[考試標準]
知識條目
必考要求
加試要求
1.氯、溴、碘及其化合物
①氯氣的工業(yè)制法
②實驗室制取氯氣的反應原理及其裝置
③氯氣的物理性質及用途
④氯氣的凈化、收集和檢驗,尾氣的處理
⑤氯氣的化學性質(跟某些金屬、H2、H2O、堿的反應),HClO的漂白作用
⑥溴、碘單質的物理性質
⑦氯、溴、碘單質間的置換反應
⑧海水中提取溴、碘
⑨檢驗Br-、I-的常用方法

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2.含硫化合物的性質和應用
①二氧化硫的性質(酸性氧化物、漂白性、還原性)
②酸雨的成因和防治
③硫酸的工業(yè)生產
④濃硫酸的特性(吸水性、脫水性和強氧化性)
⑤S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之間的相互轉化
⑥幾種重要的硫酸鹽及其用途

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3.含硅礦物與信息材料
①硅在自然界的存在形式
②硅及其化合物(以SiO2和Na2SiO3為例)的重要性質
③工業(yè)制備高純硅的方法
④三大硅酸鹽產品:水泥、陶瓷、玻璃
⑤硅、二氧化硅在信息技術、材料科學等領域中的應用
⑥光導纖維的組成和作用

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考點一 氯、溴、碘及其化合物

一、氯及其化合物
1.樹立物質轉化思想
(1)理清知識主線
H―→l2―→HO ―→HO2―→HO3―→HO4
(2)形成網絡構建

2.掃除易忘知識盲點
(1)液氯密封在鋼瓶中,而氯水、次氯酸應保存在棕色試劑瓶中。
(2)1 mol Cl2參加反應,轉移電子數可能為2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反應為可逆反應)。
(3)實驗室制Cl2,除了用MnO2和濃鹽酸反應外,還可以用KMnO4、KClO3、NaClO與濃鹽酸反應且都不需要加熱,如ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(4)酸性KMnO4溶液,用的是H2SO4酸化而不是鹽酸。
(5)ClO-不論在酸性環(huán)境中還是在堿性環(huán)境中均能體現強氧化性,如ClO-與SO、I-、Fe2+均不能大量共存;
ClO-體現水解性,因HClO酸性很弱,ClO-水解顯堿性,如Fe3++3ClO-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO,所以ClO-與Fe3+、Al3+均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2氣體生成CaSO4而不是CaSO3,其離子方程式為
Ca2++3ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2HClO(少量SO2),
Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O===CaSO4↓+2Cl-+SO+4H+(過量SO2)。
(7)當Fe和Cl2在點燃條件下反應時,不論Fe過量或不足,由于Cl2的強氧化性,產物一定是FeCl3。
(8)“84”消毒液的主要成分為NaClO,漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2。“84”消毒液和潔廁靈不能混合使用,其原因是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(9)液溴需要用水封,溴蒸氣呈紅棕色,液溴呈深紅棕色,溴水呈橙色,溴的CCl4溶液呈橙紅色。

3.規(guī)范書寫重要反應
用方程式回答下列問題。
(1)實驗室用MnO2和濃鹽酸反應制取Cl2的化學方程式。
MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)將濃鹽酸滴到KMnO4固體上(用離子方程式表示)。
2MnO+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(3)將Cl2通入石灰乳中(用化學方程式表示)。
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(4)在空氣中漂白粉漂白的原理。
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO。
(5)向FeBr2溶液中通入少量Cl2的離子方程式。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(6)向FeBr2溶液中通入等物質的量Cl2的離子方程式。
2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-。
(7)向FeBr2溶液中通入過量Cl2的離子方程式。
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
(8)將SO2和Cl2混合,漂白性減弱的原因(用離子方程式表示)。
SO2+Cl2+2H2O===4H++SO+2Cl-。
二、氯、溴、碘性質比較
1.溴、碘單質物理性質比較
性質
Br2
I2
顏色
深紅棕色
紫黑色
狀態(tài)
液體
固體
溶解性
水中
溶解度不大
溶解度不大
有機溶劑中
易溶
易溶
特性
易揮發(fā)、有毒
①易升華
②使淀粉變藍

