【最新】高考化学大一轮讲义：第四章 第2讲富集在海水中的元素——卤素26页含答案解析

最新高考化学复习资料第2讲富集在海水中的元素卤素考纲要求1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。考点一氯及其化合物的性质和应用1.氯气的物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气体刺激性比空气大有毒1体积水溶解2体积Cl2注意实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。(如图所示)2.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：2Fe3Cl22FeCl3。与铜反应：CuCl2CuCl2。(2)与非金属反应与H2反应：H2Cl22HCl。现象(3)与还原性无机化合物反应：与碘化钾溶液反应：Cl22KI=2KClI2。与SO2水溶液反应：Cl2SO22H2O=H2SO42HCl。与FeCl2溶液反应：Cl22FeCl2=2FeCl3。3.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。(1)与水反应氯气与水反应的化学方程式：Cl2H2OHClHClO。(2)与碱反应(完成下列化学方程式)与烧碱反应：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。制取漂白粉：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。4.次氯酸和次氯酸盐的性质(1)次氯酸(HClO)不稳定性：化学方程式为2HClO2HClO2。来源:弱酸性：比碳酸酸性弱。强氧化性：具有漂白性，能杀菌消毒。(2)Ca(ClO)2的主要化学性质Ca(ClO)2的稳定性比HClO强。水解显碱性，其水解离子方程式：ClOH2OHClOOH。与酸反应生成HClO，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3。题组一氯气和氯水的性质1.下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是()A.FeCl2B.AlCl3C.FeCl3D.CuCl2答案B解析因为Cl2具有较强的氧化性，当Cl2与金属反应时，都可把金属氧化成最高价态的金属氯化物，而盐酸中H的氧化能力较弱，只能把Fe氧化成Fe2，而不能把Cu氧化。2.把足量氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是()A.NaOHB.Na2SO3C.FeBr2D.FeSO4答案C解析Cl2具有较强的氧化性，而Fe2、Br、SO都能被Cl2氧化，故C项符合要求。3.氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是()A.加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在B.溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在C.先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl存在D.加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在答案B解析A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。氯水的多重性质氯水的各种成分决定了它具有多重性质：(1)Cl2的氧化性与还原性物质反应。如：2FeCl2Cl2=2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)SO2Cl22H2O=2HClH2SO4(SO2和Cl2 11混合物通入水中不再具有漂白性)Na2SO3Cl2H2O=2HClNa2SO4(除去水中的余氯)(2)HCl酸性和Cl的性质向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl，现象是有白色沉淀生成。(3)HClO的氧化性在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。向氯水中滴加紫色石蕊试液，先变红(H作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果)。题组二氯水中的平衡与成分分析4.在新制的氯水中加入少量的碳酸钠粉末，下列说法正确的是()A.pH增大，HClO浓度增大B.pH减小，Cl浓度增大C.pH增大，Cl浓度减小D.pH减小，HClO浓度减小答案A解析在新制的氯水中加入少量的碳酸钠粉末，HCl与碳酸钠反应，促进了Cl2与水的反应，pH增大，HClO浓度增大，Cl浓度增大，即选A。5.氯气溶于水达到平衡后，若其他条件不变，只改变某一条件，下列叙述正确的是()A.再通入少量氯气，减小B.通入少量SO2，溶液漂白性增强C.加入少量固体NaOH，一定有c(Na)c(Cl)c(ClO)D.加入少量水，水的电离平衡向正反应方向移动答案D解析Cl2溶于水后，存在如下平衡Cl2H2OHClHClO，HClOHClO，前者程度大，后者程度小，c(H)增大的多，c(ClO)增大的少，增大，A错；SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，溶液漂白性减弱，B错；加入少量NaOH固体后，只有当溶液pH7时选项中式子才成立，故C错；D中加入水后，溶液中c(H)减小，平衡向c(H)增大的方向移动，因此水的电离平衡向正反应方向移动，D对。6.饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。来源:(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：_。(2)写出步骤中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：第一份_。第二份_。(3)试根据所学知识推测，在的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为(写化学式)_。