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文档简介
第01讲氯及其重要化合物
目录
01考情透视目标导航.............................................................
02知识导图思维引航.............................................................
03考点突破•考法探究.............................................................
考点一氯气「氯水、含氯化合物.................二..............................
知识点1氯气的性质.................................................................
知识点2氯水性质的多重性...........................................................
知识点3次氯酸和次氯酸盐的性质.....................................................
重
考向2氯水的成分及其实验探究.......................................................
思维建模氯水的成分和特性
考向3次氯酸与次氯酸盐的性质及应用.................................................
考点二氯气的实验室制取...........................................................
知识点1制取原理..................................................................
知识点2制取过程..................................................................
知识点3实验装置..................................................................
考向1氯气的实验室制取............................................................
重
考点三卤素的性质及x-的检验......................................................
知识点1卤素单质性质的相似性和递变性..............................................
知识点2卤素离子的检验方法........................................................
考向1卤素的性质..................................................................
考向2卤素离子的检验..............................................................
04真题练习•命题洞见.............................................................
01
考情解码-命题预警
考点要求考查形式2024年
氯及其化合物的13选择题
安徽卷T3(B项),2分安徽卷T4(A项),2分
性质与应用口非选择题
考情分析:
安徽卷对氯及其化合物的考查,在近两年试题中均有所体现,主要考查氯及其化合物的转化关系,且只是
作为一个选项出现,属于对基础知识的考查,难度不大。未来依然会采取这种命题形式,另外需要注意对
氯气及氯的化合物制备的考查,也可能会出现。
swt标二
1.掌握氧气的性质和实验室制法。
2.了解次氟酸及其盐的性质和用途。
3.了解氯及其重要化合物对环境的影响。
02
体系构建-思维可视
黄绿色气体
■密度大于空气
物理性质-
■有刺激性气味(有毒)
1体积水溶解2体积氯气
Cb+2Na=A=2NaCI
与金属单质反应--3d+2Fe=A=2FeCh产生红棕色的姻
Ch+Cu=A=CuCh产生棕黄色的烟
与非金属单质_Ch+Hz=点燃=2HCI(安静的燃烧产生苍白色火焰)
(H?)反应一(氯气和氢气混合光照会爆炸)
与水反应-[Cb+H:OnHCkHCIO(次氨酸,不稳定易分解,有强氧化性)
离子方程式Cl?+HzO^H+CI+HCIO
化学性质-(Ck+2NaOH==NaCI+NaCIO+H,O—用氢氧化钠进行尾气处理
,与碱反应一
