考點(diǎn)一 氯及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用

[知識(shí)梳理]
一、氯氣的性質(zhì)
1.氯氣的物理性質(zhì)

顏色
狀態(tài)
氣味
密度
毒性
溶解性
特性
黃綠色
氣體
有刺激
性氣味
比空
氣大
有毒
能溶于水,1體積水約溶解2體積Cl2
易液化
2.從氯的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)氯氣的化學(xué)性質(zhì)——氧化性

依據(jù)氯氣的氧化性完成下列方程式:
(1)與金屬反應(yīng)
①Fe:2Fe+3Cl22FeCl3,棕紅色煙。
②Cu:Cu+Cl2CuCl2,棕黃色煙。
(2)與非金屬反應(yīng)
H2:H2+Cl22HCl,蒼白色火焰;
H2和Cl2的混合氣體光照時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。
(3)與還原性無(wú)機(jī)化合物反應(yīng)
①與碘化鉀溶液反應(yīng):Cl2+2I-===2Cl-+I(xiàn)2(填離子方程式)。
②與SO2水溶液反應(yīng):Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,Cl2+SO2+2H2O===4H++SO+2Cl-(填化學(xué)方程式和離子方程式)。
③與FeCl2溶液反應(yīng):Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-(填離子方程式)。
3.從化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)氯氣的化學(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。
(1)與水反應(yīng)
化學(xué)方程式:Cl2+H2OHCl+HClO;
離子方程式:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(2)與堿反應(yīng)
①與燒堿反應(yīng):Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(填化學(xué)方程式);
②制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(填化學(xué)方程式)。
4.從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì)
(1)氯水中存在三個(gè)平衡關(guān)系
①Cl2+H2OHCl+HClO
②HClO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)。
(3)Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡移動(dòng)的應(yīng)用

向氯水中
加入的物質(zhì)
(或改變的
條件)
濃度變化
平衡
移動(dòng)
的方向
應(yīng)用
可溶性氯
化物
c(Cl-)增大
左移
①用飽和食鹽水除Cl2中的HCl氣體
②用排飽和食鹽水法收集Cl2
鹽酸
c(H+)和c(Cl-)增大
左移
次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2
NaOH
c(H+)減小
右移
用NaOH溶液吸收多余Cl2
Ca(OH)2
c(H+)減小
右移
制漂白粉
CaCO3
c(H+)減小
右移
制高濃度的HClO溶液
光照
c(HClO)
減小
右移
氯水避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配
二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)
1.次氯酸

2.次氯酸鹽
(1)“84”消毒液
有效成分為NaClO,它與潔廁靈(主要成分為鹽酸)混合立即會(huì)產(chǎn)生氯氣,其離子方程式是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(2)漂白粉
①成分:漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,其中有效成分是Ca(ClO)2,其水溶液顯堿性,原因是ClO-+H2OHClO+OH-。
②漂白原理:在潮濕的空氣中能吸收CO2,化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓。

次氯酸和次氯酸鹽均具有強(qiáng)氧化性,故與I-、S2-、SO、Fe2+等還原性離子不能大量共存。ClO-不論是酸性還是堿性條件下都具有較強(qiáng)的氧化性,NO不同于ClO-,在酸性條件下NO具有強(qiáng)氧化性,與Fe2+、I-、S2-、SO不能大量共存,而在堿性條件下,NO與I-、S2-、SO可以大量共存。
[自主檢測(cè)]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)(2019·高考全國(guó)卷Ⅲ,12A)將Cl2通入碳酸鈉溶液中制取較高濃度的次氯酸溶液。(  )
(2)(2018·高考江蘇卷)KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應(yīng):3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO+3Cl-+4H++H2O。(  )
(3)(2017·高考江蘇卷)FeFeCl2Fe(OH)2所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化可以實(shí)現(xiàn)。(  )
(4)將Cl2與HCl混合氣體通過(guò)飽和食鹽水可得到純凈的Cl2。(  )
(5)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)。(  )
(6)氯氣可以使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色,但是實(shí)際起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸,而不是氯氣。(  )
(7)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LCl2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5NA。(  )
(8)“84”消毒液的消毒原理與H2O2相同,都是利用強(qiáng)氧化性。(  )
(9)漂白粉溶液在空氣中失效的離子方程式:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO。(  )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√ (9)×
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(shuō)明)。
答案:CaCO3和CaCl2 Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑,CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
3.根據(jù)下列裝置圖回答問(wèn)題:

(1)裝置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________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)裝置F的作用是___________________________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,觀察到裝置C中的現(xiàn)象是________________________________
________________________________________________________________________。
(5)裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)通入Cl2時(shí)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)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無(wú)漂白性,Cl2與水反應(yīng)生成的HClO有漂白性
(2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(3)吸收氯氣,防止污染環(huán)境
(4)溶液先變紅色,后褪色
(5)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(6)H2O+SO+Cl2===2H++SO+2Cl-

