氯及其化合物

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名称 氯及其化合物
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2011-11-03 19:52:21

文档简介

(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)
1.下列有关氯水的表述不正确的是(  )
A.向氯水中加入碳酸钙粉末能提高溶液中HClO的浓度
B.用强光照射装满次氯酸的试管(倒置于水槽中)可收集到两种气体
C.漂白粉和次氯酸溶液都是混合物
D.向漂白粉中加入浓盐酸可能产生黄绿色气体
解析:选项A,氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,加入CaCO3粉末会与HCl反应,从而使平衡向着生成HClO的方向移动,从而提高HClO的浓度.选项B,HClO在强光照射下发生分解反应生成HCl、O2,只能收集到O2.选项C,漂白粉和HClO溶液都是混合物.选项D,漂白粉中的Ca(ClO)2在酸性条件下具有强氧化性,Cl-具有还原性,二者发生氧化还原反应产生黄绿色的Cl2.
答案:B
2.鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(  )
A.碘水、淀粉溶液       B.溴水、淀粉溶液
C.溴水、CCl4 D.氯水、CCl4
解析:A选项三种溶液均显蓝色,错误;B选项只能鉴别出NaI,NaCl、NaBr不能鉴别;C选项也只能鉴别出NaI,NaCl、NaBr不能鉴别;D选项NaCl不反应无现象,Cl2和Br-、I-发生置换反应,使CCl4层分别为红棕色、紫色.
答案:D
3.下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中,正确的是(  )
A.氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质
B.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的
C.氯气可以使湿润的有色布条褪色,但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气
D.为证明氯水中含Cl-,可先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液
解析:A项,电解质必须是化合物;B项,漂白粉是利用强氧化性消毒,而明矾净水是利用Al3+水解生成的Al(OH)3胶体吸附杂质;D项加盐酸时引入Cl-,干扰实验.
答案:C
4.(2011·烟台一模)已知:KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O.如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好.下表中由实验现象得出的结论完全正确的是(  )
选项 实验现象 结论
A 滴有KSCN的FeCl2溶液变红色 Cl2具有还原性
B 滴有酚酞的NaOH溶液褪色 Cl2具有酸性
C 石蕊溶液先变为红色后褪色 Cl2具有漂白性
D KI淀粉溶液变蓝色 Cl2具有氧化性
解析:Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,Cl2具有氧化性,A项错误;Cl2是单质,不能提供H+,B项错误;Cl2和H2O反应生成HClO,HClO具有漂白性,C项错误;Cl2氧化I-生成使淀粉变蓝色的I2,D项正确.
答案:D
5.(2010·上海高考)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是(  )
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的NaOH溶液是为了吸收有害气体
解析:烧瓶中发生反应:3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2,A项正确,B项错误;反应中NH3作为还原剂,说明常温下氨气具有还原性,C项正确;烧杯中的溶液是为了吸收Cl2、HCl等有害气体,D项正确.
答案:B
6.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是(  )
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④氯气的酒精溶液
⑤盐酸 ⑥盐酸酸化的漂白粉溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.③④⑥
解析:能使干燥的蓝色石蕊试纸显红色,体现H+的性质,溶液呈酸性;使红色褪去,体现HClO的性质,使蓝色石蕊试纸先变红后褪色的应该是既含有H+又含有HClO的物质.氯气、液氯中只含有氯分子.在氯气的酒精溶液中存在的是氯分子和酒精分子.氯气分子不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红.盐酸只能使干燥的蓝色石蕊试纸变红色,不能使其褪色.盐酸酸化的漂白粉溶液中,盐酸与漂白粉中的Ca(ClO)2发生反应生成HClO,反应剩余的盐酸使干燥的蓝色石蕊试纸变红色,生成的HClO使红色褪去.
答案:C
7.(2011·芜湖模拟)下列说法正确的是(  )
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸
②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
③新制氯水的氧化性强于久置氯水
④检验HCl气体中是否混有Cl2方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水
A.①②③ B.②③④
C.③ D.③⑤
解析:①中光照条件下可发生爆炸;②中多余氯气应用NaOH溶液吸收;④中检验方法应用湿润的淀粉KI试纸;⑤中除去的是HCl而非Cl2.
答案:C
8.某化学小组用右图所示装置制取氯气.下列说法正确的是 (  )
A.该装置图中至少存在三处明显错误
B.该实验中收集氯气的方法不正确
C.如果需要得到干燥纯净的Cl2,只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D.含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合,在一定条件下反应,转移1 mol电子
解析:选项A,该装置错误有:没有用酒精灯加热,MnO2不与浓盐酸发生反应,从而得不到Cl2,装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发,没有进行尾气处理.选项B,Cl2的密度比空气大,该收集方法正确.选项C,要得到干燥纯净的Cl2,首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气.选项D,根据反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,盐酸浓度变稀后便不再反应生成Cl2,使产生的Cl2的物质的量小于0.5 mol,转移的电子小于1 mol.
答案:A
9.由于碘是卤素中原子半径较大的元素,可能呈现金属性.下列事实最能够说明这个结论的是(  )
A.已经制得I2O5等碘的氧化物
B.已经制得了IBr、ICl等卤素互化物
C.已经制得了I(NO3)3、I(ClO4)3·2H2O等含I3+离子化合物
D.碘(I2)易溶于KI等碘化物溶液,形成I离子
解析:抓住“可能呈现金属性”这一信息,可知选项C中提供的I(NO3)3,I(ClO4)3·2H2O等化合物中,碘为+3价简单阳离子,体现了金属性.
答案:C
10.(2010·沈阳三模)甲为离子化合物,由X、Y两种元素组成,在甲中Xm+和Yn-的电子结构相同,甲、乙、丙、丁、戊之间有如下反应关系
①甲+H2OH2↑+乙+丙↑
②H2+丙―→丁(气体)
③乙+丙―→甲+戊+H2O
④戊+丁―→甲+己(酸性)
甲、戊、己依次是(  )
A.NaCl、NaClO、HClO    B.Na2S、Na2SO3、H2SO3、
C.CaCl2、Ca(ClO)2、HClO D.K2S、K2SO3、H2SO4
解析:据①反应特点可知,甲应为金属氯化物,又因其电离出的Cl-与金属阳离子具有相同电子数,结合选项可知甲为CaCl2,则乙为Ca(OH)2,丙为Cl2,丁为HCl,反应③为2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,所以戊为Ca(ClO)2,反应④为Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO,则己为HClO.
答案:C
二、非选择题(本题包括4小题,共50分)
11.(12分)(2011·山东模拟)有人对氯气的性质和制取实验进行了如下改进.如图所示,在具支试管中放入2 g KClO3固体,并在具支试管支管上套上一个缓冲气球,向具支试管中加入2~3 mL浓盐酸,立即塞上带有胶头滴管的橡皮塞(滴管下部分别裹上蘸有不同试剂的滤纸条,滴管内装有NaOH溶液).