I2CI"2Ca(OH)2==CaClz+Ca(OH)2+2HQ
湿润的氯气具有
漂白性—Q本身没有漂白性,生成次氯酸具有漂白性,可以使指示剂褪色
漂白性
3CI:(不足)+2P=点燃=2PCh
氯单质
5CI:(旗)+2P=点燃=2PCh
拓展,氯气与其
2FeCI:+Cb==2FeCl3
他物质发生反应
Cll+SOI+2HzO==HISO4+2HCI
2KI+CII==2KCI+L
(MnCh+4HQ(浓)=A=MnClz+C/+2HQ
W-\
IMnO?+2Q(浓)+4H==Mrv+CH+2HQ
发生装置:固液混合加热
(除HQ:饱和食盐水,氯气溶解都变小!氯化氢溶于水
净化装置T
i除水:浓硫酸
装置,观察颜色
实验室制备一c向上排空气
收集装置7排饱和食盐水验满方法一湿润的淀粉-碘化钾试纸:变蓝
〔湿润的蓝色石密试纸:先变红后褪色
尾气处理:氢氧化钠溶液
氯气制备
高猛酸钾和浓盐酸(高铳酸钾f2KMnO4+16HCI==2KCI+2MnCb+5Cht+8H,O
其他实验室制备氧化性更强,不需要加热)I2MnO,+10CI(浓)+16H==2Mrv+5cl2I+8HQ
氯气的反应
氯酸钾和浓盐酸一KC4+6HQ(浓)==KQ+3Qz1+3HQ
HR制备氯气一2NaQ+2HQ=通电=2NaOH+H-QJ
弱酸性,比碳酸酸性弱
(次氯酸—化学性质--强氧化性
不稳定性
CI2+H2O^H-4-CI+HCIO
新制氯水中主要存在
,
HCIOoH—CIO粒子。2、曰0、
氯水中发生反应一
HCIO.H\Cl\
'H2O^H*+OH-
CIO\0H-
2HCIO=光照=2H—2C|-+CM
Ck—氧化性—能氧化Fe/、Br、I等
次氯酸与-氨水成分及探究
次氯酸盐,Ch—生成沉淀—加入AgNCL溶液产生白色沉淀
使湿润的有色布条
新制氯水(混合或品红溶液褪色
pH试纸不能测定
物)、HCIO—漂白性一
是紫色石蕊先变氨水pH值
红后褪色
u.距枇加入活泼金属、碳酸盐(碳酸氢
H一酬一盐)等产生气泡
r消毒液NaCIO—不可以与洁厕灵(HCI)混合使用,产生有毒Cb
次氯酸盐—用途
飞漂白粉Ca(CIO)2—Ca(CIO)2+CO2+H2O==CaCO3l+2HCIO
氯离子检验—用酸化过的硝酸银:排除碳酸根的影响
卤素单质的物理性质
相似性—CI2和水反应,Br2和水反应
卤素单质的化学堂亦枇
—■递变性一CL>Brz>|2
卤素单质之间的置换一CI2+2NaBr==2NaCI+Br2
其他卤素单质
Ch:白色沉淀,Ag-+CI==AgCll
酸化的硝酸银一・Br:浅黄色沉淀,Ag-+Br==AgBrl
I-:黄色沉淀,Ag*+l==Agll
卤素离子检验一用氯水和四氯化_先加四氯化碳,(Q下层为紫红色
碳检验Br、「再加氯水-IBr2:下层为橙红色
用氯水和淀粉检验I
■03
核心突破-靶向攻坚
PU
♦考点一氯气、氯水、含氯化合物♦
知识点1氯气的性质
i.氯气的物理性质
颜色气味密度特性
黄绿色刺激性气味比空气大易液化
2.氯气的化学性质
U)氧化性
与Fe(写化学方程式,下同):2Fe+3CU^=2FeCl、,棕红色烟
金属
明旗
—
^Cu:Cu+CI2-CuCl2.与黄色烟
—与H^HrbCh里=2HCl.查亘色火焰;出现白雾
铤IE金属
化
单质
性—能将P、Si氧化为PCh、PCI,.;SiCh
—与碘化钾溶液:Ck+2KI=2KCl+l2
还联性
与SO;,水溶液:C12+SO?+2H2O=H?SO,+2HC1
化合物
与FeCl?溶液:C12+2FeCb=2FeCh
(2)从化合价的角度认识Ch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。
歧7k
-一离子方程式:C1+HOH++C1-+HC1O
化22
反
应「与烧碱:Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+HO
碱22
1
-制漂白粉:2clz+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
熟记下列反应方程式:
电解
(1)电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O^^2NaOH+H2T+CbT。
(2)实验室制氯气:MnCh+4HCl(浓)=&=MnCb+C12T+2H20。
(3)CL和H2O的反应:CI2+H2OHCl+HClOo
4*
(4)HC1O的不稳定性:2HC1O_2HC1+O2J
(5)CL和石灰乳的反应:2cl2+2Ca(OH)2=CaC12+Ca(ClO)2+2H2。。
(6)Ca(ClO)2和少量CCh的反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3;+2HC1Oo
