《第4 氯、溴、碘及其化合物.doc

第4讲 氯、溴、碘及其化合物训练（时间：45分钟满分：100分）一、选择题（本题共12题，每小题4分，共48分，每小题有一个或两个选项符合题目要求）下列物质属于纯净物的是（）A液氯B氯水C漂白粉D碘酒【答案】A【解析】液氯是指液态的Cl2，为纯净物；氯水是氯气的水溶液，碘酒是碘的酒精溶液，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，它们均为混合物。自来水厂常用Cl2给自来水消毒。若用自来水配制下列溶液，不会产生明显药品变质的是（）A石蕊试液B硝酸银溶液C硫化钠溶液D氯化铝溶液【答案】D【解析】用Cl2消毒后的自来水相当于很稀的氯水，石蕊可以被漂白，AgNO3溶液会发生反应Ag+Cl=AgCl，Na2S溶液中的S2易被Cl2氧化。为预防“H1N1”甲型流感，同学们每天用“84消毒液（NaClO溶液）消毒，下列说法正确的是（）ANaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性B1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移1 mol电子CNaClO溶液的漂白原理与SO2相同，与Na2O2不同D“84消毒液与“洁厕灵”（盐酸）共同使用，可达到既清洁又消毒的双重效果【答案】AB【解析】本题考查“84”消毒液的漂白原理。1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O转移1 mol电子，B正确；SO2的漂白原理是化合生成了不稳定的无色物质，而HClO、Na2O2的漂白原理是强氧化性，C错误；D中会发生Cl+ClO+2H+=Cl2+H2O，生成了有毒气体，D错误。甲、乙、丙三种溶液各含有一种X（X为Cl、Br或I），向甲中加淀粉溶液和新制的氯水变为橙色，将此溶液倒入丙，颜色无明显变化。由甲、乙、丙依次含有（）ABr、Cl、IBBr、I、ClCI、Br、ClDCl、I、Br【答案】B【解析】熟知有关卤素知识：单质氧化性为Cl2Br2I2，而对应阴离子的还原性为IBrCl碘单质可使淀粉变蓝，溴水颜色为橙色。由此可推断出甲中加入氯水和淀粉后溶液变为橙色，说明甲中含有Br，再加丙溶液无明显变化；则说明丙溶液中无I。氯化溴是由两种卤素互相结合而成的卤素化合物，其化学性质与C12相似，能与金属和非金属反应生成卤化物，能与水反应：BrCl+H2O=HBrO+HCl，下列有关：BrCl的性质的叙述中不正确的是（）A是较强的氧化剂B是一种化合物C能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝DBrCl与水的反应中，BrCl既是氧化剂又是还原剂【答案】D【解析】本题主要考查卤素互化物的知识。解题时应抓住题给信息：BrCl的化学性质与Cl2相似及BrCl与水反应的方程式。与卤素单质类似，BrCl也是一种较强的氧化剂，可以与KI反应生成碘单质。在组成上BrCl是卤素的共价化合物。BrCl中Cl为1价，Br为+1价，跟水反应，其化合价没有改变，所以BrCl与水的反应不属于氧化还原反应。下列物质的溶液在空气中长期放置，其pH的变化与图示相符的是（）Ca(ClO)2H2SO3氯水NaOH浓盐酸ABCD【答案】C【解析】Ca(ClO)2水解显碱性，H2SO3被氧化为H2SO4，最终变为HCl，呈碱性，不断挥发，pH增大。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氯水，溶液呈橙色，则含有Br【答案】D【解析】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，A错误；溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生，C错误；加入足量FeCl3溶液，KI与Fe3+反应产生单质碘，再用CCl4萃取后，取无色的水层并加入氯水，会置换出单质溴而使溶液呈橙色。下列物质中不能通过置换反应生成的是（）AF2BCOCFe3O4DS【答案】A【解析】由于F2氧化性太强，没有比F2氧化性更强的氧化剂来生成F2。其他选项的置换反应：CH2O(g) 高温 COH23Fe+4H2O(g) 高温 Fe3O4+4H22H2S+O2 点燃 2S+2H2O如图是一种检验某气体化学性质的实验装置，图中B为开关。如先打开B，在A处通入干燥Cl2，C中干燥红布条无变化；当关闭B时，C处红布条褪色。则D瓶中的溶液是（）A浓H2SO4B饱和食盐水C浓NaOH溶液D浓NaBr溶液【答案】B【解析】B打开时，干燥Cl2直接进入C试管，布条不褪色；B关闭时，Cl2先进入D瓶，由于C、D选项中的物质都和Cl2反应，Cl2不会进入C管；A选项中进入C管的仍然是干燥Cl2，布条不褪色；饱和NaCl溶液与Cl2不反应，但带出了水分，Cl2在潮湿情况下使布条褪色。10由于碘是卤素中原子半径较大的元素，可能呈现金属性。下列事实能够支持这个结论的是（）A已经制得了I2O5等碘的氧化物B在IBr、ICl等卤素互化物中碘元素表现正价C已经制得了I(NO3)3、I(ClO4)32H2O等离子化合物D碘（I2）易溶于KI等碘化物的溶液，形成I3【答案】C【解析】离子化合物能电离出阳离子，而且是简单的阳离子，即金属元素易失电子形成阳离子，能与酸根离子形成离子化合物，C项符合题意。11某学生做如下实验：第一步，在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是（）A氧化性ClOI2Br，且忽略溶液体积的变化），下列溶液中c(H+)与通入的Cl2的物质的量的关系图中正确的是（）【答案】B【解析】已知反应顺序为：H2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl，2HBr+Cl2=2HCl+Br2，由反应可知：当H2SO3被氧化完后，H+浓度增大，再氧化HBr时，H+浓度保持不变，B正确。