答案(1)由于饱和氯水中存在Cl2H2OHClHClO，加入CaCO3后，2HClCaCO3=CaCl2CO2H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大(2)Ca2HCOOH=CaCO3H2OHCOH=CO2H2O(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO解析饱和氯水中存在Cl2H2OHClHClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，2CaCO32HCl=Ca(HCO3)2CaCl2，CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，使HCl浓度降低，平衡右移，Cl2浓度降低，溶液黄绿色褪去；HClO浓度增大，溶液漂白性增强。由于滤液中含有HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分，Ca(HCO3)2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀；与HCl反应产生CO2气体；Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。1.氯水成分寻找方法氯水中存在三个平衡关系：(1)Cl2H2OHClHClO(2)HClOHClO(3)H2OHOH根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。2.Cl2H2OHClHClO平衡移动的应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl)增大左移用饱和食盐水除Cl2中的HCl用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H)和c(Cl)增大左移次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H)减小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)减小右移制漂白粉CaCO3c(H)减小右移制高浓度的HClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配考点二氯气的实验室制法氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置，复习中应高度重视。题组一氯气制备原理、装置的考查1.实验室制备氯气的装置如下图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是()A.B.C.D.答案C解析装置的导气管长短错误，应长进短出。2.实验室用下列两种方法制氯气：用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A.比多B.比多C.一样多D.无法比较答案B解析146 g HCl的物质的量为4 mol,87 g MnO2的物质的量为1 mol，由方程式：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O知，1 mol MnO2可以与4 mol HCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应，也就是说1 mol MnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。(2)必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应。(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。题组二氯气制备与性质实验的综合考查3.某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，完成下列问题。(1)装置B、E的作用分别为_，_。(2)装置C、D的作用分别为_，_。(3)装置F中AgNO3溶液的作用是_，倒置漏斗的作用是_。(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间加一个装置。你认为该装置加在_与_之间(填装置各部分字母)，装置中应放入_，作用是_。答案(1)证明制备Cl2时有H2O(g)挥发出来吸收HCl中的Cl2，防止干扰HCl检验(2)证明干燥Cl2无漂白性证明HClO有漂白性(3)证明制备Cl2时有HCl挥发出来防止F中的溶液倒吸(4)EF湿润的有色布条或湿润的淀粉KI试纸检验Cl2是否除尽规范书写装置中试剂的作用装置中试剂的用途回答时一般包括直接作用和根本目的两部分内容，根据各部分装置的用途不同，可采用下列模板回答：发生装置生成产生制取除杂装置除去(吸收)防止干扰(影响) 除去中的杂质，以免影响测量结果性质实验装置 与反应验证说明 比较检验收集装置尾气吸收装置 吸收防止的污染(影响)考点三卤素的性质及X的检验1.溴、碘单质物理性质比较性质Br2I2颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性来源:水中来源:来源:来源:溶解度不大来源:来源:来源:溶解度不大来源:有机溶剂中易溶易溶特性易挥发、有毒易升华使淀粉变蓝2.氯、溴、碘单质化学性质比较(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOHX2=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I)。(2)氧化性都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2NaX2=2NaX(XCl、Br、I)。氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2Br2I2，阴离子的还原性：ClBrBr2I2_。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H2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Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小答案题组一卤素单质的颜色及X检验1.在盛有溴水的三支试管中分别加入少量苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现下列现象，正确的结论是()A.加CCl4加苯加酒精B.加酒精加CCl4加苯C.加苯加CCl4加酒精D.加苯加酒精加CCl4答案C解析苯、CCl4与水分层，苯水(CCl4)，酒精与水任意比互溶，不分层。2.下列各组中的两种物质，能用淀粉碘化钾试纸鉴别的是()A.溴水和碘水B.盐酸和稀硫酸C.溴水和稀盐酸D.浓硝酸和氯水答案C解析A项，两者都能使淀粉碘化钾试纸变蓝；B项，二者均不能使试纸变蓝；C项，溴水能使试纸变蓝：Br22I=I22Br，盐酸不能使试纸变蓝；D项，二者均能氧化I生成I2。题组二卤素单质氧化性强弱规律应用3.