氯及其重要化合物(講義)-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)(新教材新高考)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

第01講氯及其重要化合物

目錄

01考情透視目標(biāo)導(dǎo)航........................................................

02知識(shí)導(dǎo)圖思維引航........................................................

03考點(diǎn)突破考法探究.........................................................

考點(diǎn)一氯氣、氯水、含氯化合物..................................................

知識(shí)點(diǎn)1氯氣的性質(zhì).......................................................................

知識(shí)點(diǎn)2氯水性質(zhì)的多重性................................................................

知識(shí)點(diǎn)3次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì).........................................................

考向1氯氣及其化合物的性質(zhì)..............................................................

考向2氯水與次氯酸的性質(zhì)及應(yīng)用..........................................................

考點(diǎn)二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法.....................................................................

知識(shí)點(diǎn)1制取原理........................................................................

知識(shí)點(diǎn)2制取過程........................................................................

知識(shí)點(diǎn)3實(shí)驗(yàn)裝置........................................................................

考向1氯氣實(shí)驗(yàn)室制法的簡(jiǎn)單應(yīng)用.........................................................

考向2氯氣與其他含氯化合物制備的綜合..................................................

考點(diǎn)三鹵素的性質(zhì)及I的檢驗(yàn)..................................................................

知識(shí)點(diǎn)1鹵素單質(zhì)性質(zhì)的相似性和遞變性...................................................

知識(shí)點(diǎn)2鹵素離子的檢驗(yàn)方法..............................................................

考向1鹵素的性質(zhì).........................................................................

考向2鹵素離子的檢驗(yàn).....................................................................

04真題練習(xí)?命題洞見.........................................................

w

考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析

2024浙江1月2題,3分;2024?安徽卷4題,3

分;2023浙江1月4題,3分;2023湖北卷2

氯及其化合物從近年高考試題來看,一般融合元素周

題,2分;2022浙江6月9題,2分;2021廣

的性質(zhì)期律和元素周期表考查氯及其化合物的制

東卷6題,2分;2021浙江6月16題,2分;

備和性質(zhì)探究;融合化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查氯及其化

2021北京卷17題,14分;

合物的制備和性質(zhì)探究;融合化學(xué)反應(yīng)原

2023遼寧卷3題,3分;2022浙江1月7題,3

理,在化工生產(chǎn)中考查氯及其化合物的應(yīng)用

氯氣的實(shí)驗(yàn)室分;2022浙江6月19題,2分;2022廣東卷8

及綠色化學(xué)??梢灶A(yù)見,試題將以鹵族元素

制法及含氯化題,2分;2022北京卷19題,14分;2021廣

化合物的性質(zhì)與化工生產(chǎn)、日常生活、科學(xué)

合物的制備東卷17題,4分;2021廣東卷17題,14分;2021

技術(shù)等方面的聯(lián)系為載體,與氧化還原反

浙江6月30題,10分;

應(yīng)、離子反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

2024遼寧卷6題,3分;2023浙江6月16題,

等知識(shí)結(jié)合起來綜合考查鹵族元素及其化

3分;2023遼寧卷13題,3分;2022浙江1月

合物的性質(zhì)和應(yīng)用,要將知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際生活

其它鹵素及X-9題,2分;2022浙江6月22題,2分;2021

聯(lián)系起來,關(guān)注我國化學(xué)前沿的成就和成

的檢驗(yàn)湖南卷8題,3分;2021浙江6月8題,2分;

果。

2021湖南卷8題,3分;2021全國甲卷26題,

13分;

復(fù)習(xí)目標(biāo):

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.掌握氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用的試劑、儀器、反應(yīng)原理和收集方法等)。

3.認(rèn)識(shí)氯元素單質(zhì)及其重要化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

寓2

黃綠色、有刺激性氣味、

有毒氣體、易液化氯氣的水溶液

點(diǎn)燃條件下,

與金成分:三分子、四離子

與鐵反應(yīng)生氯

成氯化鐵屬反酸性

應(yīng)水

點(diǎn)燃條件下)康強(qiáng)氧化性

與銅反應(yīng)生

成氯化銅J漂白性

蒼白點(diǎn)燃條、不穩(wěn)定性

與非

色火焰件下與

金屬。

氫氣反氯

瓶口'次多酸性

反應(yīng)及

有百剌應(yīng)

其氯[不穩(wěn)定性

與水反應(yīng)生成化整一:漂白性

HC1、HC1O合

物:強(qiáng)氧化性

制消毒液與堿X.

