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专题十五氯、溴、碘及其化合物 海水资源的开发利用,高考化学 (课标专用),考点一氯单质及其化合物 1.(2016课标,7,6分)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是(),五年高考,A组统一命题课标卷题组,答案BFeCl3与Cu的反应为2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2,不能用来比较铁与铜的金属性强 弱,故错误。,思路分析比较金属性强弱可以采用金属间的置换反应,比较铁、铜金属性强弱时可以用“Fe+CuCl2 FeCl2+Cu”。,关联知识1.泡沫灭火器工作原理:Al3+3HC Al(OH)3+3CO2。,2.氢氟酸刻蚀玻璃:4HF+SiO2 SiF4+2H2O。,2.(2014课标,27,15分,0.267)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题: (1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第周期、第族;PbO2的酸性比CO2的酸性(填“强”或“弱”)。 (2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为 。 (3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为;PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为 ,阴极上观察到的现象是;若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为,这样做的主要缺点是。 (4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2 nPbO,列式计算x值和mn值。,答案(1)六A弱(每空1分,共3分) (2)PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2+2H2O(2分) (3)PbO+ClO- PbO2+Cl-Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+ 石墨上包上铜镀层Pb2+2e- Pb不能有效利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分) (4)根据PbO2 PbOx+O2,有32=2394.0%, x=2-=1.4(2分) 根据mPbO2nPbO,=1.4,=(2分),解析(1)铅元素位于元素周期表的第六周期第A族。 (2)PbO2具有强氧化性,能将浓盐酸氧化产生Cl2,反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓) PbCl2 +Cl2+2H2O。 (3)ClO-具有强氧化性,能将PbO氧化为PbO2,反应的离子方程式为PbO+ClO- PbO2+Cl-。用 电解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液的方法制取PbO2时,Pb2+转化为PbO2,失电子,在阳极反应,结合溶液呈酸性可知阳极反应式为Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+;同时阴极Cu2+放电,Cu2+2e- Cu,石墨电极上包裹上一层红色的铜;若不加入Cu(NO3)2,则阴极上Pb2+放电,Pb2+2e- Pb,此时溶液中的Pb2+不能完全转化为PbO2,原子利用率降低。 (4)由题意可写出PbO2受热分解的化学方程式: PbO2 PbOx+O2或(m+n)PbO2 mPbO2nPbO+O2,由于失重部分就是生成的O2, 则有:100%=4.0%或100%=4.0%,解得x=1.4;mn=23。,拓展延伸在书写陌生的氧化还原反应方程式时,要学会缺项补充,例如主要的反应物和生成物已经确定,可以依据题干信息、电荷守恒、原子守恒等确定缺项物质(通常为H+、OH-或H2O)。,3.(2016课标,28,14分)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),答案(1)+3 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4 (3)NaOH溶液Na2CO3溶液Cl(或NaClO2) (4)21O2 (5)1.57,解析(2)根据图示可确定反应物和生成物,然后根据得失电子守恒和原子守恒即可写出反应的化学方程式。 (3)粗盐水精制时用NaOH溶液除Mg2+,用Na2CO3溶液除Ca2+;根据图示可知“电解”过程中发生的反应为2ClO2+2NaCl Cl2+2NaClO2,由此可知,在电解池的阴极上ClO2得电子生成NaClO2, 故阴极反应的主要产物为NaClO2。 (4)据图示可知反应物有ClO2、NaOH、H2O2,生成物有NaClO2,其中O2 NaO2,Cl的化 合价降低,则必有元素化合价升高,可推出H2,根据得失电子守恒可得氧化剂ClO2与还 原剂H2O2的物质的量之比为21,该反应中氧化产物是O2,还原产物是NaClO2。 (5)NaClO2、Cl2作为消毒剂时,还原产物均为Cl-。设NaClO2的有效氯含量为x,则4=2, 解得x1.57。