1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法,掌握其主要性質(zhì)及 應(yīng)用。2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響。
考點(diǎn)二 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
考點(diǎn)一 氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用
微專題9 提取鹵素單質(zhì)的化工流程
考點(diǎn)三 鹵素的性質(zhì)及X-的檢驗(yàn)
專項(xiàng)提能特訓(xùn)4 含氯化合物的制備
一、氯氣的性質(zhì)1.氯氣的物理性質(zhì)
注意 實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是:用手在瓶口輕輕扇動(dòng),僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔。(如圖所示)
2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化性
類別:Cl2是活潑的非金屬單質(zhì),能氧化許多金屬、非金屬以及一些具有還原性的物質(zhì)。
Cl2+2KI===2KCl+I(xiàn)2
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl
Cl2+2FeCl2===2FeCl3
(2)從化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)Cl2的化學(xué)性質(zhì)——歧化反應(yīng)氯氣與水或堿反應(yīng),氯元素的化合價(jià)既有升高又有降低,因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
3.從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì)氯氣能溶于水(1∶2),氯氣的水溶液稱為氯水,溶于水的氯氣只有少量與水反應(yīng)。(1)氯水中存在三種平衡關(guān)系:①Cl2+H2O HCl+HClO②HClO H++ClO-③H2O H++OH-
(2)氯水性質(zhì)的多重性新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì),在不同的化學(xué)反應(yīng)中,氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。
注:氯水常代替氯氣進(jìn)行溶液中的實(shí)驗(yàn)。
二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)1.次氯酸
CaCl2和Ca(ClO)2
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
(1)氯氣溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以導(dǎo)電,所以氯氣是電解質(zhì)(  )錯(cuò)因:_____________________________。(2)Cl2具有很強(qiáng)的氧化性,在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑(  )錯(cuò)因:_____________________________________________________________________。(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L Cl2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5NA(  )錯(cuò)因:_________________________________。(4)可以用pH試紙測(cè)定氯水的pH(  )錯(cuò)因:__________________________________________________。
電解質(zhì)必須是化合物,Cl2是單質(zhì)
Cl2中氯元素的化合價(jià)是0價(jià),能升高也能降低,既能作氧化劑,又能作還原劑
該反應(yīng)為可逆反應(yīng),Cl2不能完全反應(yīng)
氯水有漂白性,能使pH試紙褪色,用pH試紙無法測(cè)其pH
1.(1)向新制氯水中加入碳酸鈣粉末,能增大氯水中HClO的濃度嗎?為什么?
(2)若將碳酸鈣改為亞硫酸鈣,情況又如何?
答案 亞硫酸鈣具有還原性,會(huì)將Cl2、HClO等還原為Cl-。
2.在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置的漂白粉,最終得到的主要固體物質(zhì)是________________,其原因是___________________________________________________________________________________________________________。(用化學(xué)方程式說明)
Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO,
3.NaClO是“84”消毒液的有效成分。請(qǐng)回答下列問題:(1)NaClO中Cl元素的化合價(jià)是______。(2)浸泡衣物時(shí)加入“84”消毒液,在空氣中放置一段時(shí)間后漂白效果更好,結(jié)合離子方程式解釋原因:___________________________________________________________________________________________________。(3)若將“84”消毒液與潔廁靈(主要成分是鹽酸)混合使用,會(huì)產(chǎn)生黃綠色的有毒氣體,其反應(yīng)的離子方程式是______________________________。
與空氣中的二氧化碳和水反應(yīng)生成次氯酸,ClO-+CO2+H2O===HClO+ ,HClO濃度增大,漂白效果增強(qiáng)
Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O
題組一 氯氣的性質(zhì)及應(yīng)用1.(2020·宜昌高三測(cè)試)某地化工廠的貯氯罐意外發(fā)生泄漏,下列關(guān)于安全處理措施不正確的是A.緊急組織群眾沿逆風(fēng)方向疏散B.消防隊(duì)員向貯氯罐周圍空氣中噴灑稀NaOH溶液C.處在該環(huán)境中的群眾,應(yīng)用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子,趴在低洼處 等待救援D.處在該環(huán)境中的群眾,應(yīng)用浸有一定濃度NaHCO3的毛巾捂住鼻子, 向高處轉(zhuǎn)移
解析 稀氨水揮發(fā)出的NH3具有強(qiáng)烈的刺激性氣味;氯氣的密度比空氣的密度大,應(yīng)往高處轉(zhuǎn)移。
2.根據(jù)下列裝置圖回答問題:
(1)A、B通入Cl2后,觀察到的現(xiàn)象是_________________________________________________________,根據(jù)現(xiàn)象可得出的結(jié)論是__________________________________________。
干燥的紅色(或A中)布條不褪色,
濕潤(rùn)的紅色(或B中)布條褪色
Cl2與水反應(yīng)生成的HClO有漂白性
(2)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________________。(3)實(shí)驗(yàn)開始后,觀察裝置C中的現(xiàn)象是_________________________。(4)通入Cl2時(shí)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________________________。
溶液先變?yōu)榧t色,然后褪色
(5)裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________。(6)裝置F的作用是_______________________。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
