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文档简介
考点17 氯、溴、碘及其化合物一、氯气1物理性质 当发生氯气泄漏时,人应向高处、逆风方向躲避。氯气的物理性质如下表:颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气态刺激性比空气大有毒可溶于水2化学性质(1)与金属反应反应现象化学方程式Na+Cl2剧烈燃烧,黄色火焰,大量白烟2Na+Cl22NaClFe+Cl2剧烈燃烧,棕褐色烟2Fe+3Cl22FeCl3Cu+Cl2剧烈燃烧,棕色烟,加水,溶液呈蓝绿色Cu+Cl2CuCl2(2)与非金属反应(氢气)点燃:H2+Cl22HCl。现象:H2在Cl2中能安静地燃烧,产生苍白色火焰,瓶口有白雾。光照:H2+Cl2 2HCl。现象:发生爆炸,瓶口有白雾。(3)与H2O反应化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO。(4)与碱液反应与NaOH溶液反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O(实验室制Cl2时尾气处理原理)与Ca(OH)2反应生成漂白粉制取反应原理:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂白粉的主要成分:CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分Ca(ClO)2。漂白反应原理:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO。(5)与还原性物质反应与KI反应:Cl2+2KI2KCl+I2。与FeCl2反应:Cl2+2FeCl22FeCl3。与SO2+H2O反应:Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl。Cl2与碱、水的歧化反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,1 mol Cl2与足量NaOH反应转移电子数为NA;由于Cl2+H2OHCl+HClO,是可逆反应,1 mol Cl2溶于水转移电子数小于NA。ClO类似于,酸性环境氧化性增强,但ClO又不同于NO,其在任何环境都体现氧化性,如ClO与I、Fe2+无论酸性环境还是碱性环境均不能大量共存。二、氯气的制法1氯气的实验室制法(1)反应原理MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2OMnO2也可用KMnO4、K2Cr2O7等氧化剂代替,如:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。(2)实验装置发生装置:用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的固液加热型制气装置。净化装置:饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,浓硫酸除去Cl2中的水蒸气。收集装置:向上排空气法或排饱和食盐水法。尾气处理:用 NaOH溶液吸收多余的Cl2,以防Cl2污染空气。(3)验满方法将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口,若观察到试纸立即变蓝,则证明已收集满。将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,若观察到试纸先变红后褪色,则证明已收集满。根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气体,则证明已收集满。实验室制取氯气的注意事项(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热时温度不宜过高,以减少HCl的挥发。(2)制取时一定要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,一旦浓盐酸变为稀盐酸,反应将不再发生。(3)尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。工业上常采用石灰乳来吸收Cl2。2氯气的工业制法工业上制氯气通常采用电解饱和食盐水的方法。制备原理:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2。三、次氯酸、次氯酸盐1次氯酸:HClO的结构式为HOCl(氧处于中心),电子式为。(1)弱酸性:一元弱酸,酸性比碳酸还弱。(2)不稳定性:次氯酸见光易分解:2HClO2HCl+O2,因此次氯酸要现用现配,保存在棕色试剂瓶中。(3)强氧化性:能使有色布条褪色,用作消毒剂、漂白剂。HClO和ClO都具有强氧化性:无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应。如硫酸亚铁溶液遇漂白粉发生反应:2Fe2+5ClO+5H2O2Fe(OH)3+Cl+4HClO;漂白粉遇亚硫酸盐发生反应:Ca2+ClO+Cl+CaSO4。可用于杀菌、消毒;漂白有色物质。2漂白粉:(1)成分:主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,属于混合物,有效成分是Ca(ClO)2。