学年高考化学总复习讲义 专题三 第一单元 氯溴碘及其化合物 苏教版docdoc.docx

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学年高考化学总复习讲义专题三第一单元氯溴碘及其化合物苏教版docdoc

2019-2020学年高考化学总复习讲义专题三第一单元氯、溴、碘及其化合物苏教版

1．氯气

（1）物理性质

①色、味、态：

黄绿色有刺激性气味的气体。

②水溶性：

能溶于水。

③毒性：

有毒。

（2）化学性质

2．次氯酸（HClO）

（1）不稳定性，化学方程式为：

2HClO

2HCl＋O2↑。

（2）弱酸性：

比碳酸酸性弱，电离方程式为：

HClO

H＋＋ClO－。

（3）强氧化性：

用作消毒剂和漂白剂。

3．漂白粉

漂白粉—

　　　　　　　必须密封保存

（1）发现氯气泄漏应如何自救？

（至少答2种方法）

（2）新制的氯水含有哪些微粒？

久置的氯水含有哪些微粒？

（3）向新制氯水中加入碳酸钙粉末，能增加氯水中HClO的浓度吗？

为什么？

（4）能否用pH试纸测量氯水的pH？

为什么？

（5）如何保存氯水、漂白粉？

说明原因。

提示：

（1）①Cl2密度比空气大，因此要逆着风向朝高处转移。

②由于Cl2易和碱性溶液反应，可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛巾捂住鼻子。

③向空中喷洒石灰水用于处理Cl2。

（2）新制氯水含有Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－；久置氯水含有H2O、H＋、Cl－、OH－。

（3）能；原因是氯水中存在平衡：

Cl2＋H2O

HCl＋HClO。

加入的CaCO3粉末会与HCl反应，从而使平衡右移，提高了HClO的浓度。

（4）不能；原因是氯水中含有HClO，能将pH试纸氧化而褪色。

（5）应避光（棕色试剂瓶中），密封保存。

原因：

氯水中的HClO见光易分解，氯水具有挥发性，易挥发出Cl2，漂白粉易吸收空气中的CO2和水蒸气生成HClO，HClO见光分解而使漂白粉失效。

1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是（　　）

A．FeCl2　　　　　　　　　　　B．AlCl3

C．FeCl3D．CuCl2

答案：

　B

2．把氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是（　　）

A．NaOHB．Na2SO3

C．FeBr2D．FeSO4

答案：

　C

　氯气的化学性质图示如下：

3．用经Cl2消毒的自来水配制下列溶液：

①Na2SO3；②KI；③AlCl3；④FeCl2；⑤AgNO3；⑥稀盐酸，发现部分药品变质，它们是（　　）

A．①②④⑤　　　　　　　　B．①②③④

C．①②④D．③⑥

解析：

　用Cl2消毒的自来水中，含有盐酸和氧化剂HClO，Cl－能使Ag＋沉淀，HClO能将SO

、Fe2＋、I－等氧化。

答案：

　A

4．为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应，某学生设计如下实验：

实验一：

向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石，并充分振荡，观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体。

实验二：

取上述实验一后锥形瓶中清液，进行如下实验：

（1）该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。

（2）该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。

（3）该清液中滴加盐酸可产生大量气体。

（4）该清液加热后变浑浊并产生大量气体。

实验三：

该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体作进一步检验。

回答下列问题：

（1）在实验二中，清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有________（写化学式）；清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有________离子；清液中滴加盐酸产生的气体是________；清液加热后产生浑浊的原因是因为生成了________（用化学式表示）。

（2）实验三中，洗气装置内的洗涤液一般用________溶液。

（3）该学生通过上述实验，写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式，为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

　氯气溶解于水，发生反应：

Cl2＋H2O

HCl＋HClO，生成的HCl与CaCO3发生反应：

2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，因实验一只产生少量气体，故发生反应CaCO3＋CO2＋H2O===Ca（HCO3）2。

