第十三讲氯气的复习指引.docx
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第十三讲氯气的复习指引
卤族元素
一、氯元素的位、构、性关系
1．氯元素位于第三周期第ⅦA族，原子结构示意图为，氯原子容易获得一个电子而形成Cl－，表现出较强的非金属性，氯元素在自然界中以化合态存在。
2．氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色气体，有毒，有强烈刺激性气味，易液化（变成液氯，液氯是纯净物），密度比空气大，可溶于水（常温下，1体积水可溶解2体积氯气）。
3．氯气的化学性质：
很活泼，具有很强的氧化性。
（1）可与大多数金属反应（生成高价氯化物）
①钠与氯气反应，方程式：
2Na＋Cl2
2NaCl（白烟）
②铜与氯气反应，方程式：
Cu＋Cl2
CuCl2（棕黄色烟）
③铁与氯气反应，方程式：
2Fe＋3Cl2
2FeCl3（棕褐色烟）
（2）可与非金属单质反应
①与H2反应：
H2＋Cl2
2HCl
H2＋Cl2
2HCl（H2在Cl2中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾）
②与磷反应：
2P＋3Cl2
2PCl3（氯气不足）；2P＋5Cl2
2PCl5（氯气过量）
对燃烧的新理解：
①燃烧不一定要有氧气参加。
②燃烧的本质是氧化还原反应。
③发光发热的剧烈的化学反应叫做燃烧。
③与硅反应：
Si＋2Cl2 ==SiCl4
【针对性练习】
1．不能用金属跟氯气直接反应制得的氯化物的是
A．NaClB．MgCl2C．CuCl2D．FeCl2
2．下列化学反应的实验现象结论描述错误的是
A．钠在氯气中燃烧生成白烟B．铜在氯气中燃烧生成棕黄色烟
C．铁在氯气中燃烧产生棕褐色烟D．氢气在氯气中燃烧发出蓝色火焰
3．下列说法正确的是
A.氯气以液态形式存在时称作氯水B.Cl2有毒，Cl-也有毒
C.Cl2和Cl-都是黄绿色D.红热的铜丝在氯气中燃烧，生成棕黄色的固体CuCl2
4．下列实验现象的描述错误的是
A.氢气在氯气中燃烧生成绿色烟雾
B.红热的铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体颗粒
C.点燃的硫在氧气中剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰
D.钠在空气中燃烧，发出黄色的火焰，生成淡黄色固体
（3）与水反应：
Cl2＋H2O==HCl＋HClO
离子方程式：
Cl2＋H2O==H+＋Cl-＋HClO（弱酸，不拆！
！
）
✧氯水：
氯气的水溶液（属于混合物）。
✧新制氯水（浅黄绿色）的成分：
分子：
Cl2、H2O、HClO，离子：
H＋、Cl－、ClO－（少量）、OH－（极少）——“三分四离”
与新制氯水反应的现象和离子方程式
（1）紫色石蕊试液，现象：
先变红，后褪色
方程式：
Cl2＋H2O==HClO＋H＋＋Cl－
（2）FeCl2溶液，现象：
溶液由浅绿色变棕黄色
方程式：
2Fe2+＋Cl2==2Fe3+＋2Cl－
（3）AgNO3溶液和稀硝酸，现象：
产生白色沉淀
方程式：
Ag+＋Cl-==AgCl↓
（4）Na2CO3溶液，现象：
产生气泡
方程式：
CO32-＋2H+==H2O＋CO2↑
✧次氯酸（HClO）的化学性质
①弱酸性：
酸性比H2CO3弱
②不稳定：
2HClO
2HCl+O2↑
③强氧化性：
杀菌消毒，故氯水可用作自来水消毒。
④漂白性（不可恢复）：
使有色布条、石蕊试液、品红溶液等褪色。
干燥的氯气无漂白性！
！
✧久制氯水为无色溶液，主要成份为H2O、H+、Cl-（稀的盐酸）
液氯
氯水
分类
纯净物
混合物
新制氯水
久制氯水
成分
Cl2
分子：
Cl2、H2O、HClO
离子：
H＋、Cl－、ClO－、OH－（极少）
分子：
H2O
离子：
H＋、Cl－、OH－（极少）
性质
强氧化性
有酸性，强氧化性，漂白性
只有酸性
【针对性练习】
5．Cl2能用来消毒生活用水的原因是
A．Cl2能杀灭细菌B．Cl2是氧化性很强的气体
C．Cl2有毒 D．Cl2与水反应生成的HClO有强氧化性，可杀灭水中的细菌
6．生活中难免会遇到一些突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。
如果发生了氯气泄漏，以下自救方法得当的是
A.只要在室内放一盆水B.向地势低的地方撤离
C.观察风向，顺风撤离D.用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻撤离
7．（双选）下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是
A．液氯是纯净物，而氯水是混合物B．液氯无酸性，氯水有酸性
C．液氯较氯水的漂白作用更强D．液氯无色，氯水呈黄绿色
8．（双选）下列关于氯水的叙述正确的是
A．新制氯水中只含Cl2和H2O分子B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2D．新制的氯水放置数天后pH值将变小
9．（双选）下列实验现象和结论一致，正确的是
A．氯水滴在有色布条上，使之褪色，说明溶液中有Cl2存在
B．氯水溶液呈浅黄绿色，有刺激性气味，说明有HClO存在
C．氯水加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在
D．氯水中滴加紫色石蕊试液先变红色，说明氯水显酸性
10．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．将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有无色气泡（H＋）
B．向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈红色（Cl2）
C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生（Cl－）
D．新制氯水使红色布条褪色（Cl2）
（4）与碱反应
①与NaOH溶液反应：
Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O（制漂白液，制氯气的尾气处理）
离子方程式：
Cl2＋2OH-==Cl-＋ClO-＋H2O
②与Ca（OH）2反应：
2Cl2＋2Ca（OH）2==Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O（工业制漂白粉）
漂白粉的主要成分为Ca（ClO）2和CaCl2，漂白粉的有效成分为Ca（ClO）2。
主要成分为Ca（ClO）2则称作漂粉精。
✧漂白粉的漂白原理：
Ca（ClO）2＋CO2＋H2O==CaCO3↓＋2HClO
✧漂白粉失效的原因：
Ca（ClO）2＋CO2＋H2O==CaCO3↓＋2HClO，2HClO