(2)制取原理:2Cl2 +2Ca(OH)2CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O。(3)化学性质:水溶液呈碱性,具有强氧化性。(4)漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO。(5)久置失效原理:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO、2HClO2HCl+O2,必须密封保存。说明:氯气用于杀菌消毒时,起作用的是HClO,而HClO不稳定,难以保存。所以在工业上用Cl2与石灰乳反应制成漂白粉,便于贮存和运输。3Cl的检验:,含Cl。注意:检验卤素离子时加入稀硝酸是为了防止等离子的干扰。四、卤素单质性质的递变性、相似性和特殊性1物理性质:Br2是一种深红棕色液体,易挥发;I2是一种紫黑色固体,易升华。Br2溶解在水中的颜色是黄色橙色,I2溶解在水中的颜色是深黄色褐色,Br2溶解在CCl4中的颜色是橙色橙红色,I2溶解在CCl4中的颜紫色深紫色。物理性质的递变性:2化学性质相似性和特殊性:(1)卤素单质性质的特殊性都能与大多数金属反应:2Fe+3Br22FeBr3;I2+FeFeI2;都能与H2反应:H2+X22HX;都能与H2O反应:X2+H2OHX+HXO(F2例外);都能与碱液反应:X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O(F2例外)。(2)卤素单质性质的特殊性Br2是常温下唯一呈液态的非金属性单质;液溴易挥发且有毒,通常用水液封来保存。I2易升华,I2遇淀粉变蓝。Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。氟元素无正价,F2与H2O发生置换反应生成O2(2F22H2O=4HFO2)。3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、BrF3、ClF3。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、H2O、NaOH等反应:2IBr+2MgMgBr2+MgI2。注意:卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如:ICl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+H2OHBr+HIO,IBr+2NaOHNaBr+NaIO+H2O。4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X2,把SCN当作X。5卤素单质氧化性强弱的实验探究方法(1)卤素单质间的置换。将Cl2通入NaBr溶液中发生反应:Cl2+2NaBrBr2+2NaCl。说明氧化性:Cl2 Br2。将溴水滴入KI淀粉溶液中,溶液变成蓝色,发生反应:Br2+2KII2+2KBr。说明氧化性:Br2I2。(2)与氢气化合的难易程度,越易化合,则氧化性越强。H2与Cl2的混合气体光照爆炸;H2与Br2的混合气体加热才能反应;H2与I2反应很困难。说明氧化性:Cl2Br2I2。(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的热稳定性越来越差,说明元素的非金属性:ClBrI。6海水提取溴(1)流程 (2)发生反应的化学方程式2NaBrCl2=Br22NaCl;Br2SO22H2O=2HBrH2SO4;2HBrCl2=2HClBr2。7海带中提取碘(1)流程(2)发生反应的化学方程式:Cl22I=I22Cl。8卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液沉淀法未知液生成(2)置换萃取法未知液有机层呈(3)氧化淀粉法检验I未知液蓝色溶液,表明含有I考向一 氯气的性质 典例1 Cl2是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如表所示:包装钢瓶储运要求远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质;设置氯气检测仪泄漏处理NaOH、NaHSO3溶液吸收下列解释事实的方程式不正确的是A电解饱和食盐水制取Cl2:2Cl2H2O2OHH2Cl2B氯气用于自来水消毒:Cl2H2O2HClClOC浓氨水检验泄露的氯气,产生白烟:8NH33Cl2=6NH4ClN2D氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用:HSOCl2H2O=SO3H2Cl【解析】电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠,离子方程式为2Cl2H2O2OHH2Cl2,故A正确;HClO为弱酸,不能完全电离,离子方程式为Cl2H2OHClHClO,故B错误;氯气具有强氧化性,可氧化氨气为氮气,同时生成氯化铵,方程式为8NH33Cl2=6NH4ClN2,故C正确;Cl2与NaHSO3发生氧化还原反应生成SO,反应的离子方程式为HSOCl2H2O=SO3H2Cl,故D正确。【答案】B1分别向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种,经过振荡,现象如图所示,则甲、乙、丙中注入的液体分别是AgNO3溶液NaOH溶液水ABCD归纳拓展1常考的含氯化合物近几年高考对含氯化合物的考查,不仅仅局限于HClO和NaClO、Ca(ClO)2等,还涉及ClO2、NaClO3、NaClO2、KClO3等物质。