卤素备课资料01

109第4章卤素节随堂例解1.氯气例题4-1-1关于氯的说法正确的是( )A.液氯和氯水是同一种物质B.氯气是由两个氯原子组成的C.氯水久置后将变成稀盐酸D.H2和Cl2的混合气体受光照射生成HCl，据此可制得盐酸解析与答案液氯和氯水都是液体，但前者是纯净物，后者是氯气溶于水得到的混合物。随着时间的延长，氯气和水逐渐反应生成HCl和HClO，光照时HClO分解生成HCl和O2，最终氯水将变稀。从宏观角度讲，氯是由氯元素组成的；从微观角度认识，每个氯分子由两个氯原子构成，而B选项混淆了两种研究方法。HCl溶于水可得盐酸，而HCl可由H2在Cl2中燃烧和光照H2、Cl2混合气体两种途径生成，工业上制盐酸采取前者。答案：C例题4-1-2在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气。 (1)写出反应的化学方程式。(2)图4-1是一个学生设计的实验装置图。这个装置中有哪些错误?请分别指出： ； ； ； ； 。(有几处填几处)(3)在改正的装置中，洗气瓶中的H2O、浓H2SO4、烧杯中的NaOH溶液各起什么作用?解析与答案小结：气体综合实验的知识框架如下：推理由反应方程式净化收集气体或化学反应尾气吸收制备气体干燥(1)制取气体：应注意思考以下几个方面：从试剂性质和反应条件来考虑选择制取气体的装置； 从气体的性质和可能含有的杂质气体的性质考虑净化的顺序与方法； 有毒气体要注意尾气的吸收。因为浓盐酸和MnO2共热制Cl2，故温度不宜过高，一般不超过90，否则HCl挥发，不利于Cl2的制取。(2)净化原则：净化剂不能与被净化的气体反应； 不能引入新杂质； 一般不使用气体净化剂，多用固体或液体净化剂。除去HCl气体用水作吸收剂，若改用饱和食盐水吸收HCl气体，效果更好，因为Cl2在饱和食盐水中的溶解度更小。(3)干燥气体：干燥是一种净化气体的特殊方法，故应遵循净化原则，特别要注意使用合适的干燥剂。(4)收集方法：Cl2可用向上排气法，也可用排饱和食盐水法来收集。(5)尾气吸收：中学涉及到的尾气处理方法有两种：一种是点燃法，如CO通过点燃转换成CO2；一种是用液体吸收，如Cl2可用浓碱液吸收。实验室制取Cl2，如果无MnO2可用KMnO4代替，且反应不需加热，反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O注意：当用浓H2SO4和固体NaCl代替浓HCl时，生成物中无MnCl2，因为MnCl2跟浓H2SO4继续反应生成MnSO4和浓HCl；反应温度是微热，所以生成的硫酸盐为NaHSO4，而在强热条件下生成Na2SO4答案：(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O；(2)烧瓶下面缺石棉网； 铁圈下面缺酒精灯；盛有浓H2SO4的洗气瓶和盛有水的洗气瓶位置颠倒了；两个洗气瓶中的气体入口导管应深插在液面下，而出口导管应靠近瓶塞； (3)吸收未反应的氯化氢； 吸收水蒸气； 吸收多余的氯气。例题4-1-3氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似，预计它与水反应的最初生成物是( )A. HI和HClOB. HCl和HIOC. HClO3和HIOD. HClO和HIO解析与答案氯化碘是一种化合物，而Cl2是一种单质，它们的化学性质相似，都可以和水发生反应，但Cl2+H2OHCl+HClO，Cl2本身既是氧化剂又是还原剂，发生了自身氧化还原反应，而ICl与Cl2只是性质相似，也可与H2O发生反应，而ICl本身碘为+1价，氯为-1价，它与水反应一定不是氧化还原反应，而是复分解反应，而水电离出H+和OH-，很自然H+与Cl-相结合生成HCl，而I+与OH-相结合生成次碘酸HIO，所以ICl与H2O反应，最初生成物为：ICl+H2OHCl+HIO。答案：B例题4-1-4(1)写出实验室用二氧化锰和浓盐酸的反应制取氯气的化学反应方程式，并注明反应条件。(2)高锰酸钾是常用的氧化剂，在酸性条件下，被还原为Mn2+。试写出高锰酸钾与浓盐酸反应在室温下制氯气的方程式。(3)历史上曾用“地康法”制氯气。这一方法是用CuCl2作催化剂，在450时利用空气中的氧气跟氯化氢反应制取氯气。写出这一反应方程式。(4)从氯元素的化合价的变化看，以上三种方法的共同点是 。(5)比较以上三个反应，可认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序 。解析与答案结合氯气的不同制法，培养对氧化还原的概念的理解能力和应用能力。 从二氧化锰跟浓盐酸反应的化学方程式知(2)、(3)两反应的生成物中除氯气外，可能还有水，这就为正确书写“地康法”制氯的化学反应方程式创造了条件。总结上述制氯气的方法，可以看到作为还原剂的浓盐酸或氯化氢，氯元素的化合价都是从反应前的-1价升高到反应后的0价(生成Cl2)。