專題十五氯、溴、碘及其化合物 海水資源的開發(fā)利用,高考化學 (課標專用),考點一氯單質(zhì)及其化合物 1.(2016課標,7,6分)化學在生活中有著廣泛的應用,下列對應關系錯誤的是(),五年高考,A組統(tǒng)一命題課標卷題組,答案BFeCl3與Cu的反應為2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2,不能用來比較鐵與銅的金屬性強 弱,故錯誤。,思路分析比較金屬性強弱可以采用金屬間的置換反應,比較鐵、銅金屬性強弱時可以用“Fe+CuCl2 FeCl2+Cu”。,關聯(lián)知識1.泡沫滅火器工作原理:Al3+3HC Al(OH)3+3CO2。,2.氫氟酸刻蝕玻璃:4HF+SiO2 SiF4+2H2O。,2.(2014課標,27,15分,0.267)鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設備及X射線防護材料等。回答下列問題: (1)鉛是碳的同族元素,比碳多4個電子層。鉛在元素周期表的位置為第周期、第族;PbO2的酸性比CO2的酸性(填“強”或“弱”)。 (2)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應的化學方程式為 。 (3)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,反應的離子方程式為;PbO2也可以通過石墨為電極,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應式為 ,陰極上觀察到的現(xiàn)象是;若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應式為,這樣做的主要缺點是。 (4)PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示,已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0%(即100%)的殘留固體。若a點固體組成表示為PbOx或mPbO2 nPbO,列式計算x值和mn值。,答案(1)六A弱(每空1分,共3分) (2)PbO2+4HCl(濃) PbCl2+Cl2+2H2O(2分) (3)PbO+ClO- PbO2+Cl-Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+ 石墨上包上銅鍍層Pb2+2e- Pb不能有效利用Pb2+(1分,2分,1分,1分,1分,共6分) (4)根據(jù)PbO2 PbOx+O2,有32=2394.0%, x=2-=1.4(2分) 根據(jù)mPbO2nPbO,=1.4,=(2分),解析(1)鉛元素位于元素周期表的第六周期第A族。 (2)PbO2具有強氧化性,能將濃鹽酸氧化產(chǎn)生Cl2,反應的化學方程式為PbO2+4HCl(濃) PbCl2 +Cl2+2H2O。 (3)ClO-具有強氧化性,能將PbO氧化為PbO2,反應的離子方程式為PbO+ClO- PbO2+Cl-。用 電解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液的方法制取PbO2時,Pb2+轉(zhuǎn)化為PbO2,失電子,在陽極反應,結(jié)合溶液呈酸性可知陽極反應式為Pb2+2H2O-2e- PbO2+4H+;同時陰極Cu2+放電,Cu2+2e- Cu,石墨電極上包裹上一層紅色的銅;若不加入Cu(NO3)2,則陰極上Pb2+放電,Pb2+2e- Pb,此時溶液中的Pb2+不能完全轉(zhuǎn)化為PbO2,原子利用率降低。 (4)由題意可寫出PbO2受熱分解的化學方程式: PbO2 PbOx+O2或(m+n)PbO2 mPbO2nPbO+O2,由于失重部分就是生成的O2, 則有:100%=4.0%或100%=4.0%,解得x=1.4;mn=23。,拓展延伸在書寫陌生的氧化還原反應方程式時,要學會缺項補充,例如主要的反應物和生成物已經(jīng)確定,可以依據(jù)題干信息、電荷守恒、原子守恒等確定缺項物質(zhì)(通常為H+、OH-或H2O)。,3.(2016課標,28,14分)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下: 回答下列問題: (1)NaClO2中Cl的化合價為。 (2)寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式。 (3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時,為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為、。“電解”中陰極反應的主要產(chǎn)物是。 (4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為,該反應中氧化產(chǎn)物是。,(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是:每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù)),答案(1)+3 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4 (3)NaOH溶液Na2CO3溶液Cl(或NaClO2) (4)21O2 (5)1.57,解析(2)根據(jù)圖示可確定反應物和生成物,然后根據(jù)得失電子守恒和原子守恒即可寫出反應的化學方程式。 (3)粗鹽水精制時用NaOH溶液除Mg2+,用Na2CO3溶液除Ca2+;根據(jù)圖示可知“電解”過程中發(fā)生的反應為2ClO2+2NaCl Cl2+2NaClO2,由此可知,在電解池的陰極上ClO2得電子生成NaClO2, 故陰極反應的主要產(chǎn)物為NaClO2。 (4)據(jù)圖示可知反應物有ClO2、NaOH、H2O2,生成物有NaClO2,其中O2 NaO2,Cl的化 合價降低,則必有元素化合價升高,可推出H2,根據(jù)得失電子守恒可得氧化劑ClO2與還 原劑H2O2的物質(zhì)的量之比為21,該反應中氧化產(chǎn)物是O2,還原產(chǎn)物是NaClO2。 (5)NaClO2、Cl2作為消毒劑時,還原產(chǎn)物均為Cl-。設NaClO2的有效氯含量為x,則4=2, 解得x1.57。,解題關鍵尾氣吸收過程中NaOH與H2O2的混合溶液吸收ClO2生成NaClO2、H2O和O2,ClO2作氧化劑,H2O2作還原劑。 溫馨提示解化工流程題時應重點關注框圖,特別注意看圖中的箭頭方向,結(jié)合適當?shù)奈淖中畔?便可得“正果”。,考點二溴、碘單質(zhì)及其化合物海水資源的開發(fā)利用 1.(2015課標,12,6分,0.401)海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是() 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,答案C工業(yè)上常采用Ca(OH)2作為沉淀劑,C項錯誤。,解題關鍵NaCl的溶解度隨溫度變化不大,故經(jīng)常采用重結(jié)晶的方法得到較純的NaCl晶體。 拓展延伸地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人們把溴稱為“海洋元素”。,2.(2018課標,27,14分)KIO3是一種重要的無機化合物,可作為食鹽中的補碘劑?；卮鹣铝袉栴}: (1)KIO3的化學名稱是。 (2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示: “酸化反應”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl?！爸餋l2”采用的方法是。“濾液”中的溶質(zhì)主要是?！罢{(diào)pH”中發(fā)生反應的化學方程式為。 (3)KIO3也可采用“電解法”制備,裝置如圖所示。,寫出電解時陰極的電極反應式。 電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為,其遷移方向是。 與“電解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之處有(寫出一點)。,答案(1)碘酸鉀 (2)加熱KClKH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O(或HIO3+KOH KIO3+H2O) (3)2H2O+2e- 2OH-+H2 K+a到b 產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等,解析本題考查化學工藝流程分析、元素及其化合物的性質(zhì)、電解原理及應用。 (1)KIO3的化學名稱是碘酸鉀。 (2)由于氣體的溶解度隨溫度升高而減小,故“逐Cl2”采用的方法是加熱;分析工藝流程和酸化反應所得產(chǎn)物可知,濾液中的溶質(zhì)主要是KCl;調(diào)pH的目的主要是中和H+,故“調(diào)pH”中發(fā)生反應的化學方程式為KH(IO3)2+KOH 2KIO3+H2O或HIO3+KOH KIO3+H2O。 (3)觀察電解裝置圖知,惰性電極a為陽極,惰性電極b為陰極,在堿性條件下,陰極的電極反應式為2H2O+2e- H2+2OH-。 電解過程中,陽極I2失去電子生成I,即I2-10e-+12OH- 2I+6H2O,通過陽離子交換膜的 離子主要為K+,遷移方向是從a到b。 “KClO3氧化法”產(chǎn)生有毒氣體Cl2,故與“電解法”相比的不足之處有產(chǎn)生有毒氣體Cl2,易污染環(huán)境等。,審題技巧注意物質(zhì)形式的變化,KH(IO3)2可以看作KIO3和HIO3,則“調(diào)pH”的過程為堿中和HIO3的過程。,考點一氯單質(zhì)及其化合物 1.(2017北京理綜,8,6分)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.氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀,B組 自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組,答案B本題考查氧化還原反應的基本概念。A項,在CO2與Na2O2的反應中,CO2既不被氧化又不被還原;C項,乙烯與Br2的反應既是加成反應,又是氧化還原反應,反應中乙烯作還原劑被氧化;D項,氨氣與AlCl3溶液的反應是非氧化還原反應。,解題技巧要確定誰被氧化、誰被還原,首先應確定反應是否為氧化還原反應,然后再確定誰在反應中得到電子、誰在反應中失去電子。,疑難突破乙烯和溴的反應中元素化合價的變化分析起來有一定的難度,我們可以根據(jù)形成共價鍵的原子所對應元素的非金屬性強弱來判斷,非金屬性強的顯負價,弱的顯正價。,2.(2014浙江理綜,12,6分)氯在飲用水處理中常用作殺菌劑,且HClO的殺菌能力比ClO-強。25 時氯氣氯水體系中存在以下平衡關系: Cl2(g)Cl2(aq)K1=10-1.2 Cl2(aq)+H2O HClO+H+Cl-K2=10-3.4 HClO H+ClO-Ka=? 其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分別在三者中所占分數(shù)()隨pH變化的關系如圖所示。下列表述正確的是(),A.Cl2(g)+H2O 2H+ClO-+Cl-K=10-10.9 B.在氯處理水體系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-) C.