《创新方案》2013-2014学年高中化学苏教版必修一同步课堂名师章节精讲：专题2 第一单元 氯、溴、碘及其化合物（共3个课时）
文档属性
| 名称 | 《创新方案》2013-2014学年高中化学苏教版必修一同步课堂名师章节精讲：专题2 第一单元 氯、溴、碘及其化合物（共3个课时） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2013-11-09 20:20:43 | ||
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文档简介
第一课时 氯气的生产原理
1．用石灰石和稀盐酸制取CO2的装置类型是：固＋液―→气体。
2．实验室收集CO2用向上排空气法，原因是CO2的密度比空气大；不能用排水法是因为CO2能溶于水。
3．除去CO2中少量的HCl和水蒸气，可将CO2依次通过盛有饱和NaHCO2溶液和浓硫酸的洗气瓶。
一、海水中的化学物质
(1)元素种类：80多种。
(2)氯化物：主要为氯化钠，其次为氯化镁、氯化钙、氯化钾等。
(3)溴元素：被称为“海洋元素”，原因是：99%以上的溴蕴藏在海水中。
(4)碘元素：含量丰富，达8×1010 t。
二、氯气的工业制法——电解饱和食盐水
(1)产物
(2)反应原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
三、氯气的实验室制法
1．反应原理
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
2．实验装置
(1)A装置为气体发生装置，作用是制备气体。
(2)B装置为收集装置，作用是收集气体。
(3)C装置为尾气处理装置，作用是吸收多余Cl2。
1．人们是如何从海水中获得NaCl的？
答案：把海水引入盐田，利用日光、风力蒸发浓缩海水，使其达到饱和，并进一步使食盐结晶出来，制得的粗盐中NaCl约占78%，还有其他一些盐类和难溶物，进一步提纯可制得纯NaCl。其流程如下：
2．连连看。
收集方法 气体 尾气处理
A．向下排空气法 a．点燃
B．向上排空气法 ③CO b．NaOH溶液
C．排水法 c．无需处理
答案：A—②；B—①、④、⑤；C—②、③、④；a—②、③；b—①；c—④⑤
3．电解饱和食盐水时，H2、Cl2、NaOH各在哪个电极上生成？
答案：石墨棒：生成Cl2；铁棒：生成H2和NaOH
4．实验室制取氯气时，若向一定量浓盐酸中加入足量MnO2固体，能否使盐酸完全反应？为什么？
答案：盐酸一定有剩余，因MnO2只能与浓盐酸反应，而随反应的进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸时反应停止。
电解饱和食盐水的实验
1．试剂
饱和食盐水、NaOH溶液
2．实验装置
3．实验现象
(1)接通电源，片刻后，U形管两端电极上都有气泡产生，并且不断增多。
(2)通电一段时间，然后用小试管套住a管，收集U形管左端产生的气体。2 min后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，发出轻微的爆鸣声，说明产生的气体是氢气。
(3)取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，气体呈黄绿色。
(4)关闭电源，打开U形管两端的橡皮塞，分别向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，U形管右端无变化，左端溶液变红。
[例1] 下图为教科书中电解饱和食盐水的实验装置。据此，下列叙述不正确的是( )
A．装置中，a管能产生氢气
B．b管导出的是氯气
C．以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”
D．在石墨棒电极区域有NaOH产物
[解析] 由教科书中的相关实验可知，a管中导出的气体遇明火有爆鸣声，则该气体为氢气，A正确；根据题中实验装置可知，b管导出的气体可用NaOH溶液吸收，则b管中导出的气体应为氯气，B正确；由氯碱工业的定义可知，C正确；根据教科书中的演示实验，在两极滴入酚酞，只有铁棒附近溶液变红色，而石墨棒附近不变红，说明NaOH不在石墨棒电极区域，D不正确。
[答案] D
氯气的实验室制法
1. 反应原理
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。
2．实验装置
(1)一套完整的气体制备装置包括四部分：气体发生装置―→气体净化装置―→气体收集装置―→尾气处理装置。
(2)制取Cl2常用如下装置：
上述实验室制备Cl2的装置中，A为气体发生装置，B、C为气体净化装置，D为气体收集装置，E为尾气处理装置。B装置的作用是除去Cl2中的HCl，C装置的作用是干燥Cl2，E装置的作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境。
3．实验室制取氯气时的注意点
(1)盐酸必须为浓盐酸，稀盐酸不与MnO2反应。
(2)装置必须使用分液漏斗，因为此反应需加热，且生成的气体有毒。
(3)加药品前必须检验装置的气密性。
(4)加药品的顺序为先固体后液体。
(5)实验结束时应先断开A、B的连接，后撤酒精灯，防止倒吸。
4．制备Cl2的其他方法
若没有MnO2，可用KMnO4、KClO3等代替：
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。
[例2] 某学生设计如图实验装置用于制备纯净的Cl2。
(1)装置中有五处错误，请指出：
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________，
③________________________________________________________________________，
④________________________________________________________________________，
⑤________________________________________________________________________。
(2)在更正后的装置图中，仪器中的饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液的作用分别是：
①饱和食盐水的作用：_______________________________________________；
②浓硫酸的作用：___________________________________________________；
③氢氧化钠溶液的作用：_____________________________________________。
[解析] 从实验原理上来说，氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取，不能用稀盐酸，因稀盐酸与二氧化锰不反应；制得的氯气中混有HCl和水蒸气，应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去；因氯气有毒，应用尾气吸收装置，以避免对环境的污染；因氯气比空气重，应用向上排空气法收集。
[答案] (1)①用长颈漏斗错误，应用分液漏斗 ②不能用稀盐酸，应用浓盐酸 ③没有用酒精灯，应用酒精灯加热 ④盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒，应更换位置 ⑤盛饱和食盐水的洗气瓶中的进气导管应插入液面，出气导管不应插入液面
(2)①除去混在氯气中的HCl ②除去混在氯气中的水蒸气 ③吸收多余的Cl2，防止污染环境
氯气的收集方法
(1)向上排空气法(Cl2密度大于空气)。
(2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。
1．(对应考点一)电解未精制的饱和食盐水，食盐水装在U形管内，结果很快在某一电极附近出现浑浊，生成浑浊的难溶物主要是( )
A．碳酸镁 B．硫酸钡
C．氢氧化镁 D．碳酸钡
解析：电解食盐水生成NaOH，而未精制的食盐中含有Mg2＋，所以沉淀为Mg(OH)2。
答案：C
2．(对应考点一)下列有关说法错误的是( )
A．“氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解
B．根据氯碱工业的原理，若电解氯化钾溶液，反应为：2KCl＋2H2O2KOH＋Cl2↑＋H2↑
C．氯碱工业产生两种气体，一种无色，一种为黄绿色
D．地球上的海水可以供人们使用，因此节约用水是没有意义的
解析：由于海水中含有较多的盐类，因此不能作为生活用水，人类和很多其他生物的生长都需要淡水，而地球上的淡水资源很有限，而且能利用的淡水还有不少已被污染，因此节约用水对人类和其他生物的生存有非常重要的意义。
答案：D
3．(对应考点二)实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是( )
①连接好装置，检查气密性；②缓缓加热；③在烧瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入浓盐酸；④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸；⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收；⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气。
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
解析：一般实验步骤为：先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装药品，最后开始实验。
答案：D
4．(对应考点二)除去Cl2中混有的少量HCl气体，可将气体通入( )
A．饱和NaHCO3溶液 B．烧碱溶液
C．饱和氯化钠溶液 D．澄清石灰水
解析：HCl气体溶于饱和食盐水，而Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小。
答案：C
5．(实验题)(2011·全国高考)下图是实验室中用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________________________________________________________________________；
C________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
解析：高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置B用来收集比空气重的氯气，装置D吸收尾气，装置C起到了防倒吸的作用。
答案：向上排空气收集气体
安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中
吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境
1．工业上采取电解饱和食盐水的方法制取Cl2，原理为：
2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
与电源正极相连的石墨棒上产生Cl2，与电源负极相连的铁棒上产生H2和NaOH。
2．实验室制取Cl2的原理：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。
3．实验室可用向上排空气法收集氯气，多余的氯气用较浓的强碱溶液吸收。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是( )
A．MnO2与浓盐酸共热
B．缓慢加热反应
C．用向下排空气法收集Cl2
D．多余氯气常用较浓的碱液吸收
解析：由于浓盐酸易挥发，故必须缓慢加热以减少HCl的挥发；Cl2的密度比空气的密度大，故应用向上排空气法收集；Cl2极易与碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。
答案：C
2．实验室用软锰矿(MnO2)与浓盐酸加热制氯气，下列说法正确的是( )
A．盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
B．可用一张白纸放到集气瓶后，观察氯气是否收集满
C．用饱和食盐水吸收尾气
D．为了便于学生观察氯气的制备实验，可在讲台上直接做氯气的制备实验
解析：该实验中不能用长颈漏斗，氯气会从长颈漏斗中逸出，A不正确；氯气在饱和食盐水中的溶解度小，要用NaOH溶液吸收尾气，C不正确；氯气属于有毒气体，不可在讲台上直接制取，最好在通风橱中进行，D不正确。
答案：B
3．实验室用下列两种方法制取氯气：①用含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl的挥发，则反应后所得氯气的物质的量( )
A．方法①比方法②多 B．方法②比方法①多
C．两种方法一样多 D．无法比较
解析：首先，实验室制Cl2时，当浓盐酸浓度逐渐变小后将不再反应产生Cl2，其次，根据反应方程式知，参加反应的HCl与MnO2的物质的量之比为4∶1，所以含4 mol HCl的浓盐酸不可能全部反应，所得Cl2的物质的量小于1 mol，而87 g MnO2完全反应生成1 mol Cl2，所以②比①多。
答案：B
4．关于氯气制取方法的说法中，不正确的是( )
A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体
B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱
C．实验室制法和电解饱和食盐水的制法的化学方程式是不同的
D．实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高
解析：电解饱和食盐水制氯气时，Cl－在与电源正极相连的石墨棒上转化为Cl2，A正确；B、C正确；浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时应缓缓加热以减少浓盐酸的损失，D错误。
答案：D
5．[双选题]有人设计了如图所示的装置收集氯气，下列说法中正确的是( )
A．排空气法收集氯气：A进气，B出气
B．排空气法收集氯气：B进气，A出气
C．排饱和食盐水法收集氯气：A进气，B出液
D．排饱和食盐水法收集氯气：B进气，A出液
解析：氯气的密度比空气大，排空气法收集氯气时，A正确，B错误，氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，用排饱和食盐水的方法收集氯气时，C错误，D正确。
答案：AD
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(11分)下图表示在没有通风橱收集纯净的氯气时设计的装置图，图中A、B是可控制的弹簧铁夹。
(1)烧杯中盛放的液体是____________；其作用是_________________________，水槽中应盛放的液体是______________。
(2)简述操作过程：(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前，应______________________；当氯气纯度合乎要求时，应________________________________；当氯气收集完毕时，应______________________________________。
解析：观察图示知，烧杯中的溶液应是尾气的吸收装置，水槽中应盛饱和食盐水，因为Cl2不溶于饱和食盐水，可用排饱和食盐水法收集Cl2。
答案：(1)NaOH溶液 吸收多余的Cl2 饱和食盐水 (2)开B夹，关A夹 开A夹，关B夹 关闭A夹，打开B夹
7．(7分)请用如图所示仪器设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的实验装置(提示：Cl2可与KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝)。
(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)：A接__________、__________接__________；B接__________、________接________。
(2)证明产物Cl2的实验现象是__________________。
解析：由实验知，左边产生H2，右边产生Cl2，将贮气瓶中的水压入量筒中，测量H2的体积，淀粉 KI溶液可检验Cl2，多余的Cl2用NaOH溶液吸收。
答案：(1)G F H D E C (2)淀粉 KI溶液变蓝
8．(12分)实验室里用如图所示仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜(Cu＋Cl2CuCl2)。图中A、B、C、D、E、F表示玻璃管接口，接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各小题空白。
(1)如果所制气体从左向右流向时，上述各仪器装置的正确连接顺序是(填各装置的序号)( )接( )接( )接( )接( )接( )，其中②与④装置相连时，玻璃管接口(用装置中字母表示)应是________接________。
(2)装置②的作用是____________________________________；
装置④的作用是______________________________________。
(3)实验开始时，应首先检验装置的________，实验结束时，应先熄灭________处的酒精灯。
(4)在装置⑤的烧瓶中，发生反应的化学方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
解析：纯净的无水CuCl2应由Cu和纯净的Cl2加热制得，欲制得纯净的氯气需③和⑤组合制得Cl2，再经④洗去Cl2中的氯化氢，经过②除去水蒸气，最后排出的尾气用碱液吸收以防止多余的Cl2污染环境。
答案：(1)③ ⑤ ④ ② ① ⑥ C B
(2)除去Cl2中的水蒸气 除去Cl2中的HCl气体
(3)气密性 ①
(4)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
第二课时 氯气的性质
1．燃烧是可燃物与空气中的氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应。燃烧的条件：①有可燃物；②与O2接触；③温度达到着火点。
2．白磷燃烧有大量白烟生成；浓盐酸敞口置于空气中有白雾生成。
3．红热的螺旋状铁丝在纯氧中剧烈燃烧火星四射，生成黑色固体。
一、氯气的物理性质
颜色 气味 毒性 水溶性
黄绿色 有刺激性 有毒 常温下，1体积水能溶解2体积Cl2
二、氯气的化学性质
氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，能和多种金属和非金属直接化合。
1．与金属的反应
(1)与钠反应的化学方程式：2Na＋Cl22NaCl；
现象：产生黄色火焰和白色的烟。
(2)与铜反应的化学方程式：Cu＋Cl2CuCl2；
现象：铜丝燃烧无火焰，集气瓶里充满棕黄色的烟。
(3)与铁反应的化学方程式：2Fe＋3Cl22FeCl3。
铁丝燃烧无火焰，集气瓶充满红棕色烟。
2．与氢气的反应
化学方程式：H2＋Cl22HCl；
现象：安静地燃烧；发出苍白色的火焰；瓶口产生白雾。
3.与水的反应
氯气溶于水后可得到氯水，氯水呈黄绿色，氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸，反应方程式表示为：Cl2＋H2O??HCl＋HClO。
次氯酸是一种弱酸，具有漂白、杀菌、消毒等作用，次氯酸分解的化学方程式：2HClOO2↑＋2HCl，因此久置的氯水逐渐转变为稀盐酸。
4．与碱的反应
(1)与NaOH溶液反应的方程式为：
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
(2)制漂白粉的反应方程式为：
2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O；
在空气中漂白粉起漂白作用的原理：
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO。
三、氯气的用途
(1)常用于自来水杀菌、消毒。
(2)制造盐酸：H2＋Cl22HCl。
(3)制造漂白剂。
(4)是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料的重要原料。
1．实验室中如何闻集气瓶中Cl2的气味？
答案：氯气是一种有刺激性气味的有毒气体。在实验室闻氯气的气味时应用手在瓶口上方轻轻扇动，使极少量的气体飘进鼻孔。如图所示。
2．“烟”和“雾”有何区别？
答案：在描述化学现象时，“烟”和“雾”所描述的对象是不同的。“烟”是指固体小颗粒分散到气体中的现象，如Fe、Cu、Na分别与氯气反应生成红棕色烟、棕黄色烟和白烟；
“雾”是指小液滴分散到气体中的现象，如Cl2在H2中燃烧生成的HCl气体与空气中的水接触形成盐酸酸雾(白雾)。
3．燃烧必须有氧气参加吗？
答案：凡是发光、发热的剧烈的化学反应都是燃烧，故不一定有氧气参加；如Fe、Cu、H2与Cl2的反应均是燃烧反应。
4．使用漂白粉时，为什么常加少量盐酸或醋酸？
答案：Ca(ClO)2与酸反应生成HClO，增强作用效果。
氯气的性质
1．氯气与金属的反应
(1)大多数金属都能在一定条件下与氯气化合(Pt、Au除外)。
(2)氯气与金属的反应都属于氧化还原反应。
(3)一定条件下，氯气与常见金属的反应为放出热量的反应，但常温下，液态氯与铁不发生化学反应。
(4)氯气与变价金属作用时，金属均生成高价金属离子，即产物为高价金属氯化物，如：Fe―→FeCl3，Cu―→CuCl2。
2．使用Cl2时的注意事项
(1)运输及贮存Cl2应在密闭容器中，若发生泄漏，应当立即离开。可用湿毛巾等捂住口鼻，向上风地区转移，并立即通知消防部门进行处理。
(2)制取或检验Cl2的性质时应在通风橱中进行，尾气应用强碱溶液吸收。
[例1] 某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说明正确的是( )
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部反应
B．Ⅱ图中：生成蓝色的烟
C．Ⅲ图中：用日光照射量筒，量筒中会产生大量白雾，液面会迅速上升
D．Ⅳ图中：a中有色布条褪色，b中不褪色
[解析] 稀盐酸与MnO2不反应，A不正确；无水CuCl2不为蓝色，形成的是棕黄色的烟，B不正确；氢气与氯气在光照条件下可发生反应生成氯化氢，溶于水形成酸雾，压强减小，液面上升，C正确；a中有色布条不褪色，b中褪色，D不正确。
[答案] C
干燥的Cl2不具有漂白性，潮湿的Cl2或新制氯水具有漂白性，其原因在于反应Cl2＋H2O??HCl＋HClO生成的HClO具有漂白性。
氯水的成分和性质
1．氯水的成分和性质
所加试剂 参加反应的微粒 实验现象 离子方程式或解释
AgNO3溶液 Cl－ 白色沉淀 Cl－＋Ag＋===AgCl↓
NaHCO3固体 H＋ 有气泡产生 H＋＋HCO=== CO2↑＋H2O
有色布条 HClO 布条颜色褪去 发生氧化还原反应
淀粉KI溶液 Cl2 溶液变蓝色 I－被Cl2氧化为I2
石蕊溶液 HClO、H＋ 先变红后褪色 酸性和漂白性(强氧化性)
2．氯水和液氯的比较
氯水 液氯
物质类别 混合物 纯净物
粒子种类 H2O、Cl2、HClO、ClO－、H＋、Cl－、OH－ Cl2
主要性质 黄绿色溶液，能导电，具有酸性、漂白性 黄绿色液体，不导电，具有氯气的性质
保存方法 用棕色瓶盛装，放阴凉处 用特制耐压钢瓶盛装
[例2] 下列关于氯水的叙述不正确的是( )
A．新制氯水中只含Cl2和H2O分子
B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照氯水有气泡逸出，该气体是O2
D．氯水在密封无色玻璃瓶中久置后酸性将增强
[解析] 氯水中主要含有三种分子：H2O、Cl2、HClO和四种离子：H＋、Cl－、ClO－和极少量的OH－，A不正确；新制氯水中含有H＋和HClO，蓝色石蕊试纸遇H＋变红，变红后的试纸被HClO氧化褪色，B正确；氯水光照后，发生反应：2HClO2HCl＋O2↑，生成盐酸，放出O2，C、D正确。
[答案] A
Cl2或新制氯水使紫色石蕊试液或湿润的pH试纸先变红后褪色，原因在于氯水中c(H＋)大于c(HClO)，故其与石蕊试液或湿润的pH试纸作用时先表现酸性，后表现氧化性。
1．(对应考点一)下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A．CuCl2 B．FeCl2
C．AlCl3 D．FeCl3
解析：当氯气与Cu、Fe等变价金属反应时，生成高价金属氯化物，故B项不正确。A项中Cu不与盐酸反应，D项中Fe与盐酸反应生成FeCl2，故A、D项均不正确。C项既可由金属与氯气直接反应制得，又可由金属与盐酸反应制得。
答案：C
2．(对应考点一)下列关于氯气的描述中，正确的是( )
A．Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯
B．氢气在氯气中燃烧，生成白色烟雾
C．有氯气参加的化学反应必须在溶液中进行
D．钠在氯气中燃烧生成白色固体NaCl
解析：Cl2以液态形式存在时称为液氯而不能称为氯水，氯水是Cl2溶于水形成的溶液，是混合物，A项错误；氢气在Cl2中燃烧生成雾而非烟，B项错误；有Cl2参加的反应可以在溶液中进行，也可以在其他环境中进行，如Fe、H2在Cl2中的燃烧，C项错误。
答案：D
3．(对应考点二)下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是
( )
A．将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有无色气泡产生(H＋)
B．氯水呈浅黄绿色(Cl2)
C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl－)
D．新制氯水使红色布条褪色(HCl)
解析：A项：由于氯水中存在HCl，则发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，表现出酸性，即H＋的性质；B项：氯气为黄绿色气体，溶解在水中使其水溶液呈浅黄绿色；C项：能发生反应HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，表现出Cl－的性质；D项：新制氯水使红色布条褪色是次氯酸的漂白作用，故D项错误。
答案：D
4．(对应考点二)在氯水中存在许多分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质，下列的实验和结论一致且正确的是( )
A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2的存在
B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明溶液中有Cl2的存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明氯水中有Cl－的存在
D．加入NaOH溶液，氯水浅黄绿色消失，说明溶液中有HClO分子的存在
解析：A项，使有色布条褪色的物质是HClO；B项，氯水呈浅黄绿色是因为溶有Cl2；C项，因为先加盐酸酸化，已经混入了Cl－，无法确定氯水中是否含有Cl－；D项，Cl2与NaOH发生反应。
答案：B
5．(实验题)(1)如图所示，现有一瓶饱和氯水倒扣于水槽中，当日光照射到盛有氯水的装置时，可观察到平底烧瓶内有气泡产生，放置一段时间后溶液颜色变浅，产生上述现象的原因是：__________________________________________________。(请用相关的化学反应方程式和简要文字说明)
(2)当氯水中不再产生气泡时，某学生欲检验该反应所产生的气体，则该同学可采取的合理操作是：__________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(说明：氯水有一定腐蚀性，操作时需戴橡皮手套)
解析：氯水呈浅黄绿色，即Cl2的颜色，光照氯水由于2HClO2HCl＋O2↑，使Cl2继续与水反应，从而降低了c(Cl2)；检验O2：一般收集后用带火星的木条，看能否复燃。
答案：(1)Cl2溶于水时发生反应：Cl2＋H2O??HCl＋HClO，光照时发生反应：2HClO2HCl＋O2↑，消耗Cl2，使溶液颜色变浅，生成O2，产生气泡
(2)在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地将烧瓶移出水槽，瓶口向上放于桌上，移开玻璃片，迅速伸入带火星的木条
1．Cl2是非常活泼的非金属单质，能与多种金属(如Na、Fe、Cu等)、非金属(如H2等)直接化合。2Na＋Cl2===2NaCl,2Fe＋3Cl22FeCl3，Cu＋Cl2CuCl2，H2＋Cl22HCl
2．Cl2可与碱溶液反应，生成次氯酸盐、金属氯化物和水，可用来制取漂白粉。Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O,2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
3．氯水是Cl2的水溶液，其中发生反应：Cl2＋H2O??HCl＋HClO。故新制氯水中含有三种分子(H2O、Cl2、HClO)、四种离子(Cl－、H＋、ClO－、OH－)。其中HClO不稳定，易分解，2HClOO2↑＋2HCl
4．Cl2用途广泛，可用于自来水消毒、农药的生产与合成等。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列事实对应的解释或方法属于氯气的物理性质的是( )
①有时自来水中会闻到刺激性气味：氯气有刺激性气味 ②实验室收集氯气：向上排空气法 ③氯水呈浅黄绿色：氯气能溶于水 ④用钢瓶贮存液氯：氯气易液化 ⑤氯气泄漏紧急处理，用浸有NaHCO3溶液的湿手帕捂鼻：氯气能溶于水
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．②③④⑤ D．①②④⑤
解析：自来水往往用氯气消毒，①正确；氯气的密度比空气的大，②正确；溶于水的氯气没有完全与水反应而使溶液呈黄绿色，③正确；④正确；氯气能溶于水，生成HCl和HClO，而NaHCO3能中和HCl和HClO，故应用浸有NaHCO3溶液的手帕捂鼻，这属于化学性质，⑤错误。
答案：B
2．下列说法不正确的是( )
A．钠和铁一样，都能在氯气中燃烧生成金属氯化物
B．液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色
C．氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物
D．氯水具有杀菌、漂白作用是因为氯水中含有强氧化性的次氯酸
解析：液氯是液态的Cl2，不能使干燥有色布条褪色，B项错误。
答案：B
3．下列物质中，不能使有色布条褪色的是( )
A．次氯酸钠溶液 B．次氯酸钙溶液
C．氯水 D．氯化钙溶液
解析：氯水中含有HClO，次氯酸钠、次氯酸钙溶液与空气中的CO2反应可产生HClO，三者均有漂白性，氯化钙溶液中不含有也不能生成HClO，没有漂白性。
答案：D
4．如图A处通入Cl2，当关闭B阀时，C处湿润的红布条没有明显变化，当打开B阀时，C处的湿润红布条逐渐褪色。则D瓶中盛装的溶液是( )
A．浓硫酸 B．水
C．氢氧化钠溶液 D．饱和食盐水
解析：关闭B，C处湿润有色布条不褪色，说明Cl2在D处完全反应。
答案：C
5．[双选题]以下有关漂白粉的说法正确的是( )
A．漂白粉是氯气与氢氧化钠反应的产物
B．漂白粉能杀菌消毒的原因是漂白粉有毒，能毒死病菌
C．漂白粉放入稀酸中可以提高漂白速度
D．氯气与碱反应的产物具有一定的杀菌消毒作用
解析：漂白粉是氯气与氢氧化钙反应后所得的混合物，主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，故A错；漂白粉能用来杀菌消毒的原因是Ca(ClO)2与空气中的CO2和H2O作用生成的HClO具有杀菌消毒的作用，故B错；当漂白粉与酸接触时，也可生成HClO，且漂白粉与稀酸反应生成HClO的速度较快，故漂白粉放入稀酸中可提高漂白速度，C正确；氯气与碱反应可生成氯化物和次氯酸盐，次氯酸盐可与CO2、H2O或与稀酸作用生成HClO，故D正确。
答案：CD
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(8分)用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题：
(1)产生上述现象的原因可能有两种：
①是由于_____________________________________________；
②是由于________________________________________________________。
(2)简述怎样用实验证明红色褪去原因是①或者②：
___________________________________________________________。
解析：含酚酞的NaOH稀溶液显红色，当碱被酸中和且酸过量时，红色褪去。具有漂白作用的物质也能使该溶液的红色褪去。
答案：(1)①氯水与NaOH反应生成两种盐：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，随着反应的进行，NaOH逐渐减少，因而碱性减弱 ②HClO的漂白性将溶液变成无色
(2)向无色溶液中再滴加NaOH溶液，若不再出现红色，应为原因②，若重新出现红色，应为原因①
7．(11分)现有X、Y、Z三种元素，已知有如下情况：
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体。
②X的单质在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色。
③XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X＋和Z－，XZ的水溶液可使石蕊试液变红。
④两分子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。
⑤Z的单质溶于X2Y中，所得溶液具有漂白作用。
请完成下列问题：
(1)写出XZ和X2Y的化学式：
XZ________，X2Y________。
(2)Z的单质溶于X2Y后，溶液起漂白作用的物质是________(写出化学式)。
(3)写出X的单质在Z的单质中燃烧的化学方程式___________________________
_______________________________________________________________________。
(4)Z的单质能否与氢氧化钠溶液发生反应？__________(填“能”或“否”)，若能，请写出反应的化学方程式：____________________________(若不能反应，则此空不必填写)。
解析：燃烧时火焰呈苍白色即说明是氢气在氯气中燃烧，确定X为H，Z为Cl；X2Y常温下为液体，能说明这是水，则Y为O。
答案：(1)HCl H2O
(2)HClO
(3)H2＋Cl22HCl
(4)能 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
8．(11分)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)，按要求回答问题(Cl2易溶于CCl4)。
(1)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是_____________________________________________。
(2)①装置B中盛放的试剂名称为____________，作用是__________________，现象是__________________。
②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是_________________________________
________________________________________________________________________。
③装置F的作用是_________________________________________________。
(3)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再加一个装置。你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母序号)，装置中应放入__________(填写试剂或用品名称)。
解析：浓盐酸被氧化生成Cl2，浓盐酸反应一段时间后，溶液浓度变小，就不会再被氧化。本实验要检验Cl2中含有水蒸气和HCl气体，要先用无水CuSO4检验水的存在，用CCl4吸收Cl2后，再用AgNO3溶液验证HCl的存在。为了验证Cl2是否除尽，可以在F和G中间加一个装置，放置湿润的淀粉KI试纸。
答案：(1)浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀，变为稀盐酸以后将不再与MnO2反应；加热时浓盐酸因挥发而损失
(2)①无水硫酸铜 证明有水蒸气产生 白色固体变蓝色 ②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性 ③吸收氯气
(3)F G 湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条)