制漂白粉怩應(yīng)主要成分:

_______________________/酒七氯化鈉、次

精變酸鈉

實(shí)驗(yàn)原理

次有效成分:

實(shí)驗(yàn)裝算氯、次氯酸鈉

實(shí)驗(yàn)室制漂白、華?八

除雜裝毒酸原理王要成分:

取氯氣J鹽和同氯化鈣、

收集裝百

,次氨酸鈣

__________/察白侑藪成芬:

~成氯酸鈣

㈤3

考點(diǎn)一氯氣、氯水、含氯化合物

知識(shí)點(diǎn)1氯氣的性質(zhì)

1.氯氣的物理性質(zhì)

顏色氣味密度特性

黃綠色刺激性氣味比空氣大易液化

2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)

⑴氧化性

I—與Fe(寫化學(xué)方程式,下同):2Fe-i-3CI2=2FeCI,,棕紅色煙

解財(cái)

?gCu:Cu+CI2-CuCl2,粽黃色煙

與H::H2+C1迪絲2HC1,益紅色火餡;出現(xiàn)白霧

領(lǐng)作金屬

單質(zhì)

性能將P、Si氧化為PCI*、PCI,;SiCl,

與碘化鉀溶液:C,+2KI=2KC1+L

還原性

與SO:水溶液:C1?+SC)2+2HQ=H?SO,+2HCl

1—與Fed溶液:Ch+2FeCL=2FeCl,

(2)從化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)Cl2的化學(xué)性質(zhì)一歧化反應(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。

歧水

離子方程式:CI2+H2OQH++C1-+HC10

應(yīng)「與燒堿:Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+HO

堿22

L制漂白粉:2cl2+2Ca(OH)2=CaCk+CaCCS+ZHzO

【名師提醒】

熟記下列反應(yīng)方程式:

電解

⑴電解飽和食鹽水:2NaCl+2H2O==^2NaOH+H2T+CbT。

(2)實(shí)驗(yàn)室制氯氣:MnO2+4HC1(濃)^^MnCb+CLT+2H2O。

(3)CL和H20的反應(yīng):CI2+H2OHCl+HClOo

(4)HC1O的不穩(wěn)定性:2HC1O^=2HC1+O2T。

(5)CL和石灰乳的反應(yīng):2cl2+2Ca(OH)2=CaC12+Ca(ClO)2+2H2O。

(6)Ca(ClO)2和少量CO2的反應(yīng):Ca(ClO)2+C02+H2O=CaCO3;+2HC1Oo

(7)FeBr2和少量Cl2的反應(yīng):6FeBr2+3Cl2=4FeBr3+2FeCl3=

(8)FeBr2和足量Cl2的反應(yīng):2FeBr2+3C12=2FeCb+2Br2。

知識(shí)點(diǎn)2氯水性質(zhì)的多重性

能夠氧化Fe"、Br、r等

沉-加入AgNOs溶液產(chǎn)生白色沉淀

穩(wěn)

新制

-HC1O-定-在強(qiáng)光照射下新制氯水中有氣泡產(chǎn)生

氯水性

漂使?jié)駶?rùn)的有色布條或品紅溶液褪色

-HC1O-

二使紫色石蕊溶液先變紅后褪色

H+性

加活潑金屬、碳酸鹽等產(chǎn)生氣泡

【名師點(diǎn)晴】

1.氯水常代替氯氣進(jìn)行溶液中的實(shí)驗(yàn)。

2.干燥的Cb沒有漂白性,但CL能使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色,起漂白作用的是HC1O,故不能用pH試

紙測(cè)量氯水的pH。

知識(shí)點(diǎn)3次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)

1.次氯酸

弱酸性比碳酸直

不總定性2HCIO^B2HC1+O小鼠水要現(xiàn)用現(xiàn)配,保存在接色試劑瓶中

HC1O

強(qiáng)依化性

使有色布條褪色,用作消毒劑、漂白劑

2.漂白粉

她~?主要成分CaCl?和Ca(ClO)?,有效成分Ca(CIO%

制備原理

2cl2+2Ca(OH)2=CaCk+Ca(CIO)2+2H2O

'[/]_'學(xué)牝懣一水解星”性,具有強(qiáng)氧化性

粉J^U?flLCa(clo)2+CO2+H2O=CaCO1|+2HCIO

久世理Ca(CIO)2+CO2+Hq=CaCOd+2HClO,2HC1O^=2HC1+O2人必須密封保存

3.漂白液

有效成分》NaClO

制備原理.2NaOH+C12=NaCl+NaClO+H2O

漂化學(xué)性質(zhì)水解呈堿性,具有強(qiáng)氧化性

液白r5"TEH

?NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO

用途殺菌、消毒

【易錯(cuò)警示】

1molCb與水反應(yīng)時(shí)(可逆反應(yīng)),轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于NA,而1molCL與足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)