用氯處理飲用水時,pH=7.5時殺菌效果比pH=6.5時差 D.氯處理飲用水時,在夏季的殺菌效果比在冬季好,答案CA項,在Cl2(g)+H2O 2H+ClO-+Cl-反應中,K=K1K2Ka,因 Ka未知,故K也無法求出,A錯誤。B項,由電荷守恒知,c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)c(HClO), B錯誤。C項,由題意知,HClO殺菌能力比ClO-強,pH=7.5時,HClO、ClO-濃度相同,而在pH=6.5時, HClO濃度高于ClO-濃度,C正確。D項,夏季溫度高,Cl2溶解度降低,且HClO易分解,所以夏季殺菌效果比冬季差,D錯誤。,3.(2015重慶理綜,9,15分)ClO2與Cl2的氧化性相近,在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過圖1裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究。,(1)儀器D的名稱是。安裝F中導管時,應選用圖2中的。 (2)打開B的活塞,A中發(fā)生反應:2NaClO3+4HCl 2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,為使ClO2在D 中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜(填“快”或“慢”)。 (3)關閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是。,(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2,該反應的離子方程式為。在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應,則裝置F的作用是。 (5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑和穩(wěn)定劑,加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖3所示。若將其用于水果保鮮,你認為效果較好的穩(wěn)定劑是,原因是 。,圖3,答案(1)錐形瓶b (2)慢 (3)吸收Cl2 (4)4H+5Cl Cl-+4ClO2+2H2O驗證是否有ClO2生成 (5)穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑可以緩慢釋放ClO2,能較長時間維持保鮮所需的濃度,解析(1)裝置F為洗氣裝置,應長進短出,選b。(2)滴加稀鹽酸較慢時,產(chǎn)生的ClO2較慢,有足夠的時間被穩(wěn)定劑充分吸收。(3)NaClO3和稀鹽酸反應產(chǎn)生的氣體有ClO2和Cl2,ClO2在D中被吸收,而F中淀粉KI溶液的顏色又不變,則C的作用必為吸收Cl2。(4)由題干可知ClO2和Cl2氧化性相近,則ClO2可氧化I-,使淀粉KI溶液變藍,故裝置F的作用是驗證是否有ClO2生成。,考點二溴、碘單質(zhì)及其化合物海水資源的開發(fā)利用 1.(2015海南單科,20-,6分)下列有關海水綜合利用的說法正確的是() A.電解飽和食鹽水可制得金屬鈉 B.海帶提碘只涉及物理變化 C.海水提溴涉及氧化還原反應 D.海水提鎂涉及復分解反應,答案CD電解飽和食鹽水只能得到NaOH、H2、Cl2,A項錯誤;海帶提碘涉及I- I2等化學 變化,B項錯誤;海水提溴涉及Br- Br2等氧化還原反應,C項正確;海水提鎂涉及MgCl2 Mg(OH)2 MgCl2(熔融) Mg過程,包含氧化還原反應及復分解反應,D項正 確。,2.(2014福建理綜,23,15分)元素周期表中第A族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛。 (1)與氯元素同族的短周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。 (2)能作為氯、溴、碘元素非金屬性(原子得電子能力)遞變規(guī)律的判斷依據(jù)是(填序號)。 a.Cl2、Br2、I2的熔點 b.Cl2、Br2、I2的氧化性 c.HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性 d.HCl、HBr、HI的酸性 (3)工業(yè)上,通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO3晶體: NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶體 完成中反應的總化學方程式:NaCl+H2O NaClO3+。 中轉(zhuǎn)化的基本反應類型是,該反應過程能析出KClO3晶體而無其他晶體析出的原因是。 (4)一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、Cl(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如圖所示。,D是(填離子符號)。 B A+C反應的熱化學方程式為 (用離子符號表示)。,答案(1)(2)b、c (3)1NaCl+3H2O 1NaClO3+3H2 復分解反應室溫下,氯酸鉀在水中的溶解度明顯小于其他晶體 (4)Cl 3ClO-(aq) Cl(aq)+2Cl-(aq)H=-117 kJmol-1,解析(1)與Cl同族的短周期元素為F,其 原子結(jié)構(gòu)示意圖為:。(2)非金屬元素氫化物的熱穩(wěn)定性和單質(zhì)的氧化性均可作為非 金屬性強弱的判斷依據(jù),而單質(zhì)的熔點、氫化物的酸性不能作為判斷依據(jù)。