(7)FeBn和少量CI2的反应:6FeBr2+3Cl2=4FeBr3+2FeCl3o
(8)FeBn和足量Cb的反应:2FeBr2+3C12=2FeCb+2Br2。
知识点2氯水性质的多重性
氧
化能够氧化Fe”Br、r等
性
-Cl--加入AgNO.,溶液产生白色沉淀
新制-HC1O--在强光照射下新制氯水中有气泡产生
氯水
漂使湿润的有色布条或品红溶液褪色
-HC1O-白
性
使紫色石蕊溶液先变红后褪色
酸
H+性
加活泼金属、碳酸盐等产生气泡
得分速记
i.氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
2.干燥的C12没有漂白性,但C12能使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的是HC10,故不能用pH试纸测
量氯水的pHo
知识点3次氯酸和次氯酸盐的性质
1.次氯酸
■酸性.比碳酸直
HC1O不稳定性-2HCIO叁22HC1+O1K氟水要现用现配,保存在隹色试剂瓶中
I强”化性■使有色布条槌色,用作消毒剂.漂白剂
2.漂白粉
—一►主要成分CaCl?和Ca(ClO)2,有效成分Ca(CIO)2
制备原理.2Ck+2Ca(OH)2==CaCk+Ca(ClO)2+2H2。
漂化学性质
水解呈献性.具有强氧化性
白一
粉~白原理
Ca(CIO)2+CO2+H2O=CaCO3|+2HCIO
久置失效原理Ca(CIO)2+CO2+Hq=CaCO」+2HClO,2HC1O型L2HCI+CM.必须密封保存
3.漂白液
有效成分
NaClO
2Na0H+C12=NaCl+NaC10+H2。
水解呈碱性,具有强氧化性
NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
杀菌、消毒
1molCL与水反应时(可逆反应),转移电子数小于NA,而1molCb与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应
时,转移电子数为NA。
重考向1氯气及其化合物的性质
例」某小组利用下图装置探究ci?的性质。下列关于实验现象的解释中,不正确的是
A.通入Cl2前,①中溶液显红色的原因:NaOH=Na++OH-,酚酸遇OIT变红
B.通入CL后,①中溶液颜色褪去证明发生了反应CL+ZOH=Cr+CKr+Hz。
c.通入前,②中溶液显蓝色的原因:淀粉遇碘单质变蓝
+
D.通入CL后,②中溶液颜色褪去的原因可能是:5C12+I2+6H,O=210;+10Cr+12H
【答案】B
【解析】A.NaOH为强碱,水溶液中发生电离:NaOH=Na+OH,酚酥遇碱变红,A正确;
B.①中溶液颜色褪去,也可能是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,可以使酚麟褪色,B错误;
C.淀粉遇碘单质变蓝,故②中溶液显蓝色,C正确;
+
D.C4具有氧化性,可以氧化碘单质,发生反应:5C12+I2+6H2O=210;+10CP+12H,D正确;
答案选B
【变式训练•变题型】部分含S(a、b、c、d)和Cl(e、f、g、h)的物质分类与相应化合价的关系如图所示。下
列说法正确的是
母
化
6d
4
氢
化
+2物
隼
彳
氧
e含
-
质
化
-a氧物质类别
-2
物
酸
A.向h的溶液中通入c,溶液的酸性增强
B.b或f与金属Cu反应的产物中Cu的化合价均为+2
C.d的浓溶液因具有脱水性使胆矶晶体由蓝色变为白色
D.c和g都能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色
【答案】A
【分析】由元素的化合价,可确定S的对应物质中:a为H2S、b为S、c为S02、d为H2so4;Cl的对应物
质中,e为HC1、f为Cb、g为C102、h为HC10。
【解析】A.向h(HC10)的溶液中通入c(S02),发生反应HCIO+SO2+H2OHCI+H2so4,溶液的酸性增强,A
正确;
B.b(S)或f(Cb)与金属Cu反应,生成Cu2s和CuCb,产物中Cu的化合价为+1、+2,B不正确;
C.d(H2so4)的浓溶液使胆矶晶体由蓝色变为白色,表现出吸水性而不是脱水性,C不正确;
D.c(S02)具有酸性,但没有强氧化性,也不能漂白酸碱指示剂,只能使蓝色石蕊试纸变红,不能使该试纸
褪色,g(ClO2)能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,D不正确;
故选Ao
考向2氯水的成分及其实验探究
陋下列关于新制氯水的说法中,正确的是
A.放置数天后酸性增强B.可喷洒到教室中进行环境消毒
C.加入足量烧碱后漂白性会消失D.光照新制氯水有气泡逸出,该气体是C1?