演練一 氯氣和氯水的性質(zhì)
1.氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì),它具有較強(qiáng)的氧化性。下列敘述中不正確的是(  )
A.紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒,生成棕黃色的煙
B.通常狀況下,干燥的氯氣能和Fe反應(yīng)
C.純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,集氣瓶瓶口呈現(xiàn)霧狀;光照H2和Cl2的混合氣體時(shí),因迅速化合而爆炸
D.氯氣能與水反應(yīng)生成HClO和HCl,久置氯水最終變?yōu)橄←}酸
解析:選B。Cl2與Fe反應(yīng)需要加熱,所以在通常狀況下,干燥的Cl2與Fe不反應(yīng)。
2.向新制氯水中加入少量下列物質(zhì),能增強(qiáng)溶液漂白能力的是(  )
A.碳酸鈣粉末 B.稀硫酸
C.氯化鈣溶液 D.二氧化硫水溶液
解析:選A。氯水中存在平衡:Cl2+H2OHCl+HClO。加入CaCO3粉末時(shí),CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,使平衡右移,c(HClO)增大,漂白能力增強(qiáng);加入稀硫酸,c(H+)增大,平衡左移,c(HClO)減??;C項(xiàng),相當(dāng)于加水稀釋,c(HClO)減小;D項(xiàng),Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4,平衡左移,c(HClO)減小。
3.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(shuō)明有Cl2存在
B.溶液呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說(shuō)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(shuō)明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水的淺黃綠色消失,說(shuō)明有HClO存在
解析:選B。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(guò)程中引入了Cl-,所以根據(jù)生成白色沉淀無(wú)法說(shuō)明氯水中是否存在Cl-;D項(xiàng),加入NaOH溶液時(shí)氯水的淺黃綠色消失,說(shuō)明其中有Cl2存在。

氯水的組成及性質(zhì)在應(yīng)用中的常見(jiàn)誤區(qū)
(1)氯水中因HClO見(jiàn)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(wú)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,且1molCl2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA。
(3)Cl2盡管有較強(qiáng)的氧化性,但沒(méi)有漂白性,氯水具有漂白性是因?yàn)镃l2與水反應(yīng)生成了具有強(qiáng)氧化性的HClO。
(4)ClO-與Fe2+、I-、S2-、HS-、SO等離子因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。
演練二 氯的含氧酸鹽和含氯消毒劑(熱點(diǎn))
4.(1)[2018·高考全國(guó)卷Ⅲ,27(2)改編]在KClO3氧化I2制備KIO3工藝中“酸(HCl)化反應(yīng)”的產(chǎn)物為KH(IO3)2、Cl2和KCl,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)(2017·高考江蘇卷)NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)①NaClO2中Cl的化合價(jià)為_(kāi)_______。
②利用NaClO3、硫酸和SO2制備ClO2,反應(yīng)中有副產(chǎn)物NaHSO4生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③少量的ClO2尾氣可用雙氧水和氫氧化鈉溶液吸收,產(chǎn)物之一為NaClO2,其氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是________。
(4)①NaClO2的化學(xué)名稱為_(kāi)_______。
②NaClO2溶液是脫硝反應(yīng)的吸收劑,其與NO反應(yīng)生成的產(chǎn)物之一為NO的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨(又稱肼,N2H4,無(wú)色液體),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)ClO2是一種優(yōu)良的消毒劑,可用氯酸鈉和雙氧水在酸性條件下制備,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______NaClO3+________H2O2+H2SO4===________ClO2↑+________O2↑+Na2SO4+________。
答案:(1)I2+2KClO3+HCl===KH(IO3)2+Cl2↑+KCl
(2)4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑
(3)①+3?、?NaClO3+SO2+H2SO4===2NaHSO4+2ClO2?、?∶1 O2
(4)①亞氯酸鈉 ②4NO+3ClO+4OH-===4NO+2H2O+3Cl-
(5)NaClO+2NH3===N2H4+NaCl+H2O
(6)2 1 2 1 2H2O

(1)含氯消毒劑的共同特點(diǎn)是利用本身的強(qiáng)氧化性,或與水反應(yīng)產(chǎn)生HClO,殺滅具有生命活性的微生物。解答這類題目,一般要從氧化性、得電子數(shù)目以及平衡移動(dòng)等角度分析思考。
(2)ClO2主要表現(xiàn)氧化性,做氧化劑時(shí)本身被還原為Cl-,可做消毒劑、漂白劑。 
 考點(diǎn)二 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

[知識(shí)梳理]
實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置由發(fā)生裝置、凈化裝置、收集裝置以及尾氣吸收裝置組成。以Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法為例(見(jiàn)下圖):

