【志鸿优化设计】2014届高考化学一轮复习 第八单元非金属及其重要化合物第1讲氯、溴、碘及其化合物练习1 苏教版

1 第八单元第八单元 非金属及其重要化合物非金属及其重要化合物 第第 1 1 讲讲 氯 溴 碘及其化合物氯 溴 碘及其化合物 考纲点击考纲点击 1 以 A 族为例 掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系 2 了解 A 族元素单质及其重要化合物的主要性质及应用 3 了解 A 族元素单质及其重要化合物对环境的影响 一 氯气 1 物理性质 颜色状态气味密度毒性溶解性 色 体 易液化比空气 有毒 常温常压下 1 体积的水能溶解 2 体积的氯气 2 化学性质 3 Cl2的生产原理 2 1 工业生产 称为 氯碱工业 a 处产物为 用 法验证 b 处产物为 用 试纸验证 现象 生成 溶液 用 试剂验证 现象 生成 Cl2的反应方程式 2 实验室制法 反应方程式 即时训练即时训练 1 1 生活中难免会遇到一些突发事件 我们要善于利用学过的知识 采取科学 有效的方法保护自己 如果发生了氯气泄漏 以下自救方法得当的是 A 只要在室内放一盆水 B 向地势低的地方撤离 C 观察风向 顺风撤离 D 用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤离 即时训练即时训练 2 2 化学小组用如图所示的装置制取氯气 下列说法不正确的是 A 该装置图中至少存在两处明显错误 B 该实验中收集氯气的方法不正确 C 为了防止氯气污染空气 必须进行尾气处理 D 在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出 二 氯的重要化合物 1 次氯酸 HClO 1 不稳定性 化学方程式为 2 弱酸性 比碳酸酸性 电离方程式为 3 强氧化性 具有 性 2 漂白粉 1 制取原理 2 漂白粉的主要成分 有效成分 3 漂白粉漂白原理 4 漂白粉失效原理 所以漂白粉必须 保 存 3 Cl 的检验 3 先加 酸化 再加入 溶液 若有 产生 证明有 Cl 存在 即时训练即时训练 3 3 在新制氯水中存在的各种粒子中 1 使氯水呈黄绿色的是 用化学式或离子符号填写 下同 2 能使硝酸银溶液产生白色沉淀的是 3 能使紫色石蕊溶液显红色的是 4 能使湿润的红纸褪色的是 5 能使无水硫酸铜变蓝的是 6 能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的是 三 溴 碘的提取及性质 1 溴 碘的提取 1 海水中的溴主要以 形式存在 被人们称为 元素 从海水中提取溴的一 般过程为 2 海水中的碘浓度很低 一般从海产品 如海带中提取 2 溴 碘的性质 1 单质的物理性质 Br2I2 颜色 状态 水中 溶解度不大溶解度不大 溶解性 有机溶剂中 2 化学性质 单质间的置换反应 Cl2与 KBr 反应 Cl2与 KI 反应 Br2与 KI 反应 以上实验说明了三种单质间的氧化性顺序为 即时训练即时训练 4 4 海带中含碘元素 从海带中提取碘有如下步骤 通入足量 Cl2 将海带焙烧成灰后加水搅拌 加 CCl4振荡 用分液漏斗分液 过滤 合理的操作顺序是 一 氯水的成分及性质 1 氯水的成分 1 Cl2溶于水的溶液叫 氯水 在氯水中大部分氯分子以 Cl2分子的形式存在于水中 少部分氯分子与 H2O 反应 所以新配制的氯水呈黄绿色 有刺激性气味 2 在新制氯水中存在三个平衡 Cl2 H2OH Cl HClO HClOH ClO H2OH OH 故新制氯水中存在的微粒有 三种分子 Cl2 H2O HClO 四种离子 H Cl ClO OH 极少量 2 氯水的性质 氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性 4 1 Cl2的强氧化性 2 HCl 的强酸性 3 HClO 的强氧化性 弱酸性和不稳定性 4 Cl 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 参与反应 的微粒 所加试剂实验现象离子方程式或解释 Cl AgNO3 溶液 白色沉淀 Cl Ag AgCl H Na2CO3 固体 有气泡产生 2H CO CO2 H2O 2 3 HClO 有色布条布条颜色褪去漂白性 Cl2 FeCl2 溶液 溶液变 棕黄色 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl Cl2 H2O