向含SO、Fe2、Br、I各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是()答案C解析本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO(消耗2.24 L Cl2)、I(消耗1.12 L Cl2)、Fe2(消耗1.12 L Cl2)、Br(消耗1.12 L Cl2)，因此C选项正确。4.(2010北京理综，27)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中溶液由黄色变为红棕色时，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。答案(1)(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝(3)Cl22Br=Br22Cl(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D，振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰(6)原子半径逐渐增大解析A中滴加浓盐酸后，发生反应：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，生成黄绿色气体Cl2，在A、B、C中分别发生反应：Cl22KI=2KClI2，Cl22NaBr=2NaClBr2，Cl22NaBr=2NaClBr2，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2在D中发生反应：Br22KI=2KBrI2。过程实验，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。5.溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的方程式IBrH2O=HBrHIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是()A.IBr是双原子分子B.在很多反应中，IBr是强氧化剂C.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIOD.和水反应时，既是氧化剂又是还原剂答案D解析IBr中I为1价，Br为1价。2个原子组成1个IBr分子，A正确；因为其化学性质与卤素相似，所以B也是正确的；跟水反应的方程式IBrH2O=HBrHIO中反应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是I为1价Br为1价，故这个反应不是氧化还原反应，选项D错误；与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应，生成物HBr和HIO再与碱反应，所以2NaOHIBr=NaBrNaIOH2O也是正确的。卤素互化物和拟卤素1.卤素互化物由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH等反应：2IBr2Mg=MgBr2MgI2。但应注意：卤素互化物中，非金属性弱的元素显正价，如：ICl中，I显1价，Cl显1价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应：IBrH2O=HBrHIO，IBr2NaOH=NaBrNaIOH2O。2.拟卤素有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。如：氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2当作X2，把SCN当作X。考点四含卤物质的生产流程1.氯的提取氯碱工业海水粗盐饱和食盐水化学方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。2.海水提取溴(1)流程,SO2(2)发生反应的化学方程式2NaBrCl2=Br22NaCl；Br2SO22H2O=2HBrH2SO4；2HBrCl2=2HClBr2。3.海带中提取碘(1)流程海带海带灰H2O 氧化Cl2 (2)发生反应的化学方程式：Cl22I=I22Cl。海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)请列举海水淡化的两种方法：_、_。(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、_、_或H2、_。(3)步骤中已获得Br2，步骤中又将Br2还原为Br，其目的为_。(4)步骤用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_。(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：请你参与分析讨论：图中仪器B的名称：_；整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为_； 实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件： _；C中液体产物颜色为_，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是_。答案(1)蒸馏法电渗析法(其他合理答案也可)(2)Cl2NaOHNaClO(3)富集溴元素(4)Br2SO22H2O=4HSO2Br强酸对设备的严重腐蚀(5)冷凝管Br2腐蚀橡胶控制温度计b的温度，并收集59 时的馏分深红棕 色分液(或蒸馏)解析(2)从反应2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2可判断出产物，但其中Cl2有可能与NaOH反应生成NaClO。(3)步骤中Br2的浓度很小，若把其中的Br2蒸馏出来，耗能太大，所以要先把Br2富集。(5)蒸馏的目的，就是通过沸点不同而提纯Br2，所以要把温度控制在Br2的沸点，尽可能只使Br2挥发。海水中富含卤素，一般以卤离子形式存在。工业生产中一般采用化学反应获得相应的单质，然后再用物理的方法进行提纯。如海水中的Br、I，一般要加入氧化剂氧化使其生成Br2、I2，然后再采用萃取法或蒸馏法提纯物质。探究高考明确考向全国卷、高考题调研1.判断正误，正确的划“”，错误的划“”碘是人体必需微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物()(2013新课标全国卷，7C)答案2.2012新课标全国卷，27(1)(3)光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性炭催化下合成。