,解题关键尾气吸收过程中NaOH与H2O2的混合溶液吸收ClO2生成NaClO2、H2O和O2,ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂。 温馨提示解化工流程题时应重点关注框图,特别注意看图中的箭头方向,结合适当的文字信息,便可得“正果”。,考点二溴、碘单质及其化合物海水资源的开发利用 1.(2015课标,12,6分,0.401)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是() A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D.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,答案C工业上常采用Ca(OH)2作为沉淀剂,C项错误。,解题关键NaCl的溶解度随温度变化不大,故经常采用重结晶的方法得到较纯的NaCl晶体。 拓展延伸地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人们把溴称为“海洋元素”。,2.(2018课标,27,14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题: (1)KIO3的化学名称是。 (2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示: “酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是。“滤液”中的溶质主要是。“调pH”中发生反应的化学方程式为。 (3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。,写出电解时阴极的电极反应式。 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为,其迁移方向是。 与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有(写出一点)。,答案(1)碘酸钾 (2)加热KClKH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O(或HIO3+KOH KIO3+H2O) (3)2H2O+2e- 2OH-+H2 K+a到b 产生Cl2易污染环境等,解析本题考查化学工艺流程分析、元素及其化合物的性质、电解原理及应用。 (1)KIO3的化学名称是碘酸钾。 (2)由于气体的溶解度随温度升高而减小,故“逐Cl2”采用的方法是加热;分析工艺流程和酸化反应所得产物可知,滤液中的溶质主要是KCl;调pH的目的主要是中和H+,故“调pH”中发生反应的化学方程式为KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O或HIO3+KOH KIO3+H2O。 (3)观察电解装置图知,惰性电极a为阳极,惰性电极b为阴极,在碱性条件下,阴极的电极反应式为2H2O+2e- H2+2OH-。 电解过程中,阳极I2失去电子生成I,即I2-10e-+12OH- 2I+6H2O,通过阳离子交换膜的 离子主要为K+,迁移方向是从a到b。 “KClO3氧化法”产生有毒气体Cl2,故与“电解法”相比的不足之处有产生有毒气体Cl2,易污染环境等。,审题技巧注意物质形式的变化,KH(IO3)2可以看作KIO3和HIO3,则“调pH”的过程为碱中和HIO3的过程。,考点一氯单质及其化合物 1.(2017北京理综,8,6分)下列变化中,气体被还原的是() A.二氧化碳使Na2O2固体变白 B.氯气使KBr溶液变黄 C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,B组 自主命题省（区、市）卷题组,答案B本题考查氧化还原反应的基本概念。A项,在CO2与Na2O2的反应中,CO2既不被氧化又不被还原;C项,乙烯与Br2的反应既是加成反应,又是氧化还原反应,反应中乙烯作还原剂被氧化;D项,氨气与AlCl3溶液的反应是非氧化还原反应。,解题技巧要确定谁被氧化、谁被还原,首先应确定反应是否为氧化还原反应,然后再确定谁在反应中得到电子、谁在反应中失去电子。,疑难突破乙烯和溴的反应中元素化合价的变化分析起来有一定的难度,我们可以根据形成共价键的原子所对应元素的非金属性强弱来判断,非金属性强的显负价,弱的显正价。,2.(2014浙江理综,12,6分)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25 时氯气氯水体系中存在以下平衡关系: Cl2(g)Cl2(aq)K1=10-1.2 Cl2(aq)+H2O HClO+H+Cl-K2=10-3.4 HClO H+ClO-Ka=? 其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数()随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是(),A.Cl2(g)+H2O 2H+ClO-+Cl-K=10-10.9 B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-) C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差 D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好,答案CA项,在Cl2(g)+H2O 2H+ClO-+Cl-反应中,K=K1K2Ka,因 Ka未知,故K也无法求出,A错误。