吸收氯氣,防止污染環(huán)境
題組二 氯水中的平衡關(guān)系及多重性質(zhì)3.(2020·鄭州高三檢測(cè))氯水中存在多種分子和離子,它們?cè)诓煌姆磻?yīng)中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。下列結(jié)論正確的是A.加入有色布條,片刻后有色布條褪色,說明有Cl2存在B.溶液呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2存在C.先加入鹽酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,說明有Cl-存在D.加入NaOH溶液,氯水的淺黃綠色消失,說明有HClO存在
解析 A項(xiàng),氯水能使有色布條褪色是因?yàn)槁人泻械腍ClO具有強(qiáng)氧化性;C項(xiàng),由于加入鹽酸酸化的過程中引入了Cl-,所以根據(jù)生成白色沉淀無法說明氯水中存在Cl-;D項(xiàng),因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應(yīng),所以加入NaOH溶液時(shí)氯水顏色消失不能說明其中有HClO存在。
4.在新制飽和氯水中,若只改變某一條件,下列敘述正確的是A.再通入少量氯氣, 減小B.通入少量SO2,溶液漂白性增強(qiáng)C.加入少量的碳酸鈉粉末,pH增大,溶液漂白性增強(qiáng)D.光照過程中,有氣泡冒出,溶液的導(dǎo)電性減弱
解析 飽和氯水不能再溶解氯氣,各成分的濃度不變,A項(xiàng)錯(cuò);SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,Cl2+H2O H++Cl-+HClO的平衡左移,HClO的濃度減小,漂白性減弱,B項(xiàng)錯(cuò);加入少量的碳酸鈉粉末,消耗H+,使B項(xiàng)所述平衡正向移動(dòng),HClO的濃度增大,C項(xiàng)正確;光照過程中,HClO分解,生成O2和HCl,溶液中的離子濃度增大,導(dǎo)電性增強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
氯水的組成及性質(zhì)在應(yīng)用中的常見誤區(qū)(1)氯水中因HClO見光分解,隨著HClO的消耗,最后成為鹽酸,故久置氯水酸性增強(qiáng),無漂白性。因此,氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)制取氯水的反應(yīng)為Cl2+H2O HCl+HClO,反應(yīng)中Cl2既是氧化劑,又是還原劑,由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),1 ml Cl2溶于水,轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于NA。(3)Cl2盡管有較強(qiáng)的氧化性,但沒有漂白性,氯水具有漂白性是因?yàn)镃l2與水反應(yīng)生成了強(qiáng)氧化性的HClO。(4)ClO-與Fe2+、I-、S2-、HS-、 等在水中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。
題組三 其他含氯化合物的性質(zhì)與探究5.二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體,常用于飲用水消毒。下列有關(guān)ClO2的制備與殺菌的說法不合理的是A.NaClO2在酸性條件下歧化生成ClO2和NaCl,則n(氧化劑)∶n(還原劑) =1∶4B.ClO2在強(qiáng)堿性環(huán)境中使用失效,可能的原因是 2ClO2+2OH-=== +H2OC.可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3D.等物質(zhì)的量的ClO2殺菌效果比Cl2強(qiáng)
解析 A項(xiàng),酸性條件下 發(fā)生歧化反應(yīng),生成Cl-和ClO2,可寫出離子方程式:4H++5 ===Cl-+4ClO2↑+2H2O,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4,正確;B項(xiàng),方程式符合歧化反應(yīng)化合價(jià)的變化,正確;C項(xiàng),ClO2易溶于水,不能用飽和食鹽水除雜,錯(cuò)誤;D項(xiàng),等物質(zhì)的量的ClO2作氧化劑時(shí)得電子數(shù)比Cl2得電子數(shù)多,殺菌效果更好,正確。
6.某研究小組為了探究NaClO溶液的性質(zhì),設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
則以下判斷錯(cuò)誤的是A.實(shí)驗(yàn)①:發(fā)生的反應(yīng)為Ag++ClO-+H2O===AgCl↓+2OH-B.實(shí)驗(yàn)②:無色氣體為O2C.實(shí)驗(yàn)③:還原性強(qiáng)弱順序:Fe2+>Cl-D.實(shí)驗(yàn)④:ClO-與Al3+的水解相互促進(jìn)
解析 A項(xiàng)沒有還原劑,不可能將ClO-還原為Cl-,錯(cuò)誤;B項(xiàng)生成HClO,光照分解產(chǎn)生O2,會(huì)產(chǎn)生氣泡,正確。
1.制取原理實(shí)驗(yàn)室通常用強(qiáng)氧化劑(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸制取氯氣。用MnO2制取Cl2的方程式:___________________________________________。
MnCl2+Cl2↑+2H2O
4.注意事項(xiàng)(1)反應(yīng)物的選擇:必須用濃鹽酸,稀鹽酸與MnO2不反應(yīng),且隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時(shí),反應(yīng)停止,故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應(yīng)。(2)加熱溫度:不宜過高,以減少HCl揮發(fā)。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后,再拆卸裝置,避免污染空氣。(4)尾氣吸收時(shí),用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因?yàn)槌吻迨宜泻珻a(OH)2的量少,吸收不完全。
(1)用MnO2和濃鹽酸制取Cl2的反應(yīng)中,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶4(  )錯(cuò)因:___________________________________________________________________。(2)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl(  )錯(cuò)因:_____________________________________________________。(3)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2(  )錯(cuò)因:____________________________________。
在該反應(yīng)中,4 ml HCl只有2 ml參與氧化還原反應(yīng)生成Cl2,
Cl2與NaHCO3溶液反應(yīng),應(yīng)用飽和食鹽水除Cl2中混有的HCl
堿石灰與Cl2反應(yīng),不能用堿石灰干燥Cl2
(4)常用飽和石灰水吸收尾氣中的Cl2(  )錯(cuò)因:___________________________________。(5)用干燥的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)Cl2是否收集滿(  )錯(cuò)因:___________________________。
Ca(OH)2溶解度小,不能將Cl2吸收完全
用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙驗(yàn)滿
1.含0.4 ml HCl的濃鹽酸與足量的MnO2共熱,能否得到0.1 ml Cl2?為什么?
