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- 2024-02-09 发布
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第一单元 氯、溴、
碘及其化合物
考点一 氯气及其化合物的性质与应用
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“
✕
”。
(1)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,
而不是氯气
(
√
)
(2)Cl
2
具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
(
✕
)
(3)Cl
2
与水反应的离子方程式:Cl
2
+H
2
O
2H
+
+Cl
-
+ClO
-
(
✕
)
(4)Cl
2
通入NaOH溶液中反应的离子方程式为Cl
2
+2OH
-
Cl
-
+ClO
-
+H
2
O
(
√
)
(5)标准状况下,11.2 L Cl
2
与水充分反应转移电子数为0.5
N
A
(
✕
)
(6)“84”消毒液的消毒原理与H
2
O
2
的相同,都是利用强氧化性
(
√
)
(7)漂白粉溶于水后形成的溶液在空气中失效的离子方程式:ClO
-
+CO
2
+H
2
O
HClO+HC
(
✕
)
2.下列说法中,正确的是
(
C
)
A.液氯和氯水都含有氯离子
B.氯气和液氯都能使干燥的有色布条褪色
C.盐酸和氯水都含有氯离子
D.盐酸和氯水都能使湿润的有色布条褪色
解析
A项,液氯中不含有Cl
-
,错误;B项,Cl
2
和液氯均不能使干燥的有色布
条褪色,错误;D项,盐酸不能使有色布条褪色,错误。
1.氯气的性质
(1)物理性质
提醒:闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的Cl
2
飘进鼻孔。
(2)化学性质
A.与金属反应:与变价金属反应生成高价金属氯化物。
颜色
状态
气味
密度
毒性
溶解性
①
黄绿色
气体
②
刺激性
比空气
大
有毒
常温下,1体积水溶解
④
2
体积Cl
2
a.与钠反应的化学方程式:⑤
2Na+Cl
2
2NaCl
。
现象:剧烈燃烧,有⑥
白烟
(NaCl小颗粒)生成。
b.与铜反应的化学方程式:⑦
Cu+Cl
2
CuCl
2
。
现象:红热的铜丝剧烈燃烧,生成⑧
棕黄
色的烟(CuCl
2
小颗粒),溶于水呈
⑨
绿
色,逐渐加水稀释,溶液颜色经历⑩
绿色
→
浅绿色
→浅蓝
色的变化。
c.与铁反应的化学方程式:
2Fe+3Cl
2
2FeCl
3
。
现象:铁丝燃烧,生成
棕
色的
烟
(FeCl
3
小颗粒),溶于水得
黄
色溶液。
B.与非金属反应
与H
2
反应:H
2
+Cl
2
2HCl。
C.与某些还原性物质反应(写离子方程式)
a.氯气与KI溶液:
Cl
2
+2I
-
I
2
+2Cl
-
。
b.氯气与FeCl
2
溶液:
2Fe
2+
+Cl
2
2Fe
3+
+2Cl
-
。
c.向氯水中通SO
2
:
SO
2
+Cl
2
+2H
2
O
4H
+
+2Cl
-
+S
。
D.与H
2
O反应
化学方程式:
Cl
2
+H
2
O
HCl+HClO
。
离子方程式:
Cl
2
+H
2
O
H
+
+Cl
-
+HClO
(Cl
2
既是氧化剂又是还原剂)。
E.与强碱的反应
2NaOH+Cl
2
NaCl+NaClO+H
2
O。
离子方程式:
Cl
2
+2OH
-
Cl
-
+ClO
-
+H
2
O
。
2.氯的重要化合物
(1)次氯酸(HClO)
a.弱酸性:比碳酸酸性
弱
,电离方程式为
HClO
H
+
+ClO
-
。
b.不稳定性:见光易分解,化学方程式为
2HClO
2HCl+O
2
↑
,氯水要
现用现配,保存在
棕
色试剂瓶中。
c.强氧化性:能使有色布条褪色,能杀菌消毒,用作漂白剂、消毒剂。
(2)漂白粉
a.制取原理:
2Cl
2
+2Ca(OH)
2
CaCl
2
+Ca(ClO)
2
+2H
2
O
。
b.漂白粉的主要成分是
Ca(ClO)
2
和CaCl
2
,有效成分是
Ca(ClO)
2
。
c.水解呈
碱
性,其水解的离子方程式为
ClO
-
+H
2
O
HClO+OH
-
。
d.作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为
Ca(ClO)
2
+CO
2
+H
2
O
CaCO
3
+2HClO
。漂白粉久置失效,必须密封保存。
1.Cl
2
+H
2
O
HCl+HClO平衡移动的应用
向氯水中加入
的物质或条件
浓度变化
平衡移动的方向
应用
可溶性
氯化物
c
(Cl
-
)增大
左移
①用饱和食盐水除Cl
2
中的HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl
2
盐酸
c
(H
+
)和
c
(Cl
-
)增大
