2022高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)講義第4章第20講　富集在海水中的元素-鹵素

第20講富集在海水中的元素——鹵素復(fù)習(xí)目標(biāo)1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響。考點(diǎn)一氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用一、氯氣的性質(zhì)1．氯氣的物理性質(zhì)顏色氣味密度特性黃綠色刺激性氣味比空氣大易液化注意實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔。(如圖所示)2．氯氣的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化性原子結(jié)構(gòu)：類別：Cl2是活潑的非金屬單質(zhì)，能氧化許多金屬、非金屬以及一些具有還原性的物質(zhì)。(2)從化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)Cl2的化學(xué)性質(zhì)——歧化反應(yīng)氯氣與水或堿反應(yīng)，氯元素的化合價(jià)既有升高又有降低，因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。3．從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì)氯氣能溶于水(1∶2)，氯氣的水溶液稱為氯水，溶于水的氯氣只有少量與水反應(yīng)。(1)氯水中存在三種平衡關(guān)系：①Cl2＋H2OHCl＋HClO②HClOH＋＋ClO－③H2OH＋＋OH－(2)氯水性質(zhì)的多重性新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)，在不同的化學(xué)反應(yīng)中，氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。注：氯水常代替氯氣進(jìn)行溶液中的實(shí)驗(yàn)。二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)1．次氯酸2．漂白粉3．漂白液(1)氯氣溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以導(dǎo)電，所以氯氣是電解質(zhì)(×)錯(cuò)因：電解質(zhì)必須是化合物，Cl2是單質(zhì)。(2)Cl2具有很強(qiáng)的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑(×)錯(cuò)因：Cl2中氯元素的化合價(jià)是0價(jià)，能升高也能降低，既能作氧化劑，又能作還原劑。(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LCl2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5NA(×)錯(cuò)因：該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，Cl2不能完全反應(yīng)。(4)可以用pH試紙測(cè)定氯水的pH(×)錯(cuò)因：氯水有漂白性，能使pH試紙褪色，用pH試紙無(wú)法測(cè)其pH。1．(1)向新制氯水中加入碳酸鈣粉末，能增大氯水中HClO的濃度嗎？為什么？(2)若將碳酸鈣改為亞硫酸鈣，情況又如何？答案(1)能；原因是氯水中存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入的CaCO3粉末會(huì)與HCl反應(yīng)，從而使平衡右移，增大HClO的濃度。(2)亞硫酸鈣具有還原性，會(huì)將Cl2、HClO等還原為Cl－。2．在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置的漂白粉，最終得到的主要固體物質(zhì)是_________________________，其原因是___________________________________________________。(用化學(xué)方程式說(shuō)明)答案CaCO3和CaCl2Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClO，2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O3．NaClO是“84”消毒液的有效成分。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)NaClO中Cl元素的化合價(jià)是______。(2)浸泡衣物時(shí)加入“84”消毒液，在空氣中放置一段時(shí)間后漂白效果更好，結(jié)合離子方程式解釋原因：_______________________________________________________________________________。(3)若將“84”消毒液與潔廁靈(主要成分是鹽酸)混合使用，會(huì)產(chǎn)生黃綠色的有毒氣體，其反應(yīng)的離子方程式是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)＋1(2)與空氣中的二氧化碳和水反應(yīng)生成次氯酸，ClO－＋CO2＋H2O=HClO＋HCOeq\o\al(－,3)，HClO濃度增大，漂白效果增強(qiáng)(3)Cl－＋ClO－＋2H＋=Cl2↑＋H2O題組一氯氣的性質(zhì)及應(yīng)用1．(2020·宜昌高三測(cè)試)某地化工廠的貯氯罐意外發(fā)生泄漏，下列關(guān)于安全處理措施不正確的是()A．緊急組織群眾沿逆風(fēng)方向疏散B．消防隊(duì)員向貯氯罐周圍空氣中噴灑稀NaOH溶液C．處在該環(huán)境中的群眾，應(yīng)用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼處等待救援D．處在該環(huán)境中的群眾，應(yīng)用浸有一定濃度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高處轉(zhuǎn)移答案C解析稀氨水揮發(fā)出的NH3具有強(qiáng)烈的刺激性氣味；氯氣的密度比空氣的密度大，應(yīng)往高處轉(zhuǎn)移。