答案 不能。隨著反應(yīng)進(jìn)行,濃鹽酸變?yōu)橄←}酸,不能再被MnO2氧化,同時(shí)由于鹽酸具有揮發(fā)性,反應(yīng)過程中HCl也會(huì)揮發(fā)而損失。
2.Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能將鹽酸中的Cl-氧化成Cl2,試分別寫出反應(yīng)的離子方程式。①______________________________。②________________________________。③___________________________________________。
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
題組一 氯氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綜合1.(2020·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)用下列裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì):
下列說法正確的是A.Ⅰ圖中:如果MnO2過量,濃鹽酸就可全部消耗完B.Ⅱ圖中:生成藍(lán)色的煙C.Ⅲ圖中:試管中發(fā)生了加成反應(yīng)D.Ⅳ圖中:濕潤(rùn)的有色布條能褪色,將濃硫酸滴入燒杯中,至溶液顯酸性,結(jié)果有 Cl2生成
解析 用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣時(shí),因濃鹽酸逐漸變稀后與二氧化錳不反應(yīng),濃鹽酸不可能消耗完,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;銅絲在氯氣中燃燒,生成的煙是棕黃色的,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;甲烷與氯氣發(fā)生的是取代反應(yīng),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸可使有色布條褪色,過量的氯氣進(jìn)入燒杯中和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉,再向燒杯中滴加濃硫酸,至溶液顯酸性時(shí),氯離子、次氯酸根離子和氫離子可發(fā)生反應(yīng)生成氯氣,故D項(xiàng)正確。
2.(2020·鄭州模擬)某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知,漂白粉與硫酸溶液反應(yīng)可制取氯氣,化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4 2CaSO4+2Cl2↑+2H2O,他們?cè)O(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置制取氯氣并驗(yàn)證其性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問題:
(1)該實(shí)驗(yàn)中A部分的裝置是___(填字母)。
解析 從化學(xué)方程式可知反應(yīng)物是固體和液體,反應(yīng)條件是加熱,所以應(yīng)選固液混合加熱型裝置。
(2)裝置B中的現(xiàn)象是___________。
解析 氯氣具有強(qiáng)氧化性,與碘化鉀發(fā)生反應(yīng):2KI+Cl2===2KCl+I(xiàn)2,淀粉遇碘變藍(lán)色。
(3)請(qǐng)寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_________________________,裝置E的作用是____________________________。
Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+
吸收多余的Cl2,防止污染空氣
解析 裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+,裝置E的作用是吸收多余的Cl2,防止污染空氣。
(4)請(qǐng)幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明洗氣瓶C中的亞硫酸鈉已被氧化(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟):_______________________________________________________________________________________________________________________________。
取少量C中溶液于小試管中,加入足量稀鹽酸,充分振蕩后滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成且沉淀不消失,則證明C中亞硫酸鈉已被氧化
(5)制取Cl2的方法有多種,若A部分的裝置是a,請(qǐng)?jiān)賹懗鲆环N制備方法:__________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。
2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
解析 實(shí)驗(yàn)室通過裝置a制備氯氣,可以用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
題組二 氯氣與其他含氯化合物制備的綜合3.(2020·山東濟(jì)寧教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))Cl2O是黃棕色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體,是一種強(qiáng)氧化劑,易溶于水且會(huì)與水反應(yīng)生成次氯酸,與有機(jī)物、還原劑接觸或加熱時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示。
已知:Cl2O的熔點(diǎn)為-116 ℃,沸點(diǎn)為3.8 ℃;Cl2的沸點(diǎn)為-34.6 ℃;HgO+2Cl2===HgCl2+Cl2O。
下列說法中不正確的是A.裝置②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸B.通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋,減小爆炸危險(xiǎn)C.從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2OD.裝置④與⑤之間不用橡膠管連接,是為了防止橡膠管燃燒和爆炸
解析 制取Cl2O需要干燥純凈的氯氣,所以②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸,A項(xiàng)正確;高濃度的Cl2O易爆炸,所以通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋,減小爆炸危險(xiǎn),B項(xiàng)正確;⑤是收集Cl2O的裝置,所以溫度低于3.8 ℃,此時(shí)氯氣是氣體,逸出的氣體主要是空氣和剩余的Cl2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Cl2O與有機(jī)物接觸會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸,裝置④與⑤之間不用橡膠管連接,是為了防止橡膠管燃燒和爆炸,D項(xiàng)正確。
4.(2020·廣東茂名二模)ICl(氯化碘)是紅棕色液體,熔點(diǎn)為13.9 ℃,沸點(diǎn)為974 ℃,易水解,接觸空氣時(shí)能形成五氧化二碘,能與許多單質(zhì)發(fā)生作用,溶于乙醇、乙醚等。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用下列儀器制備氯化碘?;卮鹣铝袉栴}:
(1)檢查A裝置氣密性的方法為__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