(1)可以观察到的实验现象有________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)写出有关反应的化学方程式_______________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)实验结束后,挤压胶头,使滴管中的NaOH溶液进入试管,振荡.目的是____________
________________________________________________________________________.
(4)改进后的实验具有的优点是______________________________________________
________________________________________________________________________.
解析:根据实验室制备Cl2的实验原理,氧化剂KClO3将浓盐酸中的Cl-氧化为Cl2:KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,故KClO3固体与浓盐酸混合即可生成大量的Cl2,可看到试管内有大量气泡产生,黄绿色气体逐渐充满试管,然后可看到蘸有KBr的滤纸变为橙色,蘸有Na2S溶液的滤纸条上有淡黄色固体生成,蘸有淀粉-KI溶液的滤纸变蓝色,蘸有石蕊试液的滤纸条先变红色后褪色,蘸有品红溶液的滤纸条红色褪去.NaOH溶液的作用是吸收Cl2,避免有毒气体污染环境,故实验结束时的操作是为了充分吸收Cl2.改进后的优点是在一个试管内做了这一系列实验,可以节约药品,减少污染且实验现象也较明显.
答案:(1)液体中产生大量气泡,黄绿色气体逐渐充满试管;蘸有不同试剂的滤纸条分别改变了颜色,品红:褪色,石蕊:先变红后褪色,淀粉-KI:变蓝,Na2S:产生淡黄色固体;KBr:变为橙色
(2)KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,Cl2+H2OHCl+HClO,Cl2+2KI===2KCl+I2,Cl2+Na2S===S↓+2NaCl,Cl2+2KBr===2KCl+Br2
(3)充分吸收氯气
(4)减少污染,节约药品,实验现象明显
12.(12分)为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应,某学生设计如下实验:
实验一:向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石,并充分振荡,观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体.
实验二:取上述实验一后锥形瓶中清液,进行如下实验:
(1)该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用.(2)该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀.(3)该清液中滴加盐酸可产生大量气体.(4)该清液加热后变浑浊并产生大量气体.
实验三:该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体作进一步检验.
回答下列问题:
(1)在实验二中,清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有__________(写化学式);清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有__________;清液中滴加盐酸产生的气体是____________;清液加热后产生浑浊的原因是因为生成了______________物质.
(2)实验三中,洗气装置内的洗涤液一般用________________溶液.
(3)在反应物的量相同情况下,该学生尝试用集气装置A和集气装置B分别和洗气装置相连来收集气体.选用集气装置________(选填“A”或“B”)可收集到更多的气体.经试验,该学生最终选用集气装置B进行下一步实验.其选择装置B的原因是____________________
________________________________________________________________________.
(4)该学生通过上述实验,写出氯水和碳酸钙反应的化学方程式为________________________________________________________________________.
解析:氯气溶解于水,发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,生成的盐酸与CaCO3发生反应:2H++CaCO3===Ca2++CO2↑+H2O.因实验一没有观察到锥形瓶中溶液变浑浊的现象,但产生少量气体,故CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2.
答案:(1)HClO Ca2+ CO2 CaCO3
(2)饱和NaHCO3溶液
(3)A 选用B装置操作较为简便.若选用A装置将导管移出试管时,会造成大量气体逃逸且操作也不方便.
(4)2CaCO3+2Cl2+2H2O===Ca(HCO3)2+2HClO+CaCl2
13.(14分)(2010·北京高考)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Ⅳ的操作和现象是_____________________________
________________________________________________________________________.
(5)过程Ⅲ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.
解析:本题考查化学实验的设计和分析.(1)A中产生的黄绿色气体为Cl2,其电子式为? .(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,离子方程式为:Cl2+2Br-===2Cl-+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主要是为了确保C的黄色溶液中无Cl2,排除对溴置换碘实验的干扰.(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱,是因为从Cl到I,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱.
答案:(1)?
(2)淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(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)确保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
14.(12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.
(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________________________________________________________.
④写出装置G中发生反应的离子方程式______________________________________
________________________________________________________________________.
(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,将不再发生反应.
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除去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,变稀以后将不再反应;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 白色固体变为蓝色 ②氯气无漂白性,次氯酸有漂白性 ③吸收氯气
④Ag++Cl-===AgCl↓
(3)F G 湿润的淀粉 KI试纸(或湿润的有色布条)(共60张PPT)
第二节 氯及其化合物
第四章 非金属及其化合物
1、氯的原子结构和分子结构
氯元素常见的化合价?:
-1,+1, +3, +5, +7
一、氯气的性质
氯的原子结构示意图,氯气分子的分子式、电子式、结构式的书写?
颜色:
状态:
气味:
密度:
溶解性:
(水中)
易液化 : 黄色油状液体 ( 液氯)
2、氯气的物理性质
黄绿色
气体
刺激性气味
比空气大
能溶于水(1:2)
有毒性
思考
1.日常生活中,发现氯气泄漏应如何自救?
 
(3)向空中喷洒石灰水用于处理Cl2
(1)Cl2密度比空气大,因此要逆着风向朝高处转移。
(2)由于Cl2易和碱反应,可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的
毛巾捂住鼻子。
3、氯气的化学性质?
与金属反应
与非金属反应
与水反应
与碱液反应
与还原性物质反应
与有机物反应
2Na+Cl2    2NaCl(产生白烟)
Cu+Cl2   CuCl2 (现象?)
2Fe+3Cl2   2FeCl3(现象?)
(产生棕色的烟,溶于水溶液呈黄色)
(产生棕黄色的烟,溶于水溶液呈蓝绿色)
(与变价金属反应,均使金属氧化至高价态)
注:常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应,所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中
⑴跟金属反应?
氯气的化学性质很活泼,是强氧化剂
Cl2
H2
H2+C12 2HC1
点燃或光照
现象:点燃有苍白色火焰,瓶口形成白雾,光照会爆炸.
P
Cl2不足
Cl2足量
2P+3C12   2PC13(液)
点燃
2P+5C12   2PC15(固)
点燃
(2)与非金属单质的反应
白色烟雾
工业制盐
酸条件
⑶跟水反应?
Cl2+H2O   H++Cl-+HClO
(HClO不稳定,见光易分解)
2HClO   2HCl+O2↑
氯水保存?:
密封储存于棕色试剂瓶里。
氯水的成分
液氯——纯净物,黄色油状液体
氯水——混合物,因溶有氯气显浅黄绿色
1、液氯和氯水的区别?
2、氯水的成分分析?
新制氯水:
久置氯水:
3、新制氯水的性质?