第三课时 氧化还原反应
1．氧化还原反应是有元素化合价发生变化的反应。
2．氧化反应是化合价升高的反应；还原反应是化合价降低的反应。
3．O2是一种常见的氧化剂，能与多种物质发生还原反应，而体现氧化性。
4．CO是一种常见的还原剂，能与多种氧化物发生氧化反应，而体现还原性。
一、元素化合价变化与电子得失的关系
(1)原子失去电子，化合价升高；失去几个电子，化合价就升高几价。
(2)原子得到电子，化合价降低；得到几个电子，化合价就降低几价。
二、氧化还原反应
(1)概念：化学反应过程中元素化合价发生变化的反应叫氧化还原反应。
(2)特征(判断依据)：反应前后元素化合价发生了变化。
(3)实质：有电子转移的化学反应。
三、氧化剂与还原剂
(1)氧化剂：
在氧化还原反应中，得到电子的物质，发生还原反应。
(2)还原剂：
在氧化还原反应中，失去电子的物质，发生氧化反应。
四、氧化性与还原性以及强弱的判断
(1)在氧化还原反应中氧化剂表现出氧化性，还原剂表现出还原性。
(2)一般来说，得电子能力越强，物质的氧化性就越强；失电子能力越强，物质的还原性就越强。
1．在金属钠与氯气的反应中，钠元素、氯元素化合价的改变与其原子最外层电子有何关系？
答案：元素的化合价与其原子的最外层电子数有关。在氯气与金属钠的反应中，钠原子失去最外层1个电子形成稳定的电子层结构，钠元素的化合价由0价升高到＋1价；同时，氯分子中的氯原子得到钠原子失去的1个电子，也形成稳定的电子层结构，氯元素的化合价由0价降低到－1价。
2．四种基本反应类型中， 哪些一定是氧化还原反应？哪些一定是非氧化还原反应？
答案：置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定是非氧化还原反应。
3．分析下列反应，指出各反应的氧化剂、还原剂。
(1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu；
(2)Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2；
(3)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。
答案：(1)Zn作还原剂，CuSO4作氧化剂。
(2)Fe2O3作氧化剂，CO作还原剂。
(3)MnO2作氧化剂，HCl作还原剂。
4．同一个氧化还原反应中，氧化剂、还原剂一定为不同物质吗？
答案：不一定，有些反应中氧化剂和还原剂为同一物质，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中Cl2既是氧化剂，又是还原剂。
氧化还原反应基本概念及电子转移的表示方法
1．氧化还原反应相关概念的比较
得氧和失氧观点 化合价升降观点 电子转移观点
氧化反应 得氧的反应 化合价升高的反应 失去(或偏离)电子的反应
还原反应 失氧的反应 化合价降低的反应 得到(或偏向)电子的反应
氧化、还原关系 得氧失氧同时发生，得氧失氧总数相等 化合价升降同时发生，且升降总数相等 得失(或偏离、偏向)电子同时发生，且得失(或偏离、偏向)总数相等
氧化还原反应 有氧得失的反应 有化合价升降的反应 有电子转移(得失或偏移)的反应
关系 化合价变化是氧化还原反应的特征，电子转移是其实质
2.氧化还原反应中各概念之间的关系
3．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法：
表示在反应前后同一元素电子得失的数目或同一元素化合价的变化。
①箭头由反应前的元素指向反应后同一种元素。
②在线上方表示电子的得、失(或元素的化合价升降)数目，使得失电子(或元素的化合价升降)数相等。
③电子转移数以m×ne－的形式表示，m表示发生氧化还原反应的原子个数，n表示每个原子得到或失去电子的数目，当m＝1或n＝1时，可省略。
(2)单线桥法：
表示反应物之间电子转移的方向和数目。
①箭头由失电子元素指向得电子元素。
②只标明电子转移的数目，不标“得到”或“失去”。
[例1] 已知在不同条件下水可发生如下反应：
A．P2O5＋3H2O===2H3PO4
B．Cl2＋H2O===HCl＋HClO
C．2F2＋2H2O===4HF＋O2
D．2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
E．2H2O2H2↑＋O2↑
F．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(1)其中H2O只作氧化剂的是________，只作还原剂的是________，既作氧化剂又作还原剂的是________，H2O既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是________，非氧化还原反应是________。
(2)H2O表现氧化性的反应是________，表现还原性的反应是________。
(3)已知D、F两反应发生时，D反应更剧烈，则我们能作出的结论是________________________________________________________________________。
(4)用双线桥标出B反应的电子转移情况，用单线桥标出E反应的电子转移情况。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
[解析] A.25＋32 ===234(非氧化还原反应)
B．C2＋2 ===C＋ (H2O既不是氧化剂又不是还原剂)
C．22＋22 ===4＋2(H2O作还原剂)
D．2＋22 ===2＋2↑(H2O作氧化剂)
E．22 2↑＋22↑(H2O既是还原剂又是氧化剂)
F．2a＋22 ===2N＋2↑(H2O作氧化剂)
(3)反应剧烈程度可反映出Na和K的活泼程度。
[答案] (1)D、F C E B A
(2)D、E、F C、E
(3)K的还原性强于Na
氧化还原反应概念的记忆法
氧 降 得 还
(氧化剂→化合价降低→得电子→被还原，发生还原反应)
还 升 失 氧
(还原剂→化合价升高→失电子→被氧化，发生氧化反应)
物质氧化性、还原性强弱的判断
1．根据氧化还原反应方程式判断
上述反应要顺利进行必须具备：
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
2．根据反应条件判断
例如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
同时将浓盐酸氧化为Cl2，MnO2必须在加热的条件下才能进行，而KMnO4在常温下即可进行，说明氧化性：KMnO4>MnO2。
3．根据被氧化或被还原的程度判断
例如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS；
Cl2能将Fe氧化到＋3价，而S只能将Fe氧化到＋2价，因此，氧化性：Cl2>S。
4．根据活动性顺序判断
(1)根据金属活动性顺序判断：
(2)根据非金属活动性顺序判断：
5．根据浓度大小判断
如还原性浓盐酸强于稀盐酸。
[例2] 已知2NaA＋B2===2NaB＋A2
2NaA＋C2===2NaC＋A2
2NaB＋C2===2NaC＋B2
2NaC＋D2===2NaD＋C2
则氧化性由强到弱的顺序是( )
A．A2>B2>C2>D2 B．B2>A2>C2>D2
C．C2>B2>A2>D2 D．D2>C2>B2>A2
[解析] 利用在同一个氧化还原反应中“氧化剂的氧化性>氧化产物”的规律可分析如下：
由2NaA＋B2===2NaB＋A2得出氧化性B2>A2，
由2NaA＋C2===2NaC＋A2得出氧化性C2>A2，
由2NaB＋C2===2NaC＋B2得出氧化性C2>B2，
由2NaC＋D2===2NaD＋C2得出氧化性D2>C2，
故氧化性D2>C2>B2>A2。
[答案] D
物质的氧化性、还原性强弱与其得、失电子的难易有关，而与得、失电子数目的多少无关。
1．(对应考点一)在反应中，元素X的原子将电子转移给元素Y的原子，则下列说法正确的是( )
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A．①② B．③④
C．②③ D．①④
解析：根据题意知，X原子失去电子，X元素化合价升高，发生氧化反应；而Y原子获得电子，Y元素化合价降低，发生还原反应。
答案：D
2．(对应考点一)下列变化属于还原反应的是( )
A．Fe―→FeSO4 B．Cu(NO3)2―→Cu
C．P―→P2O5 D．NaCl―→AgCl
解析：还原反应就是元素化合价降低的反应，B中Cu元素由＋2价降到0价，属于还原反应。
答案：B
3．(对应考点二)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( )
H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4；
2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2；
3FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe(NO3)3。
A．H2SO3>I－>Fe2＋>NO
B．I－>Fe2＋>H2SO3>NO
C．Fe2＋>I－>H2SO3>NO
D．NO>Fe2＋>H2SO3>I－
解析：先确定各反应的还原剂(分别为H2SO3、HI、FeCl2)和还原产物(分别为HI、FeCl2、NO)，根据还原性：还原剂>还原产物，故有H2SO3>HI，HI>FeCl2，FeCl2>NO。
答案：A
4．(对应考点二)已知反应：
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
判断下列物质氧化能力由强到弱的顺序正确的是( )
A．I－＞Fe2＋＞Cl－＞SO2
B．Cl2＞Fe3＋＞I2＞SO2
C．Fe2＋＞I－＞Cl－＞SO2
D．Cl2＞Fe3＋＞SO2＞I2
解析：根据氧化还原反应中“前强后弱”规律可知氧化能力：①FeCl3＞I2，②Cl2＞FeCl3；③I2＞SO2，综上所述氧化能力：Cl2＞FeCl3＞I2＞SO2。
答案：B
5．(探究题)实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应：
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑，此反应在常温下就可以迅速进行，而且对盐酸浓度要求不高。
(1)标出上述氧化还原反应中电子转移的方向和数目：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该反应中，氧化剂是________，还原剂是________。当有1 mol氧化剂参加反应时，被氧化的还原剂的物质的量是____________，产生氯气在标准状况下的体积为________。
(3)HCl在此反应过程中表现出的化学性质有____________________________。
A．酸性 B．还原性
C．氧化性 D．挥发性
(4)结合此反应原理，联系实际思考，实验室处理含MnO的废液时，要特别注意什么问题？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：反应中，根据元素化合价的变化可知，氧化剂是KMnO4，还原剂是HCl，在参加反应的16 mol HCl中，被氧化即作还原剂的有10 mol(对应于1 mol KMnO4被氧化的HCl只有5 mol)，只有被氧化的HCl中的氯元素才产生Cl2，故1 mol KMnO4参加反应，对应生成2.5 mol Cl2，其在标准状况下的体积为22.4 L·mol－1×2.5 mol＝56 L。除10 mol被氧化的HCl外，另外的6 mol HCl中的氯元素的化合价没有变化，直接转化为KCl、MnCl2等盐类物质，HCl表现了其酸性。由于MnO可把Cl－氧化为有毒的Cl2，造成实验室的污染，故处理含MnO的废液时必须注意防止与含Cl－等易被氧化的离子的溶液混合。
答案：
(2)KMnO4 HCl 5 mol 56 L
(3)A、B
(4)防止与含还原性的Cl－的溶液混合
1．氧化还原反应的特征是元素化合价有升降变化。
2．氧化还原反应的实质是有电子转移。失去电子的物质为还原剂，还原剂发生氧化反应，表现还原性；得到电子的物质为氧化剂，氧化剂发生还原反应，表现氧化性。
3．任何氧化还原反应：氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。
4．氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列说法不正确的是( )
A．在氧化还原反应中，氧化剂经化学变化变成还原产物
B．在氧化还原反应中，氧化剂被氧化，还原剂被还原
C．在化学反应中，能把其他物质氧化的物质是氧化剂
D．氧化还原反应的本质是电子得失或电子对的偏移
解析：在氧化还原反应中，氧化剂被还原成还原产物，化合价降低，得到电子；还原剂被氧化成氧化产物，化合价升高，失去电子。
答案：B
2．(2011·上海高考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是( )
A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质
B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌
D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
解析：高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是＋6价，具有强氧化性，其还原产物Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质。
答案：A
3．实验室常利用以下反应制取少量氮气：NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O；关于该反应的下列说法正确的是( )
A．NaNO2是氧化剂
B．每生成1 mol N2时，转移电子的物质的量为6 mol
C．NH4Cl中的氮元素被还原
D．N2既是氧化剂，又是还原剂
解析：NaNO2中N为＋3价，NH4Cl中N为－3价，产物N2中N元素为0价。B项错误，每生成1 molN2时，转移电子的物质的量为3 mol；C项错误，NH4Cl中N被氧化；D项错误，N2既是氧化产物也是还原产物。
答案：A
4．[双选题]下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
解析：解题时首先找出变价元素，确定其化合价升降数值，然后依据得失电子数目相等的规律，标出电子转移的数目。A项电子得失标注错误；D项箭头应止于S元素，起于Cu元素。
答案：BC
5．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
解析：氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性：Co2O3>Cl2>FeCl3>I2，故Cl2可以氧化Fe2＋和I－，但两者共存时，应先氧化I－，A错误，B正确；Co2O3可氧化Cl－，Fe3＋可氧化I－，C、D正确。
答案：A
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(8分)在反应S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑中，________元素被氧化，________元素被还原；________元素的原子得到电子，______元素的原子失去电子；________是氧化剂，________是还原剂；________是氧化产物，________是还原产物。
解析：解答有关氧化还原反应的问题，应先从化合价的变化入手，找到电子转移情况：
碳元素(→)失电子，被氧化，C是还原剂，CO2是氧化产物。硫元素(→)、氮元素(→)得电子，被还原，S、KNO3是氧化剂，K2S、N2是还原产物。
答案：C S、N S、N C S、KNO3 C CO2 K2S、N2
7．(12分)现有下列反应：
A．3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O
B．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
C．Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O
D．NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O↑
(1)有元素化合价升降的反应是(用序号填空)________________________________________________________________________。
(2)既属于置换反应又属于氧化还原反应的是(用序号填空)____________。
(3)对于上述选项中的氧化还原反应用双线桥法表示其化合价升降、电子转移、被氧化和被还原的情况(可不填满)。
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
解析：(1)A、B中均有化合价升降，C、D中均没有；
(2)属于置换反应的为A、B，当然也是氧化还原反应；
(3)用双线桥法表示时注意根据化合价判断得失电子数目。
答案：(1)AB (2)AB
8．(10分)某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是________。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式为__________________。
(3)根据上述反应可推知________。
a．氧化性：KBrO3>H3AsO4
b．氧化性：H3AsO4>KBrO3
c．还原性：AsH3>X
d．还原性：X>AsH3
解析：(1)已知KBrO3为得电子物质，故其化合价必降低，作氧化剂，那么还原剂只能是题目所提供的AsH3，AsH3中As为－3价，反应后变为H3AsO4，故还原剂为AsH3。
(2)0.2 mol KBrO3在反应中得1 mol电子，故每1 mol KBrO3得5 mol电子，即反应后Br的化合价应降为零价，故另一物质为Br2。
(3)此题的考点为氧化还原反应中的基本规律：氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性、还原剂的还原性大于还原产物的还原性。故选a、c。
答案：(1)AsH3 (2)Br2 (3)ac
第四课时 溴、碘的提取
1．物质的分离与提纯的常用方法有：过滤、结晶、萃取与分液、蒸馏等。
2．萃取剂：①与原溶剂互不相容，②溶质在萃取剂中的溶解度比原溶剂大。
3．分液时，下层溶液从下口放出，上层溶液从上口倒出。
一、溴和碘的主要物理性质
Br2 I2
色、态 深红棕色液体，易挥发 紫黑色固体，易升华
