2021高三化学人教版一轮学案：第四章 第二节　富集在海水中的元素——卤素 Word版含解析 37页

www.ks5u.com 第二节　富集在海水中的元素——卤素 最新考纲：1.掌握氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。4.了解卤族元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。‎ 核心素养：1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题，在卤素学习过程中，使用“宏观—微观—结合”来认识物质及其递变规律，形成科学的方法论。2.科学精神与社会责任：将化学知识与技能的学习、创新意识和社会责任感的形成等方面的要求融为一体，充分认识海水资源的重要性。‎ 知识点一　氯及其化合物 ‎1．氯气的物理性质 颜色 气味 毒性 密度 特性 黄绿色 刺激性气味 有毒 比空气大 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，仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。‎ ‎2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性 依据氯气的氧化性完成下列方程式：‎ ‎(1)与金属反应 ‎①Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3，棕黄色烟。‎ ‎②Cu：Cu＋Cl2CuCl2，棕黄色烟。‎ ‎(2)与非金属反应 H2：H2＋Cl22HCl，苍白色火焰；‎ H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。‎ ‎(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。‎ ‎3．从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应 氯气与水或碱反应，氯元素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 化学方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO，‎ 离子方程式：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。‎ ‎(2)与碱反应 ‎①与烧碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。‎ ‎②制取漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。‎ ‎1．次氯酸(HClO)‎ ‎(1)不稳定性 次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑。‎ ‎(2)强氧化性 ‎①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。‎ ‎②杀菌、消毒。‎ ‎(3)弱酸性 向NaClO溶液中通入少量CO2，离子方程式为ClO－＋CO2＋H2O===HCO＋HClO。‎ 提醒：向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过量)，均生成HCO和HClO。原因是酸性：H2CO3>HClO>HCO。‎ ‎2．次氯酸盐 ‎(1)漂白液 ‎(2)漂白粉 ‎1．工业制法——电解饱和食盐水 反应原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。‎ ‎2．实验室制法 ‎(1)原理(化学方程式)：‎ MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。‎ ‎(2)收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。‎ ‎(3)尾气吸收(离子方程式)：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。‎ ‎(4)若制备纯净干燥的氯气，需先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去氯气中混有的HCl，再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶，除去氯气中混有的水蒸气。‎ 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎1．久置的氯水酸性增强(　√　)‎ 提示：氯水中的次氯酸见光或受热分解生成盐酸和氧气，酸性增强。‎ ‎2．1 mol Cl2通入足量的水中反应，转移的电子数为1 mol(　×　)‎ 提示：氯气与水的反应是可逆反应。‎ ‎3．用pH试纸测定氯水的pH为4(　×　)‎ 提示：氯水具有漂白性，无法用pH试纸测其pH。‎ ‎4．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(　×　)‎ 提示：在氯气与水或NaOH溶液的反应中，氯气既作氧化剂又作还原剂。‎ ‎5．过量的铁与氯气在一定条件下反应生成FeCl2(　×　)‎ 提示：Fe与氯气反应只能生成FeCl3。‎ ‎6．氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性(　×　)‎ 提示：氯气没有漂白性，是生成的次氯酸有漂白性。‎ ‎7．漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的(　×　)‎ 提示：漂白粉由于具有强氧化性可作自来水的消毒剂，而明矾是由于水解生成氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮固体而达到净水的目的。‎ ‎8．氯气通入品红溶液中，溶液褪色，则氯气具有漂白性(　×　)‎ 提示：氯气通入品红溶液中，溶液褪色，是由于氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性。‎ ‎1．84消毒液(主要成分NaClO)和洁厕灵(主要成分HCl)不能混合使用，否则会产生有毒气体——氯气。‎ ‎2．澄清石灰水中Ca(OH)2的溶解度很小，故不能用它来吸收多余的Cl2，应用NaOH等溶解度大的强碱溶液吸收。‎ ‎3．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，起漂白作用的是HClO。‎ ‎4．ClO－的强氧化性 ClO－不论是在酸性还是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－、SO 不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亚硫酸盐：Ca2＋＋ClO－＋SO===CaSO4↓＋Cl－。