较小，④中 c(I- )经过前面的吸附后再还原后浓度变大，所以 c(I- )后者大 于前者，A 正确； B. ④的作用是利用亚硫酸钠的还原性将吸附的碘还原成 I-而脱离高分子树脂，B 错误； C. 根据反应② Cl2+2 I- = 2Cl-+I2 和⑤ ClO3-+6 I-+6H+= 3I2+ Cl-+3H2O,假设分别得到 3mol I2，则消耗的 n(Cl2) =3mol、n(KClO3)=1mol，则 n(Cl2):n(KClO3) =3:1，C 正确； D. ⑥将碘升华再凝华得到产品的过程，升华和凝华都是物理变化，D 正确。 答案选 B。 13．（ 1）甲或乙；MnO2+4HCl(浓) Cl2↑+MnCl2+2H2O 或 2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O （2）长颈漏斗；贮藏少量气体或平衡气压(安全瓶)或防倒吸（3）NaClO、NaOH（4）溶液中存在平衡 Cl2+H2O⇌HCl+HClO，HCO3- 消耗 H+，使平衡右移，HClO 浓度增大（5）ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O；淀粉 溶液（6）防止 HClO 分解(防止 Cl2、I2 逸出)（7）4.47 【解析】I．制备 NaClO 溶液 (1)实验室制备 Cl2 若采用二氧化锰与浓盐酸加热的方法，根据反应条件结合装置可知乙和丙不能进行加热， 只能在甲装置中进行反应，发生反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓) Cl2↑+MnCl2+2H2O；若采用采 用高锰酸钾与浓盐酸常温下制备氯气，则不需要加热装置，同时因高锰酸钾易溶于水不能选用丙装置制取， 应该在乙装置中进行，发生反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O， 故答案为：甲或乙；MnO2+4HCl(浓) Cl2↑+MnCl2+2H2O 或 2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O； (2) B 装置中仪器 a 为长颈漏斗，B 装置可除去氯气中氯化氢杂质， 此外因长颈漏斗与外界连通，可以起到 平衡内外压强的作用从而能有效的防止倒吸现象，另外过量的氯气还可以贮藏在 B 中，故答案为：长颈漏 斗；贮藏少量气体或平衡气压(安全瓶)或防倒吸； II．NaClO 性质探究 (3) C 瓶溶液中的溶质除 NaCl 外，还存在产物次氯酸钠，但室温下，饱和 NaClO 溶液 pH 为 11，C 中溶液 的 pH 值 12，从而说明溶液还存在未反应完的氢氧化钠， 故答案为：NaClO、NaOH； (4) 溶液中存在平衡 Cl2+H2O⇌HCl+HClO，结合碳酸的酸性比盐酸弱，但因 H2CO3：Ka1=4.4×10-7，HClO： Ka=3.0×10-8，可知碳酸酸性强于次氯酸，则碳酸氢钠只与盐酸反应不能与次氯酸反应，HCO3- 消耗 H+，使 平衡右移，HClO 浓度增大，HClO 浓度越大漂白能力增强，因此使紫色石蕊褪色，故答案为：溶液中存在 平衡 Cl2+H2O⇌HCl+HClO，HCO3- 消耗 H+，使平衡右移，HClO 浓度增大； III．测定 C 瓶溶液中 NaClO 含量(单位：g·L-1) (5)i.取 C 瓶溶液 10.00mL 于锥形瓶中，加入适量硫酸酸化，迅速加入过量 KI 溶液，C 中的 ClO-具有强氧化 性能氧化碘离子，发生反应的离子方程式为：ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O；ii.用 0.1000mol•L-1Na2S2O3 标准溶 液滴定含碘单质的溶液至终点，应选用淀粉做指示剂， 故答案为：ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O；淀粉； (6) 盖紧瓶塞并在暗处反应的主要原因是：HClO 不稳定，在受热或者见光条件下易发生分解反应，同时也 可以防止溶液中产生的氯气和碘逸出，故答案为：防止 HClO 分解(防止 Cl2、I2 逸出) (7) 结合反应 ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O，I2+2 2- 23SO =2I-+ 2- 46SO ，根据转化关系可知 -2- 23C l O 2 S O ，则 -2--1 23 11(ClO )(S O)0.1000molL0.012L=0.0006mol22nn ，C 瓶溶液中 NaClO 含量是 0.0006mol74.5g/mol 4.47g/L0.01L   ，故答案为：4.47。 