反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA。

考向洞察

考向1氯氣及其化合物的性質(zhì)

【例1】(2024?浙江1月卷,2,3分)工業(yè)上將Cb通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列說法不正確

的是()

A.漂白液的有效成分是NaClOB.CIO-水解生成HC1O使漂白液呈酸性

C.通入CO2后的漂白液消毒能力增強(qiáng)D.NaClO溶液比HC1O溶液穩(wěn)定

【答案】B

【解析】A項(xiàng),漂白液的主要成分是次氯酸鈉(NaClO)和氯化鈉(NaCl),有效成分是次氯酸鈉,A正確;

B項(xiàng),CIO-水解生成HC1O,水解方程式為CIO-+H2OHC1O+OH,使漂白液呈堿性,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),

通入CO2后,發(fā)生反應(yīng)NaClO+CCh+HzONaHCCh+HClO,漂白液消毒能力增強(qiáng),C正確;D項(xiàng),次氯酸不

穩(wěn)定,次氯酸鹽穩(wěn)定,所以熱穩(wěn)定性NaClO>HClO,D正確;故選B。

【名師點(diǎn)睛】

解決本題的關(guān)鍵是要明確漂白液的成分和NaClO的性質(zhì)o

【變式訓(xùn)練】某同學(xué)用高錦酸鉀和濃鹽酸制備氯氣,并驗(yàn)證氯氣的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列相

關(guān)說法錯(cuò)送的是()

耳脫脂棉包

裹的無水

一一濕潤(rùn)品紅試紙

,--濕潤(rùn)淀粉碘化鉀試紙

一一濕潤(rùn)紫色石蕊試紙

高鈕酸鉀」密

A.脫脂棉中的無水氯化鈣可以用堿石灰代替

B.該實(shí)驗(yàn)裝置可證明干燥的氯氣沒有漂白作用

C.濕潤(rùn)石蕊試紙先變紅,但也不能說明生成了酸性物質(zhì)

D.淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色,說明氯氣將L氧化

【答案】A

【解析】無水氯化鈣的主要作用是干燥氯氣,堿石灰會(huì)與氯氣反應(yīng),因此脫脂棉中的無水氯化鈣不能

用堿石灰代替,A項(xiàng)錯(cuò)誤;從左邊出來的干燥氯氣先與干燥品紅試紙接觸,品紅試紙不褪色,說明干燥的

氯氣沒有漂白作用,B項(xiàng)正確;由于HC1易揮發(fā),揮發(fā)出的HC1會(huì)使?jié)駶?rùn)石蕊試紙先變紅,因此不能說明

生成了酸性物質(zhì),C項(xiàng)正確;淀粉碘化鉀試紙先變藍(lán)后褪色,先變藍(lán),是因?yàn)榈怆x子被氯氣氧化為單質(zhì)碘,

單質(zhì)碘遇淀粉變藍(lán),后褪色,說明氯氣將12氧化,D項(xiàng)正確。

考向2氯水與次氯酸的性質(zhì)及應(yīng)用

[例2](2024?黑龍江省新七省高考模擬)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是研究化學(xué)變化的重要手段,為驗(yàn)證次氯酸光照分

解的產(chǎn)物,某同學(xué)采用三種傳感器分別測(cè)得氯水光照過程中pH、Cl-濃度、02體積分?jǐn)?shù)的變化,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如

圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是

H

d

g

w

+

A.從Os到150s,溶液pH降低的原因是C12+H2OH+C1+HC1O右移

B.氯水在光照過程中可能出現(xiàn)c(C「)>c(H+)

C.從50s到150s,C廠的平均生成速率約為4mg?17、s-

D.從0s到150s,溶液中c(H+)增加到起始濃度的10°,倍

【答案】B

【解析】A項(xiàng),氯水中存在CI2+H2O=^H++C1-+HC1O、2HC1O磐2HCI+O23HC1O見光分解,使

C12+H2OH++C1-+HC1O右移,c(H+)增大,溶液pH降低,A正確;B項(xiàng),根據(jù)電荷守恒可知c(Cr)+C(C1O

3+c(OH-)=c(H+),則氯水在光照過程中不會(huì)出現(xiàn)c(CF)>c(H+),B錯(cuò)誤;C項(xiàng),從50s到150s,的變

400mg/L

化濃度為400mg/L,則平均生成速率約為100s=4mg?匚.s7,c正確;D項(xiàng),從0s到150s,溶液的

10-5

pH由2降低到1.5,則溶液中c(H+)增加到起始濃度的10-2=100.5倍,D正確;故選B。

【名師點(diǎn)晴】

1.氯水中因HC1O見光分解,隨著HC1O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CI2+H2OHC1+HC1O,反應(yīng)中CL既是氧化劑,又是還原劑,由于該反應(yīng)是