B项,由电荷守恒知,c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)c(HClO), B错误。C项,由题意知,HClO杀菌能力比ClO-强,pH=7.5时,HClO、ClO-浓度相同,而在pH=6.5时, HClO浓度高于ClO-浓度,C正确。D项,夏季温度高,Cl2溶解度降低,且HClO易分解,所以夏季杀菌效果比冬季差,D错误。,3.(2015重庆理综,9,15分)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:2NaClO3+4HCl 2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,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。 (5)已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是,原因是 。,图3,答案(1)锥形瓶b (2)慢 (3)吸收Cl2 (4)4H+5Cl Cl-+4ClO2+2H2O验证是否有ClO2生成 (5)稳定剂稳定剂可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度,解析(1)装置F为洗气装置,应长进短出,选b。(2)滴加稀盐酸较慢时,产生的ClO2较慢,有足够的时间被稳定剂充分吸收。(3)NaClO3和稀盐酸反应产生的气体有ClO2和Cl2,ClO2在D中被吸收,而F中淀粉KI溶液的颜色又不变,则C的作用必为吸收Cl2。(4)由题干可知ClO2和Cl2氧化性相近,则ClO2可氧化I-,使淀粉KI溶液变蓝,故装置F的作用是验证是否有ClO2生成。,考点二溴、碘单质及其化合物海水资源的开发利用 1.(2015海南单科,20-,6分)下列有关海水综合利用的说法正确的是() A.电解饱和食盐水可制得金属钠 B.海带提碘只涉及物理变化 C.海水提溴涉及氧化还原反应 D.海水提镁涉及复分解反应,答案CD电解饱和食盐水只能得到NaOH、H2、Cl2,A项错误;海带提碘涉及I- I2等化学 变化,B项错误;海水提溴涉及Br- Br2等氧化还原反应,C项正确;海水提镁涉及MgCl2 Mg(OH)2 MgCl2(熔融) Mg过程,包含氧化还原反应及复分解反应,D项正 确。,2.(2014福建理综,23,15分)元素周期表中第A族元素的单质及其化合物的用途广泛。 (1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为。 (2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是(填序号)。 a.Cl2、Br2、I2的熔点 b.Cl2、Br2、I2的氧化性 c.HCl、HBr、HI的热稳定性 d.HCl、HBr、HI的酸性 (3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体: NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体 完成中反应的总化学方程式:NaCl+H2O NaClO3+。 中转化的基本反应类型是,该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因是。 (4)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、Cl(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。,D是(填离子符号)。 B A+C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。,答案(1)(2)b、c (3)1NaCl+3H2O 1NaClO3+3H2 复分解反应室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体 (4)Cl 3ClO-(aq) Cl(aq)+2Cl-(aq)H=-117 kJmol-1,解析(1)与Cl同族的短周期元素为F,其 原子结构示意图为:。(2)非金属元素氢化物的热稳定性和单质的氧化性均可作为非 金属性强弱的判断依据,而单质的熔点、氢化物的酸性不能作为判断依据。(3)根据氧化还原反应规律,化合价有升有降,可推断另一产物为H2;也可以用电解原理分析,阴极上H+得电子生成H2,阳极上Cl-失电子生成Cl,配平可得NaCl+3H2ONaClO3+3H2。中反应为复 分解反应:NaClO3+KCl NaCl+KClO3,该过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原 因为在室温下,KClO3在水中的溶解度明显小于其他晶体。(4)由题图可知D中Cl元素化合价为+7价,D为Cl。B A+C,即ClO-发生歧化反应生成Cl-和Cl,由得失电子守恒可得: 3ClO- Cl+2Cl-,反应热为:H=E(Cl)+2E(Cl-)-3E(ClO-)=63 kJmol-1+0-360 kJmol-1=-117,kJmol-1,所以热化学方程式为:3ClO-(aq) Cl(aq)+2Cl-(aq)H=-117 kJmol-1。