高考化学 专题十五 氯溴碘及其化合物.docx

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高考化学专题十五氯溴碘及其化合物

专题十五氯、溴、碘及其化合物

A组　专项基础训练

一、选择题

1.（2015·保定期末，2）勤洗手和经常对环境进行消毒是预防传染病的有效途径。

2012年4月，H7N9疫情爆发，可以用某种消毒液进行消毒，预防传染。

已知该消毒液为无色液体，用红色石蕊试纸检验，发现试纸先变蓝后褪色，则该消毒液的主要成分可能是（　　）

A.KMnO4B.H2O2

C.NaClOD.NH3·H2O

解析　KMnO4、H2O2、NaClO都具有强氧化性，能够用于杀菌消毒，但KMnO4溶液呈紫色，H2O2溶液不呈碱性，氨水呈碱性，但不具有强氧化性，不能用于杀菌消毒。

答案　C

2.（2015·湖南五市十校联考，10）下列关于氯水的叙述，不正确的是（　　）

A.一定浓度的氯水中加小苏打有气泡生成

B.新制氯水中只存在两个平衡状态

C.氯水应保存在棕

色瓶中，久置后pH减小

D.饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的重要方法

解析　氯水中存在：

Cl2＋H2OHClO＋HCl，HClOH＋＋ClO－，H2OH＋＋OH－三个平衡状态，B错误；A项，氯水中加小苏打发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，正确；C项，由于HClO见光易分解：

2HClO

2HCl＋O2↑，弱酸转化为强酸，久置后pH减小，正确；D项，盐酸的酸性大于碳酸，碳酸的酸性大于次氯酸，石灰石与盐酸发生反应使Cl2＋H2OHClO＋HCl向右移动，从而生成较浓的HClO溶液，正确。

答案　B

3.（2015·洛阳统考，13）用下列装置制备并检验Cl2的性质：

下列说法正确的是（　　）

A.Ⅰ图中

：

如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗完

B.Ⅱ图中：

生成蓝色的烟

C.Ⅲ图中：

量筒中发生了加成反应

D.Ⅳ图中：

湿润的有色布条能褪色，将浓硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成

解析　A项，随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，稀盐酸不能与MnO2反应，盐酸不能全部反应，错误；B项，铜在氯气中燃烧生成棕黄色的烟，错误；C项，CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，错误；D项，氯气

与水反应生成具有强氧化性的HClO，能使有色布条褪色，酸性条件下发生反应ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，正确。

答案　D

4.（2015·郑州质检，12）用下图所示实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（　　）

A.用图①所示装置，蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体

B.按装置②所示的气流方向可用于收集H2、NH3等

C.用图③所示装置，分离CCl4萃取I2水后的有机层和水层

D.用图④所示装置，可以证明氧化性：

Cl2＞Br2＞I2

解析　A项，因为NH4Cl受热易分解，蒸干NH4Cl溶液无法获得NH4Cl晶体，错误；B项，按气流方向应该收集密度大于空气且不与空气反应的气体，H2、NH3密度均小于空气，错误；D项，只能证明Cl2的氧化性强于Br2和I2，无法比较Br2和I2的氧化性，错误。

答案　C

5.下列说法中错误的是（　　）

A.干燥的Cl2和氯水均能使鲜花褪色（2014·浙江宁波期末，6）

B.氯气有毒，但能用来给自来水消毒（2014·广东深圳调研，7）

C.Cl2可部分与水反应，所以用排饱和食盐水法收集Cl2（2014·广东深圳调研，12）

D.实验室用稀盐酸与MnO2混合加热制备Cl2（2014·广东十二校联考，9）

解析　A选项，鲜花中含有水，正确；D选项，稀盐酸不能与MnO2反应，在实验室中是用浓盐酸与MnO2混合加热制备Cl2，错误。

答案　D

二、非选择题

6.（2015·河南八市联考，18）甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。

操作

现象

Ⅰ.A中溶液变红

Ⅱ.稍后，溶液由红色变为黄色

（1）B中反应的离子方程式是________________________________________。

（2）A中溶液变红的原因是__________________________________________。

（3）为了探究现象Ⅱ的原因，甲同学进行如下实验。

①取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在。

②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN溶液，最终得到红色溶液。

甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是SCN－与Cl2发生了反应。

（4）甲同学猜想SCN－可能被Cl2氧化了，他又进行了如下研究。

资料显示：

SCN－的电子式为[

C⋮⋮N

]－。

①甲同学认为SCN－中碳元素没有被氧化，理由是_______________________

_________________________________________________________________。

②取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN－中被氧化的元素是。

③通过实验证明了SCN－中氮元素转化为NO

，他的实验方案是__________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

④若SCN－与Cl2反应生成1molCO2，则转移电子的物质的量是mol。

解析　

（1）多余的氯气被B中的NaOH溶液吸收发生反应的离子方程式是Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。