2.氯、溴、碘單質化學性質比較
(1)與堿溶液反應,如與NaOH溶液反應的化學方程式為2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O(X=Cl、Br、I)。
(2)氧化性
①都能與金屬反應生成金屬鹵化物,如與鈉反應的化學方程式為2Na+X2===2NaX(X=Cl、Br、I)。
②氯、溴、碘單質的氧化性強弱是Cl2>Br2>I2,陰離子的還原性:Cl-<Br-<I-。
Cl2能從Br-的溶液中置換出Br2,其離子方程式為Cl2+2Br-===2Cl-+Br2;同理,Br2能置換I2,其離子方程式為Br2+2I-===2Br-+I2。
③與一些還原性離子反應,如Br2與SO、Fe2+反應的離子方程式分別為SO+Br2+H2O===SO+2Br-+2H+,2Fe2++Br2===2Br-+2Fe3+。
三、鹵素離子的檢驗
1.AgNO3溶液——沉淀法
未知液
2.置換——萃取法
未知液
有機層呈
3.氧化——淀粉法檢驗I-
未知液 藍色溶液,表明有I-
四、海水提溴、碘
1.海水提溴
(1)流程

(2)發(fā)生反應的化學方程式依次為
2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl;
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4;
2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
2.海帶提碘
(1)流程

(2)發(fā)生反應的離子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。

題組一 氯氣的性質及氯水性質的多樣性
1.在氯水中存在多種分子和離子,它們在不同的反應中表現出各自的性質。下列實驗現象和結論一定正確的是(  )
A.溶液呈黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2分子存在
B.加入有色布條,一會兒有色布條褪色,說明溶液中有Cl2分子存在
C.加入鹽酸酸化,再加入硝酸銀溶液產生白色沉淀,說明氯水中有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水黃綠色消失,說明有HClO分子存在
答案 A
解析 氯氣是淺黃綠色氣體,溶液呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2分子存在,故A項正確;氯水中含有次氯酸,可使有色布條褪色,故B項錯誤;加入鹽酸,引入氯離子,不能確定氯水中含有Cl-,故C項錯誤;加入NaOH溶液,氯水淺黃綠色消失,是由于氯氣和氫氧化鈉溶液反應,與次氯酸無關,故D項錯誤。
2.將氯水分別滴入下列各選項所述的溶液中,由實驗現象得出的結論完全正確的是(  )
選項
氯水滴入下列溶液中
實驗現象
結論
A
滴有KSCN的FeCl2溶液
變紅
Cl2具有還原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液
褪色
Cl2具有漂白性
C
紫色石蕊溶液
先變紅后褪色
Cl2具有酸性、漂白性
D
KI-淀粉溶液
變藍色
Cl2具有氧化性

答案 D
解析 氯氣將亞鐵離子氧化為鐵離子,說明氯氣具有氧化性,故A項錯誤;氫氧化鈉與氯氣發(fā)生反應而被消耗,故B項錯誤;氯水中的鹽酸使石蕊變紅,次氯酸使石蕊褪色,故C項錯誤;氯氣將KI氧化成碘,碘遇淀粉變藍,故D項正確。
3.(2018·磐安縣第二中學高三模擬)下列關于氯水的說法中,不正確的是(  )
A.氯水是指氯氣的水溶液
B.在pH試紙上滴新制氯水,試紙會先變紅后褪色
C.久置的氯水漂白作用更強
D.新制氯水應避光保存
答案 C
解析 在pH試紙上滴新制氯水,氯水中含有鹽酸和次氯酸,既有酸性,又有漂白性,所以試紙會先變紅后褪色,B正確;次氯酸易分解,久置的氯水中次氯酸含量低甚至不含次氯酸,漂白作用很弱甚至沒有,C不正確。
4.(2018·諸暨市牌頭中學高一上學期期中考試)下列實驗現象,與新制氯水中的某些成分(括號內物質)沒有關系的是(  )
A.將Na2CO3固體加入新制氯水中,有無色氣泡(H+)
B.向淀粉-KI溶液中滴加新制氯水,溶液變藍(Cl2)
C.將AgNO3溶液滴加到新制氯水中,有白色沉淀產生(Cl-)
D.新制氯水使紅色布條褪色(HCl)
答案 D
解析 由于酸性:鹽酸 > 碳酸 > 次氯酸,將Na2CO3固體加入新制氯水中,有無色氣泡產生,說明氯水中含有H+,A不符合題意;淀粉遇I-不變藍,遇I2變藍,Cl2能將碘離子氧化為碘單質,向淀粉-KI溶液中滴加新制氯水,溶液變藍,能說明氯水中含有Cl2,B不符合題意;將AgNO3溶液滴加到新制氯水中,有白色沉淀產生,證明氯水中含有Cl-,C不符合題意;鹽酸只有酸性沒有漂白性,沒有強氧化性,氯氣有強氧化性但無漂白性,次氯酸不僅有強氧化性而且有漂白性,新制氯水使紅色布條褪色,說明氯水中含有次氯酸,而非HCl,D符合題意。
5.下列關于Cl2用途的說法正確的是(  )
A.Cl2有毒,不能用來給自來水消毒
B.飲用Cl2消毒的自來水不會對人體有任何傷害
C.Cl2是一種重要的化工原料
D.用Cl2與金屬鈉反應制取NaCl
答案 C
解析 任何事物都有兩面性,Cl2有毒但可作消毒劑,用Cl2對自來水消毒時,Cl2會與水中的有機物反應,生成對人體有害的有機氯化物。NaCl主要是從海水中提取的,而不是用Na和Cl2反應制備。
6.(2018·杭州市五縣七校高一上學期期中聯考)用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH試紙中部,觀察到的現象是(  )