左移
次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl
2
NaOH
c
(H
+
)减小
右移
用NaOH溶液吸收多余的Cl
2
Ca(OH)
2
c
(H
+
)减小
右移
制漂白粉
CaCO
3
c
(H
+
)减小
右移
制备高浓度的HClO溶液
光照
c
(HClO)减小
右移
氯水避光保存或现用现配
2.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
类别
纯净物
混合物
混合物
微粒
Cl
2
H
2
O、Cl
2
、HClO、ClO
-
、Cl
-
、H
+
、OH
-
H
2
O、Cl
-
、H
+
、OH
-
颜色
黄绿色
淡黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性
酸性
题组一 氯气及其化合物的性质
1.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按如图所示装置进行氯、
溴、碘的性质实验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球,反应一段
时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是
(
A
)
A.①黄绿色 ②橙色 ③蓝色 ④白色
B.①无色 ②橙色 ③紫色 ④白色
C.①黄绿色 ②橙色 ③蓝色 ④无色
D.①黄绿色 ②无色 ③紫色 ④白色
解析
常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出Cl
2
,①处充满黄绿色的Cl
2
;氯气
进入玻璃管后与②处NaBr溶液发生置换反应生成Br
2
,②处的棉球变为橙色;
氯气与③处KI溶液反应置换出I
2
,I
2
遇淀粉变蓝,所以③处的棉球变为蓝色;④
处氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应后溶液仍为无
色,所以④处的棉球仍为白色。
2.下列有关氯气的说法正确的是
(
A
)
A.氯气是黄绿色气体,有毒,有刺激性气味,氯水还可消毒杀菌
B.液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色
C.红热的铁丝在Cl
2
中燃烧产生棕色的雾;H
2
在Cl
2
中燃烧火焰呈淡蓝色
D.氯水长时间放置会变质,是因为氯气几乎完全挥发,剩下的是水
解析
A项,氯水中含有的次氯酸具有强氧化性,有消毒杀菌作用,正确;B
项,液氯是液态的Cl
2
,是纯净物,没有漂白性,错误;C项,生成的氯化铁为固体粉
末,所以产生棕色的烟,H
2
在Cl
2
中燃烧,火焰为苍白色,错误;D项,氯水长时间放
置,HClO分解,氯水最终变成盐酸,错误。
名师点拨
含氯物质间的转化关系图(部分物质和反应条件已略去)
题组二 从平衡移动角度分析氯水的性质
3.在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是
(
C
)
A.再通入少量氯气,
减小
B.通入少量SO
2
,溶液的漂白性增强
C.加入少量的碳酸氢钠粉末,pH增大,溶液的漂白性增强
D.光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱
解析
饱和氯水不能再溶解Cl
2
,各成分的浓度不变,A错误;SO
2
+Cl
2
+2H
2
O
2HCl+H
2
SO
4
,Cl
2
+H
2
O
H
+
+Cl
-
+HClO平衡左移,HClO浓度减小,漂白性
减弱,B错误;加入少量NaHCO
3
粉末,消耗H
+
,使Cl
2
+H
2
O
H
+
+Cl
-
+HClO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O
2
和HCl,溶液
中的离子浓度增大,导电性增强,D错误。
4.新制氯水中含有多种粒子,某校化学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)HClO不稳定,见光易分解生成HCl和O
2
。请设计实验证明有O
2
生成
。
(2)氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使湿润的红色布条褪色的物质,同学
们的看法不一致,认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验,得出
正确结论。
提出
问题
收集
资料
提出
假设
验证
假设
得出
结论
氯水中何种物质能使湿润
的红色布条褪色
①氯气有强氧化性;
②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸;
③次氯酸有强氧化性
①
;
②
;③
;
④H
2
O使红色布条褪色