(3)根據(jù)氧化還原反應規(guī)律,化合價有升有降,可推斷另一產(chǎn)物為H2;也可以用電解原理分析,陰極上H+得電子生成H2,陽極上Cl-失電子生成Cl,配平可得NaCl+3H2ONaClO3+3H2。中反應為復 分解反應:NaClO3+KCl NaCl+KClO3,該過程能析出KClO3晶體而無其他晶體析出的原 因為在室溫下,KClO3在水中的溶解度明顯小于其他晶體。(4)由題圖可知D中Cl元素化合價為+7價,D為Cl。B A+C,即ClO-發(fā)生歧化反應生成Cl-和Cl,由得失電子守恒可得: 3ClO- Cl+2Cl-,反應熱為:H=E(Cl)+2E(Cl-)-3E(ClO-)=63 kJmol-1+0-360 kJmol-1=-117,kJmol-1,所以熱化學方程式為:3ClO-(aq) Cl(aq)+2Cl-(aq)H=-117 kJmol-1。,考點一氯單質(zhì)及其化合物 1.(2014江蘇單科,13,4分)在探究新制飽和氯水成分的實驗中,下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是() A.氯水的顏色呈淺黃綠色,說明氯水中含有Cl2 B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明氯水中含有Cl- C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有氣泡產(chǎn)生,說明氯水中含有H+ D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說明氯水中含有HClO,C組教師專用題組,答案D氯水中含有“三分四離”Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(少),含Cl2,溶液呈淺黃綠色,A項正確;含Cl-,加入AgNO3溶液反應生成AgCl沉淀,B項正確;能與NaHCO3反應生成CO2,說明有H+,C項正確;氯水中Cl2可以將Fe2+氧化為Fe3+,D項錯誤。,2.(2014江蘇單科,5,2分)下列裝置應用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗,能達到實驗目的的是(),A.用裝置甲制取氯氣 B.用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫 C.用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液 D.用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl24H2O,答案CMnO2和濃HCl反應制取Cl2需要加熱,A項錯誤;除Cl2中的HCl應用飽和食鹽水,B項錯誤;將MnCl2溶液蒸干無法得到MnCl24H2O,D項錯誤。,3.(2013天津理綜,2,6分)以下食品化學知識的敘述不正確的是() A.食鹽可作調(diào)味劑,也可作食品防腐劑 B.新鮮蔬菜做熟后,所含維生素C會有損失 C.纖維素在人體內(nèi)可水解為葡萄糖,故可作人類的營養(yǎng)物質(zhì) D.葡萄中的花青素在堿性環(huán)境下顯藍色,故可用蘇打粉檢驗假紅酒,答案CA項,用食鹽腌制的咸菜可以放置很長時間不變質(zhì),所以食鹽能作防腐劑;B項,維生素C在烹調(diào)過程中會被氧化造成損失;C項,纖維素在人體內(nèi)無法水解;D項,蘇打粉水溶液呈堿性,可以作為檢驗花青素存在與否的試劑。,4.(2015江蘇單科,19,15分)實驗室用下圖所示裝置制備KClO溶液,并通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應制備高效水處理劑K2FeO4。 已知K2FeO4具有下列性質(zhì):可溶于水、微溶于濃KOH溶液,在0 5 、強堿性溶液中比較穩(wěn)定,在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,在酸性至弱堿性條件下,能與水反應生成 Fe(OH)3和O2。,(1)裝置A中KMnO4與鹽酸反應生成MnCl2和Cl2,其離子方程式為,將制備的Cl2通過裝置B可除去(填化學式)。 (2)Cl2與KOH在較高溫度下反應生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下,控制反應在0 5 進行,實驗中可采取的措施是、。 (3)制備K2FeO4時,KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為。,(4)提純K2FeO4粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)的實驗方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 molL-1 KOH溶液中, (實驗中須使用的試劑有:飽和KOH溶液,乙醇;除常用儀器外須使用的儀器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。,答案(1)2Mn+16H+10Cl- 2Mn2+5Cl2+8H2OHCl (2)緩慢滴加鹽酸裝置C加冰水浴 (3)在攪拌下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中 (4)用砂芯漏斗過濾,將濾液置于冰水浴中,向濾液中加入飽和KOH溶液,攪拌、靜置,再用砂芯漏斗過濾,晶體用適量乙醇洗滌23次后,在真空干燥箱中干燥,解析(1)用飽和食鹽水可除去Cl2中的HCl。(2)為防止Cl2與KOH在較高溫度下反應生成KClO3,應緩慢加入鹽酸,同時應將C裝置置于冰水浴中。(3)因K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,為防止Fe3+過量,應在不斷攪拌的條件下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中。