比较三个反应条件发现，(2)在室温下就能进行，(1)需要加热才能进行，但加热的温度一般不超过90，而(3)不但加热到450，还需要使用催化剂才能进行，从而可总结出上述氧化剂氧化能力的强弱。答案：(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2OCuCl2450(2)2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O(3)O2+4HCl2Cl2+2H2O(4)氯元素的化合价由-1价升高到0价(5)KMnO4MnO2O2例题4-1-5下列各种叙述中，正确的是( )Cl-和Cl2的性质相同；ClO3-具有氧化性；Cl-比Cl多一个电子；盐酸兼有酸性、氧化性、还原性；Cl-具有酸性; Cl2的氧化性比盐酸的强；Cl2只有氧化性而没有还原性A.B. C. D. 解析与答案本题主要考查Cl-、Cl2、ClO3-及盐酸的一些主要性质，并考查学生的思维敏捷能力。Cl-与Cl2的性质不同，Cl-只有还原性，而Cl2既有氧化性，又有还原性。Cl-不具有酸性，因为具有酸性的物质是能在水溶液中电离出H+的物质，而Cl-却不能。Cl2与水反应生成HCl和HClO，既表现氧化性，又表现还原性，所以错。选项中只要选或或都不正确，故正确答案只有C。答案：C例题4-1-6下列各种叙述中，正确的是( )Cl-和Cl2性质相同；ClO3-具有氧化性；Cl-比Cl多一个电子；盐酸兼有酸性、氧化性、还原性；Cl-具有酸性；Cl2的氧化性比盐酸的强；Cl2只有氧化性，而没有还原性。A. B. C. D. 解析与答案本题主要考查Cl-、Cl2、ClO3-及盐酸的一些主要性质。Cl-与Cl2性质相同，是错误的，因为Cl-只有还原性，而Cl2既有氧化性，又有还原性。 Cl-具有酸性的说法也是错误的，因为具有酸性的物质是能在水溶液中电离出H+的物质，而Cl-却不能。 Cl2只有氧化性，而没有还原性，也是错误的，因为Cl2与水反应生成HCl和HClO,既表现出氧化性，又表现出还原性。答案：C例题4-1-7向下列溶液中分别加入AgNO3溶液和稀HNO3,能生成不溶于稀HNO3的白色沉淀的是( )A. 氯水B. 氯酸钾C. 氯化钠D. 四氯化碳解析与答案凡含有Cl-的物质，均可与AgNO3溶液反应，生成不溶于稀HNO3的白色沉淀。 A中由于Cl2与H2O反应: Cl2+H2OHCl+HClO，生成的HCl可电离出Cl-；C中NaCl是离子化合物，在溶液中能电离出Cl-；B中KClO3溶于水后发生电离: KClO3K+ClO3-，故KClO3只含有ClO3-而无Cl-；D中CCl4不溶于水，更不能电离出Cl-。答案：A、C例题4-1-8已知漂白粉与浓盐酸在常温下即可反应生成氯气：Ca(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2+2H2O,常温下，氯气在水中溶解度较大，但在饱和食盐水中溶解度很小。某同学为了测定产生氯气的体积并验证干燥而纯净的氯气无漂白性，用右图所示的实验装置进行实验。回答下列问题:(1个)A(1个)B(2个)C(1个)D(1个)Ee(1) 请用字母填写装置的连接顺序：a接( )、( )接( )、 ( )接( )、( )接( )、( )接( )；(2) 洗气瓶中所装液体是_; (3) 在制氯气前，必须进行的一项操作是_; (4) 某同学在实验中，发现量筒中未收集到液体，则失败的原因可能是_。解析与答案本题是一道综合性的实验题，主要是考查学生的思维能力。本题要得到干燥纯净的氯气并测定其性质和体积。 而按装置串联的一般顺序为:发生装置 净化装置 性质验证装置 尾气处理装置 。本题发生装置为A，净化装置为C(饱和食盐水除HCl气体)和B(除H2O)，性质验证装置为E，气体体积测定装置为C和D。答案(1) d e b c g h e d f 或d e c b g h e d f。(2) 饱和食盐水。(3) 检查装置气密性。(4) 装置漏气、盐酸过稀、e与f连接。例题4-1-9通电市售“家用消毒液发生器”是以精盐和自来水为原料，通电时，发生器内的电极板上产生大量的气泡(同时使产生的气体充分与电解液接触)，所制得的混合液具有强烈的杀菌能力，且不对人体造成伤害。该发生器配制消毒液所涉及到的化学反应有( )2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2OH2+Cl22HClCl2+H2OHCl+HClO2HClO2HCl+O2A. B. C. D. 解析与答案本题考查的是捕捉主要信息和灵活运用知识的能力。通过“精盐”“自来水”“通电”，判断反应的发生; 根据“气体与电解液充分接触”判断反应的发生，联想次氯酸钙的漂白性、杀毒性推测反应产生的NaClO也应具备此性质，因此答案为B。注：常见饮用水消毒剂有：氯气、臭氧(O3)、次氯酸盐(NaClO或Ca(ClO)2)、ClO2溶液例题4-1-10实验室用MnO2和浓盐酸加热制取纯净干燥的氯气。如下图所示 (1) 制取Cl2的化学反应方程式_。(2) A瓶中液体是 ，其作用 原因 。