实验①:把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中,布条不褪色;
实验②:
;
实验③:把红色布条放在水里,布条不褪色
答案
(1)将盛满氯水的矿泉水瓶倒置在水槽中,光照一段时间后,瓶底有无
色气体生成。将瓶子倒转过来,把带火星的木条放在瓶口,若木条复燃,证明
HClO分解生成氧气
(2)提出假设:①氯气使红色布条褪色 ②HClO使红色布条褪色 ③盐酸使
红色布条褪色
验证假设:②把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不褪色
得出结论:次氯酸使红色布条褪色
解析
(2)提出假设是根据收集到的资料并结合所学知识进行的。氯气有氧
化性,那么假设氯气使红色布条褪色;氯气和水生成盐酸和次氯酸,假设盐酸
或次氯酸能使红色布条褪色。实验②把红色布条放到稀盐酸中,红色布条不
褪色。氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条褪色,说明是HClO使
红色布条褪色。
归纳总结
氯水的多重性质
考点二 氯气的制法及卤素的性质
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“
✕
”。
(1)实验室制Cl
2
时,必须用浓盐酸,MnO
2
与稀盐酸不反应
(
√
)
(2)为了减少制得的Cl
2
中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发
(
√
)
(3)除去Cl
2
中少量HCl气体,可用饱和食盐水,也可用饱和碳酸氢钠溶液
(
✕
)
(4)检验氯气可用湿润的淀粉-KI试纸
(
√
)
(5)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度
(
√
)
(6)用NaOH溶液吸收多余的Cl
2
时,导气管不能伸到液面以下
(
✕
)
2.下列有关卤素的说法错误的是
(
A
)
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
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
C.淀粉KI-溶液在空气中变蓝:4I
-
+O
2
+2H
2
O
2I
2
+4OH
-
D.I
2
在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
解析
元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关,A
错误。
1.工业制取
(1)原料:工业上通常用①
电解饱和食盐水
的方法制取Cl
2
,称为氯碱工
业。
(2)反应原理:2NaCl+2H
2
O
2NaOH+Cl
2
↑+H
2
↑。
2.实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置
3.卤素的性质
卤素位于元素周期表中第
ⅦA
族,包括:
氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、
碘(I)、砹(At)
。卤素原子最外层都有
7
个电子,都是典型的非金属元
素,其单质具有相似的化学性质。
(1)递变性
颜色:
逐渐
加深
熔、沸点:
逐渐
升高
密度:
逐渐增大
水溶性:
逐渐减小
氧化性:
逐渐
减弱
还原性(X
-
):
逐渐
增强
(2)相似性
a.都能与H
2
反应:
X
2
+H
2
2HX
。
b.都能与大多数金属反应,如Fe和Br
2
、I
2
反应的化学方程式分别为
2Fe+3
Br
2
2FeBr
3
;
Fe+I
2
FeI
2
。
c.都能与H
2
O反应:2F
2
+2H
2
O
4HF+O
2
。
d.都能与碱溶液反应:
X
2
+2NaOH
NaX+NaXO+H
2
O
(F
2
例外)。
(3)卤素间的置换反应
将氯气通入溴化钠溶液:
Cl
2
+2NaBr
2NaCl+Br
2
。
将溴水滴入碘化钾溶液:
Br
2
+2KI
I
2
+2KBr
。
(4)特殊性
卤素单质及其化合物除了具有共性外,都有其特殊性质。
F
2
(1)无正价,
氧化
性最强,F
-
的还原性最弱
(2)2F
2
+2H
2
O
4HF+O
2
;H
2
与F
2
混合,暗处即爆炸
(3)HF是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在铅制器皿或塑料瓶中,有毒,在HX
中沸点最高(由于分子间存在氢键)
Br
2
(1)Br
2
是
深红棕
色液体,易
挥发
(2)Br
2
易溶于有机溶剂
(3)盛液溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴时不能用
橡胶
塞
I
2
(1)I
2
遇淀粉溶液变
蓝
色
(2)I
2
加热时易
升华
(3)I
2
易溶于有机溶剂
(4)食用盐中加入KIO
3
,可防治甲状腺肿大