（2）A中溶液变红的原因是Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应生成红色的Fe（SCN）3。

（3）①生成的红褐色沉淀是Fe（OH）3，说明溶液中含有Fe3＋。

（4）①在组成SCN－的三种元素中C的非金属最弱，应显正价，由电子式可知其中N显－3价，S显－2价，则C显＋4价，处于最高价，故碳元素不可能被氧化。

②加入盐酸酸化的BaCl2溶液生成白色沉淀，说明溶液中含有SO

，故SCN－中被氧化的元素是硫。

③若含有硝酸根，则在酸性条件下可被还原为NO，NO与空气中氧气反应被氧化为红棕色的NO2气体；④根据元素守恒可知当生成1molCO2时有1molSCN－被氧化，生成1molSO

和1molNO

，转移电子的物质的量为16mol。

答案　

（1）Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　

（2）Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应生成红色的Fe（SCN）3，所以溶液变红　（3）①Fe3＋　（4）①SCN－中的碳元素是最高价态（＋4价）　

②硫元素　③取足量铜粉于试管中，加入A中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明A中黄

色溶液中存在NO

，SCN－中氮元素被氧化成NO

　④16

7.（2013·北京丰台期末，18）某同学对Cl2与KI溶液的反应进行了实验探究。

反应装置如下：

通入氯气一段时间，KI溶液变为黄色。

继续通入氯气一段时间后，溶液黄色褪去，变为无色。

继续通入氯气，最后溶液变为浅黄绿色。

（1）Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是_____________________________

__________________________________________________________________。

（2）KI溶液变为黄色说明氯气具有性，该反应的离子方程式是__________________________________________________________________。

（3）已知I2＋I－I

，I2、I

在水中均呈黄色。

为确定黄色溶液的成分，进行了以下实验。

操作

实验现象

a

取2～3mL黄色溶液，加入足量CCl4，振荡静置。

CCl4层呈紫红色，水层呈浅黄色。

b

取2～3mL饱和碘水，加入足量CCl4，振荡静置。

CCl4层呈紫红色，水层近无色。

①实验b的目的是______________________________________________。

②根据实验a，水层中含有的粒子有________________________________。

③实验a中水溶液颜色变浅的原因是__________________________________

__________________________________________________________________。

（4）通入氯气，溶液由黄色变为无色，是因为氯气将I2氧化。

已知1molCl2可氧化0.2molI2，该反应的化学方程式是____________________________________________________________________________________________________________________________________。

（5）根据上

述实验，请预测向淀粉碘化钾溶液中持续通入氯气，可能观察到的现象为__________________________________________________________

__________________________________________________________________。

（6）溶液最终变为浅黄绿色的原因是__________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

解析　

（1）

（2）通入氯气2I－＋Cl2===I2＋2Cl－溶液变成黄色碘水，然后氯气氧化I2，最后变为浅黄绿色氯水；（3）I2易溶于有机溶剂、不易溶于水，而I

属于离子易溶于水，由两实验对比可知a溶液中一定存在I

；（4）Cl2与I2之比为5∶1，所以I的化合价升高5，生成IO

，书写过程为I2＋5Cl2―→2IO

＋10Cl－，用“H＋”配平电荷I2＋5Cl2―→2IO

＋10Cl－＋12H＋，补水配氢I2＋5Cl2＋

6H2O===2IO

＋10Cl－＋12H＋。

答案　

（1）Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O

（2）氧化　2I－＋Cl2===2Cl－＋I2

（3）①对比实验，证明实验a中水层显浅黄色是因为存在I2＋I－I

平衡，不是单一的I2浓度降低所导致的（合理即可）

②I2、I－、I

、Cl－、K＋（可不写H2O、H＋、OH－）　③由于萃取使水溶液中I2浓度降低，同时I2＋I－I

逆向移动，I

也降低，导致水溶液颜色变浅

（4）I2＋5Cl2＋6H2O===2IO

＋10Cl－＋12H＋

（5）溶液先变蓝，后褪色

（6）氯气过量，过量的氯气溶解于水，水中含有的氯气分子使溶液变为浅黄绿色

B组　专项能力训练

一、选择题

1.（2015·豫南九校联考，6）甲是一种常见的单质，乙、丙为中学常见的化合物，甲、乙、丙均含有元素X。

它们有如图的转化关系（部分产物及反应条件已略去），下列

判断正确的是（　　）

A.X元素可能为Al

B.X元素不一定为非金属元素

C.反应①和②互为可逆反应

D.反应①和②一定为氧化还原反应

解析　单质甲与OH－反应生成化合物乙、丙，发生歧化反应；乙、丙在酸性条件下生成单质甲，发生归中反应，说明元素X既有正价，又有负价，为非金属元素，两个反应均为氧化还原反应，如Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，则A、B项错误。