B瓶中液体是 ，其作用 。C 瓶采取 排空气法，是因为Cl2密度 空气。D烧杯中液体的成分是 ，其作用 ，发生反应的方程式 。 (3) 使用分液漏斗滴加浓盐酸，是利用分液漏斗有活塞可以 , 。如果没有分液漏斗而只有长颈漏斗和小试管是否可以替代它? 如果可以如何组装(画出装置图)。解析与答案本题是综合考查Cl2的实验室制备反应机理，净化、收集及尾气的吸收，培养创新能力，增强对仪器性能的开拓。答案(1)4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2+2H2O (2)饱和食盐水；吸收Cl2中的HCl气体；Cl2在饱和食盐水中溶解度小，而HCl因极易溶于食盐水而被除去。浓硫酸；吸收Cl2中的水分；向上；大于；NaOH；吸收多余的有毒Cl2；Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O (3)控制HCl用量起到密封作用；可以，如右图。2.卤族元素例题4-2-1甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-)离子。向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )A.Br-、Cl-、I-B.I-、Br-、Cl-C.Br-、I-、Cl-D.Cl-、I-、Br-解析与答案 非金属置换反应的规律是：非金属性较强的单质能从盐溶液中(或酸溶液中)把非金属性较弱的非金属置换出来。据此可得反应：Cl2+2KBr2KCl+Br2，Br2+2HI2HBr+I2等等。在甲中加入淀粉溶液和氯水，淀粉不显蓝色，证明甲中不含I-；溶液显橙色，证明甲中含Br-；再加丙溶液，无明显变化，表明丙中不含I-。综上所述，甲中含Br-，乙中含I-，丙中含Cl-。答案：C例题4-2-2氟气是氧化性最强的非金属单质，在加热条件下，等物质的量的F2和烧碱完全反应，生成NaF、H2O和另一种气体，该气体可能是_。 (写化学式)解析与答案此题按习惯思维认为：F2与H2O反应生成O2和HF，而HF与NaOH反应又生成NaF和H2O，故认为放出的气体是O2，事实上由题目提供的信息，假设该气体为A，则可得下列反应方程式： 2F2+2NaOH=2NaF+H2O+A，然后根据质量守恒定律可得A必是OF2。答案：OF2例题4-2-3用氯气对饮用水消毒已有百年历史。这种消毒方法会使饮用水中的有机物发生氯代，生成有机含氯化合物，对人体有害，世界环保联盟将禁止使用氯气消毒饮用水，建议推广采用广谱性高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。(1)使用ClO2作饮用水消毒剂的优点是_。(2)目前欧洲一些国家用NaClO3氧化盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2体积是ClO2的一半。表示这一反应的化学方程式_。(3)我国最近研制成功用氯气氧化亚氯酸钠 (在氮气保护下)制得ClO2，表示这一反应的化学方程式为_，这一方法的优点是_。(4)在H2SO4酸性条件下，用Na2SO3还原NaClO3也可得ClO2，表示这一反应的化学方程式_。解析与答案此题围绕Cl2可与有机物发生氯代，生成有机含氯化合物，对人体有害，所以用不能发生氯代的ClO2，制ClO2也围绕这一点 ；写有关方程式根据电子得失相等写出生成物即可。答案：(1)ClO2具有强氧化性，具有广谱高效消毒作用，且不会跟有机物发生取代和加成反应。(2)2NaClO3+4HCl=Cl2+2ClO2+2NaCl+2H2O.(3)2NaClO2+Cl2 = 2ClO2+2NaCl此方法的优点是ClO2的收率高、质量好，无Cl2的混入。(4)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 =2ClO2+2Na2SO4+H2O例题4-2-4为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标，卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以碘酸钾(KIO3)形式存在，已知在溶液中IO-3可和I-发生反应：IO-3+5I-+6H+3I2+3H2O，根据此反应，可用试纸和一些生活中常见物质进行实验，证明食盐中存在IO-3，可供选用的物质有：自来水，蓝色石蕊试纸，碘化钾淀粉试纸，淀粉，食糖，食醋，白酒进行上述实验时必须使用的物质是( )A.B.C.D. 解析与答案题目给出的离子方程式是回答本题的基本出发点，它指出：(1)在一定条件下，将KIO3溶于水形成溶液，在碘离子存在时于酸性环境中反应，IO-3即转化成为碘单质；(2)完成上述反应后，检验溶液中有无单质碘的存在即可认证有无IO-3离子的存在。为检验单质碘的存在，需要用到淀粉及I-，因此正好符合；而虽是淀粉，但必须还有I-，即还必须有这样不合题意。 