2．根據(jù)下列裝置圖回答問(wèn)題：(1)A、B通入Cl2后，觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________________，根據(jù)現(xiàn)象可得出的結(jié)論是________________________________________________________。(2)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)開始后，觀察裝置C中的現(xiàn)象是___________________________________________。(4)通入Cl2時(shí)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________。(5)裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________。(6)裝置F的作用是_____________________________________________________________。答案(1)干燥的紅色(或A中)布條不褪色，濕潤(rùn)的紅色(或B中)布條褪色Cl2無(wú)漂白性，Cl2與水反應(yīng)生成的HClO有漂白性(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO(3)溶液先變?yōu)榧t色，然后褪色(4)H2O＋SOeq\o\al(2－,3)＋Cl2=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－(5)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(6)吸收氯氣，防止污染環(huán)境題組二氯水中的平衡關(guān)系及多重性質(zhì)3．(2020·鄭州高三檢測(cè))氯水中存在多種分子和離子，它們?cè)诓煌姆磻?yīng)中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。下列結(jié)論正確的是()A．加入有色布條，片刻后有色布條褪色，說(shuō)明有Cl2存在B．溶液呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說(shuō)明有Cl2存在C．先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說(shuō)明有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水的淺黃綠色消失，說(shuō)明有HClO存在答案B解析A項(xiàng)，氯水能使有色布條褪色是因?yàn)槁人泻械腍ClO具有強(qiáng)氧化性；C項(xiàng)，由于加入鹽酸酸化的過(guò)程中引入了Cl－，所以根據(jù)生成白色沉淀無(wú)法說(shuō)明氯水中存在Cl－；D項(xiàng)，因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應(yīng)，所以加入NaOH溶液時(shí)氯水顏色消失不能說(shuō)明其中有HClO存在。4．在新制飽和氯水中，若只改變某一條件，下列敘述正確的是()A．再通入少量氯氣，eq\f(cH＋,cClO－)減小B．通入少量SO2，溶液漂白性增強(qiáng)C．加入少量的碳酸鈉粉末，pH增大，溶液漂白性增強(qiáng)D．光照過(guò)程中，有氣泡冒出，溶液的導(dǎo)電性減弱答案C解析飽和氯水不能再溶解氯氣，各成分的濃度不變，A項(xiàng)錯(cuò)；SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的濃度減小，漂白性減弱，B項(xiàng)錯(cuò)；加入少量的碳酸鈉粉末，消耗H＋，使B項(xiàng)所述平衡正向移動(dòng)，HClO的濃度增大，C項(xiàng)正確；光照過(guò)程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的離子濃度增大，導(dǎo)電性增強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。氯水的組成及性質(zhì)在應(yīng)用中的常見(jiàn)誤區(qū)(1)氯水中因HClO見(jiàn)光分解，隨著HClO的消耗，最后成為鹽酸，故久置氯水酸性增強(qiáng)，無(wú)漂白性。因此，氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)制取氯水的反應(yīng)為Cl2＋H2OHCl＋HClO，反應(yīng)中Cl2既是氧化劑，又是還原劑，由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，1molCl2溶于水，轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于NA。(3)Cl2盡管有較強(qiáng)的氧化性，但沒(méi)有漂白性，氯水具有漂白性是因?yàn)镃l2與水反應(yīng)生成了強(qiáng)氧化性的HClO。(4)ClO－與Fe2＋、I－、S2－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等在水中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。題組三其他含氯化合物的性質(zhì)與探究5．二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體，常用于飲用水消毒。下列有關(guān)ClO2的制備與殺菌的說(shuō)法不合理的是()A．NaClO2在酸性條件下歧化生成ClO2和NaCl，則n(氧化劑)∶n(還原劑)＝1∶4B．ClO2在強(qiáng)堿性環(huán)境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－=ClOeq\o\al(－,3)＋ClOeq\o\al(－,2)＋H2OC．可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3D．