(4)先用砂芯漏斗過濾除去Fe(OH)3,濾液中含K2FeO4、KOH、KCl,利用K2FeO4微溶于濃KOH溶液的性質(zhì),將盛有濾液的燒杯置于冰水浴中,然后加入飽和KOH溶液,攪拌、靜置后用砂芯漏斗過濾,析出的K2FeO4晶體用適量乙醇洗滌23次后,用真空干燥箱干燥即得產(chǎn)品。,5.(2013北京理綜,28,15分)某學生對SO2與漂粉精的反應進行實驗探究:,(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化學方程式是。 (2)pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有的性質(zhì)是。 (3)向水中持續(xù)通入SO2,未觀察到白霧。推測現(xiàn)象的白霧由HCl小液滴形成,進行如下實驗: a.用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧,無變化;,b.用酸化的AgNO3溶液檢驗白霧,產(chǎn)生白色沉淀。 實驗a的目的是。 由實驗a、b不能判斷白霧中含有HCl,理由是。 (4)現(xiàn)象中溶液變?yōu)辄S綠色的可能原因:隨溶液酸性的增強,漂粉精的有效成分和Cl-發(fā)生反應。通過進一步實驗確認了這種可能性,其實驗方案是。 (5)將A瓶中混合物過濾、洗滌,得到沉淀X。 向沉淀X中加入稀HCl,無明顯變化。取上層清液,加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。則沉淀X中含有的物質(zhì)是。 用離子方程式解釋現(xiàn)象中黃綠色褪去的原因:。,答案(1)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2)堿性、漂白性 (3)檢驗白霧中是否含有Cl2,排除Cl2干擾 白霧中混有SO2,SO2可與酸化的AgNO3反應產(chǎn)生白色沉淀 (4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,觀察溶液是否變?yōu)辄S綠色 (5)CaSO4 SO2+Cl2+2H2O S+2Cl-+4H+,解析(2)由pH試紙變藍(pH約為12)可推知漂粉精溶液呈堿性,由pH試紙褪色可推知漂粉精溶液有漂白性。 (3)由實驗a可確定白霧中沒有Cl2,排除Cl2的干擾;酸化的AgNO3溶液可與HCl反應生成AgCl白色沉淀,也可與SO2反應生成Ag2SO4白色沉淀,故通過實驗a、b無法判斷白霧中含有HCl。 (4)SO2在實驗過程中會被氧化成H2SO4,由題干信息知可能會發(fā)生反應Cl-+ClO-+2H+ Cl2 +H2O。要確認實驗過程中發(fā)生了這個反應,設計實驗時可向漂粉精溶液中加入H2SO4,觀察是否產(chǎn)生Cl2。 (5)漂粉精的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,SO2被氧化生成H2SO4,CaSO4微溶于水,BaSO4難溶于水,綜合考慮即可得出答案。實驗過程中持續(xù)通入SO2,黃綠色褪去應該是SO2與Cl2發(fā)生了反應,依據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒可正確寫出Cl2、SO2在水中反應的離子方程式。,考點二溴、碘單質(zhì)及其化合物海水資源的開發(fā)利用 (2014江蘇單科,19,15分)實驗室從含碘廢液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其實驗過程如下: (1)向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液,將廢液中的I2還原為I-,其離子方程式為;該操作將I2還原為I-的目的是。 (2)操作X的名稱為。 (3)氧化時,在三頸燒瓶中將含I-的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2,緩慢通入Cl2,在40 左右反應(實驗裝置如下圖所示)。,實驗控制在較低溫度下進行的原因是;錐形瓶里盛放的溶液為。 (4)已知:5S+2I+2H+ I2+5S+H2O 某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I2,可能存在I-、I中的一種或兩種。請補充完整檢驗含碘 廢水中是否含有I-、I的實驗方案:取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液,直到水層用淀粉 溶液檢驗不出有碘單質(zhì)存在; 。 實驗中可供選擇的試劑:稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。,答案(15分)(1)S+I2+H2O 2I-+S+2H+ 使CCl4中的碘進入水層 (2)分液 (3)使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止I2升華或防止I2進一步被氧化)NaOH溶液 (4)從水層取少量溶液,加入12 mL淀粉溶液,加鹽酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液變藍,說明廢水中含有I-;若溶液不變藍,說明廢水中不含有I-。另從水層取少量溶液,加入12 mL淀粉溶液,加鹽酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液變藍,說明廢水中含有I;若溶液不變藍,說明廢水中不含有 I,解析(1)S有還原性,鹵素單質(zhì)均有氧化性,故二者能發(fā)生氧化還原反應:S+I2+H2O 2I-+S+2H+。鹵素單質(zhì)均易溶于CCl4,結(jié)合前后操作分析,此步操作的目的只能是使CCl4中 的I2進入水層,以便后續(xù)過程更好地富集I2。 (2)CCl4與水不互溶,分離兩種互不相溶的液體用分液法。 (3)此步反應原理為Cl2+2I- 2Cl-+I2,控制反應在較低溫度下進行的原因一般從反應物或生 成物易揮發(fā)(溶解度減小)或有其他副反應發(fā)生的角度著手考慮;錐形瓶里液體的作用應為吸收尾氣,能與Cl2、I2蒸氣反應且為實驗室常見藥品,應選NaOH溶液工業(yè)上吸收尾氣中的Cl2優(yōu)先選用Ca(OH)2懸濁液。 (4)檢驗I-的原理是加入氧化劑將I-氧化為I2,利用I2遇淀粉變藍的原理加以檢驗;檢驗I的原理 由題中信息可以得到,S能將I還原成I2,再依前述方法檢驗即可。注意敘述精確:“取少 量溶液”“加入12 mL溶液”“酸化”“若則”。,考點一氯單質(zhì)及其化合物 1.(2018陜西西安長安一中五檢,7)某同學用下列裝置制備并檢驗Cl2的性質(zhì): 下列說法中正確的是() A.圖中:如果MnO2過量,濃鹽酸就可全部被消耗 B.圖中:量筒中發(fā)生了加成反應,三年模擬,A組 20162018年高考模擬基礎題組,C.圖中:生成藍色的煙 D.圖中:濕潤的有色布條能褪色,將硫酸溶液滴入燒杯中,至溶液顯酸性,結(jié)果有Cl2生成,答案D隨著反應的進行,濃鹽酸會變稀,稀鹽酸與MnO2不再反應,A不正確;CH4與Cl2在光照下發(fā)生取代反應,B不正確;銅絲在Cl2中燃燒產(chǎn)生棕黃色的煙,C不正確;Cl2無漂白性,HClO有漂白性,故干燥的有色布條不褪色,濕潤的有色布條可褪色,NaOH溶液吸收多余的Cl2后生成NaCl和NaClO,酸性條件下Cl-與ClO-可反應生成Cl2,D正確。,2.(2018重慶九校聯(lián)盟一聯(lián),12)溶液中含有較高濃度的N、F-、HS、K+等離子。向其中加 入少量NaClO后,溶液中離子數(shù)目肯定增加的是() A.F-B.ClO-C.HSD.N,答案DClO-+HS Cl-+H+S,H+F- HF,A、B、C均錯誤。由于溶液酸性增強, 抑制了N的水解,所以N數(shù)目增加,D正確。,3.(2017青海師大附中期中,14)由一種陽離子與兩種酸根離子組成的鹽稱為混鹽。混鹽CaOCl2在酸性條件下可以產(chǎn)生氯氣。該混鹽() A.水溶液呈中性 B.與硫酸反應產(chǎn)生1 mol氯氣時轉(zhuǎn)移2 mol電子 C.水溶液不能使淀粉-KI試紙變藍 D.既含離子鍵又含共價鍵,答案D由混鹽的定義可知CaOCl2的組成是Ca(ClO)Cl。水溶液中ClO-水解,溶液顯弱堿性,A不正確;與稀硫酸反應離子方程式為Cl-+ClO-+2H+ Cl2+H2O,生成1 mol Cl2轉(zhuǎn)移1 mol電 子,B不正確;ClO-可氧化I-,生成I2和Cl-,C不正確;Ca2+與ClO-、Cl-之間存在離子鍵,ClO-中存在極性共價鍵,D正確。,4.(2017陜西師大附中七模,12)下列實驗操作及現(xiàn)象和所得結(jié)論不正確的是(),答案C根據(jù)“強酸制弱酸”的原理可知A正確;打磨過的鋁箔加熱時表面會迅速生成一層新的氧化膜,B正確;Cu與濃硫酸反應,試管中得不到藍色溶液,只有將試管中溶液慢慢注入少量水中才可觀察到溶液顯藍色,C中現(xiàn)象描述不符合客觀事實,不正確;試紙未變藍,說明沒有產(chǎn)生Cl2,觀察到產(chǎn)生氣泡,只能說明漂白粉失效,變質(zhì)為CaCO3,CaCO3與鹽酸反應生成CO2氣體,D正確。,5.(2016陜西漢中普通高中質(zhì)檢,12)常溫下,向飽和氯水中逐滴滴入0.1 molL-1的氫氧化鈉溶液,pH變化如圖所示。下列有關敘述中正確的是() A.點所示溶液中只存在HClO的電離平衡 B.到的過程中水的電離程度逐漸減小 C.I-能在點所示溶液中存在 D.點所示溶液中:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),答案DA項,還存在H2O H+OH-。B項,到的過程中NaOH中和了氯水中的H+和 HClO,溶液酸性減弱,水的電離程度增大,B不正確。C項,點所示溶液中有大量ClO-和少量HClO,I-能被氧化,C不正確。D項,根據(jù)電荷守恒有c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),點溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),故c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),D正確。,6.(2018黑龍江牡丹江一中期末,6)氯氣是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一,常作強氧化劑,可與有機物和無機物進行反應生成多種氯化物。某興趣小組在實驗室中對以下反應進行了探究?；卮鹣铝袉栴}: .三氯化硼(BCl3)的制備 查閱資料:BCl3的沸點為12.5 ,熔點為-107.3 ;,2B+6HCl 2BCl3+3H2; BCl3遇水可觀察到大量的白霧。 (1)檢驗發(fā)生裝置A的氣密性的具體方法是。 (2)按氣流方向連接各裝置的接口,順序為a()()()()()() ()()h。 (3)裝置D的作用是,裝置E的作用是,實驗中若不用裝置C,可能產(chǎn)生的后果是。 (4)BCl3遇水反應的化學方程式為。 .SO2與漂粉精溶液的反應,(5)pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有的性質(zhì)是。 (6)現(xiàn)象2中溶液變?yōu)辄S綠色的原因是:隨溶液酸性的增強,漂粉精的有效成分和Cl-發(fā)生反應。該反應的離子方程式為。 (7)用離子方程式解釋現(xiàn)象3中黃綠色褪去的原因:。