反应需要H+离子参加，惟一可提供H+离子的只有食醋(约含3%的醋酸)，食醋中还有大量的水，这就为溶解食盐及其中的KIO3提供了溶剂，可不必再加水了。这样，为完成此实验，必须要用两种物质，它们是：淀粉碘化钾试纸，食醋。 答案：B例题4-2-5(1) 向NaCl、NaBr、NaI的混合溶液中通入足量的氯气后，把混合液蒸干，再将剩余残渣灼烧，最后留下的物质是( )A. NaCl、NaBr、NaIB. NaCl、NaBr C. NaCl、I2D. NaCl(2) 鉴别NaCl、NaBr、NaI三种溶液可以选用的试剂( )A. 碘水、淀粉溶液B. 溴水、汽油 C. 氯水、四氯化碳D. 硝酸银溶液、稀硝酸解析与答案掌握卤素的相似性、递变性及特殊性。答案(1)D 分析：Cl2的氧化性强于Br2、I2。在溶液中可置换Br-、I-成Br2、I2，而在蒸干和灼烧过程中，溴单质挥发、I2升华而从固体中分离。(2)C、D 分析：Cl2水中含有Cl2能置换出溴、碘，而溴、碘易溶于CCl4呈现出橙色和紫红色，现象不同，因此C可选；卤化银是不溶于稀硝酸的难溶物，颜色不同，故D也可作鉴别它们的试剂。例题4-2-6现有下列几种物质的溶液KCl、KI、新制氯水、KBr、淀粉、AgNO3,不用其他试剂，怎样鉴别它们？解析与答案不另用其他试剂鉴别多种物质，应根据物理特性或两两相混合的现象组合，先确定其中一种试剂，再以此为突破口进行逐一分析(可利用网络图或列表或彼此组合连线方式)作出判断。本题可根据“黄绿色”先判断出氯水，然后再按下列步骤和现象鉴别。KCl、KI、KBr、淀粉、AgNO3溶液新制氯水有白色沉淀生成溶液颜色变深无明显现象的是的是AgNO3溶液的是KI、KBr KCl、淀粉AgNO3溶液 AgNO3溶液有黄色沉 有浅黄色沉 有白色沉淀 无明显现象淀的是KI 淀的是KBr 的是KCl 的是淀粉例题4-2-7多原子分子氰(CN)2、硫氰(SCN)2和(OCN)2的性质与卤素单质相似，故称它们为类卤化合物，它们可以生成酸和盐(见下表，表中X代表F、Cl、Br或I)。卤素氰硫氰单质X2(CN)2(SCN)2(OCN)2酸HXHCNHOCN盐KXKCNKSCN(1) 在表中、空格处应分别填写_、_、_。(2) 完成下列反应的化学方程式或离子方程式： H+SCN-+MnO2 _ (CN)2与水反应的化学方程式为_ KSCN与酸式硫酸钾共热的化学方程式为_解析与答案本题考查学生的自学能力、迁移已学知识的能力以及书写化学方程式的能力。依据卤素单质的性质，将其代换成类卤化合物的性质。例如：卤素单质X2形成的酸为HX，则将(SCN)2看成X2,其形成的酸就为HSCN；再如：4H+2Cl-+MnO2=Cl2+Mn2+2H2O, 将Cl-换成SCN-，可得 ：4H+2SCN-+MnO2= (SCN)2+Mn2+2H2O。答案 (1)氧氰;HSCN；KOCN。(2)4H+2SCN-+MnO2= (SCN)2+Mn2+2H2O (CN)2+H2O=HCN+HOCNKSCN+KHSO4= K2SO4+HSCN例题4-2-8化工厂生产盐酸的主要过程如下图所示。氯化氢的合成是在钢板制的枣核形合成塔里进行的。合成塔下部装有两个同心管构成的燃烧器，为了使氯气燃烧完全，干燥的氯气应从 口通入，氢气应从 口通入。工业生产时应先通_气体，并点燃，然后再通 气体就可以稳定的燃烧。生成的氯化氢气体通过冷却管冷却进入吸收塔内，水从塔顶淋下。塔内放满瓷环的目的是 。一般可制得盐酸的浓度在31%以上，但因含_离子而使工业品盐酸略带黄色。解析与答案通过此题了解工业制盐酸的生产流程。利用所学知识解释化工生产中的某些环节，达到学有所用。1. 解决本题的关键是“确保氯气的完全反应，达到减少污染，提高Cl2的利用率”，因此尽可能创造这样一个环境，让外管X先通H2，并先点燃；再从内管通Cl2，使之在氢气中完全燃烧。2. 要制取盐酸，应确保HCl气体尽可能多的被水溶解，因此可判断瓷环的目的是增大水和氯化氢的接触面积，延长接触时间，提高HCl气体的吸收率。3. 学会审题。题目中讲合成塔是钢制的，在整个制取过程中产品会含铁元素，联想亚铁、铁离子的颜色，便知黄色是因Fe3+而引起的。答案 1.Y，X；H2，Cl2 2. 增大水和HCl接触面积和延长接触时间，提高吸收率。 3. Fe3+例题4-2-93.1g红磷在一定量氯气中燃烧，其质量增加15g，则所生成物质是( )A. 只有PCl3 B. PCl3、PCl5的混合物，其中PCl3多C. 只有PCl5 D. PCl3和PCl5的混合物，其中PCl5多解析与答案本题是加强对磷与Cl2定量反应的认识，磷和氯气反应，当两者比例不同时有如下情况。 2P+3Cl2=2PCl3 , 2P+5Cl2=2PCl5 定量的磷和氯气反应，生成物的种类可通过P与Cl原子的物质的量之比确定，关系可用下列数轴表示只PCl5只PCl3 PCl3PCl5n(P)/n(Cl)1/5 1/3当n(P)/n(Cl)1/3时只有PCl3；n(P)/P(Cl)1/5，只有PCl5 ;当1/3n(P)/n(Cl)1/5时，有PCl3和PCl5。 