等物質(zhì)的量的ClO2殺菌效果比Cl2強(qiáng)答案C解析A項(xiàng)，酸性條件下ClOeq\o\al(－,2)發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Cl－和ClO2，可寫出離子方程式：4H＋＋5ClOeq\o\al(－,2)=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4，正確；B項(xiàng)，方程式符合歧化反應(yīng)化合價(jià)的變化，正確；C項(xiàng)，ClO2易溶于水，不能用飽和食鹽水除雜，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，等物質(zhì)的量的ClO2作氧化劑時(shí)得電子數(shù)比Cl2得電子數(shù)多，殺菌效果更好，正確。6．某研究小組為了探究NaClO溶液的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)序號(hào)滴管試劑試管試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①0.2mol·L－1NaClO溶液飽和Ag2SO4溶液產(chǎn)生白色沉淀②CH3COOH溶液光照管壁有無(wú)色氣泡產(chǎn)生③0.2mol·L－1FeSO4酸性溶液和KSCN溶液溶液變紅④0.2mol·L－1AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀則以下判斷錯(cuò)誤的是()A．實(shí)驗(yàn)①：發(fā)生的反應(yīng)為Ag＋＋ClO－＋H2O=AgCl↓＋2OH－B．實(shí)驗(yàn)②：無(wú)色氣體為O2C．實(shí)驗(yàn)③：還原性強(qiáng)弱順序：Fe2＋＞Cl－D．實(shí)驗(yàn)④：ClO－與Al3＋的水解相互促進(jìn)答案A解析A項(xiàng)沒(méi)有還原劑，不可能將ClO－還原為Cl－，錯(cuò)誤；B項(xiàng)生成HClO，光照分解產(chǎn)生O2，會(huì)產(chǎn)生氣泡，正確?？键c(diǎn)二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．制取原理實(shí)驗(yàn)室通常用強(qiáng)氧化劑(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸制取氯氣。用MnO2制取Cl2的方程式：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。2．制取過(guò)程3．實(shí)驗(yàn)裝置4．注意事項(xiàng)(1)反應(yīng)物的選擇：必須用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時(shí)，反應(yīng)停止，故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應(yīng)。(2)加熱溫度：不宜過(guò)高，以減少HCl揮發(fā)。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。(4)尾氣吸收時(shí)，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因?yàn)槌吻迨宜泻珻a(OH)2的量少，吸收不完全。(1)用MnO2和濃鹽酸制取Cl2的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶4(×)錯(cuò)因：在該反應(yīng)中，4_mol_HCl只有2_mol參與氧化還原反應(yīng)生成Cl2，故應(yīng)為1∶2。(2)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl(×)錯(cuò)因：Cl2與NaHCO3溶液反應(yīng)，應(yīng)用飽和食鹽水除Cl2中混有的HCl。(3)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2(×)錯(cuò)因：堿石灰與Cl2反應(yīng)，不能用堿石灰干燥Cl2。(4)常用飽和石灰水吸收尾氣中的Cl2(×)錯(cuò)因：Ca(OH)2溶解度小，不能將Cl2吸收完全。(5)用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)Cl2是否收集滿(×)錯(cuò)因：用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙驗(yàn)滿。1．含0.4molHCl的濃鹽酸與足量的MnO2共熱，能否得到0.1molCl2？為什么？答案不能。隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，不能再被MnO2氧化，同時(shí)由于鹽酸具有揮發(fā)性，反應(yīng)過(guò)程中HCl也會(huì)揮發(fā)而損失。2．Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能將鹽酸中的Cl－氧化成Cl2，試分別寫出反應(yīng)的離子方程式。①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。答案①ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O②ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O③2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O題組一氯氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綜合1．(2020·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)用下列裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì)：下列說(shuō)法正確的是()A．Ⅰ圖中：如果MnO2過(guò)量，濃鹽酸就可全部消耗完B．Ⅱ圖中：生成藍(lán)色的煙C．Ⅲ圖中：試管中發(fā)生了加成反應(yīng)D．