(1)1价的HClO 、NaClO和Ca(ClO)21价的含氯化合物一般具有很强的氧化性和漂白性,是常用的强氧化剂或漂白剂。如Ca(ClO)24HCl(aq)= CaCl22Cl22H2O;2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO3Cl5H2O (FeO强氧化剂)。(2)4价的ClO2ClO2是一种新型净水剂,具有很强的氧化性,如2ClO2Na2O2= 2NaClO2O2(3)5价的NaClO3、KClO35价的氯元素具有较强的氧化性,是常用的氧化剂。如KClO36HCl=KCl3Cl23H2O;2KClO32KCl3O2。2有效氯含量有效氯含量的实质是指每克的含氯化合物中所含氧化态氯的氧化能力相当于多少克氯气的氧化能力。其本质是氧化还原反应的电子得失守恒。如ClO2有效氯含量的计算方法如下,设ClO2的有效氯含量为x,则52,考向二 氯水的性质和变化典例1 下列关于氯水的叙述正确的是新制氯水中只含Cl2和H2O新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色氯水光照时有气泡冒出,该气体为Cl2氯水放置数天后,溶液的酸性将减弱新制氯水呈黄绿色,久置氯水呈无色新制氯水漂白作用强,久置氯水无漂白作用ABCD【解析】新制氯水中还含有HClO、H+、Cl-等,错误;新制氯水中含有盐酸和次氯酸,其中盐酸能使蓝色石蕊试纸变红,次氯酸具有漂白性能使试纸的红色褪去,正确;氯水光照时有气泡冒出,是因为生成的HClO见光分解,产生氯化氢和氧气,错误;氯水放置数天后,由于次氯酸见光易分解生成HCl,故久置的氯水为HCl的溶液,酸性增强,错误;因新制氯水中含有氯气,所以新制氯水呈黄绿色,久置氯水中无氯气,所以呈无色,故正确;新制氯水中有HClO,而久置氯水中无HClO,正确。故答案选D项。【备注】氯水中有多种化学物质,故性质较复杂。(1)观察氯水颜色,呈黄绿色,说明新制氯水中含有大量Cl2;(2)氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色,证明氯水中含有H+、HClO;(3)向氯水中滴加饱和NaHCO3溶液,有气泡出现,证明氯水中含有H+;(4)向氯水中滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明氯水中含有Cl-。【答案】D2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,减小B通入少量SO2,溶液漂白性增强C加入少量的碳酸氢钠粉末,pH增大,溶液漂白性增强D光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱氯水的多种成分与多种性质的对应关系1氯水的成分三分四离氯水中存在三个平衡:(1)Cl2+H2OHCl+HClO,(2)HClOH+ClO,(3)H2OH+OH。根据可逆反应的特点,即可得出新制氯水中存在的各种微粒。2氯水的多重性质新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质:Cl2的强氧化性;HCl的强酸性;HClO的强氧化性、弱酸性;Cl的性质。在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同。考向三 氯气制备与性质实验考查典例1 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Cl2,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MnO2混合,在一定条件下反应,转移1 mol电子【解析】A项,该装置的错误有:没有用酒精灯加热,MnO2不与浓盐酸发生反应,从而得不到Cl2;装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发;没有除杂装置;没有进行尾气处理;B项,Cl2的密度比空气大,该收集方法正确;C项,要得到干燥纯净的Cl2,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,根据反应:MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O,盐酸浓度变稀后便不再反应,使产生的Cl2的物质的量小于0.5 mol,转移的电子小于1 mol。【答案】A3如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(加热及夹持装置已略)。(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,相应的化学方程式为 。(2)装置B中饱和食盐水的作用是 。同时装置B亦是安全瓶,当C中发生堵塞时,B中的现象为 。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,因此C中、依次放入的物质为 (填字母)。选项abcd干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条碱石灰硅胶浓硫酸无水氯化钙湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓慢通入一定量的氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为色,说明氯的非金属性大于溴的。