(1)反應(yīng)原理:用MnO2(或其他強(qiáng)氧化劑,如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等)氧化濃鹽酸。
MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,該反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
其他制取Cl2的反應(yīng)原理:
①16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑;
②6HCl(濃)+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑;
③4HCl+Ca(ClO)2===CaCl2+2H2O+2Cl2↑。
(2)制備裝置類型:固體+液體氣體
(3)凈化方法:用飽和食鹽水除去HCl氣體,再用濃硫酸除去水蒸氣。
(4)收集氣體:向上排空氣法或排飽和食鹽水法。
(5)尾氣吸收:用強(qiáng)堿溶液(如NaOH溶液)吸收,不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小,溶液濃度低,吸收不完全。
(6)驗(yàn)滿方法:將濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的集氣瓶瓶口,觀察到試紙立即變藍(lán),則證明已集滿;或?qū)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的集氣瓶瓶口,觀察到試紙先變紅后褪色,則證明已集滿。
[自主檢測(cè)]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)含4molHCl的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng),可制備22.4LCl2。(  )
(2)必須用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制Cl2,因?yàn)橄←}酸與MnO2不反應(yīng)。(  )
(3)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl氣體。(  )
(4)用濃硫酸或堿石灰干燥Cl2。(  )
(5)可用排飽和食鹽水法收集Cl2。(  )
(6)常用飽和石灰水吸收尾氣中的Cl2。(  )
(7)用干燥的淀粉-碘化鉀試紙檢驗(yàn)Cl2是否收集滿。(  )
(8)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時(shí),為防止倒吸,導(dǎo)氣管不能伸入液面以下。(  )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)×
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)_____________________________________________________________________。
答案:(1)ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
(2)ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
(3)2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
3.(規(guī)范簡(jiǎn)答題)下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡(jiǎn)易裝置。思考裝置B、C、D的作用分別是:

(1)B_____________________________________________________________________;
(2)C____________________________________________________________________;
(3)D____________________________________________________________________。
答案:(1)向上排空氣法收集氯氣 (2)安全瓶作用,防止裝置D中的液體倒吸入裝置B中 (3)吸收尾氣,防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境

演練一 制取氯氣相關(guān)儀器的連接及實(shí)驗(yàn)操作
1.(教材改編題)實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2時(shí),有如下操作:①連好裝置,檢查氣密性;②緩緩加熱;③加入MnO2粉末;④從裝有濃鹽酸的分液漏斗中加入濃鹽酸;⑤將多余氯氣用NaOH溶液吸收;⑥用向上排空氣法收集氯氣。操作順序正確的是(  )
A.①②③④⑥⑤ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
解析:選D。制取氯氣的正確操作步驟:先連接裝置、檢查氣密性,然后裝入藥品:先向燒瓶中裝入二氧化錳,再向分液漏斗中裝入濃鹽酸,下一步進(jìn)行加熱制取、收集氯氣,由于氯氣有毒,最后需要進(jìn)行尾氣吸收處理,故正確的操作順序?yàn)棰佗邰堍冖蔻荨?br /> 2.實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如圖。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置,其中錯(cuò)誤的是(  )

A.①②④ B.①②③
C.①③④ D.②③④
解析:選D。②除HCl氣體應(yīng)用飽和NaCl溶液,③洗氣瓶干燥應(yīng)從長(zhǎng)管進(jìn)氣,短管出氣,④尾氣吸收應(yīng)用NaOH溶液。
3.(2020·綿陽(yáng)中學(xué)月考)氯氣是一種重要的工業(yè)原料。資料顯示:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O。某學(xué)習(xí)小組利用此原理設(shè)計(jì)如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì):

(1)在該實(shí)驗(yàn)中,甲部分的裝置是________(填字母)。

(2)乙裝置中FeCl2溶液與Cl2反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙裝置中通入少量Cl2,可制得某種生活中常用的漂白、消毒的物質(zhì)。已知碳酸的酸性強(qiáng)于次氯酸,則丙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)該實(shí)驗(yàn)存在明顯的缺陷,改進(jìn)的方法是____________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)c (2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(3)Cl2+2Na2CO3+H2O===NaCl+NaClO+2NaHCO3
(4)在丙裝置后連接一個(gè)盛有氫氧化鈉溶液的尾氣處理裝置

實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸制取Cl2時(shí)的注意事項(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(guò)高,以減少HCl的揮發(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)槭宜泻珻a(OH)2的量少,吸收不完全?!?br /> 演練二 含氯化合物的制備
4.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(shuō)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Cl2O
D.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:選C。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;裝置⑤是收集Cl2O,所以溫度低于3.8℃,此時(shí)氯氣呈氣態(tài),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Cl2O與橡膠管接觸發(fā)生燃燒和爆炸,D項(xiàng)正確。
5.某同學(xué)設(shè)計(jì)用如圖所示裝置制備少量的AlCl3(易水解)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )

A.裝置B中所裝試劑為飽和NaCl溶液,其作用是除去氯氣中的HCl氣體
B.裝置C和F中的試劑均為濃硫酸,其作用是防止水蒸氣進(jìn)入裝置E中
C.用50mL12mol·L-1的鹽酸與足量的MnO2反應(yīng),所得氯氣可以制取26.7gAlCl3
D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈,待裝置中充滿黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃D處的酒精燈
解析:選C。裝置A制得的氯氣中含有HCl氣體和水蒸氣,先通過(guò)飽和食鹽水除去HCl氣體,再通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣,A項(xiàng)正確;裝置D為AlCl3的制備裝置,裝置E為AlCl3的收集裝置,由于AlCl3易水解,故裝置C、F中濃硫酸的作用是防止水蒸氣進(jìn)入裝置E,B項(xiàng)正確;MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃鹽酸變?yōu)橄←}酸,反應(yīng)停止,故50mL12mol·L-1的鹽酸與足量MnO2反應(yīng),制得的氯氣的物質(zhì)的量小于0.15mol,根據(jù)2Al+3Cl22AlCl3,生成的AlCl3的物質(zhì)的量小于0.10mol,質(zhì)量小于133.5g·mol-1×0.10mol=13.35g,C項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中先點(diǎn)燃A處的酒精燈,使產(chǎn)生的氯氣排盡裝置中的氧氣,再點(diǎn)燃D處的酒精燈,防止D處加熱時(shí)鋁和氧氣發(fā)生反應(yīng),D項(xiàng)正確。
 考點(diǎn)三 鹵素的性質(zhì)及X-的檢驗(yàn)

[知識(shí)梳理]
一、鹵素的提取
1.氯的提取——氯堿工業(yè)
海水―→粗鹽飽和食鹽水
化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
2.海水中提取溴
(1)提取流程

(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
①2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2;
②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4;
③2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
3.海帶中提取碘
(1)提取流程

(2)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。
二、鹵素的性質(zhì)
1.溴、碘單質(zhì)的物理性質(zhì)比較

物理性質(zhì)
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(jī)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(lán)
2.氯、溴、碘單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)比較
(1)與堿溶液反應(yīng),如與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)生成金屬鹵化物,如與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+X22NaX(X=Cl、Br、I)。
②氧化性強(qiáng)弱順序是Cl2>Br2>I2,陰離子的還原性強(qiáng)弱順序是Cl-I2
解析:選D。高錳酸鉀和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣,反應(yīng)的離子方程式為16H++10Cl-+2MnO===2Mn2++5Cl2↑+8H2O,A正確;氯氣將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,鐵離子遇到硫氰化鉀溶液顯紅色,發(fā)生的反應(yīng)為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,F(xiàn)e3++3SCN-===Fe(SCN)3,B正確;氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,遇到石蕊溶液先變紅后褪色,C正確;氯氣和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)色,氯氣和溴化鉀反應(yīng)生成溴單質(zhì),溶液變橙色,上述反應(yīng)說(shuō)明氯氣的氧化性大于碘單質(zhì)和溴單質(zhì),但不能說(shuō)明溴單質(zhì)的氧化性大于碘單質(zhì),D錯(cuò)誤。
演練二 海水資源的開(kāi)發(fā)
4.(2020·鳳陽(yáng)高三月考)海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源,下圖為海水利用的部分過(guò)程。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(  )

A.制取NaHCO3的反應(yīng)是利用其溶解度小于NaCl和NH4Cl
B.①粗鹽提純中除去雜質(zhì)離子Mg2+、Ca2+、SO時(shí),必須先除Ca2+后除SO
C.在③④⑤步驟中,溴元素均被氧化
D.工業(yè)上通過(guò)電解飽和MgCl2溶液制取金屬鎂
解析:選A。制取NaHCO3的反應(yīng)是利用其溶解度比較小,A項(xiàng)正確;先用過(guò)量的氯化鋇除去SO,再用碳酸鈉除去Ca2+及Ba2+,所以應(yīng)先除SO后除Ca2+,B項(xiàng)錯(cuò)誤;第③⑤步驟中,溴元素被氧化,第④步驟中,發(fā)生反應(yīng)Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4,溴元素被還原,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電解飽和MgCl2溶液制得的是Mg(OH)2、Cl2和H2,工業(yè)上通過(guò)電解熔融狀態(tài)的MgCl2制取金屬鎂,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.根據(jù)下圖海水綜合利用的工藝流程圖,判斷下列說(shuō)法正確的是(  )

已知:MgCl2·6H2O受熱生成Mg(OH)Cl和HCl氣體等。
A.過(guò)程①的粗鹽提純是物理過(guò)程,過(guò)程②通過(guò)氧化還原反應(yīng)可產(chǎn)生兩種單質(zhì)
B.在過(guò)程③中將MgCl2·6H2O灼燒即可制得無(wú)水MgCl2
C.過(guò)程⑤反應(yīng)后溶液呈強(qiáng)酸性,生產(chǎn)中需解決其對(duì)設(shè)備的腐蝕問(wèn)題
D.在過(guò)程④⑥反應(yīng)中每氧化0.2molBr-需要消耗2.24LCl2
解析:選C。過(guò)程①中除去Mg2+、CO和SO需要用化學(xué)方法,A錯(cuò)誤;根據(jù)已知信息可知,B錯(cuò)誤;過(guò)程⑤發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2H2O+Br2===H2SO4+2HBr,溶液呈強(qiáng)酸性,C正確;每氧化0.2molBr-需要消耗0.1molCl2,但不一定是2.24L,D錯(cuò)誤。