【答案】A
光昭
【解析】A.氯水放置数天后,次氯酸发生分解2HCK)q2HCl+O2T,生成盐酸,氯水的酸性增强,故A
正确;
B.新制氯水中含有氯气,且氯气有毒所以不喷洒到教室中进行环境消毒,故B错误;
C.氯水中含有次氯酸,加入足量烧碱后生成次氯酸钠,漂白性不会消失,故C错误;
光照
D.氯水中含有次氯酸,次氯酸不稳定,光照下易分解2HC1O―^2HC1+O2f,逸出的气体是氧气,故D错
误;
答案选A。
思维,氯水的成分和特性
1.氯水中因HC1O见光分解,随着HC1O的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增强,无漂白性。因此,
氯水要现用现配。
2.制取氯水的反应为CI2+H2OHC1+HC1O,反应中CL既是氧化剂,又是还原剂,由于该反应是可逆
反应,ImolCL溶于水,转移电子数小于NA。
3.Cb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Cb与水反应生成了强氧化性的HC1O。
4.C1CT与Fe2+、「、S2\HS\SOF等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。
【变式训练•变考法】某化学兴趣小组分析氯水在光照过程中微粒成分的变化,将pH传感器、氯离子传感
器、氧气传感器、色度传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照射氯水,同时采集实验数据。下列
图示与事实相符的是
注:色度吸收率与介质的颜色正相关
H
音
A茗
喊
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/
戴tS50
22
求
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0.40
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崛
时50
0S00O
IW/50100150
时间/s
【答案】B
【解析】A.部分氯气与水反应生成HC1O和HCL用强光照射氯水,HC1O分解为HC1和氧气,氯水pH
减小,A错误;
B.部分氯气与水反应生成HC1O和HC1,用强光照射氯水,HC1O分解为HC1和氧气,HC1电离产生氯离
子,氯离子浓度增大,B正确;
C.部分氯气与水反应生成HC1O和HC1,用强光照射氯水,HC1O分解为HC1和氧气,氧气的量增多,氧
气的体积分数增大,直至饱和后基本不变,C错误;
D.氯水因溶有CI2而呈淡黄绿色,随着时间的推移,氯气较多的转化为HC10和HC1,氯水颜色变浅,色
度减小,D错误;
故选Bo
考向3次氯酸及次氯酸盐的性质及应用
硬84消毒液是一种常见的含氯消毒剂。下图为某品牌84消毒液说明书中的部分内容。
产品说明:本品是以次氯酸钠为有效成分的消毒液。
注意事项:
①本品易使有色织物脱色。
②不得将本品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)混合使用。
③置于避光、阴凉处保存。
下列分析不正确的是
A.该消毒液的有效成分可由CL和NaOH溶液反应得到
B.①的原因主要是+1价氯的化合物具有氧化性
C.②的原因主要是该消毒液遇强酸发生反应C1CT+H+=HC1O
D.③的原因主要是光照或温度升高会促进NaClO和HC1O的分解
【答案】C
【解析】A.氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,A正确;
B.次氯酸钠中氯为+1,氯化合价能降低,体现氧化性,其与盐酸反应可以生成有毒的氯气,B正确;
C.②的原因主要是该消毒液遇强酸盐酸,会发生归中反应生成有毒的氯气,发生反应
+
CIO+C1+2H=H2O+C12T,C错误;
D.次氯酸钠、次氯酸不稳定,光照或温度升高会促进NaClO和HC1O的分解,D正确;
故选C。
【变式训练1•变题型】物质类别和价态是认识物质最重要的两个视角,下列有关氯的价-类二维图说法错误
的是
A.A和F在一定条件下可反应生成B
B.C常用于自来水的杀菌消毒
C.D和E均具有较强的稳定性
D.G的阴离子空间构型为三角锥形
【答案】C
【分析】根据价类二维图,A为HCLB为C12,C为C102,D为HC104,E为HC10,F为次氯酸盐,G为
氯酸盐。
【解析】A.HC1和NaClO在一定条件下可反应生成CL,化学方程式为:2HCl+NaClO=CbT+H2O+NaCl,
A正确;
B.C为CIO2,具有强氧化性,常用于自来水的杀菌消毒,B正确;
C.E为HC1O,在受热或光照条件下不稳定,会发生分解生成HC1和02,C错误;
D.G为氯酸盐,C0中心原子价层电子对数为3+;义(7+1-3义2)=4,且含有1个孤电子对,空间构型为三
角锥形,D正确;
故选C。
【变式训练2•变载体】将氯气通入冷的石灰乳中可制得漂白粉:2J+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。
下列说法不正确的是
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)?