溶解性 在水中的溶解度小，易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂
二、从海水中提取溴、碘
1．氯、溴、碘单质间的置换
实验内容 操作方法 实验现象 化学方程式
氯置换溴 将少量氯水滴入试管内的KBr溶液中，用力振荡试管 无色变橙色 Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2
氯置换碘 将少量氯水滴入试管内的KI溶液中，用力振荡试管 无色变棕褐色 Cl2＋2KI===2KCl＋I2
溴置换碘 将少量溴水滴入试管内的KI溶液中，用力振荡试管 无色变棕褐色 Br2＋2KI===2KBr＋I2
结论 氯能从可溶的溴化物和碘化物水溶液中置换出溴和碘，溴能置换出碘，即氯比溴和碘活泼，溴比碘活泼，即氯、溴、碘的氧化性强弱为Cl2>Br2>I2
2.溴碘的提取
(1)溴的提取：
通常将氯气通入提取粗食盐后的母液中，将溶液中的Br－转化为Br2，鼓入热空气或水蒸气，使溴从溶液中挥发出来，冷却后得到粗溴，对其精制后可得到高纯度的溴单质。
(2)碘的提取：
原料：海产品，如海带。
主要反应：Cl2＋2KI===I2＋2KCl。
三、溴、碘及其化合物的用途
(1)溴可用于生产熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等药剂；
(2)溴化银是重要的感光材料。
(3)碘元素是一种重要药用元素，也应用于含碘食品生产。
(4)碘化银可用于人工降雨。
1．少量液溴如何保存？
答案：加水液封密闭保存。
2．砂子和碘混合后，如何分离出碘？
答案：加热使碘升华。
3．如何区分淀粉溶液和食盐水？
答案：方法一：加碘水变蓝色的为淀粉溶液，无变化的为食盐水。
方法二：取某一溶液少许于一试管中，向其中加入几滴AgNO3溶液和稀HNO3，若有白色沉淀析出，则所取溶液为食盐水，否则为淀粉溶液。
方法三：用焰色反应区分。
4．向KI溶液中加入淀粉溶液会变蓝色吗？
答案：不会。淀粉溶液遇碘(单质)变蓝。
5．从海水中提取溴、碘和海水中提取食盐的原理相同吗？
答案：不同，海水提取食盐为物理变化，而溴、碘的提取为化学变化。
6．做过碘升华实验的试管最好用什么试剂洗涤？
答案：酒精，因碘易溶于酒精。
氯、溴、碘性质的比较及其离子的检验
1．物理性质
氯(Cl) 溴(Br) 碘(I)
单质的物理性质 颜色
密度
熔沸点
溶液颜色 水 黄绿色 黄至橙色 黄至褐色
汽油 黄绿色 橙至橙红 淡紫到紫红
四氯化碳 黄绿色 橙至橙红 紫红
2．X－(X－Cl、Br、I)的还原性
由于氧化性强弱：Cl2>Br2>I2；故还原性强弱：I－>Br－>Cl－。
3．Cl－、Br－、I－的检验
(1) 方法一：氧化法。
分别通入氯水，再加入萃取剂(如四氯化碳)。萃取层变橙红色的原溶液含Br－；变紫红色的原溶液含I－；无明显变化的原溶液含Cl－。
(2)方法二：硝酸银、稀硝酸法。
向三支试管中分别加入AgNO3溶液和稀硝酸，产生白色沉淀的是Cl－；产生淡黄色沉淀的是Br－；产生黄色沉淀的是I－。
方法二中加稀硝酸的作用是排除CO、PO等离子的干扰。
因为Cl－、Br－、I－都属于易沉淀离子，也就是容易形成沉淀的离子，检验前要先除去干扰的离子。
[例1] (2010·北京高考，有改动)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：
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，其分子式是___________________________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______________________________。
(3)B中溶液发生反应的化学方程式是______________________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是______________________________________________。
[解析] (1)A中产生的黄绿色气体为Cl2。
(2)氯气遇湿润的淀粉KI试纸时，发生反应：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘。
(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，化学方程式为：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。
(4)C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。
(5)过程Ⅲ主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。
[答案] (1)Cl2
(2)淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl
(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
装置B中NaBr溶液的作用是用以证明氧化性：Cl2>Br2，而C中NaBr溶液是为了生成Br2，用以证明氧化性：Br2>I2。
溴、碘的提取
1．溴的提取
(1)原料：海水。
(2)工艺流程：
2．碘的提取
(1)原料：海产品，如海带等。
(2)工艺流程：
[例2] 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在，实验室里从海藻中提取碘的流程如图所示：
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：
①__________________，③__________________。
写出过程②中有关反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是(提示：甘油易溶于水，甲苯难溶于水)( )
A．甲苯、酒精 B．四氯化碳、苯
C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油
(3)为提取溶液中的碘单质，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________。
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还需经过蒸馏，指出下列实验装置中的错误之处：
①____________；②____________；③____________。
[解析] (1)海藻中的I－在蒸干、灼烧过程中不发生变化，浸泡后成为溶液，将其与固体悬浮物分离开的操作①为过滤。含I－的溶液加入适量Cl2发生如下反应：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，将含碘水溶液变为含碘有机溶液，须加入有机溶剂萃取后再分液，故③为萃取分液。
(2)萃取剂必须是不溶于水的，A项中酒精、C项中乙酸、D项中甘油都易溶于水，所以可将这三项排除，答案为B项。
(3)萃取分液主要仪器是分液漏斗。
(4)给烧杯加热时，应在烧杯下垫石棉网。蒸馏过程中，温度计要测量馏分蒸气的温度，不是测量混合液体的温度。冷凝管中，水流方向应该是下进上出。
[答案] (1)过滤 萃取分液 Cl2＋2KI===2KCl＋I2
(2)B (3)分液漏斗
(4)①缺石棉网 ②温度计插到了液体中，温度计水银球应在支管口处 ③冷凝管进出水的方向颠倒
1．(对应考点一)只用一种试剂就能区别NaCl、NaBr、NaI三种溶液，该试剂可用( )
①AgNO3溶液 ②氯水 ③溴水 ④碘水
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
解析：加入AgNO3溶液，三种溶液分别产生AgCl白色沉淀、AgBr浅黄色沉淀、AgI黄色沉淀。加入氯水时，NaBr、NaI分别与氯水反应生成Br2、I2，三种溶液的颜色不同，①②符合题意。
答案：A
2．(对应考点一)下列叙述中正确的是( )
A．碘易升华，所以碘要保存在用铁盖旋紧的试剂瓶中
B．液溴应保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，并加少量水进行水封
C．能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体一定是氯气
D．碘易溶于酒精，所以用酒精从碘水中萃取碘
解析：由保存方法可知道，液溴按B项所述保存是对的，因液溴易挥发，水封可减缓挥发。碘易与铁反应(Fe＋I2===FeI2)，可知A不正确。所有能与I－反应生成I2的物质都有此现象，如溴蒸气等，不一定是Cl2，C不正确。酒精与水互溶，不符合萃取剂要求，D不正确。
答案：B
3．(对应考点一)已知溴易挥发，碘易升华，向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，最后剩余的固体是( )
A．NaCl和KI B．NaCl、KCl和I2
C．KCl和NaBr D．KCl和NaCl
解析：过量的Cl2将Br－、I－从它们的溶液中完全置换出来，在蒸干、灼烧的过程中溴挥发、碘升华，所以剩余固体为NaCl和KCl。
答案：D
4．(对应考点二)从海洋中提取溴的方法之一是：①在海水里通入氯气；②用热空气把溴吹出；③用碳酸钠溶液吸收溴生成NaBr、NaBrO3和CO2；④在上述溶液中加入稀硫酸使溴析出；⑤加汽油、振荡；⑥静置，分液。根据以上叙述，回答下列问题。
(1)①中反应的化学方程式_______________________________________________；
(2)⑤中不能使用酒精的原因是___________________________________________；
(3)⑥中必须使用的化学仪器为_________________________________________。
解析：因为是从海水中提取溴，所以通入氯气的目的是将Br－氧化为Br2；萃取剂满足的基本条件是：①和水互不相溶；②被萃取的物质易溶于其中等。萃取、静置都是在分液漏斗中进行的。分液时要把上、下层液体分开，分液漏斗下面要放烧杯。
答案：(1)2NaBr(或KBr)＋Cl2===2NaCl(或KCl)＋Br2
(2)酒精易溶于水，不能提取出Br2
(3)铁架台、分液漏斗、烧杯
5．(实验题)某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请完成相关问题。
(1)第1步：灼烧，将足量海带灼烧成灰烬，该过程中使用到的玻璃仪器有______(填代号)。
A．试管 B．瓷坩埚 C．坩埚钳 D．三脚架
E．泥三角 F．酒精灯 G．容量瓶 H．玻璃棒
(2)第2步：I－溶液的获取，操作是_______________________________________。
(3)第3步：氧化，操作是依次加入合适的试剂，下列氧化剂最好选用________(填代号)。
A．浓硫酸 B．新制氯水
C．KMnO4溶液 D．H2O2
理由是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)第4步：碘单质的检验。取少量第3步的溶液，滴淀粉溶液，若溶液显蓝色，则证明含碘。
解析：第1步：灼烧使用到的玻璃仪器有酒精灯和玻璃棒；第2步：I－溶液的获取，将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤；第3步：氧化，最好的氧化剂是H2O2，因为它在氧化过程中不引进杂质、不产生污染。
答案：(1)FH (2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤
(3)D 过氧化氢还原产物是水，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
1．海水提溴、碘发生的主要反应为：
Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
2．检验Br－、I－的反应分别为：
NaBr＋AgNO3===AgBr↓＋NaNO3，
NaI＋AgNO3===AgI↓＋NaNO3。
AgBr是浅黄色沉淀、AgI是黄色沉淀，它们均不溶于稀硝酸。
3．Br2是深红棕色液体，单质碘为紫黑色易升华固体，淀粉遇碘变蓝。
4．AgBr可用作胶卷中的感光材料；AgI可用于人工降雨。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．[双选题]下列变化属于化学变化的是( )
A．溴水中加入CCl4，振荡后溴水褪色
B．氯水久置后变为无色
C．碘受热后升华
D．漂白粉用于环境消毒杀菌
解析：A项溴水褪色是Br2溶解在CCl4中，属于物理变化；C升华也是物理变化；B发生化学反应Cl2＋H2O??HCl＋HClO,2HClO2HCl＋O2↑；D漂白粉消毒原理：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO。
答案：BD
2．将氯水注入KI溶液中，用力振荡，再注入四氯化碳，振荡后静置，看到的现象是( )
A．液体呈紫红色
B．液体为无色
C．液体分两层，上层为紫色、下层接近无色
D．液体分两层，上层接近无色、下层显紫红色
解析：Cl2将I－氧化生成I2，I2被CCl4萃取，所以上层接近无色，下层紫红色。这个实验是检验I－存在的方法之一。
答案：D
3．从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是
( )
A．加入适量的KI溶液
B．通入溴蒸气
C．加入适量的氢氧化钠溶液
D．加入适量的溴化钠溶液
解析：要除去液溴中少量的氯气，可选用适量的溴化钠溶液：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。
答案：D
4．海带中含碘元素，有人设计了以下步骤来提取碘：
①通足量氯气 ②将海带烧成灰，向灰中加水搅拌
③加入CCl4，振荡 ④过滤 ⑤用分液漏斗分液
合理的操作顺序为( )
A．②④①③⑤ B．②①③④⑤
C．①③⑤②④ D．③①②⑤④
解析：海带烧成灰加水后必须过滤，然后利用氧化还原反应的原理使碘从化合态变成游离态，最后用有机溶剂萃取出碘并分液。
答案：A
5．甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，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－、I－、Cl－ B．Br－、Cl－、I－
C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－
解析：向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，应该是溴水的颜色，则甲中必含有Br－，Br－被Cl2置换生成了Br2，由此否定了C、D选项。再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙溶液中不含I－，否则加入后I－被Br2置换生成I2，溶液显蓝色，与题给条件不符，则丙溶液只能含有Cl－，I－必在乙溶液中。
答案：A
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(12分)(1)向溴化钠溶液中通入适量的氯气，产生的现象是_______________________________________________，反应的化学方程式是_________；
向碘化钾溶液中加入适量的溴水，产生的现象是____________________________________________________，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)由上述两个化学反应可知，Cl2、Br2、I2三种单质氧化性强弱的关系是____________；这样的化学反应原理，在海水的综合利用中的应用是____________。
(3)下列海产品中可以考虑用于工业上大量地提取碘的是____________。
①贝壳 ②紫菜 ③鱼 ④海带
解析：(1)Cl2与NaBr、Br2与KI反应的化学方程式分别是①Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl，②Br2＋2KI===I2＋2KBr。
(2)Br2、I2在水溶液中分别显橙色、褐色。在反应①中Cl2是氧化剂，Br2是氧化产物，故氧化性Cl2>Br2；在反应②中Br2是氧化剂，I2是氧化产物，故氧化性Br2>I2。以适当的氧化剂将Br－、I－氧化的化学反应原理可以应用于从海水中提取溴和碘。
(3)在四种海产品中，含碘相对较多的是紫菜和海带。
答案：(1)溶液由无色变为橙色
Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl
溶液由无色变为褐色
Br2＋2KI===I2＋2KBr
(2)Cl2>Br2>I2 从海水中提取溴和碘 (3)②④
7．(10分)某学生往一支试管里按一定顺序分别加入下列几种物质：A.KI溶液，B.淀粉溶液，C.NaOH溶液，D.氯水。发现溶液颜色按下面顺序变化：
①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色。
依据溶液颜色的变化回答下列问题：
(1)加入以上药品的顺序是____________。
(2)写出①→②的化学方程式，若为氧化还原反应，请标明电子转移的方向和数目__________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出③→④的化学反应方程式________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：溶液显棕黄色，说明溶液中有I2生成，氯水和KI溶液反应生成I2，而氯水显浅黄绿色，故①为KI溶液，②为氯水，溶液显蓝色是由于淀粉遇I2形成的，故③为淀粉溶液；又由于I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O，加入NaOH后I2逐渐消失，蓝色将逐渐褪为无色，故④为NaOH溶液。
答案：(1)ADBC
(3)I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O
8．(8分)(1)在淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气，立即会看到溶液变蓝色，这是因为____________。
(2)在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入SO2气体，发现蓝色逐渐消失，这是因为________________________________________________________________________，
反应的化学方程式是__________________________________________。