,考点一氯单质及其化合物 1.(2014江苏单科,13,4分)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Cl2 B.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Cl- C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+ D.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,C组教师专用题组,答案D氯水中含有“三分四离”Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(少),含Cl2,溶液呈浅黄绿色,A项正确;含Cl-,加入AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,B项正确;能与NaHCO3反应生成CO2,说明有H+,C项正确;氯水中Cl2可以将Fe2+氧化为Fe3+,D项错误。,2.(2014江苏单科,5,2分)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,答案CMnO2和浓HCl反应制取Cl2需要加热,A项错误;除Cl2中的HCl应用饱和食盐水,B项错误;将MnCl2溶液蒸干无法得到MnCl24H2O,D项错误。,3.(2013天津理综,2,6分)以下食品化学知识的叙述不正确的是() A.食盐可作调味剂,也可作食品防腐剂 B.新鲜蔬菜做熟后,所含维生素C会有损失 C.纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可作人类的营养物质 D.葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色,故可用苏打粉检验假红酒,答案CA项,用食盐腌制的咸菜可以放置很长时间不变质,所以食盐能作防腐剂;B项,维生素C在烹调过程中会被氧化造成损失;C项,纤维素在人体内无法水解;D项,苏打粉水溶液呈碱性,可以作为检验花青素存在与否的试剂。,4.(2015江苏单科,19,15分)实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。 已知K2FeO4具有下列性质:可溶于水、微溶于浓KOH溶液,在0 5 、强碱性溶液中比较稳定,在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成 Fe(OH)3和O2。,(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为,将制备的Cl2通过装置B可除去(填化学式)。 (2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0 5 进行,实验中可采取的措施是、。 (3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为。,(4)提纯K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 molL-1 KOH溶液中, (实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。,答案(1)2Mn+16H+10Cl- 2Mn2+5Cl2+8H2OHCl (2)缓慢滴加盐酸装置C加冰水浴 (3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中 (4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤23次后,在真空干燥箱中干燥,解析(1)用饱和食盐水可除去Cl2中的HCl。(2)为防止Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3,应缓慢加入盐酸,同时应将C装置置于冰水浴中。(3)因K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,为防止Fe3+过量,应在不断搅拌的条件下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中。(4)先用砂芯漏斗过滤除去Fe(OH)3,滤液中含K2FeO4、KOH、KCl,利用K2FeO4微溶于浓KOH溶液的性质,将盛有滤液的烧杯置于冰水浴中,然后加入饱和KOH溶液,搅拌、静置后用砂芯漏斗过滤,析出的K2FeO4晶体用适量乙醇洗涤23次后,用真空干燥箱干燥即得产品。,5.(2013北京理综,28,15分)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:,(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是。 (2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是。 (3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验: a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;,b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。 实验a的目的是。 