由于海水中鈉、鎂、溴、碘都以化合態(tài)形式存在且含量較低,所以需要先富集再提取,提取過(guò)程要通過(guò)氧化還原反應(yīng)將元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)。因此題目中常涉及:
(1)物質(zhì)的分離、提純操作,如結(jié)晶、過(guò)濾、萃取和分液等;
(2)氧化還原反應(yīng)、電解原理等理論的應(yīng)用?!?br />
1.(2019·高考江蘇卷)下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是(  )
A.Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化
B.MnO2和稀鹽酸反應(yīng)制取Cl2
C.SO2與過(guò)量氨水反應(yīng)生成(NH4)2SO3
D.室溫下Na與空氣中O2反應(yīng)制取Na2O2
解析:選C。A項(xiàng),常溫下,F(xiàn)e在濃硝酸中會(huì)發(fā)生鈍化,錯(cuò)誤;B項(xiàng),MnO2與濃鹽酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成Cl2,與稀鹽酸不反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),氨水過(guò)量,SO2與NH3·H2O發(fā)生反應(yīng)生成(NH4)2SO3,正確;D項(xiàng),室溫下,Na與空氣中O2反應(yīng)生成Na2O,錯(cuò)誤。
2.(高考選項(xiàng)組合)下列說(shuō)法不正確的是(  )
A.(2018·高考全國(guó)卷Ⅱ,7B)漂白粉可用于生活用水的消毒
B.(2018·高考北京卷改編)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)
C.(2018·高考海南卷)氯水具有較強(qiáng)的氧化性,可用于漂白紙張、織物等
D.(2017·高考全國(guó)卷Ⅲ,9B)清洗碘升華實(shí)驗(yàn)所用試管,先用酒精清洗,再用水清洗
解析:選B。B項(xiàng),紅色褪去是HClO表現(xiàn)強(qiáng)氧化性;D項(xiàng),碘易溶于酒精,可用酒精清洗碘,又由于酒精能與水以任意比例互溶,再用水清洗即可洗凈。
3.(2017·高考北京卷)下列變化中,氣體被還原的是(  )
A.二氧化碳使Na2O2固體變白
B.氯氣使KBr溶液變黃
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀
解析:選B。二氧化碳與過(guò)氧化鈉反應(yīng),過(guò)氧化鈉中氧元素化合價(jià)既有升高又有降低,二氧化碳中的碳元素和氧元素化合價(jià)都不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤;溶液變黃說(shuō)明有溴單質(zhì)生成,反應(yīng)后溴元素化合價(jià)升高,溴離子被氧化,氯氣被還原,B項(xiàng)正確;乙烯與溴的反應(yīng)是加成反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;氨與氯化鋁溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,是復(fù)分解反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.(2018·高考江蘇卷)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2為原料可制備N2H4·H2O(水合肼)和無(wú)水Na2SO3,其主要實(shí)驗(yàn)流程如下:

已知:①Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O是放熱反應(yīng)。
②N2H4·H2O沸點(diǎn)約118℃,具有強(qiáng)還原性,能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。
(1)步驟Ⅰ制備NaClO溶液時(shí),若溫度超過(guò)40℃,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3和NaCl,其離子方程式為_(kāi)_____________________________________________;實(shí)驗(yàn)中控制溫度除用冰水浴外,還需采取的措施是__________________。
(2)步驟Ⅱ合成N2H4·H2O的裝置如圖所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40℃以下反應(yīng)一段時(shí)間后,再迅速升溫至110℃繼續(xù)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)滴液漏斗滴加的溶液是________;使用冷凝管的目的是
________________________________________________________________________。
解析:(1)由題給條件,反應(yīng)物為Cl2和NaOH,生成物為NaClO3、NaCl和H2O,根據(jù)離子方程式書寫規(guī)則、原子守恒、電荷守恒以及得失電子守恒得該反應(yīng)的離子方程式為3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O;Cl2與堿反應(yīng)放熱,所以要控制溫度還需采取的措施是緩慢通入氯氣。(2)步驟Ⅱ是尿素和次氯酸鈉反應(yīng)合成水合肼,由題給信息水合肼能與次氯酸鈉劇烈反應(yīng)可知,滴液漏斗中盛裝的是次氯酸鈉堿性溶液;水合肼沸點(diǎn)約為118℃,題給實(shí)驗(yàn)反應(yīng)溫度為110℃,故使用冷凝管的目的是減少水合肼的揮發(fā)。
答案:(1)3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O 緩慢通入Cl2
(2)NaClO堿性溶液 減少水合肼的揮發(fā)