C项，可逆反应为同一条件下同时发生，两个反应不是同一条件下同时发生，错误。

答案　D

2.（2015·烟台统考，12）无色溶液中含有：

①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO

、⑥SO

、⑦Fe2＋离子中的一种或几种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均

过量，观察到的现象如下：

步骤

操作

现象

①

用pH试纸检验

溶液的pH大于7

②

向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置

CCl4层呈橙红色

③

取②的上层溶液，加入

Ba（NO3）2溶液和稀HNO3

有白色沉淀产生

④

将③过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3

有白色沉淀产生

根据上述实验现象，判断以下结论中正确的是（　　）

A.肯定含有的离子是①④⑤

B.肯定没有的离子是②⑤⑦

C.可能含有的离子是①②⑥

D.不能确定的离子是①③⑥

解析　由于溶液呈无色，故溶液中肯定没有Fe2＋；根据步骤①，溶液呈碱性，可知一定有SO

（因为7种离子中，只有SO

水解使溶液呈碱性），有SO

则肯定不存在Ba2＋（因为BaSO3是沉淀）；根据步骤②，可知一定有Br－；步骤③中，由于一定有SO

，则加入Ba（NO3）2溶液和稀HNO3，SO

被氧化为SO

，生成BaSO4沉淀，故无法判断原溶液中是否存在SO

；步骤④中，由于步骤②加入氯水引入了Cl－，故无法判断原溶液中是否有Cl－；由电荷守恒可知一定有Na＋。

答案　A

3.（2014·河北衡水模拟）将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性

钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成

物中有三种含氯元素的离子，其中ClO－和ClO

两种离子的

物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.苛性钾溶液中KOH的物质的量是0.09mol

B.ClO

的生成是由于氯气的量的多少引起的

C.在酸性条件下ClO－和ClO

可生成Cl2

D.反应中转移电子的物质的量是0.21mol

解析　根据图像可知反应后，生成KClO和KClO3分别是0.06mol和0.03mol，则根据电子得失守恒可知，生成氯化钾是0.06mol×1＋0.03mol×5＝0.21mol，所以D正确，A不正确，应该是0.3mol；B不正确，应该和温度有关系；C不正确，两种离子不可能都得到电子。

答案D

4.下列说法中正确的是（　　）

A.向某溶液中加入CCl4，振荡后静置，液体分层，下层呈紫红色，则该溶液中存在I－（2014·广东广州一模，22）

B.某溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，则该溶液一定为氯水或者溴水

（2014·湖南十三校一联，4）

C.碘是人体必需的微量元素之一（2014·北京西城区期末，2）

D.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现

（2014·天津六校二次联考，1）

解析　A选项，证明溶液中存在的是碘单质，I－无此现象，错误；B选项，无法排除其他氧化剂如Fe3＋、HNO3及碘单质的干扰，错误；用蒸发法从海水中提取食盐是物理变化，D选项错误。

答案　C

5.（2013·黑龙江大庆调研）某溶液中含有NH

、SO

、SiO

、Br－、CO

、Na＋，向该溶液中通入过量的Cl2，下列判断正确的是（　　）

①反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有NH

、Na＋；②有胶状物质生成；③有气体产生；④溶液颜色发生变化；⑤共发生了2个氧化还原反应。

A.①②③④B.②③④

C.①③⑤D.②④⑤

解析　题中所涉及的氧化还原反应有3个，分别为：

Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO，Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，Cl2＋SO

＋H2O===SO

＋2Cl－＋2H＋；还涉及的化学反应应有：

SiO

＋2H＋===H2SiO3↓，CO

＋2H＋===H2O＋CO2↑；反应过程中有胶状物质硅酸生成；因为有溴生成，溶液显橙色；也有二氧化碳气体产生。

答案　A

二、非选择题

6.（2015·岳阳质检，8）亚氯酸钠（NaClO2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。

它在碱性环境中稳定存在。

某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

（1）双氧水的电子式为；Ⅰ中发生反应的还原剂是（填化学式）。

（2）Ⅱ中反应的离子方程式是_______________________________________

__________________________________________________________________。

（3）ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。

①写出该反应的化学方程式：

_________________________________________

__________________________________________________________________；

②研究表明：

若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中Cl2的含量越大，运用氧化还原反应规律分析，其原因是__________________________________。

