氯溴碘及其化合物

考點(diǎn)一氯氣及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用

1.判斷正誤,正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“?”。(1)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

()(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()(3)Cl2與水反應(yīng)的離子方程式:Cl2+H2O

2H++Cl-+ClO-

()(4)Cl2通入NaOH溶液中反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-

Cl-+ClO-+H2O

()?√√?(5)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

()(6)“84”消毒液的消毒原理與H2O2的相同,都是利用強(qiáng)氧化性

()(7)漂白粉溶于水后形成的溶液在空氣中失效的離子方程式:ClO-+CO2+H2O

HClO+HC

()?√?2.應(yīng)用氯水中存在的平衡解釋下列問(wèn)題。(1)氯水為什么要現(xiàn)用現(xiàn)配?實(shí)驗(yàn)室中怎樣保存氯水?

次氯酸不穩(wěn)定,見(jiàn)光分解,2HClO

2HCl+O2↑,久置氯水最終變成稀鹽

酸。氯水保存在棕色試劑瓶中并放置在陰暗處

。(2)為什么要用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl氣體?

在氯水中存在:Cl2+H2O

H++Cl-+HClO,在飽和食鹽水中Cl-的濃度較大,

平衡逆向移動(dòng),減少氯氣的消耗

。(3)怎樣利用氯水制備較濃的次氯酸溶液?為什么?

往氯水中加入CaCO3;加入CaCO3,CaCO3與鹽酸反應(yīng),促進(jìn)Cl2+H2O

H++

Cl-+HClO平衡正向移動(dòng),同時(shí)酸性H2CO3>HClO,HClO與CaCO3不反應(yīng),可以制

備較濃的次氯酸溶液

。

1.氯氣的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度毒性溶解性①

黃綠色

氣體②

刺激性

比空氣③

大

有毒常溫下,1體積水溶解④

2

體積Cl2提醒:聞氯氣氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動(dòng),使極少量的Cl2飄進(jìn)鼻孔。(2)化學(xué)性質(zhì)A.與金屬反應(yīng):與變價(jià)金屬反應(yīng)生成高價(jià)金屬氯化物。a.與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式:⑤

2Na+Cl2

2NaCl

?，F(xiàn)象:劇烈燃燒,有⑥

白煙

(NaCl小顆粒)生成。b.與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式:⑦

Cu+Cl2

CuCl2

?，F(xiàn)象:紅熱的銅絲劇烈燃燒,生成⑧

棕黃

色的煙(CuCl2小顆粒),溶于水呈⑨

綠

色,逐漸加水稀釋,溶液顏色經(jīng)歷⑩

綠色

→

淺綠色

→淺藍(lán)色的變化。c.與鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式:

2Fe+3Cl2

2FeCl3

。現(xiàn)象:鐵絲燃燒,生成

棕

色的

煙

(FeCl3小顆粒),溶于水得

黃

色溶液。B.與非金屬反應(yīng)與H2反應(yīng):H2+Cl2

2HCl。

C.與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)(寫(xiě)離子方程式)a.氯氣與KI溶液:

Cl2+2I-

I2+2Cl-

。b.氯氣與FeCl2溶液:

2Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-

。c.向氯水中通SO2:

SO2+Cl2+2H2O

4H++2Cl-+S

。D.與H2O反應(yīng)化學(xué)方程式:

Cl2+H2O

HCl+HClO

。離子方程式:

Cl2+H2O

H++Cl-+HClO

(Cl2既是氧化劑又是還原劑)。E.與強(qiáng)堿的反應(yīng)2NaOH+Cl2

NaCl+NaClO+H2O。離子方程式:

Cl2+2OH-

Cl-+ClO-+H2O

。2.氯的重要化合物(1)次氯酸(HClO)a.弱酸性:比碳酸酸性

弱

,電離方程式為

HClO

H++ClO-

。b.不穩(wěn)定性:見(jiàn)光易分解,化學(xué)方程式為

2HClO

2HCl+O2↑

,氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配,保存在

棕

色試劑瓶中。c.強(qiáng)氧化性:能使有色布條褪色,能殺菌、消毒,用作漂白劑、消毒劑。(2)漂白粉a.制取原理:

2Cl2+2Ca(OH)2

CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

。b.漂白粉的主要成分是

Ca(ClO)2和CaCl2

,有效成分是

Ca(ClO)2

。c.水解呈

堿

性,其水解的離子方程式為

ClO-+H2O

HClO+OH-

。d.作為漂白劑或消毒劑的原理可用化學(xué)方程式表示為

Ca(ClO)2+CO2+H2O

CaCO3↓+2HClO

。漂白粉久置失效,必須密封保存。

1.Cl2+H2O

HCl+HClO平衡移動(dòng)的應(yīng)用向氯水中加入的物質(zhì)或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HCl②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Cl2NaOHc(H+)減小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2Ca(OH)2c(H+)減小右移制漂白粉CaCO3c(H+)減小右移制備高濃度的HClO溶液光照c(HClO)減小右移氯水避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配2.液氯、新制氯水、久置氯水的比較

液氯新制氯水久置氯水類(lèi)別純凈物混合物混合物微粒Cl2H2O、Cl2、HClO、ClO-、Cl-、H+、OH-H2O、Cl-、H+、OH-顏色黃綠色淡黃綠色無(wú)色性質(zhì)氧化性酸性、氧化性酸性題組一氯氣及其化合物的性質(zhì)1.已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出氯氣,現(xiàn)按如圖所示裝置進(jìn)行氯、

溴、碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。玻璃管內(nèi)分別裝有滴有不同溶液的白色棉球,反應(yīng)一段

時(shí)間后,對(duì)圖中指定部位顏色描述正確的是

()

AA.①黃綠色②橙色③藍(lán)色④白色B.①無(wú)色②橙色③紫色④白色C.①黃綠色②橙色③藍(lán)色④無(wú)色D.①黃綠色②無(wú)色③紫色④白色解析

常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出Cl2,①處充滿(mǎn)黃綠色的Cl2;氯氣

進(jìn)入玻璃管后與②處NaBr溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成Br2,②處的棉球變?yōu)槌壬?

氯氣與③處KI溶液反應(yīng)置換出I2,I2遇淀粉變藍(lán),所以③處的棉球變?yōu)樗{(lán)色;④

處氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,反應(yīng)后溶液仍為無(wú)

色,所以④處的棉球仍為白色。2.下列有關(guān)氯氣的說(shuō)法正確的是

()A.氯氣是黃綠色氣體,有毒,有刺激性氣味,氯水還可消毒、殺菌B.液氯就是氯氣的水溶液,它能使干燥的有色布條褪色C.紅熱的鐵絲在Cl2中燃燒產(chǎn)生棕色的霧;H2在Cl2中燃燒火焰呈淡藍(lán)色D.氯水長(zhǎng)時(shí)間放置會(huì)變質(zhì),是因?yàn)槁葰鈳缀跬耆珦]發(fā),剩下的是水解析

A項(xiàng),氯水中含有的次氯酸具有強(qiáng)氧化性,有消毒、殺菌作用,正確;

B項(xiàng),液氯是液態(tài)的Cl2,是純凈物,沒(méi)有漂白性,錯(cuò)誤;C項(xiàng),生成的氯化鐵為固體

粉末,所以產(chǎn)生棕色的煙,H2在Cl2中燃燒,火焰為蒼白色,錯(cuò)誤;D項(xiàng),氯水長(zhǎng)時(shí)間

放置,HClO分解,氯水最終變成鹽酸,錯(cuò)誤。A名師點(diǎn)撥含氯物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖(部分物質(zhì)和反應(yīng)條件已略去)

3.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,溶液的漂白性增強(qiáng)C.加入少量的碳酸氫鈉粉末,pH增大,溶液的漂白性增強(qiáng)D.光照過(guò)程中,有氣泡冒出,溶液的導(dǎo)電性減弱題組二從平衡移動(dòng)角度分析氯水的性質(zhì)C解析