‎ 说明：NO不同于ClO－，在酸性条件下NO具有强氧化性，与Fe2＋、I－、S2－、SO不能大量共存，而在碱性条件下，NO与I－、S2－、SO可以大量共存。‎ ‎5．常温下干燥的氯气或液氯均不与铁反应，故液氯通常储存在钢瓶中。‎ ‎1．(2020·江西赣州四校模拟)下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是(　D　)‎ A．CuCl2 B．FeCl2‎ C．FeCl3 D．AlCl3‎ 解析：Cu与Cl2发生反应产生CuCl2，Cu与盐酸不能发生反应，A不符合题意；Fe与Cl2发生反应产生FeCl3，不产生FeCl2，B不符合题意；Fe和盐酸发生反应产生FeCl2，不产生FeCl3，C不符合题意； Al与Cl2发生反应产生AlCl3，Al是比较活泼的金属，可以与HCl发生置换反应产生AlCl3，D符合题意。‎ ‎2．(2020·郑州高三测试)某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是(　C　)‎ A．紧急组织群众沿逆风方向疏散 B．消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液 C．处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援 D．处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移 解析：稀氨水挥发出的NH3具有强烈的刺激性气味；氯气的密度比空气的密度大，应往高处转移。‎ ‎3．(2020·兰州模拟)下列有关氯及其化合物叙述错误的是(　D　)‎ 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向高处跑 C．AlCl3、FeCl2、FeCl3均可通过化合反应制得 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Cl2‎ 解析：Cu与Cl2反应生成固体CuCl2，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向高处跑，B正确；2Al＋3Cl22AlCl3,2FeCl3＋Fe===3FeCl2,2Fe＋3Cl22FeCl3，均可通过化合反应制得，C正确；氯水中的Cl2和HClO都可以氧化Fe2＋，D错误。‎ ‎4．(2020·四川成都诊断)已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是(　D　)‎ 选项 实验现象 结论 A 滴有KSCN溶液的FeCl2溶液变红 Cl2具有还原性 B 滴有酚酞的NaOH溶液褪色 Cl2具有酸性 C 紫色石蕊溶液先变红后褪色 Cl2具有漂白性 D KI淀粉溶液变成蓝色 Cl2具有氧化性 解析：A项是因为Cl2具有强氧化性，错误；Cl2本身没有酸性，使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，可能是Cl2与水反应生成HCl和HClO，酸与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液褪色，还可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色，B项错误；Cl2本身不具有漂白性，Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性，C项错误。‎ ‎5．(2020·三明模拟)工业上漂白粉的制备是将氯气通入到石灰乳(含水较少的熟石灰)中，所以工业漂白粉中含有次氯酸钙、氯化钙、氢氧化钙、氯气等。下列有关说法正确且全面的是(　D　)‎ A．漂白粉具有漂白性主要是因为其中含有Cl2‎ B．漂白粉溶液显碱性是因为其中含有Ca(OH)2‎ C．家庭使用漂白粉必须加入少量醋酸 D．氢氧化钙的存在可以减缓漂白粉的失效 解析：因为碳酸的酸性强于次氯酸，故在潮湿的环境中，次氯酸钙与空气中的二氧化碳和水蒸气反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，这是漂白粉具有漂白性的原因所在，在家庭中使用不必加醋酸，利用空气中的CO2，A、C两项错误；漂白粉溶液显碱性除了因为其中含有Ca(OH)2外，还因为次氯酸钙的水解，B项错误；因氢氧化钙更易与CO2反应，故它的存在可以缓减漂白粉的失效，D项正确。‎ ‎6．某研究小组为了探究NaClO溶液的性质，设计了下列实验，并记录实验现象。‎ 则以下判断错误的是(　A　)‎ A．实验①：发生的反应为Ag＋＋ClO－＋H2O===AgCl↓＋2OH－‎ B．实验②：无色气体为O2‎ C．实验③：还原性强弱顺序为Fe2＋>Cl－‎ D．实验④：ClO－与Al3＋的水解相互促进 解析：NaClO溶液滴入饱和Ag2SO4溶液，ClO－与Ag＋水解相互促进，生成AgOH白色沉淀，AgOH不稳定，转化为褐色的Ag2O，发生反应的化学方程式为2Ag＋＋2ClO－＋H2O===Ag2O↓＋2HClO，A错误；醋酸酸性大于次氯酸，所以NaClO溶液与CH3COOH溶液反应生成次氯酸，次氯酸光照分解生成氧气，B正确；ClO－具有氧化性，Fe2＋具有还原性，Fe2＋被ClO－氧化为Fe3＋，遇KSCN溶液，溶液变红，所以还原性Fe2＋>Cl－，C正确；NaClO溶液水解显碱性，AlCl3溶液水解显酸性，二者混合相互促进水解，D正确。‎ 素养一　氯水成分性质 ‎1．氯水的成分分析 氯水中存在三个平衡关系：‎ ‎①Cl2＋H2OHCl＋HClO。‎ ‎②HClOH＋＋ClO－。‎ ‎③H2OH＋＋OH－。‎ ‎2．氯水的多重性质 氯水的多种成分决定了它具有多重性质：‎ ‎①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③‎ HClO的强氧化性、弱酸性；④Cl－的性质。‎ 在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：‎ ‎(续表)‎ 参与反应 的微粒 所加试剂 实验现象 离子方程式 或解释 Cl2、H2O SO2‎ 氯水颜 色褪去 SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－‎ HClO、H＋‎ 石蕊溶液 先变红 后褪色 酸性和漂白性 ‎3.Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡移动的应用 Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO 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 c(HClO)减小 左移 ‎①用饱和食盐水除Cl2中的HCl ‎②用排饱和食盐水法收集Cl2‎ NaOH c(H＋)减小 c(HClO)减小 右移 用NaOH吸收多余的Cl2‎ 光照 c(HClO)‎ 减小 右移 氯水应避光保存或现用现配 碳酸钙 c(HClO)‎ 增大 右移 制取次氯酸浓度较大的氯水 ‎4.