①氯气的强氧化性
②HCl的强酸性
③HClO的强氧化性、弱酸性
④Cl-的性质
Cl2、H2O、 HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-
盐酸溶液
4、次氯酸
1)弱酸性:HClO<H2CO3
2)不稳定性
2HClO 2HCl + O2↑

3)强氧化性:HClO能氧化许多物质
(1)氯元素的化合价
(2)性质:
(4)杀菌漂白性:
HClO能使有色布条、品红、酸碱指示剂等有色物质褪色。
ClO- 与S2-、I-、Fe2+、SO32-等还原性离子,无论在酸性还是在碱性溶液中均不能大量共存。
思考1:氯水滴到pH试纸上的现象并分析其原因?
pH试纸先变红后褪色
氯气能使湿润的有色布条褪色,
不能使干燥的有色布条褪色
思考2:氯气分别通入干燥的有色布条和湿润的有色布条中的现象并分析其原因?
在不同的反应中氯水起作用的成分不同,思考如下问题?
所加试剂 实验现象 参与反应粒子 离子方程式或解释
AgNO3
Na2CO3
有色布条
FeCl2
SO2
石蕊
Na2SO3
白色沉淀
产生气体
褪色
变黄
黄绿色褪去
先变红、后褪色
黄绿色褪去
Cl-
H+
HClO
Cl2 H2O
H+ HClO
Cl2
Cl2 H2O
Cl- + Ag+ =AgCl↓
2H++CO32-=CO2↑+H2O
漂白性
2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
SO2+Cl2+H2O=4H++2Cl-+SO42-
酸性 漂白性
Cl2+SO3 2-+H2O=2H++SO42- +2Cl-
新制氯水 久置氯水 液氯
类别
颜色
含有微粒
性质
保存
混合物
混合物
纯净物
浅黄绿色
无色
黄绿色
H+、Cl-、ClO-、OH-、Cl2、H2O、HClO
H+、Cl-、
OH-、H2O
Cl2
酸性、氧化性、漂白性,不稳定性
酸性
氧化性
棕色试剂瓶
干燥钢瓶
2HClO==2HCl+O2↑

新制氯水和久置氯水的区别
加入物质 浓度变化 平衡移动方向 应用
NaCl C(cl-)
盐酸 C(H+)
C(cl-)
NaOH C(H+)
Ca(oH)2 C(H+)
CaCO3 C(H+)
光照 C(HClO)
增加
增加
减少
减少
减少
减少
逆向
逆向
正向
正向
正向
正向
1.除杂
2.收集气体
次氯酸与高浓度
的盐酸制Cl2
吸收多余氯气
制备漂白粉
制备高浓度
HClO
氯水避光保存
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
漂 白 原 理 漂 白 效 果
HClO
氯水
漂白粉
Na2O2
H2O2
O3
二氧化硫
活性炭
氧化漂白
—不可逆
与有色物质结合
生成不稳定的无
色物质。
永久性漂白
暂时性漂白,
不能漂白指示剂
归纳比较: 常见漂白剂漂白原理的差异:
物理吸附
工业上用于制造漂白粉
工业上用于制造漂白液,实验室用于 Cl2的吸收
2Cl2 +2Ca(OH)2 CaCl2 + Ca(ClO)2+2H2O
Cl2 +2NaOH NaCl+ NaClO + H2O
(4)氯气与碱反应?
漂白粉主要成分:
CaCl2和Ca(ClO)2
漂白粉的有效成分:
Ca(ClO)2
漂白原理?:
Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3 ↓ +2HClO
漂白粉失效的原因?:
  Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO
  2HClO 2HCl + O2↑

Cl2+CH4   。
CH2=CH2+Cl2→ ,
⑸跟还原性物质反应
⑹跟有机物反应?
CH2ClCH2Cl(加成)
CH3Cl+HCl(取代)
回忆常见离子还原性强弱顺序?
思考题
【探究实验】在试管中加入1mL NaOH溶液,滴加2滴酚酞试液,然后逐滴加入新制氯水并振荡。
现象:___________________。
思考:产生上述现象的原因可能是什么?
如何设计简单实验验证你的假设。
你的假设:
实验设计:
实验现象:
实验结论:
溶液红色褪去
1、发生中和反应
2、次氯酸的漂白作用
次氯酸有剩余
氢氧根离子有剩余
验证次氯酸
验证氢氧根离子
再向溶液中滴加2滴石蕊试液
紫色石蕊试液先变红后褪色
假设1成立
紫色石蕊试液变蓝
假设2成立
今有甲乙丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1mol/l ,如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体, 在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体, 丙瓶不变, 片刻后甲乙丙三瓶溶液中HCIO的物质的量浓度大小关系是〈溶液体积变化忽略不计〉
A 甲=乙﹥丙 B 甲﹥丙﹥乙
C 丙﹥甲=乙 D 乙﹥丙﹥甲
B
1、工业制法?
2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
【装置】会判断正、负极,阴、阳极
【现象】阴极?阳极?产生的气体
二、氯气的制法
注意:该反应必须用浓盐酸,因稀盐酸几 乎无还原性,随着反应进行,浓盐酸将渐稀,一 定程度时,会自动停止,HCl不可能消耗尽。
如何除去Cl2中混有的杂质气体?
【原理】 MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+2H2O+Cl2↑
2、实验室制法
(HCl、H2O)
Cl-被MnO2氧化为Cl2,但参加反应的Cl-没有全部被氧化。
①制备:_________________
②除杂:_________________
③干燥:_________________
④收集:_________________
⑤验满:_________________
________________________________
⑥尾气处理:_______________
饱和食盐水除去HCl 
浓硫酸除去Cl2中的水蒸气
用向上排空气法或排饱和食盐水法收集
用湿润的淀粉KI试纸靠近盛氯气的瓶口,
变蓝则证明已满
用NaOH溶液吸收多余的Cl2
MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+2H2O+Cl2↑
(7)注意事项:
①若没有浓盐酸时,可用浓硫酸和固体食盐代替;
若没有MnO2时可用KMnO4代替,此时可不加热。另外KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等也可代替MnO2;
②加热温度不宜过高,否则制得的Cl2中HCl气体杂质较多。
③实验结束时,先使反应停止并排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。
制取气体的实验装置一般包括四个部分:发生装置―→净化装置―→收集或性质验证装置―→尾气处理装置.在组合装置制取气体时,可按此顺序选择需要的仪器和相应的药品,对有毒气体必须有尾气处理装置.
1.已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2.若用如图
所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应.每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是(不考虑①单元的夹持装置) (  )
A.只有①和②处      B.只有②处
C.只有②和③处 D.②、③、④处
解析:①是Cl2发生装置,②、③是除杂、干燥装置,④是性质验证装置.在②中,NaOH不仅能与HCl反应,也可与Cl2反应,应将NaOH溶液换成饱和食盐水,③中导气管应长进短出,④不能是密闭的,应有一个允许气体逸出的导管,并且加装尾气处理装置.