飽和氯水不能再溶解Cl2,各成分的濃度不變,A錯(cuò)誤;SO2+Cl2+2H2O

2HCl+H2SO4,Cl2+H2O

H++Cl-+HClO平衡左移,HClO濃度減小,漂白性減弱,B錯(cuò)誤;加入少量NaHCO3粉末,消耗H+,使Cl2+H2O

H++Cl-+HClO平衡正向移動(dòng),HClO的濃度增大,C正確;光照過(guò)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錯(cuò)誤。4.新制氯水中含有多種粒子,某?；瘜W(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為探究其性質(zhì),做了如

下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你幫助完成:(1)HClO不穩(wěn)定,見(jiàn)光易分解生成HCl和O2。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明有O2生成

將盛

滿(mǎn)氯水的礦泉水瓶倒置在水槽中,光照一段時(shí)間后,瓶底有無(wú)色氣體生成。將

瓶子倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),把帶火星的木條放在瓶口,若木條復(fù)燃,證明HClO分解生成氧

氣

。(2)氯氣能使?jié)駶?rùn)的紅色布條褪色。對(duì)于使?jié)駶?rùn)的紅色布條褪色的物質(zhì),同學(xué)

們的看法不一致,認(rèn)為氯水中存在的幾種粒子都有可能。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),得出

正確結(jié)論。提出問(wèn)題收集資料提出假設(shè)驗(yàn)證假設(shè)得出結(jié)論氯水中何種物質(zhì)

能使?jié)駶?rùn)的紅色

布條褪色①氯氣有強(qiáng)氧化

性;②氯氣與冷水反

應(yīng)生成鹽酸和次

氯酸;③次氯酸有強(qiáng)氧

化性①

氯氣使紅色

布條褪色

;②

HClO使紅色

布條褪色

;③

鹽酸使紅色

布條褪色

;④H2O使紅色布條

褪色實(shí)驗(yàn)①:把紅色干布條放入充滿(mǎn)氯氣的集氣瓶中,布條不褪色;實(shí)驗(yàn)②:

把紅色布條伸入稀鹽酸中,紅色布條不褪色

;實(shí)驗(yàn)③:把紅色布條放在水里,布條不褪色

次氯酸使紅色

布條褪色

解析(2)提出假設(shè)是根據(jù)收集到的資料并結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的。氯氣有氧

化性,那么假設(shè)氯氣使紅色布條褪色;氯氣和水生成鹽酸和次氯酸,假設(shè)鹽酸

或次氯酸能使紅色布條褪色。實(shí)驗(yàn)②把紅色布條放到稀鹽酸中,紅色布條不

褪色。氯水中的氯氣、稀鹽酸、水均不能使紅色布條褪色,說(shuō)明是HClO使

紅色布條褪色。歸納總結(jié)氯水的多重性質(zhì)

考點(diǎn)二氯氣的制法及鹵素的性質(zhì)

1.判斷正誤,正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“?”。(1)實(shí)驗(yàn)室制Cl2時(shí),必須用濃鹽酸,MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)

()(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量,加熱溫度不宜過(guò)高,以減少HCl的揮發(fā)()(3)除去Cl2中少量HCl氣體,可用飽和食鹽水,也可用飽和碳酸氫鈉溶液

(

)(4)檢驗(yàn)氯氣可用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙

()(5)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度

()(6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時(shí),導(dǎo)氣管不能伸到液面以下

()?√√√√?2.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-KI溶液在空氣中變藍(lán):4I-+O2+2H2O

2I2+4OH-D.I2在碘化鉀溶液中的溶解度大于在純水中的溶解度解析

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),A

錯(cuò)誤。

A1.工業(yè)制取(1)原料:工業(yè)上通常用①

電解飽和食鹽水

的方法制取Cl2,稱(chēng)為氯堿工

業(yè)。(2)反應(yīng)原理:2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑。2.實(shí)驗(yàn)室制取、收集干燥、純凈氯氣的裝置