Ⅳ圖中：濕潤(rùn)的有色布條能褪色，將濃硫酸滴入燒杯中，至溶液顯酸性，結(jié)果有Cl2生成答案D解析用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣時(shí)，因濃鹽酸逐漸變稀后與二氧化錳不反應(yīng)，濃鹽酸不可能消耗完，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅絲在氯氣中燃燒，生成的煙是棕黃色的，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；甲烷與氯氣發(fā)生的是取代反應(yīng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸可使有色布條褪色，過(guò)量的氯氣進(jìn)入燒杯中和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉，再向燒杯中滴加濃硫酸，至溶液顯酸性時(shí)，氯離子、次氯酸根離子和氫離子可發(fā)生反應(yīng)生成氯氣，故D項(xiàng)正確。2．(2020·鄭州模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知，漂白粉與硫酸溶液反應(yīng)可制取氯氣，化學(xué)方程式為Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，他們?cè)O(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置制取氯氣并驗(yàn)證其性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)該實(shí)驗(yàn)中A部分的裝置是________(填字母)。(2)裝置B中的現(xiàn)象是__________________________________________________________。(3)請(qǐng)寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________，裝置E的作用是_______________________________________________________________。(4)請(qǐng)幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明洗氣瓶C中的亞硫酸鈉已被氧化(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟)：_____________________________________________________________________________。(5)制取Cl2的方法有多種，若A部分的裝置是a，請(qǐng)?jiān)賹懗鲆环N制備方法：____________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。答案(1)b(2)溶液變藍(lán)色(3)Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋吸收多余的Cl2，防止污染空氣(4)取少量C中溶液于小試管中，加入足量稀鹽酸，充分振蕩后滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成且沉淀不消失，則證明C中亞硫酸鈉已被氧化(5)2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O解析(1)從化學(xué)方程式可知反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是加熱，所以應(yīng)選固液混合加熱型裝置。(2)氯氣具有強(qiáng)氧化性，與碘化鉀發(fā)生反應(yīng)：2KI＋Cl2=2KCl＋I(xiàn)2，淀粉遇碘變藍(lán)色。(3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋，裝置E的作用是吸收多余的Cl2，防止污染空氣。(4)亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉，只要驗(yàn)證SOeq\o\al(2－,4)的存在就可證明亞硫酸鈉已經(jīng)被氧化，檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)的存在選用稀鹽酸和氯化鋇溶液。(5)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)裝置a制備氯氣，可以用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。題組二氯氣與其他含氯化合物制備的綜合3．(2020·山東濟(jì)寧教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))Cl2O是黃棕色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，是一種強(qiáng)氧化劑，易溶于水且會(huì)與水反應(yīng)生成次氯酸，與有機(jī)物、還原劑接觸或加熱時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示。已知：Cl2O的熔點(diǎn)為－116℃，沸點(diǎn)為3.8℃；Cl2的沸點(diǎn)為－34.6℃；HgO＋2Cl2=HgCl2＋Cl2O。下列說(shuō)法中不正確的是()A．裝置②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸B．通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋，減小爆炸危險(xiǎn)C．從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2OD．裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸答案C解析制取Cl2O需要干燥純凈的氯氣，所以②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸，A項(xiàng)正確；高濃度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋，減小爆炸危險(xiǎn)，B項(xiàng)正確；⑤是收集Cl2O的裝置，所以溫度低于3.8℃，此時(shí)氯氣是氣體，逸出的氣體主要是空氣和剩余的Cl2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl2O與有機(jī)物接觸會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸，裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸，D項(xiàng)正確。