2019届一轮复习全国通用版第14讲富集在海水中的元素学案

2019届一轮复习全国通用版第14讲富集在海水中的元素学案

第14讲　富集在海水中的元素——卤素 考纲要求 考情分析 命题趋势 ‎1.掌握氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。‎ ‎2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。‎ ‎3.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。‎ ‎4.了解卤族元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。‎ ‎2016，全国卷甲，28T ‎2016，全国卷乙，13T ‎2016，全国卷丙，9T ‎2016，北京卷，25T ‎2016，天津卷，9T 预计2019年高考将以卤素单质及其化合物知识与现代生产、日常生活、医疗保健、科学技术等各方面的联系为载体进行考查，也可能以卤素单质及其化合物的基础知识为主要内容，同时兼顾相关的基本概念和基本理论，尤其是氧化还原反应、离子反应等内容进行考查。复习备考时，关注氯气的氧化性和实验室制法。‎ 分值：2～6分 考点一　氯及其重要化合物 ‎1．氯气的性质 ‎(1)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 提醒：闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的Cl2飘进鼻孔。‎ ‎(2)化学性质 ‎①与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。‎ a．与钠反应的化学方程式：！！！！__2Na＋Cl22NaCl__####。‎ 现象：剧烈燃烧，有！！！！__白烟__####(NaCl小颗粒)生成。‎ b．与铜反应的化学方程式：！！！！__Cu＋Cl2CuCl2__####。‎ 现象：红热的铜丝剧烈燃烧，生成！！！！__棕黄__####色的烟(CuCl2小颗粒)，‎ 溶于水呈！！！！__绿__####色。逐渐加水稀释，则溶液颜色经历！！！！__绿色__####→！！！！__浅绿色__####→浅蓝的颜色变化。‎ c．与铁反应的化学方程式：！！！！__2Fe＋3Cl22FeCl3__####。‎ 现象：铁丝燃烧，生成！！！！__棕__####色的！！！！__烟__####(FeCl3小颗粒)，溶于水得！！！！__黄__####色溶液。‎ ‎②与非金属反应 与H2反应：H2＋Cl22HCl ‎③与某些还原性物质反应(写离子方程式)‎ a．氯气与KI溶液：！！！！__Cl2＋2I－===I2＋2Cl－__####。‎ b．氯气与FeCl2溶液：！！！！__2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－__####。‎ c．向氯水中通SO2：！！！！__SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO__####。‎ ‎④与H2O反应 化学方程式：！！！！__Cl2＋H2O??HCl＋HClO__####。‎ 离子方程式：！！！！__Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO__####(Cl2既是氧化剂又是还原剂)。‎ ‎⑤与强碱的反应 ‎2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，‎ 离子方程式：！！！！__Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O__####。‎ ‎2．氯的重要化合物 ‎(1)次氯酸(HClO)‎ ‎①弱酸性：比碳酸酸性！！！！__弱__####，电离方程式为！！！！__HClO??H＋＋ClO－__####。‎ ‎②不稳定性：见光易分解，化学方程式：！！！！__2HClO2HCl＋O2↑__####，氯水要现用现配，保存在！！！！__棕__####色试剂瓶中。‎ ‎③强氧化性：能使有色布条褪色，能杀菌消毒，用作漂白剂、消毒剂。‎ ‎(2)漂白粉 ‎①制取原理：！！！！__2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O__####。‎ ‎②漂粉精的主要成分是！！！！__Ca(ClO)2和CaCl2__####，有效成分是！！！！__Ca(ClO)2__####。‎ ‎③水解呈！！！！__碱__####性，其水解的离子方程式为！！！！__ClO－＋H2O??HClO＋OH－__####。‎ ‎④与盐酸反应：！！！！__Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O__####。‎ ‎⑤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===CaCO3↓＋2HClO__####。漂白粉久置失效，必须密封保存。‎ 含氯物质间的转化关系图 ‎1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。‎ ‎(1)燃烧反应一定是O2参加的氧化还原反应。(　×　)‎ ‎(2)要证明Cl2无漂白性而HClO有漂白性的实验方法，可以先让干燥Cl2通入装有干燥的有色布条的集气瓶中，然后再通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，看是否褪色。(　√　)‎ ‎(3)(2016·全国卷丙)次氯酸盐具有氧化性，所以可用漂白粉漂白织物。(　×　)‎ ‎(4)SO2通入NaClO溶液：SO2＋ClO－＋2OH－===SO＋Cl－＋H2O。(　√　)‎ ‎2．