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文档介绍
2021版浙江高考选考化学一轮复习教师用书：专题4 1 第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第一单元 氯、溴、碘及其化合物 [考点分布] 知识内容 考试 要求 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 4月 10月 4月 11月 4月 11月 4月 1月 (1)氯气的工业制法 b T8 T18 (2)实验室制取氯气的反应原理及其装置 b (3)氯气的物理性质及用途 a (4)氯气的净化、收集和检验，尾气的处理 b (5)氯气的化学性质(跟某些金属、H2、H2O、碱的反应)，HClO的漂白作用 c T6、T29 T30 T6、T12 T8、T11 (6)溴、碘单质的物理性质 a T10 (7)氯、溴、碘单质间的置换反应 b (8)海水中提取溴、碘 b (9)检验Br－、I－的常用方法 b T25 T10 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体积水溶解约2体积Cl2 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。 ①与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2。 (2)与非金属反应 与H2反应：H2＋Cl22HCl。 现象 (3)与还原性无机化合物反应 ①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 ②与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。 ③与FeCl2溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。 3．从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应 氯气与水或碱反应，氯元素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：Cl2＋H2OHCl＋HClO。 (2)与碱反应(完成下列化学方程式) ①与烧碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ②制取漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 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化学性质 (1)次氯酸(HClO) ①不稳定性：化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑。 ②弱酸性：比碳酸酸性弱。 ③强氧化性：具有漂白性，能杀菌消毒。 (2)次氯酸钙[Ca(ClO)2] ①稳定性：Ca(ClO)2的稳定性比HClO强。 ②弱碱性：水解显碱性，其水解离子方程式：ClO－＋H2OHClO＋OH－。 ③漂白、消毒剂：与酸反应生成HClO，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＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。 题组一氯及其化合物的性质 1．下列物质中，不能与氯气反应的是( ) A．氢气 B．钠 C．水 D．氯化钠 答案：D 2．下列说法不正确的是( ) A．氯气可用于自来水的消毒 B．漂白粉是一种纯净物 C．不能用自来水配制烧碱溶液 D．将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，可以看到石蕊溶液先变红后褪色 解析：选B。漂白粉是以氯化钙和次氯酸钙为主要成分的混合物。 3．(2016·浙江4月选考，T29)Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3，c(Cl－)和c(ClO－)的比值与反应温度有关。用24 g NaOH配成的250 mL溶液，与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化)。 (1)NaOH溶液的物质的量浓度：________mol·L－1。 (2)某温度下，反应后溶液中c(Cl－)＝6c(ClO－)，则溶液中c(ClO－)＝________mol·L－1。 解析：(1)n(NaOH)＝＝0.6 mol，c(NaOH)＝＝2.4 mol·L－1。 (2)Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3，利用钠原子守恒和反应中的电子得失守恒，可设n(NaClO)＝x，则n(NaCl)＝6x，n(NaClO3)＝y，由钠原子守恒可列式为7x＋y＝0.6 mol；氯气发生本身的氧化还原反应，得电子为6x，失电子为x＋5y， 由电子得失守恒可列式为6x＝x＋5y，解方程组可求：x＝0.075 mol，故c(ClO－)＝0.075 mol/0.25 L＝0.30 mol·L－1。 答案：(1)2.4 (2)0.30 题组二氯水的成分与性质 4．(2020·湖州中学高一期中)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 解析：选B。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，加入NaOH溶液时氯水的浅黄绿色消失，说明其中有Cl2存在。 5．(2020·杭州七中校级期末)在实验室中可用如图1所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。 图1中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液，并置于热水浴中；③的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。 请填写下列空白： (1)制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过____________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有____________(填写下列编号字母)的净化装置。 A．碱石灰 B．饱和食盐水 C．浓硫酸 D．饱和碳酸氢钠溶液 (2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是 ________________________________________________________________________。 反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出。图2中符合该晶体溶解度曲线的是____________(填写编号字母)；从②的试管中分离出该晶体的方法是__________( 填写实验操作名称)。 (3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是______________________________ ________________________________________________________________________。 (4)实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化：紫色→____________→____________→黄绿色。 解析：(1)实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应，所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶，通过分液漏斗向烧瓶中加入适量的浓盐酸；用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，故在①与②之间安装盛有饱和食盐水的洗气瓶。 (2)根据题中信息可知，在加热条件下，氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾，在常温以下，氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠，二者反应的浓度和温度都不相同。