液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 类别 纯净物 混合物 混合物 微粒 Cl2‎ H2O、Cl2、HClO、‎ ClO－、Cl－、H＋、OH－‎ H2O、Cl－、‎ H＋、OH－‎ 颜色 黄绿色 淡黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性 酸性 ‎5.氯水的组成及性质在应用中的常见误区 ‎(1)氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增加，无漂白性。因此，氯水要现用现配。‎ ‎(2)制取氯水的反应为Cl2＋H2OHCl＋HClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，且1 mol Cl2参加反应，转移电子数为NA。‎ ‎(3)Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。‎ ‎(4)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。‎ ‎1．(2020·河南郑州模拟)氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是(　B　)‎ A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在 B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在 C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在 D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在 解析：A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有漂白性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据加入AgNO3溶液生成白色沉淀无法证明氯水中存在Cl－；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。‎ ‎2．(2020·湖北宜昌葛洲坝中学月考)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正确的是(　C　)‎ ‎①氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2‎ ‎②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－‎ ‎③向氯中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋‎ ‎④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 A．只有①② B．只有③‎ C．①②③ D．②③④‎ 解析：溶液中存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO；①只有氯气有颜色，为黄绿色，氯水呈浅黄绿色是由于含有氯气，故①正确；②溶液与硝酸银反应产生白色沉淀，只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀，说明氯水中含有Cl－，故②正确；③溶液呈酸性，能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，故③正确；④溶液中氯气、HClO都具有强氧化性，都可以将亚铁离子氧化为铁离子而使溶液变为棕黄色，不能说明氯水中含有HClO，故④错误。‎ ‎3．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是(　C　)‎ A．再通入少量氯气，减小 B．通入少量SO2，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；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错；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O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。‎ ‎4．向新制氯水中加入少量下列物质，增强溶液漂白能力的是(　A　)‎ 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：新制氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，要增强溶液的漂白性，需要促进平衡正向移动，提高HClO的浓度。碳酸钙粉末消耗溶液中的H＋，促进平衡正向移动，HClO的浓度增大，A项正确；加入稀硫酸会增大溶液中H＋的浓度，促进平衡逆向移动，HClO的浓度减小，B项错误；加入CaCl2溶液会增大溶液中Cl－的浓度，促进平衡逆向移动，HClO的浓度减小，C项错误；二氧化硫具有还原性，能与Cl2、HClO发生氧化还原反应，使HClO浓度减小，D项错误。‎ ‎5．某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)(　B　)‎ A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O B．该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2OHClO＋OH－‎ C．该消毒液与“洁厕灵”(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－‎ 解析：本题考查NaClO的性质、离子方程式的正误判断。该消毒液可以利用NaOH溶液吸收Cl2制得，A项正确；该消毒液ClO－水解，溶液显碱性，但由于含有NaOH，会抑制ClO－的水解，故pH＝12主要是因为含有NaOH，而不是由于ClO－的水解，B项错误；该消毒液与“洁厕灵”混用，产生有毒气体Cl2，是因为Cl－、ClO－在酸性条件下发生氧化还原反应，C项正确；醋酸酸性比HClO强，加入白醋生成HClO，因此漂白作用增强，D项正确。‎ ‎6．(2020·山东师大附中模拟)NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等，其漂白能力是漂白粉的4～5倍。工业上用ClO2气体制NaClO2的工艺流程如下。