二、非选择题（本题共4个小题，共52分）13（10分）取两支充满氯气的大试管，向第一支中加入5 mL蒸馏水，向第二支中加入5 mL KOH溶液，用软木塞塞紧试管口，用力振荡，片刻后观察到：（1）第一支试管上部空间呈色，溶液呈色，向溶液中加入有色布条的现象，滴入稀硝酸酸化的AgNO3溶液出现，说明，试管中发生反应的化学方程式为；（2）第二支试管中产生的现象是，发生反应的离子方程式为。【答案】（1）黄绿浅黄绿有色布条褪色白色沉淀氯气在水中的溶解度不大部分氯气与水反应有Cl生成Cl2+H2OHCl+HClO，HCl+AgNO3=AgCl+HNO3（2）黄绿色消失Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O【解析】（1）Cl2部分溶于水形成氯水，使溶液呈浅黄绿色；氯水中含有强氧化性的HClO，能漂白有色布条，氯水中含有HCl，与AgNO3反应生成白色AgCl沉淀。（2）加入KOH溶液充分振荡后，Cl2与KOH发生反应Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，试管内气体黄绿色消失，得无色溶液。14（14分）向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅。最后变成无色。完成下列填空：（1）写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式（如果系数是1，不用填写）： + + HIO3+ （2）整个过程中的还原剂是。（3）把KI换成KBr，则CCl4层变为色；继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HbrO3氧化性由强到弱的顺序是。（4）加碘盐中含碘量为2050 mgkg1。制取加碘盐（含KIO3的食盐）1 000 kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2L（标准状况，保留2位小数）【答案】（1）I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl（2）KI、I2（3）红棕HBrO3Cl2HIO3（4）10.58【解析】此题考查氧化还原反应方程式的配平，氧化剂和还原剂及氧化性强弱的判断，化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时，其将KI中的I元素氧化成碘单质；等CCl4层变紫色后，再滴加氯水时，其将碘单质进一步氧化成碘酸。（1）根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I元素的化合价从0+5，升高5价，Cl元素的化合价从0-1，降低1价，结合得失电子守恒和质量守恒， 可配平出：I2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl（2）分析整个过程中化合价升高的都是I元素，还原剂为KI和I2。（3）KI换成KBr时，得到的是溴单质，则其在CCl4中呈红棕色，继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将漠单质氧化成HbrO3，故其氧化性强弱顺序为HBrO3Cl2HIO3（4）综合写出反应方程式；KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算时，1 000 kg加碘食盐中含碘20 g，根据得失电子守恒：，解得V(Cl2)= 10.58L15（14分）通常状况下，X、Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素（稀有气体元素除外）；Y和Z均由元素R组成，反应Y+2I+2H+=I2+Z+H2O常作为Y的鉴定反应。（1）Y与Z的关系是（选填字母）。a同位素b同系物c同素异形体d同分异构体（2）将Y和二氧化硫分别通入品红溶液，都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别二者的实验方法。（3）举出实例说明X的氧化性比硫单质的氧化性强（用化学方程式表示）。（4）气体(CN)2与X化学性质相似，也能与H2反应生成HCN（其水溶液是一种酸）。HCN分子中含有4个共价键，其结构式是。KCN溶液显碱性，原因是（用离子方程式表示）。（5）加热条件下，足量的Z与某金属M的盐MCR3（C为碳元素）完全反应生成CR2和MmRn（m、n均为正整数）。若CR2质量为w1 g ，MmRn质量为w2 g ，M的相对原子质量为a，则MmRn中m : n = （用含w1、w2和a的代数式表示）。【答案】（1）c（2）加热褪色后的溶液，若溶液恢复红色，则原通入气体为SO2，若溶液不变红，则原通入气体是O3 。（3）2Fe+3Cl2 点燃 2 FeCl3，Fe+S FeS（或Cl2+H2S=2HCl+S）（4）HCNCN+H2OHCN+OH-（5）【解析】X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素，为Cl2，根据反应式Y+2I+2H+=I2+Z+H2O，可知Y中必含有“O”，其为气体单质，只能是O3，故Z是O2，据此可知Y和Z是同素异形体；O3的漂白是利用其强氧化性，是不可逆的，而SO2的漂白具有可逆性，受热能恢复原色，故可以加热区分；证明Cl2比S的氧化性强，可以从其单质的置换，氧化变价金属呈现的价态不同等多方面体现；HCN的结构简式为HCN，KCN溶液呈碱性，是由于其中的CN水解的缘故；足量的Z与盐完全反应生成CR2和MmRn，根据原子守恒，可知R为O，据此反应式可写为：O2+MCO3=CO2+MmOn44g（am+16n）w1w2解得16（14分）有关物质存在如图所示的转化关系（部分产物已省略）。通常C为气体单质，G为紫黑色固体单质。实验室中，常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H。请回答下列问题：（1）反应的化学方程式为。（2）F的电子式。（3）反应的离子方程式为。（4）写出另外一种实验室制取H的化学方程。【答案】（1）（2）MnO2+4HCl MnCl2+2H2O+Cl2（3）6I+ClO3+6H+=3I2+Cl+3H2O（4）2H2O2 MnO2 2H