依题：增加的质量是Cl2的质量，有：n(P)n(Cl)=(3.1/31)/(15/35.5)=0.1/0.42介于1/3与1/5之间，偏向1/5，故产物为PCl3和PCl5混合物，PCl5多。答案：D3.物质的量在化学方程式计算中的应用例题4-3-1用足量的石灰乳将56 L Cl2(标准状况下)完全吸收，计算产生的Ca(ClO)2的物质的量。解析与答案首先写出Cl2与Ca(OH)2反应的化学方程式，由于石灰乳过量，则应用Cl2的物质的量进行计算。 2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 计量数v之比 2 1物质的量之比 n(Cl2) nCa(ClO)2 由方程式可知因为n(Cl2)2.5mol 所以nCa(ClO)21.25mol答案：1.25 mol例题4-3-2在标准状况下，a L氯气和氢气的混合气体，经光照反应后，所得气体恰好使b molNaOH完全转化为盐，那么a与b的关系不可能的是( )A. bB. bC. bD. b解析与答案如果H2、Cl2正好完全反应，n(HCl)mol，则A项可能；如果Cl2不足量, 产生的HCl的物质的量n(HCl)mol，所以B项也可能；如果H2不足量，虽然产生的HCl的物质的量n(HCl)mol，但过量的Cl2仍可与NaOH反应，且从反应方程式看：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O，bmol仍有可能，故只有D不可能。另外，此题也可用守恒法解，由NaCl和NaClO可得n(Cl)n(Na+), 则n(Cl2)n (Na+)b mol V(Cl2)b mol22.4 L/mol11.2b L , 因V(Cl2)a L，所以只有D不可能。答案：D例题4-3-3有H2和O2的混合气体a L，经点火反应后，其体积减小为b L(反应前后气体体积是在同温、同压下测定，且在100以下)。计算混合气体中H2和O2各多少升?解析与答案2H2 + O22H2O(l) (减) 2 1 3(a-b) L (a-b) L (a-b) L即实际参加反应的H2、O2分别为：(a-b)L、(a-b)L。 (1)若H2过量，则过量b LV(H2)b+(a-b) LLV(O2)L(2)若O2过量，则过量b LV(O2)(b+) LLV(H2)L答案：(1)H2过量时，V(H2)LV(O2)L(2)O2过量时，V(H2)LV(O2)L例题4-3-4已知下列变化过程中，0.2 mol RxO42-离子参加反应时，共转移0.4 mol e-RxO42-+MnO-4+H+RO2+Mn2+H2O求：(1)x的值；(2)参加反应的H+的物质的量。解析与答案解：(1)设：RxO42-中R的化合价为+n，由R原子守恒得：RxO42-xRO2 解得：x2(2)根据氧化还原反应转移电子数守恒配平方程式得：45R2O42-+2MnO- +16H+= 10RO2+2Mn2+8H2O 5 16 0.2 mol 0.64 mol答案：(1)x2；(2)0.64 mol例题4-3-5往50.0 mL的溴化亚铁溶液中缓缓通入1120 mL氯气(标准状况)，溶液中还原性离子只有溴离子被氧化。求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度。(提示：Br2 + 2Fe2+2Fe3+ + 2Br-)解析与答案 本题应用物质的量对离子方程式进行计算。因为提示中给出Br2+2Fe2+2Fe3+2Br-，可以判断离子的还原性Fe2+Br-，题中给出部分Br-被氧化，说明Fe2+已全部被氧化。设原溶液中FeBr2的物质的量为x，则Fe2+的物质的量为x，Br-的物质的量为2x，被氧化的Br-的物质的量为2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl- x 2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl- n (Cl2) +解得：x 0.06 mol所以c (FeBr2) 1.2 mol/L答案：原c(FeBr2)1.2 mol/L例题4-3-6已知Cl2在70的NaOH水溶液中能同时生成两个自身氧化还原反应，反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为41。现有49.7 g Cl2，将其通入到足量70的NaOH水溶液中，反应完全后得到500 mL溶液。(1)写出Cl2在70的NaOH水溶液中符合上述条件的总反应方程式。(2)计算完全反应后各生成物的物质的量浓度。(水除外)解析与答案解此题的关键第(1)问。可根据得失电子守恒确定生成物NaCl、NaClO、NaClO3的物质的量之比，进而确定化学方程式中化学计量数。