2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章非金屬及其化合物第12講氯及其化合物鹵族元素學(xué)案

PAGE19-第12講氯及其化合物鹵族元素目標(biāo)要求1.結(jié)合真實(shí)情景中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)試驗(yàn)探究，了解鹵素及其重要化合物的主要性質(zhì)，相識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。2.結(jié)合實(shí)例相識(shí)鹵素及其化合物性質(zhì)的多樣性，了解通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以探究物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，相識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用和環(huán)境愛(ài)護(hù)中的重要價(jià)值。一、氯氣的性質(zhì)1．氯氣的物理性質(zhì)顏色氣味毒性密度特性黃綠色刺激性氣味有毒比空氣大易液化留意試驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔。(如圖所示)2．從“價(jià)類”二維角度理解Cl2的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化性原子結(jié)構(gòu)：類別：Cl2是活潑的非金屬單質(zhì)，能氧化很多金屬、非金屬以及一些具有還原性的物質(zhì)。(2)歧化反應(yīng)氯氣與水或堿反應(yīng)，氯元素的化合價(jià)既有上升又有降低，因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。3．從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì)氯氣能溶于水(1∶2)，氯氣的水溶液稱為氯水，溶于水的氯氣只有少量與水反應(yīng)。(1)氯水中存在三種平衡關(guān)系：①Cl2＋H2OHCl＋HClO②HClOH＋＋ClO－③H2OH＋＋OH－(2)氯水性質(zhì)的多重性新制氯水的多種成分確定了它具有多重性質(zhì)，在不同的化學(xué)反應(yīng)中，氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。注：氯水常代替氯氣進(jìn)行溶液中的試驗(yàn)。問(wèn)題思索(1)將Cl2通入石蕊溶液中的現(xiàn)象是什么？能用pH試紙測(cè)定氯水的pH嗎？答案將Cl2通入石蕊溶液中的現(xiàn)象是先變紅后退色。不能用pH試紙測(cè)定氯水的pH，因?yàn)槁人械腍ClO能將pH試紙漂白。(2)①向新制氯水中加入碳酸鈣粉末，能增大氯水中HClO的濃度嗎？為什么？答案能；緣由是氯水中存在平衡Cl2＋H2OHCl＋HClO。加入的CaCO3粉末會(huì)與HCl反應(yīng)，從而使平衡右移，增大HClO的濃度。②若將碳酸鈣改為亞硫酸鈣，狀況又如何？答案亞硫酸鈣具有還原性，會(huì)將Cl2、HClO等還原為Cl－。二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)1．次氯酸次氯酸見(jiàn)光分解的化學(xué)方程式：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。2．次氯酸鹽(1)“84”消毒液有效成分為NaClO，它與潔廁靈(主要成分鹽酸)混合馬上會(huì)產(chǎn)生氯氣，其離子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。(2)漂白粉①成分：漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，其中有效成分是Ca(ClO)2。②漂白原理：在潮濕的空氣中能汲取CO2，化學(xué)方程式為Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=2HClO＋CaCO3↓。問(wèn)題思索在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置的漂白粉，最終得到的主要固體物質(zhì)是_____________________，其緣由是________________________________________________________。(用化學(xué)方程式說(shuō)明)答案CaCO3和CaCl2Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClO,2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O(1)過(guò)量的鐵粉在少量氯氣中加熱，充分反應(yīng)后產(chǎn)物為FeCl2()(2)氯氣溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以導(dǎo)電，所以氯氣是電解質(zhì)()(3)新制取的漂白粉是混合物()(4)氯氣可以使潮濕的有色布條退色，但是實(shí)際起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸，而不是氯氣()(5)Cl2具有很強(qiáng)的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑()(6)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LCl2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5NA()(7)“84”消毒液的消毒原理與H2O2的相同，都是利用強(qiáng)氧化性()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)√解析(6)該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，Cl2不能完全反應(yīng)。