4．(2020·廣東茂名二模)ICl(氯化碘)是紅棕色液體，熔點(diǎn)為13.9℃，沸點(diǎn)為974℃，易水解，接觸空氣時(shí)能形成五氧化二碘，能與許多單質(zhì)發(fā)生作用，溶于乙醇、乙醚等。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用下列儀器制備氯化碘?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)檢查A裝置氣密性的方法為___________________________________________________。(2)上述裝置，按氣流方向連接的順序?yàn)開___________(裝置可重復(fù)使用)，A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________。(3)C裝置的作用是_____________________________________________________________。(4)E裝置中的物質(zhì)反應(yīng)時(shí)需放在水中，控制溫度大約40℃，其目的是___________________。(5)按上述連接好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①檢查裝置氣密性后，裝入藥品②打開分液漏斗活塞③關(guān)閉分液漏斗活塞④停止加熱E，充分冷卻⑤水浴加熱E請(qǐng)按正確的順序填入上述步驟的序號(hào)____________。(6)在A裝置后可連接下圖所示裝置，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉分液漏斗活塞后，關(guān)閉K，該裝置的作用是________________________________________________________________________。(7)ICl和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________。答案(1)從A裝置的導(dǎo)管口連接一個(gè)導(dǎo)管伸入水中，關(guān)閉分液漏斗活塞，手握?qǐng)A底燒瓶，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，手放開燒瓶后，有一段水柱倒吸入導(dǎo)管，說(shuō)明A裝置氣密性良好(2)ACBEBDMnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(3)除去Cl2中混有的HCl(4)加快反應(yīng)速率，減少I2的升華和ICl的揮發(fā)(5)①②⑤④③(6)儲(chǔ)存多余的Cl2(7)ICl＋H2OHIO＋HCl解析(2)利用二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣，氯氣中含有氯化氫、水蒸氣，因此混合氣體先通過(guò)飽和食鹽水除去氯化氫，再通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣，得到干燥、純凈的氯氣，氯氣進(jìn)入裝置E中，與碘進(jìn)行反應(yīng)，由于ICl(氯化碘)是紅棕色液體，易水解，所以還必須連接裝置B，最后多余的尾氣被堿液吸收，按氣流方向裝置的連接順序?yàn)锳CBEBD；A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(5)裝置連接好后，首先檢查裝置的氣密性，不漏氣后，加入藥品，打開分液漏斗活塞，反應(yīng)開始進(jìn)行，水浴加熱裝置E，反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱E，充分冷卻，待溫度降到室溫后，關(guān)閉分液漏斗活塞，正確的實(shí)驗(yàn)步驟為①②⑤④③?？键c(diǎn)三鹵素的性質(zhì)及X－的檢驗(yàn)1．鹵素單質(zhì)性質(zhì)的相似性(1)都能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，如2Fe＋3Br2=2FeBr3，但I(xiàn)2與Fe反應(yīng)生成FeI2。(2)都能與H2反應(yīng)生成HX：X2＋H2=2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)。(3)都能與水反應(yīng)：X2＋H2O?HX＋HXO(F2例外)。(4)都能與堿溶液反應(yīng)：X2＋2NaOH=NaX＋NaXO＋H2O(F2、I2例外)。2．鹵素單質(zhì)的遞變性性質(zhì)F2Cl2Br2I2規(guī)律顏色淡黃綠色黃綠色深紅棕色紫黑色逐漸加深狀態(tài)氣體氣體液體固體熔、沸點(diǎn)逐漸升高氧化性與氫氣化合由易到難逐漸減弱簡(jiǎn)單離子(X－)的還原性單質(zhì)的氧化性越弱，對(duì)應(yīng)離子的還原性越強(qiáng)逐漸增強(qiáng)3.性質(zhì)的特殊性氟①無(wú)正價(jià)，非金屬性最強(qiáng)，F(xiàn)－的還原性最弱；②2F2＋2H2O=4HF＋O2，與H2反應(yīng)在暗處即爆炸；③氫氟酸是弱酸，能腐蝕玻璃，故應(yīng)保存在塑料瓶中溴①Br2是深紅棕色液體，易揮發(fā)；②Br2易溶于有機(jī)溶劑；③盛溴的試劑瓶中加水，進(jìn)行水封，保存液溴不能用橡膠塞碘①淀粉遇I2變藍(lán)色；②I2加熱時(shí)易升華；③I2易溶于有機(jī)溶劑4．鹵素離子的檢驗(yàn)方法(1)AgNO3溶液——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，則有Cl－,淡黃色沉淀，則有Br－,黃色沉淀，則有I－))(2)置換——萃取法未知液eq\o(→,\s\up7(加適量新制飽和氯水),\s\do5(振蕩))eq\o(→,\s\up7(加入CCl4下層或汽油上層),\s\do5(振蕩))有機(jī)層呈eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(紅棕色或橙紅色，表明有Br－,紫色、淺紫色或紫紅色，表明有I－))(3)氧化——淀粉法檢驗(yàn)I－未知液eq\o(→,\s\up7(加入適量新制飽和氯水或雙氧水),\s\do5(振蕩))eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液),\s\do5(振蕩))藍(lán)色溶液，表明有I－(1)向無(wú)色溶液中滴加CCl4，振蕩，靜置，通過(guò)溶液的顏色判斷是否含有I－(×)錯(cuò)因：I－不溶于CCl4。