(3)对比(1)和(2)实验所得的结果，将Cl－、I－、SO2按还原性由强到弱顺序排列为____________________。
解析：淀粉KI溶液中通入Cl2：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，I2使淀粉变蓝色。在(1)中的蓝色溶液中通入SO2，蓝色逐渐消失，是因为SO2又将I2还原成I－：I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4，根据氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性判断，还原性：SO2>I－>Cl－。
答案：(1)I－被氧化成I2，I2使淀粉变成蓝色
(2)I2被SO2还原成I－
I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4
(3)SO2>I－>Cl－
1．用石灰石和稀盐酸制取CO2的装置类型是：固＋液―→气体。
2．实验室收集CO2用向上排空气法，原因是CO2的密度比空气大；不能用排水法是因为CO2能溶于水。
3．除去CO2中少量的HCl和水蒸气，可将CO2依次通过盛有饱和NaHCO2溶液和浓硫酸的洗气瓶。
一、海水中的化学物质
(1)元素种类：80多种。
(2)氯化物：主要为氯化钠，其次为氯化镁、氯化钙、氯化钾等。
(3)溴元素：被称为“海洋元素”，原因是：99%以上的溴蕴藏在海水中。
(4)碘元素：含量丰富，达8×1010 t。
二、氯气的工业制法——电解饱和食盐水
(1)产物
(2)反应原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
三、氯气的实验室制法
1．反应原理
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
2．实验装置
(1)A装置为气体发生装置，作用是制备气体。
(2)B装置为收集装置，作用是收集气体。
(3)C装置为尾气处理装置，作用是吸收多余Cl2。
1．人们是如何从海水中获得NaCl的？
答案：把海水引入盐田，利用日光、风力蒸发浓缩海水，使其达到饱和，并进一步使食盐结晶出来，制得的粗盐中NaCl约占78%，还有其他一些盐类和难溶物，进一步提纯可制得纯NaCl。其流程如下：
2．连连看。
收集方法 气体 尾气处理
A．向下排空气法 a．点燃
B．向上排空气法 ③CO b．NaOH溶液
C．排水法 c．无需处理
答案：A—②；B—①、④、⑤；C—②、③、④；a—②、③；b—①；c—④⑤
3．电解饱和食盐水时，H2、Cl2、NaOH各在哪个电极上生成？
答案：石墨棒：生成Cl2；铁棒：生成H2和NaOH
4．实验室制取氯气时，若向一定量浓盐酸中加入足量MnO2固体，能否使盐酸完全反应？为什么？
答案：盐酸一定有剩余，因MnO2只能与浓盐酸反应，而随反应的进行，盐酸浓度越来越小，变为稀盐酸时反应停止。
电解饱和食盐水的实验
1．试剂
饱和食盐水、NaOH溶液
2．实验装置
3．实验现象
(1)接通电源，片刻后，U形管两端电极上都有气泡产生，并且不断增多。
(2)通电一段时间，然后用小试管套住a管，收集U形管左端产生的气体。2 min后，提起小试管，并迅速用拇指堵住试管口，移近点燃的酒精灯，松开拇指，发出轻微的爆鸣声，说明产生的气体是氢气。
(3)取一支小试管，用向上排空气法收集从b管导出的气体，气体呈黄绿色。
(4)关闭电源，打开U形管两端的橡皮塞，分别向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，U形管右端无变化，左端溶液变红。
[例1] 下图为教科书中电解饱和食盐水的实验装置。据此，下列叙述不正确的是( )
A．装置中，a管能产生氢气
B．b管导出的是氯气
C．以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”
D．在石墨棒电极区域有NaOH产物
[解析] 由教科书中的相关实验可知，a管中导出的气体遇明火有爆鸣声，则该气体为氢气，A正确；根据题中实验装置可知，b管导出的气体可用NaOH溶液吸收，则b管中导出的气体应为氯气，B正确；由氯碱工业的定义可知，C正确；根据教科书中的演示实验，在两极滴入酚酞，只有铁棒附近溶液变红色，而石墨棒附近不变红，说明NaOH不在石墨棒电极区域，D不正确。
[答案] D
氯气的实验室制法
1. 反应原理
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。
2．实验装置
(1)一套完整的气体制备装置包括四部分：气体发生装置―→气体净化装置―→气体收集装置―→尾气处理装置。
(2)制取Cl2常用如下装置：
上述实验室制备Cl2的装置中，A为气体发生装置，B、C为气体净化装置，D为气体收集装置，E为尾气处理装置。B装置的作用是除去Cl2中的HCl，C装置的作用是干燥Cl2，E装置的作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境。
3．实验室制取氯气时的注意点
(1)盐酸必须为浓盐酸，稀盐酸不与MnO2反应。
(2)装置必须使用分液漏斗，因为此反应需加热，且生成的气体有毒。
(3)加药品前必须检验装置的气密性。
(4)加药品的顺序为先固体后液体。
(5)实验结束时应先断开A、B的连接，后撤酒精灯，防止倒吸。
4．制备Cl2的其他方法
若没有MnO2，可用KMnO4、KClO3等代替：
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。
[例2] 某学生设计如图实验装置用于制备纯净的Cl2。
(1)装置中有五处错误，请指出：
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________，
③________________________________________________________________________，
④________________________________________________________________________，
⑤________________________________________________________________________。
(2)在更正后的装置图中，仪器中的饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液的作用分别是：
①饱和食盐水的作用：_______________________________________________；
②浓硫酸的作用：___________________________________________________；
③氢氧化钠溶液的作用：_____________________________________________。
[解析] 从实验原理上来说，氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取，不能用稀盐酸，因稀盐酸与二氧化锰不反应；制得的氯气中混有HCl和水蒸气，应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去；因氯气有毒，应用尾气吸收装置，以避免对环境的污染；因氯气比空气重，应用向上排空气法收集。
[答案] (1)①用长颈漏斗错误，应用分液漏斗 ②不能用稀盐酸，应用浓盐酸 ③没有用酒精灯，应用酒精灯加热 ④盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒，应更换位置 ⑤盛饱和食盐水的洗气瓶中的进气导管应插入液面，出气导管不应插入液面
(2)①除去混在氯气中的HCl ②除去混在氯气中的水蒸气 ③吸收多余的Cl2，防止污染环境
氯气的收集方法
(1)向上排空气法(Cl2密度大于空气)。
(2)排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。
1．(对应考点一)电解未精制的饱和食盐水，食盐水装在U形管内，结果很快在某一电极附近出现浑浊，生成浑浊的难溶物主要是( )
A．碳酸镁 B．硫酸钡
C．氢氧化镁 D．碳酸钡
解析：电解食盐水生成NaOH，而未精制的食盐中含有Mg2＋，所以沉淀为Mg(OH)2。
答案：C
2．(对应考点一)下列有关说法错误的是( )
A．“氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解
B．根据氯碱工业的原理，若电解氯化钾溶液，反应为：2KCl＋2H2O2KOH＋Cl2↑＋H2↑
C．氯碱工业产生两种气体，一种无色，一种为黄绿色
D．地球上的海水可以供人们使用，因此节约用水是没有意义的
解析：由于海水中含有较多的盐类，因此不能作为生活用水，人类和很多其他生物的生长都需要淡水，而地球上的淡水资源很有限，而且能利用的淡水还有不少已被污染，因此节约用水对人类和其他生物的生存有非常重要的意义。
答案：D
3．(对应考点二)实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是( )
①连接好装置，检查气密性；②缓缓加热；③在烧瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入浓盐酸；④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸；⑤将多余氯气用浓NaOH溶液吸收；⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气。
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
解析：一般实验步骤为：先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装药品，最后开始实验。
答案：D
4．(对应考点二)除去Cl2中混有的少量HCl气体，可将气体通入( )
A．饱和NaHCO3溶液 B．烧碱溶液
C．饱和氯化钠溶液 D．澄清石灰水
解析：HCl气体溶于饱和食盐水，而Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小。
答案：C
5．(实验题)(2011·全国高考)下图是实验室中用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________________________________________________________________________；
C________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
解析：高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置B用来收集比空气重的氯气，装置D吸收尾气，装置C起到了防倒吸的作用。
答案：向上排空气收集气体
安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中
吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境
1．工业上采取电解饱和食盐水的方法制取Cl2，原理为：
2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
与电源正极相连的石墨棒上产生Cl2，与电源负极相连的铁棒上产生H2和NaOH。
2．实验室制取Cl2的原理：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。
3．实验室可用向上排空气法收集氯气，多余的氯气用较浓的强碱溶液吸收。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是( )
A．MnO2与浓盐酸共热
B．缓慢加热反应
C．用向下排空气法收集Cl2
D．多余氯气常用较浓的碱液吸收
解析：由于浓盐酸易挥发，故必须缓慢加热以减少HCl的挥发；Cl2的密度比空气的密度大，故应用向上排空气法收集；Cl2极易与碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。
答案：C
2．实验室用软锰矿(MnO2)与浓盐酸加热制氯气，下列说法正确的是( )
A．盛浓盐酸的分液漏斗可用长颈漏斗代替
B．可用一张白纸放到集气瓶后，观察氯气是否收集满
C．用饱和食盐水吸收尾气
D．为了便于学生观察氯气的制备实验，可在讲台上直接做氯气的制备实验
解析：该实验中不能用长颈漏斗，氯气会从长颈漏斗中逸出，A不正确；氯气在饱和食盐水中的溶解度小，要用NaOH溶液吸收尾气，C不正确；氯气属于有毒气体，不可在讲台上直接制取，最好在通风橱中进行，D不正确。
答案：B
3．实验室用下列两种方法制取氯气：①用含4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。若不考虑HCl的挥发，则反应后所得氯气的物质的量( )
A．方法①比方法②多 B．方法②比方法①多
C．两种方法一样多 D．无法比较
解析：首先，实验室制Cl2时，当浓盐酸浓度逐渐变小后将不再反应产生Cl2，其次，根据反应方程式知，参加反应的HCl与MnO2的物质的量之比为4∶1，所以含4 mol HCl的浓盐酸不可能全部反应，所得Cl2的物质的量小于1 mol，而87 g MnO2完全反应生成1 mol Cl2，所以②比①多。
答案：B
4．关于氯气制取方法的说法中，不正确的是( )
A．电解饱和食盐水制氯气时，与电源正极相连的石墨棒上方充满黄绿色气体
B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取氯气的同时得到烧碱
C．实验室制法和电解饱和食盐水的制法的化学方程式是不同的
D．实验室制取氯气时最好大火加热使温度迅速升高
解析：电解饱和食盐水制氯气时，Cl－在与电源正极相连的石墨棒上转化为Cl2，A正确；B、C正确；浓盐酸具有挥发性，实验室制取氯气时应缓缓加热以减少浓盐酸的损失，D错误。
答案：D
5．[双选题]有人设计了如图所示的装置收集氯气，下列说法中正确的是( )
A．排空气法收集氯气：A进气，B出气
B．排空气法收集氯气：B进气，A出气
C．排饱和食盐水法收集氯气：A进气，B出液
D．排饱和食盐水法收集氯气：B进气，A出液
解析：氯气的密度比空气大，排空气法收集氯气时，A正确，B错误，氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，用排饱和食盐水的方法收集氯气时，C错误，D正确。
答案：AD
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(11分)下图表示在没有通风橱收集纯净的氯气时设计的装置图，图中A、B是可控制的弹簧铁夹。
(1)烧杯中盛放的液体是____________；其作用是_________________________，水槽中应盛放的液体是______________。
(2)简述操作过程：(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前，应______________________；当氯气纯度合乎要求时，应________________________________；当氯气收集完毕时，应______________________________________。
解析：观察图示知，烧杯中的溶液应是尾气的吸收装置，水槽中应盛饱和食盐水，因为Cl2不溶于饱和食盐水，可用排饱和食盐水法收集Cl2。
答案：(1)NaOH溶液 吸收多余的Cl2 饱和食盐水 (2)开B夹，关A夹 开A夹，关B夹 关闭A夹，打开B夹
7．(7分)请用如图所示仪器设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的实验装置(提示：Cl2可与KI反应生成I2，淀粉遇I2变蓝)。
(1)所选仪器连接时，各接口的顺序是(填各接口的字母代号)：A接__________、__________接__________；B接__________、________接________。
(2)证明产物Cl2的实验现象是__________________。
解析：由实验知，左边产生H2，右边产生Cl2，将贮气瓶中的水压入量筒中，测量H2的体积，淀粉 KI溶液可检验Cl2，多余的Cl2用NaOH溶液吸收。
答案：(1)G F H D E C (2)淀粉 KI溶液变蓝
8．(12分)实验室里用如图所示仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜(Cu＋Cl2CuCl2)。图中A、B、C、D、E、F表示玻璃管接口，接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各小题空白。
(1)如果所制气体从左向右流向时，上述各仪器装置的正确连接顺序是(填各装置的序号)( )接( )接( )接( )接( )接( )，其中②与④装置相连时，玻璃管接口(用装置中字母表示)应是________接________。
(2)装置②的作用是____________________________________；
装置④的作用是______________________________________。
(3)实验开始时，应首先检验装置的________，实验结束时，应先熄灭________处的酒精灯。
(4)在装置⑤的烧瓶中，发生反应的化学方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
解析：纯净的无水CuCl2应由Cu和纯净的Cl2加热制得，欲制得纯净的氯气需③和⑤组合制得Cl2，再经④洗去Cl2中的氯化氢，经过②除去水蒸气，最后排出的尾气用碱液吸收以防止多余的Cl2污染环境。
答案：(1)③ ⑤ ④ ② ① ⑥ C B
(2)除去Cl2中的水蒸气 除去Cl2中的HCl气体
(3)气密性 ①
(4)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
第二课时 氯气的性质
1．燃烧是可燃物与空气中的氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应。燃烧的条件：①有可燃物；②与O2接触；③温度达到着火点。
2．白磷燃烧有大量白烟生成；浓盐酸敞口置于空气中有白雾生成。
3．红热的螺旋状铁丝在纯氧中剧烈燃烧火星四射，生成黑色固体。
一、氯气的物理性质
颜色 气味 毒性 水溶性
黄绿色 有刺激性 有毒 常温下，1体积水能溶解2体积Cl2
二、氯气的化学性质
氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，能和多种金属和非金属直接化合。
1．与金属的反应
(1)与钠反应的化学方程式：2Na＋Cl22NaCl；
现象：产生黄色火焰和白色的烟。
(2)与铜反应的化学方程式：Cu＋Cl2CuCl2；
现象：铜丝燃烧无火焰，集气瓶里充满棕黄色的烟。
(3)与铁反应的化学方程式：2Fe＋3Cl22FeCl3。