從A裝置的導(dǎo)管口連接一個(gè)導(dǎo)管伸入水中,關(guān)閉分液漏斗活塞,手握?qǐng)A底燒瓶,若導(dǎo)管口有氣泡冒出,手放開燒瓶后,有一段水柱倒吸入導(dǎo)管,說明A裝置氣密性良好
(2)上述裝置,按氣流方向連接的順序?yàn)開___________(裝置可重復(fù)使用),A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________。
解析 利用二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣,氯氣中含有氯化氫、水蒸氣,因此混合氣體先通過飽和食鹽水除去氯化氫,再通過濃硫酸除去水蒸氣,得到干燥、純凈的氯氣,氯氣進(jìn)入裝置E中,與碘進(jìn)行反應(yīng),由于ICl(氯化碘)是紅棕色液體,易水解,所以還必須連接裝置B,最后多余的尾氣被堿液吸收,按氣流方向裝置的連接順序?yàn)锳CBEBD;A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-     Mn2++Cl2↑+2H2O。
(3)C裝置的作用是___________________。(4)E裝置中的物質(zhì)反應(yīng)時(shí)需放在水中,控制溫度大約40 ℃,其目的是_____________________________________。
除去Cl2中混有的HCl
加快反應(yīng)速率,減少I2的升華和ICl的揮發(fā)
(5)按上述連接好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:①檢查裝置氣密性后,裝入藥品?、诖蜷_分液漏斗活塞?、坳P(guān)閉分液漏斗活塞?、芡V辜訜酔,充分冷卻?、菟〖訜酔請(qǐng)按正確的順序填入上述步驟的序號(hào)____________。
解析 裝置連接好后,首先檢查裝置的氣密性,不漏氣后,加入藥品,打開分液漏斗活塞,反應(yīng)開始進(jìn)行,水浴加熱裝置E,反應(yīng)結(jié)束后,停止加熱E,充分冷卻,待溫度降到室溫后,關(guān)閉分液漏斗活塞,正確的實(shí)驗(yàn)步驟為①②⑤④③。
(6)在A裝置后可連接右圖所示裝置,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉分液漏斗活塞后,關(guān)閉K,該裝置的作用是_______________。
(7)ICl和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。
1.鹵素單質(zhì)性質(zhì)的相似性(1)都能與大多數(shù)金屬反應(yīng),如2Fe+3Br2===2FeBr3,但I(xiàn)2與Fe反應(yīng)生成______。(2)都能與H2反應(yīng)生成HX:X2+H2===2HX(X代表F、Cl、Br、I,下同)。(3)都能與水反應(yīng):_____________________(F2例外)。(4)都能與堿溶液反應(yīng):________________________________(F2、I2例外)。
X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O
4.鹵素離子的檢驗(yàn)方法(1)AgNO3溶液——沉淀法
____色沉淀,則有Cl-_____色沉淀,則有Br-____色沉淀,則有I-
紅棕色或橙紅色,表明有_____紫色、淺紫色或紫紅色,表明有____
(3)氧化——淀粉法檢驗(yàn)I-
____色溶液,表明有I-
(1)向無色溶液中滴加CCl4,振蕩,靜置,通過溶液的顏色判斷是否含有I-(  )錯(cuò)因:_____________。(2)鹵素氣態(tài)氫化物的水溶液都是強(qiáng)酸(  )錯(cuò)因:__________________。(3)類比Fe與Cl2的反應(yīng)判斷Fe與I2反應(yīng)時(shí)生成FeI3(  )錯(cuò)因:__________________。
Fe與I2反應(yīng)生成FeI2
(4)濃H2SO4能干燥HCl,所以濃H2SO4也能干燥HBr、HI(  )錯(cuò)因:______________________。(5)加碘鹽能使淀粉變藍(lán)(  )錯(cuò)因:_____________________________。
濃H2SO4能氧化HBr、HI
加碘鹽中含KIO3,淀粉遇I2變藍(lán)
1.氰[(CN)2]的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為N≡C—C≡N,其化學(xué)性質(zhì)與鹵素(X2)很相似,化學(xué)上稱之為擬鹵素,其氧化性介于Br2和I2之間。(1)寫出(CN)2的電子式__________________。(2)寫出(CN)2在常溫下與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________。(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯氣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________。
(CN)2+2NaOH===NaCN+NaCNO+H2O
2I-+Cl2===I2+2Cl-
2.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是鹵素互化物,它們的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似。(1)ICl3與水反應(yīng)的產(chǎn)物可能為__________(填化學(xué)式)。(2)ICl在常溫下與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式為_______________________________,該反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)?____(填“是”或“否”)。
ICl+2OH-===Cl-+
題組一 鹵素的性質(zhì)及遞變規(guī)律1.下列關(guān)于鹵素的敘述正確的是①鹵素的鉀鹽中,最易被氧化的是氟化鉀?、阡逯腥苡猩倭柯葰?,可以用加入溴化鈉再用汽油萃取的方法提純?、垆寤y具有感光性,碘化銀不具有感光性?、苣橙芤号c淀粉-KI溶液反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色,則證明該溶液是氯水或溴水?、莘鷼飧然c水溶液反應(yīng),一定有氟化氫和氧氣生成?、蘼葰飧磻?yīng)時(shí),水既不是氧化劑也不是還原劑A.①③⑤     B.②③⑥     C.②⑤⑥     D.①③④
解析 易被氧化的物質(zhì)應(yīng)具有較強(qiáng)的還原性,鹵素離子中,I-的還原性最強(qiáng),故鹵素的鉀鹽中,最易被氧化的是KI,①錯(cuò)誤;鹵化銀中除AgF外均有感光性,③錯(cuò)誤;能與淀粉-KI溶液反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色現(xiàn)象的,除氯水或溴水外,還可以是碘水等,④錯(cuò)誤。
2.(2020·內(nèi)江質(zhì)檢)向溶質(zhì)為FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯氣,再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液,結(jié)果溶液變?yōu)榧t色,則下列敘述不正確的是A.原溶液中的Br-不一定被氧化B.通入氯氣之后原溶液中的Fe2+一定被氧化C.不能確定通入氯氣之后的溶液中是否存在Fe2+D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液,靜置、分液,向上層溶液中加 入足量的AgNO3溶液,能產(chǎn)生淡黃色沉淀
解析 還原性:I- >Fe2+>Br-,向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液,結(jié)果溶液變?yōu)榧t色,說明Fe2+部分或全部被氧化,Br-可能被氧化,A、B正確;通入氯氣之后原溶液中的Fe2+部分或全部被氧化,所以不能確定通入氯氣之后的溶液中是否存在Fe2+,C正確;若Br-全部被氧化生成Br2,則萃取后加入硝酸銀,沒有淡黃色沉淀生成,D錯(cuò)誤。