答案 B
解析 用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH試紙中部,中間部位由于HClO的漂白作用,呈現白色,外層由于HCl呈酸性,試紙呈紅色,氯水沒有接觸到的部分,呈現黃色。
7.(2018·磐安縣第二中學高一12月月考)如圖:A處通入氯氣。關閉B閥時,C處干燥的紅色布條無變化,打開B閥時,C處紅色布條褪色。由此作出的判斷不正確的是(  )

A.D中盛放的可能是濃硫酸
B.D中盛放的可能是氫氧化鈉溶液
C.D中盛放的可能是飽和食鹽水
D.通入的氯氣是未經干燥的氯氣
答案 C
解析 A處通入氯氣。關閉B閥時,氣體經D中溶液后通入C中,C處干燥的紅色布條無變化,說明沒有次氯酸與紅色布條作用,有兩種可能,一是D中盛放可以干燥氯氣的試劑,二是D中盛放可以吸收氯氣的試劑;打開B閥時,氣體直接經過B進入C中,C處紅色布條褪色,說明原來的氯氣就是潮濕的氯氣,其中含有氯氣與水反應生成的次氯酸,可以把紅色布條漂白。D中盛放的可能是濃硫酸,A正確;D中盛放的可能是氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉溶液可以吸收氯氣,B正確;D中盛放的不可能是飽和食鹽水,氯氣通過該溶液后可以使紅色布條褪色,C不正確;通入的氯氣是未經干燥的氯氣,其中含有一定量的水蒸氣,D正確。

氯水性質的多重性
新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質,在不同的化學反應中,氯水中參與反應的微粒不同。

題組二 氯氣的制法
8.(2017·金華一中高一上學期第一次段考)為了證明在實驗室制備Cl2的過程中會有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來,小明設計了如圖所示的實驗裝置,按要求填空。

(1)請根據小明的意圖,連接相應的裝置,接口順序:
______接______,______接______,______接______。(填字母)
(2)U形管中所盛試劑的化學式為____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)裝置C中CCl4的作用是_________________________________________________。
(4)小紅認為小明的實驗有缺陷,不能證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結論的可靠性,證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種,小紅同學提出在某兩個裝置之間再加裝置F。你認為裝置F應加在____________之間(填裝置序號)。瓶中可以放入____________。
(5)小強看到小明設計的裝置后提出無需多加裝置,只需將原來燒杯中的AgNO3溶液換成其他溶液。你認為可將溶液換成________,如果觀察到________的現象,則證明制Cl2時有HCl揮發(fā)出來。
答案 (1)b e f d c a(e、f可互換) (2)CuSO4
(3)吸收Cl2 (4)①③ 濕潤的KI-淀粉試紙(或潤濕的有色布條) (5)紫色石蕊溶液(其他合理答案也可) 紫色石蕊溶液變紅而不褪色
解析 實驗室制備Cl2的原理:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,為證明在制備Cl2的過程中會有H2O(g)和HCl(g)揮發(fā)出來,則要分別檢驗H2O(g)和HCl(g)。H2O(g)可以利用無水硫酸銅檢驗;HCl(g)溶于水電離出Cl-,可利用硝酸銀溶液檢驗;考慮到Cl2溶于水也能產生HCl,會干擾HCl的檢驗,故在檢驗HCl之前,要先除去Cl2;Cl2易溶于CCl4,而HCl難溶于CCl4,故可利用CCl4將Cl2除去。
(1)分析裝置可知裝置①是檢驗HCl,裝置②是制備Cl2,裝置③用CCl4除Cl2,裝置④用無水硫酸銅檢驗是否有水生成。先用②制備Cl2,然后用④檢驗H2O,再利用③除去Cl2,注意氣體進入③時要長進短出,最后利用①檢驗HCl。裝置接口順序:b→e→f→d→c→a(e、f可互換)。(2)無水硫酸銅與水反應生成藍色五水硫酸銅晶體,可用來檢驗水。(3)Cl2易溶于CCl4,可用來吸收Cl2。(4)①裝置用來檢驗HCl氣體,為了確保實驗結論的可靠性,應排除Cl2的干擾,在③吸收Cl2之后要檢驗Cl2是否完全除去,在裝置③、①之間再連接裝置F,F中可放濕潤的KI-淀粉試紙(或潤濕的有色布條),當觀察到裝置③中CCl4顯淺黃綠色,裝置F中濕潤的KI-淀粉試紙(或潤濕的有色布條)無顏色變化時,能確保結論正確。(5)將原來燒杯中的AgNO3溶液換成紫色石蕊溶液,氣體通過紫色石蕊溶液變紅而不褪色,證明制Cl2時有HCl揮發(fā)出來。
9.(2018·金華一中高一上學期第二次段考)實驗室制取、凈化并收集氯氣涉及以下幾個主要階段:
MnO2濃鹽酸尾氣處理
現有以下2種試劑:A.飽和食鹽水 B.NaOH溶液
請在以上試劑中選擇填空(填“A”或“B”):
(1)寫出上述制取氯氣的離子方程式:______________________________________,X溶液應選用__________。
(2)尾氣處理過程中,多余的氯氣可用________吸收,寫出該過程的離子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O A (2)B Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
解析 由題意知,實驗室制取、凈化并收集氯氣涉及以下幾個主要階段:首先用二氧化錳和濃鹽酸加熱制氯氣,接著依次通過飽和食鹽水和濃硫酸除去氯氣中的雜質HCl和水蒸氣,然后收集氯氣,最后是尾氣處理。(1)上述制取氯氣的離子方程式為MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O,X溶液應選用飽和食鹽水,選A。(2)尾氣處理過程中,多余的氯氣可用NaOH溶液吸收,選B,該過程的離子方程式Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。