4.卤素离子的检验方法
(1)银盐法
未知液
(2)置换—萃取法
未知液
有机层呈
卤素单质在不同溶剂中的颜色:
常温下
水
苯
CCl
4
乙醇
F
2
浅黄绿色
剧烈反应
反应
反应
反应
Cl
2
黄绿色
淡黄绿色
黄绿色
黄绿色
黄绿色
Br
2
深红棕色
黄色→
橙色
橙色→
橙红色
橙色→
橙红色
橙色→
橙红色
I
2
紫黑色
深黄色
→褐色
浅紫色
→紫色
紫色→
深紫色
棕色→
深棕色
海水中提取溴、碘
1.海水提溴
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式依次为
2NaBr+Cl
2
Br
2
+2NaCl;
Br
2
+SO
2
+2H
2
O
2HBr+H
2
SO
4
;
2HBr+Cl
2
2HCl+Br
2
。
2.海水提碘
(1)流程
浸泡液
粗碘
碘单质
工业生产中,氧化剂用Cl
2
,而实验室中,氧化剂用H
2
O
2
(还可用MnO
2
等),加入氧
化剂后,用CCl
4
萃取得到粗碘。
(2)分别写出Cl
2
、H
2
O
2
与滤液反应的离子方程式:
Cl
2
+2I
-
I
2
+2Cl
-
;
2I
-
+H
2
O
2
+2H
+
I
2
+2H
2
O。
题组一 氯气的制法
1.某化学兴趣小组利用MnO
2
、浓盐酸及如图装置制备Cl
2
。下列分析中不正
确的是
(
)
A.①中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B.①中缺少加热装置
C.②中盛放的NaOH溶液可以净化Cl
2
D.④中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸
答案
C
解析
氯气能与氢氧化钠溶液反应,故②中不能盛放氢氧化钠溶液。
2.NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的
是
(
)
A.25 ℃,NaHCO
3
在水中的溶解度比Na
2
CO
3
的大
B.石灰乳与Cl
2
的反应中,Cl
2
既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl
2
能用钢瓶贮运,所以Cl
2
不与铁反应
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
答案
B
解析
A项,25 ℃时,Na
2
CO
3
在水中的溶解度比NaHCO
3
的大;C项,Cl
2
与铁
在点燃条件下能发生反应;D项,制取Na
2
CO
3
的过程不涉及氧化还原反应。
题组二 卤素的性质
3.碘在地壳中主要以NaIO
3
的形式存在,在海水中主要以I
-
的形式存在,几种粒
子之间有如图所示转化关系,下列推测不正确的是
(
)
A.可用淀粉-KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘元素
B.足量Cl
2
能使湿润的淀粉-KI试纸变白的原因可能是5Cl
2
+I
2
+6H
2
O
2HIO
3
+
10HCl
C.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl
2
>I
2
>I
D.途径Ⅱ中若生成1 mol I
2
,反应中转移的电子数为10
N
A
答案
C
解析
加碘盐中含有I
,其在酸性条件下可被I
-
还原生成I
2
,淀粉-KI试纸
遇碘会变蓝,A正确;根据转化关系可知试纸变白的原因可能是5Cl
2
+I
2
+6H
2
O
2HIO
3
+10HCl,B正确;根据途径Ⅰ可知氧化性:Cl
2
>I
2
,根据途径Ⅱ可知氧
化性:I
>I
2
,根据途径Ⅲ可知氧化性:Cl
2
>I
,C错误;根据关系式:2I
~I
2
~10e
-
可知,若生成1 mol I
2
,反应中转移的电子数为10
N
A
,D正确。
4.已知:2Fe
2+
+Br
2
2Fe
3+
+2Br
-
,2Fe
3+
+2I
-
2Fe
2+
+I
2
。向FeI
2
、FeBr
2
的混合
溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列有关
说法中不正确的是
(
)
A.还原性:I
-
>Fe
2+
>Br
-
B.原混合溶液中FeBr
2
的物质的量为3 mol
C.当通入1 mol Cl
2
时,溶液中发生的反应为2Fe
2+
+Cl
2
2Fe
3+
+2Cl
-
D.原溶液中
n
(Fe
2+
)∶
n
(I
-
)∶
n
(Br
-
)=2∶1∶3
答案
C
解析
由已知反应可知还原性:I
-
>Fe
2+
>Br
-
,则通入氯气后,I
-
最先反应,Br
-
最后反应。分析图像可知,原溶液中I
-
、Br
-
、Fe
2+
的物质的量分别为2 mol、6
mol、4 mol,所以原溶液中FeBr
2
的物质的量为3 mol;当通入1 mol Cl
2
时,发生
的反应为Cl
2
+2I
-
I
2
+2Cl
-
。