可逆反應(yīng),1molCL溶于水,轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于NA。

3.CL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L與水反應(yīng)生成了強(qiáng)氧化性的

HClOo

4.C1CT與Fe2+、「、S2-、HS」、SO歹等在水中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。

【變式訓(xùn)練】某學(xué)習(xí)小組擬用手持技術(shù)對(duì)新制飽和氯水進(jìn)行檢測(cè),下圖所示圖像變化最有可能是其檢

測(cè)結(jié)果的是()

A.圖甲表示氯水的pH隨時(shí)間的變化

B.圖乙表示溶液中氯離子濃度隨時(shí)間的變化

C.圖丙表示氯水的電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化

D.圖丁表示液面上方氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化

【答案】C

光照

【解析】氯水中存在:C12+H2OHC1+HC10,2HC1O^2HC1+O2T,弱電解質(zhì)HC10分解得到強(qiáng)

電解質(zhì)HC1,使溶液中氫離子濃度增大,溶液pH不斷減小,A錯(cuò)誤;CL與H2O反應(yīng)產(chǎn)生HC1和HC1O,

HC10光照分解產(chǎn)生HCLHC1是強(qiáng)酸,完全電離產(chǎn)生H+和Ch因此溶液中氯離子濃度不斷增大,B錯(cuò)誤;

C12與H2O反應(yīng)產(chǎn)生HC1和HC10,HC1O光照分解產(chǎn)生HC1和O2,HC1是強(qiáng)酸,完全電離產(chǎn)生H+和C1',

因此氯水久置后溶液中自由移動(dòng)的離子的濃度不斷增大,使溶液的電導(dǎo)率不斷增大,當(dāng)HC10分解完全后,

溶液的電導(dǎo)率達(dá)到最大值后不再改變,C正確;CL與水反應(yīng)產(chǎn)生的HC10光照分解生成氧氣,使氧氣體積

分?jǐn)?shù)不斷增大,當(dāng)其完全分解后。2的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值,后又會(huì)逐漸減少直至不變,D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

知識(shí)點(diǎn)1制取原理

實(shí)驗(yàn)室通常用強(qiáng)氧化劑(如KMnC>4、K2Cr2O7,KCIO3、M11O2等)氧化濃鹽酸制取氯氣。用MnCh制取

Cb的化學(xué)方程式:MnO2+4HCl(濃)AMnC12+CbT+2H0

【名師提醒】

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HC1不可能全部參加反應(yīng)。

2.酸性KMnCU溶液,用的是H2s。4酸化而不是鹽酸。

知識(shí)點(diǎn)2制取過程

裝置特點(diǎn)1->固體+液體A氣體

ZIZZ

凈化方法|f用飽和食鹽水除去HC1氣體,再用濃硫酸除去水蒸氣

產(chǎn)①Cl2的密度比空氣大,可用向上排空氣法收集

收集方法卜

|。②Ch能溶于水,但在飽和食鹽水中的溶解度較小,可用排飽和食鹽水法收集

尾氣處理多余的CL排放到空氣中會(huì)造成環(huán)境污染,需用強(qiáng)堿溶液(如NaOH溶液)吸收

【名師提醒】

1.為了減少制得的CL中HC1的含量,加熱的溫度不宜過高,以減少濃鹽酸的揮發(fā)。

2.尾氣吸收時(shí),用NaOH溶液吸收CL,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。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出殘留的CL后,再拆卸裝置,避免污染空氣。

知識(shí)點(diǎn)3實(shí)驗(yàn)裝置

除HC1氣體除HzO(g)吸收多余氯氣

發(fā)生裝置凈化裝置收集裝置尾氣吸收裝置

【名師提醒】

幾個(gè)裝置的創(chuàng)新變化

圖①為KMnCU作氧化劑制CL的裝置。

圖②為Cl2中HC1的除雜裝置。

圖③為干燥CL的裝置。

[考向洞察」

考向1氯氣實(shí)驗(yàn)室制法的簡(jiǎn)單應(yīng)用

【例1】(2024?廣東省廣州市二模)將濃鹽酸加到KMnCU中進(jìn)行如圖所示的探究實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后,下