(5)打开活塞,将装置D中少量溶液滴入装置E中,振荡。观察到的现象是。(6)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余的氯气,试写出相应的离子反应方程式:。考向四 卤离子的检验典例1 下列能够检验出KI中是否含有Br的实验是A加入足量的新制氯水,溶液变色则有BrB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BrD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Br;B项,Br和I均能使酸性KMnO4溶液褪色;C项,加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层是萃取I2而显色,并没有Br2产生。【答案】D4鉴别NaCl、NaBr、NaI溶液可以选用的试剂是碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3 溶液氯水、苯氯水、己烯ABCD1下列有关Cl2的说法中,不正确的是ACl2是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体BCl2能与水反应生成盐酸和次氯酸C工业上用Cl2和石灰水为原料制造漂白粉D红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,产生棕色烟2下列关于卤素(用X表示)的叙述,错误的是A卤素单质与水反应均可用X2H2O=HXOHX表示BHX都极易溶于水,它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小C卤素单质的颜色由F2I2随相对分子质量增大而变深DX的还原性依次为FClBrBr2I27将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO和两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。下列说法不正确的是A反应中转移电子的物质的量是0.21 molB的生成可能是由于温度升高引起的C苛性钾溶液中KOH的质量是16.8 gD一定有3.36 L氯气参加反应8ClO2是一种高效安全的绿色杀菌剂,下列有关ClO2的制备与杀菌作用的说法中不合理的是A可用Cl2和NaClO2反应制备ClO2,其中n(氧化剂)n(还原剂)=12BClO2在强碱性环境中使用失效:2ClO2+2OH-+H2OCClO2处理饮用水时残留的,可用FeSO4除去: +2Fe2+4H+2Fe3+Cl-+2H2OD等物质的量的ClO2的杀菌效果比Cl2、HClO的强9以电石渣主要成分为Ca(OH)2和CaCO3为原料制备KClO3的流程如下:(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化学方程式为_。(2)氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为:6Ca(OH)26Cl2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为_(填化学式)。滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比nCa(ClO3)2 nCaCl2_15(填“”、“”或“”)。10在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:(1)步骤加Fe粉的目的是_。(2)写出步骤中反应的离子方程式_。(3)上述生产流程中,可以循环利用的副产物是_。(4)操作的名称是_,选用的试剂是_。(5)AgI见光易变黑,其原因(用化学方程式表示)_,写出AgI两种主要用途_和_。11某化学兴趣小组利用如图装置制取氯气并探究其有关性质。(1)装二氧化锰的仪器的名称是_。(2)正确连接装置后,如何检验A装置的气密性_。(3)室温下,将多余的Cl2用100 mL 1.7 molL1的NaOH溶液完全吸收。对吸收后的溶液进行分析化验,测得其pH等于13(不考虑反应前后溶液的体积变化),ClO和ClO的物质的量浓度之比为51。请回答:吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为_mol。被氧化的氯气的物质的量为_mol。(4)通二氧化硫和氯气一段时间后,甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色,而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅。试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题。试分析甲同学实验过程中,品红溶液不褪色的原因:_,其涉及反应的离子方程式为_。你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的?_。(5)下列装置可用于尾气处理的是(夹持仪器已略去)_(填序号)。(6)请你帮该小组同学设计一个实验,证明装置B中的Na2SO3已被氧化:_。