氯氣的制備及注意事項
(1)反應原理及實驗裝置
用強氧化性物質(如MnO2、KMnO4等)和濃鹽酸反應。如MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。注意:KMnO4與濃鹽酸反應不需要加熱。

(2)實驗室用MnO2和濃鹽酸制取Cl2時應注意以下五點
①為了減少制得的Cl2中HCl的含量,加熱溫度不宜過高且分批滴加濃鹽酸,以減少HCl的揮發(fā)。
②必須用濃鹽酸加熱才可反應,稀鹽酸不反應。
③收集時采用向上排空氣法或排飽和食鹽水法(Cl2在飽和食鹽水中的溶解度較小)。
④驗滿方法:將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口,觀察到試紙立即變藍,則證明已集滿(常用方法);也可用觀察集氣瓶中氯氣的黃綠色是否達到瓶口來判斷。
⑤尾氣吸收時,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因為澄清石灰水中含Ca(OH)2量少,吸收不完全。
(3)完整的制取氣體并進行驗證其性質的實驗裝置
一套完整的制取氣體的實驗裝置包括四個部分:發(fā)生裝置→凈化裝置→收集或性質驗證裝置→尾氣處理裝置。在組合裝置制取氣體時,可按此順序選擇需要的儀器和相應的藥品,對有毒氣體、可燃性氣體必須有尾氣處理裝置。
題組三 鹵素單質性質的比較
10.甲、乙、丙三種溶液各含有一種X-(X-為Cl-、Br-或I-),向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水,則溶液變?yōu)槌壬?,再加丙溶液,溶液顏色無明顯變化。甲、乙、丙溶液中依次含有(  )
A.Br-、I-、Cl- B.Br-、Cl-、I-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
答案 A
解析 向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水,溶液變?yōu)槌壬瑒t甲溶液中必含有Br-,Br-被Cl2氧化生成了Br2,由此否定了C、D兩項;再加丙溶液,溶液顏色無明顯變化,說明丙溶液中不含有I-,否則加入丙溶液后I-應被Br2氧化生成I2,溶液應為藍色,與題給條件不符,則丙溶液只能含有Cl-,乙溶液中必定含I-,因此甲、乙、丙溶液中依次含有Br-、I-、Cl-。
11.(2017·寧波諾丁漢大學附屬中學高一上學期期中考試)某溶液中Cl-、Br-、I-三者物質的量之比是1∶2∶3,通入一定量的Cl2,當反應完成后,該比值變?yōu)?∶2∶1,則反應的Cl2與原溶液中I-的物質的量之比是(  )
A.1∶2 B.1∶4
C.1∶3 D.1∶6
答案 C
解析 還原性:I->Br->Cl-,通入一定量的Cl2,比值變?yōu)?∶2∶1,說明溶液中剩余I-,設Cl-、Br-、I-三者物質的量分別是1 mol、2 mol、3 mol,反應后分別為3 mol、2 mol、1 mol,則增加Cl-2 mol,I-減少2 mol,由方程式2I-+Cl2===I2+2Cl-可知,參加反應的Cl2為1 mol,所以反應的Cl2與原溶液中I-的物質的量之比是1∶3,答案選C。
12.溴單質的氧化性介于氯單質和碘單質之間,利用這一性質解決下面的問題。
(1)含有下列哪種分子或離子的試劑加入含有Br-的溶液中可將Br-氧化為Br2_____(填字母)。
A.I2 B.I-
C.Cl2 D.Cl-
(2)如果把氯氣緩慢地通入含有相同物質的量濃度的Br-、I-的混合溶液里,________(填寫離子符號)先被氧化,其原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)碘單質遇淀粉會變藍。把濾紙用淀粉和碘化鉀的溶液浸泡,晾干后就是實驗室常用的淀粉碘化鉀試紙。這種試紙潤濕后遇到氯氣會________,其原因是__________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)C
(2)I- I-的還原性比Br-強
(3)變藍色 Cl2+2KI===2KCl+I2,碘遇淀粉變藍色
解析 (1)由于Br2的氧化性介于Cl2和I2之間且氧化性:Cl2>Br2>I2,故應加入含有Cl2的試劑,將Br-氧化為Br2。
(2)由氧化性:Cl2>Br2>I2知,還原性:I->Br->Cl-,故Cl2應先氧化I-。
(3)潤濕的淀粉碘化鉀試紙中的I-被Cl2氧化成I2,I2遇淀粉變藍色。
13.為了比較鹵素單質的氧化性強弱,可在實驗室先制取Cl2(利用MnO2與濃鹽酸反應可制取Cl2),并將Cl2依次通入NaBr溶液和KI-淀粉溶液中。如圖所示儀器及藥品,試回答:

(1)若所制取氣體的流向從左向右時,上述儀器接口的連接順序為________接________、________接________、________接________、________接________(填字母)。
(2)實驗開始后裝置Ⅴ中反應的離子方程式為_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)裝置Ⅱ中發(fā)生的現象是______________,反應的化學方程式為_______________________。
(4)裝置Ⅰ中產生的現象:溶液先變藍一段時間后藍色褪去,生成兩種強酸,請寫出藍色褪去的化學方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)F G H D C B A E
(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)溶液變橙色 Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl
(4)5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl
解析 (1)實驗室用裝置Ⅴ制備氯氣,經過Ⅰ、Ⅱ裝置驗證氯氣的強氧化性,氯氣有毒,不能直接排放到空氣中,應用Ⅲ裝置吸收氯氣,防止污染,則各儀器從左至右的連接順序為F接G、H接D、C接B、A接E。(2)裝置Ⅴ中是用MnO2和濃鹽酸制取Cl2。(3)Cl2能和NaBr發(fā)生置換反應生成Br2,溶液變成橙色。(4)氯氣能和碘化鉀發(fā)生置換反應生成碘單質,單質碘遇淀粉顯藍色,一段時間后藍色褪去,生成兩種強酸,則過量的Cl2將生成的I2繼續(xù)氧化成HIO3,本身被還原成HCl:5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl。

1.X2(X=Cl、Br、I)性質的相似性
(1)均與水和堿溶液反應,X2+H2OHX+HXO,
X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O。
(2)都能與金屬和某些非金屬反應生成鹵化物,如:
3Br2+2Fe2FeBr3,I2+FeFeI2;X2+2Na===2NaX,X2+H2===2HX。
(3)與一些還原性離子反應,如與SO、Fe2+反應的離子方程式:I2+SO+H2O===2I-+2H++SO,Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+。
2.X2(X=Cl、Br、I)性質的遞變性
Cl2、Br2、I2的氧化性強弱:Cl2>Br2>I2。Cl2能從Br-、I-的溶液中置換出Br2、I2,Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,Cl2+2I-===2Cl-+I2;同理,Br2能置換出I2,Br2+2I-===I2+2Br-。
注意 I2氧化性比Cl2、Br2弱,Cl2和Br2可氧化Fe和Fe2+生成Fe3+,而I2只能將Fe氧化成FeI2,I2不能將Fe2+氧化生成Fe3+,然而Fe3+可氧化I-:2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+。
題組四 鹵素離子的檢驗及溴、碘的提取
14.按下列實驗過程填空:
淺綠色FeBr2溶液黃色液體