,答案(1)用彈簧夾夾住a處并關閉分液漏斗的活塞,向分液漏斗中加入蒸餾水,然后打開分液漏斗的活塞,一段時間后,觀察到水不能順利滴下,說明氣密性良好 (2)edjkbc(或cb)fg (3)使BCl3液化吸收多余的氯氣防止污染空氣,且防止空氣中水蒸氣進入D中B與HCl反應生成H2,H2、Cl2混合受熱易發(fā)生爆炸 (4)BCl3+3H2O 3HCl+H3BO3 (5)堿性、漂白性 (6)ClO-+Cl-+2H+ 2H2O+Cl2 (7)SO2+Cl2+2H2O+Ca2+ CaSO4+2Cl-+4H+,解析(2)Cl2的制備(A)除雜(C)干燥(F)BCl3的制備(B)BCl3的收集(D)尾氣處理同時隔絕空氣中的水蒸氣(E)。 (5)pH試紙先變藍說明漂粉精溶液顯堿性,后褪色說明漂粉精溶液有漂白性。 (6)SO2+ClO-+H2O S+Cl-+2H+,溶液酸性增強,Cl-與ClO-在酸性條件下反應生成Cl2和H2O。 (7)Cl2與SO2在溶液中反應,持續(xù)通入的SO2又將Cl2消耗掉,同時生成CaSO4沉淀。,考點二溴、碘單質(zhì)及其化合物海水資源的開發(fā)利用 7.(2018黑龍江哈爾濱三十二中期中,22)海帶中含碘元素,從海帶中提取碘有如下步驟:在濾液中通入足量Cl2;將海帶焙燒成灰后加水攪拌;加CCl4振蕩;用分液漏斗分液;過濾。合理的操作順序是() A.B. C.D.,答案BCl2+2I- I2+2Cl-,用CCl4萃取溶液中的I2。,8.(2016甘肅天水一中期中,5)下列各組正確的是() A.沸點:Cl2<F2<Br2<I2 B.沸點:HF<HCl<HBr<HI C.氧化性:F2 <Cl2<Br2<I2 D.還原性:HF<HCl<HBr<HI,答案DA項,沸點:F2Cl2Br2I2,錯誤;D項,還原性:HF<HCl<HBr<HI,正確。,9.(2016甘肅蘭州一中月考,11)向盛有 KI溶液的試管中加入少許 CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層顏色會逐漸變淺,最后變成無色(I2被氧化為 HIO3)。下列說法中正確的是() A.整個過程中的還原劑只有I2 B.CCl4層由紫色變成無色發(fā)生反應的化學方程式為I2+5Cl2+6H2O 2HIO3+10HCl C.若用KI和Cl2反應制1 mol KIO3,至少需要56 L Cl2(標準狀況) D.把 KI 換成 KBr,則 CCl4層變?yōu)榧t棕色,繼續(xù)滴加氯水,CCl4層的顏色沒有變化,則 Cl2、HIO3、 HBrO3氧化性由弱到強的順序是HBrO3<Cl2<HIO3,答案BA項,整個過程中,還原劑有I2和KI,A錯誤;C項,制1 mol KIO3轉(zhuǎn)移6 mol電子,需要3 mol氯氣,在標準狀況下的體積是3 mol22.4 L/mol=67.2 L,C錯誤;D項,氧化性:HBrO3Cl2HIO3,D錯誤。,10.(2018甘肅天水一中段考,21)某實驗小組探究少量Cl2和FeBr2反應的過程。 (1)配制FeBr2溶液: .配制50 mL 1.0 mol/L的FeBr2溶液; .上述溶液呈淡黃色。取少量此溶液,向其中滴入KSCN溶液,變?yōu)闇\紅色。 配制50 mL 1.0 mol/L的FeBr2溶液時常加少量HBr是為了。 由可知,此FeBr2溶液呈淡黃色的原因是其中含有,用離子方程式解釋溶液呈淡黃色的原因:。 (2)氯氣和FeBr2反應的實驗操作及現(xiàn)象如下:,據(jù)此甲同學得出結(jié)論:少量Cl2既能和Fe2+發(fā)生氧化還原反應,又能和Br-發(fā)生氧化還原反應。 Cl2和Fe2+發(fā)生反應的離子方程式是。 乙同學認為上述實驗不能證明Cl2和Br-發(fā)生反應,理由是。 乙同學改進實驗如下:在上述FeBr2溶液中加入過量鐵粉,取上層清液2 mL,向其中滴加3滴飽 和氯水后,再加入CCl4,振蕩后靜置,觀察現(xiàn)象。乙得出結(jié)論:少量Cl2只與Fe2+反應,不與Br-反應。乙得出該結(jié)論依據(jù)的實驗現(xiàn)象是。,答案(1)抑制Fe2+的水解 Fe3+4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O (2)Cl2+2Fe2+ 2Cl-+2Fe3+ 溶液中含有的Fe3+可與I-反應生成I2使淀粉變藍 靜置后,上層溶液為淡黃色,下層液體無色,解析(1)Fe2+在酸性溶液中易被空氣中O2氧化(HBr為強酸)。(2)向FeBr2溶液中加入過量鐵粉,除去溶液中的Fe3+,再滴加少量氯水,若Cl2與Fe2+反應的同時與Br-也反應,溶液中就會有Br2,加入CCl4后,CCl4萃取Br2,下層溶液呈紅棕色;若Cl2只與Fe2+反應,不與Br-反應,溶液中沒有Br2,加入CCl4后,下層液體無色,上層溶液為淡黃色。,一、選擇題(每小題5分,共5分) 1.(2018吉林四盟校期中聯(lián)考,24)A是一種常見的單質(zhì),B、C為中學常見的化合物,A、B、C均含有X元素,它們有如圖所示轉(zhuǎn)化關系(部分產(chǎn)物及反應條件已略去)。下列判斷中正確的是 () A.X元素可能為Al B.X元素一定為非金屬元素 C.反應和互為可逆反應 D.反應和不一定為氧化還原反應,B組 20162018年高考模擬綜合題組 (時間：20分鐘 分值：40分),答案BA、B、C均含X元素,A為單質(zhì),A中X元素化合價為0;B、C為化合物,X元素化合價有升有降,故B中X元素顯正價,C中X元素顯負價或B中X元素顯負價,C中X元素顯正價,金屬元素無負價,故X元素一定為非金屬元素;和反應條件不同,不互為可逆反應,但二者均屬于氧化還原反應,故A、C、D均不正確,B正確。,歸納總結(jié)1.,2.,2.(2018吉林長春普通高中一模,15)(10分)工業(yè)生產(chǎn)中,海水提取溴常用空氣吹出法。某化學實驗小組設計了如下實驗裝置(夾持裝置略去)模擬該法從濃縮的海水中提取溴。 已知:Br2的沸點為58.78 ,密度為3.119 g/cm3,微溶于水,有毒。