題組一氯氣的性質(zhì)及應(yīng)用1．(2024·銀川高三測(cè)試)某地化工廠的貯氯罐意外發(fā)生泄漏，下列關(guān)于平安處理措施不正確的是()A．緊急組織群眾沿逆風(fēng)方向疏散B．消防隊(duì)員向貯氯罐四周空氣中噴灑稀NaOH溶液C．處在該環(huán)境中的群眾，應(yīng)用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼處等待救援D．處在該環(huán)境中的群眾，應(yīng)用浸有肯定濃度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高處轉(zhuǎn)移答案C解析稀氨水揮發(fā)出的NH3具有猛烈的刺激性氣味；氯氣的密度比空氣的密度大，應(yīng)往高處轉(zhuǎn)移。2．已知：KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如下圖所示，將少量試劑分別放入培育皿中的相應(yīng)位置，試驗(yàn)時(shí)將濃鹽酸滴在KClO3晶體上，并用表面皿蓋好。下表中由試驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論完全正確的是()選項(xiàng)試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A滴有KSCN的FeCl2溶液變紅Cl2具有還原性B滴有酚酞的NaOH溶液退色Cl2具有酸性C紫色石蕊溶液先變紅后退色Cl2具有漂白性D淀粉-KI溶液變成藍(lán)色Cl2具有氧化性答案D解析Cl2本身沒(méi)有酸性，溶液退色，可能是Cl2與水反應(yīng)生成的HCl和HClO與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽而使溶液退色，也可能是生成的HClO的漂白性使溶液退色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl2本身不具有漂白性，而是Cl2與H2O作用生成的HClO具有漂白性，C項(xiàng)錯(cuò)誤。3．依據(jù)下列裝置圖回答問(wèn)題(1)A、B通入Cl2后，視察到的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________________，依據(jù)現(xiàn)象可得出的結(jié)論是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)集氣瓶B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________________________________________________。(3)試驗(yàn)起先后，視察裝置C中的現(xiàn)象是______________________________________________________________。(4)通入Cl2時(shí)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________________________________________________________________________。(5)裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________。(6)F裝置的作用是_________________________________________________________。答案(1)干燥的紅色(或A中)布條不退色，潮濕的紅色(或B中)布條退色Cl2無(wú)漂白性，Cl2與水反應(yīng)生成的HClO有漂白性(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO(3)溶液先變?yōu)榧t色，然后退色(4)H2O＋SOeq\o\al(2－,3)＋Cl2=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－(5)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(6)汲取氯氣，防止污染環(huán)境題組二氯水中的平衡關(guān)系及多重性質(zhì)(不定項(xiàng)選擇題)4．(2024·寶雞高三檢測(cè))氯水中存在多種分子和離子，它們?cè)诓煌姆磻?yīng)中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。下列結(jié)論正確的是()A．加入有色布條，片刻后有色布條退色，說(shuō)明有Cl2存在B．溶液呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說(shuō)明有Cl2存在C．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說(shuō)明有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水的淺黃綠色消逝，說(shuō)明有HClO存在答案BC解析A項(xiàng)，氯水能使有色布條退色是因?yàn)槁人泻械腍ClO具有強(qiáng)氧化性；D項(xiàng)，因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應(yīng)，所以加入NaOH溶液時(shí)氯水顏色消逝不能說(shuō)明其中有HClO存在。5．在新制飽和氯水中，若只變更某一條件，下列敘述正確的是()A．再通入少量氯氣，eq\f(cH＋,cClO－)減小B．通入少量SO2，溶液漂白性增加C．加入少量的碳酸鈉粉末，pH增大，溶液漂白性增加D．光照過(guò)程中，有氣泡冒出，溶液的導(dǎo)電性減弱答案C解析飽和氯水不能再溶解氯氣，各成分的濃度不變，A項(xiàng)錯(cuò)；SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的濃度減小，漂白性減弱，B項(xiàng)錯(cuò)；加入少量的碳酸鈉粉末，消耗H＋，使B項(xiàng)所述平衡正向移動(dòng)，HClO的濃度增大，C項(xiàng)正確；光照過(guò)程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的離子濃度增大，導(dǎo)電性增加，D項(xiàng)錯(cuò)誤。