根据已知设生成NaClO为4 mol, 那么生成NaClO3 1 mol，设生成NaCl为 x mol根据得失电子相等：1x14 mol+51mol解得x9 mol因此 n(NaCl)n(NaClO)n(NaClO3)941可以写出方程：7Cl2+14NaOH9NaCl + 4NaClO + NaClO3 + 7H2O(2) n(Cl2)49.7g71g/mol0.7 mol，由上述方程可得: n(NaCl)0.9 mol，n(NaClO)0.4 mol，n(NaClO3 )0.1 mol。它们的物质的量浓度分别为：c(NaCl)1.8 mol/L,c(NaClO)0.8 mol/L,c(NaClO3)0.2 mol/L。答案：见题解例题4-3-7甲、乙两位学生用加热氯酸钾的方法制取氧气。甲取了一定质量的KClO3和0.10gMnO2，经混合后装入试管中加热，待收集到所需氧气时停止加热。试管冷却后，乙称得甲留下的反应混合物的质量为4.04 g，将它继续加热，直至KClO3全部分解，得到O2672mL（标准状况下）。求：甲实验时氯酸钾的分解率。解析与答案从物质的量入手来计算：MnO2设乙分解m(KClO3)为x，甲分解m(KClO3)为y 2KClO3 2KCl + 3O22 mol122.5 g/mol 2 mol74.5 g/mol 3 mol22.4 L/mol x 0.672 L x2.45 g在4.04 g 混合物中: m(KCl)4.04 g-0.10 g-2.45 g1.49 g即甲分解KClO3时得到m(KCl)的质量为1.49 g, 由此可计算y:解将y2.45 g所以甲实验时KClO3的分解率：100%50%答案：50%例题4-3-8向含8.4g NaHCO3的溶液中加入多少毫升的2盐酸，才能使两溶液恰好完全反应？解析与答案解此类题应掌握在化学反应中反应物、生成物之间各物理量的比例关系。解法一: 分析 ： n(NaHCO3)0.1molNaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O1 10.1mol n(HCl)n(HCl)0.1molVHCl(aq)0.05L 即VHCl(aq)50mL解法二: NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2 84g 1mol 8.4g c(HCl)HCl(aq) VHCl(aq)0.05L 即50mL 注意：物质间可以是：(1) 物质的量之比对应计量数之比(2) A物质的质量之比B物质的物质的量比 (A、B表示两种不同物质)答案：50mL例题4-3-9500mL的盐酸与足量的锌反应时，放出H2的体积在标准状况下为11.2L，则原盐酸的物质的量浓度是_，溶解的锌的质量是_。若忽略反应前后溶液体积的变化，所得氯化锌(ZnCl2)的物质的量浓度是_。解析与答案解法一: 分析: 利用各物质之间，物质的量之比等于计量数之比。n(H2)0.5molZn+2HClZnCl2+H2 1 2 1 1 n(Zn) n(HCl) n(ZnCl2) 0.5mol有：n(Zn)0.5mol m(Zn)0.5mol65g32.5gn(HCl)1mol cHCl(aq)2 n(ZnCl2)0.5mol cZnCl2(aq)1 m(Zn)32.5gcHCl(aq)2cZnCl2(aq)1解法二: 利用各物质的物理量之间成比例。Zn + 2HCl ZnCl2 + H265g 2mol 1mol 22.4L m(Zn) n(HCl) n(ZnCl2) 11.2L有： m(Zn)32.5g n(HCl)1mol n(ZnCl2)0.5mol 以下计算略答案：2，32.5g，1说明：巧用化学反应中各物质的物理量之间成比例的关系进行计算，可以简化计算过程，实现一步到位。例题4-3-10在一定条件下，将20mLN2和CO2混合气体通入到足量的Na2O2固体中，充分反应，收集到12mL的气体，求(1)原混合气体中各气体的体积为多少?(2) 反应后混合气体中N2和O2的体积比。解析与答案此题考查对非标准状况下气体参加化学反应的认识。其计算依据按下图。依阿伏加德罗定律同条件(同T，同P)气体:气体：V(A) V(B)相同条件下的气体化学反应中的气体A B反应：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O22 1 V(CO2) V(O2)有：V(O2) 反应后V(N2) : V(O2)1 : 2答案(1) V(CO2)16mL V(N2)4mL； (2) 1 : 2章综合例解例题4-1下图表示的是有关物质AY的转化关系，其中反应除生成A之外，还生成一种相对分子质量为174的物质。回答下列问题：(1)写出反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目: _(2)写出反应的化学方程式：_(3)取液体F 3mL盛在试管中，向该试管中加入6mL苯，用力振荡试管后静置，可观察到的现象是_(4)将沉淀Y放在日光下晒，可观察到的现象是:_解析与答案解框图题的关键是寻找突破口。寻找突破口时要抓住一个“特”字特殊的颜色、特殊的气味、特殊的状态、特殊的反应现象、特殊的制法、特殊的反应条件及特殊的用途等。