下图是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、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：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O 对实验现象的“解释或结论”正确的是(　D　)‎ 选项 实验现象 解释或结论 A ‎ a处变蓝，b处变红棕色 氧化性：Cl2>Br2>I2‎ B c处先变红，后褪色 氯气与水生成了酸性物质 C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质 D e处变红色 还原性：Fe2＋>Cl－‎ ‎(1)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。‎ ‎(2)Cl2可使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性，而是HClO起漂白作用。‎ ‎(3)Cl2可使湿润的石蕊试纸先变红后褪色，原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红，HClO使变色后的石蕊褪色。‎ ‎(4)氯水中的HClO见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中并置于阴暗处。‎ ‎　氯水的成分及性质 ‎1．新制氯水的成分 氯水中存在三个平衡关系：‎ ‎①Cl2溶于水：Cl2＋H2O??HCl＋HClO；‎ ‎②HClO的电离：HClO??H＋＋ClO－；‎ ‎③H2O的电离：H2O??H＋＋OH－。‎ ‎2．氯水的多重性质 ‎3．Cl2＋H2O??HCl＋HClO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 ‎①用饱和食盐水除Cl2中的HCl；②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Cl2‎ NaOH c(H＋)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl2‎ Ca(OH)2‎ c(H＋)减小 右移 制漂白粉 CaCO3‎ c(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 ‎4．液氯、新制氯水、久置氯水的比较 液氯 新制氯水 久置氯水 类别 纯净物 混合物 混合物 微粒 Cl2‎ H2O、Cl2、HClO、ClO－、Cl－、H＋、OH－‎ H2O、Cl－、H＋、OH－‎ 颜色 黄绿色 淡黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、氧化性 酸性 ‎[例1] 常温下，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后向所得饱和氯水中滴加0.1 mol·L－1的NaOH溶液。整个实验进程中溶液的pH变化曲线如图所示，下列叙述正确的是(　C　)‎ A．实验进程中可用pH试纸测定溶液的pH B．向a点所示溶液中通入SO2，溶液的酸性和漂白性均增强 C．c点所示溶液中：c(Na＋)＝‎2c(ClO－)＋c(HClO)‎ D．由a点到b点的过程中，溶液中逐渐减小 ‎[例1] 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Ⅰ和稳定剂Ⅱ，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！！！！__________####。‎ ‎[答题送检]来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 ‎(1)‎ 考虑欠佳，气体进入淀粉－KI溶液应“长进短出”，否则会将KI溶液压出 ‎－1‎ ‎(4)‎ 新情境下离子方程式的书写缺乏指导思想 ‎－2‎ ‎[解析] (1)仪器D为锥形瓶，装置F中导管应采取b连接方式才能使气体通过淀粉－KI溶液。(2)为保证ClO2在D中被稳定剂充分吸收，生成ClO2的速度不宜过快，所以滴加稀盐酸的速度慢一点比较适宜。(3)ClO2被完全吸收，而F中溶液不变色，说明A中生成的Cl2被装置C吸收。(4)ClO在酸性条件下发生歧化反应生成ClO2：5ClO＋4H＋===4ClO2↑＋Cl－＋2H2O；ClO2与Cl2氧化性相近，可使淀粉－KI溶液变色，故装置F可用来验证是否有ClO2生成。(5)稳定剂Ⅱ释放ClO2的速度较慢且浓度在起保鲜作用的最低浓度之上，可以较长时间维持水果新鲜。‎ ‎[答案] (1)锥形瓶　b　(2)慢　(3)吸收Cl2‎ ‎(4)4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O　验证是否有ClO2生成 ‎(5)稳定剂Ⅱ　稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度 ‎1．某学生对SO2 与漂粉精的反应进行如下的实验探究：‎ 操作 现象 取‎4 g漂粉精固体，加入100 mL水 部分固体溶解，溶液略有颜色 过滤，测漂粉精溶液的pH pH试纸先变蓝(约为12)，后褪色 ‎ ‎ ⅰ.液面上方出现白雾；‎ ⅱ.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；‎ ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去 ‎(1)Cl2 和Ca(OH) 2 制取漂粉精的化学方程式是！！！！__2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O__####。‎ ‎(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是！！！！__碱性、漂白性__####。‎ ‎(3)向水中持续通入SO2 ，未观察到白雾。推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：‎ a．用湿润的淀粉碘化钾试纸检验白雾，无变化；‎ b．用酸化的AgNO3 溶液检验白雾，产生白色沉淀。‎ ‎① 实验a的目的是！！！！__检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰__####。‎ ‎②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是！！！！