‎ 已知：NaClO2饱和溶液在低于‎38 ℃‎时析出NaClO2·3H2O，高于‎38 ℃‎时析出NaClO2‎ 下列说法不正确的是(　C　)‎ A．吸收器中生成NaClO2的离子方程式：2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋O2＋2H2O B．流程中的结晶、过滤操作应该是蒸发结晶、趁热过滤 C．升高吸收器中的反应温度可以提高反应速率，也提高反应物的利用率 D．发生器中反应结束后，向其中通入一定量空气的目的是驱赶出ClO2‎ 解析：本题考查NaClO2的制备与提纯。由工艺流程图分析可知，在吸收器中，ClO2与冷的NaOH溶液、双氧水反应生成NaClO2、O2和水，A项正确；由已知信息可知，低于‎38 ℃‎时析出NaClO2·3H2O，高于‎38 ℃‎时析出NaClO2‎ ‎，流程中的结晶、过滤操作应该是蒸发结晶、趁热过滤，故B项正确；温度过高，H2O2分解，不能提高反应物的利用率，故C项错误；发生器中反应结束后，通入一定量的空气可以将未反应的ClO2排出，故D项正确。‎ 素养二　氯气的制法实验探究 ‎1．实验装置 ‎2．制取过程 拓展：反应原理 ‎①14HCl(浓)＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑‎ ‎②16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑‎ ‎③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑‎ ‎④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑‎ ‎⑤PbO2＋4HCl(浓)PbCl2＋Cl2↑＋2H2O ‎3．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，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。‎ ‎(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的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。‎ ‎(5)酸化KMnO4溶液，用的是H2SO4而不是盐酸。4.氯气制取装置全方位图解 高考实验无非是教材实验的创新，可根据常见考题的设置，用直观的实验图示展示实验流程，让考生迁移思维、开阔视野、记牢更要用活，学会更要学通，氯气制取装置图解如下：‎ ‎1．(2020·湖北部分重点中学联考)用下列装置制备并检验Cl2的性质：‎ 下列说法正确的是(　D　)‎ A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗完 B．Ⅱ图中：生成蓝色的烟 C．Ⅲ图中：量筒中发生了加成反应 D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将浓硫酸滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成 解析：本题考查氯气的制备、氯气与铜、甲烷的反应，以及氯气的漂白性检验。用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气时，因浓盐酸逐渐变稀后与二氧化锰不反应，浓盐酸不可能消耗完，故A项错误；铜丝在氯气中燃烧，生成的烟是棕黄色的，故B项错误；甲烷与氯气发生的是取代反应，故C项错误；氯气与水反应生成的次氯酸可使有色布条褪色，过量的氯气进入烧杯中和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，再向烧杯中滴加浓硫酸，至溶液显酸性时，氯离子、次氯酸根离子和氢离子可发生反应生成氯气，故D项正确。‎ ‎2．(2020·河南郑州第二次质量检测)某同学设计用下图中的装置制备少量的AlCl3(易水解)。下列说法错误的是(　C　)‎ A．B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HCl B．装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入D和E中 C．用50 mL 12 mol·L－1的盐酸与足量的MnO2‎ 反应，所得氯气可以制取‎26.7 g AlCl3‎ D．实验过程中应先点燃A处的酒精灯，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯 解析：利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成的氯气中含有杂质气体氯化氢和水蒸气，氯化氢极易溶于水，而氯气在饱和食盐水溶解度很小，因此B装置中所装试剂为饱和的NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HCl，A正确；因为AlCl3易水解，所以铝和氯气反应必须在干燥的环境下进行，因此装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入D和E中，B正确；用50 mL 12 mol·L－1的盐酸与足量的MnO2反应，由于浓盐酸不断被消耗，变为稀盐酸后与二氧化锰不反应，所以50 mL 12 mol·L－1的盐酸产生氯气的物质的量小于0.15 mol，因此氯气与铝反应生成氯化铝的物质的量少于0.1 mol，质量小于‎13.35 g，C错误；实验过程中应先点燃A处的酒精灯，反应产生氯气，利用氯气排尽装置内的空气，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯，反应进行，D正确。‎ ‎3．(2020·漳州模拟)Ⅰ.实验室常用以下几种方法制取氯气。‎ ‎(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的离子方程式MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。‎ ‎(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的化学方程式2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。‎ ‎(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶1。‎ Ⅱ.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。‎ ‎(1)装置④中的X试剂为NaOH溶液。‎ ‎(2)装置③中发生反应的化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减少副反应发生的方法是将装置③放于冷水浴中进行实验。