2022年氯及其化合物 .pdf

1 弘毅中学一轮复习讲义（三）富集在海水中的元素卤素2018 备考最新考纲 1掌握氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。2. 了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。3. 掌握氯气的实验室制法( 包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法) 。4. 了解卤族元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。考点一氯及其重要化合物 1 氯气的物理性质色、态、味黄绿色、刺激性气味、有毒气体| 溶解性可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解2体积 Cl2| 密度 比空气大提醒：闻氯气气味的方法是。2氯气的化学性质. 从氯的原子结构认识氯气的化学性质氧化性(1) 与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。与铁反应：与铜反应：(2) 与非金属反应。与 H2反应：现象：(3) 与还原性无机化合物反应。与碘化钾溶液反应：与 SO2水溶液反应：与 FeCl2溶液反应：离子方程式为. 从化合价的角度认识Cl2的化学性质歧化反应氯气与水或碱反应，氯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。写出氯气分别与水和碱反应的方程式提醒： Cl 2可使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明Cl 2没有漂白性，而是起漂白作用。Cl 2可使湿润石蕊试纸先变后，原因是。常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。3氯的重要化合物(1) 次氯酸不稳定性：化学方程式为弱酸性：比碳酸酸性。强氧化性：具有漂白性，能杀菌消毒。(2) 漂白粉制备原理：主要成分：有效成分漂白原理：久置失效原因：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页2 化学性质：具有强性提醒： HClO 不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。不能用pH试纸测量氯水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是。教材VS高考1(RJ 必修 1P872 改编 ) 下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( ) 氯气液氯新制的氯水氯气的酒精溶液盐酸盐酸酸化的漂白粉溶液A BC D2(RJ 必修 1P877 改编 ) 下列离子方程式中，错误的是( ) A氯气与烧碱溶液反应：Cl22OH=ClClO H2O B氯气与水反应：Cl2H2OHClHClO C盐酸与AgNO3溶液反应： HClAg=HAgClDNaCl 溶液与 AgNO3溶液反应： ClAg=AgCl3( 溯源题 )(2016 上海化学，9) 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_。碳酸钙粉末稀硫酸氯化钙溶液二氧化硫水溶液 拓展性题组 题组一氯气及其水溶液( 氯水 ) 的性质1下列关于氯气的说法正确的是( ) ACl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂B氢气在氯气中燃烧，瓶口出现白雾CFe 在 Cl2中燃烧生成FeCl3，故与其他非金属反应的产物中Fe 也显 3 价DFe 在 Cl2中的燃烧产物用数轴表示如下：2滴加新制氯水后，下列各组离子可能大量存在的是( ) AFe3、Al3、 Cl、NO3BK、Na、I、SO24CAg、Ca2、NH4、NO3DNa、Ba2、CO23、SO243下列关于新制氯水的说法正确的是( ) A新制氯水长期放置后溶液的酸性减弱B新制氯水中含有H2O、Cl2、HClO、HCl 等多种分子C新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有HCl D向新制氯水中加入适量碳酸钙，过滤，可以制得较大浓度的次氯酸题组二含氯化合物的性质及探究4下列与含氯化合物有关的说法正确的是( ) AHClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质B向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体CHCl 溶液和 NaCl 溶液均通过离子导电，所以HCl 和 NaCl 均是离子化合物D电解 NaCl 溶液得到22.4 L H2( 标准状况 ) ，理论上需要转移NA个电子 (NA表示阿伏加德罗常数的值 ) 5在淀粉 KI 溶液中加入少量次氯酸钠溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即变蓝，在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是( ) A氧化性： ClOI2SO24B漂白粉溶液可使淀粉KI 试纸变蓝C次氯酸钠可以与亚硫酸钠大量共存D向氯水中加入亚硫酸钠溶液，氯水褪色6.(2016 济南调研) 二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。回答下列问题：(1) 二氧化氯可溶于水，但常温下难与水反应，加热时会发生反应生成等物质的量的次氯酸和氯气，同时放出氧气，该反应的化学方程式为_ _ ，产物之一次氯酸的电子式为_。(2) 二氧化氯还能溶于强碱溶液，该过程中发生反应生成等物质的量的氯酸钠和另一种氯的含氧酸盐，同时生成水，该反应的离子方程式为_ 。【练后归纳】次氯酸盐的强氧化性精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页3 ClO不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即 ClO与 I、Fe2、S2、SO23不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。