列分析正確的是

A.a處布條褪色,說明CL具有漂白性

B.b處出現(xiàn)藍(lán)色,說明還原性:「>C「

C.C處紅色逐漸變淺,說明C12具有還原性

D.KMnC)4換成MnC)2重做實(shí)驗(yàn),a處布條褪色更快

【答案】B

【解析】利用高銹酸鉀的強(qiáng)氧化性,將濃鹽酸氧化成C12,通過濕潤(rùn)紅色布條的褪色,判斷氯氣的性質(zhì),

通過淀粉-KI溶液是否變藍(lán),判斷氯氣氧化性與碘單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱,c處通過溶液顏色變化,判斷氯氣的性

質(zhì)。A項(xiàng),氯氣能使?jié)駶?rùn)的紅布條褪色,是因?yàn)槁葰馀c水反應(yīng)生成HC1O,HC1O將紅色布條漂白,干燥的

氯氣不具有漂白性,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),b處溶液顯藍(lán)色,說明生成碘單質(zhì),發(fā)生C12+2I-=l2+2Cl,根據(jù)氧化還

原反應(yīng)的規(guī)律,推出I的還原性強(qiáng)于C1-,B正確;C項(xiàng),c處紅色褪去,發(fā)生Cl2+2NaOH=NaClO+NaCH-H2O,

氯氣既作氧化劑又做還原劑,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),二氧化鋅與濃鹽酸反應(yīng)需要加熱,題中所給裝置沒有加熱裝置,

a處布條不褪色,D錯(cuò)誤;故選B。

【名師點(diǎn)睛】

吸收尾氣時(shí),用氫氧化鈉溶液吸收,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因?yàn)槿芤褐蠧a(0H)z濃度小,吸收不

完全。

【變式訓(xùn)練】(2024?河南省濮陽市二模)某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究MnCh和濃鹽酸反應(yīng)的最低濃度以及氯氣的

性質(zhì),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

實(shí)驗(yàn)中,裝置C中溶液先變渾濁,后變澄清;裝置D中溶液先變紅色,后褪色。

回答下列問題:

(1)裝置B中試劑是(填名稱),裝置E的作用是。

(2)裝置A中反應(yīng)的離子方程式為o

(3)能證明氯的非金屬性比硫強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是o經(jīng)檢驗(yàn)裝置C中最終生成了SCU”,寫出C

中渾濁變澄清時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式:0

(4)根據(jù)裝置D中現(xiàn)象,有人認(rèn)為SCN-被氧化了。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明他的觀點(diǎn)是否正確:=

(5)實(shí)驗(yàn)完畢后,利用下列裝置測(cè)定裝置A中剩余鹽酸的濃度:

將裝置A中剩余溶液過濾,取VrniL濾液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終收集H2的體積為V2mL(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

①實(shí)驗(yàn)中部分操作步驟:

a.讀數(shù)b.冷卻至室溫c.調(diào)平量氣管和燒杯的液面

正確操作步驟的順序?yàn)?填字母)。

②能與MnCh反應(yīng)的最低鹽酸濃度為(用含Vi、V2的代數(shù)式表示)。

【答案】(1)飽和食鹽水吸收尾氣中的Cb,防止空氣污染(合理即可)

+2+

(2)MnO2+4H+2ClAMn+C12t+2H2O

⑶C中溶液變渾濁S+3cl2+4H2OH2so4+6HC1

(4)取少量D中無色溶液,滴加KSCN溶液,若變紅色(或滴加FeCb溶液,若不變紅色),則他的觀點(diǎn)

正確,否則不正確(合理即可)

(5)bca“a匕

【解析】由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置A中二氧化鐳與濃鹽酸共熱反應(yīng)制備氯氣,濃鹽酸具有揮發(fā)性,制

得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣,裝置B中盛有的飽和食鹽水用于除去氯化氫氣體,裝置C中盛有的硫化

鈉用于驗(yàn)證氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng),裝置D中盛有的氯化亞鐵和硫氟化鉀溶液用于驗(yàn)證氯氣的氧化

性,裝置E中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收未反應(yīng)的氯氣,防止污染空氣。(1)裝置B中盛有的飽和食鹽水

用于除去氯化氫氣體,防止硫化氫與硫化鈉溶液反應(yīng)干擾實(shí)驗(yàn);裝置E中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收未

反應(yīng)的氯氣,防止污染空氣,故選飽和食鹽水;吸收尾氣中的CL,防止空氣污染;(2)裝置A中二氧化錦與

濃鹽酸共熱反應(yīng)制備氯氣,反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2CrA=Mn2++C12T+2H2。;(3)由分析可知,裝置

C中盛有的硫化鈉用于驗(yàn)證氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為C中溶液變渾濁;由題意可知,C

中渾濁變澄清時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為硫與氯氣和水反應(yīng)生成硫酸和鹽酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式