,二、非選擇題(共35分),回答下列問題: (1)實驗步驟如下: 關閉活塞b、d,打開活塞a、c,向A中緩慢通入Cl2至反應結(jié)束; 關閉活塞,打開活塞,向A中鼓入足量熱空氣; 關閉b,打開a,再通過A向B中通入足量Cl2; 取B中所得溶液進行蒸餾,收集液溴。 (2)步驟A中發(fā)生的主要反應的離子方程式為。 (3)X試劑可以是(填序號),步驟B中X試劑與Br2發(fā)生反應的離子方程式為。 A.H2OB.飽和食鹽水C.飽和Na2SO3溶液 (4)該實驗中尾氣處理所用的試劑可為。 (5)蒸餾時,除酒精燈、石棉網(wǎng)、鐵架臺外,還應該選擇儀器(填序號)。蒸餾操作中應控制溫度為 。,答案(1)a、cb、d (2)Cl2+2Br- Br2+2Cl- (3)CBr2+S+H2O S+2Br-+2H+ (4)NaOH溶液(合理即可) (5)59 (58.78 60 之間均可),解析(3)三種試劑中只有Na2SO3具有還原性,可與Br2反應。反應時Br2被還原為Br-,S被氧 化為S。(4)尾氣中含有一定量的氯氣,可用NaOH溶液吸收。(5)為了防止產(chǎn)品在冷凝管中 少量滯留,蒸餾裝置中應選用直形冷凝管。,歸納總結(jié)常用的冷凝管有直形冷凝管、球形冷凝管、蛇形冷凝管。在蒸餾裝置中冷凝餾出物一般選擇直形冷凝管。在制備裝置中起冷凝回流作用時三種冷凝管均可選,其中蛇形冷凝管冷凝回流效果最好。,3.(2017遼寧沈陽郊聯(lián)體聯(lián)考,26)(14分)海水是巨大的資源寶庫,包括水資源利用和化學資源利用兩大方面。溴及其化合物廣泛應用在有機合成、化學分析等領域。 (一)(1)利用海水提取溴和鎂的一般過程如下,下列說法正確的是。 A.工業(yè)溴中含少量Cl2,可用NaOH溶液除去 B.工業(yè)上常利用電解熔融MgCl2來冶煉金屬鎂 C.富集溴元素過程中,空氣吹出法利用了溴易揮發(fā)的性質(zhì) D.若提取1 mol Br2,至少需要44.8 L的Cl2 (二)另一種海水提溴過程中溴元素的變化如下: Br-Br2BrBr2 (2)過程,海水顯堿性,調(diào)其pH<3.5后,再通入氯氣。氯氣的電子式為。通入氯氣后,反應的離子方程式是。調(diào)節(jié)海水pH過程可以看作發(fā)生鹽酸和氫氧化鈉的中和反應,常溫下該反應的平衡常數(shù)在c(H2O)看作常數(shù)不列入表達式的情況下,數(shù)值是。調(diào)海水pH可提高Cl2的利用率,用平衡移動原理解釋其原因是。 (3)過程,用熱空氣將溴趕出,再用濃碳酸鈉溶液吸收。配平下列方程式。 Br2+Na2CO3 NaBrO3+CO2+ (4)過程,用硫酸酸化可得Br2和Na2SO4的混合溶液。相同條件下,若用鹽酸酸化,則所得溴的質(zhì)量減少,原因是。,答案(1)BC(2分) (2)：(2分)Cl2+2Br- Br2+2Cl-(2分) 1014(2分)增大c(H+),抑制Cl2與水(或堿)反應(2分) (3)33135NaBr(共2分) (4)鹽酸(有還原性)與溴酸根離子反應(2分),解析(1)Cl2、Br2都能與NaOH溶液反應,A項錯誤;Mg為活潑金屬,因此工業(yè)上常利用電解熔融MgCl2來冶煉金屬鎂,B項正確;溴易揮發(fā),可以用空氣吹出溴,實現(xiàn)溴的富集,C項正確;由流程圖可知,提取1 mol Br2,至少需要2 mol Cl2,即標準狀況下44.8 L Cl2,D項錯誤。(2)Cl2的電子式為：。通入氯氣后,發(fā)生反應:Cl2+2Br- Br2+2Cl-。調(diào)節(jié)海水pH的過程的反應為H+OH- H2O,平衡常數(shù)K=1014。調(diào)節(jié)pH<3.5,增大c(H+),可抑制Cl2與水 (或堿)反應,從而提高Cl2的利用率。(3)Br2轉(zhuǎn)化為NaBrO3,Br的化合價升高,則同時還生成NaBr,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學方程式即可。(4)過程,發(fā)生歸中反應:Br+5Br-+ 6H+ 3Br2+3H2O,若用鹽酸酸化,鹽酸(有還原性)能與Br反應,故所得溴的質(zhì)量減少。,思路分析第(2)問,Cl2+H2O H+Cl-+HClO,增大c(H+),平衡逆向移動,抑制Cl2與H2O的反 應。,4.(2016遼寧葫蘆島一中期中,23)(11分)PCl3可用于半導體生產(chǎn)的外延、擴散工序。有關物質(zhì)的部分性質(zhì)如下:,(一)制備:如圖是實驗室制備PCl3的裝置(部分儀器已省略) (1)儀器乙的名稱是。 (2)實驗室用漂白粉加濃鹽酸制備Cl2的化學方程式為。,(3)堿石灰的作用是 。 (4)向儀器甲中通入干燥Cl2之前,應先通入一段時間的CO2,其目的是。 (二)提純: (5)粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后,通過(填實驗操作名稱),即可得到PCl3的純品。,答案(1)冷凝管(1分) (2)Ca(ClO)2+4HCl(濃) CaCl2+2H2O+2Cl2(3分) (3)吸收多余的Cl2,防止污染環(huán)境(1分);防止空氣中的水蒸氣進入影響產(chǎn)品純度(2分) (4)排盡裝置中的空氣,防止O2和水與PCl3反應(2分) (5)蒸餾(2分),解析(2)漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2,Ca(ClO)2可與濃鹽酸反應生成CaCl2、Cl2和H2O。 (3)由題中信息可知PCl3遇水生成H3PO3和HCl,堿石灰還能起到隔絕空氣中水蒸氣的作用。 (4)PCl3遇O2生成POCl3,遇水生成H3PO3和HCl,故反應前應先通入CO2將裝置中空氣排盡,防止PCl3變質(zhì)。 (5)POCl3與PCl3沸點不同,可用蒸餾法提純。,拓展延伸“84”消毒液(有效成分是NaClO)不能與潔廁靈(含濃鹽酸)混合使用,否則會發(fā)生反應:ClO-+Cl-+2H+ Cl2+H2O,產(chǎn)生有毒的Cl2。,