(2)鹵素氣態(tài)氫化物的水溶液都是強(qiáng)酸(×)錯(cuò)因：HF的水溶液是弱酸。(3)類比Fe與Cl2的反應(yīng)判斷Fe與I2反應(yīng)時(shí)生成FeI3(×)錯(cuò)因：Fe與I2反應(yīng)生成FeI2。(4)濃H2SO4能干燥HCl，所以濃H2SO4也能干燥HBr、HI(×)錯(cuò)因：濃H2SO4能氧化HBr、HI。(5)加碘鹽能使淀粉變藍(lán)(×)錯(cuò)因：加碘鹽中含KIO3，淀粉遇I2變藍(lán)。1．氰[(CN)2]的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為N≡C—C≡N，其化學(xué)性質(zhì)與鹵素(X2)很相似，化學(xué)上稱之為擬鹵素，其氧化性介于Br2和I2之間。(1)寫出(CN)2的電子式__________________________________________________________。(2)寫出(CN)2在常溫下與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________________________。答案(1)(2)(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O(3)2I－＋Cl2=I2＋2Cl－2．一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是鹵素互化物，它們的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似。(1)ICl3與水反應(yīng)的產(chǎn)物可能為________(填化學(xué)式)。(2)ICl在常溫下與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________________，該反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)？____(填“是”或“否”)。答案(1)HCl、HIO2(2)ICl＋2OH－=Cl－＋I(xiàn)O－＋H2O否題組一鹵素的性質(zhì)及遞變規(guī)律1．下列關(guān)于鹵素的敘述正確的是()①鹵素的鉀鹽中，最易被氧化的是氟化鉀②溴中溶有少量氯氣，可以用加入溴化鈉再用汽油萃取的方法提純③溴化銀具有感光性，碘化銀不具有感光性④某溶液與淀粉-KI溶液反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色，則證明該溶液是氯水或溴水⑤氟氣跟氯化鈉水溶液反應(yīng)，一定有氟化氫和氧氣生成⑥氯氣跟水反應(yīng)時(shí)，水既不是氧化劑也不是還原劑A．①③⑤B．②③⑥C．②⑤⑥D(zhuǎn)．①③④答案C解析易被氧化的物質(zhì)應(yīng)具有較強(qiáng)的還原性，鹵素離子中，I－的還原性最強(qiáng)，故鹵素的鉀鹽中，最易被氧化的是KI，①錯(cuò)誤；鹵化銀中除AgF外均有感光性，③錯(cuò)誤；能與淀粉-KI溶液反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色現(xiàn)象的，除氯水或溴水外，還可以是碘水等，④錯(cuò)誤。2．(2020·內(nèi)江質(zhì)檢)向溶質(zhì)為FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯氣，再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液變?yōu)榧t色，則下列敘述不正確的是()A．原溶液中的Br－不一定被氧化B．通入氯氣之后原溶液中的Fe2＋一定被氧化C．不能確定通入氯氣之后的溶液中是否存在Fe2＋D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，靜置、分液，向上層溶液中加入足量的AgNO3溶液，能產(chǎn)生淡黃色沉淀答案D解析還原性：I－>Fe2＋>Br－，向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液變?yōu)榧t色，說(shuō)明Fe2＋部分或全部被氧化，Br－可能被氧化，A、B正確；通入氯氣之后原溶液中的Fe2＋部分或全部被氧化，所以不能確定通入氯氣之后的溶液中是否存在Fe2＋，C正確；若Br－全部被氧化生成Br2，則萃取后加入硝酸銀，沒(méi)有淡黃色沉淀生成，D錯(cuò)誤。題組二鹵素離子的檢驗(yàn)3．下列敘述中正確的是()A．氯水久置過(guò)程中，氯水的氧化性增強(qiáng)，酸性減弱B．用硝酸酸化的AgNO3溶液能一次鑒別NaCl、NaBr、KI三種失去標(biāo)簽的溶液C．向某溶液中加入CCl4，振蕩、靜置后，CCl4層顯紫紅色，證明原溶液中存在I－D．某淺黃色的溴水，加CCl4振蕩、靜置后，上層顯橙紅色答案B4．(2020·晉中模擬)鑒別NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以選用的試劑是()①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4③溴水、苯④硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥CCl4、淀粉溶液A．①②④ B．②③⑥C．②④⑤ D．④⑤⑥答案C解析①無(wú)法鑒別三種溶液，③無(wú)法鑒別NaCl和NaBr溶液，⑥無(wú)法鑒別三種溶液。題組三鹵素單質(zhì)氧化性的實(shí)驗(yàn)探究5．為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn))。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾。Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時(shí)，關(guān)閉活塞a。