S+3C12+4H2O=H2SO4+6HC1;(4)若SCN「被氧化了,加入KSCN溶液,溶液會(huì)變?yōu)榧t色,具體操作為取少量

D中無色溶液,滴加KSCN溶液,若變紅色;(5)①由阿伏加德羅定律可知,測(cè)定反應(yīng)前后氣體體積時(shí)必須

在同溫同壓條件下進(jìn)行,則實(shí)驗(yàn)中操作步驟為bca;②由題意可知,剩余溶液中氯化氫的物質(zhì)的量為

n(HCl)=2"(比)='xlO^moic(HCl)=

1L2,則能與MnCh反應(yīng)的最低鹽酸濃度為112K。

考向2氯氣與其他含氯化合物制備的綜合

【例2】常溫下二氧化氯為黃綠色或橘黃色氣體,性質(zhì)非常不穩(wěn)定。溫度過高,二氧化氯的水溶液有

可能爆炸。某研究小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)制備ClO2o

(1)如圖,在燒瓶中先放入一定量的KC1O3和草酸(H2c2。4),然后再加入足量的稀硫酸,水浴加熱。反

應(yīng)后產(chǎn)物中有C1O2、CO2和一種酸式鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為,氧

化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為=

(2)控制水浴溫度在60~80。(2之間的目的是,圖示裝置中缺

少的一種必需的玻璃儀器是。

(3)A裝置用于吸收產(chǎn)生的二氧化氯,其中最好盛放(填序號(hào))。

①600c的溫水②冰水③飽和食鹽水

(4)將二氧化氯溶液加入硫化氫溶液中,所得溶液中加入少量氯化鋼溶液,有白色沉淀生成。請(qǐng)寫出二

氧化氯溶液和硫化氫溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。

【答案】(1)2KC1O3+H2C2O4+2H2SO4A2CIO2T+2CO2T+2KHSO4+2H2O1:1

(2)使反應(yīng)正常進(jìn)行,并防止溫度過高引起爆炸溫度計(jì)

(3)②(4)5H2s+8CIO2+4H2O=5H2SO4+8HCI

【解析】(1)由題意知,KC103和H2c2。4在酸性條件下反應(yīng)生成C102、C02、KHS04和H2。,反應(yīng)的化

學(xué)方程式為2KC1OJ+H2C2O4+2H2SO4A2CIO2T+2CO2T+2KHSO4+2H2O;根據(jù)化合價(jià)變化可知,氧化產(chǎn)

物為C02,還原產(chǎn)物為C102,根據(jù)化學(xué)方程式可知,二者的物質(zhì)的量之比為1:1。(2)由題目中的信息可知,

溫度過高C1O2的水溶液有可能爆炸,故應(yīng)用水浴控制反應(yīng)溫度;水浴需控溫在60?80°C之間,需用到溫度

計(jì)。(3)為防止在較高溫度下CIO2的水溶液發(fā)生爆炸,應(yīng)用冰水吸收,故選②。(4)將C102溶液加入H2s溶

液中,所得溶液中加入少量BaCb溶液有白色沉淀生成,說明有SOI生成,C1O2中+4價(jià)的C1變?yōu)镃「,

化學(xué)方程式為5H2S+8CIO2+4H2O=5H2SO4+8HC10

【變式訓(xùn)練】磺酰氯(SO2cL)是一種重要的有機(jī)合成試劑,實(shí)驗(yàn)室可利用SO2與Cb在活性炭作用下反

應(yīng)制取少量的SO2c12,裝置如圖所示(部分夾持裝置省略)。己知SO2cb的熔點(diǎn)為一54.1。。沸點(diǎn)為69.1。(2,

遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng),并產(chǎn)生白霧。

b

k鹽

性KMnO4

月耗

M丁

回答下列問題:

(1)裝置甲可以用于實(shí)驗(yàn)室制SO2,則下列試劑組合中合適的是(填字母)。

A.18.4mol1-1的硫酸和Cu

B.10mol1一1的硝酸和Na2sCh固體

C.70%的硫酸和Na2sCh固體

裝置庚中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為=

(2)導(dǎo)管a的作用是o儀器b盛放的試劑為-裝置乙和

丁中可以使用同一種試劑,該試劑為。

(3)控制反應(yīng)過程中裝置丙中進(jìn)氣速率的方法是,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),

關(guān)閉分液漏斗活塞和止水夾k,此時(shí)裝置戊的作用是。

(4)氯磺酸(ClSOsH)加熱分解,也能制得磺酰氯與另外一種物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(5)若反應(yīng)中消耗的氯氣體積為896mL(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況,SCh足量),最后得到純凈的磺酰氯3.3g,