B.HC1O溶液比漂白粉溶液更稳定
C.漂白粉与水和空气中的CO?反应产生HC1O,更有利于发挥消毒功能
D.由于CKT+Cr+ZH+nCLT+H?。,漂白粉与洁厕剂(含盐酸)不能混用
【答案】B
【解析】A.漂白粉的主要成分为CaCb和Ca(ClO)2,其中有效成分是Ca(ClO)2,A正确;
B.HC1O不稳定见光分解,B错误;
C.HC10氧化性更强,消毒效果更好,HC10酸性小于H2co3,漂白粉与水和空气中的CO?反应产生HC1O,
更有利于发挥消毒功能,C正确;
D.漂白粉中含有C1。离子,洁厕剂含盐酸,二者混合发生。0-+。-+211+=。2个+1120反应,CL有毒,
D正确;
答案选B。
♦考点二氯气的实验室制取.
知识点1制取原理
实验室通常用强氧化剂(如KMnCU、K2Cr2O7>KCIO3、MnCh等)氧化浓盐酸制取氯气。用MnCh制取Cb的
化学方程式:MnCh+4HCl(浓)AMnCb+C12-r+2H2Oo
1.反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnCh不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反
应停止,故盐酸中的HC1不可能全部参加反应。
2.酸性KMnCU溶液,用的是H2so4酸化而不是盐酸。
知识点2制取过程
装置特点1->固体+液体A气体
净空方法|f用饱和食盐水除去HC1气体,再用浓硫酸除去水蒸气
p__L_r►①Ck的密度比空气大,可用向上排空气法收集
收面方法卜
「―'②Ch能溶于水,但在饱和食盐水中的溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集
尾气处理口多余的Cl2排放到空气中会造成环境污染,需用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收
y
9得分速记
1.为了减少制得的CL中HC1的含量,加热的温度不宜过高,以减少浓盐酸的挥发。
2.尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cb,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,
吸收不完全。
3.实验结束后,先使反应停止并排出残留的CL后,再拆卸装置,避免污染空气。
知识点3实验装置
小少得分速记
几个装置的创新变化
图①为KMnO4作氧化剂制Cl2的装置-
图②为Ch中HC1的除杂装置。
图③为干燥C12的装置。
考向1氯气的实验室制取
丽将浓盐酸加到KMnCU中进行如图所示的探究实验,一段时间后,下列分析正确的是
A.a处布条褪色,说明C12具有漂白性
B.b处出现蓝色,说明还原性:r>c「
C.C处红色逐渐变浅,说明C12具有还原性
D.KMnCU换成MnCh重做实验,a处布条褪色更快
【答案】B
【解析】利用高锈酸钾的强氧化性,将浓盐酸氧化成C12,通过湿润红色布条的褪色,判断氯气的性质,通
过淀粉-KI溶液是否变蓝,判断氯气氧化性与碘单质氧化性强弱,c处通过溶液颜色变化,判断氯气的性质。
A项,氯气能使湿润的红布条褪色,是因为氯气与水反应生成HC10,HC10将红色布条漂白,干燥的氯气
不具有漂白性,A错误;B项,b处溶液显蓝色,说明生成碘单质,发生CL+2r=l2+2Cl-,根据氧化还原反
应的规律,推出I的还原性强于Cl,B正确;C项,c处红色褪去,发生C12+2NaOH=NaClO+NaCl+H2。,
氯气既作氧化剂又做还原剂,C错误;D项,二氧化铳与浓盐酸反应需要加热,题中所给装置没有加热装置,
a处布条不褪色,D错误;故选B。
【变式训练】•变题型(2025.安徽省皖江名校联考)下列中学教材中常见气体的除杂方案错误的
选项被提纯的物质杂质除杂试剂
AC12HC1饱和食盐水
酸性溶液
BC2H4SO2KMnCU
CNONO2水
DC2H2H2SCuSO4溶液
【答案】B
【解析】A.HC1易溶于水,C12在饱和食盐水中溶解度小,所以用饱和食盐水可除去CL中的HC1气体,A
正确;
B.C2H4与SO2气体均能被酸性KMnO,溶液氧化,不能达到除杂目的,B错误;
C.利用反应3NO2+H2O=2HNO3+NOT,水可除去NO中的NO2,C正确;
D.H2s与CuSCU溶液发生反应生成CuS沉淀(H2S+C11SO4=CuSJ+H2soJ,而C2H2不与CuSCU溶液反