(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_。(3)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为_。答案(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(3)CHCl3H2O2=COCl2HClH2O解析(1)实验室制备Cl2的化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(3)H2O2具有强氧化性，反应过程中被还原为H2O，根据氧化还原反应原理写出反应的化学方程式为CHCl3H2O2=COCl2H2OHCl。各省市高考题调研1.判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)实验室从海带提取单质碘的方法是：取样灼烧溶解过滤萃取()(2013浙江理综，8A)(2)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现()(2013福建理综，6B)(3)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌()(2013四川理综，1D)(4)在“火柴头中氯元素的检验”实验中，摘下几根未燃过的火柴头，将其浸于水中，稍后取少量溶液于试管中，滴加硝酸银溶液和稀硝酸后，即可判断氯元素的存在()(2012浙江理综，8B)(5)根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO 溶液中能生成HClO()(2011安徽理综，11D)(6)湿润红纸条；饱和氯水。中红纸条褪色()(2012北京理综，10D)(7)酚酞溶液；浓盐酸。中无明显变化()(2012北京理综，10B)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解析(1)海带中的碘是化合态(一般是I)，未加氧化剂，不能得到I2。(3)次氯酸钠具有强氧化性，可用作消毒剂。(4)火柴头中氯元素是以KClO3的形式存在的，不存在Cl。2.(2012上海，15)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO416HCl2KCl5Cl22MnCl28H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2Br2I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质 Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质 De处变红色还原性：Fe2Cl答案D解析选项A的实验现象只能说明氧化性：Cl2Br2和Cl2I2，不能说明氧化性Br2I2；选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质；选项C中，氯气与水生成酸性物质也可以出现对应的实验现象；e处变红色是氯气氧化Fe2生成Fe3的结果，选项D正确。3.(2013上海，五)溴主要以Br形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等用硫酸酸化步骤得到的混合物完成下列填空：(1)Cl2氧化Br应在_条件下进行，目的是为了避免_。(2)Br2可用热空气吹出，其原因是_。(3)写出步骤所发生的化学反应方程式_。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是_。步骤的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为_。(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中_。a.通入HBrb.加入Na2CO3溶液c.加入NaBr溶液d.加入Na2SO3溶液答案(1)酸性Cl2歧化生成HClO和HCl(2)Br2易挥发(3)3H2SO45NaBrNaBrO33Na2SO43Br23H2O溴酸能将氯离子氧化成氯气溴具有强氧化性(或强腐蚀性)(4)ac解析Cl2和Br2蒸气都是有毒气体，应该在通风橱中进行操作；步骤所发生反应是归中反应，盐酸有还原性，NaBrO3有氧化性，二者可发生氧化还原反应；利用NaBr溶液与Cl2反应，然后分液可除去Cl2。4.(2013福建理综，24)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2、Mg2、SO等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的_(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO，其原因是_已知：Ksp(BaSO4)1.11010、Ksp(BaCO3)5.1109。该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有_(填化学式)，发生器中生成ClO2的化学方程式为_。(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：_(D)_24NaClO312H2SO4=ClO2CO218H2O_(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl。处理含CN相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_倍。答案(1)BaCl2BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)H2、Cl22NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O(2)C6H12O624NaClO312H2SO4=ClO2CO218H2ONa2SO4(3)2.5解析注意分析题目信息和图示信息，能够分析出二氧化氯发生器中有Cl2生成，是正确解决第(1)小题的关键。(1)根据后面加入的物质为Na2CO3和NaOH，可知前面缺少除去SO的试剂：BaCl2。BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)。在特定条件下电解食盐水，除了生成NaClO3外还应有H2；根据题干信息，NaClO3与HCl反应生成ClO2，结合得失电子守恒及图示中从二氧化氯发生器中出来的气体进入了氯化氢合成塔可知，NaClO3与HCl反应除生成ClO2外还有Cl2，可写出化学方程式2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O。