铁丝燃烧无火焰，集气瓶充满红棕色烟。
2．与氢气的反应
化学方程式：H2＋Cl22HCl；
现象：安静地燃烧；发出苍白色的火焰；瓶口产生白雾。
3.与水的反应
氯气溶于水后可得到氯水，氯水呈黄绿色，氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸，反应方程式表示为：Cl2＋H2O??HCl＋HClO。
次氯酸是一种弱酸，具有漂白、杀菌、消毒等作用，次氯酸分解的化学方程式：2HClOO2↑＋2HCl，因此久置的氯水逐渐转变为稀盐酸。
4．与碱的反应
(1)与NaOH溶液反应的方程式为：
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
(2)制漂白粉的反应方程式为：
2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O；
在空气中漂白粉起漂白作用的原理：
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO。
三、氯气的用途
(1)常用于自来水杀菌、消毒。
(2)制造盐酸：H2＋Cl22HCl。
(3)制造漂白剂。
(4)是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料的重要原料。
1．实验室中如何闻集气瓶中Cl2的气味？
答案：氯气是一种有刺激性气味的有毒气体。在实验室闻氯气的气味时应用手在瓶口上方轻轻扇动，使极少量的气体飘进鼻孔。如图所示。
2．“烟”和“雾”有何区别？
答案：在描述化学现象时，“烟”和“雾”所描述的对象是不同的。“烟”是指固体小颗粒分散到气体中的现象，如Fe、Cu、Na分别与氯气反应生成红棕色烟、棕黄色烟和白烟；
“雾”是指小液滴分散到气体中的现象，如Cl2在H2中燃烧生成的HCl气体与空气中的水接触形成盐酸酸雾(白雾)。
3．燃烧必须有氧气参加吗？
答案：凡是发光、发热的剧烈的化学反应都是燃烧，故不一定有氧气参加；如Fe、Cu、H2与Cl2的反应均是燃烧反应。
4．使用漂白粉时，为什么常加少量盐酸或醋酸？
答案：Ca(ClO)2与酸反应生成HClO，增强作用效果。
氯气的性质
1．氯气与金属的反应
(1)大多数金属都能在一定条件下与氯气化合(Pt、Au除外)。
(2)氯气与金属的反应都属于氧化还原反应。
(3)一定条件下，氯气与常见金属的反应为放出热量的反应，但常温下，液态氯与铁不发生化学反应。
(4)氯气与变价金属作用时，金属均生成高价金属离子，即产物为高价金属氯化物，如：Fe―→FeCl3，Cu―→CuCl2。
2．使用Cl2时的注意事项
(1)运输及贮存Cl2应在密闭容器中，若发生泄漏，应当立即离开。可用湿毛巾等捂住口鼻，向上风地区转移，并立即通知消防部门进行处理。
(2)制取或检验Cl2的性质时应在通风橱中进行，尾气应用强碱溶液吸收。
[例1] 某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说明正确的是( )
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部反应
B．Ⅱ图中：生成蓝色的烟
C．Ⅲ图中：用日光照射量筒，量筒中会产生大量白雾，液面会迅速上升
D．Ⅳ图中：a中有色布条褪色，b中不褪色
[解析] 稀盐酸与MnO2不反应，A不正确；无水CuCl2不为蓝色，形成的是棕黄色的烟，B不正确；氢气与氯气在光照条件下可发生反应生成氯化氢，溶于水形成酸雾，压强减小，液面上升，C正确；a中有色布条不褪色，b中褪色，D不正确。
[答案] C
干燥的Cl2不具有漂白性，潮湿的Cl2或新制氯水具有漂白性，其原因在于反应Cl2＋H2O??HCl＋HClO生成的HClO具有漂白性。
氯水的成分和性质
1．氯水的成分和性质
所加试剂 参加反应的微粒 实验现象 离子方程式或解释
AgNO3溶液 Cl－ 白色沉淀 Cl－＋Ag＋===AgCl↓
NaHCO3固体 H＋ 有气泡产生 H＋＋HCO=== CO2↑＋H2O
有色布条 HClO 布条颜色褪去 发生氧化还原反应
淀粉KI溶液 Cl2 溶液变蓝色 I－被Cl2氧化为I2
石蕊溶液 HClO、H＋ 先变红后褪色 酸性和漂白性(强氧化性)
2．氯水和液氯的比较
氯水 液氯
物质类别 混合物 纯净物
粒子种类 H2O、Cl2、HClO、ClO－、H＋、Cl－、OH－ Cl2
主要性质 黄绿色溶液，能导电，具有酸性、漂白性 黄绿色液体，不导电，具有氯气的性质
保存方法 用棕色瓶盛装，放阴凉处 用特制耐压钢瓶盛装
[例2] 下列关于氯水的叙述不正确的是( )
A．新制氯水中只含Cl2和H2O分子
B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照氯水有气泡逸出，该气体是O2
D．氯水在密封无色玻璃瓶中久置后酸性将增强
[解析] 氯水中主要含有三种分子：H2O、Cl2、HClO和四种离子：H＋、Cl－、ClO－和极少量的OH－，A不正确；新制氯水中含有H＋和HClO，蓝色石蕊试纸遇H＋变红，变红后的试纸被HClO氧化褪色，B正确；氯水光照后，发生反应：2HClO2HCl＋O2↑，生成盐酸，放出O2，C、D正确。
[答案] A
Cl2或新制氯水使紫色石蕊试液或湿润的pH试纸先变红后褪色，原因在于氯水中c(H＋)大于c(HClO)，故其与石蕊试液或湿润的pH试纸作用时先表现酸性，后表现氧化性。
1．(对应考点一)下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A．CuCl2 B．FeCl2
C．AlCl3 D．FeCl3
解析：当氯气与Cu、Fe等变价金属反应时，生成高价金属氯化物，故B项不正确。A项中Cu不与盐酸反应，D项中Fe与盐酸反应生成FeCl2，故A、D项均不正确。C项既可由金属与氯气直接反应制得，又可由金属与盐酸反应制得。
答案：C
2．(对应考点一)下列关于氯气的描述中，正确的是( )
A．Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯
B．氢气在氯气中燃烧，生成白色烟雾
C．有氯气参加的化学反应必须在溶液中进行
D．钠在氯气中燃烧生成白色固体NaCl
解析：Cl2以液态形式存在时称为液氯而不能称为氯水，氯水是Cl2溶于水形成的溶液，是混合物，A项错误；氢气在Cl2中燃烧生成雾而非烟，B项错误；有Cl2参加的反应可以在溶液中进行，也可以在其他环境中进行，如Fe、H2在Cl2中的燃烧，C项错误。
答案：D
3．(对应考点二)下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是
( )
A．将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有无色气泡产生(H＋)
B．氯水呈浅黄绿色(Cl2)
C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl－)
D．新制氯水使红色布条褪色(HCl)
解析：A项：由于氯水中存在HCl，则发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，表现出酸性，即H＋的性质；B项：氯气为黄绿色气体，溶解在水中使其水溶液呈浅黄绿色；C项：能发生反应HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，表现出Cl－的性质；D项：新制氯水使红色布条褪色是次氯酸的漂白作用，故D项错误。
答案：D
4．(对应考点二)在氯水中存在许多分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质，下列的实验和结论一致且正确的是( )
A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2的存在
B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明溶液中有Cl2的存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明氯水中有Cl－的存在
D．加入NaOH溶液，氯水浅黄绿色消失，说明溶液中有HClO分子的存在
解析：A项，使有色布条褪色的物质是HClO；B项，氯水呈浅黄绿色是因为溶有Cl2；C项，因为先加盐酸酸化，已经混入了Cl－，无法确定氯水中是否含有Cl－；D项，Cl2与NaOH发生反应。
答案：B
5．(实验题)(1)如图所示，现有一瓶饱和氯水倒扣于水槽中，当日光照射到盛有氯水的装置时，可观察到平底烧瓶内有气泡产生，放置一段时间后溶液颜色变浅，产生上述现象的原因是：__________________________________________________。(请用相关的化学反应方程式和简要文字说明)
(2)当氯水中不再产生气泡时，某学生欲检验该反应所产生的气体，则该同学可采取的合理操作是：__________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(说明：氯水有一定腐蚀性，操作时需戴橡皮手套)
解析：氯水呈浅黄绿色，即Cl2的颜色，光照氯水由于2HClO2HCl＋O2↑，使Cl2继续与水反应，从而降低了c(Cl2)；检验O2：一般收集后用带火星的木条，看能否复燃。
答案：(1)Cl2溶于水时发生反应：Cl2＋H2O??HCl＋HClO，光照时发生反应：2HClO2HCl＋O2↑，消耗Cl2，使溶液颜色变浅，生成O2，产生气泡
(2)在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地将烧瓶移出水槽，瓶口向上放于桌上，移开玻璃片，迅速伸入带火星的木条
1．Cl2是非常活泼的非金属单质，能与多种金属(如Na、Fe、Cu等)、非金属(如H2等)直接化合。2Na＋Cl2===2NaCl,2Fe＋3Cl22FeCl3，Cu＋Cl2CuCl2，H2＋Cl22HCl
2．Cl2可与碱溶液反应，生成次氯酸盐、金属氯化物和水，可用来制取漂白粉。Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O,2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
3．氯水是Cl2的水溶液，其中发生反应：Cl2＋H2O??HCl＋HClO。故新制氯水中含有三种分子(H2O、Cl2、HClO)、四种离子(Cl－、H＋、ClO－、OH－)。其中HClO不稳定，易分解，2HClOO2↑＋2HCl
4．Cl2用途广泛，可用于自来水消毒、农药的生产与合成等。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列事实对应的解释或方法属于氯气的物理性质的是( )
①有时自来水中会闻到刺激性气味：氯气有刺激性气味 ②实验室收集氯气：向上排空气法 ③氯水呈浅黄绿色：氯气能溶于水 ④用钢瓶贮存液氯：氯气易液化 ⑤氯气泄漏紧急处理，用浸有NaHCO3溶液的湿手帕捂鼻：氯气能溶于水
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．②③④⑤ D．①②④⑤
解析：自来水往往用氯气消毒，①正确；氯气的密度比空气的大，②正确；溶于水的氯气没有完全与水反应而使溶液呈黄绿色，③正确；④正确；氯气能溶于水，生成HCl和HClO，而NaHCO3能中和HCl和HClO，故应用浸有NaHCO3溶液的手帕捂鼻，这属于化学性质，⑤错误。
答案：B
2．下列说法不正确的是( )
A．钠和铁一样，都能在氯气中燃烧生成金属氯化物
B．液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色
C．氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物
D．氯水具有杀菌、漂白作用是因为氯水中含有强氧化性的次氯酸
解析：液氯是液态的Cl2，不能使干燥有色布条褪色，B项错误。
答案：B
3．下列物质中，不能使有色布条褪色的是( )
A．次氯酸钠溶液 B．次氯酸钙溶液
C．氯水 D．氯化钙溶液
解析：氯水中含有HClO，次氯酸钠、次氯酸钙溶液与空气中的CO2反应可产生HClO，三者均有漂白性，氯化钙溶液中不含有也不能生成HClO，没有漂白性。
答案：D
4．如图A处通入Cl2，当关闭B阀时，C处湿润的红布条没有明显变化，当打开B阀时，C处的湿润红布条逐渐褪色。则D瓶中盛装的溶液是( )
A．浓硫酸 B．水
C．氢氧化钠溶液 D．饱和食盐水
解析：关闭B，C处湿润有色布条不褪色，说明Cl2在D处完全反应。
答案：C
5．[双选题]以下有关漂白粉的说法正确的是( )
A．漂白粉是氯气与氢氧化钠反应的产物
B．漂白粉能杀菌消毒的原因是漂白粉有毒，能毒死病菌
C．漂白粉放入稀酸中可以提高漂白速度
D．氯气与碱反应的产物具有一定的杀菌消毒作用
解析：漂白粉是氯气与氢氧化钙反应后所得的混合物，主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2，故A错；漂白粉能用来杀菌消毒的原因是Ca(ClO)2与空气中的CO2和H2O作用生成的HClO具有杀菌消毒的作用，故B错；当漂白粉与酸接触时，也可生成HClO，且漂白粉与稀酸反应生成HClO的速度较快，故漂白粉放入稀酸中可提高漂白速度，C正确；氯气与碱反应可生成氯化物和次氯酸盐，次氯酸盐可与CO2、H2O或与稀酸作用生成HClO，故D正确。
答案：CD
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(8分)用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题：
(1)产生上述现象的原因可能有两种：
①是由于_____________________________________________；
②是由于________________________________________________________。
(2)简述怎样用实验证明红色褪去原因是①或者②：
___________________________________________________________。
解析：含酚酞的NaOH稀溶液显红色，当碱被酸中和且酸过量时，红色褪去。具有漂白作用的物质也能使该溶液的红色褪去。
答案：(1)①氯水与NaOH反应生成两种盐：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，随着反应的进行，NaOH逐渐减少，因而碱性减弱 ②HClO的漂白性将溶液变成无色
(2)向无色溶液中再滴加NaOH溶液，若不再出现红色，应为原因②，若重新出现红色，应为原因①
7．(11分)现有X、Y、Z三种元素，已知有如下情况：
①X、Y、Z的单质在常温下均为气体。
②X的单质在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色。
③XZ极易溶于水，在水溶液中电离出X＋和Z－，XZ的水溶液可使石蕊试液变红。
④两分子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。
⑤Z的单质溶于X2Y中，所得溶液具有漂白作用。
请完成下列问题：
(1)写出XZ和X2Y的化学式：
XZ________，X2Y________。
(2)Z的单质溶于X2Y后，溶液起漂白作用的物质是________(写出化学式)。
(3)写出X的单质在Z的单质中燃烧的化学方程式___________________________
_______________________________________________________________________。
(4)Z的单质能否与氢氧化钠溶液发生反应？__________(填“能”或“否”)，若能，请写出反应的化学方程式：____________________________(若不能反应，则此空不必填写)。
解析：燃烧时火焰呈苍白色即说明是氢气在氯气中燃烧，确定X为H，Z为Cl；X2Y常温下为液体，能说明这是水，则Y为O。
答案：(1)HCl H2O
(2)HClO
(3)H2＋Cl22HCl
(4)能 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
8．(11分)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)，按要求回答问题(Cl2易溶于CCl4)。
(1)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是_____________________________________________。
(2)①装置B中盛放的试剂名称为____________，作用是__________________，现象是__________________。
②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是_________________________________
________________________________________________________________________。
③装置F的作用是_________________________________________________。
(3)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再加一个装置。你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母序号)，装置中应放入__________(填写试剂或用品名称)。
解析：浓盐酸被氧化生成Cl2，浓盐酸反应一段时间后，溶液浓度变小，就不会再被氧化。本实验要检验Cl2中含有水蒸气和HCl气体，要先用无水CuSO4检验水的存在，用CCl4吸收Cl2后，再用AgNO3溶液验证HCl的存在。为了验证Cl2是否除尽，可以在F和G中间加一个装置，放置湿润的淀粉KI试纸。
答案：(1)浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀，变为稀盐酸以后将不再与MnO2反应；加热时浓盐酸因挥发而损失
(2)①无水硫酸铜 证明有水蒸气产生 白色固体变蓝色 ②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性 ③吸收氯气
(3)F G 湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条)
第三课时 氧化还原反应
1．氧化还原反应是有元素化合价发生变化的反应。
2．氧化反应是化合价升高的反应；还原反应是化合价降低的反应。
3．O2是一种常见的氧化剂，能与多种物质发生还原反应，而体现氧化性。
4．CO是一种常见的还原剂，能与多种氧化物发生氧化反应，而体现还原性。
一、元素化合价变化与电子得失的关系
(1)原子失去电子，化合价升高；失去几个电子，化合价就升高几价。
(2)原子得到电子，化合价降低；得到几个电子，化合价就降低几价。