‎ ‎(3)测定漂白粉有效成分的质量分数：称取‎1.000 g漂白粉于锥形瓶中，加水溶解，调节溶液的pH，以淀粉为指示剂，用0.100 0 mol·L－1 KI溶液进行滴定，溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为 ‎3ClO－＋I－===3Cl－＋IO IO＋5I－＋3H2O===6OH－＋3I2‎ 实验测得数据如下表所示。‎ 滴定次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ KI溶液体积/mL ‎19.98‎ ‎20.02‎ ‎20.00‎ 该漂白粉中有效成分的质量分数为42.90%；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将偏低(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。‎ 解析：Ⅰ.(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O,1 mol氧化剂KClO3与5 mol还原剂HCl反应生成3 mol Cl2，所以该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶1。‎ Ⅱ.(3)消耗KI溶液的平均体积为 ＝20.00 mL 设ClO－的物质的量为x mol，‎ ‎3ClO－＋I－===3Cl－＋IO ‎ 3 1‎ ‎ x mol 0.100 0 mol·L－1×‎‎0.020 L ＝，x＝0.006.‎ 则次氯酸钙的质量为‎143 g·mol－1×0.006 mol×＝‎‎0.429 g ‎，其质量分数为×100%＝42.9%；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则消耗碘化钾的物质的量偏少，所以测定结果将偏低。‎ 知识点二　卤素性质及X－检验 ‎1．卤素单质(X2)性质的相似性和递变性 ‎(1)性质的相似性 ‎①都能与大多数金属反应，如F2、Cl2、Br2与Fe反应：2Fe＋3X2===2FeX3，但由于I2的氧化性较弱，I2与Fe反应生成FeI2。‎ ‎②都能与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX。‎ ‎③都能与水反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外：‎2F2＋2H2O===4HF＋O2)。‎ ‎④都能与碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。‎ ‎(2)性质的递变性 ‎(3)性质的特殊性 氟 ‎①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱 ‎②‎2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸 ‎③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中 溴 ‎①Br2常温下是深红棕色液体，是唯一的液态非金属单质 ‎②Br2易溶于有机溶剂 ‎③液态Br2有剧毒，易挥发，故盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞 碘 ‎①淀粉遇I2变蓝色 ‎②I2加热时易升华 ‎③I2易溶于有机溶剂 ‎④I2易与Na2S2O3反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O，此反应常用于滴定法(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量 ‎(4)卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色 单质 水 CCl4‎ 汽油(或苯)‎ 酒精 Cl2‎ 浅黄绿→黄绿 黄绿 黄绿 黄绿 Br2‎ 黄→橙 橙→橙红 橙→橙红 橙→橙红 I2‎ 深黄→褐 紫→深紫 淡紫→紫红 淡紫→紫红 ‎2.卤族化合物的相似性和递变性 ‎(1)卤素化合物的性质 化合物 性质 备注 氢化物 稳定性：‎ HF>HCl>HBr>HI 还原性：‎ HFFe2＋>Br－，向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气后，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为红色，说明Fe2＋部分或全部被氧化，I－一定全部被氧化，Br－可能被氧化，故A、C两项正确，B错误；溶液中有I2生成，加入CCl4溶液充分振荡，静置、分液，下层溶液可能呈紫红色，故D正确。‎ ‎2．(2020·深圳中学月考)下列有关卤素的说法错误的是(　A　)‎ A．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 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强 C．淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－‎ D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 解析：元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关，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，A错误；I2在KI溶液中存在平衡I2＋I－I ‎，可使其溶解度增大，D正确。‎ ‎3．(2020·阜阳模拟)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，取无色的水层并加入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溴离子；B项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层可能是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。‎ ‎4．(2020·铜川模拟)某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　B　)‎ A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强 B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强 C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2‎ D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O 解析：Cl2与NaBr反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，故A、C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；Cl2与NaOH反应，其离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，D正确。