反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出，说明溶质的溶解度随温度的降低而降低，只有M符合，不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法。 (3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠，二者在水中溶解且电离，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。 (4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应生成的H＋使石蕊变成红色，次氯酸具有强氧化性，将石蕊氧化为无色物质，所以反应现象为先变红，后褪色，反应后如继续通入氯气，氯气微溶于水，则为氯气的溶液，溶液呈黄绿色。 答案：(1)分液漏斗 B (2)碱溶液(或反应物)的浓度不同，反应温度不同 M 过滤 (3)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O (4)红色 无色 1．氯水成分寻找方法 氯水中存在三个平衡关系： (1)Cl2＋H2OHCl＋HClO (2)HClOH＋＋ClO－ (3)H2OH＋＋OH－ 根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。 2．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 例如：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)； SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4(SO2和Cl2以1∶1 混合通入水中不再具有漂白性)； Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4(除去水中的余氯)。 (2)HCl的酸性和Cl－的性质 ①向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。 ②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 ①在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。 ②向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红(H＋作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果)。 氯气的实验室制法 氯气的实验室制法 →用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2OＦ → → →向上排空气法或排饱和食盐水法 →用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收 → 题组一氯气制备原理、装置的考查 1．(2020·湖州中学高一期末)如图装置应用于实验室制氯气和有关氯气性质的实验，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．装置丙：生成棕色的固体，证明Cl2有强氧化性 D．装置丁：湿润的有色布条褪色，证明Cl2有漂白性 解析：选C。A.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热，故A错误；B.氯化氢、氯气能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，吸收部分氯气同时引入二氧化碳新杂质，气体通入方向也不对，故B错误；C.氯气与铜反应生成氯化铜，氯元素化合价降低，表现氯气的强氧化性，故C正确；D.干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，证明Cl2无漂白性， 有漂白性的是次氯酸，故D错误。 2．某兴趣小组利用下列装置，进行与氯气相关的实验。 (1)装置④中NaOH溶液的作用是_____________________________________________。 (2)实验结束后，取装置③中的溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到 FeCl3·6H2O晶体。在蒸发浓缩操作中，不需要的仪器是________。 A．蒸发皿 B．漏斗 C．玻璃棒 D．酒精灯 (3)装置②中出现白色沉淀，据此现象能否推测装置①中生成Cl2？________，请说明理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)吸收Cl2 (2)B (3)否 浓盐酸挥发出来的HCl与硝酸银反应，也会出现白色沉淀 题组二氯气制备与性质实验的综合考查 3．某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置如图所示(可重复使用，不含制气装置)。下列说法正确的是( ) A．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为DACBE B．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为DABAE C．装置E的主要用途是制备NaClO D．若实验中使用到装置C且有色布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性 解析：选B。为验证干燥的氯气有无漂白性，就需要使进入到B装置中的氯气不含HCl及水蒸气，故应先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气，为防止E装置中水蒸气进入B装置中，在B、E装置之间还应加装一个A装置，尾气用NaOH溶液吸收，A、C错误，B正确；本实验的目的是验证干燥的Cl2是否具有漂白性，故不需要使用装置C，且Cl2使湿润的有色布条褪色是因为氯气与水反应生成的HClO具有漂白性，D错误。 4．(2020·温岭选考模拟)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持及加热仪器已略)。 (1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 装置B中饱和食盐水的作用是_______________________________________。 (2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入的物质为________(填字母)。 选项 a b c d Ⅰ 干燥的 有色布条 干燥的 有色布条 湿润的 有色布条 湿润的 有色布条 Ⅱ 碱石灰 硅胶 浓硫酸 无水 氯化钙 Ⅲ 湿润的 有色布条 湿润的 有色布条 干燥的 有色布条 干燥的 有色布条 (3)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯气，试写出相应反应的离子方程式：________________________________________________________________________。 答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 除去Cl2中的HCl (2)d (3)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋谨记涉及氯气制备与性质探究实验的典型装置 卤素的性质及生产流程 X－的检验 一、卤素的性质 1．溴、碘单质物理性质的比较 性质 Br2 I2 颜色 深红棕色 紫黑色 状态 液体 固体 溶解性 水中 溶解度不大 溶解度不大 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、碘单质化学性质的比较 (1)与碱溶液反应 如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。 (2)氧化性 ①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2Na＋X22NaX(X＝Cl、Br、I)。 ②氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性强弱顺序为Cl－查看更多