(2)纤维素水解得到的最终产物D应为葡萄糖(C6H12O6)，生成物可利用元素守恒推知，然后配平即可。(3)处理相同量的CN，Cl2和ClO2转移的电子数应相同。1 mol Cl22Cl转移2 mol e，1 mol ClO2Cl转移5 mol e，则转移相同量的电子时Cl2与ClO2的物质的量之比为52。练出高分1.下列说法正确的是()氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收新制氯水的氧化性强于久置氯水的 检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中A.B.C.D.答案C解析氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在光照的条件下能发生爆炸，错，氢氧化钙溶液中溶质含量少，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，错，排除A、B项；HCl气体与AgNO3溶液可产生沉淀，错；将气体通入饱和食盐水中，除去的是HCl气体，而不是Cl2，错，排除D项。2.下列有关说法正确的是()A.在饱和氯水中Cl、NO、Na、SO可以大量共存B.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应C.向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡、静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有ID.SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2I2H2O=SO2I2H答案C解析在饱和氯水中SO能发生反应SOCl2H2O=SO2Cl2H，不能大量存在，且在酸性条件下，NO与SO不能大量共存，A错；氯气在点燃的条件下能与铁反应，B错；氯水将I氧化为I2，I2在有机溶剂中显紫色，C正确；SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2I22H2O=SO2I4H，D错。3.下列关于卤素的叙述正确的是()卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性某溶液与淀粉KI溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂A. B.C. D.答案C解析本题涉及卤素单质及其化合物的性质和用途。易被氧化的物质应具有较强还原性，各卤素离子中，以I的还原性最强，故卤素的钾盐中，最易被氧化的是碘化钾；卤化银中除氟化银外均有感光性；能与淀粉KI溶液反应出现蓝色现象的，除氯水或溴水外，还可以是碘水等。4.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是()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C.图中：发生的反应不是燃烧反应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解析A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，发生取代反应；C项，Cu在Cl2中发生了燃烧反应；D项，Cl、ClO在酸性条件下有Cl2生成。5.五颜六色的颜色变化增添了化学的魅力，下列有关反应的颜色叙述正确的是()新制氯水久置后浅黄绿色消失淀粉溶液遇单质碘蓝色溴化银见光分解银白色Na2CO3溶液中滴加酚酞红色鸡蛋白溶液遇浓硝酸黄色碘化银的悬浊液中加入硫化钠晶体，振荡后变黑A.B.C.D.答案C解析溴化银见光分解得到黑色固体，因为分解得到的银颗粒很小，对光的吸收较强，显黑色，错误；由于CO的水解，使Na2CO3溶液显碱性，正确；碘化银的悬浊液中加入硫化钠晶体，振荡后黄色的碘化银转化为黑色的硫化银，因为硫化银的溶解度远小于碘化银的溶解度，正确。6.某化学兴趣小组利用MnO2和浓HCl及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是()A.A中可用分液漏斗代替长颈漏斗B.A中缺少加热装置C.B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2D.D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸答案C解析本题考查Cl2的制备，旨在考查学生的实验分析与设计能力。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故B中不能盛放氢氧化钠溶液。7.从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是()干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌B.含I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应C.在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D.碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”答案A解析A项中灼烧固体时应选用坩埚，蒸发皿用于蒸发溶液。8.(2011江苏，9)NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质(如下图)。下列说法正确的是()A.25 ，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B.石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2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错，因为碳酸氢根离子之间的缔合作用导致碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小；B对，因为该反应属于氯气的歧化反应，氯元素的化合价既有升高又有降低；C错，不是二者不反应，而是发生类似钝化作用，反应产物的覆盖和隔离作用阻碍了反应的进一步进行；D错，因为生成苏打、小苏打的两个反应都不是氧化还原反应。9.碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是()A.用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉KI试纸会变蓝B.