氯水的組成及性質(zhì)在應(yīng)用中的常見(jiàn)誤區(qū)(1)氯水中因HClO見(jiàn)光分解，隨著HClO的消耗，最終成為鹽酸，故久置氯水酸性增加，無(wú)漂白性。因此，氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)制取氯水的反應(yīng)為Cl2＋H2OHCl＋HClO，反應(yīng)中Cl2既是氧化劑，又是還原劑。(3)Cl2盡管有較強(qiáng)的氧化性，但沒(méi)有漂白性，氯水具有漂白性是因?yàn)镃l2與水反應(yīng)生成了強(qiáng)氧化性的HClO。(4)ClO－與Fe2＋、I－、S2－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等在水中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。題組三其他含氯化合物的性質(zhì)與探究(不定項(xiàng)選擇題)6．二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體，常用于飲用水消毒。下列有關(guān)ClO2的制備與殺菌的說(shuō)法不合理的是()A．NaClO2在酸性條件下歧化生成ClO2和NaCl，則n(氧化劑)∶n(還原劑)＝1∶4B．ClO2在強(qiáng)堿性環(huán)境中運(yùn)用失效，可能的緣由是2ClO2＋2OH－=ClOeq\o\al(－,3)＋ClOeq\o\al(－,2)＋H2OC．可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3D．等物質(zhì)的量的Cl2殺菌效果比ClO2強(qiáng)答案CD解析A項(xiàng)，酸性條件下ClOeq\o\al(－,2)發(fā)生歧化反應(yīng)，生成Cl－和ClO2，可寫出方程式：4H＋＋5ClOeq\o\al(－,2)=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，明顯氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4，正確；B項(xiàng)，方程式符合歧化反應(yīng)化合價(jià)的變更，正確；C項(xiàng)，ClO2易溶于水，不能用飽和食鹽水除雜，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，等物質(zhì)的量的ClO2作氧化劑時(shí)得電子數(shù)比Cl2得電子數(shù)多，錯(cuò)誤。7．某探討小組為了探究NaClO溶液的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了下列試驗(yàn)，并記錄試驗(yàn)現(xiàn)象。試驗(yàn)裝置試驗(yàn)序號(hào)滴管試劑試管試劑試驗(yàn)現(xiàn)象①0.2mol·L－1NaClO溶液飽和Ag2SO4溶液產(chǎn)生白色沉淀②CH3COOH溶液光照管壁有無(wú)色氣泡產(chǎn)生③0.2mol·L－1FeSO4酸性溶液和KSCN溶液溶液變紅④0.2mol·L－1AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀則以下推斷錯(cuò)誤的是()A．試驗(yàn)①：發(fā)生的反應(yīng)為Ag＋＋ClO－＋H2O=AgCl↓＋2OH－B．試驗(yàn)②：無(wú)色氣體為O2C．試驗(yàn)③：還原性強(qiáng)弱依次：Fe2＋＞Cl－D．試驗(yàn)④：ClO－與Al3＋的水解相互促進(jìn)答案A解析A項(xiàng)沒(méi)有還原劑，不行能將ClO－還原為Cl－，錯(cuò)誤；B項(xiàng)生成HClO，光照分解產(chǎn)生O2，會(huì)產(chǎn)生氣泡，正確。1．制取原理試驗(yàn)室通常用強(qiáng)氧化劑(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸制取氯氣。用MnO2制取Cl2的方程式：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。2．制取過(guò)程3．試驗(yàn)裝置4．留意事項(xiàng)(1)反應(yīng)物的選擇：必需用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時(shí)，反應(yīng)停止，故鹽酸中的HCl不行能全部參與反應(yīng)。(2)加熱溫度：不宜過(guò)高，以削減HCl揮發(fā)。(3)試驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避開污染空氣。(4)尾氣汲取時(shí)，用NaOH溶液汲取Cl2，不能用澄清石灰水汲取，因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2的量少，汲取不完全。問(wèn)題思索(1)含0.4molHCl的濃鹽酸與足量的MnO2共熱，能否得到0.1molCl2？為什么？答案不能。隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，不能再被MnO2氧化，同時(shí)由于鹽酸具有揮發(fā)性，反應(yīng)過(guò)程中HCl也會(huì)揮發(fā)。(2)Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能將鹽酸中的Cl－氧化成Cl2，試分別寫出反應(yīng)的離子方程式。①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。③________________________________________________________________________。