浙江真题题组12018浙江11月选考下列化学反应中溴元素仅被氧化的是A2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2 BBr2+2NaI=2NaBr+I2C3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O DHBr+NaOH=NaBr+H2O22018浙江11月选考下列说法不正确的是A电解熔融氯化镁可制取金属镁B电解饱和食盐水可制取氯气C生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅D接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石32017浙江11月选考下列说法不正确的是A干冰可用于人工降雨 B碘酸钾可用作加碘食盐的添加剂C碳酸钠是发酵粉的主要成分 D次氯酸钙是漂白粉的有效成分全国真题题组12019新课标 固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是A冰表面第一层中,HCl以分子形式存在B冰表面第二层中,H+浓度为5103 molL1(设冰的密度为0.9 gcm3)C冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变D冰表面各层之间,均存在可逆反应HClH+Cl22016上海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32016新课标III化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是化学性质实际应用AAl2(SO4)3和小苏打反应泡沫灭火器灭火B铁比铜金属性强FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板C次氯酸盐具有氧化性漂白粉漂白织物DHF与SiO2反应氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记42015新课标全国卷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Cl2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SO2将其还原吸收52015北京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)A该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2+2OHClO+Cl+H2OB该消毒液的pH约为12:ClO+H2OHClO+OHC该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2H+Cl+ClOCl2+H2OD该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ClOHClO+CH3COO变式拓展1【答案】B【解析】甲中气体和溶液都无色,说明不存在氯气,是加入NaOH溶液;乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊,说明不存在氯气且溶液中生成了白色沉淀,是加入AgNO3溶液;丙中气体和溶液都呈浅黄绿色,说明存在氯气分子,是加入水。2【答案】C【解析】饱和氯水不能再溶解Cl2,各成分的浓度不变,A错误;SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4,Cl2+H2OH+Cl+HClO的平衡左移,HClO浓度降低,漂白性减弱,B错误;加入少量NaHCO3粉末,消耗H+,使上述平衡正向移动,HClO的浓度增大,C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错误。3【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O(2)除去Cl2中的HCl B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱(3)d(4)黄(5)E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色(6)+Cl2+H2O+2Cl+2H+【解析】(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水。(2)饱和食盐水可吸收HCl,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;若装置C堵塞,B中压强增大,长颈漏斗中液面会上升,形成水柱。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,则可通过将Cl2依次通入湿润的有色布条、干燥剂、干燥的有色布条来验证氯气的漂白性。中应放固体干燥剂,所以选d。(4)当向D中缓慢通入少量氯气时,Cl2+2NaBrBr2+2NaCl,所以可以看到无色溶液逐渐变为黄色。(5)打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和苯的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡后观察到的现象:E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色。