__白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀__####。‎ ‎(4)现象ⅱ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！！！！__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)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。‎ ‎①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！！！！__CaSO4__####。‎ ‎②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因：！！！！__SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋__####。‎ ‎1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。‎ ‎(1)(2017·北京卷)氯气使KBr溶液变黄，氯气被还原。(　√　)‎ ‎(2)(2017·天津卷)用Cl2处理水中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子。(　×　)‎ ‎(3)(2016·上海卷)Cl2能使湿润的淀粉－KI试纸变蓝，说明Cl2具有氧化性。(　√　)‎ ‎(4)新制饱和氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2。(　√　)‎ ‎2．(2016·上海卷)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是(　A　)‎ A．碳酸钙粉末　　 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液　　 D．二氧化硫水溶液 解析 在氯水中存在反应：Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO，若反应使溶液中c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强。A项，由于酸性HCl>H2CO3>HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑，使化学平衡正向移动，导致c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强，正确；B项，若加入稀硫酸，使溶液中c(H＋)增大，平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，错误；C项，加入氯化钙溶液，c(Cl－)增大，使平衡逆向移动，且溶液中的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，错误；D项，加入二氧化硫的水溶液，电离产生氢离子，使化学平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，错误。‎ 考点二　氯气的实验室制法及卤素的性质 ‎1．实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置 ‎2．卤素的性质 卤素位于元素周期表中第！！！！__ⅦA__####族，包括：！！！！__氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)__####。卤素原子最外层都有！！！！__7___####个电子，都是典型的非金属元素，其单质具有相似的化学性质。‎ ‎(1)递变性 逐渐！！！！__加深__####‎ 熔、沸点：逐渐！！！！__升高__####‎ 密度：―→逐渐增大 水溶性：逐渐减小 氧化性：逐渐！！！！__减弱__####‎ 还原性(X－)：―→逐渐！！！！__增强__####‎ ‎(2)相似性 ‎①都能与H2反应：！！！！__X2＋H2===2HX__####。‎ ‎②都能与大多数金属(如Fe)反应：！！！！__2Fe＋3Br22FeBr3__####；！！！！__Fe＋I2FeI2__####。‎ ‎③都能与H2O反应 ‎④都能与碱溶液反应：！！！！__X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O__####(F2例外)。‎ ‎(3)卤素间的置换反应 将氯水滴入溴化钠溶液：！！！！__Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2__####。‎ 将溴水滴入碘化钾溶液：！！！！__Br2＋2KI===I2＋2KBr__####。‎ ‎(4)特殊性 卤素单质及其化合物除了具有共性外，都有其特殊性质。‎ 氟 ‎①无正价，！！！！__氧化__####性最强，F－的还原性最弱 ‎②‎2F2＋2H2O===4HF＋O2；H2与F2混合，暗处即爆炸 ‎③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中，有毒，在HX中沸点最高(由于分子间存在氢键)‎ 溴 ‎①Br2是！！！！__深红棕__####色液体，易！！！！__挥发__####‎ ‎②Br2易溶于有机溶剂 ‎③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用！！！！__橡胶__####塞 碘 ‎①I2遇淀粉溶液变！！！！__蓝__####色 ‎②I2加热时易！！！！__升华__####‎ ‎③I2易溶于有机溶剂 ‎④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大 ‎3．卤素离子的检验方法 ‎(1)AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 ‎(2)置换——萃取法 未知液　 有机层呈 ‎(3)氧化——淀粉法检验I－‎ 未知液　 ‎！！！！__蓝色__####溶液，表明有I－‎ 用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意四点 ‎(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。