答案①ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O②ClOeq\o\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋=3Cl2↑＋3H2O③2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(1)用MnO2和濃鹽酸制取Cl2的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶4()(2)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl()(3)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2()(4)可用排飽和食鹽水法收集Cl2()(5)常用飽和石灰水汲取尾氣中的Cl2()(6)用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)Cl2是否收集滿()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×題組一氯氣的制備與性質(zhì)試驗(yàn)的綜合1．試驗(yàn)室既可用濃鹽酸與MnO2在加熱時(shí)反應(yīng)制備Cl2，也可用KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)制備Cl2，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．KMnO4的氧化性比MnO2的強(qiáng)B．制備Cl2的整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，只須要運(yùn)用氧化劑與還原劑C．用排氣法收集Cl2時(shí)，不須要利用其他試劑就能確定集氣瓶中已收集滿D．用足量MnO2與含有4molHCl的濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)，得到Cl2的物質(zhì)的量小于1mol答案B解析比較反應(yīng)的條件即可證明KMnO4的氧化性強(qiáng)于MnO2，A項(xiàng)正確；Cl2有毒，須要用堿溶液汲取尾氣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)整個(gè)集氣瓶充溢黃綠色氣體時(shí)表明已收集滿，C項(xiàng)正確；濃鹽酸變稀后不再與MnO2反應(yīng)，生成Cl2的物質(zhì)的量小于1mol，D項(xiàng)正確。2．某探討性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用MnO2、濃鹽酸反應(yīng)來(lái)制取干燥的氯氣并驗(yàn)證其有無(wú)漂白性，所用裝置(數(shù)量可滿意須要，不含制氣裝置)如下。下列說(shuō)法正確的是()A．按氣流流淌的先后依次，裝置連接依次依次為dacbeB．按氣流流淌的先后依次，裝置連接依次依次為dabaeC．裝置e的主要用途是制備NaClOD．若試驗(yàn)中用到裝置c且布條退色，則說(shuō)明潮濕的氯氣有漂白性答案B解析為確定氯氣有無(wú)漂白性，須要進(jìn)入裝置b的氯氣中不含HCl及水蒸氣，故應(yīng)先用飽和食鹽水除去HCl，再用濃硫酸除去水，為防止裝置e中的水蒸氣進(jìn)入裝置b中，在裝置b、e之間還應(yīng)加裝一個(gè)裝置a，尾氣用NaOH溶液汲取，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；本試驗(yàn)不須要裝置c，且由裝置b中現(xiàn)象可推斷Cl2無(wú)漂白性，潮濕有色布條退色是因?yàn)槁葰馀c水反應(yīng)生成的HClO具有漂白性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2024·鄭州模擬)某探討性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知，漂白粉與硫酸溶液反應(yīng)可制取氯氣，化學(xué)方程式為Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，他們?cè)O(shè)計(jì)如圖試驗(yàn)制取氯氣并驗(yàn)證其性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)該試驗(yàn)中A部分的裝置是________(填字母)。(2)裝置B中的現(xiàn)象是_________________________________________________________。(3)請(qǐng)寫出裝置D中反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________，裝置E的作用是________________________________________________________________________。(4)請(qǐng)幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)，證明洗氣瓶C中的亞硫酸鈉已被氧化(簡(jiǎn)述試驗(yàn)步驟)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)制取Cl2的方法有多種，若A部分的裝置是a，請(qǐng)?jiān)賹懗鲆环N制備方法：_____________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。答案(1)b(2)溶液變藍(lán)色(3)Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋汲取多余的Cl2，防止污染空氣(4)取少量C中溶液于小試管中，加入足量稀鹽酸，充分振蕩后滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成且沉淀不消逝，則證明C中亞硫酸鈉已被氧化(5)2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O解析(1)從方程式可知反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是加熱，所以應(yīng)選固液混合加熱型裝置。(2)氯氣具有強(qiáng)氧化性，與碘化鉀反應(yīng)：2KI＋Cl2=2KCl＋I(xiàn)2，淀粉遇碘變藍(lán)色。