二、氧化还原反应
(1)概念：化学反应过程中元素化合价发生变化的反应叫氧化还原反应。
(2)特征(判断依据)：反应前后元素化合价发生了变化。
(3)实质：有电子转移的化学反应。
三、氧化剂与还原剂
(1)氧化剂：
在氧化还原反应中，得到电子的物质，发生还原反应。
(2)还原剂：
在氧化还原反应中，失去电子的物质，发生氧化反应。
四、氧化性与还原性以及强弱的判断
(1)在氧化还原反应中氧化剂表现出氧化性，还原剂表现出还原性。
(2)一般来说，得电子能力越强，物质的氧化性就越强；失电子能力越强，物质的还原性就越强。
1．在金属钠与氯气的反应中，钠元素、氯元素化合价的改变与其原子最外层电子有何关系？
答案：元素的化合价与其原子的最外层电子数有关。在氯气与金属钠的反应中，钠原子失去最外层1个电子形成稳定的电子层结构，钠元素的化合价由0价升高到＋1价；同时，氯分子中的氯原子得到钠原子失去的1个电子，也形成稳定的电子层结构，氯元素的化合价由0价降低到－1价。
2．四种基本反应类型中， 哪些一定是氧化还原反应？哪些一定是非氧化还原反应？
答案：置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定是非氧化还原反应。
3．分析下列反应，指出各反应的氧化剂、还原剂。
(1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu；
(2)Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2；
(3)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。
答案：(1)Zn作还原剂，CuSO4作氧化剂。
(2)Fe2O3作氧化剂，CO作还原剂。
(3)MnO2作氧化剂，HCl作还原剂。
4．同一个氧化还原反应中，氧化剂、还原剂一定为不同物质吗？
答案：不一定，有些反应中氧化剂和还原剂为同一物质，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中Cl2既是氧化剂，又是还原剂。
氧化还原反应基本概念及电子转移的表示方法
1．氧化还原反应相关概念的比较
得氧和失氧观点 化合价升降观点 电子转移观点
氧化反应 得氧的反应 化合价升高的反应 失去(或偏离)电子的反应
还原反应 失氧的反应 化合价降低的反应 得到(或偏向)电子的反应
氧化、还原关系 得氧失氧同时发生，得氧失氧总数相等 化合价升降同时发生，且升降总数相等 得失(或偏离、偏向)电子同时发生，且得失(或偏离、偏向)总数相等
氧化还原反应 有氧得失的反应 有化合价升降的反应 有电子转移(得失或偏移)的反应
关系 化合价变化是氧化还原反应的特征，电子转移是其实质
2.氧化还原反应中各概念之间的关系
3．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法：
表示在反应前后同一元素电子得失的数目或同一元素化合价的变化。
①箭头由反应前的元素指向反应后同一种元素。
②在线上方表示电子的得、失(或元素的化合价升降)数目，使得失电子(或元素的化合价升降)数相等。
③电子转移数以m×ne－的形式表示，m表示发生氧化还原反应的原子个数，n表示每个原子得到或失去电子的数目，当m＝1或n＝1时，可省略。
(2)单线桥法：
表示反应物之间电子转移的方向和数目。
①箭头由失电子元素指向得电子元素。
②只标明电子转移的数目，不标“得到”或“失去”。
[例1] 已知在不同条件下水可发生如下反应：
A．P2O5＋3H2O===2H3PO4
B．Cl2＋H2O===HCl＋HClO
C．2F2＋2H2O===4HF＋O2
D．2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
E．2H2O2H2↑＋O2↑
F．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(1)其中H2O只作氧化剂的是________，只作还原剂的是________，既作氧化剂又作还原剂的是________，H2O既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是________，非氧化还原反应是________。
(2)H2O表现氧化性的反应是________，表现还原性的反应是________。
(3)已知D、F两反应发生时，D反应更剧烈，则我们能作出的结论是________________________________________________________________________。
(4)用双线桥标出B反应的电子转移情况，用单线桥标出E反应的电子转移情况。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
[解析] A.25＋32 ===234(非氧化还原反应)
B．C2＋2 ===C＋ (H2O既不是氧化剂又不是还原剂)
C．22＋22 ===4＋2(H2O作还原剂)
D．2＋22 ===2＋2↑(H2O作氧化剂)
E．22 2↑＋22↑(H2O既是还原剂又是氧化剂)
F．2a＋22 ===2N＋2↑(H2O作氧化剂)
(3)反应剧烈程度可反映出Na和K的活泼程度。
[答案] (1)D、F C E B A
(2)D、E、F C、E
(3)K的还原性强于Na
氧化还原反应概念的记忆法
氧 降 得 还
(氧化剂→化合价降低→得电子→被还原，发生还原反应)
还 升 失 氧
(还原剂→化合价升高→失电子→被氧化，发生氧化反应)
物质氧化性、还原性强弱的判断
1．根据氧化还原反应方程式判断
上述反应要顺利进行必须具备：
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
2．根据反应条件判断
例如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
同时将浓盐酸氧化为Cl2，MnO2必须在加热的条件下才能进行，而KMnO4在常温下即可进行，说明氧化性：KMnO4>MnO2。
3．根据被氧化或被还原的程度判断
例如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS；
Cl2能将Fe氧化到＋3价，而S只能将Fe氧化到＋2价，因此，氧化性：Cl2>S。
4．根据活动性顺序判断
(1)根据金属活动性顺序判断：
(2)根据非金属活动性顺序判断：
5．根据浓度大小判断
如还原性浓盐酸强于稀盐酸。
[例2] 已知2NaA＋B2===2NaB＋A2
2NaA＋C2===2NaC＋A2
2NaB＋C2===2NaC＋B2
2NaC＋D2===2NaD＋C2
则氧化性由强到弱的顺序是( )
A．A2>B2>C2>D2 B．B2>A2>C2>D2
C．C2>B2>A2>D2 D．D2>C2>B2>A2
[解析] 利用在同一个氧化还原反应中“氧化剂的氧化性>氧化产物”的规律可分析如下：
由2NaA＋B2===2NaB＋A2得出氧化性B2>A2，
由2NaA＋C2===2NaC＋A2得出氧化性C2>A2，
由2NaB＋C2===2NaC＋B2得出氧化性C2>B2，
由2NaC＋D2===2NaD＋C2得出氧化性D2>C2，
故氧化性D2>C2>B2>A2。
[答案] D
物质的氧化性、还原性强弱与其得、失电子的难易有关，而与得、失电子数目的多少无关。
1．(对应考点一)在反应中，元素X的原子将电子转移给元素Y的原子，则下列说法正确的是( )
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A．①② B．③④
C．②③ D．①④
解析：根据题意知，X原子失去电子，X元素化合价升高，发生氧化反应；而Y原子获得电子，Y元素化合价降低，发生还原反应。
答案：D
2．(对应考点一)下列变化属于还原反应的是( )
A．Fe―→FeSO4 B．Cu(NO3)2―→Cu
C．P―→P2O5 D．NaCl―→AgCl
解析：还原反应就是元素化合价降低的反应，B中Cu元素由＋2价降到0价，属于还原反应。
答案：B
3．(对应考点二)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( )
H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4；
2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2；
3FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe(NO3)3。
A．H2SO3>I－>Fe2＋>NO
B．I－>Fe2＋>H2SO3>NO
C．Fe2＋>I－>H2SO3>NO
D．NO>Fe2＋>H2SO3>I－
解析：先确定各反应的还原剂(分别为H2SO3、HI、FeCl2)和还原产物(分别为HI、FeCl2、NO)，根据还原性：还原剂>还原产物，故有H2SO3>HI，HI>FeCl2，FeCl2>NO。
答案：A
4．(对应考点二)已知反应：
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
判断下列物质氧化能力由强到弱的顺序正确的是( )
A．I－＞Fe2＋＞Cl－＞SO2
B．Cl2＞Fe3＋＞I2＞SO2
C．Fe2＋＞I－＞Cl－＞SO2
D．Cl2＞Fe3＋＞SO2＞I2
解析：根据氧化还原反应中“前强后弱”规律可知氧化能力：①FeCl3＞I2，②Cl2＞FeCl3；③I2＞SO2，综上所述氧化能力：Cl2＞FeCl3＞I2＞SO2。
答案：B
5．(探究题)实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应：
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑，此反应在常温下就可以迅速进行，而且对盐酸浓度要求不高。
(1)标出上述氧化还原反应中电子转移的方向和数目：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该反应中，氧化剂是________，还原剂是________。当有1 mol氧化剂参加反应时，被氧化的还原剂的物质的量是____________，产生氯气在标准状况下的体积为________。
(3)HCl在此反应过程中表现出的化学性质有____________________________。
A．酸性 B．还原性
C．氧化性 D．挥发性
(4)结合此反应原理，联系实际思考，实验室处理含MnO的废液时，要特别注意什么问题？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：反应中，根据元素化合价的变化可知，氧化剂是KMnO4，还原剂是HCl，在参加反应的16 mol HCl中，被氧化即作还原剂的有10 mol(对应于1 mol KMnO4被氧化的HCl只有5 mol)，只有被氧化的HCl中的氯元素才产生Cl2，故1 mol KMnO4参加反应，对应生成2.5 mol Cl2，其在标准状况下的体积为22.4 L·mol－1×2.5 mol＝56 L。除10 mol被氧化的HCl外，另外的6 mol HCl中的氯元素的化合价没有变化，直接转化为KCl、MnCl2等盐类物质，HCl表现了其酸性。由于MnO可把Cl－氧化为有毒的Cl2，造成实验室的污染，故处理含MnO的废液时必须注意防止与含Cl－等易被氧化的离子的溶液混合。
答案：
(2)KMnO4 HCl 5 mol 56 L
(3)A、B
(4)防止与含还原性的Cl－的溶液混合
1．氧化还原反应的特征是元素化合价有升降变化。
2．氧化还原反应的实质是有电子转移。失去电子的物质为还原剂，还原剂发生氧化反应，表现还原性；得到电子的物质为氧化剂，氧化剂发生还原反应，表现氧化性。
3．任何氧化还原反应：氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。
4．氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列说法不正确的是( )
A．在氧化还原反应中，氧化剂经化学变化变成还原产物
B．在氧化还原反应中，氧化剂被氧化，还原剂被还原
C．在化学反应中，能把其他物质氧化的物质是氧化剂
D．氧化还原反应的本质是电子得失或电子对的偏移
解析：在氧化还原反应中，氧化剂被还原成还原产物，化合价降低，得到电子；还原剂被氧化成氧化产物，化合价升高，失去电子。
答案：B
2．(2011·上海高考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是( )
A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质
B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌
D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
解析：高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价是＋6价，具有强氧化性，其还原产物Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质。
答案：A
3．实验室常利用以下反应制取少量氮气：NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O；关于该反应的下列说法正确的是( )
A．NaNO2是氧化剂
B．每生成1 mol N2时，转移电子的物质的量为6 mol
C．NH4Cl中的氮元素被还原
D．N2既是氧化剂，又是还原剂
解析：NaNO2中N为＋3价，NH4Cl中N为－3价，产物N2中N元素为0价。B项错误，每生成1 molN2时，转移电子的物质的量为3 mol；C项错误，NH4Cl中N被氧化；D项错误，N2既是氧化产物也是还原产物。
答案：A
4．[双选题]下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
解析：解题时首先找出变价元素，确定其化合价升降数值，然后依据得失电子数目相等的规律，标出电子转移的数目。A项电子得失标注错误；D项箭头应止于S元素，起于Cu元素。
答案：BC
5．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
解析：氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性：Co2O3>Cl2>FeCl3>I2，故Cl2可以氧化Fe2＋和I－，但两者共存时，应先氧化I－，A错误，B正确；Co2O3可氧化Cl－，Fe3＋可氧化I－，C、D正确。
答案：A
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(8分)在反应S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑中，________元素被氧化，________元素被还原；________元素的原子得到电子，______元素的原子失去电子；________是氧化剂，________是还原剂；________是氧化产物，________是还原产物。
解析：解答有关氧化还原反应的问题，应先从化合价的变化入手，找到电子转移情况：
碳元素(→)失电子，被氧化，C是还原剂，CO2是氧化产物。硫元素(→)、氮元素(→)得电子，被还原，S、KNO3是氧化剂，K2S、N2是还原产物。
答案：C S、N S、N C S、KNO3 C CO2 K2S、N2
7．(12分)现有下列反应：
A．3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O
B．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
C．Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O
D．NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O↑
(1)有元素化合价升降的反应是(用序号填空)________________________________________________________________________。
(2)既属于置换反应又属于氧化还原反应的是(用序号填空)____________。
(3)对于上述选项中的氧化还原反应用双线桥法表示其化合价升降、电子转移、被氧化和被还原的情况(可不填满)。
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
解析：(1)A、B中均有化合价升降，C、D中均没有；
(2)属于置换反应的为A、B，当然也是氧化还原反应；
(3)用双线桥法表示时注意根据化合价判断得失电子数目。
答案：(1)AB (2)AB
8．(10分)某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是________。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式为__________________。
(3)根据上述反应可推知________。
a．氧化性：KBrO3>H3AsO4
b．氧化性：H3AsO4>KBrO3
c．还原性：AsH3>X
d．还原性：X>AsH3
解析：(1)已知KBrO3为得电子物质，故其化合价必降低，作氧化剂，那么还原剂只能是题目所提供的AsH3，AsH3中As为－3价，反应后变为H3AsO4，故还原剂为AsH3。
(2)0.2 mol KBrO3在反应中得1 mol电子，故每1 mol KBrO3得5 mol电子，即反应后Br的化合价应降为零价，故另一物质为Br2。
(3)此题的考点为氧化还原反应中的基本规律：氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性、还原剂的还原性大于还原产物的还原性。故选a、c。
答案：(1)AsH3 (2)Br2 (3)ac
第四课时 溴、碘的提取
1．物质的分离与提纯的常用方法有：过滤、结晶、萃取与分液、蒸馏等。
2．萃取剂：①与原溶剂互不相容，②溶质在萃取剂中的溶解度比原溶剂大。
3．分液时，下层溶液从下口放出，上层溶液从上口倒出。
一、溴和碘的主要物理性质
Br2 I2
色、态 深红棕色液体，易挥发 紫黑色固体，易升华
溶解性 在水中的溶解度小，易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂
二、从海水中提取溴、碘
1．氯、溴、碘单质间的置换
实验内容 操作方法 实验现象 化学方程式
氯置换溴 将少量氯水滴入试管内的KBr溶液中，用力振荡试管 无色变橙色 Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2
氯置换碘 将少量氯水滴入试管内的KI溶液中，用力振荡试管 无色变棕褐色 Cl2＋2KI===2KCl＋I2