由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是。 (4)现象中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是。 (5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。 向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是。 用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因:。,答案(1)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2)碱性、漂白性 (3)检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰 白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀 (4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色 (5)CaSO4 SO2+Cl2+2H2O S+2Cl-+4H+,解析(2)由pH试纸变蓝(pH约为12)可推知漂粉精溶液呈碱性,由pH试纸褪色可推知漂粉精溶液有漂白性。 (3)由实验a可确定白雾中没有Cl2,排除Cl2的干扰;酸化的AgNO3溶液可与HCl反应生成AgCl白色沉淀,也可与SO2反应生成Ag2SO4白色沉淀,故通过实验a、b无法判断白雾中含有HCl。 (4)SO2在实验过程中会被氧化成H2SO4,由题干信息知可能会发生反应Cl-+ClO-+2H+ Cl2 +H2O。要确认实验过程中发生了这个反应,设计实验时可向漂粉精溶液中加入H2SO4,观察是否产生Cl2。 (5)漂粉精的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,SO2被氧化生成H2SO4,CaSO4微溶于水,BaSO4难溶于水,综合考虑即可得出答案。实验过程中持续通入SO2,黄绿色褪去应该是SO2与Cl2发生了反应,依据氧化还原反应中得失电子守恒可正确写出Cl2、SO2在水中反应的离子方程式。,考点二溴、碘单质及其化合物海水资源的开发利用 (2014江苏单科,19,15分)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下: (1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为;该操作将I2还原为I-的目的是。 (2)操作X的名称为。 (3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40 左右反应(实验装置如下图所示)。,实验控制在较低温度下进行的原因是;锥形瓶里盛放的溶液为。 (4)已知:5S+2I+2H+ I2+5S+H2O 某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、I中的一种或两种。请补充完整检验含碘 废水中是否含有I-、I的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉 溶液检验不出有碘单质存在; 。 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。,答案(15分)(1)S+I2+H2O 2I-+S+2H+ 使CCl4中的碘进入水层 (2)分液 (3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)NaOH溶液 (4)从水层取少量溶液,加入12 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。另从水层取少量溶液,加入12 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I;若溶液不变蓝,说明废水中不含有 I,解析(1)S有还原性,卤素单质均有氧化性,故二者能发生氧化还原反应:S+I2+H2O 2I-+S+2H+。卤素单质均易溶于CCl4,结合前后操作分析,此步操作的目的只能是使CCl4中 的I2进入水层,以便后续过程更好地富集I2。 (2)CCl4与水不互溶,分离两种互不相溶的液体用分液法。 (3)此步反应原理为Cl2+2I- 2Cl-+I2,控制反应在较低温度下进行的原因一般从反应物或生 成物易挥发(溶解度减小)或有其他副反应发生的角度着手考虑;锥形瓶里液体的作用应为吸收尾气,能与Cl2、I2蒸气反应且为实验室常见药品,应选NaOH溶液工业上吸收尾气中的Cl2优先选用Ca(OH)2悬浊液。 (4)检验I-的原理是加入氧化剂将I-氧化为I2,利用I2遇淀粉变蓝的原理加以检验;检验I的原理 由题中信息可以得到,S能将I还原成I2,再依前述方法检验即可。注意叙述精确:“取少 量溶液”“加入12 mL溶液”“酸化”“若则”。,考点一氯单质及其化合物 1.(2018陕西西安长安一中五检,7)某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质: 下列说法中正确的是() A.图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部被消耗 B.图中:量筒中发生了加成反应,三年模拟,A组 20162018年高考模拟基础题组,C.