答案：

（1）HClO　Ca2＋　CO2　CaCO3　

（2）饱和NaHCO3

（3）2CaCO3＋2Cl2＋2H2O===Ca（HCO3）2＋2HClO＋CaCl2

（1）氯水的成分

氯水中存在三个平衡关系：

①Cl2＋H2O

HCl＋HClO

②HClO

H＋＋ClO－

③H2O

H＋＋OH－

根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。

（2）氯水的性质

所加试剂

实验现象

参与反应的微粒

离子方程式或解释

AgNO3溶液

白色沉淀

Cl－

Cl－＋Ag＋===AgCl↓

Na2CO3固体

有气泡产生

H＋

2H＋＋CO

===CO2↑＋H2O

有色布条

布条颜色褪去

HClO

发生氧化还原反应

FeCl2溶液

溶液变棕黄色

Cl2

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

SO2

黄绿色褪去

Cl2、H2O

SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO

石蕊试液

先变红后褪色

HClO、H＋

酸性和漂白性

（3）三点说明

①氯水中含有强氧化性的物质有Cl2和HClO，但由于c（Cl2）远大于c（HClO），所以氯水加入还原性较强的溶液（如Fe2＋、SO

、S2－、I－等）中时一般只考虑Cl2参加反应，不考虑HClO。

②ClO－本身具有强氧化性，在酸性、中性溶液中均能氧化还原性较强的物质（如Fe2＋、SO

、S2－、I－等）。

③氯水中的次氯酸具有漂白性，氯水能使紫色石蕊试液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。

不能用pH试纸测定氯水的pH。

5．潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠溶液、漂白粉溶液均能使有色布条褪色，这是由于它们含有或能生成（　　）

A．氯气B．次氯酸

C．次氯酸根D．氯化氢

解析：

　Cl2＋H2O

HCl＋HClO；ClO－＋H2O

HClO＋OH－。

答案：

　B

6．下列关于漂白粉的叙述正确的是（　　）

A．漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2和CaCl2

B．漂白粉在空气中久置后会变质

C．漂白粉是由Cl2与烧碱制得的

D．在使用漂白粉时应用浓盐酸

答案：

　B

7．84消毒液的有效成分是__________。

向稀释后的84消毒液中加入3～4滴紫色石蕊试液的现象为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

原因是（用离子方程式表示）________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案：

　NaClO　先变蓝后褪色　ClO－＋H2O

HClO＋OH－、ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO

（1）HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水或次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物里。

（2）次氯酸是一元弱酸，其酸性比碳酸弱。

（3）工业上制取漂白粉，是用Cl2与石灰乳反应制得而不是Cl2与石灰水反应。

（4）漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2，漂白液、84消毒液的有效成分是NaClO，漂白粉、漂白液的漂白、消毒原理相同，即在酸性条件下生成有漂白、消毒作用的次氯酸。

（5）漂白粉长期露置于空气中会失效，漂白粉中的Ca（ClO）2能与空气中的CO2反应，最终得到的是CaCl2。

考点二　氯气的生产原理

1．氯气的工业制法

化学反应原理：

2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为氯碱工业。

2．氯气的实验室制法

（1）制备流程

（2）验满方法

①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。

②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。

③实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。

（1）含0.4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2共热，能否得到0.1molCl2？

为什么？

（2）进行Cl2的性质实验时，多余的Cl2如何吸收？

能否用澄清石灰水吸收？

提示：

（1）不能；因为浓盐酸与MnO2反应制取Cl2时，随着反应的进行盐酸的浓度降低，而MnO2与稀盐酸不反应，故产生的Cl2小于0.1mol。

（2）用NaOH溶液吸收；不能用澄清石灰水吸收，原因是澄清石灰水中Ca（OH）2量少，吸收量小。

1．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。

若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并使它与金属反应。

每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是（　　）

A．只有①和②处　　　　　　　B．只有②处

C．只有②和③处D．只有②③④处

答案：

　D

2．某学生在实验室制取Cl2时可能进行如下操作：

①连接好装置检查气密性　②缓慢加热　③加入MnO2粉末　④由分液漏斗向烧瓶里加浓盐酸　⑤多余的Cl2用NaOH吸收　⑥用向上排空气法收集Cl2

其正确操作顺序是（　　）

A．①②③④⑤⑥B．③④②①⑥⑤

C．①③④②⑥⑤D．③①④②⑥⑤

答案：

　C

（1）制取氯气时要缓缓加热，温度过高会导致HCl大量挥发。

（2）注意盐酸的浓度对反应的影响。

制取Cl2所用的盐酸为浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应。

随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，反应停止。

3．为了讲授“氯气的性质和用途”，李老师以二氧化锰和浓盐酸为主要原料，设计了如下图所示装置（其中A是连有注射器针头的橡皮管，针头已插入并穿过橡皮塞）进行了教学。

试回答下列问题：

（1）乙中的现象是____________________，丙中的现象是________________，丁中的现象是__________________，分离丁中液体的方法是________________________________________________________________________；