答案:D
将收集到的Cl2置于天平上称量,若四个集气瓶体积相同、质量相等,则称量结果是 (  )
A.A最重 B.B最重
C.C最重 D.D最重
解析: A项制得的气体含水蒸气,B项制得的气体含HCl和水蒸气,C项制得的气体较纯净,D项制得的气体含HCl.在同温同压下水蒸气、HCl的密度均小于氯气的密度,所以C项制得的气体密度最大.
答案:C
3、将KMnO4与KClO3的固体混合物加热产生的气体是 ,在上述反应后的残留固体中加入过量浓硫酸并加热又能产生的气体是 。
若实验室用足量二氧化锰和含HCl为4mol的浓盐酸反应制氯气,在不考虑浓盐酸挥发的情况下,可生成氯气—————----mol。
O2
Cl2
小于1
三、卤族元素
F2
Br2
I2
Cl2
单质
颜色
密度
状态
熔沸点
浅黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
气 体
气 体
液 体
固 体
增 大
升 高
卤素单质物理性质的变化规律
F2
Br2
I2
Cl2
单质
颜色
密度
状态
熔沸点
浅黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
气 体
气 体
液 体
固 体
逐渐增大
逐渐升高
一、卤素单质的物理性质
F2、Cl2、Br2、I2的蒸气都有刺激性气味都有毒
在水中的溶解度从氟到碘逐渐减小,易溶于有机溶剂
溶解性实验
Br2
汽油或苯

溴水
溴的汽油溶液
(橙色)
(橙红色)
I2

碘水
碘的四氯化碳溶液
(深黄-褐色)
(紫红色)
CCl4
碘溶于酒精呈棕褐色
保存溴时,常往盛溴的试剂瓶中加入一些水
溴是深红棕色液体
溴水呈橙色
溴的蒸气红棕色
2Fe+3Br2=2FeBr3
二、卤素单质的化学性质
1、与金属反应(与Fe反应)
Fe+I2=FeI2

2、与非金属反应(与H2反应)
H2 + F2 = 2HF
H2 + Cl2 = 2HCl
H2 + Br2 = 2HBr
强光照射爆炸化合, HCl较稳定
500度,较慢地化合,HBr较不稳定
持续加热,缓慢化合,HI同时分解
冷暗处就能爆炸化合,HF很稳定
H2 + I2 2HI
3、与水反应
Cl2 + H2O = HCl + HClO
Br2 + H2O = HBr + HBrO
碘跟水反应很微弱
2F2 + 2H2O = 4HF + O2
请注意 氟气的特殊性
I2 + H2O = HI + HIO
氟跟水反应剧烈
4、与碱反应
请写出卤素单质(X2)与NaOH溶液反应的通式
X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O
(X为Cl、Br、I)
5、卤素单质之间的置换反应(水溶液中)
Cl2+2KI=I2+2KCl
Cl2+2KBr=Br2+2KCl
Br2+2KI=I2+2KBr
F2+2KI=I2+2KF ?
卤族元素的递变性:
<1>.结构的递变性:
卤族元素随原子序数的递增,原子的电子层数逐渐    ,原子半径逐渐    ,元素的非金属性逐渐   。            
<2>.卤素性质的递变性:
卤素单质的氧化性逐渐     ;与水反应的程度     ;与H2化合由     ;
气态氢化合物的稳定性      ;阴离子的还原性             。
增多
增大
减弱
减弱
减弱
易变难
减弱
增强
3.特性
1.相似性
2.递变性
氧化性:F2 > Cl2 > Br2 > I2
还原性:F- < Cl- < Br- < I-
稳定性:HF > HCl > HBr > HI
酸性: HF < HCl < HBr < HI
最高价氧化物对应水化物酸性:
HClO4 > HBrO4 > HIO4
HClO4是最强的酸,氟无含氧酸
1.氟及其化合物
(1)非金属性最强,F-的还原性最弱.
(2)与H2反应在暗处即爆炸.
(3)2F2+2H2O === 4HF+O2.
(4)HF是弱酸;能腐蚀玻璃,保存在铝制器皿或塑料瓶中;
有毒;在HX中沸点最高.
(5)氟化钙难溶于水
2.溴及其化合物
(1)Br2是深红棕色液体,易挥发.
(2)Br2易溶于有机溶剂.
(3)盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用橡
胶塞.
但是碘的四氯化碳溶液遇淀粉溶液不变蓝
2 NH4I ==2NH3↑ + H2 ↑ +I2
也易溶于碘化钾溶液中 I2+I- == I3-
3.碘及其化合物
(1)淀粉遇I2变蓝色.
(2)I2加热时易升华
(3)I2易溶于有机溶剂.
(4)食用盐中加入KIO3可预防甲状腺肿大.
4.卤化银
(1)AgF易溶于水,AgCl白色不溶于水,AgBr淡黄色不溶于水,AgI黄色不溶于水.AgCl、AgBr、AgI均不溶于稀硝酸.
(2)除AgF外,均有感光性,其中AgBr作感光材料,可用于相.
(3)AgI可用于人工降雨
(4)I2与Fe反应产生FeI2,其他卤素单质与Fe反应生成FeX3.
5.使溴水褪色的物质
(6) AgNO3 溶液
(7) 烯、炔、酚、醛。
(1)因萃取作用而使溴水褪色的物质:苯、CCl4、直馏油等有机溶剂.
(2)能与溴发生氧化还原反应的还原性无机化合物:H2S、SO2、Na2S、Na2SO3等.
(3)能与溴水发生反应的金属,如Na、Mg、Al、Zn等
(4)能与溴水发生反应的碱性物质,如NaOH、Na2CO3等.
( 5 )加入活性炭等吸附剂,使溴水褪色.
四、卤离子的检验
1. HNO3 酸化的AgNO3
产生白色、浅黄色、黄色沉淀
沉淀能转化
若有SO42- 、 SO 3 2- 如何 排除干扰
2、先加入氯水——萃取——显色——结论
五、卤素及其化合物的用途
1、Cl2 Ca(ClO)2 ClO2 杀菌消毒
2、碘酒消毒
3、含氟牙膏
4、食盐加碘(KIO3)
如何检验?
5、溴化银作感光材料
变色玻璃
6、碘化银人工降雨
7、卤素 :农药、有机合成
六、卤化氢的制法
HF
HCl
HBr
HI
七、类卤离子的性质
[例1] 下列叙述中不正确的是 (  )
A.颜色深浅:AgI>AgBr>AgCl
B.还原性:HI>HBr>HCl>HF
C.水溶液的酸性:HI>HBr>HCl>HF
D.光敏性:AgF>AgCl>AgBr>AgI
.