SO2 黄绿色 褪去 SO2 Cl2 2H2O 4H 2Cl SO2 4 HClO H 石蕊溶液先变红后褪色酸性和漂白性 Cl2 H 镁粉 氯水的颜色褪 去并有气泡产 生 Mg Cl2 Mg2 2Cl Mg 2H Mg2 H2 3 液氯 新制氯水与久置氯水比较 液氯新制氯水久置氯水 分类纯净物混合物混合物 颜色黄绿色浅黄绿色无色 性质氧化性 酸性 氧化 性 漂白性 酸性 粒子种类 Cl2 Cl2 HClO H2O H Cl ClO OH H2O H Cl OH 因 HClO 的分解 久置的氯水变质为稀盐酸 故氯水通常随用随配 如需贮存备用 宜 放在棕色瓶中置于冷暗处 例 1 某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分 请根据下表回答问题 实验 序号 实验方法实验现象结论 将氯水滴加到 AgNO3溶液 中 生成白色沉淀 将氯水滴加到含有酚酞 的 NaOH 溶液中 淀粉 KI 试纸变蓝色氯水中含有 Cl2 将足量的氯水滴加到 Na2CO3溶液中 氯水中含有 H 1 实验 得出的结论 2 指出实验 和实验 中的 实验现象 3 实验 中 实验方法 的具体操作过程是 4 通过实验 的 实验现象 同学们得出两个不同的结论 这两个结论可能是 a b 请设计简单的实验证明哪一个是正确的 拓展应用拓展应用 1 1 新制氯水中含有多种粒子 某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质 做了如下实验 请你帮助完成 1 氯气能使湿润的红色布条褪色 使其褪色的微粒的化学式是 5 2 将氯水光照一段时间 溶液颜色逐渐变浅 其有关反应的化学方程式为 3 平衡常数表明了封闭体系的可逆反应在给定的温度下进行的程度 对于同一个类型 的反应 平衡常数越大 表明反应进行的程度越大 H2CO3HCO H Ka1 H2CO3 4 45 10 7 3 HCOCO H Ka2 HCO 5 61 10 11 32 3 3 HClOH ClO Ka HClO 2 95 10 8 请依据以上电离平衡常数 写出将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中所发生反应 的离子方程式为 4 饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓 HClO 溶液的方法之一 定性研究实验 a 在试管中加入过量的块状碳酸钙 再加入约 20 mL 饱和氯水 充分反应 有少量气 泡产生 溶液浅黄绿色褪去 b 过滤 将滤液滴在有色布条上 发现其比氯水的漂白性更强 c 为了确定反应产物 将滤液分为三份 分别进行以下实验 第一份与石灰水混合 立即产生大量白色沉淀 第二份与稀盐酸混合 立即产生大量无色气体 将第三份加热 看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生 经检测 上述实验中产生的无色气体均为 CO2 请回答 反应后所得的溶液漂白性增强的原因是 依据上述实验可推知 b 的滤液中的溶质除 CaCl2 HClO 外 还含有 二 氯气的实验室制备 1 反应的原理 用强氧化性物质 如 MnO2 KMnO4等 和浓盐酸反应 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 2 制气类型 固 液气 注意 KMnO4与浓盐酸的反应不需加热 3 收集装置 向上排空气法或排饱和食盐水法 Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小 6 4 净化装置 用饱和食盐水洗气法除去 HCl 再用浓硫酸干燥 5 尾气吸收装置 用强碱溶液吸收多余的 Cl2 防止污染空气 6 验满方法 1 将湿润的 KI 淀粉试纸靠近盛 Cl2的瓶口 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的瓶口 观察到试纸发生先变红后褪色的变化 则证明已集满 3 实验室制取 Cl2时 常常根据氯气的颜色判断是否收集满 7 注意事项 1 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 挥发 2 必须用浓盐酸 稀盐酸与 MnO2不反应 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 Ca OH 2在水中的溶解度小 溶液 中含 Ca OH 