(6)Cl2具有氧化性,可将氧化为。4【答案】C【解析】氯水中的Cl2分别与NaBr、NaI反应:2NaBr+Cl22NaCl+Br2,2NaI+Cl22NaCl+I2,均可被CCl4萃取,通过观察CCl4中颜色的不同可鉴别,正确;Cl、Br、I分别与Ag+反应,产生白色沉淀AgCl,浅黄色沉淀 AgBr,黄色沉淀AgI,且均不溶于稀HNO3,可鉴别,正确;同类似,可鉴别,正确。考点冲关1【答案】C【解析】ACl2是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体,故A正确;BCl2能与水反应生成盐酸和次氯酸,Cl2H2OHClHClO,故B正确;C氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,工业上用Cl2和石灰乳为原料制造漂白粉,故C错误;D氯气与铁反应生成氯化铁,反应产生棕色的烟,故D正确;答案为C。2【答案】A【解析】卤素单质中,氟气和水之间反应生成HF和O2,不符合X2H2O=HXOHX,故A错误;卤素原子得电子的能力越强,HX的热稳定性越强,卤素原子的得电子能力随X的核电荷数的增加而减小,所以HX的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小,故B正确;卤素单质的颜色从上到下逐渐加深,由F2I2依次是浅黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色,故C正确;卤素单质的氧化性从上到下逐渐减弱,对应离子的还原性FClBrFe2+ Br- Cl-。A项,当有氯气通入时I-先被消耗,说明n(I-)一开始就下降,A项错误;B项,当有氯气通入时,氯气先与I-反应,当I-反应完全时,Fe2+ 开始反应,n(Fe2+)下降,B项正确;C项,当通入氯气2.24 L后Br-才开始反应,n(Br-)才下降,C项错误;D项,当有氯气通入并开始反应时,n(Cl-)一直增大,D项错误。6【答案】D【解析】浓盐酸与KMnO4反应可产生Cl2,处变蓝,可说明氧化性Cl2I2,处变橙色,可说明氧化性Cl2Br2,该实验不能说明氧化性Br2I2,D项错误。7【答案】D【解析】氯气和氢氧化钾溶液反应生成次氯酸钾、氯化钾和氯酸钾,根据图像知n(ClO)0.06 mol,n()0.03 mol,故转移电子物质的量0.06 mol(10)0.03 mol(50)0.21 mol,A正确;根据图像知,氯气和氢氧化钾先生成次氯酸钾,且该反应是放热反应,随着温度的升高,氯气和氢氧化钾反应生成氯酸钾,所以氯酸根离子的生成是由于温度升高引起的,B正确;根据电子转移守恒可知n(Cl)0.21 mol,根据物料守恒可知n(K)n(Cl)n(ClO)n()0.21 mol0.06 mol0.03 mol0.3 mol,则n(KOH)0.3 mol,则氢氧化钾的质量0.3 mol56 gmol116.8 g,C正确;根据氯原子守恒可知参加反应的氯气为0.15 mol,氯气的状态未知,不能确定其体积,D错误。8【答案】C【解析】A项,Cl2和NaClO2反应制备ClO2的化学方程式为2NaClO2+Cl22NaCl+2ClO2,NaClO2作还原剂,Cl2作氧化剂,n(氧化剂)n(还原剂)=12,不符合题意;B项,ClO2在强碱性环境中发生反应2ClO2+2OH-+H2O,不符合题意;C项,所给离子方程式得失电子不守恒、电荷不守恒,正确的离子方程式应为+4Fe2+4H+ 4Fe3+Cl-+2H2O,且若加入FeSO4会引入,影响水质,应选用FeCl2,符合题意;D项,ClO25e-Cl-,Cl22e-2Cl-、HClO2e-Cl-,不符合题意。【备注】判断B、C项的正误时,可综合利用原子守恒、得失电子守恒和电荷守恒。9【答案】(1)2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O(2)CaCO3、Ca(OH)2【解析】(1)Cl2与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2和CaCl2,配平。(2)电石渣中含有不溶于水的CaCO3及溶解度较小的Ca(OH)2,滤渣为CaCO3、Ca(OH)2。因为Ca(OH)2与Cl2还可以发生反应生成Ca(ClO)2和CaCl2,Ca(ClO)2少量分解也会生成CaCl2,所以Ca(ClO3)2含量偏低。10【答案】(1)使碘化银转化成碘化亚铁(FeI2)和单质银(或将难电离的碘化银转化成可溶的碘化亚铁)(2)2Fe24I3Cl2=2I22Fe36Cl(3)Ag(或AgNO3)(4)萃取分液CCl4(5)2AgI2AgI2人工降雨感光材料(或人工降雨、热电池)【解析】(1)富碘卤水中含有I,加入硝酸银发生反应:AgI=AgI,过滤水洗后为AgI,加入Fe搅拌,可得Ag和FeI2。(2)FeI2具有还原性,与充足的氯气发生氧化还原反应生成I2和FeCl3,反应的化学方程式为2FeI23Cl2=2I22FeCl3。(3)由流程图可看出,副产物为Ag,由于加入的Fe过量,所以在甲中先加入稀硫酸除去Fe,再加入稀硝酸与Ag反应制得AgNO3溶液,所以Ag(或AgNO3)可循环利用。(4)碘在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,CCl4和水不互溶,且CCl4和碘不反应,分离I2和FeCl3溶液方法是加入CCl4有机溶剂进行萃取、分液。(5)2AgI2AgI2,因此AgI见光易变黑,AgI的主要用途有人工降雨、感光材料等。