应,故CuSCU溶液可除去C2H2气体中H2s气体,D正确;
故答案选B。
重
瓯(2025•安徽师范大学附属中学模拟)三氯化碘(ICL)被广泛应用于药物合成,其熔点33℃、沸点77℃,
易水解。氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应制备ICk。实验室制备ICL的实验装置如图所示。
下列说法正确的是
A.装置甲中固体可以用二氧化镒
B.装置乙仅起到除杂的作用
C.装置丁可以采用水浴加热
D.将戊换成丙可以达到相同的效果
【答案】C
【分析】装置甲制备氯气,通过装置乙除去C12中HC1,再经过装置丁进行干燥,C12通入丁中与12反应生
成IC13,因IC13易水解,因此装置戊可防止空气中水蒸气进入丁,同时可吸收未反应完全的C12,防止污染
空气,以此分析解答。
【解析】A.装置甲为固液不加热制备氯气,二氧化锦固体和浓盐酸加热制备C4,故A采取;
B.装置乙的作用是除去氯气中的HC1,同时可作安全瓶,以监测装置丙中是否发生堵塞,故B错误;
C.装置丁碘和氯气反应生成ICk,三氯化碘熔点为33℃,沸点为73℃,最恰当的加热方式是用水浴加热,
故C正确;
D.ICL易与水发生反应,同时可能还有CL未反应完,所以装置戊的作用是吸收多余的CL、防止外界水蒸
气进入丁,换成氯化钙无法吸收多余的CU,故D错误;
故答案为:Co
【变式训练1•变考法】按下图装置进行实验,两张湿润的试纸贴于广口瓶内壁,先注入浓氨水,一段时间
后再注入浓盐酸,对实验现象的分析合理的是
B.注入浓氨水,红色石蕊试纸变蓝,说明NH3是电解质
C.注入浓盐酸,淀粉KI试纸变蓝后褪色,说明氯气具有漂白性
D.注入浓盐酸,出现大量白烟,说明氨气具有还原性
【答案】D
【解析】A.注入浓氨水,NH-HQ分解产生氨气,使广口瓶内压强增大,气球膨胀,并不是因为NHs-Hq
分解放热,A错误;
B.注入浓氨水,红色石蕊试纸变蓝,是因为氨气与水反应生成的NHa-HQ电离出OF使溶液显碱性,氨
气自身不能电离,属于非电解质,B错误;
C.注入浓盐酸,浓盐酸与KMnO,反应生成氯气,氯气将KI氧化为§,淀粉KI试纸变蓝,氯气不具有漂
白性,是次氯酸等具有漂白性,C错误;
D.注入浓盐酸,浓盐酸与KMnOa反应生成氯气,与氨气反应生成氯化铉固体,出现大量白烟,氯元素化
合价降低,说明氨气具有还原性,D正确;
故选D。
【变式训练•变题型】(2025.山东黄泽.二模)实验室利用Cl2氧化镒酸钾(KMnOj浓强碱溶液制备KMnO4的
装置如图所示(夹持装置略)。
已知:①KzMnO’为墨绿色晶体,其水溶液呈深绿色。其在浓的强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生
歧化反应;②一些物质在不同温度下的溶解度见下表。
溶解度(g/100g汴7®/℃
''''''二~~~~02040607080
KC127.634.040.045.547.251.3
KMnO42.836.412.722.2————
回答下列问题:
(1)制备KMnC>4反应的离子方程式为。单向阀的作用是0当仪器B中即停
止通氯气,反应结束的后续操作为:关闭A中恒压滴液漏斗的活塞,,拆除装置。
(2)为了获得杂质较少的KMnC>4晶体,从下列选项中选出合理的操作并排序:将装置B中的溶液转移至
蒸发皿中一一干燥-KMnO,晶体(填标号)。
a.用少量冰水洗涤b.先用冰水洗涤,再用乙醇洗涤
c.小火蒸发至溶液表面出现晶膜,停止加热d.小火蒸发至析出大量晶体,停止加热
e.趁热过滤f.减压过滤g«缓慢降温结晶
(3)利用氧化还原滴定法测定高锦酸钾的纯度。
1
称取KMnO4样品mm,配成KmL溶液。称取高纯度Na2cQ,(摩尔质量为134g.moP)固体m2g于锥形瓶中,
加入蒸储水溶解,再加入少量硫酸酸化,水浴加热至75~85℃。趁热用KMnO,溶液滴定,发生反应:
H2c2C)4+MnO;+H+fMn2++CC>2个+凡0(未配平,滴定过程中C「不反应)。滴定消耗KMnO,溶液VzinL,
样品中KMnO/摩尔质量为158g-moL)的质量分数为(用代数式表示)。若加热温度大于90℃,部
分草酸发生分解,会导致测得产品纯度(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】⑴CL+2MnC);-=2MnO4+2C「防止倒吸溶液由绿色完全转变为紫红色打开弹
簧夹,通入空气(或N?)