（4）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。

取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液，分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2＋的物质的量（填“相同”、“不相同”或“无法判断”）

解析　

（1）H2O2是共价化合物，写出电子式。

反应Ⅰ中反应物为NaClO3、Na2SO3，生成物有ClO2、Na2SO4，所以氧化剂为NaClO3、还原剂为Na2SO3。

（2）反应Ⅱ为ClO2、H2O2在碱性条件下生成NaClO2，氯元素化合价降低，H2O2作还原剂，氧化产物为O2。

（3）①反应物为NaClO2和HCl，生成物有ClO2，NaClO2→ClO2，氯元素的化合价升高，无其他元素化合价降低，说明是＋3价氯的自身氧化还原反应（歧化反应），得ClO

→Cl－，歧化反应逆向配平。

②生成氯气，说明NaClO2与HCl发生归中反应，即NaClO2氧化HCl，说明随盐酸浓度增大，NaClO2的氧化性或Cl－的还原性增强。

（4）NaClO2无论是否分解，氧化Fe2＋，最终NaClO2还原产物均为NaCl，由电子守恒分析，转移电子数不变，可知消耗Fe2＋的物质的量相同。

答案　

（1）H

H　Na2SO3

（2）2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO

＋O2↑＋2H2O

（3）①5NaClO2＋4HCl===5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O

②ClO

的氧化性或Cl－的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强，因此Cl－被氧化得到Cl2　（4）相同

7.（2014·河北石家庄一模，28）溴单质具有广泛的工业价值，查阅资料知：

Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性。

某化学小组模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，主要实验装置（夹持装置略去）及操作步骤如下：

①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；

②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；

③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；

④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2；

⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。

请回答：

（1）判断步骤①中反应已经结束的最简单方法为____________________________

________________________________________________________________________________________________________。

（2）步骤②中鼓入热空气的作用为；步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为____________________________________________

__________________________________________________________________。

（3）综合分析步骤①、②、③和④，这四步操作的最终目的为__________________________________________________________________。

（4）此实验中尾气可用（填选项字母）吸收处理。

a.水b.浓硫酸

c.NaOH溶液d.饱和NaCl溶液

（5）步骤⑤中，蒸馏用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、尾接管、锥形瓶外，还有和；要达到提纯溴的

目的，操作中应控制的关键条件为_______________________________________________________________

___________

_______________________________________________________。

（6）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。

滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBr、NaBrO3等，该反应的化学方程式为___________________________________。

（7）与B装置相比，采用C装置的优点为_______________________________

_____________________________

_____________________________________。

答案　

（1）A中液面上方出现黄绿色气体

（2）使A中生成的Br2随空气流进入B中　Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO

（3）富集溴（只要答出富集溴的意思即可）

（4）c

（5）冷凝管（或冷凝器）　蒸馏烧瓶　控制温度计温度，并收集59℃时的馏分

（6）3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑

（7）操作简单、污染小（只要答出1点即可）

热点一　氯及其化合物（2014·江苏化学13，2014·浙江理综12，2014·福建理综23，2013·福建理综24，2013·广东理综33，2013·北京理综28）

【演练1】氯及其化合物

的性质用途

下列有关氯气的说法正确的是（　　）

A.氯气是黄绿色气体，有毒，有刺激性气味，氯水还可消毒杀菌

B.液氯就是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色

C.红热的铁丝在Cl2中燃烧产生棕色的雾；H2在Cl2中燃烧火焰呈淡蓝色

D.氯水长时间放置会变质，是因为氯气几乎完全挥发，剩下的就是水

解析　A项，氯水中含有的次氯酸具有强氧化性，有消毒杀菌作用，正确；B项，液氯是液态的氯气，仍然是纯净物，而干燥的氯气没有漂白性，错误；C项，生成的氯化铁为固体粉末，所以产生棕色的烟，H2在Cl2中燃烧，火焰是苍白色的，错误；D项，氯水长时间放置，HClO分解最终变成盐酸，错误。

答案　A

【演练2】氯水的多重性

下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的是（　　）

A.向NaHCO3固体中加入新制的氯水，有无色气泡产生（H＋）

B.新制氯水使红色布条褪色（HCl）

C.将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生（Cl－）

D.向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色（Cl2）

解析　A项，新制氯水中存在盐酸，能与NaHCO3反应产生CO2；B项，新制氯水中存在HClO，具有漂白性，能使红色布条褪色；C项，Ag＋与氯水中的Cl－反应生成白色沉淀AgCl；D项，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋与SC