（2）橡皮管连通后，分液漏斗中的气体压强p1与烧瓶中的气体压强p2的关系为________（填“＞”、“＜”或“＝”），连接橡皮管的目的是________________________________________________________________________；

（3）烧瓶内发生反应的离子方程式为：

________________________________________________________________________

________________________________。

解析：

　利用上图所示装置制备Cl2，制得Cl2通过浓H2SO4（甲中），浓H2SO4干燥Cl2；Cl2与干红布条不反应（乙中）；Cl2与H2O反应生成的HClO起漂白作用（丙中）；Cl2与KI溶液反应生成I2单质，CCl4萃取碘单质，溶液分层（丁中），下层是I2的CCl4溶液；用向上排空气法收集Cl2（戊中）；进行尾气吸收（己中）。

利用针头连接后，分液漏斗与烧瓶内气压相等，有利于液体流下。

答案：

（1）干燥的红布条不褪色　湿润的红布条褪色　下层CCl4层呈紫红色　用梨形分液漏斗分液

（2）p1＝p2　有利于球形分液漏斗里浓盐酸顺利流入烧瓶里

（3）MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

　性质验证型实验题解题策略

　解性质验证型实验题的关键是结合题目要求和所给的仪器、装置以及所给的试剂，了解命题的意图。

一般思路是：

明确实验目的（该实验要求做什么）；明确题干、题图含义（认真理解实验的设计思路、每一个装置的设计意图），理解题目给我们达成实验目的提供了什么依据和有效信息；明确解答问题的落点是什么？

即试题给我们设置了什么样的问题情境，要求我们回答什么问题。

考点三　卤素的性质及X－的检验

1．氟及其化合物

（1）氟气与水剧烈反应：

2F2＋2H2O===4HF＋O2。

（2）氢氟酸是弱酸，能与SiO2反应，用于刻蚀玻璃。

实验室里不能用玻璃瓶保存氢氟酸。

2．溴及其化合物

（1）Br2是深红棕色液体，易挥发。

实验室保存液溴时要加少量水进行水封，不用橡胶塞。

（2）AgBr具有感光性，可作感光材料。

3．碘及其化合物

（1）I2是紫黑色固体，易升华，使淀粉变蓝。

（2）AgI可用于人工降雨。

4．卤离子的检验

（1）AgNO3溶液和稀硝酸——沉淀法

无变化

（2）置换——萃取法

无色溶液

混合液

有机层

呈

有关反应的离子方程式为：

2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，2I－＋Cl2===I2＋2Cl－。

（1）请分类列举哪些物质能使溴水褪色？

（2）淀粉KI试纸常用于检验哪些物质？

提示：

（1）①被H2S、SO2、SO

、I－等还原剂还原而褪色。

②与NaOH等强碱溶液发生自身氧化还原反应而褪色：

Br2＋2NaOH===NaBrO＋NaBr＋H2O。

③与较活泼金属（如Mg＋Br2===MgBr2）反应而褪色。

④能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等。

⑤能被溴水氧化的、含有醛基的化合物。

⑥能与溴水发生反应的碱性物质，如Na2CO3等。

⑦加入活性炭等吸附剂，使溴水褪色。

（2）检验强氧化性物质如Cl2、Br2、FeCl3溶液、O3等，反应原理是I－被氧化成I2而使淀粉变蓝。

1．下列事实或实验能说明氧化性Cl2>Br2>I2的有________。

①氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝

②H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难

③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低

④HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差

⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小

答案：

　①②④

2．向含SO

、Fe2＋、Br－、I－各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是（　　）

解析：

　本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。

题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO

（消耗2.24LCl2）、I－（消耗1.12LCl2）、Fe2＋（消耗1.12LCl2）、Br－（消耗1.12LCl2），因此C选项正确。

答案：

　C

　F2、Br2、I2的特殊性

（1）Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。

（2）I2易升华，I2遇淀粉变蓝。

（3）Br2和I2都可被某些有机溶剂（如四氯化碳、汽油、苯）萃取。

（4）氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2（2F2＋2H2O===4HF＋O2）

（5）卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3＋，而I2只能把铁氧化为Fe2＋。

3．溴化碘（IBr）的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的方程式为IBr＋H2O===HBr＋HIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是（　　）