拓展漂白粉与亚硫酸钠溶液反应的离子方程式：考点二氯气的实验室制法及性质的实验探究1实验装置2制取过程反应原理用强氧化剂( 如 KMnO4、 K2Cr2O7、KClO3、MnO2等) 氧化浓盐酸制取Cl2：写出用 MnO2制备氯气的化学方程式发生装置固体液体 气体净化方法收集方法尾气吸收用强碱溶液如NaOH 溶液吸收验满方法1用湿润的淀粉碘化钾试纸2用湿润的蓝色石蕊试纸3根据氯气的颜色3注意事项(1) 必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2) 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 的挥发。(3) 实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的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，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。(5) 酸性 KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。教材VS高考1 (LK 必修 2P543 改编 ) 某校化学兴趣小组利用在加热条件下浓盐酸与二氧化锰的反应来制取并收集氯气，实验装置如图所示。(1) 写出该反应的离子方程式：(2) 上述反应中，浓盐酸的作用：(3) 兴趣小组的同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中错误的是。ANaOH 溶液BNa2CO3溶液C浓硫酸2(RJ 必修 1P8814 改编 ) 实验室用下列两种方法制取氯气：用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的 MnO2反应；用87 g MnO2与足量的浓盐酸反应，则所得Cl2 。 填“比多”“比多”“一样多”3( 溯源题 )( 全国卷 ) 下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页4 装置 B、C 、D的作用分别是：B ；C D 。 拓展性题组 题组一氯气制备原理、装置的考查1(2017安庆一中月考) 实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2，下列有关说法不正确的是( ) AKMnO4的氧化性比MnO2的强B制备 Cl2的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂C用排气法收集不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满气体D用足量MnO2与含有 4 mol HCl的浓盐酸在加热条件下反应，得到Cl2的物质的量小于1 mol 2实验室制备Cl2通常采用下列反应：MnO2 4HCl( 浓) ,MnCl2Cl2 2H2O；据此，从如图所示仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置是 ( ) 3(2017常德高三联考) 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 电子题组二氯气制备与性质探究4某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置 ( 数量可满足需要，不含制气装置) 如下，下列说法正确的是( ) A按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dacbe B按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dabae C装置 e 的主要用途是制备NaClO D若实验中使用到装置c 且布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性5工业上，向500600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。回答下列问题：(1) 制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为_ 。装置 B中加入的试剂是_。(2) 制取无水氯化亚铁的实验中，装置 A用来制取 _。尾气的成分是_。若仍用 D的装置进行尾气处理，存在的问题是_、_。(3) 若操作不当， 制得的 FeCl2会含有少量FeCl3，检验 FeCl3常用的试剂是_。欲制得纯净的 FeCl2，在实验操作中应先_，再 _。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页5 考点三卤素的来源及性质递变1卤素的来源(1) 氯的提取氯碱工业海水 粗盐 精制饱和食盐水 电解阳极产物： Cl2阴极产物： H2、NaOH化学方程式为(2) 海水提取溴流程海水 蒸发浓缩富含 Br的海水 H2SO4酸化Cl2含Br2的溶液通空气和水蒸气吹出Br2Cl2CCl4HBr溶液 , SO2Br2发生反应的化学方程式a；b；c。(3) 海带中提取碘流程发生反应的化学方程式：。2卤素单质性质的递变性、相似性(1) 卤素单质的递变性颜色F2Cl2 Br2 I2逐渐熔、沸点 气体气体液体固体逐渐升高密度逐渐水溶性 反应溶解溶解微溶逐渐减小氧化性 与氢气化合反应由易到难逐渐减弱还原性 (X ) 逐渐(2) 相似性都能与大多数金属反应：2Fe3Br2=2FeBr3；I2Fe=FeI2；都能与H2反应： H2X2=2HX ；都能与H2O反应： X2H2OHX HXO(F2例外 ) ；都能与碱液反应：X22NaOH=NaXNaXO H2O(F2例外 ) 。提醒： 对于卤素单质的化学性质，学生要重点掌握单质氧化性的强弱顺序(Cl 2Br 2I2)，在考试中常结合各种情境进行考查，对于卤素单质的物理性质，除了要注意溴和碘的特性(Br 2易挥发，I2易升华)外，还要准确记忆一些常规的性质，如溴和碘在不同溶液中的颜色：溴的四氯化碳溶液为橙红色，碘的四氯化碳溶液为紫红色。教材VS高考1(RJ 必修 1P88,12 改编 ) 下列事实或实验不能说明氧化性Cl2Br2I2的是 ( ) A氯水分别滴入KBr、NaI 溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl 溶液中无明显变化，滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝BH2和 Cl2的混合气体光照爆炸，H2和 Br2的混合气体加热才能反应，而H2和 I2反应更困难CFe 分别与 Cl2、Br2、I2反应生成 Fe 的化合物的化合价高低DHCl、HBr、HI 的热稳定性越来越差2( 溯源题 )(2015 全国，12) 海水开发利用的部分过程如图所示。