題組二 鹵素離子的檢驗(yàn)3.下列敘述中正確的是A.氯水久置過程中,氯水的氧化性增強(qiáng),酸性減弱B.用硝酸酸化的AgNO3溶液能一次鑒別NaCl、NaBr、KI三種失去標(biāo)簽的 溶液C.向某溶液中加入CCl4,振蕩、靜置后,CCl4層顯紫紅色,證明原溶液 中存在I-D.某淺黃色的溴水,加CCl4振蕩、靜置后,上層顯橙紅色
4.(2020·晉中模擬)鑒別NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以選用的試劑是①碘水、淀粉溶液?、诼人?、CCl4?、垆逅?、苯?、芟跛?、AgNO3溶液?、萋人⒈健、轈Cl4、淀粉溶液A.①②④ B.②③⑥C.②④⑤ D.④⑤⑥
解析?、贌o法鑒別三種溶液,③無法鑒別NaCl和NaBr溶液,⑥無法鑒別三種溶液。
題組三 鹵素單質(zhì)氧化性的實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)過程:Ⅰ.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸。Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí),夾緊彈簧夾。Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時(shí),關(guān)閉活塞a。Ⅳ.……
5.為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱,某小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗(yàn))。
(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體,其電子式是________。(2)驗(yàn)證氯氣的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________。(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________。
濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘,過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是______________________________________________________________________________。(5)過程Ⅲ實(shí)驗(yàn)的目的是____________________________________________________。
量C中溶液滴入D中,關(guān)閉活塞b,取下D振蕩,靜置后CCl4層變?yōu)樽霞t色
確認(rèn)C的黃色溶液中無Cl2,排除Cl2對(duì)溴置換碘
(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因:同主族元素從上到下,_________________,得電子能力逐漸減弱。
解析 A中滴加濃鹽酸后,發(fā)生反應(yīng):2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,生成黃綠色氣體Cl2,在A、B、C中分別發(fā)生反應(yīng):Cl2+2KI===2KCl+I(xiàn)2、Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2、Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,由于B、C中生成了Br2而使溶液變?yōu)辄S色,打開活塞b,C中生成的Br2在D中發(fā)生反應(yīng):Br2+2KI===2KBr+I(xiàn)2。實(shí)驗(yàn)過程Ⅲ,當(dāng)B中黃色溶液繼續(xù)通入過量Cl2時(shí),溶液變?yōu)榧t棕色,以此為對(duì)照,說明C中黃色溶液無Cl2,從而排除Cl2對(duì)溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾。
1.下列說法錯(cuò)誤的是A.Cl2中含有HCl雜質(zhì)通過飽和食鹽水除去(2020·全國(guó)卷Ⅰ,9B改編)B.Cl2得到電子的能力比Br2強(qiáng)(2020·江蘇,9B改編)C.電解飽和食鹽水可制取氯氣(2018·浙江11月選考,8B)D.啟普發(fā)生器也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣(2017·全國(guó)卷Ⅰ,10D)
解析 Cl2得電子的能力比Br2的強(qiáng),B項(xiàng)正確;啟普發(fā)生器不能加熱,適合塊狀固體與液體在常溫下反應(yīng),而實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣需要加熱,且二氧化錳是粉末狀固體,故不能用啟普發(fā)生器制備氯氣,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.下列說法不正確的是A.液氯可以儲(chǔ)存在鋼瓶中(2019·浙江4月選考,8A)B.用同一針筒先后抽取80 mL氯氣、20 mL水,振蕩,氣體完全溶解,溶 液變?yōu)辄S綠色(2019·浙江4月選考,11A)C.NaClO通過氧化滅活病毒(2020·全國(guó)卷Ⅰ,1B)D.碘酒可用于皮膚外用消毒(2019·全國(guó)卷Ⅲ,7D)
解析 氯氣可溶于水,在常溫時(shí),1體積水大約能溶解2體積氯氣,因而20 mL水大約能溶解40 mL氯氣,氣體大約剩余40 mL未溶解,B項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.下列說法不正確的是A.漂白粉可用于生活用水的消毒(2018·全國(guó)卷Ⅱ,7B)B.石蕊溶液滴入氯水中,溶液變紅,隨后迅速褪色,不涉及氧化還原反應(yīng)(2018·北京,9B)C.氯水具有較強(qiáng)的氧化性,可用于漂白紙張、織物等(2018·海南,5D)D.清洗碘升華實(shí)驗(yàn)所用試管,先用酒精清洗,再用水清洗(2017·全國(guó)卷Ⅲ,9B)
解析 B項(xiàng),紅色褪去是HClO表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,錯(cuò)誤;D項(xiàng),碘易溶于酒精,可用酒精清洗碘,又由于酒精與水互溶,再用水清洗即可洗凈,正確。
4.下列有關(guān)說法正確的是A.ClO2具有還原性,可用于自來水的殺菌消毒(2017·江蘇,3B)B.向含I-的無色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液,加入淀粉 后溶液變成藍(lán)色,則氧化性:Cl2>I2(2015·廣東理綜,22C)C.為測(cè)定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色 卡對(duì)照即可(2015·浙江理綜,8A)D.Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO-(2020·江蘇,7A)
解析 因二氧化氯具有氧化性,可用于自來水的殺菌消毒,A項(xiàng)錯(cuò)誤;向含I-的無色溶液中滴加少量新制氯水,發(fā)生反應(yīng)Cl2+2I-===2Cl-+I(xiàn)2,淀粉遇碘變藍(lán),說明氧化性:Cl2>I2,B項(xiàng)正確;氯水具有漂白性,pH試紙變色最后會(huì)被漂白,所以不能用pH試紙測(cè)氯水的pH,C項(xiàng)錯(cuò)誤;HClO是弱酸,不能拆開,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.(2015·全國(guó)卷Ⅱ,12)海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A.向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B.粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C.工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D.富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用SO2將其還原吸收