(2)cfgfffa
158m2Vl'I。。%
(3)偏高
335mlV2
【分析】A中次氯酸钙和浓盐酸反应生成氯气,氯气通入B中把镒酸钾氧化为高锦酸钾,B中溶液由绿色
完全转变为紫红色,反应结束,停止通入氯气,尾气用C中碱溶液吸收,防止污染。
【解析】(1)C1?氧化锌酸钾(gMnOj浓强碱溶液制备KMnO',镒元素化合价由+6升高为+7,C1元素化
合价由0降低为-1,根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式为C12+2MnO:=2MnC)4+2C「;单向阀
确保氯气仅沿单一方向流动,阻止逆向流动,该装置中单向阀的作用是防倒吸。铳酸钾溶液呈深绿色,高
镒酸钾溶液呈紫红色,当仪器B中溶液由绿色完全转变为紫红色,说明锦酸钾完全转化为高锦酸钾,即停
止通氯气,反应结束的后续操作为:关闭A中恒压滴液漏斗的活塞,打开弹簧夹,通入空气,把装置内氯
气完全排入C中吸收,拆除装置。
(2)高铳酸钾受热易分解,溶解度随温度升高而增大,为得到杂质较少的KMnCU粗产品,将装置B中的
溶液转移至蒸发皿中一小火加热蒸发至溶液出现晶膜,停止加热一缓慢降温结晶一减压过滤一少量冰水洗
涤一>干燥一》KMnC)4晶体;排序为c—>g—>f—>a;
+2+
(3)草酸和高锦酸钾发生反应:H2C2O4+MnO;+H-»Mn+CO2T+H2O,C元素化合价由+3升高为+4,
Mn元素化合价由+7降低为+2,根据得失电子守恒,配平方程式为
+
5H2C2O4+2MnO;+6Hf2Mn"+10CO2T+8H2O,n(KMnO4)=
2222比i
Xm
n(Na2c0)=[x言=彳x当mol,c(KMnO4)=5]34°=mol/Lo样品中KMnOj摩
-3
°°°V2X10L5X67XV2
。mol/LxV.xlO-3Lxl58g/mol
尔质量为158g-moL,)的质量分数为5x67.xIV26sen。/」58m2V若加
xiuu/o-x1uu/0
nijg335mly
热温度大于90℃,部分草酸发生分解,消耗高锯酸钾的体积偏小(Vz),I,:?"又1。。%值偏大,会导致测
得产品纯度偏高。
.考点三卤素的性质及X的检验.
知识点1卤素单质性质的相似性和递变性
1.卤素单质性质的相似性
⑴都能与大多数金属反应,如2Fe+3Br2=2FeBn,但卜与Fe反应生成Feb。
(2)都能与H2反应生成HX:X2+H2=2HX(X代表Cl、Br、I,下同)。
(3)都能与水反应:X2+H2O=HX+HXO(F2例外)。
(4)都能与碱溶液反应:X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(F2例外)。
2.卤素单质性质的递变性
颜色淡黄绿三色黄水绿色深「红棕鼠色》紫黑色逐渐加深
熔、沸点名之的上逐渐升高,密度一逐渐增大
气体气体液体固体
氧化性与H,化合由易到难,逐渐减弱
还原性(X)一逐渐增强
凰、碘单质、蒸气及有关溶液颜色如下:
X单质蒸气水溶液苯或CC14
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