图中:生成蓝色的烟 D.图中:湿润的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成,答案D随着反应的进行,浓盐酸会变稀,稀盐酸与MnO2不再反应,A不正确;CH4与Cl2在光照下发生取代反应,B不正确;铜丝在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟,C不正确;Cl2无漂白性,HClO有漂白性,故干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条可褪色,NaOH溶液吸收多余的Cl2后生成NaCl和NaClO,酸性条件下Cl-与ClO-可反应生成Cl2,D正确。,2.(2018重庆九校联盟一联,12)溶液中含有较高浓度的N、F-、HS、K+等离子。向其中加 入少量NaClO后,溶液中离子数目肯定增加的是() A.F-B.ClO-C.HSD.N,答案DClO-+HS Cl-+H+S,H+F- HF,A、B、C均错误。由于溶液酸性增强, 抑制了N的水解,所以N数目增加,D正确。,3.(2017青海师大附中期中,14)由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。混盐CaOCl2在酸性条件下可以产生氯气。该混盐() A.水溶液呈中性 B.与硫酸反应产生1 mol氯气时转移2 mol电子 C.水溶液不能使淀粉-KI试纸变蓝 D.既含离子键又含共价键,答案D由混盐的定义可知CaOCl2的组成是Ca(ClO)Cl。水溶液中ClO-水解,溶液显弱碱性,A不正确;与稀硫酸反应离子方程式为Cl-+ClO-+2H+ Cl2+H2O,生成1 mol Cl2转移1 mol电 子,B不正确;ClO-可氧化I-,生成I2和Cl-,C不正确;Ca2+与ClO-、Cl-之间存在离子键,ClO-中存在极性共价键,D正确。,4.(2017陕西师大附中七模,12)下列实验操作及现象和所得结论不正确的是(),答案C根据“强酸制弱酸”的原理可知A正确;打磨过的铝箔加热时表面会迅速生成一层新的氧化膜,B正确;Cu与浓硫酸反应,试管中得不到蓝色溶液,只有将试管中溶液慢慢注入少量水中才可观察到溶液显蓝色,C中现象描述不符合客观事实,不正确;试纸未变蓝,说明没有产生Cl2,观察到产生气泡,只能说明漂白粉失效,变质为CaCO3,CaCO3与盐酸反应生成CO2气体,D正确。,5.(2016陕西汉中普通高中质检,12)常温下,向饱和氯水中逐滴滴入0.1 molL-1的氢氧化钠溶液,pH变化如图所示。下列有关叙述中正确的是() A.点所示溶液中只存在HClO的电离平衡 B.到的过程中水的电离程度逐渐减小 C.I-能在点所示溶液中存在 D.点所示溶液中:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),答案DA项,还存在H2O H+OH-。B项,到的过程中NaOH中和了氯水中的H+和 HClO,溶液酸性减弱,水的电离程度增大,B不正确。C项,点所示溶液中有大量ClO-和少量HClO,I-能被氧化,C不正确。D项,根据电荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),点溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),D正确。,6.(2018黑龙江牡丹江一中期末,6)氯气是氯碱工业的主要产品之一,常作强氧化剂,可与有机物和无机物进行反应生成多种氯化物。某兴趣小组在实验室中对以下反应进行了探究。回答下列问题: .三氯化硼(BCl3)的制备 查阅资料:BCl3的沸点为12.5 ,熔点为-107.3 ;,2B+6HCl 2BCl3+3H2; BCl3遇水可观察到大量的白雾。 (1)检验发生装置A的气密性的具体方法是。 (2)按气流方向连接各装置的接口,顺序为a()()()()()() ()()h。 (3)装置D的作用是,装置E的作用是,实验中若不用装置C,可能产生的后果是。 (4)BCl3遇水反应的化学方程式为。 .SO2与漂粉精溶液的反应,(5)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是。 (6)现象2中溶液变为黄绿色的原因是:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。该反应的离子方程式为。 (7)用离子方程式解释现象3中黄绿色褪去的原因:。,答案(1)用弹簧夹夹住a处并关闭分液漏斗的活塞,向分液漏斗中加入蒸馏水,然后打开分液漏斗的活塞,一段时间后,观察到水不能顺利滴下,说明气密性良好 (2)edjkbc(或cb)fg (3)使BCl3液化吸收多余的氯气防止污染空气,且防止空气中水蒸气进入D中B与HCl反应生成H2,H2、Cl2混合受热易发生爆炸 (4)BCl3+3H2O 3HCl+H3BO3 (5)碱性、漂白性 (6)ClO-+Cl-+2H+ 2H2O+Cl2 (7)SO2+Cl2+2H2O+Ca2+ CaSO4+2Cl-+4H+,解析(2)Cl2的制备(A)除杂(C)干燥(F)BCl3的制备(B)BCl3的收集(D)尾气处理同时隔绝空气中的水蒸气(E)。 (5)pH试纸先变蓝说明漂粉精溶液显碱性,后褪色说明漂粉精溶液有漂白性。 (6)SO2+ClO-+H2O S+Cl-+2H+,溶液酸性增强,Cl-与ClO-在酸性条件下反应生成Cl2和H2O。 (7)Cl2与SO2在溶液中反应,持续通入的SO2又将Cl2消耗掉,同时生成CaSO4沉淀。