11【答案】(1)圆底烧瓶(2)用止水夹夹住A、B之间的橡胶管,打开A装置中分液漏斗的活塞与旋塞,向其中注水。若一段时间后,液面不再下降,说明气密性良好;反之,则气密性差(3)0.160.03(4)控制SO2和Cl2按物质的量之比11进气SO2Cl22H2O=SO2Cl4H控制SO2和Cl2进气的物质的量,使之不相等(5)d(6)取少量B中溶液于试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体,再向其中滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明B中的亚硫酸钠已被氧化(其他合理答案均可)【解析】(2)用止水夹夹住A、B之间的橡胶管,打开A装置中分液漏斗的活塞与旋塞,向其中注水。若一段时间后,液面不再下降,说明气密性良好;反之,则气密性差。(3)反应前NaOH的物质的量为0.1 L1.7 molL10.17 mol,反应后溶液pH等于13,则反应后氢氧化钠的物质的量浓度为0.1 molL1,故反应后NaOH的物质的量为0.1 L0.1 molL10.01 mol,吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为0.17 mol0.01 mol0.16 mol。ClO和ClO的物质的量浓度之比为51,发生的反应为8Cl216NaOH=5NaClONaClO310NaCl8H2O,则反应掉的氯气的物质的量为0.16 mol0.08 mol,其中被氧化的氯气生成ClO和ClO,物质的量为0.08 mol0.03 mol。(4)氯气、二氧化硫和水反应生成盐酸和硫酸,盐酸和硫酸没有漂白性,所以控制SO2和Cl2按物质的量之比11进气,反应的离子方程式为SO2Cl22H2O=SO2Cl4H。让氯气或二氧化硫过量可使品红溶液变得越来越浅,所以控制SO2和Cl2进气的物质的量,使之不相等。(5)广口瓶密闭,且导管没有伸入液面下,故a错误;导管没有伸入液面下,故b错误;浓硫酸不能用来吸收SO2、Cl2,故c错误;二氧化硫和氯气都能与氢氧化钠溶液反应,且该装置可防倒吸,所以该装置可用于SO2、Cl2的尾气处理,故d正确。(6)证明Na2SO3已被氧化相当于检验B中溶液中存在硫酸根离子,实验方法为取少量B中溶液于试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体,再向其中滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明B中的亚硫酸钠已被氧化。直通高考浙江真题题组1【答案】A【解析】A、溴化钠中溴元素化合价升高被氧化作还原剂,选项A符合;B、溴单质中溴元素化合价降低被还原作氧化剂,选项B不符合;C、溴单质既是氧化剂又是还原剂,被氧化生成溴酸钠,被还原生成溴化钠,选项C不符合;D、反应属于中和反应,各元素化合价不变,不属于氧化还原反应,选项D不符合。答案选A。2【答案】C【解析】A、制取金属镁时,由于镁的活泼性很强,故一般电解熔融的氯化镁制取,选项A正确;B、电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,可制取氯气,选项B正确;C、生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英,选项C不正确;D、接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石,硫与氧气反应生成二氧化硫或煅烧硫铁矿生成二氧化硫,选项D正确。答案选C。3【答案】C【解析】A干冰气化会吸收大量的热,使得周围温度急剧降低,使水蒸气液化,能够形成人工降雨,故A正确;B常温下,碘酸钾在空气中很稳定,因此用作加碘食盐的添加剂,故B正确;C发酵粉的主要成分是碳酸氢钠,故C错误;D漂白粉的主要成分有次氯酸钙和氯化钙,其中次氯酸钙是漂白粉的有效成分,故D正确;故选C。全国真题题组1【答案】D【解析】由示意图可知,在冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附,第二层中氯化氢溶于水中并发生部分电离,第三层主要是冰,与氯化氢的吸附和溶解无关。A项、由图可知,冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附,氯化氢以分子形式存在,故A正确;B项、由题给数据可知,冰的表面第二层中氯离子和水的个数比为104:1,第二层中溶解的氯化氢分子应少于第一层吸附的氯化氢分子数,与水的质量相比,可忽略其中溶解的氯化氢的质量。设水的物质的量为1mol,则所得溶液质量为18g/mol1mol=18g,则溶液的体积为103L/ml=2.0102L,由第二层氯离子和水个数比可知,溶液中氢离子物质的量等于氯离子物质的量,为104mol,则氢离子浓度为=5103mol/L,故B正确;C项、由图可知,第三层主要是冰,与氯化氢的吸附和溶解无关,冰的氢键网络结构保持不变,故C正确;D项、由图可知,只有第二层存在氯化氢的电离平衡HClH+Cl,而第一层和第三层均不存在,故D错误。故选D。【点睛】本题考查氯化氢气体在冰表面的吸附和溶解。侧重考查接受、吸收、整合化学信息的能力及分析和解决化学问题的能力,注意能够明确图像表达的化学意义,正确计算物质的量浓度为解答关键。2【答案】A【解析】在氯水中存在
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