且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。‎ ‎(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，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。‎ ‎1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。‎ ‎(1)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。(　√　)‎ ‎(2)足量的MnO2与40 mL 10 mol·L－1浓盐酸在加热条件下反应转移0.2 mol电子。(　×　)‎ ‎2．下列关于卤素的叙述正确的是(　C　)‎ ‎①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾 ‎②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 ‎③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性 ‎④氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成 ‎⑤氯气与水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂 A．①③④　　 B．②③⑤‎ C．②④⑤　　 D．①③‎ ‎(1)气体的收集方法一般取决于气体的密度和气体是否易与O2、H2O等反应的化学性质。Cl2的收集方法为向上排空气法或排饱和食盐水法。‎ ‎(2)由于F2易与水反应生成HF和O2，在水溶液中F2不能发生以下反应：‎ ‎①X2＋H2O??HX＋HXO(X代表Cl、Br、I)。‎ ‎②F2不能置换出其他卤素单质。‎ 一　Cl2制备实验中的创新 ‎1．制取Cl2原理的创新 实验室制取Cl2不再用MnO2和浓盐酸混合共热，而采用常温下就能发生反应的浓盐酸和KMnO4(或KClO3或K2Cr2O7)，使制取Cl2的反应更易进行。制备氯气的反应原理如下：‎ ‎(1)14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑‎ ‎(2)16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑‎ ‎(3)6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑‎ ‎(4)4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑‎ 其中，(1)(2)(4)使用稀盐酸就可发生反应产生氯气；在需要浓盐酸的反应中，如不用浓盐酸，亦可用NaCl(固体)与浓硫酸来代替，如：2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(浓)2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O。‎ ‎2．制取Cl2装置的创新 ‎[例1]请回答下列实验室中制取气体的有关问题。下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。‎ 装置B、C、D的作用分别是：‎ B！！！！__向上排气收集氯气__####；‎ C！！！！__安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中__####；‎ D！！！！__吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境__####。‎ 二　卤素单质及其化合物的性质 ‎1．氧化性顺序：F2>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S。‎ ‎(1)卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3＋，而I2只能把铁氧化为Fe2＋。‎ ‎(2)X2与H2O及X2与碱溶液的反应中X2既是氧化剂又是还原剂(X＝Cl、Br、I)。‎ ‎2．ClO－、ClO、CCl4等微粒中的氯元素为非离子型氯，不能与Ag＋结合生成沉淀，故不能用AgNO3溶液直接检验。‎ ‎3．加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。‎ ‎4．溴水的褪色 溴水是一种常用试剂，其颜色为橙色，在许多化学实验过程中溴水会褪色：‎ ‎(1)被H2S、SO2、Na2SO3、Fe2＋等还原剂还原而褪色。‎ ‎(2)与NaOH等强碱溶液发生自身氧化还原反应而褪色：‎ Br2＋2NaOH===NaBrO＋NaBr＋H2O。‎ ‎(3)与较活泼金属(如Mg＋Br2===MgBr2)反应而褪色。‎ ‎(4)与AgNO3溶液反应而褪色：‎ Br2＋H2O??HBr＋HBrO HBr＋AgNO3===AgBr↓＋HNO3。‎ ‎(5)受热挥发或光照而褪色。‎ ‎(6)与含有“”或“”(如烯烃、炔烃、二烯烃、烯酸、烯酸酯等)的不饱和有机物发生加成反应而褪色。‎ ‎(7)被有机溶剂萃取后水层颜色接近无色。‎ ‎[例2] 为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如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：‎ Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。‎ Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。‎ Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。‎ Ⅳ.……‎ ‎(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！！！！