則磺酰氯的產(chǎn)率為(保留三位有效數(shù)字)。

+2+

【答案】(1)C2MnO;+1OCr+16H=2Mn+5C12T+8H2O

(2)平衡分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng),便于濃鹽酸順利流下堿石灰濃硫酸

(3)通過觀察裝置乙、丁中氣泡的生成速率來控制裝置甲、庚中分液漏斗中液體的滴加速率平衡壓強(qiáng),

貯存少量氯氣

(4)2C1SO3HASO2C12+H2SO4(5)61.1%

【解析】(1)18.4molir的硫酸和Cu混合,不加熱時(shí),反應(yīng)不能發(fā)生,A不符合題意;10moi的

硝酸和Na2sCh固體混合,硝酸會(huì)將Na2sCh氧化為Na2so4,沒有SO2生成,B不符合題意;70%的硫酸和

Na2sCh固體混合后發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),從而生成S02氣體,C符合題意。裝置庚中,KMnO4與濃鹽酸反應(yīng),

生成MnCb、CL等,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO4+10C「+16H+=2Mn2++5C12f+8H2。。(2)導(dǎo)管a

的作用是平衡分液漏斗內(nèi)外壓強(qiáng),便于濃鹽酸順利流下。儀器b的作用是吸收S02和CL,同時(shí)防止空氣中

水蒸氣的進(jìn)入,所以盛放的試劑為堿石灰。裝置乙和丁中的液體可以使用同一種試劑,該試劑能同時(shí)干燥

S02和Cb,該試劑為濃硫酸。(3)通過觀察裝置乙、丁中氣泡的生成速率來控制裝置甲、庚中分液漏斗中液

體的滴加速率;實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),關(guān)閉分液漏斗活塞和止水夾k,此時(shí)生成的CL進(jìn)入裝置戊中,其作用是平衡

壓強(qiáng),貯存少量氯氣。(4)氯磺酸(CISChH)加熱分解,也能制得磺酰氯與另外一種物質(zhì),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,

可確定另一種物質(zhì)為H2s。4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2clsChH^^SChCL+H2s04。(5)"(CL)=

896mL_-=o.O4mol,〃(S02cl2)=-3,3g-0.02444mol,則磺酰氯的產(chǎn)率為()1()絲型血xioo%=

22400mLmol1135gmol10.04mol

61.1%o

考點(diǎn)三鹵素的性質(zhì)及x-的檢驗(yàn)

知識(shí)固本

知識(shí)點(diǎn)1鹵素單質(zhì)性質(zhì)的相似性和遞變性

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=2FeBn,但b與Fe反應(yīng)生成Feb。

⑵都能與H2反應(yīng)生成HX:X2+H2=2HX(X代表Cl、Br、I,下同)。

(3)都能與水反應(yīng):X2+H2O=HX+HX0(F2例外)。

(4)都能與堿溶液反應(yīng):X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(F2例外)。

2.鹵素單質(zhì)性質(zhì)的遞變性

F2CI2BRI2

顏色淡黃綠色‘黃綠色‘深紅棕色‘紫黑色’逐漸加深

F2CI2Br2I2

熔、沸點(diǎn)至慶彳底裾高?逐漸升高,密度-1"逐漸增大

與Hz化合由易到難

氧化性逐漸減弱

還原性(X-)一逐漸增強(qiáng)

【名師提醒】

漠、碘單質(zhì)、蒸氣及有關(guān)溶液顏色如下:

X單質(zhì)蒸氣水溶液苯或CC14

Brz深紅棕色液體紅棕色淺黃色橙色

I2紫黑色固體紫色黃褐色紫色

知識(shí)點(diǎn)2鹵素單質(zhì)性質(zhì)的特殊性

①無正價(jià),非金屬性最強(qiáng),F(xiàn)-的還原性最弱;②2F2+2H2O=4HF+O2,與H2反應(yīng)在暗處

即爆炸;③氫氟酸是弱酸,能腐蝕玻璃,故應(yīng)保存在塑料瓶中

①Br2常溫下是深紅棕色液體,是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì);②Br2易溶于有機(jī)溶劑;③

澳液態(tài)Br2有劇毒,易揮發(fā),故盛澳的試劑瓶中須加水,進(jìn)行水封,保存液澳試劑瓶不能

用橡膠塞

①淀粉遇L變藍(lán)色;②12加熱時(shí)易升華;③12易溶于有機(jī)溶劑;④12易與Na2s2。3溶液

碘發(fā)生反應(yīng):l2+2S2O32=2r+S4O62-,此反應(yīng)常用于測(cè)定碘的含量

⑤L與Fe、Cu反應(yīng)時(shí),生成的是FeL和Cui

知識(shí)點(diǎn)2鹵素離子的檢驗(yàn)方法

1.AgNCh溶液——沉淀法

代在工r*供明百色沉淀,則有C「

土、加滴加AgNCh溶液和稀硝酸才出

未7知m液--------------------->生成?淡黃色沉淀,則有Br

黃色沉淀,則有:T

2.置換——萃取法

未知、液加適量號(hào)型飽和氯本加入〈CIA?;或汽油(上號(hào))

振蕩~振蕩

士田口口f紅棕色或橙紅色,表明有魚2

Ayl,?