D
2.下列关于卤素的叙述,正确的是 (  )
A.单质的颜色随核电荷数的增加逐渐加深
B.氢化物的稳定性随核电荷数的增加逐渐增强
C.单质与水反应均可表示为X2+H2O? === ?HX+HXO
D.随核电荷数的增加X-的半径递增,还原性递减
A
3.(2011·泉州模拟)下列物质与其用途相符合的是 (  )
①Cl2—做消毒剂     ②AgBr—制胶卷、感光纸
③AgI—人工降雨 ④碘—预防甲状腺肿大
⑤淀粉—检验I2的存在 ⑥NaClO—漂白纺织物
A.②③④⑤⑥ B.①②③④⑤
C.②③④⑤ D.全部
D
[例4] (2011·佛山市南海区调研测试题)某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色.
(1)提出问题:Fe3+、Br2谁的氧化性更强?
(2)猜想:
①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致.则溶液呈黄色是含________(填化学式,下同)所致.
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含________所致.
(3)设计实验并验证:丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的.
供选用的试剂:
a.酚酞试液        b.四氯化碳
c.无水酒精 d.硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象.(试剂填序号)
选用试剂 实验现象
方案1
方案2
(4)应用与拓展:
①在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为____________________.
②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况),溶液中有1/3的Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为____________________.
[解析] (2)①如氧化性Fe3+>Br2,则Br2不能氧化Fe2+,故溶液呈黄色是加入Br2的颜色.②如氧化性Br2>Fe3+,则Br2能将Fe2+氧化成Fe3+,故溶液呈黄色是生成的Fe3+的显黄色.
(4)②氧化性Br2>Fe3+,Cl2通入FeBr2溶液中先与Fe2+反应,若Cl2还有剩余再与Br-发生反应.现有1/3的Br-被氧化成单质Br2,故Fe2+全部被氧化成Fe3+.
n(Cl2)=0.10 mol,得电子0.20 mol,
[答案] (2)①Br2 ②Fe3+
(3)b CCl4层呈无色 d 溶液呈红色
(4)①2Fe2++Br2 === 2Fe3++2Br- ②1.2 mol/L富集在海水中的元素——氯
考纲导引 考点梳理
1.掌握氯气的主要性质了解其应用,了解Cl2的实验室制法。2.掌握氯的重要化合物的主要性质,了解其应用。 氯气的性质。氯的化合物的化学性质。氯气的制备。
【基础知识梳理】
一、氯气及其化合物的性质
1.氯气
(1)物理性质:常温下,氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。
(2)化学性质:氯气的化学性质很活泼的非金属单质。
①与金属反应(与变价金属反应,均是金属氧化成高价态)
如:a.2Na+Cl22NaCl(产生白烟)
b.Cu+Cl2CuCl2(产生棕黄色的烟)
c.2Fe+3Cl22FeCl3(产生棕色的烟)
注:常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应,所以液氯通常储存在钢瓶中。
②与非金属反应
如:a.H2+Cl22HCl(发出苍白色火焰,有白雾生成)——可用于工业制盐酸
H2+Cl22HCl(会发生爆炸)——不可用于工业制盐酸
b.2P+3Cl22PCl3(氯气不足;产生白雾)
2P+5Cl22PCl5(氯气充足;产生白烟)
③与水反应:Cl2+H2O = HCl+HClO
④与碱反应
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O(用于除去多余的氯气)
2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(用于制漂粉精)
Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO(漂粉精的漂白原理)
⑤与某些还原性物质反应
如:a.2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3
b.2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色,用于氯气的检验)
c.SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4
⑥与某些有机物反应
如:a.CH4+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反应)
b.CH2=CH2+Cl2 → CH2ClCH2Cl(加成反应)
2.次氯酸
① 一元弱酸,比H2CO3弱

HClO的基本性质 ②不稳定,2HClO === 2HCl + O2↑
③ 强氧化性;
④漂白、杀菌能力,使色布、品红溶液等褪色,可用作自来水消毒。
3.漂白粉
(1)主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2
(2)漂白原理是:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,产生的HClO具有漂白性和强氧化性,由于Ca(ClO)2能与空气中的CO2、H2O反应生成HClO且HClO见光易分解,所以漂白粉应密封保存。
(3)工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉2Cl2+2Ca(OH)2=== CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)溶液呈碱性,具有强氧化性。
二、氯气的制备
1.反应原理
,MnO2 是氧化剂,HCl是还原剂。
2.仪器装置
固+液 气
3.收集方法:向上排空气法(Cl2的密度比空气大)。
4.尾气吸收发生的反应是:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
三、氯离子的检验
1.所用试剂:AgNO3溶液和稀硝酸。
2.反应原理:Ag++Cl-===AgCl↓。
3.操作步骤:待测液 酸化液 白色沉淀(不溶于稀HNO3)。
4.实验结论:证明溶液中存在Cl-。
注意:Cl-的检验必须先加HNO3酸化,以排除 、 等离子的干扰;含有Ag+且不溶于水的白色沉淀中,只有AgCl不溶于稀硝酸。
【要点名师透析】
一、氯水的成分及性质
1.氯水的性质
氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应,Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸),大部分是以Cl2分子状态存在于水中。
参与反应的微粒 所加试剂 实验现象 离子方程式或解释
Cl- AgNO3溶液 白色沉淀 Cl-+Ag+===AgCl↓
H+ Na2CO3固体 有气泡产生 2H++CO=== CO2↑+H2O
HClO 有色布条 布条颜色褪去 发生氧化还原反应
Cl2 FeCl2溶液 溶液变棕黄色 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Cl2、H2O SO2 黄绿色褪去 SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO
HClO、H+ 石蕊试液 先变红后褪色 酸性和漂白性
Cl2、H+ 镁粉 氯水的颜色褪去并有气泡产生 Mg+Cl2===Mg2++2Cl— Mg+2H+===Mg2++H2↑
2.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
粒子种类 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH- H2O、H+、Cl-、OH-
3.平衡Cl2+H2OH+Cl+HClO影响及其应用。
影响因素 对平衡的影响 应用
加入可溶性氯化物 c(Cl-)增大,平衡左移 ①用排饱和食盐水的方法收集Cl2②用饱和食盐水的方法除去Cl2中的杂质HCl
加入浓盐酸 c(Cl-)和c(H+)都增大,平衡左移 ①氯酸盐和次氯酸盐与浓盐酸反应制取Cl2②测漂白粉中的“有效氯”Ca(C1O)2 +4HCl(浓)== CaC12 +2 Cl2↑+3 H2O[来源:21世纪教育网]
当加入CaCO3或Na2CO3 c(H+)减少,平衡右移 制取浓度较大的HClO
加入碱溶液 c(HClO)和c(H+)都减少,平衡右移 ①用浓碱液来吸收未反应完的Cl2,防止环境污染②工业制漂白粉、漂白液
光照 HClO见光分解,平衡右移 新制氯水须避光保存,且须现做现配,而久置的氯水就是盐酸
【典例1】将氯水分别滴入下列各选项所述的溶液中,由实验现象得出的结论完全正确的是(  )