失去2e-2e-得到2e-答案(1) 2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 或 2Br-+Cl2= Br2+2Cl-(2)2KCl+H2SO4=2HCl+K2SO4(3)试管内液体分为上、下两层，上层呈橙红色，下层呈很淡的黄色。(4)淡黄色固体逐渐变为黑色固体，同时从固体上冒出了红棕色气体。例题4-2现有X、Y、Z三种元素：X、Y、Z的单质在常温下均为气体X的单质在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰为苍白色XZ极易溶于水，电离出X+和Z-离子，其水溶液可使石蕊试液变红两分子X的单质，可与一分子Y的单质化合，生成两分子X2Y， X2Y常温下为液体Z的单质溶于X2Y中，所得溶液具有漂白作用试推断X、Y、Z的元素种类及XZ和X2Y各是何物质(用元素符号和化学式表示)(1)X Y Z XZ X2Y 。(2)写出Z单质和X2Y反应的离子方程式: 。解析与答案白+-白该题是根据所给事实进行分析、判断。巩固本章重要知识，熟悉物质之间的联系。加深对典型实验现象的认识。说明：此类题解决的关键是: 依典型的现象、物质的性质结合所学知识进行判断。答案(1)X : H Y : O Z : Cl XZ : HCl X2Y : H2O (2)Cl2+H2OH+Cl-+HClO例题4-3海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子(I-)形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图:(1)指出提取碘的过程中有关实验操作名称： 。写出过程中有关反应的离子方程式 。(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是( )A. 酒精B. 四氯化碳C. 汽油D. 食醋(3)为使碘离子转为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是： 。解析与答案 (1)从流程溶液残渣 海藻灰悬浊液 判断操作为过滤Cl2从含碘离子溶液含碘溶液 反应为： I- I22I-+Cl2I2+Cl-从含碘(I2)的溶液 含碘(I2)的有机溶液 操作为萃取(2)完成碘提取(3) 萃取时还要用分液漏斗。例题4-4将氯气用导管通入较浓的NaOH和H2O2的混合液中，在导管口与混合液的接触处有闪烁的红光出现。这是因为通气使混合液中产生ClO-，ClO-被H2O2还原，发生剧烈反应，产生能量较高的氧分子，它立即转变为普通氧分子，将多余的能量以红光放出，进行此实验，所用的仪器及导管如图所示:编号仪器及导管(一个)(一个)橡皮管根据要求填写下列空白:(1) 组装氯气发生器时，应选用的仪器及导管(填写图中编号)是_。(2) 实验进行中，按气流方向从左到右的顺序，气体流经的各仪器及导管的编号依次是_。(3) 仪器的橡皮塞上应用_个孔，原因是_。(4) 实验时，仪器中除观察到红光外还有 现象。(5) 实验需用约100mL 10%H2O2溶液，现用市售30%(密度近似为1g/cm3)H2O2来配制，其具体配制方法是_。(6) 实验时仪器中ClO-与H2O2反应的离子方程式是:_。解析与答案本题综合考查了有关化学计算和离子方程式的书写等基本技能及实验能力。实验室常用MnO2和浓HCl共热制Cl2，可用组装Cl2的发生装置。导管太长，不宜用于制备Cl2的发生装置。导管长的一端通入的NaOH和H2O2的混合液中，由橡皮管将导管和连接起来，组成全套实验装置。030201010(5) 的计算可用十字交叉法。设配制100mL溶液需30%的H2O2xmL。(10+20):10100：x解得x=33。因为溶液的密度为1g/cm3，所以33g就认为是33mL。(6) ClO-被还原为Cl-,Cl应变为，而H2O2中-1价的氧被氧化变为O2，余下的氢、氧元素结合生成水。答案: (1)；(2) ；(3)两；气体必须畅通，使瓶内外压强相等，否则装置易爆炸 ；(4)冒气泡，黄绿色气体变为无色气体；(5)用量筒量取33mL30%的H2O2溶液，加蒸馏水稀释至100mL即可，或用量筒量取33mL30%的H2O2溶液加入烧杯中，再加67mL水搅拌即可；(6)ClO-+H2O2Cl-+H2O+O2。例题4-5喷泉是自然界中的一种现象。在实验室中，利用气体和溶剂的某种性质，在一特定装置中，也能模拟自然界的现象形成美丽的喷泉。(1)判断下列几种气体(括号内为溶剂或反应物溶液)，按右图装置，能看到喷泉现象的是( )A. HCl(H2O)B.CO2(H2O)C.SO2(NaOH溶液)D.NH3(汽油)(2)(1)小题中能形成喷泉的原因是 。L(3)右图中，烧瓶已充满某种气体X，气体体积为1000mL(273K, 101 325Pa),烧杯中盛满水，直导管长L=60cm导管进入烧杯12cm，气体的溶解度在273K时为1:40(1体积水能溶解101 325Pa下气体40体积)。