‎ ‎5．(2020·山东临沂模拟)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、CCl4　③溴水、苯　④硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥CCl4、淀粉溶液 A．①②④ B．②③⑥‎ C．②④⑤ D．④⑤⑥‎ 解析：将②加入NaBr溶液中，下层为橙红色，加入NaI溶液中，下层为紫红色；加入⑤与加入②类似，产生分层现象，有机层在上层；将④分别加入NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液得到不同颜色的沉淀。‎ ‎6．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如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中溶液由黄色变为红棕色时，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湿润的淀粉KI试纸变蓝。‎ ‎(3)B中溶液发生反应的离子方程式是Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。‎ ‎(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是打开活塞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CCl4层变为紫红色。‎ ‎(5)过程Ⅲ实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。‎ ‎(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原子半径逐渐增大，得电子的能力逐渐减弱。‎ 解析：(1)A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为∶∶∶。(2)Cl2遇湿润的淀粉KI试纸时，发生反应：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明Cl2的氧化性强于I2。(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr与Cl2反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的CCl4溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。(5)过程Ⅲ的B中溶液由黄色变为棕红色说明仍有Br2生成，由于B与C中溶液相同，故C中通入Cl2不足，NaBr过量，故C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，是因为从Cl到I，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。‎ 知识点三　海水资源的开发利用 ‎1．水资源的利用 ‎2．海水中化学资源的开发利用 ‎(1)氯碱工业 ‎①电解NaCl溶液：(写出化学方程式，下同)‎ ‎2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。‎ ‎②产物制盐酸：H2＋Cl22HCl。‎ ‎③制漂白液：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。‎ ‎(2)镁的提取 ‎①工艺流程 ‎②基本步骤及主要反应 a．制熟石灰：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋H2O===Ca(OH)2。‎ b．沉淀：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋。‎ c．酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。‎ d．蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O。‎ e．脱水：在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。‎ f．电解：电解熔融氯化镁制得镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。‎ ‎(3)溴的提取 ‎①工艺流程 ‎②基本步骤及主要反应 a．浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－得到浓缩。‎ b．氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。‎ c．富集：利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。‎ d．提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl。‎ ‎(4)碘的提取 ‎①海带中含有碘元素的检验 a．反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O b．实验步骤及证明方法 ‎②海带中提碘 a．工艺流程 b．两种原理 主要的化学原理：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。‎ 主要物理原理：单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。‎ ‎(5)海水中提取铀和重水可用于核能的开发利用。‎ ‎3．水资源的污染与保护 ‎(1)常见水污染 赤潮在海洋的近海处，有时可看到水面上漂浮着成片的带状或块状的东西，呈红色，这是水中藻类等浮游生物的群落所组成，称为赤潮，赤潮能使水中溶解的氧急剧减少。破坏水产资源，使海水发臭，造成水质恶化。‎ ‎(2)酸雨：酸雨是指pH小于5.6的酸性降水。形成酸雨的酸性物质最主要是硫酸，其次是硝酸。酸雨中的硫酸、硝酸是由进入大气中的SO2和氮的氧化物生成的。‎ ‎(3)汞污染——水俣病 水俣病是因食入被有机汞污染的河水中的鱼、贝类所引起的甲基汞为主的有机汞中毒。‎ ‎(4)镉污染——骨痛病 镉是人体不需要的元素，镉进入人体，使人体骨骼中的钙大量流失，使骨质疏松、关节疼痛。