选项 实验现象 结论
A 滴有KSCN的FeCl2溶液变红 Cl2具有还原性
B 滴有酚酞的NaOH溶液褪色 Cl2具有酸性
C 紫色石蕊溶液先变红后褪色 Cl2具有漂白性
D KI淀粉溶液变蓝色 Cl2具有氧化性
【答案】D
【解析】Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,Cl2具有氧化性,A项结论错误;Cl2是单质,不能提供H+,B项结论错误;Cl2和H2O反应生成HClO,HClO具有漂白性,C项结论错误;Cl2氧化I-生成使淀粉变蓝的I2,D项结论正确。
二、氯气的实验室制法
⑴反应原理MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
⑵制备气体的类型:固体+液体气体。
⑶收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法。
⑷验满的方法:用湿润的淀粉KI试纸或湿润的蓝色石蕊试纸。
⑸净化方法:用饱和食盐水或水洗除去HCl,再用浓H2SO4除去水蒸气。
⑹尾气处理装置:多余的Cl2排放到空气中会造成环境污染,用强碱溶液(NaOH溶液)吸收。
(8)验满方法:①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。
(7)注意事项:①若没有浓盐酸时,可用浓硫酸和固体食盐代替;若没有MnO2时可用KMnO4代替,此时可不加热。另外KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等也可代替MnO2;②加热温度不宜过高,否则制得的Cl2中HCl气体杂质较多。③实验结束时,先使反应停止并排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。④尾气吸收时不能用澄清石灰水吸收。
【典例2】取17.4 g MnO2固体粉末与一定体积的浓盐酸(含溶质0.4 mol)共热制取氯气(假设HCl挥发不计),下列说法正确的是(  )
A.反应过程中MnO2作催化剂
B.盐酸未完全反应
C.MnO2过量,盐酸完全反应
D.反应产生2.24 L氯气(标况)
【答案】B
【解析】随反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,对应的还原性逐渐减弱,直至氧化还原反应被停止。因此该反应过程中,虽然MnO2过量,盐酸也不能完全反应,同样的,收集到的气体也不可能是2.24 L(标况),故正确答案为B。本题易错解为:根据反应中量的关系:MnO2~4HCl~Cl2可知,该反应中MnO2过量,因此HCl完全反应,反应产生0.1 mol Cl2,在标准状况下的体积为2.24 L,选CD。
【感悟高考真题】
1.(2011·江苏高考·9)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图4)。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能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应
D.图4所示转化反应都是氧化还原反应
【答案】B
【解析】本题考查元素化合物知识综合内容,拓展延伸至电解饱和食盐水、电解熔融氯化钠、侯氏制碱等内容,但落点很低,仅考查NaHCO3 、Na2CO3的溶解度、工业制漂白粉、干燥的Cl2贮存和基本反应类型。重基础、重生产实际应该是我们高三复习也应牢记的内容。25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的要小;石灰乳与Cl2的反应中氯发生歧化反应,Cl2既是氧化剂,又是还原剂;常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存仅代表常温Cl2不与铁反应,加热、高温时可以反应;在侯氏制碱法中不涉及氧化还原反应。
2.(2010·山东卷)下列推断正确的是
A.SiO2 是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应
B.Na2O、Na2O2组成元素相同,与 CO2反应产物也相同
C.CO、NO、 NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
D.新制氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色
【答案】A
【解析】酸性氧化物能够跟碱反应,生成盐和水的氧化物,故A正确,因为, 与反应生成, 与反应除生成外,还生成,故B错;在空气中会发生反应,故C错;因为新制氯水中含有,故滴入少量的紫色石蕊的现象是先变红,后褪色,故D错。
3.(2010·上海卷)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
【答案】B
【解析】此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图,可知氨气和氯气接触时发生反应:4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2,烧瓶中出现白烟,A对;不能出现红棕色气体,B错;该反应中氨气中的氮元素化合价升高,表现还原性,C对;烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体,D对。
知识归纳:对某种元素来讲,其处于最高价时,只有氧化性;处于最低价时,只有还原性;中间价态,则既有氧化性又有还原性。故此对同一种元素可以依据价态判断,一般来讲,价态越高时,其氧化性就越强;价态越低时,其还原性就越强;此题中氨气中的氮元素处于最低价,只有还原性。
4.(09·全国卷Ⅱ)含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是 ( )
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-[来源:21世纪教育网]
B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
【答案】B
【解析】由于Fe2+的还原性强于Br-,故根据氧化还原反应的先后顺序知,Cl2先氧化Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-,2FeBr2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Br2 。当x/a ≤0.5时,Cl2仅氧化Fe2+,故A项正确。当x/a ≥1.5时,Fe2+和Br-合部被氧化,D项正确;当介于两者之间时,则要分步书写方程式,然后进行叠加得总反应。如B项,当x=0.5a时,Cl2刚好把Fe2+全部氧化,而当x=0.6a,显然Cl2还要氧化Br-,而选项中没有表示,故B错。
5.(09·江苏卷)下列离子方程式与所述事实相符且正确的是 ( )
A.漂白粉溶液在空气中失效:
B.用浓盐酸与反应制取少量氯气:
C.向溶液中通入过量制:
D.在强碱溶液中次氯酸钠与反应生成:
【答案】C
【解析】漂白粉失效的化学方程式为,那么该反应的离子方程式是,A项错;实验室制取的原理是浓盐酸和二氧化锰反应,离子方程式为,所以B项错;D项,在强碱溶液中,不可能生成,所以D错。
6. (09·广东)下列浓度关系正确的是 ( )
A. 氯水中:c(Cl2)=2[c()+c()+C(HClO)]
B. 氯水中:c()>c()>c()>c()
C. 等体积等浓度的氢氧化钠与醋酸混合:c()=c()
D. 溶液中:c
【答案】D
【解析】根据氯水中所含粒子的种类可知氯水中也含有氯气分子A设置了一个貌似物料守恒的式子而忽视了氯气分子的存在,故A错;
根据Cl2+H2OHClO+H++Cl-,HCl完全电离 而HClO部分电离,可知正确的顺序c(H+)>c(Cl—)>c(ClO—)>c(OH—),B错;
C项等物资的量的强碱与弱酸混合生成强碱弱酸盐溶液显碱性c()>c(),再根据溶液中电荷守恒可以判断c()>c(;[21世纪教育网]
D项比较简单。
7 (09·上海)生活中难免会遇到一些突发事件,我们要善于利用学过的知识,采取科学、有效的方法保护自己。如果发生了氯气泄漏,以下自救方法得当的是 ( )
A.只要在室内放一盆水
B.向地势低的地方撤离
C.观察风向,顺风撤离
D.用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤离
【答案】D
8.(2011·浙高考·26)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:氧化性:
>Fe3+>I2;还原性:>I-;
3I2+6OH-+5I-+3H2O;
KI+I2KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色,该红色物质是_________(用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是___________________(用电子式表示)。
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为___________________________、______________________________________。