,考点二溴、碘单质及其化合物海水资源的开发利用 7.(2018黑龙江哈尔滨三十二中期中,22)海带中含碘元素,从海带中提取碘有如下步骤:在滤液中通入足量Cl2;将海带焙烧成灰后加水搅拌;加CCl4振荡;用分液漏斗分液;过滤。合理的操作顺序是() A.B. C.D.,答案BCl2+2I- I2+2Cl-,用CCl4萃取溶液中的I2。,8.(2016甘肃天水一中期中,5)下列各组正确的是() A.沸点:Cl2F2Br2I2 B.沸点:HFHClHBrHI C.氧化性:F2 Cl2Br2I2 D.还原性:HFHClHBrHI,答案DA项,沸点:F2Cl2Br2I2,错误;D项,还原性:HFHClHBrHI,正确。,9.(2016甘肃兰州一中月考,11)向盛有 KI溶液的试管中加入少许 CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层颜色会逐渐变浅,最后变成无色(I2被氧化为 HIO3)。下列说法中正确的是() A.整个过程中的还原剂只有I2 B.CCl4层由紫色变成无色发生反应的化学方程式为I2+5Cl2+6H2O 2HIO3+10HCl C.若用KI和Cl2反应制1 mol KIO3,至少需要56 L Cl2(标准状况) D.把 KI 换成 KBr,则 CCl4层变为红棕色,继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化,则 Cl2、HIO3、 HBrO3氧化性由弱到强的顺序是HBrO3Cl2HIO3,答案BA项,整个过程中,还原剂有I2和KI,A错误;C项,制1 mol KIO3转移6 mol电子,需要3 mol氯气,在标准状况下的体积是3 mol22.4 L/mol=67.2 L,C错误;D项,氧化性:HBrO3Cl2HIO3,D错误。,10.(2018甘肃天水一中段考,21)某实验小组探究少量Cl2和FeBr2反应的过程。 (1)配制FeBr2溶液: .配制50 mL 1.0 mol/L的FeBr2溶液; .上述溶液呈淡黄色。取少量此溶液,向其中滴入KSCN溶液,变为浅红色。 配制50 mL 1.0 mol/L的FeBr2溶液时常加少量HBr是为了。 由可知,此FeBr2溶液呈淡黄色的原因是其中含有,用离子方程式解释溶液呈淡黄色的原因:。 (2)氯气和FeBr2反应的实验操作及现象如下:,据此甲同学得出结论:少量Cl2既能和Fe2+发生氧化还原反应,又能和Br-发生氧化还原反应。 Cl2和Fe2+发生反应的离子方程式是。 乙同学认为上述实验不能证明Cl2和Br-发生反应,理由是。 乙同学改进实验如下:在上述FeBr2溶液中加入过量铁粉,取上层清液2 mL,向其中滴加3滴饱 和氯水后,再加入CCl4,振荡后静置,观察现象。乙得出结论:少量Cl2只与Fe2+反应,不与Br-反应。乙得出该结论依据的实验现象是。,答案(1)抑制Fe2+的水解 Fe3+4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O (2)Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+ 溶液中含有的Fe3+可与I-反应生成I2使淀粉变蓝 静置后,上层溶液为淡黄色,下层液体无色,解析(1)Fe2+在酸性溶液中易被空气中O2氧化(HBr为强酸)。(2)向FeBr2溶液中加入过量铁粉,除去溶液中的Fe3+,再滴加少量氯水,若Cl2与Fe2+反应的同时与Br-也反应,溶液中就会有Br2,加入CCl4后,CCl4萃取Br2,下层溶液呈红棕色;若Cl2只与Fe2+反应,不与Br-反应,溶液中没有Br2,加入CCl4后,下层液体无色,上层溶液为淡黄色。,一、选择题(每小题5分,共5分) 1.(2018吉林四盟校期中联考,24)A是一种常见的单质,B、C为中学常见的化合物,A、B、C均含有X元素,它们有如图所示转化关系(部分产物及反应条件已略去)。下列判断中正确的是 () A.X元素可能为Al B.X元素一定为非金属元素 C.反应和互为可逆反应 D.反应和不一定为氧化还原反应,B组 20162018年高考模拟综合题组 (时间：20分钟 分值：40分),答案BA、B、C均含X元素,A为单质,A中X元素化合价为0;B、C为化合物,X元素化合价有升有降,故B中X元素显正价,C中X元素显负价或B中X元素显负价,C中X元素显正价,金属元素无负价,故X元素一定为非金属元素;和反应条件不同,不互为可逆反应,但二者均属于氧化还原反应,故A、C、D均不正确,B正确。,归纳总结1.,2.,2.(2018吉林长春普通高中一模,15)(10分)工业生产中,海水提取溴常用空气吹出法。某化学实验小组设计了如下实验装置(夹持装置略去)模拟该法从浓缩的海水中提取溴。 已知:Br2的沸点为58.78 ,密度为3.119 g/cm3,微溶于水,有毒。,二、非选择题(共35分),回答下列问题: (1)实验步骤如下: 关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入Cl2至反应结束; 关闭活塞,打开活塞,向A中鼓入足量热空气; 关闭b,打开a,再通过A向B中通入足量Cl2; 取B中所得溶液进行蒸馏,收集液溴。 (2)步骤A中发生的主要反应的离子方程式为。 (3)X试剂可以是(填序号),步骤B中X试剂与Br2发生反应的离子方程式为。 A.H2OB.饱和食盐水C.饱和Na2SO3溶液 (4)该实验中尾气处理所用的试剂可为。 (5)蒸馏时,除酒精灯、石棉网、铁架台外,还应该选择仪器(填序号)。