3.鹵素的性質(zhì)鹵素位于元素周期表中第

ⅦA

族,包括:

氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)

等。鹵素原子最外層都有

7

個(gè)電子,都是典型的非金屬元素,其單質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì)。(1)遞變性顏色:

逐漸

加深

熔、沸點(diǎn):

逐漸

升高

密度:

逐漸增大水溶性:

逐漸減小氧化性:

逐漸

減弱

還原性(X-):

逐漸

增強(qiáng)

(2)相似性a.都能與H2反應(yīng):

X2+H2

2HX

。b.都能與大多數(shù)金屬反應(yīng),如Fe和Br2、I2反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為

2Fe+3Br2

2FeBr3

;

Fe+I2

FeI2

。c.都能與H2O反應(yīng):2F2+2H2O

4HF+O2

。d.都能與堿溶液反應(yīng):

X2+2NaOH

NaX+NaXO+H2O

(F2例外)。(3)鹵素間的置換反應(yīng)將氯氣通入溴化鈉溶液:

Cl2+2NaBr

2NaCl+Br2

。將溴水滴入碘化鉀溶液:

Br2+2KI

I2+2KBr

。(4)特殊性鹵素單質(zhì)及其化合物除了具有共性外,都有其特殊性質(zhì)。F2(1)無(wú)正價(jià),

氧化

性最強(qiáng),F-的還原性最弱(2)2F2+2H2O

4HF+O2;H2與F2混合,暗處即爆炸(3)HF是弱酸,能腐蝕玻璃,故應(yīng)保存在鉛制器皿

或塑料瓶中,有毒,在HX中沸點(diǎn)最高(由于分子間

存在氫鍵)Br2(1)Br2是

深紅棕

色液體,易

揮發(fā)

(2)Br2易溶于有機(jī)溶劑(3)盛液溴的試劑瓶中加水,進(jìn)行水封,保存液溴時(shí)

不能用

橡膠

塞I2(1)I2遇淀粉溶液變

藍(lán)

色(2)I2加熱時(shí)易

升華

(3)I2易溶于有機(jī)溶劑(4)食用鹽中加入KIO3,可防治甲狀腺腫大4.鹵素離子的檢驗(yàn)方法(1)銀鹽法未知液

(2)置換—萃取法未知液

有機(jī)層呈

鹵素單質(zhì)在不同溶劑中的顏色:

常溫下水苯CCl4乙醇F2淺黃綠色劇烈反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)Cl2黃綠色淡黃綠色黃綠色黃綠色黃綠色Br2深紅棕色黃色→橙色橙色→橙紅色橙色→橙紅色橙色→橙紅色I(xiàn)2紫黑色深黃色→褐色淺紫色→紫色紫色→深紫色棕色→深棕色

海水中提取溴、碘1.海水提溴(1)流程

(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為2NaBr+Cl2

Br2+2NaCl;Br2+SO2+2H2O

2HBr+H2SO4;2HBr+Cl2

2HCl+Br2。2.海水提碘(1)流程

浸泡液

粗碘

碘單質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)中,氧化劑用Cl2,而實(shí)驗(yàn)室中,氧化劑用H2O2(還可用MnO2等),加入氧

化劑后,用CCl4萃取得到粗碘。(2)分別寫(xiě)出Cl2、H2O2與濾液反應(yīng)的離子方程式:Cl2+2I-

I2+2Cl-;2I-+H2O2+2H+

I2+2H2O。

題組一氯氣的制法1.某化學(xué)興趣小組利用MnO2、濃鹽酸及如圖裝置制備Cl2。下列分析中不正

確的是

()

CA.①中可用分液漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗B.①中缺少加熱裝置C.②中盛放的NaOH溶液可以?xún)艋疌l2D.④中的導(dǎo)管口若連接倒置漏斗可防止倒吸解析

氯氣能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),故②中不能盛放氫氧化鈉溶液。2.NaCl是一種化工原料,可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)。下列說(shuō)法正確的