判断下列说法是否正确。(1) 向苦卤中通入Cl2是为了提取溴( ) (2) 粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯( ) (3) 工业生产中常选用NaOH 作为沉淀剂 ( ) (4) 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( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页6 拓展性题组 题组一含卤物质的提取1(2017南通二模) 从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作。下列图示对应的装置合理、操作规范的是( ) 2(2016河南十校三测) 下列从海洋中获取物质的方案不合理的是( ) A粗盐 除杂、精制饱和食盐水 电解Cl2 石灰乳漂白粉B苦卤1酸化2Cl2Br2(aq)1热空气2SO2水溶液吸收HBr(aq)1Cl22蒸馏粗 Br2C干海带1灼烧2浸取浸取液氧化 , 含 I2溶液1萃取、分液2蒸馏碘D海水 石灰乳Mg(OH)2 盐酸MgCl2溶液 电解Mg 题组二卤素的性质及卤素离子的检验3(2016江西模拟) 下列物质与其用途相符合的是( ) Cl2作消毒剂AgBr制胶卷，感光纸AgI人工降雨淀粉检验I2的存在NaClO 漂白纺织物ABCD全部4下列有关卤素的说法错误的是( ) A从 HF、HCl、HBr、HI 酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I 的非金属性递增的规律BHF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱，还原性依次增强C淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4IO22H2O=2I2 4OHD碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度5下列叙述中正确的是( ) A能使润湿的淀粉KI 试纸变成蓝色的物质一定是Cl2B用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI 三种失去标签的溶液C某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在ID某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色氯及其化合物的性质1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1) 将 Cl2与 HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2( ) (2016全国卷，10D) (2) 氯气作水的杀菌消毒剂，没有发生化学变化( ) (2016四川理综，1A) (3) 为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可( ) (2015浙江理综，8A) (4)除去氯气中的HCl 气体 ( ) (2015四川理综，3B) (5)1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA( ) (2014全国大纲，7A) (6) 氯化铵、次氯酸都属于强电解质( ) (2014四川理综，2C) (7)Cl2通入 NaOH溶液的离子方程式为Cl2OH=ClClOH2O( ) (2014四川理综，3A) 2(2015北京理综，11) 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：Cl22OH=ClOClH2O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页7 B该消毒液的pH约为 12：ClOH2OHClOOHC该消毒液与洁厕灵( 主要成分为HCl) 混用，产生有毒Cl2：2HClClO=Cl2 H2O D该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH ClO=HClO CH3COO3(2014江苏化学，13) 在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是 ( ) A氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有ClC向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HD向 FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO 4(2016课标全国，28)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中 Cl 的化合价为 _。(2)写出“ 反应”步骤中生成ClO2的化 学方程式_ _ 。(3) “电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和 Ca2，要加入的试剂分别为_、_。“电解”中阴极反应的主要产物是_。(4) “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。(5) “有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。( 计算结果保留两位小数) 卤素的来源及性质6(2016上海化学，19) 已知： SO23I2H2O SO242I2H。某溶液中可能含有Na、NH4、Fe2、K、I、SO23、SO24，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是( ) A肯定不含IB肯定含有IC肯定含有SO23D肯定含有NH47(2015重庆理综，9)ClO2与 Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过如图1 装置 ( 夹持装置略 ) 对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。