(3)裝置D中反應(yīng)的離子方程式：Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋，裝置E的作用是汲取多余的Cl2，防止污染空氣。(4)亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉，只要驗(yàn)證SOeq\o\al(2－,4)的存在就可證明亞硫酸鈉已經(jīng)被氧化，檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)的存在選用稀鹽酸和氯化鋇溶液。(5)試驗(yàn)室通過(guò)不加熱裝置制備氯氣，可以用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。題組二氯氣與其他含氯化合物制備的綜合4．(2024·咸陽(yáng)檢測(cè))Cl2O是黃棕色具有猛烈刺激性氣味的氣體，是一種強(qiáng)氧化劑，易溶于水且會(huì)與水反應(yīng)生成次氯酸，與有機(jī)物、還原劑接觸或加熱時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示。已知：Cl2O的熔點(diǎn)為－116℃，沸點(diǎn)為3.8℃；Cl2的沸點(diǎn)為－34.6℃；HgO＋2Cl2=HgCl2＋Cl2O。下列說(shuō)法中不正確的是()A．裝置②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸B．通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋，減小爆炸危急C．從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2OD．裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸答案C解析制取Cl2O須要干燥純凈的氯氣，所以②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸，A項(xiàng)正確；高濃度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋，減小爆炸危急，B項(xiàng)正確；⑤是收集Cl2O的裝置，所以溫度低于3.8℃，此時(shí)氯氣是氣體，逸出的氣體主要是空氣和剩余的Cl2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Cl2O與有機(jī)物接觸會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸，裝置④與⑤之間不用橡膠管連接，是為了防止橡膠管燃燒和爆炸，D項(xiàng)正確。5．(2024·煙臺(tái)期末)三氯化碘(ICl3)在藥物合成中用途特別廣泛。已知ICl3的熔點(diǎn)為33℃，沸點(diǎn)為73℃，有吸濕性，遇水易水解。某小組同學(xué)用下列裝置制取ICl3(部分夾持和加熱裝置省略)。(1)依據(jù)氣流方向連接接口依次為a→___________________________________________。裝置A中導(dǎo)管m的作用是____________________________________________________。(2)裝置C用于除雜，同時(shí)作為平安瓶，能監(jiān)測(cè)試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)后續(xù)裝置是否發(fā)生堵塞，若發(fā)生堵塞，C中的現(xiàn)象為_________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)氯氣與單質(zhì)碘需在溫度稍低于70℃下反應(yīng)，則裝置E相宜的加熱方式為________________________________________________________________________。裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。(4)該裝置存在的明顯缺陷是_________________________________________________。答案(1)d→e→b→c→g→h→f(接口b與c、g與h可互換)使?jié)恹}酸順當(dāng)?shù)蜗?2)錐形瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升(3)水浴加熱3Cl2＋I(xiàn)2eq\o(=,\s\up7(水浴加熱),\s\do5(<70℃))2ICl3(4)缺少尾氣處理裝置解析(1)在裝置A中用濃鹽酸與MnO2混合加熱制取Cl2，濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中會(huì)含有氯化氫、水蒸氣等雜質(zhì)，通過(guò)裝置C除去HCl雜質(zhì)，再通過(guò)裝置B干燥，得到干燥、純凈的氯氣，然后在裝置E中氯氣與碘單質(zhì)反應(yīng)制得ICl3；為防止ICl3潮解，在E后面連接盛有干燥劑的裝置D，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E裝置。故依據(jù)氣流方向連接裝置接口依次為：a→d→e→b→c→g→h→f，(接口b與c、g與h可互換)；在裝置A中導(dǎo)管m使分液漏斗中的液體上下壓強(qiáng)一樣，這樣分液漏斗中的濃鹽酸可以順當(dāng)?shù)蜗隆?2)裝置C也是平安瓶，監(jiān)測(cè)試驗(yàn)E中是否發(fā)生堵塞，若裝置E發(fā)生堵塞，則C中氣體壓強(qiáng)增大，液體會(huì)進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗中，使錐形瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升。(3)因水浴加熱能簡(jiǎn)便限制加熱的溫度，且能使反應(yīng)裝置受熱勻稱，又因?yàn)槁葰馀c單質(zhì)碘需在溫度稍低于70℃下反應(yīng)，故應(yīng)實(shí)行水浴加熱的方式；在裝置E中Cl2與I2在低于70℃下發(fā)生反應(yīng)：3Cl2＋I(xiàn)2eq\o(=,\s\up7(水浴加熱),\s\do5(<70℃))2ICl3。