‎ ‎(5)水资源的保护 ‎①必须合理开发水资源，避免水资源破坏。‎ ‎②提高水资源利用率，减少水资源浪费。‎ ‎③进行水资源污染防治，实现水资源综合利用。‎ 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎1．从海水中提取溴的工艺流程中两次出现Br－Br2的过程，其目的是将海水中的溴元素富集(　√　)‎ ‎2．从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现(　×　)‎ 提示：海水晒盐是物理变化。‎ ‎3．海水呈弱碱性(　√　)‎ ‎4．实验室从海带中提取单质碘的方法是：取样→灼烧→溶解→过滤→萃取(　×　)‎ 提示：缺少了氧化过程。‎ ‎5．蒸发海水制成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠(　×　)‎ 提示：电解饱和食盐水得到的是NaOH、氢气和氯气。‎ ‎1．氯碱工业中所用食盐水需精制的目的是除去食盐水中的Ca2＋、Mg2＋、SO。‎ ‎2．从海水中提取溴的工艺流程中要进行两次Cl2氧化Br－的反应，设计这两步操作的目的是富集Br2。‎ ‎3．从海水中提取氯化镁的工艺流程中，沉淀池中加入的是石灰乳而不是石灰水。‎ ‎4．从海水中提取氯化镁的工艺流程中，MgCl2·6H2O脱水制取无水MgCl2是在HCl的气流中加热氯化镁晶体，以防MgCl2发生水解而得到Mg(OH)2。‎ ‎1．工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是(　C　)‎ A．制取镁：海水Mg(OH)2MgOMg B．冶炼铝：铝土矿NaAlO2无水AlCl3Al C．制溴：浓缩海水Br2 HBr(aq)‎ Br2‎ D．制碘：海带海带灰 I2(aq)‎ I2‎ 解析：A项，制取Mg应电解MgCl2；B项，制取Al应电解Al2O3；D项，热裂汽油与I2反应，应用CCl4或苯萃取。‎ ‎2．(2020·顺义区模拟)为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，下列说法正确的是(　C　)‎ A．①中反应的离子方程式：2I－＋H2O2===I2＋2OH－‎ B．②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出 C．③中得到的上层溶液中含有I－‎ D．操作Z的名称是加热 解析：A项，反应为酸性环境，①中反应的离子方程式：2I－＋2H＋＋H2O2===I2＋2H2O，故A错误；B项，四氯化碳比水密度大，在下层，②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗下口倒出，故B错误；D项，操作Z的名称是过滤，故D错误。‎ ‎3．(2020·武汉调研)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(　C　)‎ A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液 B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2‎ C．工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 ‎‎44.8 L D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏 解析：Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，A正确；步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强，利用置换反应制取Br2，B正确；反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2，故制取1 mol Br2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。‎ ‎4．(2018·江苏化学)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是(　B　)‎ A．用装置甲灼烧碎海带 B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2‎ D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气 解析：灼烧应在坩埚中进行，A项错误；海带灰浸泡液通过过滤可得海带灰和滤液，B项正确；浓HCl与MnO2反应制备Cl2时需要加热，C项错误；Cl2‎ 在饱和NaCl溶液中的溶解度小，应用碱液吸收，D项错误。‎ ‎5．(2020·福建百校冲刺)欲从含Br－的废液中提取溴单质，需经过一系列操作，实验装置及物质的性质如下：‎ Br2‎ CCl4‎ 正十二烷 密度/(g·cm－3)‎ ‎3.12‎ ‎1.59‎ ‎0.753‎ 沸点/℃‎ ‎58.76‎ ‎76.8‎ ‎215～217‎ 下列说法中正确的是(　D　)‎ A．可用装置甲氧化废液中的Br－‎ B．装置乙中选用正十二烷而不用CCl4，是因为正十二烷的密度更小 C．用装置丙进行蒸馏，先收集正十二烷再收集Br2‎ D．用装置丁长期贮存液溴 解析：装置甲通入的氯气会将液体排入氢氧化钠溶液中，不能用装置甲氧化废液中的Br－，A错误；装置乙中选用正十二烷而不用CCl4，是因为正十二烷的沸点高，便于使用蒸馏法分离溶于正十二烷中的溴，B错误；用装置丙进行蒸馏，Br2的沸点比正十二烷低，所以先收集到的是溴，C错误。‎ ‎6．海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：‎ ‎(1)请列举海水淡化的两种方法：蒸馏法、电渗析法(或离子交换法及其他合理答案中的任意两种)。‎ ‎(2)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是富集溴元素。‎ ‎(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－。‎ ‎(4)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料知：Br2的沸点为‎59 ℃‎，微溶于水，有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后，画了如下装置简图：‎ 请你参与分析讨论：‎ ‎①图中仪器B的名称是冷凝管。‎ ‎②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是Br2腐蚀橡胶。‎ ‎③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件？控制温度计b的温度，并收集59_℃的馏分。‎ 解析：橡胶中含有碳碳双键，可以与溴发生加成反应而被腐蚀。‎