一、選擇題
1.化學(xué)來(lái)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(wú)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:選B。A項(xiàng),活性炭具有吸附性,可以吸附氯氣,若同時(shí)使用,漂白效果會(huì)減弱,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,不能用pH試紙測(cè)定氯水的pH,錯(cuò)誤;D項(xiàng),不能混用的原因是“84”消毒液中的NaClO與潔廁靈中的HCl反應(yīng)生成Cl2,錯(cuò)誤。
2.(2020·常德高三調(diào)研)下列說(shuō)法正確的是(  )
①氯氣的性質(zhì)活潑,它與氫氣混合后立即發(fā)生爆炸
②實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí),為了防止環(huán)境污染,多余的氯氣可以用氫氧化鈣溶液吸收
③新制氯水的氧化性強(qiáng)于久置氯水的
④檢驗(yàn)HCl氣體中是否混有Cl2的方法是將氣體通入硝酸銀溶液中
⑤除去HCl氣體中的Cl2,可將氣體通入飽和食鹽水中
A.①②③ B.②③④
C.③ D.③⑤
解析:選C。氯氣與氫氣混合,達(dá)到爆炸極限,在光照的條件下才能發(fā)生爆炸,①錯(cuò);氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)含量少,實(shí)驗(yàn)中常用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣,②錯(cuò);HCl氣體與AgNO3溶液反應(yīng)也可產(chǎn)生沉淀,④錯(cuò);將HCl、Cl2通入飽和食鹽水中,除去的是HCl氣體,而不是Cl2,⑤錯(cuò)。
3.(2020·房山高三模擬)Cl2是一種重要的工業(yè)原料,液氯儲(chǔ)存區(qū)貼有的說(shuō)明卡如下:

包裝
鋼瓶
儲(chǔ)運(yùn)要求
遠(yuǎn)離金屬粉末、氨、烴類、醇類物質(zhì);設(shè)置氯氣檢測(cè)儀
泄漏處理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解釋事實(shí)的方程式不正確的是(  )
A.電解飽和食鹽水制取Cl2:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
B.氯氣用于自來(lái)水消毒:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
C.濃氨水檢驗(yàn)泄漏的氯氣,產(chǎn)生白煙:8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2
D.氯氣“泄漏處理”中NaHSO3溶液的作用:HSO+Cl2+H2O===SO+3H++2Cl-
解析:選B。A.電解飽和食鹽水制取Cl2,反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,選項(xiàng)A正確;B.氯氣用于自來(lái)水消毒,反應(yīng)的離子方程式為Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,選項(xiàng)B不正確;C.濃氨水檢驗(yàn)泄漏的氯氣,產(chǎn)生白煙,反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2,選項(xiàng)C正確;D.氯氣“泄漏處理”中用NaHSO3溶液吸收氯氣,反應(yīng)的離子方程式為HSO+Cl2+H2O===SO+3H++2Cl-,選項(xiàng)D正確。
4.下列有關(guān)鹵素的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.從HF、HCl、HBr、HI酸性遞增的事實(shí),可推出F、Cl、Br、I的非金屬性遞增的規(guī)律
B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱,還原性依次增強(qiáng)
C.淀粉-碘化鉀溶液在空氣中變藍(lán):4I-+O2+2H2O===2I2+4OH-
D.碘在碘化鉀溶液中的溶解度大于在純水中的溶解度
解析:選A。元素的非金屬性強(qiáng)弱與其對(duì)應(yīng)的氫化物溶液的酸性強(qiáng)弱無(wú)關(guān),可根據(jù)其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱進(jìn)行比較,A錯(cuò)誤;I2在KI溶液中存在平衡I2+I(xiàn)-I,可使其溶解度增大,D正確。
5.(2020·通化高三調(diào)研)氯胺(NH2Cl)是一種長(zhǎng)效緩釋有機(jī)氯消毒劑,有強(qiáng)氧化性,其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4~5倍。下列有關(guān)氯胺的說(shuō)法一定不正確的是(  )
A.氯胺的水解產(chǎn)物為NH2OH(羥氨)和HCl
B.氯胺的電子式為
C.氯胺中氯元素的化合價(jià)為+1價(jià)
D.氯胺的消毒原理與漂白粉相似
解析:選A。NH2Cl+H2ONH3+HClO,反應(yīng)生成的HClO能殺菌消毒。該水解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),HClO殺菌后濃度減小,平衡向右移動(dòng),氯胺轉(zhuǎn)化成HClO;相反,當(dāng)HClO濃度較高時(shí),平衡向左移動(dòng),轉(zhuǎn)化為氯胺,相當(dāng)于暫時(shí)“貯存”,避免其分解損失,這樣就延長(zhǎng)了消毒時(shí)間。
6.下列裝置不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?  )