(1) 仪器 D的名称是 _。安装 F中导管时，应选用图2 中的 _。(2) 打开 B 的活塞， A中发生反应：2NaClO34HCl=2ClO2 Cl2 2NaCl2H2O，为使 ClO2在 D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜_( 填“快”或“慢” ) 。(3) 关闭 B 的活塞， ClO2在 D 中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时 F 中溶液的颜色不变，则装置 C的作用是 _ 。(4) 已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl 并释放出ClO2，该反应的离子方程式为_ 。在ClO2释 放 实 验 中 ， 打 开E 的 活 塞 ， D 中 发 生 反 应 ， 则 装 置F的 作 用 是_ 。课时跟踪训练一、选择题1下列说法错误的是( ) A氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂B氯气易液化，液氯可以保存在钢瓶中C氯水、氯气、液氯均能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀D过量的铁在氯气中燃烧时生成FeCl22实验室里保存下列试剂的方法错误的是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页8 A新制氯水盛放在棕色试剂瓶中，存放于低温避光的地方B液溴易挥发，盛放在用水液封的棕色试剂瓶中C碘易升华，盛放在有水的棕色广口试剂瓶中D浓盐酸易挥发，盛装在无色密封的细口玻璃试剂瓶中3下列变化过程中不能直接实现的是( ) HClCl2Ca(ClO)2HClOCO2AB CD4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，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是( ) AgNO3溶液NaOH溶液水ABCD5下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是( ) A用装置甲制取氯气B用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl24H2O 6ClO2是一种新型水处理剂，工业上用NaClO2与盐酸反应制备ClO2的反应如下：5NaClO24HCl( 稀 )=5NaCl4ClO2 2H2O；NaClO24HCl( 浓)=NaCl 2Cl2 2H2O。下列说法中正确的是( ) A两种反应中HCl 均是还原剂B盐酸浓度越大，还原性越强C中氧化产物与还原产物物质的量之比为45D中每生成1 mol Cl2转移 2 mol 电子7某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( ) AE处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强BF处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强CE处发生反应的离子方程式为：Cl2 2Br=2ClBr2DG装置中 NaOH 溶液与 Cl2反应的离子方程式为：2OHCl2=ClOClH2O 8下列对氯及其化合物的说法正确的是( ) A过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁B用 pH试纸测得氯水的pH4 C溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后，上层颜色变浅，下层颜色变橙红色D由 Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO3 2HClO可推出 Ca(ClO)2SO2 H2O=CaSO3 2HClO 9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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页9 10下图所示为海水综合利用的部分流程，下列有关说法错误的是( ) A实验室进行的操作需要用到坩埚、玻璃棒、酒精灯B是一个将电能转化为化学能的过程C涉及的反应均为氧化还原反应D中反应的离子方程式为SO2Br22H2O=4HSO242Br11下列关于卤素的叙述中正确的是( ) 卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾用汽油作为提纯溴的萃取剂溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性某溶液与淀粉碘化钾溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水氟气与氯化钠水溶液反应，一定有HF和 O2生成氯气与水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂ABCD二、填空题12为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验( 夹持仪器已略去，气密性已检验) 。实验过程：. 打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。. 当 B和 C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。. 当 B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。. (1)A 中产生黄绿色气体，其电子式是_ 。(2) 验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_ 。(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_ _ 。(4)为 验 证 溴 的 氧 化 性 强 于 碘 ， 过 程 的 操 作 和 现 象 是 _ _ 。(5) 过程实验的目的是_ 。(6) 氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下_，得电子能力逐渐减弱。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页