寫出上述反應的化學方程式:
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
(3)________________________________________________________________________。
答案?、僮攸S?、谒{ ③橙紅?、芩{
(1)2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2
(2)2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
(3)2KI+Br2===2KBr+I2
解析 在FeBr2溶液中通入足量Cl2,發(fā)生的反應為2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2。再加入CCl4,Br2易溶于CCl4而使下層液體呈橙紅色;上層液體為FeCl3溶液,呈棕黃色。都加入KI-淀粉溶液,Br2、Fe3+都可以將I-氧化為I2,從而使溶液呈藍色。
15.(2017·定海一中高一第一學期期中考試)海帶中富含碘元素,有人設計如下步驟來提取碘:①通入足量氯氣;②將海帶燒成灰,向灰中加水攪拌;③加入CCl4振蕩;④過濾;⑤用分液漏斗分液。合理的操作順序為(  )
A.②①④③⑤ B.②④①③⑤
C.①③⑤②④ D.③①②⑤④
答案 B
解析 從海帶中提取碘單質的順序:先將海帶燒成灰,向灰中加水攪拌,使碘離子充分溶解,然后再過濾,除掉不溶物,再取濾液,向濾液中通入足量氯氣,將碘離子氧化成碘單質,接著加入CCl4振蕩,將碘單質萃取出來,最后用分液漏斗分液,所以正確的操作順序:②④①③⑤,答案選B。
16.(2018·浙江省選考科目考試)實驗室從含碘廢液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其操作流程如下:

下列說法不正確的是(  )
A.還原時,發(fā)生的主要反應:
SO+I2+H2O===SO+2I-+2H+
B.加入 Na2SO3 溶液的目的是使碘元素進入水層
C.操作X 的名稱為萃取,應在分液漏斗中操作
D.氧化時,應控制在較低溫度(40 ℃左右), 可增大Cl2的溶解度并減少 I2的損失
答案 C
解析 還原時,I2作氧化劑,亞硫酸鈉作還原劑,發(fā)生的主要反應:SO+I2+H2O===SO+2I-+2H+,故A 正確;加入 Na2SO3 溶液的目的是使CCl4層中的碘元素進入水層,故B正確;操作X 的名稱為分液,應在分液漏斗中操作,故C錯誤;氧化時,應控制在較低溫度(40 ℃左右), 可增大Cl2的溶解度并減少 I2被氧化的損失,故D正確。
17.(2017·“七彩陽光”新高考研究聯盟期中)從海帶中提取碘,有甲、乙兩種實驗方案如下:

已知:3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O。請回答:
(1)步驟 X 的操作為萃取分液,分液時需用到分液漏斗,分液漏斗在使用前需____________。
(2)方案甲進行蒸餾操作時,通常使用水浴加熱,其優(yōu)點是_____________________________。
(3)方案乙在上層溶液中加入 H2SO4溶液得到 I2的水溶液,發(fā)生反應的化學方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)操作 Z 的名稱是________________。
答案 (1)檢查是否漏水 (2)均勻受熱,易于控制溫度
(3)5NaI+NaIO3+3H2SO4===3I2+3Na2SO4+3H2O
(4)過濾
解析 (3)含碘單質的CCl4溶液與氫氧化鈉反應生成NaI、NaIO3,上層溶液中加入 H2SO4溶液,NaI、NaIO3在酸性條件下發(fā)生歸中反應得到 I2,反應的方程式是5NaI+NaIO3+3H2SO4===3I2+3Na2SO4+3H2O。(4)操作Z是分離固體碘和溶液,所以Z是過濾。
考點二 硫及其化合物

一、硫及其化合物
1.樹立物質轉化思想
(1)理清知識主線
H2 ―→ ―→O2―→O3(H2O4)
(2)形成網絡構建

2.掃除易忘知識盲點
(1)除去附著在試管內壁上的硫,除了用熱的NaOH溶液外,還可以用CS2,但不能用酒精。
(2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表現SO2酸性氧化物的性質;使品紅溶液褪色,表現SO2的漂白性;使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表現SO2的還原性;SO2與H2S反應,表現SO2的氧化性;SO2和Cl2等體積混合通入溶液中,漂白性不但不增強,反而消失。
(3)把SO2氣體通入BaCl2溶液中,沒有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前兩者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。
(4)濃HNO3和Cu(足量)、濃H2SO4和Cu(足量)、濃鹽酸和MnO2(足量)在反應時,隨反應進行,產物會發(fā)生變化或反應停止。注意區(qū)分Zn和濃H2SO4的反應。
(5)C與濃硫酸反應時,反應產物的確定應按以下流程進行:無水CuSO4確定水→品紅溶液確定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品紅溶液檢驗SO2是否除凈→澄清石灰水檢驗CO2。
3.規(guī)范書寫重要反應
(1)用離子方程式回答下列問題。
①熱的燒堿溶液可以除硫,其原因是:
3S+6OH-2S2-+SO+3H2O。
②將SO2氣體通入到FeCl3溶液中,溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色,其原因是:
SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+。
③S2-和SO可以大量共存,但加入H2SO4后,則不能大量共存,其原因是:
2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O。
④將SO2通入到BaCl2溶液中無現象,若加入KNO3則有白色沉淀生成,其原因是:
3SO2+3Ba2++2NO+2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+。
(2)書寫下列反應的化學方程式。
①將H2S氣體通入到CuSO4溶液中。
H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4。
②將SO2通入H2S溶液中。
2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
③Cu和濃H2SO4混合加熱。
Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。
④C和濃H2SO4混合加熱。
C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
⑤實驗室利用Na2SO3和濃H2SO4制SO2。
Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+H2O+SO2↑。
二、硫酸的工業(yè)生產
工業(yè)上接觸法制硫酸的主要設備及生產流程如下圖:

各進口或出口物質的名稱為:
A:含硫礦石(如FeS2);B:爐渣;C:二氧化硫、氧氣、氮氣;D:尾氣(SO2、O2、N2)。
接觸法制硫酸分為三個階段:
生產階段
設備
主要反應
造氣
沸騰爐
S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
接觸氧化
接觸室
2SO2+O22SO3
SO3吸收
吸收塔
SO3+H2O===H2SO4

三、幾種常見的硫酸鹽
硫酸鹽
俗名
顏色
用途
2CaSO4·H2O
熟石膏
白色
作磨光粉、紙張?zhí)畛湮铩怏w干燥劑等
CaSO4·2H2O
生石膏
白色
塑像、模型、粉筆、醫(yī)療繃帶等
FeSO4·7H2O
綠礬
淺綠色
生產鐵系列凈水劑、補血劑等
CuSO4·5H2O
膽礬、藍礬
藍色
配“波爾多液”、鍍銅液
BaSO4
重晶石
白色
白色顏料、醫(yī)療上作“鋇餐”
KAl(SO4)2·12H2O
明礬
白色
凈水劑


題組一 SO2性質的多樣性
1.根據SO2通入不同溶液中的實驗現象,所得結論不正確的是(  )
選項
實驗
現象
結論
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
產生白色沉淀
SO2有還原性
B
H2S溶液
產生黃色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
產生膠狀沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3

答案 C
解析 FeCl3將SO2氧化成硫酸根離子,硫酸根離子與BaCl2反應生成硫酸鋇沉淀,該反應中二氧化硫被氧化,表現了還原性,故A正確;SO2與H2S反應生成S單質,該反應中SO2中+4價S元素被還原生成0價的單質S,二氧化硫被還原,作氧化劑,故B正確;酸性KMnO4溶液能夠氧化SO2,使溶液褪色,SO2表現了還原性,故C錯誤;Na2SiO3溶液中通入二氧化硫生成H2SiO3,說明亞硫酸的酸性較強,即酸性:H2SO3>H2SiO3,故D正確。
2.(2017·溫州市十校聯合體高一上學期期末聯考)向含有FeCl3、BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2,有白色沉淀生成,過濾,向濾液中滴入KSCN溶液時無明顯現象,由此得出的正確結論是(  )
A.白色沉淀是BaSO3
B.白色沉淀是BaSO4
C.白色沉淀是BaSO3、BaSO4的混合物
D.FeCl3全部被SO2氧化為FeCl2
答案 B
解析 向濾液中滴入KSCN溶液時無明顯現象,說明鐵離子被SO2還原,SO2被氧化為硫酸,白色沉淀是硫酸鋇,A錯誤,B正確;白色沉淀是硫酸鋇,沒有亞硫酸鋇,C錯誤;氯化鐵被SO2還原為氯化亞鐵,D錯誤。
3.(2017·磐安縣第二中學高一12月月考)下列五種有色溶液與SO2作用,均能褪色,其反應實質相同的是(  )
①品紅溶液 ②酸性KMnO4溶液?、垆逅、艿稳敕犹臒龎A溶液?、莸矸鄣馊芤?br /> A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.②③⑤
答案 D
解析 SO2使品紅溶液褪色,表現了漂白性; SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、淀粉碘溶液褪色,表現還原性;SO2使滴入酚酞的燒堿溶液褪色,SO2表現的是酸性氧化物的性質。所以,反應實質相同的是②③⑤,本題選D。
4.下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的是(  )

答案 B
解析 實驗室可用濃硫酸和銅在加熱條件下反應制備二氧化硫,二氧化硫密度比空氣大,可用向上排空氣法收集,具有漂白性,可使品紅溶液褪色,二氧化硫為酸性氧化物,可與堿反應,以此解答該題。稀硫酸和銅不反應,應用濃硫酸和銅反應制備二氧化硫氣體,故A項錯誤;二氧化硫具有漂白性,可使品紅溶液褪色,操作符合要求,可達到實驗目的,故B項正確;二氧化硫密度比空氣大,可用向上排空氣法收集,氣體應從長導管進入,故C項錯誤;二氧化硫不溶于飽和亞硫酸氫鈉溶液,應用氫氧化鈉溶液吸收尾氣,且要防止倒吸,故D項錯誤。