A．IBr是双原子分子

B．在很多反应中，IBr是强氧化剂

C．和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO

D．和水反应时，既是氧化剂又是还原剂

答案：

　D

4．氰（CN）2的结构简式为CNCN，其化学性质与卤素（X2）很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间。

下列有关反应的化学方程式不正确的是（　　）

A．（CN）2＋H2===2HCN

B．MnO2＋4HCN

Mn（CN）2＋（CN）2↑＋2H2O

C．向KCN溶液中加入碘水：

I2＋2KCN===2KI＋（CN）2

D．在NaBr和KCN混合液中通入少量Cl2：

Cl2＋2KCN===2KCl＋（CN）2

答案：

　C

（1）卤素互化物

由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。

如IBr、ICl、BrF3、ClF3。

卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH等反应。

（2）拟卤素

有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。

如：

氰（CN）2、硫氰（SCN）2、氧氰（OCN）2。

解答这类题目时可用换元法，如把（SCN）2当作X2，把SCN－当作X－。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性（2012·山东理综，12A）（　　）

（2）冷的氢氧化钠溶液中通入氯气发生反应：

Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O（2012·大纲全国卷，7C）（　　）

（3）氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度（2010·全国理综Ⅱ，8A）（　　）

（4）将氯气溶于水制备次氯酸：

Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－（2010·天津理综，5C）（　　）

（5）根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO（2011·安徽理综，11D）（　　）

（6）

①湿润红纸条；②饱和氯水。

①中红纸条褪色（2012·北京理综，10D）（　　）

答案：

（1）×　

（2）√　（3）√　（4）×　（5）√　（6）√

2．（2011·江苏化学·9）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质，如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大

B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂

C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应

D．图中所示转化反应都是氧化还原反应

解析：

　A项，25℃时，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3小，故不正确；B项，正确；C项，氯气与铁在加热或潮湿的环境下易反应，干燥和常温环境下反应速率较慢，不正确；D项，制备碳酸氢钠和碳酸氢钠分解的反应不是氧化还原反应，故不正确。

答案：

　B

3．（2013·北京理综·28）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：

操作

现象

取4g漂粉精固体，加入100mL水

部分固体溶解，溶液略有颜色

过滤，测漂粉精溶液的pH

pH试纸先变蓝（约为12），后褪色

ⅰ.液面上方出现白雾；

ⅱ.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；

ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去

（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是________________________________________________________________________。

（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。

推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：

a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；

b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。

①实验a的目的是________________________________________________________________________。

②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因：

随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl－发生反应。

通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是________________________________________________________________________。

（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。

①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。

取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。

则沉淀X中含有的物质是________________________________________________________________________。

②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程式：

2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。

（2）由pH试纸先变蓝后褪色可知，漂粉精溶液具有碱性和漂白性。

（3）向水中通入过量SO2不能形成白雾，说明二氧化硫不能形成白雾；用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化，说明白雾中不含氯气；根据实验a、b不能判断白雾中含有HCl，因为白雾中混有SO2时也能满足实验a、b的现象，最终生成硫酸银白色沉淀。

（4）现象ⅱ中溶液变为黄绿色，说明有氯气生成，即发生反应：

Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，为确认这种可能性，可向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色。

（5）①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。

取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明上层清液中含有SO

，则沉淀X中含有CaSO4。

答案：

（1）2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O

（2）碱性、漂白性

（3）①检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰

②白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应生成白色沉淀

（4）向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色

（5）①CaSO4　②SO2＋Cl2＋2H2O===SO

＋2Cl－＋4H＋

4．[2013·广东理综·33

（1）]