2量少 吸收不完全 特别提示特别提示 1 一套完整的制取气体的实验装置包括四个部分 发生装置 净化装置 收集或性质 验证装置 尾气处理装置 在组合装置制取气体时 可按此顺序选择需要的仪器和相应的 药品 对有毒气体必须有尾气处理装置 2 制 Cl2的装置 可适用于具有 固体 或液体 液体气体 特点的反应 例 2 某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备 Cl2的过程中有水蒸气和 HCl 挥 发出来 同时证明氯气的某些性质 甲同学设计了如下图所示的实验装置 支撑用的铁架台 省略 按要求回答问题 1 下列方法中 可制得氯气的正确组合是 MnO2和浓盐酸混合共热 KMnO4和浓盐酸混合 次氯酸钠和浓盐酸混合 K2Cr2O7和浓盐酸混合 KClO3和浓盐酸混合共热 A B C D 2 若用含有 0 2 mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2反应制取 Cl2 制得的 Cl2体积 标 准状况下 总是小于 1 12 L 的原因是 3 装置 B 的现象及作用是 装置 C 和 D 出现的不同现象说明的问题是 装置 E 的作用是 装置 F 中发生反应的离子方程式是 4 乙同学认为甲同学的实验有缺陷 不能确保最终通入 AgNO3溶液中的气体只有一种 为了确保实验结论的可靠性 证明最终通入 AgNO3溶液的气体只有一种 乙同学提出在某 两个装置之间再加一个装置 你认为装置应加在 与 之间 填装置字母序号 装置中应放 试剂 拓展应用拓展应用 2 2 某同学用下列装置制备并检验 Cl2的性质 下列说法正确的是 7 A 图中 如果 MnO2过量 浓盐酸就可全部消耗 B 图中 湿润的有色布条能褪色 将硫酸溶液滴入烧杯中 至溶液显酸性 结果有 Cl2生成 C 图中 生成蓝色的烟 D 图中 量筒中发生了加成反应 量筒内液面上升 量筒壁上有无色液滴出现 氯气的性质和用途探究 制备和性质结合设置实验题 是元素化合物部分的常见实验题型 为高质量解答此类实验题 应善于关注两条线思考问题 1 实验操作部分 理清相关气体制备的实验原理 以及与之相配套的除杂 干燥 尾 气处理等相关问题 同时结合考虑一些实验基本操作的考查点 如防倒吸 检查气密性等 等 2 知识内容部分 确认本实验涉及的有关物质的性质 注意筛选 以确保答题时在知 识内容方面的精准度 防止偏题或跑题 实验典例 为了讲授 氯气的性质和用途 李老师以二氧化锰和浓盐酸为主要原料 设计了如图 所示装置 其中 A 是连有注射器针头的橡皮管 针头已插入并穿过橡皮塞 进行了教学 试回答下列问题 1 乙中的现象是 丙中的现象是 丁中的现象 是 分离丁中液体的方法是 2 橡皮管连通后 分液漏斗中的气体压强p1与烧瓶中的气体压强p2的关系为 p1 p2 填 或 连接橡皮管的目的是 3 烧瓶内发生反应的离子方程式为 8 4 已知氯气与冷水的反应为 Cl2 H2OHCl HClO 你认为使有色布条褪色的是什么物质 试用实验验证你的推论 写出操作方法 假设和推论 1 海洋中有丰富的食品 矿产 能源 药物和水产资源等 如下图所示 下列有关说法正确的是 A 大量的氮 磷废水排入海洋 易引发赤潮 B 工段 中结晶出的 MgCl2 6H2O 可在空气中受热分解制无水 MgCl2 C 在工段 中溴元素均被氧化 D 工段 中除去粗盐中的 SO Ca2 Mg2 Fe3 等杂质 加入的药品顺序为 2 4 Na2CO3溶液 NaOH 溶液 BaCl2溶液 过滤后加盐酸 2 碘是一种与人的生命活动密切相关的元素 已知I2能溶于 NaOH 或 KI 溶液 反应 方程式分别为 3I2 6OH 5I IO 3H2O HIO 不稳定 易发生歧化反应 和 3 I2 I I 溴化碘 IBr 是一种卤素互化物 具有与卤素单质相似的性质 下列反应方 3 程式中不正确的是 A IBr 加入 Na2S 溶液中产生黄色浑浊 IBr S2 I Br S B IBr 加入 KI 溶液中 IBr 2I Br I 3 C IBr 加入 NaOH 溶液中 IBr 2OH IO Br H2O D IBr 加入 AgNO3溶液中 3IBr 5Ag 3H2O 3AgBr 2AgI IO 6H 3 3 对氯水处理或氯水与下列物质反应过程中不会产生气体的是 4 已知氯水中存在下列平衡 Cl2 H2OH Cl HClO 今有甲 乙 丙三瓶 等体积的新制氯水 浓度均为 0 1 mol L 1 如果在甲瓶中加入少量的 NaHCO3晶体 m mol 在乙瓶中加入少量的 