足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉KI试纸褪色的原因可能是5Cl2I26H2O=2HIO310HClC.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2I2IOD.途径 中若生成1 mol I2，则反应中转移的电子数为10NA答案C解析加碘盐中含有IO，在酸性条件下可被I还原生成I2，A选项正确；根据图示转化关系可知B选项正确；根据途径可知氧化性Cl2I2，根据途径可知氧化性IOI2，根据途径可知氧化性Cl2IO，C选项错误；根据关系式2IOI210e可知D选项正确。10.取体积相同的KI、Na2SO3、FeBr2溶液，分别通入足量氯气，当恰好完全反应时，三种溶液消耗氯气的物质的量相同，则KI、Na2SO3、FeBr2溶液的物质的量浓度之比为()A.212B.213C.632D.371答案C解析由于三种溶质与足量Cl2反应，1 mol KII2失去1 mol e、1 mol Na2SO3Na2SO4失去2 mol e、1 mol FeBr2Fe3和Br2失去3 mol e，当反应的n(Cl2)相同时，即三种溶质失去相同的电子数。假设均失去1 mol e，则需要：KI为1 mol、Na2SO3为 mol、FeBr2为 mol，则所求为1632，故选C项。11.下图表示有关物质之间的转化关系，A、C、E、G为非金属单质，其中A、G在常温常压下为气体，E遇淀粉变蓝，K是一种常用的食品添加剂，L是常见的无色无味液体，I为淡黄色固体，J的焰色反应呈浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)B、I代表的物质的化学式分别为_、_。(2)写出反应、的离子方程式：_；_。(3)选出实验室保存C单质的注意事项_(A.无色瓶B.棕色瓶C.橡胶塞D.玻璃塞)，除此之外还采取了什么特殊的保存方法：_。(4)已知A、C、E均能与G反应，其反应条件要求由高到低的顺序为_(用化学式表示)。(5)A与H溶液反应，其氧化产物和还原产物的物质的量之比为11，写出此反应的化学方程式：_。答案(1)KIAgBr(2)2Cl2H2OH2Cl22OH3I26OH5IIO3H2O(3)BD水封(4)I2Br2Cl2(5)Cl22KOH=KClKClOH2O解析E遇淀粉变蓝说明E为I2；L是常见的无色无味液体说明L是H2O；I为淡黄色固体且为F与AgNO3反应的产物，则I是AgBr；J的焰色反应呈浅紫色说明J中含有K元素，根据转化关系可确定其为KNO3。由此可推知物质的转化关系为12.如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。(1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是a_d。(2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开活塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为_。为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是_。(3)D处反应完毕后，关闭弹簧夹K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是_，B的作用是_。(4)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图。答案(1)cb(2)2Cl2C2H2O4HClCO2加入的浓硫酸溶于水能放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供D中反应需要(3)瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升贮存少量Cl2，避免Cl2对环境造成污染(4)D中反应生成的HCl气体极易溶于水，易发生倒吸，改进装置如右图所示：解析(1)正确连接的关键是C装置的作用，由于D中反应生成了CO2和HCl，有氢元素存在，说明有水参加反应，反应方程式为2Cl2C2H2O4HClCO2，C装置的作用是提供水蒸气，而且Cl2从C中出来带出水蒸气，因此应该是长进短出。(2)C中提供水蒸气，烧杯中加入浓硫酸，浓硫酸溶于水放热，有利于水蒸气生成。(3)弹簧夹K关闭，此时B相当于量气装置，生成的气体将B中的溶液压入长颈漏斗中。(4)由于D中反应生成了极易溶于水的HCl，E装置不正确，会造成E中水倒吸，可以用一个倒置的小漏斗防止倒吸。13.运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义。(1)下列关于氯水的叙述正确的是_(填写序号)。a.氯水中存在两种电离平衡b.向氯水中通入SO2，其漂白性增强c.向氯水中通入氯气，c(H)/c(ClO)减小d.加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小e.加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动f.向氯水中加少量固体NaOH，可能有c(Na)c(Cl)c(ClO)(2)氯气在工业上有着极其广泛的用途。工业上通过氯碱工业生产氯气，其反应的离子方程式为_。室温下，用惰性电极电解100 mL饱和食盐水，当阴极产生标准状况下11.2 mL气体，忽略溶液体积的变化时，所得溶液的pH_。(3)常温下，已知25 时有关弱酸的电离常数：弱酸化学式HClOH2CO3电离常数K4.7108K14.3107，K25.61011写出84消毒液(主要成分为NaClO)露置在空气中发生反应的有关化学方程式_。若将84消毒液与洁厕剂(含有浓盐酸)混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因_。(4)服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射。将碘药片剥去糖衣皮研碎后置于试管中制得无色水溶液，并加入几滴淀粉试液，然后向试管中逐滴加入氯水，观察到溶液由无色变为蓝色，若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色。完成并配平溶液由蓝色变为无色的化学反应方程式(如果化学计量数是1，不用填写)：_HIO3_。答案(1)aef(2)2Cl2H2O2OHCl2H212(3)NaClOCO2H2O=HClONaHCO3、2HClO2HClO2ClOCl2H=Cl2H2O(4)5Cl2I26H2O=2HIO310HCl解析(1)氯水中存在HClO和H2O的电离平衡。SO2Cl22H2O=H2SO42HCl，向氯水中通入SO2，其漂白性减弱。HClO是弱电解