A.用裝置甲制取氯氣
B.用裝置乙制取單質(zhì)溴
C.用裝置丙蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O
D.用裝置丁分離苯和KBr溶液
解析:選C。MnCl2屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,加熱時(shí)MnCl2易發(fā)生水解,得不到MnCl2·4H2O,C項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br /> 7.(2020·齊齊哈爾五校期末聯(lián)考)二氧化氯(ClO2)是國(guó)際上公認(rèn)的安全、無(wú)毒的綠色消毒劑,對(duì)酸性污水中的Mn2+也有明顯的去除效果,其反應(yīng)原理為ClO2+Mn2+―→MnO2↓+Cl-(部分反應(yīng)物和產(chǎn)物省略、未配平),下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是(  )
A.工業(yè)上可用更為廉價(jià)的Cl2來(lái)代替ClO2
B.利用該原理處理含Mn2+的污水后溶液的pH增大
C.該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶5
D.理論上處理含1molMn2+的污水,需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的ClO28.96L
解析:選D。氯氣是有毒氣體,所以不能代替ClO2,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;用ClO2處理酸性污水中的Mn2+,反應(yīng)的離子方程式為2ClO2+5Mn2++6H2O===5MnO2↓+2Cl-+12H+,所以處理后溶液的pH減小,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為MnO2,還原產(chǎn)物為Cl-,由反應(yīng)的離子方程式可知,二者的物質(zhì)的量之比為5∶2,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;由反應(yīng)的離子方程式可知,處理1 mol Mn2+,需要 mol ClO2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為8.96L,故D項(xiàng)正確。
8.下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是(  )

選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
用雙氧水滴定淀粉-KI溶液
溶液變藍(lán)
達(dá)到滴定終點(diǎn)
B
向食用加碘鹽中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4,振蕩,靜置
下層呈紫紅色
該食用加碘鹽中含有KIO3
C
用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙鑒別NO2、溴蒸氣
試紙變藍(lán)
該氣體為溴蒸氣
D

最后試管有淺黃色沉淀
該有機(jī)物中含有溴原子
解析:選B。A項(xiàng),淀粉-KI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(wú)法判定終點(diǎn),實(shí)驗(yàn)不合理,錯(cuò)誤;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溶于水變?yōu)橄跛?,硝酸具有?qiáng)氧化性,也可使淀粉-KI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.(SCN)2稱為擬鹵素,將幾滴KSCN溶液加入酸性的含有Fe3+的溶液中,溶液變?yōu)榧t色,將該紅色溶液分為兩份:①向其中一份溶液中加入適量KMnO4溶液,紅色褪去;②向另一份溶液中通入SO2,紅色也褪去。下列說(shuō)法中不正確的是(  )
A.Fe3+與SCN-反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
B.②中紅色褪去的原因是SO2將SCN-還原
C.①中現(xiàn)象說(shuō)明SCN-與Cl-相似,有還原性
D.SCN-在適當(dāng)條件下可被氧化劑氧化為(SCN)2
解析:選B。A項(xiàng),F(xiàn)e3+與SCN-的反應(yīng)為絡(luò)合反應(yīng),離子方程式為Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,故A正確;B項(xiàng),②中紅色褪去的原因是發(fā)生2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++4H++SO,使平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3逆向移動(dòng),紅色消失,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng),SCN-與Cl-均可失去電子,具有還原性,故C正確;D項(xiàng),高錳酸鉀可氧化氯離子生成氯氣,則SCN-在適當(dāng)條件下也可被氧化劑氧化生成(SCN)2,故D正確。
10.(2020·莆田九中調(diào)研)ClO2和NaClO2均具有漂白性,工業(yè)上由ClO2氣體制取NaClO2固體的工藝流程如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )

A.通入的空氣可將發(fā)生器中產(chǎn)生的ClO2全部驅(qū)趕到吸收器中
B.吸收器中生成NaClO2的離子方程式為2ClO2+H2O2===2ClO+2H++O2↑
C.步驟a的操作包括過(guò)濾、洗滌和干燥
D.工業(yè)上將ClO2氣體制成NaClO2固體,其主要目的是便于貯存和運(yùn)輸
解析:選B。在ClO2發(fā)生器中產(chǎn)生ClO2氣體,通入空氣,可以將其吹入吸收器中進(jìn)行吸收,A正確;吸收器中加入了氫氧化鈉濃溶液,顯然其中的反應(yīng)不可能得到氫離子,B錯(cuò)誤;冷卻結(jié)晶得到NaClO2固體后,應(yīng)該經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品,C正確;氣體的貯存和運(yùn)輸都遠(yuǎn)比固體困難,所以將ClO2氣體制成NaClO2固體的主要目的是便于貯存和運(yùn)輸,D正確。
二、非選擇題
11.ICl(氯化碘)是紅棕色液體,熔點(diǎn)為13.9℃,沸點(diǎn)為97.4℃,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?wèn)題:

(1)檢查A裝置氣密性的方法為_(kāi)____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)上述裝置,按氣流方向連接的順序?yàn)開(kāi)_______(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_(kāi)______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)C裝置的作用是_________________________________________________________。
(4)E裝置中的物質(zhì)反應(yīng)時(shí)需放在水浴中,控制溫度大約40℃,其目的是________________________________________________________________________。
(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;②打開(kāi)分液漏斗活塞;③關(guān)閉分液漏斗活塞;④停止加熱E裝置,充分冷卻;⑤水浴加熱E裝置。
請(qǐng)按正確的順序填入上述步驟的序號(hào):________。
(6)在A裝置后可連接如圖所示裝置,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_(kāi)____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(2)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(guò)飽和食鹽水除去氯化氫,再通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣,得到干燥純凈的氯氣,氯氣進(jìn)入E裝置中,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B裝置,最后多余的尾氣被堿液吸收,則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。
(5)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(kāi)分液漏斗活塞,反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行;用水浴法給E裝置加熱;反應(yīng)結(jié)束后,停止加熱E裝置,充分冷卻,待溫度降到室溫后,關(guān)閉分液漏斗活塞;則正確的實(shí)驗(yàn)步驟為①②⑤④③。
(6)在A裝置后可連接如題圖所示的裝置,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉分液漏斗活塞后,關(guān)閉K,該裝置可以用來(lái)儲(chǔ)存多余的Cl2,避免其釋放到空氣中污染空氣。
(7)ICl易發(fā)生水解,與水反應(yīng)生成HCl和HIO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為ICl+H2OHIO+HCl。
答案:(1)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,松開(kāi)手后,有一段水柱倒吸入導(dǎo)管,說(shuō)明A裝置氣密性良好(答案合理即可)
(2)ACBEBD MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)除去Cl2中混有的HCl氣體
(4)減少I2的升華和ICl的揮發(fā)
(5)①②⑤④③
(6)儲(chǔ)存多余的Cl2
(7)ICl+H2OHIO+HCl
12.溴和碘的提取方法有多種,試解決下列問(wèn)題。
Ⅰ.全球海水中溴的儲(chǔ)藏量豐富,約占地球溴總儲(chǔ)藏量的99%,故溴有“海洋元素”之稱,海水中溴含量為65mg/L??諝獯党龇üに囀悄壳啊昂K徜濉钡淖钪饕椒ㄖ?。其工藝流程如下:

(1)寫出步驟③的離子方程式:________________________________________________。
(2)步驟⑤的蒸餾過(guò)程中,溫度應(yīng)控制在80~90℃,溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于生產(chǎn)。實(shí)驗(yàn)室里蒸餾所用的主要儀器名稱為_(kāi)_______,為控制溫度,最好采用的加熱方式為_(kāi)_______;溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物,可利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離,分離儀器的名稱是________。
(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯氣,因此在步驟⑤中可將蒸餾產(chǎn)生的氣體通過(guò)________(填試劑名稱)溶液,以除去氯氣。
(4)步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是____________________________。
(5)提取溴單質(zhì),采用蒸餾“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸餾“溴水混合物Ⅰ”,請(qǐng)說(shuō)明原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

向含碘廢液中加入稍過(guò)量的Na2SO3溶液,將廢液中的I2還原為I-,其離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________;
該操作將I2還原為I-的目的是______________________________________________。
操作X的名稱為_(kāi)_______。
解析:Ⅰ.從海水中提取溴,一般要經(jīng)過(guò)濃縮、氧化、提取三個(gè)步驟。步驟①發(fā)生的反應(yīng)是Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,生成的溴仍溶解在海水中,根據(jù)溴的沸點(diǎn)比水低的性質(zhì),可以鼓入熱空氣(步驟②),使它隨熱空氣一起揮發(fā)出來(lái),再用SO2吸收(步驟③):Br2+SO2+2H2O===4H++2Br-+SO,這樣可以得到較大濃度的含Br-的溶液,進(jìn)一步用氯氣氧化(步驟④),得到Br2,然后蒸餾便得到液溴。
Ⅱ.SO將I2單質(zhì)還原為I-,自身被氧化為SO,離子方程式為SO+I(xiàn)2+H2O===2I-+SO+2H+,該操作可使溶于CCl4中的碘進(jìn)入水層。
答案:Ⅰ.(1)Br2+SO2+2H2O===4H++2Br-+SO
(2)蒸餾燒瓶 水浴加熱 分液漏斗
(3)溴化鐵(或其他含Br-的鹽類物質(zhì))
(4)酸化可抑制Cl2與水反應(yīng)
(5)將“溴水混合物Ⅰ”轉(zhuǎn)變?yōu)椤颁逅旌衔铫颉笔荁r2的濃縮過(guò)程,可提高效率,減少能耗,降低成本
Ⅱ.SO+I(xiàn)2+H2O===2I-+SO+2H+ 使溶于CCl4中的碘進(jìn)入水層 分液




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