NaHSO3晶体 m mol 丙瓶不变 片刻后 甲 乙 丙三瓶溶 液中 HClO 的物质的量浓度的大小关系是 溶液体积的变化忽略不计 A 甲 乙 丙 B 甲 丙 乙 C 丙 甲 乙 D 乙 丙 甲 5 2012 浙江杭州学军中学月考 NaCl 是一种化工原料 可以制备一系列物质 如图 下列说法正确的是 9 A 25 NaHCO3在水中的溶解度比 Na2CO3的大 B 石灰乳与 Cl2的反应中 Cl2既是氧化剂 又是还原剂 C 常温下干燥的 Cl2能用钢瓶贮存 所以 Cl2不与铁反应 D 如图所示转化反应都是氧化还原反应 6 由于用氯气对饮用水消毒 会使水中的有机物发生氯代 生成有机含氯化合物 对 人体有害 世界环保联盟即将全面禁止使用这种消毒方法 建议采用广谱性具有强氧化性 的高效消毒剂二氧化氯 ClO2 气体 ClO2极易爆炸 生产和使用时尽量用惰性气体稀释 避免光照 震动或加热 1 在 ClO2分子中氯元素的化合价是 2 欧洲一些国家用 NaClO3氧化浓盐酸来制取 ClO2 同时有 Cl2生成 且 Cl2体积为 ClO2的一半 表示这一反应的化学方程式是 3 我国广泛采用用干燥空气稀释的氯气 通入填有固体亚氯酸钠 NaClO2 的柱内制得 ClO2 表示这一反应的化学方程式是 和欧洲的方法相比 我国这一方法的主要优点是生产出的 ClO2中不含 Cl2杂质 10 参考答案参考答案 基础梳理整合基础梳理整合 一 1 黄绿 气 刺激性气味 大 2 2Na Cl22NaCl 产生白烟 点燃 2Fe 3Cl22FeCl3 产生棕色的烟 点燃 Cu Cl2CuCl2 产生棕黄色烟 点燃 H2 Cl22HCl 发出苍白色火焰 有白雾生成 工业制盐酸 点燃 H2 Cl22HCl 会发生爆炸 光照 Cl2 H2OHCl HClO Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 用于 Cl2的尾气处理或吸收多余的 Cl2 2Cl2 2Ca OH 2 Ca ClO 2 CaCl2 2H2O 用于制漂白粉 2FeCl2 Cl2 2FeCl3 2KI Cl2 2KCl I2 Na2S Cl2 S 2NaCl CH4 Cl2CH3Cl HCl 取代反应 光照 CH2 CH2 Cl2 加成反应 3 石墨 石墨 饱和食盐水 NaOH 溶液 1 电解饱和食盐水 H2 爆鸣 Cl2 湿润的 KI 淀粉 试剂变蓝 NaOH 酚酞 溶液变红 2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 通电 2 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 即时训练即时训练 1 1 D 解析 解析 氯气与水可发生化学反应 但反应慢且反应不充分 A 项错 氯气的密度大 于空气 所以 Cl2聚集在地势低的地方 故应向地势高的地方 逆风跑 B C 项均错 D 项中石碱水即为 Na2CO3溶液 可以吸收氯气 D 正确 即时训练即时训练 2 2 B 解析 解析 应使用酒精灯加热 尾气应处理 A C 项正确 用向上排空气法收集 Cl2方 法正确 B 项错误 在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯 气逸出 若有则变蓝 反之则不变色 D 项正确 二 1 1 2HClO2HCl O2 光 或 2 弱 HClOH ClO 3 漂白 2 1 2Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 2 CaCl2 Ca ClO 2 Ca ClO 2 3 Ca ClO 2 CO2 H2O CaCO3 2HClO 4 Ca ClO 2 CO2 H2O CaCO3 2HClO 2HClO2HCl O2 密封 光照 3 HNO3 AgNO3 白色沉淀 即时训练即时训练 3 3 答案 答案 1 Cl2 2 Cl 3 H 4 HClO 5 H2O 11 6 H 解析 解析 氯水中存在反应 Cl2 H2OHClO HCl 氯气是黄绿色气体 氯离子与银 离子结合生成白色氯化银沉淀 酸溶液能使紫色石蕊溶液变红 次氯酸具有漂白性 能使 湿润的红纸褪色 无水硫酸铜遇水变蓝 氯水中的 H 能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳 三 1 1 Br 海洋 2 1 深红棕色 紫黑色 液体 固体 易溶 易溶 2 Cl2 2KBr 2KCl Br2 