(4)Cl2是有毒氣體，通過(guò)盛有無(wú)水氯化鈣的干燥管只能汲取水分，不能汲取氯氣，這樣就會(huì)造成大氣污染，故該裝置的缺陷是缺少尾氣處理裝置。1．鹵素單質(zhì)性質(zhì)的相像性(1)都能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，如2Fe＋3Br2=2FeBr3，但I(xiàn)2與Fe反應(yīng)生成FeI2。(2)都能與H2反應(yīng)生成HX：X2＋H2=2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。(3)都能與水反應(yīng)：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外)。(4)都能與堿溶液反應(yīng)：X2＋2NaOH=NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。2．鹵素單質(zhì)的遞變性顏色eq\o(→,\s\up15(\o(\s\up7(F2))\s\do5(淡黃綠色)\o(\s\up7(Cl2),\s\do5(黃綠色))\o(\s\up7(Br2),\s\do5(深紅棕色))\o(\s\up7(I2),\s\do5(紫黑色))))漸漸加深熔、沸點(diǎn)eq\o(→,\s\up7(氣體氣體液體固體))漸漸上升密度→漸漸增大氧化性eq\o(→,\s\up7(與H2化合由易到難))漸漸減弱還原性(X－)→漸漸增加3.鹵素單質(zhì)的特別性1Br2是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)；液溴易揮發(fā)且有毒，通常用水液封保存。2I2易升華，淀粉遇I2變藍(lán)。3Br2和I2都可被某些有機(jī)溶劑如四氯化碳、苯萃取。4F無(wú)正價(jià)，F(xiàn)2與水猛烈反應(yīng)：2F2＋2H2O=4HF＋O2。4.鹵素離子的檢驗(yàn)方法1AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3溶液和稀硝酸))生成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(白色沉淀，則有Cl－,淡黃色沉淀，則有Br－,黃色沉淀，則有I－))(2)置換——萃取法未知液eq\o(→,\s\up7(加適量新制飽和氯水),\s\do5(振蕩))eq\o(→,\s\up7(加入CCl4下層或汽油上層),\s\do5(振蕩))有機(jī)層呈eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(紅棕色或橙紅色，表明有Br－,紫色、淺紫色或紫紅色，表明有I－))(3)氧化——淀粉法檢驗(yàn)I－未知液eq\o(→,\s\up7(加入適量新制飽和氯水或雙氧水),\s\do5(振蕩))eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液),\s\do5(振蕩))藍(lán)色溶液，表明有I－問(wèn)題拓展(1)氰[(CN)2]的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為N≡C—C≡N，其化學(xué)性質(zhì)與鹵素(X2)很相像，化學(xué)上稱之為擬鹵素，其氧化性介于Br2和I2之間。①寫出(CN)2的電子式__________________________________________________________。②寫出(CN)2在常溫下與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。③在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯氣，其離子方程式為_______________。答案①②(CN)2＋2NaOH=NaCN＋NaCNO＋H2O③2I－＋Cl2=I2＋2Cl－(2)一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是鹵素互化物，它們的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相像。①ICl3與水反應(yīng)的產(chǎn)物可能為________(填化學(xué)式)。②ICl在常溫下與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________，該反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)？______(填“是”或“否”)。答案①HCl、HIO2②ICl＋2OH－=Cl－＋I(xiàn)O－＋H2O否(1)試驗(yàn)室保存液溴時(shí)要加少量水進(jìn)行水封，不用橡膠塞()(2)向無(wú)色溶液中滴加氯水和CCl4，振蕩，靜置，下層溶液顯紫色說(shuō)明原溶液中有I－()(3)鹵素單質(zhì)X2與水反應(yīng)都生成HX和HXO()(4)鹵素氣態(tài)氫化物的水溶液都是強(qiáng)酸()(5)類比Fe與Cl2的反應(yīng)推斷Fe與I2反應(yīng)時(shí)生成FeI3()(6)濃硫酸不能干燥HBr、HI()(7)加碘鹽能使淀粉變藍(lán)()答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√(7)×題組一鹵素的性質(zhì)及遞變規(guī)律1．下列關(guān)于鹵素的敘述正確的是()①鹵素的鉀鹽中，最易被氧化的是氟化鉀②溴中溶有少量氯氣，可以用加入溴化鈉再用汽油萃取的方法提純③溴化銀具有感光性，碘化銀不具有感光性④某溶液與淀粉-KI溶液反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色，則證明該溶液是氯水或溴水⑤氟氣跟氯化鈉水溶液反應(yīng)，肯定有氟化氫和氧氣生成⑥氯氣跟水反應(yīng)時(shí)，水既不是氧化劑也不是還原劑A．①③⑤ B．②③⑥C．②⑤⑥ D．