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。
写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式:_____________________________。
将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适?______(填“是”或“否”),并说明理由________________________________________。
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是___________________。
A.Na2S2O3 B.AlCl3 C.Na2CO3 D.NaNO2
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+:__________________________________________________________________________。
【答案】(1)①Fe(SCN)3
②IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(2)O2+4I-+2H2O=2I2+4KOH
否 KI3在受热(或潮湿)条件下产生I2和KI,KI被氧气氧化,I2易升华。
(3)AC
(4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如:氯水、过氧化氢等),再滴加KSCN溶于,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+。
【解析】(1)①Fe3+与SCN-的配合产物有多种,如、等;I2的CCl4溶液显紫红色。②应用信息:“氧化性:>Fe3+>I2”,说明和Fe3+均能氧化I-生成I2。
(2)KI被潮湿空气氧化,不能写成I-+O2+H+→,要联系金属吸氧腐蚀,产物I2+KOH似乎不合理(会反应),应考虑缓慢反应,微量产物I2会升华和KOH与空气中CO2反应。
KI3·H2O作加碘剂问题,比较难分析,因为KI3很陌生。从题中:“低温条件下可制得”或生活中并无这一使用实例来去确定。再根据信息:“KI+I2KI3”解析其不稳定性。
(3)根据信息“还原性:>I-”可判断A;C比较难分析,应考虑食盐潮解主要是Mg2+、Fe3+引起,加Na2CO3能使之转化为难溶物;D中NaNO2能氧化I―。
(4)实验方案简答要注意规范性,“如取…加入…现象…结论…”,本实验I―对Fe2+的检验有干扰,用过量氯水又可能氧化SCN-,当然实际操作能判断,不过对程度好的同学来说,用普鲁士蓝沉淀法确定性强。
9.(2010·广东理综卷)(16分)
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH = ________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH和SO.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).
提出合理假设 .
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO;假设3:_____________.
设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.21世纪教育网
步骤2:
步骤3:
【答案】
(1) Na2SO3+H2O
(2) Na2SO3
(3) ①SO32-、ClO-都存在

实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中
步骤2:在A试管中滴加紫色石蕊试液 若先变红后退色,证明有ClO-,否则无
步骤3:在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液 若紫红色退去,证明有SO32-,否则无
【解析】(1) NaOH过量,故生成的是正盐:SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。
(2)S元素的价态从+4→+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为Na2SO3。
(3)①很明显,假设3两种离子都存在。
②加入硫酸的试管,若存在SO32-、ClO-,分别生成了H2SO3和HClO;在A试管中滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有ClO-,否则无;在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液,若紫红色退去,证明有SO32-,否则无。
10.(09·宁夏卷)请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=_______(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中X、Y分别是_____、_______(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;21世纪教育网
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:______; 负极:_____;
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。
【答案】 (1)k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89
(2)③①②
(3)①Cl2 H2 a%小于b% ②O2+4e-+2H2O=4OH- H2-2e-+2OH-=2H2O ③燃料电池可以补充电解池消耗的电能;提高产出碱液的浓度;降低能耗(其他合理答案也给分)
【解析】 (1)只要了解电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑即可得到,k=M(Cl2)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89;
(2)只要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系:③①②;
(3)本题突破口在于B燃料电池这边,通空气一边为正极(还原反应),那么左边必然通H2,这样Y即为H2 ;再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X,必然为Cl2了;A中的NaOH进入燃料电池正极再出来,依据O2+4e-+2H2O=4OH- 可知NaOH+浓度增大。
【考点模拟演练】
一、选择题
1.氯气是一种重要的化工原料。工业上利用反应:3Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟
B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.生成1 mol N2有6 mol电子转移
D.该反应属于复分解反应
【答案】D
2.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.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部消耗
B.Ⅱ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。
C.Ⅲ图中:生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中:量筒中发生了加成反应
【答案】B
3.氯气的水溶液称“氯水”,氯水中含有多种分子和离子,因此氯水有多重性质,下列有关新制氯水的说法中不正确的是[ ]
A.新制氯水呈黄绿色,且有刺激性气味,说明氯水中含有Cl2
B.新制氯水滴在pH试纸上,试纸先变红色后褪色,说明氯水中含有Cl2
C.新制氯水中加入AgNO3溶液,有白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
D.新制氯水滴到Na2CO3 溶液中,有气体产生,说明氯水中含有H+
【答案】B
4.(2011·萧城模拟) 潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠、漂白粉溶液均能使有色布条褪色,这是由于它们含有或能生成( )
A.氯气 B.次氯酸 C.次氯酸根 D.氯化氢
【答案】选B。
【解析】潮湿的氯气、新制氯水、NaClO、漂白粉均能使有色布条褪色,是由于它们均含有或能生成强氧化性的HClO。
5.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A.少量Cl2通入KI溶液中:Cl2+2I- ==== 2C1-+I2
B.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2+H2O ==== 2H++Cl-+ClO-