是

()BA.25℃時(shí),NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳與Cl2的反應(yīng)中,Cl2既是氧化劑,又是還原劑C.常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯運(yùn),所以Cl2不與鐵反應(yīng)D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)解析

A項(xiàng),25℃時(shí),Na2CO3在水中的溶解度比NaHCO3的大;C項(xiàng),Cl2與鐵

在點(diǎn)燃條件下能發(fā)生反應(yīng);D項(xiàng),制取Na2CO3的過(guò)程不涉及氧化還原反應(yīng)。題組二鹵素的性質(zhì)3.碘在地殼中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,幾種粒

子之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列推測(cè)不正確的是

()

A.可用淀粉-KI試紙和食醋檢驗(yàn)加碘鹽中是否含有碘元素B.足量Cl2能使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變白的原因可能是5Cl2+I2+6H2O

2HIO3+10HClCC.由圖可知氧化性的強(qiáng)弱順序?yàn)镃l2>I2>I

D.途徑Ⅱ中若生成1molI2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為10NA

解析

加碘鹽中含有I

,其在酸性條件下可被I-還原生成I2,淀粉-KI試紙遇碘會(huì)變藍(lán),A正確;根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知試紙變白的原因可能是5Cl2+I2+6H2O

2HIO3+10HCl,B正確;根據(jù)途徑Ⅰ可知氧化性:Cl2>I2,根據(jù)途徑Ⅱ可知氧化性:I

>I2,根據(jù)途徑Ⅲ可知氧化性:Cl2>I

,C錯(cuò)誤;根據(jù)關(guān)系式:2I

~I2~10e-可知,若生成1molI2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為10NA,D正確。4.已知:2Fe2++Br2

2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-

2Fe2++I2。向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入適量氯氣,溶液中某些離子的物質(zhì)的量變化如圖所示。下列有關(guān)

說(shuō)法中不正確的是

()

CA.還原性:I->Fe2+>Br-B.原混合溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為3molC.當(dāng)通入1molCl2時(shí),溶液中發(fā)生的反應(yīng)為2Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3解析

由已知反應(yīng)可知還原性:I->Fe2+>Br-,則通入氯氣后,I-最先反應(yīng),Br-

最后反應(yīng)。分析圖像可知,原溶液中I-、Br-、Fe2+的物質(zhì)的量分別為2mol、6

mol、4mol,所以原溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為3mol;當(dāng)通入1molCl2時(shí),發(fā)生

的反應(yīng)為Cl2+2I-

I2+2Cl-。

1.(2020天津,1,3分)在全國(guó)人民眾志成城抗擊新冠病毒期間,使用的“84消毒

液”的主要有效成分是

()A.NaOHB.NaClC.NaClOD.Na2CO3

解析

NaClO水解產(chǎn)生的HClO具有強(qiáng)氧化性,可以殺死病毒,故C項(xiàng)正確。C2.(2020江蘇單科,2,2分)反應(yīng)8NH3+3Cl2

6NH4Cl+N2可用于氯氣管道的檢漏。下列表示相關(guān)微粒的化學(xué)用語(yǔ)正確的是

()A.中子數(shù)為9的氮原子

NB.N2分子的電子式:N??NC.Cl2分子的結(jié)構(gòu)式:Cl—ClD.Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖:

C解析

A項(xiàng),中子數(shù)為9的氮原子表示為

N,錯(cuò)誤;B項(xiàng),N2分子的電子式為:N??N:,錯(cuò)誤;C項(xiàng),1個(gè)Cl2分子中只存在一對(duì)共用電子對(duì),其結(jié)構(gòu)式為Cl—Cl,

正確;D項(xiàng),Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖為

,錯(cuò)誤。3.(2020課標(biāo)Ⅲ,26,14分)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)室中利用下圖裝置(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(wèn)題:(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱(chēng)是

圓底燒瓶

,a中的試劑為

飽和食鹽水

。(2)b中采用的加熱方式是

水浴加熱

。c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是Cl2

+2OH-

ClO-+Cl-+H2O

,采用冰水浴冷卻的目的是

避免生成NaClO3