①③④答案C解析易被氧化的物質(zhì)應(yīng)具有較強(qiáng)的還原性，各鹵素離子中，I－的還原性最強(qiáng)，故鹵素的鉀鹽中，最易被氧化的是KI，①錯(cuò)誤；鹵化銀中除AgF外均有感光性，③錯(cuò)誤；能與淀粉-KI溶液反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色現(xiàn)象的，除氯水或溴水外，還可以是碘水等，④錯(cuò)誤。2．某同學(xué)向一支試管中按肯定的依次分別加入下列幾種物質(zhì)(一種物質(zhì)只加一次)：a.KI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH溶液；d.稀硫酸；e.氯水。發(fā)覺(jué)溶液顏色按如下依次變更：①無(wú)色→②棕黃色→③藍(lán)色→④無(wú)色→⑤藍(lán)色。下列對(duì)此過(guò)程進(jìn)行的分析中錯(cuò)誤的是()A．加入以上藥品的依次是a→e→b→c→dB．③→④反應(yīng)的化學(xué)方程式為3I2＋6NaOH=5NaI＋NaIO3＋3H2OC．溶液由棕黃色變?yōu)樗{(lán)色的緣由是淀粉溶液遇碘變藍(lán)色D．④→⑤反應(yīng)的離子方程式為2I－＋Cl2=I2＋2Cl－答案D解析溶液顏色變更：①無(wú)色→②棕黃色說(shuō)明有碘生成，②棕黃色→③藍(lán)色說(shuō)明是淀粉溶液遇碘顯色，③藍(lán)色→④無(wú)色說(shuō)明碘被消耗，④無(wú)色→⑤藍(lán)色說(shuō)明又生成了碘，此時(shí)發(fā)生的是NaI和NaIO3在酸性條件下生成碘的氧化還原反應(yīng)。3．向溶質(zhì)為FeBr2、FeI2的溶液中通入肯定量的氯氣，再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液變?yōu)榧t色，則下列敘述不正確的是()A．原溶液中的Br－不肯定被氧化B．通入氯氣之后原溶液中的Fe2＋肯定被氧化C．不能確定通入氯氣之后的溶液中是否存在Fe2＋D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，靜置、分液，向上層溶液中加入足量的AgNO3溶液，能產(chǎn)生淡黃色沉淀答案D解析還原性：I－>Fe2＋>Br－，向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液變?yōu)榧t色，說(shuō)明Fe2＋部分或全部被氧化，Br－可能被氧化，A、B正確；通入氯氣之后原溶液中的Fe2＋部分或全部被氧化，所以不能確定通入氯氣之后的溶液中是否存在Fe2＋，C正確；如Br－被氧化生成Br2，則萃取后加入硝酸銀，沒(méi)有淡黃色沉淀生成，D錯(cuò)誤。題組二單質(zhì)氧化性的試驗(yàn)探究4．為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱，某小組用下圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn))。試驗(yàn)過(guò)程：Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾。Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時(shí)，關(guān)閉活塞a。Ⅳ.……(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體，其電子式是__________________________________________。(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的試驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________________。(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________________________________________________________________________。(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘，過(guò)程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是________________________________________________________________________。(5)過(guò)程Ⅲ試驗(yàn)的目的是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性漸漸減弱的緣由：同主族元素從上到下____________________，得電子實(shí)力漸漸減弱。答案(1)(2)潮濕的淀粉-KI試紙變藍(lán)(3)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(4)打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩，靜置后CCl4層變?yōu)樽霞t色(5)確認(rèn)C的黃色溶液中無(wú)Cl2，解除Cl2對(duì)溴置換碘試驗(yàn)的干擾(6)原子半徑漸漸增大解析A中滴加濃鹽酸后，發(fā)生反應(yīng)：2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黃綠色氣體Cl2，在A、B、C中分別發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2、Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2、Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液變?yōu)辄S色，打開活塞b，C中生成的Br2在D中發(fā)生反應(yīng)：Br2＋2KI=2KBr＋I(xiàn)2。試驗(yàn)過(guò)程Ⅲ，當(dāng)B中黃色溶液接著通入過(guò)量Cl2時(shí)，溶液變?yōu)榧t棕色，以此為比照，說(shuō)明C中黃色溶液無(wú)Cl2，從而解除Cl2對(duì)溴置換碘試驗(yàn)的