__A装置中湿润的淀粉－KI试纸变蓝__####。‎ ‎(3)B中溶液发生反应的离子方程式是！！！！__Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－__####。‎ ‎(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是！！！！__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层变为紫红色__####。‎ ‎(5)过程Ⅲ实验的目的是！！！！__确认C的溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰__####。‎ ‎(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！！！！__原子半径逐渐增大___####，得电子能力逐渐减弱。‎ ‎[例1] 元素周期表中第ⅦA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！！！！______####(填字母)。‎ 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 ‎①完成Ⅰ中反应的总化学方程式：NaCl＋H2ONaClO3＋！！！！______####。‎ ‎②Ⅱ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－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。‎ ‎①D是！！！！______####(填离子符号)。‎ ‎②B―→A＋C反应的热化学方程式为！！！！______####(用离子符号表示)。‎ ‎[答题送检]来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 ‎(2)‎ 没记清证明非金属性强弱的比较方法，HCl、HBr及HI的酸性更具迷惑性 ‎－3‎ ‎(3)‎ 复分解反应发生的条件记忆不清 ‎－2‎ ‎[解析] (2)元素非金属性的强弱可通过比较其最高价氧化物对应水化物的酸性、气态氢化物的稳定性以及单质的氧化性得出，故本题选b、c项。(3)①根据氧化还原反应的规律可知，NaCl中Cl元素由－1价升高为NaClO3中的＋5价，则必有另一元素化合价降低，结合电解规律可知化合价降低的元素为H，再根据电子得失守恒和质量守恒定律配平得NaCl＋3H2O===NaClO3＋3H2↑。②Ⅱ中反应的化学方程式为NaClO3＋KCl===NaCl＋KClO3↓，该反应为复分解反应；由于室温下氯酸钾在水溶液中的溶解度较小，故可得到较纯净的氯酸钾晶体。(4)①由于D中氯元素的化合价为＋7，故D为ClO。②A中氯元素的化合价为－1，则A为Cl－；B中氯元素的化合价为＋1，则B为ClO－；C中氯元素的化合价为＋5，则C为ClO。B―→A＋C反应的方程式为3ClO－===ClO＋2Cl－。由图像可知：Cl－的相对能量为0 kJ·mol－1，ClO－的相对能量为60 kJ·mol－1，ClO的相对能量为63 kJ·mol－1，则该反应放出的能量为3×60 kJ·mol－1－63 kJ·mol－1＝117 kJ·mol－1，故该反应的热化学方程式为 ‎3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　 ΔH＝－117 kJ·mol－1。‎ ‎[答案] (1)‎ ‎(2)bc ‎(3)①?NaCl＋?H2O?NaClO3＋?H2↑‎ ‎②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)①ClO ‎②3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJ·mol－1‎ ‎1．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！！！！__SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋__####；该操作将I2还原为I－的目的是！！！！__使CCl4中的碘进入水层__####。‎ ‎(2)操作X的名称为！！！！__分液__####。‎ ‎(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(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是！！！！__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)__####；锥形瓶里盛放的溶液为！！！！__NaOH溶液__####。‎ ‎(4)已知：5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO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；！！！！__从水层取少量溶液，加入1～2_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1～2_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IO；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO####。‎ ‎(实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)‎ ‎1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。‎ ‎(1)(2017·江苏卷)向某黄色溶液中加入淀粉－KI溶液，溶液呈蓝色，说明该溶液中含Br2。(　×　)‎ ‎(2)(2017·海南卷)碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢。(　×　)‎ ‎(3)(2016·江苏卷)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3＋的氧化性比I2的强。