SO2的性質
SO2是一種無色、有刺激性氣味、有毒、易溶于水的氣體,主要具有以下化學性質:
(1)酸性氧化物的通性:
SO2可與水反應生成亞硫酸、與堿性氧化物反應生成亞硫酸鹽、與堿反應生成亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽。如SO2+H2OH2SO3、SO2+CaO===CaSO3、SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O和SO2+NaOH===NaHSO3。注意:SO2只能使紫色石蕊溶液變紅而不能褪色。
(2)還原性:可被O2、鹵素單質、HNO3、Fe3+、酸性KMnO4溶液等強氧化劑氧化。
(3)氧化性:氧化性比較弱,主要表現為與H2S反應:2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
(4)漂白性:使品紅溶液褪色,加熱后又恢復原色。利用此性質可判斷SO2的存在。
注意 SO2與CO2均是酸性氧化物,在通入澄清石灰水中時,現象相同,兩者可利用SO2的還原性和漂白性進行鑒別與除雜。
題組二 SO2和CO2的檢驗
5.下列溶液能夠區(qū)別SO2和CO2氣體的是(  )
①澄清的石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液?、苈人、萜芳t溶液
A.①②③ B.②③④
C.除①以外 D.全部
答案 C
解析 SO2和CO2都屬于酸性氧化物,它們都能與澄清石灰水反應生成不溶性的鹽,所以不能區(qū)別SO2和CO2;SO2具有氧化性,能將H2S氧化成單質硫(有淡黃色沉淀生成);SO2具有還原性,能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色);SO2具有漂白性,能使品紅溶液褪色,而CO2沒有該性質。所以可以用②③④⑤來區(qū)別SO2和CO2。
6.(2018·金華一中高一上學期第二次段考)現有混有少量SO2雜質的CO2氣體,請選用適當的實驗裝置,收集純凈干燥的CO2氣體。

(1)要達到實驗目的,按氣流從左到右,各接口連接順序正確的是________(填字母,下同)。
A.dcabh B.feabh C.feabg
(2)本實驗除去SO2的原理是利用SO2的__________。
A.氧化性 B.漂白性
C.還原性 D.酸性
(3)SO2與酸性高錳酸鉀反應的離子方程式是______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)B (2)C (3)5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+
解析 根據題中所給裝置,應將混有少量SO2雜質的CO2氣體通過酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫,然后用濃硫酸干燥,最后用向上排空氣法收集到純凈干燥的二氧化碳。(1)要達到實驗目的,按氣流從左到右,各接口連接順序正確的是feabh,選B。(2)本實驗除去SO2的原理是利用SO2的還原性,選C。(3)SO2與酸性高錳酸鉀反應的離子方程式是5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+。

檢驗SO2和CO2同時存在的一般流程
SO2和CO2都可使澄清的石灰水變渾濁,檢驗二者同時存在的一般流程為:
流程設計
檢驗SO2?除去SO2?檢驗SO2是否除盡?檢驗CO2
選用試劑
品紅溶液
酸性KMnO4溶液
品紅溶液
澄清的石灰水
預期現象
褪色
褪色
不褪色
變渾濁

題組三 SO2對環(huán)境的污染及治理
7.SO2是常見的大氣污染物之一,我國規(guī)定空氣中SO2含量不得超過0.02 mg·L-1,下列措施中能夠減少SO2排放量的是(  )
①用天然氣代替煤炭作民用燃料
②使用水煤氣或干餾煤氣作燃料
③硫酸廠使用V2O5作催化劑,提高SO2的轉化效率
④將塊狀煤粉碎,提高其燃燒效率
⑤在煤中加入石灰后燃用
⑥循環(huán)處理吸收塔放出的尾氣
A.①②③④⑤ B.①③⑤⑥
C.①②⑤⑥ D.②③④⑥
答案 C
8.形成酸雨的原理之一可簡示如下:含硫燃料AB硫酸。
回答下列問題:
(1)A物質的化學式為__________,B物質的化學式為________。
(2)三個反應中不屬于氧化還原反應的是________(填序號)。
(3)SO2中硫元素顯+4價,它可能降低到0價,利用這一性質可在工廠的煙道氣中通入合適的________(填“氧化劑”或“還原劑”)除去SO2,達到減小污染的目的。
(4)從環(huán)境保護的角度認為雨水的pH

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