溴置换碘 将少量溴水滴入试管内的KI溶液中，用力振荡试管 无色变棕褐色 Br2＋2KI===2KBr＋I2
结论 氯能从可溶的溴化物和碘化物水溶液中置换出溴和碘，溴能置换出碘，即氯比溴和碘活泼，溴比碘活泼，即氯、溴、碘的氧化性强弱为Cl2>Br2>I2
2.溴碘的提取
(1)溴的提取：
通常将氯气通入提取粗食盐后的母液中，将溶液中的Br－转化为Br2，鼓入热空气或水蒸气，使溴从溶液中挥发出来，冷却后得到粗溴，对其精制后可得到高纯度的溴单质。
(2)碘的提取：
原料：海产品，如海带。
主要反应：Cl2＋2KI===I2＋2KCl。
三、溴、碘及其化合物的用途
(1)溴可用于生产熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等药剂；
(2)溴化银是重要的感光材料。
(3)碘元素是一种重要药用元素，也应用于含碘食品生产。
(4)碘化银可用于人工降雨。
1．少量液溴如何保存？
答案：加水液封密闭保存。
2．砂子和碘混合后，如何分离出碘？
答案：加热使碘升华。
3．如何区分淀粉溶液和食盐水？
答案：方法一：加碘水变蓝色的为淀粉溶液，无变化的为食盐水。
方法二：取某一溶液少许于一试管中，向其中加入几滴AgNO3溶液和稀HNO3，若有白色沉淀析出，则所取溶液为食盐水，否则为淀粉溶液。
方法三：用焰色反应区分。
4．向KI溶液中加入淀粉溶液会变蓝色吗？
答案：不会。淀粉溶液遇碘(单质)变蓝。
5．从海水中提取溴、碘和海水中提取食盐的原理相同吗？
答案：不同，海水提取食盐为物理变化，而溴、碘的提取为化学变化。
6．做过碘升华实验的试管最好用什么试剂洗涤？
答案：酒精，因碘易溶于酒精。
氯、溴、碘性质的比较及其离子的检验
1．物理性质
氯(Cl) 溴(Br) 碘(I)
单质的物理性质 颜色
密度
熔沸点
溶液颜色 水 黄绿色 黄至橙色 黄至褐色
汽油 黄绿色 橙至橙红 淡紫到紫红
四氯化碳 黄绿色 橙至橙红 紫红
2．X－(X－Cl、Br、I)的还原性
由于氧化性强弱：Cl2>Br2>I2；故还原性强弱：I－>Br－>Cl－。
3．Cl－、Br－、I－的检验
(1) 方法一：氧化法。
分别通入氯水，再加入萃取剂(如四氯化碳)。萃取层变橙红色的原溶液含Br－；变紫红色的原溶液含I－；无明显变化的原溶液含Cl－。
(2)方法二：硝酸银、稀硝酸法。
向三支试管中分别加入AgNO3溶液和稀硝酸，产生白色沉淀的是Cl－；产生淡黄色沉淀的是Br－；产生黄色沉淀的是I－。
方法二中加稀硝酸的作用是排除CO、PO等离子的干扰。
因为Cl－、Br－、I－都属于易沉淀离子，也就是容易形成沉淀的离子，检验前要先除去干扰的离子。
[例1] (2010·北京高考，有改动)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：
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，其分子式是___________________________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______________________________。
(3)B中溶液发生反应的化学方程式是______________________________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是______________________________________________。
[解析] (1)A中产生的黄绿色气体为Cl2。
(2)氯气遇湿润的淀粉KI试纸时，发生反应：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘。
(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，化学方程式为：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。
(4)C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。
(5)过程Ⅲ主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。
[答案] (1)Cl2
(2)淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl
(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
装置B中NaBr溶液的作用是用以证明氧化性：Cl2>Br2，而C中NaBr溶液是为了生成Br2，用以证明氧化性：Br2>I2。
溴、碘的提取
1．溴的提取
(1)原料：海水。
(2)工艺流程：
2．碘的提取
(1)原料：海产品，如海带等。
(2)工艺流程：
[例2] 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在，实验室里从海藻中提取碘的流程如图所示：
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：
①__________________，③__________________。
写出过程②中有关反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是(提示：甘油易溶于水，甲苯难溶于水)( )
A．甲苯、酒精 B．四氯化碳、苯
C．汽油、乙酸 D．汽油、甘油
(3)为提取溶液中的碘单质，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________。
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还需经过蒸馏，指出下列实验装置中的错误之处：
①____________；②____________；③____________。
[解析] (1)海藻中的I－在蒸干、灼烧过程中不发生变化，浸泡后成为溶液，将其与固体悬浮物分离开的操作①为过滤。含I－的溶液加入适量Cl2发生如下反应：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，将含碘水溶液变为含碘有机溶液，须加入有机溶剂萃取后再分液，故③为萃取分液。
(2)萃取剂必须是不溶于水的，A项中酒精、C项中乙酸、D项中甘油都易溶于水，所以可将这三项排除，答案为B项。
(3)萃取分液主要仪器是分液漏斗。
(4)给烧杯加热时，应在烧杯下垫石棉网。蒸馏过程中，温度计要测量馏分蒸气的温度，不是测量混合液体的温度。冷凝管中，水流方向应该是下进上出。
[答案] (1)过滤 萃取分液 Cl2＋2KI===2KCl＋I2
(2)B (3)分液漏斗
(4)①缺石棉网 ②温度计插到了液体中，温度计水银球应在支管口处 ③冷凝管进出水的方向颠倒
1．(对应考点一)只用一种试剂就能区别NaCl、NaBr、NaI三种溶液，该试剂可用( )
①AgNO3溶液 ②氯水 ③溴水 ④碘水
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
解析：加入AgNO3溶液，三种溶液分别产生AgCl白色沉淀、AgBr浅黄色沉淀、AgI黄色沉淀。加入氯水时，NaBr、NaI分别与氯水反应生成Br2、I2，三种溶液的颜色不同，①②符合题意。
答案：A
2．(对应考点一)下列叙述中正确的是( )
A．碘易升华，所以碘要保存在用铁盖旋紧的试剂瓶中
B．液溴应保存在磨口玻璃塞试剂瓶中，并加少量水进行水封
C．能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体一定是氯气
D．碘易溶于酒精，所以用酒精从碘水中萃取碘
解析：由保存方法可知道，液溴按B项所述保存是对的，因液溴易挥发，水封可减缓挥发。碘易与铁反应(Fe＋I2===FeI2)，可知A不正确。所有能与I－反应生成I2的物质都有此现象，如溴蒸气等，不一定是Cl2，C不正确。酒精与水互溶，不符合萃取剂要求，D不正确。
答案：B
3．(对应考点一)已知溴易挥发，碘易升华，向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干，并灼烧所得物质，最后剩余的固体是( )
A．NaCl和KI B．NaCl、KCl和I2
C．KCl和NaBr D．KCl和NaCl
解析：过量的Cl2将Br－、I－从它们的溶液中完全置换出来，在蒸干、灼烧的过程中溴挥发、碘升华，所以剩余固体为NaCl和KCl。
答案：D
4．(对应考点二)从海洋中提取溴的方法之一是：①在海水里通入氯气；②用热空气把溴吹出；③用碳酸钠溶液吸收溴生成NaBr、NaBrO3和CO2；④在上述溶液中加入稀硫酸使溴析出；⑤加汽油、振荡；⑥静置，分液。根据以上叙述，回答下列问题。
(1)①中反应的化学方程式_______________________________________________；
(2)⑤中不能使用酒精的原因是___________________________________________；
(3)⑥中必须使用的化学仪器为_________________________________________。
解析：因为是从海水中提取溴，所以通入氯气的目的是将Br－氧化为Br2；萃取剂满足的基本条件是：①和水互不相溶；②被萃取的物质易溶于其中等。萃取、静置都是在分液漏斗中进行的。分液时要把上、下层液体分开，分液漏斗下面要放烧杯。
答案：(1)2NaBr(或KBr)＋Cl2===2NaCl(或KCl)＋Br2
(2)酒精易溶于水，不能提取出Br2
(3)铁架台、分液漏斗、烧杯
5．(实验题)某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请完成相关问题。
(1)第1步：灼烧，将足量海带灼烧成灰烬，该过程中使用到的玻璃仪器有______(填代号)。
A．试管 B．瓷坩埚 C．坩埚钳 D．三脚架
E．泥三角 F．酒精灯 G．容量瓶 H．玻璃棒
(2)第2步：I－溶液的获取，操作是_______________________________________。
(3)第3步：氧化，操作是依次加入合适的试剂，下列氧化剂最好选用________(填代号)。
A．浓硫酸 B．新制氯水
C．KMnO4溶液 D．H2O2
理由是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)第4步：碘单质的检验。取少量第3步的溶液，滴淀粉溶液，若溶液显蓝色，则证明含碘。
解析：第1步：灼烧使用到的玻璃仪器有酒精灯和玻璃棒；第2步：I－溶液的获取，将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤；第3步：氧化，最好的氧化剂是H2O2，因为它在氧化过程中不引进杂质、不产生污染。
答案：(1)FH (2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒充分搅拌，煮沸，过滤
(3)D 过氧化氢还原产物是水，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
1．海水提溴、碘发生的主要反应为：
Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
2．检验Br－、I－的反应分别为：
NaBr＋AgNO3===AgBr↓＋NaNO3，
NaI＋AgNO3===AgI↓＋NaNO3。
AgBr是浅黄色沉淀、AgI是黄色沉淀，它们均不溶于稀硝酸。
3．Br2是深红棕色液体，单质碘为紫黑色易升华固体，淀粉遇碘变蓝。
4．AgBr可用作胶卷中的感光材料；AgI可用于人工降雨。
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．[双选题]下列变化属于化学变化的是( )
A．溴水中加入CCl4，振荡后溴水褪色
B．氯水久置后变为无色
C．碘受热后升华
D．漂白粉用于环境消毒杀菌
解析：A项溴水褪色是Br2溶解在CCl4中，属于物理变化；C升华也是物理变化；B发生化学反应Cl2＋H2O??HCl＋HClO,2HClO2HCl＋O2↑；D漂白粉消毒原理：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO。
答案：BD
2．将氯水注入KI溶液中，用力振荡，再注入四氯化碳，振荡后静置，看到的现象是( )
A．液体呈紫红色
B．液体为无色
C．液体分两层，上层为紫色、下层接近无色
D．液体分两层，上层接近无色、下层显紫红色
解析：Cl2将I－氧化生成I2，I2被CCl4萃取，所以上层接近无色，下层紫红色。这个实验是检验I－存在的方法之一。
答案：D
3．从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是
( )
A．加入适量的KI溶液
B．通入溴蒸气
C．加入适量的氢氧化钠溶液
D．加入适量的溴化钠溶液
解析：要除去液溴中少量的氯气，可选用适量的溴化钠溶液：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。
答案：D
4．海带中含碘元素，有人设计了以下步骤来提取碘：
①通足量氯气 ②将海带烧成灰，向灰中加水搅拌
③加入CCl4，振荡 ④过滤 ⑤用分液漏斗分液
合理的操作顺序为( )
A．②④①③⑤ B．②①③④⑤
C．①③⑤②④ D．③①②⑤④
解析：海带烧成灰加水后必须过滤，然后利用氧化还原反应的原理使碘从化合态变成游离态，最后用有机溶剂萃取出碘并分液。
答案：A
5．甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，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－、I－、Cl－ B．Br－、Cl－、I－
C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－
解析：向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，应该是溴水的颜色，则甲中必含有Br－，Br－被Cl2置换生成了Br2，由此否定了C、D选项。再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙溶液中不含I－，否则加入后I－被Br2置换生成I2，溶液显蓝色，与题给条件不符，则丙溶液只能含有Cl－，I－必在乙溶液中。
答案：A
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(12分)(1)向溴化钠溶液中通入适量的氯气，产生的现象是_______________________________________________，反应的化学方程式是_________；
向碘化钾溶液中加入适量的溴水，产生的现象是____________________________________________________，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
(2)由上述两个化学反应可知，Cl2、Br2、I2三种单质氧化性强弱的关系是____________；这样的化学反应原理，在海水的综合利用中的应用是____________。
(3)下列海产品中可以考虑用于工业上大量地提取碘的是____________。
①贝壳 ②紫菜 ③鱼 ④海带
解析：(1)Cl2与NaBr、Br2与KI反应的化学方程式分别是①Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl，②Br2＋2KI===I2＋2KBr。
(2)Br2、I2在水溶液中分别显橙色、褐色。在反应①中Cl2是氧化剂，Br2是氧化产物，故氧化性Cl2>Br2；在反应②中Br2是氧化剂，I2是氧化产物，故氧化性Br2>I2。以适当的氧化剂将Br－、I－氧化的化学反应原理可以应用于从海水中提取溴和碘。
(3)在四种海产品中，含碘相对较多的是紫菜和海带。
答案：(1)溶液由无色变为橙色
Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl
溶液由无色变为褐色
Br2＋2KI===I2＋2KBr
(2)Cl2>Br2>I2 从海水中提取溴和碘 (3)②④
7．(10分)某学生往一支试管里按一定顺序分别加入下列几种物质：A.KI溶液，B.淀粉溶液，C.NaOH溶液，D.氯水。发现溶液颜色按下面顺序变化：
①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色。
依据溶液颜色的变化回答下列问题：
(1)加入以上药品的顺序是____________。
(2)写出①→②的化学方程式，若为氧化还原反应，请标明电子转移的方向和数目__________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出③→④的化学反应方程式________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：溶液显棕黄色，说明溶液中有I2生成，氯水和KI溶液反应生成I2，而氯水显浅黄绿色，故①为KI溶液，②为氯水，溶液显蓝色是由于淀粉遇I2形成的，故③为淀粉溶液；又由于I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O，加入NaOH后I2逐渐消失，蓝色将逐渐褪为无色，故④为NaOH溶液。
答案：(1)ADBC
(3)I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O
8．(8分)(1)在淀粉碘化钾溶液中通入少量氯气，立即会看到溶液变蓝色，这是因为____________。
(2)在碘和淀粉形成的蓝色溶液中通入SO2气体，发现蓝色逐渐消失，这是因为________________________________________________________________________，
反应的化学方程式是__________________________________________。
(3)对比(1)和(2)实验所得的结果，将Cl－、I－、SO2按还原性由强到弱顺序排列为____________________。
解析：淀粉KI溶液中通入Cl2：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，I2使淀粉变蓝色。在(1)中的蓝色溶液中通入SO2，蓝色逐渐消失，是因为SO2又将I2还原成I－：I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4，根据氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性判断，还原性：SO2>I－>Cl－。
答案：(1)I－被氧化成I2，I2使淀粉变成蓝色
(2)I2被SO2还原成I－
I2＋SO2＋2H2O===2HI＋H2SO4
(3)SO2>I－>Cl－