(　√　)‎ ‎(4)(2016·上海卷)Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3。(　×　)‎ ‎(5)酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2：IO＋I－＋6H＋===I2＋3H2O。(　×　)‎ ‎(6)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，现象是溶液变成蓝色，说明氧化性：Cl2＞I2。(　√　)‎ ‎(7)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，说明Br－的还原性强于Cl－。(　√　)‎ ‎(8)验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4振荡、静置，可观察到下层液体呈紫色。(　√　)‎ ‎2．化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。‎ 在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。‎ ‎(1)下列收集Cl2的正确装置是！！！！__C__####(填字母)。‎ ‎(2)将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是！！！！__Cl2、HClO、ClO－__####。‎ ‎(3)设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中，！！！！__滴加NaBr溶液，振荡后静置，下层溶液呈红棕(棕黄)色__####。‎ 解析 (1)收集Cl2选择向上排空气法，同时要吸收尾气，故选择装置C。(2)将Cl2通入水中，部分Cl2与H2O反应生成HCl、HClO，具有氧化性的含氯粒子为Cl2、HClO、ClO－。(3)可以利用单质间的置换反应比较Cl2、Br2的氧化性，需要加入NaBr溶液。‎ 课时达标　第15讲 ‎1．下列说法正确的是(　B　)‎ A．漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3‎ B．向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，若溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2>I2‎ C．为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可 D．氯气溶于水的离子方程式：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－‎ 解析 Ca(ClO)2与空气中的CO2和水蒸气反应生成CaCO3和HClO，HClO见光分解，导致漂白粉变质，而CaCl2与CO2不反应，A项错误；向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，发生反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，淀粉遇碘变蓝，说明氧化性：Cl2>I2，B项正确；氯水具有漂白性，会将pH试纸漂白，故无法测定其pH，C项错误；Cl2溶于水为可逆反应，且生成的HClO为弱电解质，HClO应保留分子式，D项错误。‎ ‎2．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列各项中指定数目一定为NA的是(　C　)‎ A．含2 mol HCl的浓盐酸与‎43.5 g MnO2反应：被氧化的HCl分子数 B．‎11.2 L Cl2与足量钠反应：转移的电子数 C．KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中生成‎13.44 L(标准状况)Cl2：转移的电子数 D．1 mol Cl2与足量NaOH反应：氧化剂的分子数 解析 在反应4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，若有2 mol HCl参加反应，则有1 mol被氧化，但随着反应的进行，盐酸浓度减小，反应停止，所以实际上被氧化的HCl分子数小于NA，A项错误；未指明温度和压强，B项错误； KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中转移电子数为5，则‎13.44 L(标准状况)Cl2为0.6 mol，转移电子数为1 mol，C项正确；氧化剂的分子数应为0.5NA, D项错误。‎ ‎3．实验室里保存下列试剂的方法错误的是(　C　)‎ A．新制氯水盛放在棕色试剂瓶中，存放于低温避光的地方 B．液溴易挥发，盛放在用水液封的棕色试剂瓶中 C．碘易升华，盛放在有水的棕色广口试剂瓶中 D．浓盐酸易挥发，盛装在无色密封的细口玻璃试剂瓶中 解析 碘单质应盛放在广口瓶中，但瓶中不能加水。‎ ‎4．一定温度下，将0.03 mol Cl2缓缓通入‎1 L含有0.02 mol H2SO3和0.02 mol HBr的混合液中，下列图像错误的是(图像的横坐标都表示Cl2的物质的量；K1、K2分别表示H2SO3的一、二级电离常数；－lg 0.02＝1.7)(　B　)‎ 解析 因H2SO3的还原性比HBr强，故先发生反应：Cl2＋H2SO3＋H2O===2HCl＋H2SO4。当通入0.02 mol Cl2时，溶液中含有0.04 mol HCl、0.02 mol H2SO4和0.02 mol HBr，共0.10 mol H＋，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，pH＝1.0，继续通入0.01 mol氯气则发生反应：Cl2＋2HBr===2HCl＋Br2，此时溶液中c(Cl－)继续增大，但c(H＋)基本不变，pH不变，故A、D项正确，B项错误；电离常数仅与温度有关，且一级电离常数大于二级电离常数，C项正确。‎ ‎5．氯水中存在如下平衡：Cl2(g)??Cl2(aq)、Cl2(aq)＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO。下列说法正确的是(　A　)‎ A．向饱和氯水中通入HCl，有c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)＋c(ClO－)‎ B．氯气在1 mol·L－1的NaCl溶液中比在1 mol·L－1的AlCl3溶液中的溶解度小 C．光照，氯水的漂白性增强 D．若向饱和氯水中通入少量H2S，c(H＋)/c(ClO－ )减小 解析 根据电荷守恒，A项正确；1 mol·L－1的NaCl溶液中的c(Cl－)比1 mol·L－1的AlCl3溶液中c(Cl－)小，所以NaCl溶液对氯气溶解的抑制作用更小，即氯气在1 mol·L－1的NaCl溶液中的溶解度大，B项错误；光照时HClO分解，氯水的漂白作用减弱，C项错误；若通入少量H2S，发生反应：Cl2＋H2S===2HCl＋S↓，所以溶液中c(H＋)增大，Cl2(aq)消耗使第二个平衡逆向移动，c(ClO－)肯定会减小，所以c(H＋)/c(ClO－ )增大， D项错误。‎ ‎6．二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：‎ ‎(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为！！！！__2：1__####。‎ ‎(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2：‎ ‎①电解时发生反应的化学方程式为！！！！__NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3__####。‎ ‎②溶液X中大量存在的阴离子有！！！！__Cl－、OH－__####。‎ ‎③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是！！！！__c__####(填字母)。‎ a．水　　　 b．碱石灰　　　‎ c．浓硫酸　　　 d．饱和食盐水 ‎(3)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量：‎ Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；‎ Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；‎ Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；‎ Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；‎ Ⅴ.用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2＋2S2O===2I－＋S4O)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：‎ ‎①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为！！！！__2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－__####。‎ ‎②玻璃液封装置的作用是！！！！__吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)__####。‎ ‎③Ⅴ中加入的指示剂通常为！！！！__淀粉溶液__####，滴定至终点的现象是！！！！__溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变__####。　‎ ‎④测得混合气中ClO2的质量为！！！！__0.027_00__####g。‎ ‎(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是！！！！__d__####(填字母)。‎ a．明矾　　　　　　　 b．碘化钾 c．盐酸　　　　　　　 d．硫酸亚铁 解析 (1)该反应中Cl由＋5价降低为＋4价，S由＋4价升高为＋6价，则KClO3为氧化剂，Na2SO3为还原剂。根据氧化还原反应中电子得失守恒可得n(KClO3)×(5－4)＝n(Na2SO3)×(6－4)，则有n(KClO3)/n(Na2SO3)＝2：1。(2)①由图可知，电解NH4Cl和盐酸混合溶液得到H2和NCl3，结合质量守恒和得失电子守恒写出电解时反应的化学方程式：NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3。②由图可知，NCl3溶液中加入NaClO2溶液，得到ClO2和NH3及溶液X，N由＋3价降低为－3价，NaClO2中Cl由＋3价升高到＋4价，生成ClO2，Cl－未参与氧化还原反应，该反应的化学方程式为6NaClO2＋NCl3＋3H2O===6ClO2＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH，溶液呈碱性，故溶液X中含有大量的阴离子为Cl－和OH－。③NH3是碱性气体，除去ClO2中的NH3可选用酸性干燥剂，如浓H2SO4等。(3)①ClO2具有氧化性，I－具有还原性，二者在酸性溶液中发生氧化还原反应，离子方程式为2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－。②该实验中ClO2不一定被完全吸收，故玻璃液封管的作用是吸收残留的ClO2气体，同时防止生成的单质碘逸出。③淀粉遇I2显蓝色，用Na2S2O3溶液滴定I2‎ 时，可选用淀粉溶液作指示剂，达到滴定终点时溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变。④ClO2、I2和Na2S2O3间存在关系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，则有n(ClO2)＝n(Na2S2O3)＝1/5×0.100 0 mol·L－1×20.00×10－‎3 L＝4×10－4 mol，m(ClO2)＝4×10－4 mol×‎67.5 g·mol－1＝0.027 ‎00 g。(4)利用亚氯酸盐的氧化性及FeSO4的还原性除去含有的亚氯酸盐。‎