解析 A項(xiàng),向苦鹵中通入Cl2 時(shí)發(fā)生反應(yīng)Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,故其目的是為了提取溴,正確;B項(xiàng),可將粗鹽溶解、過濾除去難溶性雜質(zhì),然后向?yàn)V液中加入沉淀劑,過濾后調(diào)節(jié)濾液pH以除去可溶性雜質(zhì),最后重結(jié)晶可得精鹽,正確;C項(xiàng),工業(yè)生產(chǎn)中常選用廉價(jià)的Ca(OH)2作為沉淀劑,錯(cuò)誤;D項(xiàng),由于通入Cl2后所得溶液中Br2的濃度很小,因此利用Br2的揮發(fā)性,可先用熱空氣和水蒸氣吹出Br2,再用SO2將其還原為HBr進(jìn)行富集,正確。
6.(2020·全國(guó)卷Ⅲ,26)氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì)。
回答下列問題:(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是_________,a中的試劑為___________。
解析 由題干信息及裝置圖分析各裝置的作用,a裝置用于除雜,b裝置用于制備氯酸鉀,c裝置用于制備次氯酸鈉,d裝置用于尾氣處理。盛放MnO2粉末的儀器是圓底燒瓶。產(chǎn)生的氯氣中混有氯化氫雜質(zhì),除掉氯化氫需要將氣體通過飽和食鹽水。
(2)b中采用的加熱方式是__________,c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是_____________________________,采用冰水浴冷卻的目的是_________________。
Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
解析 b裝置的加熱方式為水浴加熱。c裝置中氯氣與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O。根據(jù)裝置b、c水浴溫度的不同推知,生成氯酸鹽時(shí)需要酒精燈加熱,生成次氯酸鹽時(shí)需要冰水冷卻,所以c中冰水浴的目的是避免氯酸鈉的生成。
(3)d的作用是______________,可選用試劑______(填標(biāo)號(hào))。A.Na2S    B.NaCl    C.Ca(OH)2    D.H2SO4
解析 d是尾氣處理裝置,吸收氯氣可以用硫化鈉溶液或氫氧化鈣濁液。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結(jié)晶,_____,________________,干燥,得到KClO3晶體。
解析 從溶液中獲得純凈氯酸鉀的操作是冷卻結(jié)晶,過濾,少量冷水洗滌,干燥,此處用少量冷水洗滌的目的是降低氯酸鉀的損耗。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號(hào)和2號(hào)試管中,滴加中性KI溶液。1號(hào)試管溶液顏色不變。2號(hào)試管溶液變?yōu)樽厣?,加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯_____色??芍摋l件下KClO3的氧化能力______NaClO(填“大于”或“小于”)。
解析 碘在四氯化碳中呈紫色;碘在水中的顏色為棕色或褐色,主要由碘的濃度決定。2號(hào)試管中溶液變棕色說明生成I2,1號(hào)試管中沒有顏色變化,說明沒有生成I2,由此可以判斷氯酸鉀的氧化能力小于次氯酸鈉的氧化能力。
1.化學(xué)來源于生活,也服務(wù)于生活。下列有關(guān)生活中的化學(xué)知識(shí)敘述正確的是A.氯氣和活性炭均可作為漂白劑,若同時(shí)使用,漂白效果會(huì)明顯加強(qiáng)B.氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應(yīng)都能得到含氯消毒劑C.測(cè)定溶液pH的實(shí)驗(yàn)中,用干燥pH試紙測(cè)定新制氯水的pH,測(cè)定結(jié)果 無影響D.“潔廁靈”不能與“84消毒液”混用,原因是兩種溶液混合產(chǎn)生的 HClO易分解
解析 A項(xiàng),活性炭具有吸附性,可以吸附氯氣,錯(cuò)誤;B項(xiàng),氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應(yīng)均可生成次氯酸鹽,正確;C項(xiàng),氯水中的次氯酸具有漂白性,錯(cuò)誤;D項(xiàng),不能混用的原因是消毒液中的NaClO與“潔廁靈”中的HCl反應(yīng)生成Cl2,錯(cuò)誤。
2.(2020·陽(yáng)江模擬)鹵族元素及其化合物與社會(huì)、生活關(guān)系密切。下列有關(guān)說法不正確的是A.加碘食鹽中加入的是碘酸鉀B.常用于殺菌消毒的“84消毒液”的成分是液氯C.可用硝酸銀溶液來鑒別純凈水和自來水D.變色眼鏡和照相器材的生產(chǎn)都要用到溴化銀
3.下列能夠檢驗(yàn)出KI中是否含有Br-的實(shí)驗(yàn)是A.加入足量的新制氯水,溶液變色則有Br-B.加入酸性KMnO4溶液,觀察溶液顏色是否褪去C.加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩,有機(jī)層有色,則有Br-D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取水層并加入AgNO3溶液,有淡 黃色沉淀生成,則含有Br-
解析 A項(xiàng),在KI中加入足量新制氯水,也會(huì)置換出單質(zhì)碘而使溶液變色,故不能確定是否含有Br-;B項(xiàng),Br-和I-均能使酸性KMnO4溶液褪色;C項(xiàng),加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩,有機(jī)層因萃取I2而顯色,并沒有Br2產(chǎn)生。
4.如圖所示。若關(guān)閉活塞Ⅰ,打開活塞Ⅱ,讓一種含氯氣的氣體經(jīng)過甲瓶后,通入乙瓶,布條不褪色;若關(guān)閉活塞Ⅱ,打開活塞Ⅰ,再通入這種氣體,布條褪色。甲瓶中所盛的試劑可能是
①濃硫酸?、陲柡吐然c溶液?、蹃喠蛩徕c溶液?、茱柡吞妓釟溻c溶液A.①②③ B.②③④C.①②④ D.①③④
解析 Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO具有漂白作用。氣體通過甲瓶后不能使有色布條褪色,可能有兩個(gè)原因:一是甲瓶中溶液將Cl2干燥,二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。濃H2SO4具有吸水性,Na2SO3溶液、飽和NaHCO3溶液都能與Cl2發(fā)生反應(yīng)。
5.在探究新制氯水成分及性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,依據(jù)下列方法和現(xiàn)象,不能得出相應(yīng)結(jié)論的是
解析 氯氣為黃綠色氣體,氯水呈淺黃綠色,是因?yàn)槿芙饬寺葰?,A正確;向飽和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有無色氣體產(chǎn)生,是因?yàn)? 與氯水中的H+發(fā)生反應(yīng)生成水和二氧化碳,B錯(cuò)誤;紅色紙條褪色,說明氯水具有漂白性,C正確;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液變成棕黃色,是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)2FeCl2+Cl2===2FeCl3,說明氯水具有氧化性,D正確。
6.下列有關(guān)說法不正確的是A.氯氣通入淀粉碘化鉀溶液中,溶液變藍(lán),證明氧化性:Cl2>I2B.久置的氯水最終變?yōu)橄←}酸C.NaClO溶液的漂白原理與Na2O2相同,與SO2不同D.向無色溶液C中加入AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加入稀鹽酸,沉 淀不消失,則無色溶液C中一定含有Cl-