糜色、淺紫色或紫紅色,表明有匚

3.氧化——淀粉法檢驗(yàn)廠

未知液加入適量新制喂吃水(或雙氧本)淀逐液遵色溶液,表明有「

【名師提醒】

碘鹽中加的是KIO3,可通過加入KI-淀粉溶液、食醋來檢驗(yàn),在工業(yè)上通過電解KI溶液制備。

(考向洞察》

考向1鹵素的性質(zhì)

【例1】(2024?遼吉黑卷,6,3分)H2O2分解的“碘鐘”反應(yīng)美輪美奐。將一定濃度的三種溶液(①H2O2

溶液;②淀粉、丙二酸和MnSC>4混合溶液;③KIO3、稀硫酸混合溶液)混合,溶液顏色在無色和藍(lán)色之間來

回振蕩,周期性變色;幾分鐘后,穩(wěn)定為藍(lán)色。下列說法錯(cuò)誤的是()

A.無色一藍(lán)色:生成12B.藍(lán)色一無色:12轉(zhuǎn)化為化合態(tài)

C.H2O2起漂白作用D.淀粉作指示劑

【答案】C

【解析】分析該“碘鐘”反應(yīng)的原理:①在MM+的催化下H2O2與103-反應(yīng)生成L,在淀粉指示劑的作用

下溶液變藍(lán)色;②生成的12又會(huì)與H2O2反應(yīng)生成IO3一,使溶液變回?zé)o色;③生成的12可以與丙二酸反應(yīng)生

成琥珀色的ICH(COOH)2,溶液最終會(huì)變成藍(lán)色。A項(xiàng),溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色說明有12生成,A正確;B項(xiàng),

溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,是將b轉(zhuǎn)化為1。3-,12轉(zhuǎn)化為為化合態(tài),B正確;C項(xiàng),H2O2在此過程中參加反應(yīng),

不起到漂白作用,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),在此過程中,因?yàn)橛蠰的生成與消耗,淀粉在這個(gè)過程中起到指示劑的

作用,D正確;故選C。

【變式訓(xùn)練】(2024?河北省高三省級(jí)模擬聯(lián)測(cè))某小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)探究鹵素的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)過程中

觀察到乙中現(xiàn)象:無色-藍(lán)色-棕黃色-無色。已知:IC1;(紅色)、IC1;(棕色)、10;(無色)。

+

I03>5r+6H=3I3+3H20?

下列說法錯(cuò)誤的是()

A.丙的作用是吸收尾氣,避免氯氣排入空氣中污染環(huán)境

B.甲中現(xiàn)象是先變紅色后褪色,微熱后又變紅色

C.乙中變棕黃色是因?yàn)?2被氧化成IC12-和104-的混合物

D.反應(yīng)結(jié)束后,可用淀粉KI試紙和醋酸檢驗(yàn)乙中無色溶液是否含1。3-

【答案】B

【解析】C12通入紫色石蕊試液中,與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,先表現(xiàn)出酸性,后表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,

則紫色石蕊試液先變紅后褪色;通入KI淀粉溶液中,先發(fā)生置換反應(yīng),生成的12使淀粉變藍(lán)色,繼續(xù)通

Cb,L被進(jìn)一步氧化,乙中現(xiàn)象:無色―藍(lán)色一棕黃色一無色;氯氣尾氣被丙中NaOH溶液吸收。A項(xiàng),

CL能與NaOH反應(yīng),生成NaCl、NaClO等,則丙的作用是吸收尾氣,避免氯氣排入空氣中污染環(huán)境,A

正確:B項(xiàng),CL通入紫色石蕊試液中,先與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,產(chǎn)物再與石蕊反應(yīng),則甲中現(xiàn)象是

先變紅色后褪色,但微熱后不會(huì)變紅色,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),ICL-呈紅色、IC14-呈棕色,則乙中變棕黃色是因?yàn)?/p>

12被氧化成IC12-和IC4-的混合物,C正確;D項(xiàng),由題給信息IO3-+5I-+6H+

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