14．（ 1）蒸馏烧瓶（2）饱和食盐水；平衡压强（3）相同条件下，K2FeO4 溶解度小于 Na2FeO4（4）K2FeO4 易溶于水且与水反应，95%乙醇能减少 K2FeO4 溶解损失（5）酸式；85.8% 【解析】本实验的目的是模拟工业制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度；首先制备 NaClO，装置 A 中利 用浓盐酸和二氧化锰固体共热制取氯气，产生的氯气中混有 HCl 气体，可在装置 B 中盛放饱和食盐水将 HCl 除去，之后通入 C 中与 NaOH 溶液反应制取 NaClO，装置 D 吸收未反应的氯气；然后制备 K2FeO4 晶体， 将制得的 NaClO 溶液转移到大烧杯中，依次加入适量 NaOH 和 FeCl3 溶液，得 Na2FeO4；由于相同条件下， K2FeO4 溶解度小于 Na2FeO4，所以向 Na2FeO4 溶液中加入适量 KOH 的固体至饱和，可以析出 K2FeO4 晶体， 之后经过滤、洗涤、干燥得到 K2FeO4 晶体；之后用滴定法测定 K2FeO4 晶体的纯度。 (1)根据仪器 X 的结构特点可知其为蒸馏烧瓶； (2)B 中盛装饱和食盐水除去氯气中混有的 HCl 气体；玻璃管 a 与大气相通，可以平衡压强，防止装置内压 强过高； (3)参考侯德榜制碱法可知，相同条件下，K2FeO4 溶解度小于 Na2FeO4，所以向 Na2FeO4 溶液中加入适量 KOH 的固体至饱和，可以析出 K2FeO4 晶体； (4)高铁酸钾易溶于水，与水反应放出氧气，用蒸馏水洗涤会造成产品的溶解损失，所以用 95%的乙醇洗涤 降低损失； (5)(NH4)2Fe(SO4)2 标准液中存在铵根和 Fe2+的水解使溶液显酸性，所以需要用酸式滴定管；根据方程式 c 可 知 n(Cr2O 2- 7 )= 1 6 n[(NH4)2Fe(SO4)2]，根据方程式 a、b 可知 25.00mL 待测液中 n(FeO 2- 4 )= 1 2 n(Cr2O )，所以 n(FeO )= 1 3 n[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.026L×0.10mol/L× = 0.0026 3 mol，所以样品中 n(K2FeO4)= mol× 250mL 25.00mL = 0.026 3 mol，所以样品的纯度为 0.026198g/mol mol3 2.0g  ×100%=85.8%。 15．（ 1）还原（2）i.大 ii. 22 2324ISOHO2ISO2H （3）少量 23N a S O （4）①生成白色沉淀 ② I  ③此时，a 极区发生反应 IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ，IO3- 不再与 SO32-发生反应，外电路无电流通 过 （5）AC 【解析】（1）向某浓度的 KIO3 酸性溶液（过量）中加入 Na2SO3 溶液（含淀粉），一段时间（t 秒）后，溶 液突然变蓝。说明溶液中生成了 I2，IO3 －中 I 的化合价从＋5 降低到 0，硫的化合价升高，则 Na2SO3 具有还 原性，答案为还原； （2）i.一般情况下活化能大，化学反应速率慢，答案为大； ii. I2 具有氧化性，SO32－具有还原性，能够发生氧化还原反应，则 I2 被还原成 I－，SO32－被氧化成 SO42－，根 据得失电子守恒和原子守恒，配平方程式。答案为 I2＋SO32－＋H2O=2I－＋SO42－＋2H＋； （3）为了证明假设 ii 的合理性，即生成的 I2 会由于 Na2SO3 的存在，而与之反应，使得溶液不再呈蓝色， 则需要在含有 I2 的溶液中，加入少量的 Na2SO3 溶液，与 I2 反应，使蓝色消失，答案为少量 Na2SO3； （4）0～t1，指针右偏至 Y，说明有电流产生，发生了氧化还原反应，t2～t3，指针回到“0”处，又返至“X”处； 如此周期性往复多次……中间有一段时间，回路中没有电流产生，之后往复，直到亚硫酸钠完全反应完。 ①闭合开关后，指针有偏转，有发生反应说明 SO32－被氧化成了 SO42－。加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液，有白 色沉淀生成。答案为生成白色沉淀； ②0～t1 时，直接向 a 极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝，但是又发生了反应，根据假设，生成的碘单质与 SO32 －反应，生成了 I－，答案为 I－； ③t2～t3 时指针回到“0”处，说明电路中没有电流，SO32－没有参与反应，但是随后又有电流产生，而且偏转 到 X，说明有碘单质生成，是碘酸根和碘离子的反应，答案为此时，a 极区发生反应 IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ，IO3- 不再与 SO32-发生反应，外电路无电流通过； （5）A．如果有 SO32－存在，SO32－会与 I2 反应，现溶液呈现蓝色，说明存在 I2，没有 SO32－，A 正确；B. 对 比实验 I、III，t 秒前 IO3 －还原成 I－，而不是 I2，有发生变化，B 项错误；C．指针回到 0，电路中没有发生 反应，发生的反应是 IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O，但是随后指针又转到 x，说明又与 SO32－反应，产生电流。 如果是 IO3-与 SO32－反应，指针会指到 Y，所以是 I2 与 SO32－反应，C 正确；答案为 AC。 16．(1)①溶液变成无色②有白色沉淀生成（2）直形冷凝管；温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平；不能 用水裕加热（3）SO32-+Br2 +H2O=2Br-+ SO42+2H+（4）KSCN 溶液；溶液变为红色（5） 2 1 80m 47%81m  【解析】液溴与二氧化硫在锥形瓶中发生反应：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，为防止溴的挥发加入适量冰 水，反应后的溶液进行蒸馏后得到氢溴酸粗产品，由于溴的挥发，得到的产品有少量液溴，加入具有还原 性的 Na2SO3 溶液除去产品中残留的少量溴，亚硫酸根被氧化为硫酸根，再加入适量 Ba(OH)2 溶液除去溶 液中的硫酸根离子，最后经过滤、蒸馏得到 47%的氢溴酸，以此分析解答此题。 (1)①由分析可知，由于溴易挥发，得到的粗产品中有少量的溴，加入还原性的 Na2SO3 溶液除去产品中残留 的少量溴，反应后溶液由橙黄色变为无色，答案为：溶液变成无色； ②Na2SO3 溶液与溴反应后被氧化为 Na2SO4，加入适量 Ba(OH)2 溶液后发生反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓,生成 白色的 BaSO4 沉淀，答案为：有白色沉淀生成； (2) 仪器 a 为直形冷凝管，蒸馏实验中温度计测量的是蒸气的温度，温度计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平， 而不应该伸到液体里面，由信息可知氢溴酸沸点为 126℃，故不能用水浴加热，答案为：直形冷凝管；温度 计感应泡应与蒸馏烧瓶支管口相平；不能用水裕加热； (3) 由分析可知，操作 III 加入适量 Na2SO3 目的是除去产品中残留的少量溴，溴被亚硫酸根还原，亚硫酸 根被氧化为硫酸根，根据得失电子守恒、电荷守恒，发生反应的离子方程式为：SO32-+Br2 +H2O=2Br-+ SO42+2H+ (4) Fe3+离子的检验可向溶液中滴入几滴 KSCN 溶液，如果观察到溶液变为红色，证明原溶液中有 Fe3+离子， 答案为：KSCN 溶液；溶液变为红色； (5)根据溴守恒有关系式；Br2~2HBr，设 HBr 的理论产量为 x 2 1 Br 2HBr 160g281g mg x  解得 x= 1 281 mg160  ，所以质量分数为 47%的氢溴酸的产率= 2 1 m47% 100%281 m160   = 2 1 80m 47%81m  。