解析 溶液變藍(lán),說明發(fā)生了反應(yīng)Cl2+2I-===2Cl-+I(xiàn)2,A項(xiàng)正確;氯水中的次氯酸見光易分解,促進(jìn)了氯氣與水反應(yīng),溶液最終變?yōu)橄←}酸,B項(xiàng)正確;SO2的漂白性是利用其與有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)的性質(zhì),而NaClO、Na2O2的漂白性是利用其強(qiáng)氧化性,C項(xiàng)正確;操作過程中加入稀鹽酸,引入了Cl-,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.某化學(xué)小組用如圖所示裝置驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱。下列說法不正確的是A.E處棉花球變成黃色,說明Cl2的氧化性比Br2強(qiáng)B.F處棉花球變成藍(lán)色,說明Br2的氧化性比I2強(qiáng)C.E處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 Cl2+2Br-===2Cl-+Br2D.G裝置中NaOH溶液與Cl2反應(yīng)的離子方程式為 2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O
解析 在F處,可能是未反應(yīng)完的Cl2與KI發(fā)生反應(yīng)置換出I2,使淀粉變藍(lán)色,不能說明Br2的氧化性比I2強(qiáng)。
8.下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是
解析 A項(xiàng),KI-淀粉溶液一般作為指示劑,設(shè)計(jì)用雙氧水滴定淀粉-KI溶液無法判定終點(diǎn),實(shí)驗(yàn)不合理;B項(xiàng),在酸性環(huán)境中,KIO3與KI反應(yīng)生成I2,正確;C項(xiàng),NO2與水反應(yīng)生成硝酸,硝酸也具有強(qiáng)氧化性,也可使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),錯(cuò)誤;D項(xiàng),加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的堿,錯(cuò)誤。
9.溴化碘(IBr)的化學(xué)性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物,和某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成相應(yīng)的鹵化物,與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為IBr+H2O===HBr+HIO。下列有關(guān)IBr的敘述不正確的是A.IBr是雙原子分子B.在很多反應(yīng)中,IBr是強(qiáng)氧化劑C.與NaOH溶液反應(yīng)生成NaBr和NaIOD.與水反應(yīng)時(shí),IBr既是氧化劑又是還原劑
解析 IBr中I為+1價(jià),Br為-1價(jià)。1個(gè)I原子和1個(gè)Br原子構(gòu)成1個(gè)IBr分子,A項(xiàng)正確;因?yàn)镮Br的化學(xué)性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,所以在很多反應(yīng)中,IBr是強(qiáng)氧化劑,B項(xiàng)正確;與堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可看成是IBr先與水反應(yīng)生成HBr和HIO,HBr和HIO再與堿反應(yīng),總化學(xué)方程式為2NaOH+I(xiàn)Br===NaBr+NaIO+H2O,C項(xiàng)正確;與水反應(yīng)的化學(xué)方程式IBr+H2O===HBr+HIO中,反應(yīng)前后各元素的化合價(jià)均未發(fā)生變化,故這個(gè)反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
A.②中應(yīng)盛裝飽和食鹽水B.冷凝管有冷凝、回流和導(dǎo)氣的 作用C.反應(yīng)結(jié)束時(shí),應(yīng)先停止③處的 加熱,后停止①處的加熱D.該設(shè)計(jì)存在不足,如④、⑤之間缺少防止水蒸氣進(jìn)入④的裝置
10.(2019·泉州質(zhì)檢)四氯化鈦(TiCl4)極易水解,遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”,常用作煙幕彈。其熔點(diǎn)為-25 ℃,沸點(diǎn)為136.4 ℃。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下裝置(部分加熱和夾持裝置省略),用Cl2與炭粉、TiO2制備TiCl4。下列說法不正確的是
解析 已知四氯化鈦極易水解,遇空氣中的水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”,而制得的氯氣中混有水蒸氣,所以②中應(yīng)盛裝濃硫酸,故A錯(cuò)誤;
TiCl4的熔、沸點(diǎn)較低,制得的TiCl4應(yīng)經(jīng)過冷凝處理,則該裝置中冷凝管具有冷凝、回流和導(dǎo)氣的作用,故B正確;反應(yīng)結(jié)束時(shí),應(yīng)先停止③處加熱,后停止①處加熱,可以使制得的TiCl4在氯氣氛圍中冷卻,防止空氣進(jìn)入裝置中使TiCl4變質(zhì),故C正確;因四氯化鈦極易水解,所以應(yīng)在裝置④和⑤之間增加一個(gè)防止水蒸氣進(jìn)入④的裝置,故D正確。
11.(2020·昌平模擬)消毒是飲用水處理中的重要環(huán)節(jié)之一。目前,常用的消毒劑有氯氣、二氧化氯等。研究人員發(fā)現(xiàn):1.0 mg·L-1氯氣與0.5 mg·L-1二氧化氯的消毒能力相當(dāng),氯氣和二氧化氯消毒過程中都會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷(有毒副產(chǎn)物)。在40 ℃時(shí),對(duì)兩種消毒劑的濃度與產(chǎn)生三氯甲烷的濃度關(guān)系進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。得出的數(shù)據(jù)如圖1和圖2所示。
下列說法不正確的是A.對(duì)比圖1和圖2可得出,濃度 均為0.3 mg·L-1時(shí),二者的 消毒能力相當(dāng)B.40 ℃ 時(shí),4.0 mg·L-1的氯氣 在0~20 h內(nèi)產(chǎn)生的三氯甲烷明顯增多C.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,氯氣和二氧化氯在消毒能力相當(dāng)?shù)那闆r下,使用二氧 化氯作消毒劑比用氯氣更安全D.自來水廠以亞氯酸鈉(NaClO2)和鹽酸為原料,用二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng) 制二氧化氯的方程式為5NaClO2+4HCl===4ClO2+5NaCl+2H2O
解析 因?yàn)?.0 mg·L-1氯氣與0.5 mg·L-1二氧化氯的消毒能力相當(dāng),所以濃度均為0.3 mg·L-1時(shí),二氧化氯的消毒能力強(qiáng),故A錯(cuò)誤。
12.某?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,振蕩后溶液呈黃色。提出問題:Fe3+、Br2誰的氧化性更強(qiáng)?(1)猜想:①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性:Fe3+>Br2,故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是含_____(填化學(xué)式,下同)所致。②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性:Br2>Fe3+,故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是含______所致。