Cl2 2KI 2KCl I2 Br2 2KI 2KBr I2 Cl2 Br2 I2 即时训练即时训练 4 4 答案 答案 核心归纳突破核心归纳突破 例 1 答案 答案 1 氯水中含有 Cl 2 溶液褪色 有气泡冒出 3 取一片 KI 淀粉试纸 置于表面皿或玻璃片上 用洁净的玻璃棒蘸取氯水 滴在 试纸上 4 a 氯水中含有 HClO 其漂白作用使溶液褪色 b 氯水中含有 H 中和 OH 使溶液褪色 向褪色后的溶液中滴加 NaOH 溶液至溶液显碱性 若溶液不再显红色 证明红色消失是 HClO 的漂白作用引起的 若溶液重新显红色 证明是 H 的中和作用引起的 解析 解析 根据氯水的成分 结合实验的特点 可根据现象判断可能的成分 如 加 AgNO3产生白色沉淀 可证明有 Cl 也可根据结论判断可能的现象 如 因为氯水中含 有 H 所以能发生反应 2H CO H2O CO2 即产生气体 而 是考查试纸的使用 2 3 基本操作 是由氯水的成分推断的验证性实验 拓展应用拓展应用 1 1 答案 答案 1 HClO 2 H2O Cl2HCl HClO 2HClO2HCl O2 光 3 Cl2 2CO H2O 2HCO Cl ClO 2 3 3 4 CaCO3消耗了氯水中的 HCl 使 H2O Cl2HCl HClO 平衡向右移动 HClO 浓 度增大 Ca HCO3 2 解析 解析 3 由电离平衡常数可知酸性大小为 H2CO3 HClO HCO 又因为 Na2CO3过量 3 所以 HCl HClO 与 CO反应均生成 HCO 4 由第二份实验可知溶液中一定含有 CO 2 3 3 或 HCO 由第三份实验可知溶液中一定含有 Ca2 综合可知溶液中一定无 CO 所 2 3 32 3 以溶液一定为 Ca HCO3 2 例 2 答案 答案 1 D 2 浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低 最终变为稀盐酸 反应不再产生 Cl2 3 白色固体变蓝 证明 Cl2中含有水蒸气 Cl2无漂白性 Cl2与 H2O 反应生成的 HClO 有漂白性 吸收 Cl2 Ag Cl AgCl 4 E F 湿润的 KI 淀粉试纸 或湿润的有色布条 解析 解析 本题结合实验主要考查 Cl2的性质 制法等 1 此题应用氧化还原反应原理进 行分析 用浓盐酸与强氧化剂反应制取氯气 上述 5 种组合中都有强氧化剂 所以 D 正确 2 由方程式可知若 0 2 mol HCl 完全反应 恰好生成标准状况下 1 12 L Cl2 但浓盐酸 的浓度随着反应的进行降低 稀盐酸不与 MnO2反应 3 依据题意 检验水用无水硫酸铜 依据氯气的物理性质 氯气易溶于四氯化碳 所以 E 的作用是吸收氯气 防止氯气进入 F 中干扰 HCl 的检验 4 经分析 HCl 中的氯气 经过 E 后不能确定是否完全除去 所以还应 检验 HCl 气体中是否还含有氯气 拓展应用拓展应用 2 2 B 解析 解析 MnO2不与稀盐酸反应 A 错误 烧杯中有 NaCl 和 NaClO 生成 依据 H2O Cl2H Cl HClO 可知加入硫酸使平衡左移 生成氯气 B 选项正确 C 选项 生成棕黄色的烟 错误 D 选项发生取代反应 错误 实验探究拓展实验探究拓展 12 实验典例 答案 答案 1 干红布条不褪色 湿红布条褪色 下层 CCl4层呈紫红色 分液 2 有利于球形分液漏斗里浓盐酸顺利流入烧瓶中 3 MnO2 4H 2Cl Mn2 Cl2 2H2O 4 HClO 实验验证方法 a 干燥的 Cl2不能使 干燥的有色布条褪色 说明 Cl2本身没有漂白作用 b 在干燥有色布条上滴加盐酸 结果 没有褪色现象 说明盐酸及水没有漂白作用 c 在干燥有色布条上滴加新制氯水 结果有 色布条褪色 在氯水中存在反应 Cl2 H2OHCl HClO 说明 HClO 有漂白作用 解析 解析 利用题图所示装置制备 Cl2 制得 Cl2通过浓硫酸 甲中 浓硫酸干燥 Cl2 Cl2 与干红布条不反应 乙中 Cl2与 H2O 反应生成的 HClO 起漂白作用 丙中 Cl2与 KI 溶液 反应生成 I2单质 CCl4萃取碘单质 溶液分层 丁中下层是 I2的 CCl4溶液 用向上排空 气法收集 Cl2 戊中 进行尾气吸收 己中 利用针头连接后 分液漏斗与烧瓶内气压相 等 有利于液体流下 演练巩固提升演练巩固提升 1 A 解析 解析 本题考查海水的综合开发与利用 海水中含有大量的氮 磷等元素能引 起赤潮 A 项正确 结晶出的 MgCl2 6H2O 需要在 HCl 气氛中制无水 MgCl2