C.漂白粉溶液在空气中失效:ClO-+CO2+H2O ==== HClO+HCO3-
D.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝:2I-+O2+2H2O ==== I2+4OH-
【答案】选A。
【解析】A项中的Cl2氧化性强于I2,该反应能发生,且符合质量守恒和电荷守恒,A项正确;B项中的HClO是弱酸,不能拆成离子形式;空气中CO2含量较少,应该生成CaCO3,C错误;空气中的氧气可以将I-氧化为I2,淀粉遇I2变蓝,但该离子方程式未配平,D错误。
6.(2011·北京五中模拟)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,c(H+)/c(ClO-)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.加入少量固体NaOH,溶液的pH会略微增大
【答案】D
【解析】Cl2与水发生反应:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,反应达平衡后,再通入Cl2, 不发生变化;通入SO2发生反应:Cl2+SO2+2H2O ==== 2HCl+H2SO4。故溶液漂白性降低,往氯水中加入少量NaOH固体,溶液pH会增大,且溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)==== c(OH-)+c(Cl-)+c(ClO-)。
7.(2011·华南师大附中模拟)经氯气消毒的自来水,若用于配制以下溶液:①NaOH ②AgNO3 ③Na2CO3 ④FeSO4⑤KI ⑥Na2S ⑦Na2SO3会使配制的溶液变质的是( )
A.全部 B.②④⑤⑥ C.②⑤ D.④⑥
【答案】A。
【解析】自来水中的氯气可与NaOH反应,可把FeSO4 、KI 、Na2S 、Na2SO3氧化;H+可与Na2CO3反应,Cl-可与AgNO3反应。
8.(2011·珠海模拟)某学生做如下实验:第一步,在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失。下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是( )
A.第一步反应的离子方程式为:ClO-+2I-+2H+====I2+Cl-+H2O
B.淀粉KI溶液变蓝是因为I-被氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色
C.蓝色逐渐消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性
D.微粒的氧化性由强到弱的顺序是:ClO->I2>SO42-
【答案】C
【解析】由题意知,在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO 溶液,并加入少量稀硫酸后,发生反应:ClO-+2I-+2H+ ==== I2+Cl-+H2O,从而使淀粉KI溶液变蓝,再滴加足量的Na2SO3溶液,发生反应SO32-+I2+H2O ==== SO42-+2H++2I-,蓝色逐渐消失,由此可以得出微粒的氧化性由强到弱的顺序是:ClO->I2>SO42-。
9. (2011·汕尾联考)下列说法正确的组合是(  )
①氯离子和氯原子的性质相同;②+5价的氯只具有氧化性;③氯离子总比氯原子多一个电子;④盐酸既具有氧化性、酸性,又具有还原性;⑤Cl2的氧化性比盐酸的强;⑥液氯与氯水是同一种物质。
A.②④⑤      B.①④ C.③④⑤ D.②④
【答案】C 
【解析】 ①中Cl-离子与Cl原子的电子层结构不同,性质也不同;②中+5价的氯处于中间价态,既具有氧化性,也具有还原性。
10.(2011·郑州一模]某溶液中含有NH、SO、SiO、Br-、CO、Na+,向该溶液中通入过量的Cl2,下列判断正确的是(  )
①反应前后,溶液中离子浓度基本保持不变的有NH、Na+ ②有胶状物质生成 ③有气体产生
④溶液颜色发生变化 ⑤共发生了2个氧化还原反应
A.①②③④ B.②③④
C.①③⑤ D.②④⑤
【答案】A 
【解析】 该溶液中通入过量的Cl2与水发生反应生成HCl和HClO,SO被HClO氧化成SO,SiO与H+反应生成H4SiO4胶状物,Br-被HClO氧化成Br2,溶液变成褐色,CO与H+反应生成CO2气体,由此得出选项A正确。
11.下列离子方程式正确的是(  )
A.Ca(ClO)2溶液中通入SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO
B.将NH3通入水中:NH3+H2O===NH+OH-
C.MnO2与浓盐酸共热制Cl2:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
D.Cl2通入冷的NaOH溶液中:2Cl2+2OH-===3Cl-+ClO-+H2O
【解析】A中CaSO3会被HClO氧化,B中NH3·H2O不能拆成离子,D中电荷不守恒。
【答案】C
12.(2011·三明联考)下列说法不正确的是
A.欲提高氯水中HClO的浓度可往氯水加适量的碳酸钙粉末
B.形成酸雨的氧化物主要是SO2和氮的氧化物,CO2是造成温室效应的主要气体
C.氯气泄漏,自救方法是用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻并向地势低的地方撤离
D.大气中的N2可转化为NO,NO可转化为NO2、硝酸等;含硫物质在自然界中可转化为SO2等含硫化合物
【答案】C
二、非选择题
13.某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2,同时进行与氯气有关的某些实验,按要求回答问题。
(1)A是浓盐酸,B为二氧化锰,将A滴入B中时发生反应的离子方程式为 ;
(2)甲同学用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,结果制得的Cl2体积(标准状况下)小于1.12L,这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因: 。
(3)在实验室中,乙同学欲用下图中的装置净化氯气,则瓶①②中应盛放的试剂分别是① ,② (填试剂名称)。
(4)丙同学将纯净的Cl2通入一定量石灰乳中来制取漂白粉,若通入224mL(标准状况下) Cl2完全反应,则反应过程中转移电子的物质的量为 。
【答案】(1)MnO2+4H++2Cl- ====Mn2++Cl2↑+2H2O(2分)
(2)①氯化氢挥发②反应生成水③反应消耗HCl(每项1分,共3分)
(3)饱和食盐水或水、浓硫酸(每空2分,共4分)
(4)0.01mol(2分)
14.(16分)(2011·湛江模拟)用如图所示装置可以完成一系列实验(图中夹持装置已略去)。
用装置A由浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体,装置B中的三处棉花依次做了如下处理:①包有某固体物质,②蘸有KI溶液,③蘸有石蕊溶液
请回答下列问题:
(1)仪器P的名称是_____________;
(2)①处包有的某固体物质可能是 (填序号)______;
a.MnO2 b.KMnO4 c.KCl d.Cu
反应开始后,观察到②处有棕黄色物质产生,写出②处发生反应的离子方程式________________;
(3)在实验过程中,在③处能观察到________________;
(4)甲同学为了验证剩余气体的主要成分,在C中设计了如图装置,D中装有铜丝网,装置E的试管中不加任何试剂,装置F的烧杯中加入适量的AgNO3溶液
①实验过程中,装置D的作用是_____________;
②装置F中的现象是___________________;
③乙同学认为甲同学的实验有缺陷,为了确保实验的可靠性,乙同学提出在_____和____(填装置字母)之间加装如图所示装置。
你认为如图广口瓶中可加入足量_______(填字母代号),此
试剂的作用是_______。
A.淀粉碘化钾溶液 B.四氯化碳溶液
C.湿润的有色布条 D.饱和食盐水
【答案】(1)分液漏斗
(2)b Cl2+2I- ==== I2+2Cl-
(3)先变红后褪色
(4)①验证HCl气体中含有Cl2(或验证HCl气体中含有Cl2和
除去HCl气体中的Cl2)
②有白色沉淀产生
③E F B 除尽HCl气体中的Cl2
【解析】(1)仪器P的名称为分液漏斗。
(2)②处有棕黄色物质产生,说明有单质I2生成,说明HCl经过①处后被氧化生成Cl2,①处包有的固体物质可能是KMnO4,②处反应的离子方程式为Cl2+2I- ==== I2+2Cl-。
(3)Cl2通过蘸有石蕊溶液的棉花时,会使石蕊溶液先变红后褪色。
(4)甲同学实验的原理如下:用铜丝网证明剩余气体中含有Cl2(若铜网颜色变化,可以证明含有Cl2);根据Cl2易液化的性质用冰水将Cl2冷凝从而除去;再根据剩余气体与硝酸银溶液的反应情况验证是否存在HCl气体。但由于用冷凝法不易将Cl2除尽,所以该实验有缺陷。最好在验证完Cl2的存在后,将气体通过四氯化碳溶液,利用Cl2在四氯化碳溶液中的溶解度较大而除去。
MnO2
发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置
浓盐酸
饱和食盐水
浓硫酸
NaOH溶液
www.