蒸馏操作中应控制温度为 。,答案(1)a、cb、d (2)Cl2+2Br- Br2+2Cl- (3)CBr2+S+H2O S+2Br-+2H+ (4)NaOH溶液(合理即可) (5)59 (58.78 60 之间均可),解析(3)三种试剂中只有Na2SO3具有还原性,可与Br2反应。反应时Br2被还原为Br-,S被氧 化为S。(4)尾气中含有一定量的氯气,可用NaOH溶液吸收。(5)为了防止产品在冷凝管中 少量滞留,蒸馏装置中应选用直形冷凝管。,归纳总结常用的冷凝管有直形冷凝管、球形冷凝管、蛇形冷凝管。在蒸馏装置中冷凝馏出物一般选择直形冷凝管。在制备装置中起冷凝回流作用时三种冷凝管均可选,其中蛇形冷凝管冷凝回流效果最好。,3.(2017辽宁沈阳郊联体联考,26)(14分)海水是巨大的资源宝库,包括水资源利用和化学资源利用两大方面。溴及其化合物广泛应用在有机合成、化学分析等领域。 (一)(1)利用海水提取溴和镁的一般过程如下,下列说法正确的是。 A.工业溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去 B.工业上常利用电解熔融MgCl2来冶炼金属镁 C.富集溴元素过程中,空气吹出法利用了溴易挥发的性质 D.若提取1 mol Br2,至少需要44.8 L的Cl2 (二)另一种海水提溴过程中溴元素的变化如下: Br-Br2BrBr2 (2)过程,海水显碱性,调其pH3.5后,再通入氯气。氯气的电子式为。通入氯气后,反应的离子方程式是。调节海水pH过程可以看作发生盐酸和氢氧化钠的中和反应,常温下该反应的平衡常数在c(H2O)看作常数不列入表达式的情况下,数值是。调海水pH可提高Cl2的利用率,用平衡移动原理解释其原因是。 (3)过程,用热空气将溴赶出,再用浓碳酸钠溶液吸收。配平下列方程式。 Br2+Na2CO3 NaBrO3+CO2+ (4)过程,用硫酸酸化可得Br2和Na2SO4的混合溶液。相同条件下,若用盐酸酸化,则所得溴的质量减少,原因是。,答案(1)BC(2分) (2)：(2分)Cl2+2Br- Br2+2Cl-(2分) 1014(2分)增大c(H+),抑制Cl2与水(或碱)反应(2分) (3)33135NaBr(共2分) (4)盐酸(有还原性)与溴酸根离子反应(2分),解析(1)Cl2、Br2都能与NaOH溶液反应,A项错误;Mg为活泼金属,因此工业上常利用电解熔融MgCl2来冶炼金属镁,B项正确;溴易挥发,可以用空气吹出溴,实现溴的富集,C项正确;由流程图可知,提取1 mol Br2,至少需要2 mol Cl2,即标准状况下44.8 L Cl2,D项错误。(2)Cl2的电子式为：。通入氯气后,发生反应:Cl2+2Br- Br2+2Cl-。调节海水pH的过程的反应为H+OH- H2O,平衡常数K=1014。调节pH3.5,增大c(H+),可抑制Cl2与水 (或碱)反应,从而提高Cl2的利用率。(3)Br2转化为NaBrO3,Br的化合价升高,则同时还生成NaBr,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式即可。(4)过程,发生归中反应:Br+5Br-+ 6H+ 3Br2+3H2O,若用盐酸酸化,盐酸(有还原性)能与Br反应,故所得溴的质量减少。,思路分析第(2)问,Cl2+H2O H+Cl-+HClO,增大c(H+),平衡逆向移动,抑制Cl2与H2O的反 应。,4.(2016辽宁葫芦岛一中期中,23)(11分)PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下:,(一)制备:如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略) (1)仪器乙的名称是。 (2)实验室用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的化学方程式为。,(3)碱石灰的作用是 。 (4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前,应先通入一段时间的CO2,其目的是。 (二)提纯: (5)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后,通过(填实验操作名称),即可得到PCl3的纯品。,答案(1)冷凝管(1分) (2)Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2H2O+2Cl2(3分) (3)吸收多余的Cl2,防止污染环境(1分);防止空气中的水蒸气进入影响产品纯度(2分) (4)排尽装置中的空气,防止O2和水与PCl3反应(2分) (5)蒸馏(2分),解析(2)漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,Ca(ClO)2可与浓盐酸反应生成CaCl2、Cl2和H2O。 (3)由题中信息可知PCl3遇水生成H3PO3和HCl,碱石灰还能起到隔绝空气中水蒸气的作用。 (4)PCl3遇O2生成POCl3,遇水生成H3PO3和HCl,故反应前应先通入CO2将装置中空气排尽,防止PCl3变质。 (5)POCl3与PCl3沸点不同,可用蒸馏法提纯。,拓展延伸“84”消毒液(有效成分是NaClO)不能与洁厕灵(含浓盐酸)混合使用,否则会发生反应:ClO-+Cl-+2H+ Cl2+H2O,产生有毒的Cl2。,
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