Ⅳ.……(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體，其電子式是________。(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________________________________________。(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________________。(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘，過(guò)程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是_________________________________。(5)過(guò)程Ⅲ實(shí)驗(yàn)的目的是____________________________________________________。(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下，____________，得電子能力逐漸減弱。答案(1)(2)濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)(3)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(4)打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩，靜置后CCl4層變?yōu)樽霞t色(5)確認(rèn)C的黃色溶液中無(wú)Cl2，排除Cl2對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾(6)原子半徑逐漸增大解析A中滴加濃鹽酸后，發(fā)生反應(yīng)：2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黃綠色氣體Cl2，在A、B、C中分別發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2、Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2、Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液變?yōu)辄S色，打開活塞b，C中生成的Br2在D中發(fā)生反應(yīng)：Br2＋2KI=2KBr＋I(xiàn)2。實(shí)驗(yàn)過(guò)程Ⅲ，當(dāng)B中黃色溶液繼續(xù)通入過(guò)量Cl2時(shí)，溶液變?yōu)榧t棕色，以此為對(duì)照，說(shuō)明C中黃色溶液無(wú)Cl2，從而排除Cl2對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾。1．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．Cl2中含有HCl雜質(zhì)通過(guò)飽和食鹽水除去(2020·全國(guó)卷Ⅰ，9B改編)B．Cl2得到電子的能力比Br2強(qiáng)(2020·江蘇，9B改編)C．電解飽和食鹽水可制取氯氣(2018·浙江11月選考，8B)D．啟普發(fā)生器也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣(2017·全國(guó)卷Ⅰ，10D)答案D解析Cl2得電子的能力比Br2的強(qiáng)，B項(xiàng)正確；啟普發(fā)生器不能加熱，適合塊狀固體與液體在常溫下反應(yīng)，而實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣需要加熱，且二氧化錳是粉末狀固體，故不能用啟普發(fā)生器制備氯氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．下列說(shuō)法不正確的是()A．液氯可以儲(chǔ)存在鋼瓶中(2019·浙江4月選考，8A)B．用同一針筒先后抽取80mL氯氣、20mL水，振蕩，氣體完全溶解，溶液變?yōu)辄S綠色(2019·浙江4月選考，11A)C．NaClO通過(guò)氧化滅活病毒(2020·全國(guó)卷Ⅰ，1B)D．碘酒可用于皮膚外用消毒(2019·全國(guó)卷Ⅲ，7D)答案B解析氯氣可溶于水，在常溫時(shí)，1體積水大約能溶解2體積氯氣，因而20mL水大約能溶解40mL氯氣，氣體大約剩余40mL未溶解，B項(xiàng)錯(cuò)誤。3．下列說(shuō)法不正確的是()A．漂白粉可用于生活用水的消毒(2018·全國(guó)卷Ⅱ，7B)B．石蕊溶液滴入氯水中，溶液變紅，隨后迅速褪色，不涉及氧化還原反應(yīng)(2018·北京，9B)C．氯水具有較強(qiáng)的氧化性，可用于漂白紙張、織物等(2018·海南，5D)D．清洗碘升華實(shí)驗(yàn)所用試管，先用酒精清洗，再用水清洗(2017·全國(guó)卷Ⅲ，9B)答案B解析B項(xiàng)，紅色褪去是HClO表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，碘易溶于酒精，可用酒精清洗碘，又由于酒精與水互溶，再用水清洗即可洗凈，正確。4．下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．ClO2具有還原性，可用于自來(lái)水的殺菌消毒(2017·江蘇，3B)B．向含I－的無(wú)色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液變成藍(lán)色，則氧化性：Cl2>I2(2015·廣東理綜，22C)C．為測(cè)定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照即可(2015·浙江理綜，8A)D．Cl2通入水中制氯水：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－(2020·江蘇，7A)答案B解析因二氧化氯具有氧化性，可用于自來(lái)水的殺菌消毒，A項(xiàng)錯(cuò)誤；向含I－的無(wú)色溶液中滴加少量新制氯水，發(fā)生反應(yīng)Cl2＋2I－=2Cl－＋I(xiàn)2，淀粉遇碘變藍(lán)，說(shuō)明氧化性：Cl2>I2，B