实验开始，胶头滴管先向烧瓶中注入1mL水，通过计算确定能否看到喷泉现象？假设压强的微小变化对气体溶解度的影响忽略不计。(4)某学生试图用氨气和水去做喷泉实验，结果实验失败，试分析实验失败可能的原因。解析与答案 (1)先从课本知识入手：HCl和NH3极易溶于水形成喷泉；再把概念外延，气体极易溶于某一溶剂或溶液形成喷泉。选A、C。(2)形成喷泉的原因:气体极易溶解，少量的溶剂(或溶液)就能溶解大量气体，则气体减少，由PVnRT可知P减小，容器内外产生较大压差，形成喷泉。(3)本题巧妙地与物理学科结合了起来运用物理、化学知识解答实际问题。根据题意，1mL水最多能溶解40mL气体X，容器内压强减至101 325(1000-40)/1000Pa, 内外压强差p(气)101 325 Pa - 101 325(1000-40) / 1000Pa4053 Pa导管水柱高h60cm - 12cm48cmp水rgh19.84804704(Pa)p(气)p(水)，不能看到喷泉现象。(4) 实验失败原因的分析需要学生大胆假设，在理解基础上创新。比如说: 制备氨气时烧瓶潮湿；塞子漏气；滴入烧瓶里的水太少，导管又偏长。例题4-6下列说法不正确的是( )A.氯气是黄绿色的有毒气体，氯离子是无色、无毒，比氯原子结构稳定的微粒B.氯原子易得电子，所以在化学反应中，氯元素化合价只会降低C.新制的饱和氯水中，除水分子外，较多存在的微粒是Cl2分子D.铜在氯气中燃烧生成棕黄色烟解析与答案误解C，原因是新制饱和氯水的成分含糊不清，只是根据Cl2+H2OHCl+HClO和2HClO2HCl+O2，误认为Cl2在水中应含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-多种微粒。殊不知，在新制的饱和氯水中，Cl2很少与水反应，反应也只是少部分反应，故含较多Cl2是正确的。再者，有人没见过铜在氯气中燃烧的现象，无法判断D是否正确，也有可能出现误选。对于氯原子，最外层是7个e-，在化学反应中易得e-，但是不是只得e-，它也能在化学反应中自身氧化还原形成正价化合物。例：Cl2+H2OHCl+HClO；Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O等反应中，HClO、NaClO中的氯元素均显+1价，可见B是不对的。答案：B例题4-7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；新制氯水；氯气的酒精溶液；盐酸；盐酸酸化的漂白粉溶液。A. B. C. D. 解析与答案能使干燥的蓝色石蕊试纸变成红色后褪色的物质，应具有酸性和漂白性等性质。题中的只存在Cl2分子，既无酸性，又无漂白性。中存在的是Cl2分子和酒精分子，也无酸性和漂白性。中存在H+、Cl和H2O分子，只能使蓝色石蕊试纸变红，都不能使之褪色。只有和存在着HClO分子。错选A的原因是认为Cl2有强氧化性，认为Cl2和HClO都具有漂白性，也会错选B。如果认为氯的酒精溶液也像氯水一样会生成HClO，那么就错选D。答案：C例题4-8实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；检查气密性；在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。最好的实验操作顺序是( )A.B.C.D.解析与答案实验装置的安装顺序一般为“从上而下，从左而右”，且制备气体时，加入药品前应检查装置的气密性，否则就要错选A、B、D。答案：C例题4-9将13.4 g KCl和KBr的混合物溶于水配成溶液，通入过量的氯气，充分反应后，蒸干溶液并灼烧，得到固体物质11.175 g，则配成溶液中K+、Cl-、Br-的个数比为( )A. 1:2:3B. 1:3:2C. 2:3:1D. 3:2:1解析与答案 (1)在KCl和KBr溶液中通入氯气，发生反应为2KBr+Cl22KCl+Br2，经蒸干灼烧后，最后固体只有KCl，因此用差量法可计算出KBr的质量，进而得出原KCl的质量，然后根据KClK+、Cl-；KBrK+、Br-的关系式，求出离子的个数关系。设参加反应的KBr质量为x 2KBr+Cl22KCl+Br2 2119 274.5 89 x 13.4-11.175解得x5.95 gm(KCl)13.4 g-5.95 g7.45 gn(KCl)n(KBr)21又因为n(K+)n(Br-)+n(Cl-)则n(K+)n(Cl-)n(Br-)321(2)还可根据离子的电荷守恒来巧解，即K+的个数一定等于Cl-和Br-之和，根据离子的个数比只有321符合实际。答案：D例题4-10将下列物质加入溴水中，溴水颜色不变浅的是( )A. KCl晶体B. H2S气体C. CCl4D. Mg 解析与答案 (1)认为CCl4是氯化物，不能与Br2反应，故溴水颜色不变浅，所以误选C。(2)对H2S的还原性理解不深，认为H2S不与Br2反应，所以溴水颜色不变浅，错选B。(3)再者有人