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證:丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn),選用下列某些試劑設(shè)計(jì)出兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,證明了乙同學(xué)的觀點(diǎn)確實(shí)是正確的。供選用的試劑:a.酚酞溶液 b.四氯化碳c.無水酒精 d.硫氰化鉀溶液請(qǐng)你在下列表格中寫出丙同學(xué)選用的試劑及實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。(試劑填字母)
解析 證明溶液中沒有溴單質(zhì)而有Fe3+即可證明乙同學(xué)的觀點(diǎn),利用溴溶于四氯化碳,使四氯化碳層顯紅棕色,F(xiàn)e3+遇SCN-溶液顯紅色來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
(3)應(yīng)用與拓展:①在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黃色所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________。
2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
解析 通過上述分析可知,溴單質(zhì)可以氧化Fe2+生成Fe3+,離子方程式為2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。
②向100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),溶液中有 的溴元素被氧化成單質(zhì)Br2,則原溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為___________。
13.如圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置(夾持裝置已略)。
(1)制備氯氣選用的藥品為漂粉精固體和濃鹽酸,則相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。
Ca(ClO)2+4HCl(濃)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
解析 根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,次氯酸鈣與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣與水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+4HCl(濃)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。
(2)裝置B中飽和食鹽水的作用是________________;同時(shí)裝置B也是安全瓶,監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)裝置C是否發(fā)生堵塞,請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)裝置B中的現(xiàn)象:_____________________________。
長(zhǎng)頸漏斗中液面上升,形成水柱
解析 濃鹽酸易揮發(fā),反應(yīng)制取的氯氣中含有HCl,裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl;若裝置C發(fā)生堵塞,裝置B中的壓強(qiáng)會(huì)增大,長(zhǎng)頸漏斗中液面上升,形成水柱。
(3)裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性,為此裝置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處依次放入_____(填字母)。
解析 驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性,要對(duì)比驗(yàn)證干燥氯氣和濕潤(rùn)氯氣有無漂白性,因此Ⅰ處應(yīng)為濕潤(rùn)的有色布條,Ⅱ處應(yīng)為干燥劑,Ⅲ處應(yīng)為干燥的有色布條,U形管中應(yīng)用固體干燥劑。
(4)設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當(dāng)向D裝置中緩緩?fù)ㄈ胍欢柯葰鈺r(shí),可以看到無色溶液逐漸變?yōu)開_____色,說明氯的非金屬性強(qiáng)于溴。打開活塞,將裝置D中少量溶液加入裝置E中,振蕩后靜置,觀察到的現(xiàn)象是________________________________________。
裝置E中溶液分為兩層,上層(苯層)為紫紅色
解析 當(dāng)向裝置D中緩緩?fù)ㄈ肷倭柯葰鈺r(shí),可以看到無色溶液逐漸變?yōu)樽攸S色,發(fā)生反應(yīng):Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。打開活塞,將裝置D中含Br2的少量溶液加入裝置E中,發(fā)生反應(yīng):Br2+2KI===2KBr+I(xiàn)2,碘單質(zhì)溶于苯呈紫紅色,振蕩后靜置,觀察到的現(xiàn)象是裝置E中液體分為兩層,上層(苯層)為紫紅色。
14.三氯化硼是重要的化工原料,可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有機(jī)合成的催化劑。[查閱資料]?、貰Cl3的沸點(diǎn)為12.5 ℃,熔點(diǎn)為-107.3 ℃;②2B+6HCl 2BCl3+3H2,硼也能與強(qiáng)堿反應(yīng)。某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置制備三氯化硼。
回答下列問題:(1)A裝置中反應(yīng)的離子方程式:__________________________________________。
解析 鹽酸易揮發(fā),制取的Cl2中含有HCl,B裝置的作用是除去Cl2中的HCl;如果拆去B裝置,可能的后果是硼粉與HCl反應(yīng)生成H2,加熱H2與Cl2的混合氣體,易發(fā)生爆炸。
(2)B裝置的作用是_______________;如果拆去B裝置,可能的后果是_______________________________________________________。
硼粉與HCl反應(yīng)生成H2,加熱H2與Cl2的混合氣體,易發(fā)生爆炸
(3)D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________。
(4)G裝置的作用是_______________________________;為使實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)便,可用一個(gè)裝置代替F和G裝置。該裝置所用儀器是________________,所裝試劑是_______。
吸收未反應(yīng)完的Cl2,防止污染空氣
解析 G裝置的作用是吸收未反應(yīng)完的Cl2,防止污染空氣;為使實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)便,可用一個(gè)裝置代替F和G裝置,可防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E,又能吸收未反應(yīng)完的Cl2,該裝置所用儀器是干燥管或U形管,所裝試劑是堿石灰。
(5)A、D兩處加熱的先后順序是________,其理由是____________________________________________。
避免氧氣與硼粉反應(yīng)生成B2O3
解析 A、D兩處加熱的先后順序是先A后D,其理由是排盡裝置中的空氣,避免氧氣與硼粉反應(yīng)生成B2O3。
(6)檢驗(yàn)制得的產(chǎn)品中含有硼粉的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________。
中,滴加NaOH濃溶液,若有氣泡產(chǎn)生,則樣品中含有硼粉;若無氣泡產(chǎn)生,則樣品中無硼粉

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