2HCl+O2↑
（5）与盐反应:
2NaBr+Cl2==2NaCl+Br22NaI+Cl2==2NaCl+I2
4．氯气的用途
杀菌消毒；制漂白粉（液）；作制高纯硅、锗和钛的中间物质；合成塑料、橡胶、农药、药品、染料等。
【针对性练习】
11．特大洪水过后，受灾地区的水源常被严重污染，下列物质中能对污染的饮用水起
消毒杀菌作用的是
A．生石灰B．明矾C．绿矾D．漂白粉
12．下列不能使有色布条褪色的是
A．氯水B．次氯酸钠溶液C．漂白粉溶液D．氯化钙溶液
13．下列对氯气的说法不正确的是
A．氯气是由舍勒发现的B．干燥的氯气不能使有色布条褪色
C．氯气不能支持燃烧D．用氯气消毒自来水不如用臭氧消毒自来水好
14．下列关于氯气的叙述中，不正确的是
A．Fe在Cl2中燃烧，生成FeCl3B．Cu在Cl2中燃烧，生成CuCl2
C．Cl2通入NaOH溶液中，可得到漂白粉D．Cl2通入消石灰中，可制得到漂白粉
15．下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是
A.漂白粉的成分为次氯酸钙
B.实验室可用浓硫酸干燥氨气
C.实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气
D.Al2（SO4）3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒
16．如下图是一种试验某气体化学性质的实验装置，图中B为活
塞。
如先打开B，在A处通入干燥氯气，C中红布条颜色无
变化；当关闭B时，C中红布条颜色褪去。
则D瓶中盛有的
溶液是：
①浓硫酸②浓NaOH溶液③H2O④饱和NaCl溶液
A．①②B．②③C．②④D．③④
17．ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。
工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶3
18．氯气是一种重要的工业原料。
工业上利用反应在3Cl2＋2NH3＝N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。
下列说法错误的是
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.该反应属于复分解反应D.生成1molN2有6mol电子转移
二、氯气的实验室制法
1．反应原理：
MnO2+4HCl（浓）
MnCl2+2H2O+Cl2↑
离子方程式：
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++2H2O+Cl2↑
2．气体发生装置类型：
固+液
气
3．收集方法：
向上排空气法（或排饱和食盐水法）
4．除杂：
用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体，用浓硫酸干燥氯气（导管“长入短出”）
5．检验方法:
用湿润的淀粉KI试纸置于瓶口，变蓝则证明已满。
6．尾气处理：
用碱液（NaOH）吸收多余的氯气，防止污染环境。
7．制备装置图
饱和食盐水：
除去氯气中的HCl气体浓硫酸：
干燥氯气
NaOH溶液：
吸收多余的氯气，防止污染环境。
三、氯离子的检验
1．检验试剂：
AgNO3溶液和稀硝酸2．反应原理：
Ag++Cl-==AgCl↓
3．步骤和现象：
取少量待测液于试管中，滴入稀硝酸，再加AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明有Cl-。
（顺序可以调换！
）
4．加稀硝酸的目的：
排除CO32-等离子的干扰。
【针对性练习】
19．下列说法正确的是
①可用排水法收集氯气
②实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的氧化性强于久置氯水
④检验HCl气体中是否混有Cl2方法是将气体通入硝酸银溶液
⑤除去Cl2中的HCl，可将气体通入饱和食盐水，再通过浓硫酸
A．①②③B．②③④C．③D．③⑤
20．（双选）检验某溶液中是否含有Cl－，正确的操作是
A．取样，滴加AgNO3溶液，看是否有白色沉淀
B．取样，先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成
C．取样，先加稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成
D．取样，加少量AgNO3溶液，有白色沉淀，再加稀HNO3，看白色沉淀是否消失
21．在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断未知液中含有
A．Cl－、SO
B．Cl－、NO
C．Cl－、CO
D．Cl－、OH－
22．
某同学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
23．某校化学兴趣小组为研究Cl2单质的性质，设计如下图所示装置进行实验。
装置III中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。
（1）实验室以二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学方程式是
_____________________________________________________________。
（2）加入药品前，检查I中气体发生装置气密性的操作是：
__________________________
______________________________________________________________________________。
（3）装置Ⅱ的作用是_____________________________
（4）实验过程中，装置IV中的实验现象为________________________________________；
发生反应的化学方程式为____________________。
（5）实验结束后，该组同学在装置III中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。
为了达到这一实验目的，你认为应在________________之间还需添加洗气瓶（选填装置序号），该装置的作用是_____________________________________________。
（6）装置Ⅴ的目的是防止尾气污染空气，写出装置Ⅴ中发生反应的离子方程式。
________________。
四、卤族元素：
第ⅦA族，包括F、Cl、Br、I、At
1.卤素的原子结构及元素性质的相似性、递变性
氟（F）
氯（Cl）
溴（Br）
碘（I）
核电荷数
9
17
35
53
原子结构的相似性
最外层上的电子数都是7个
原子结构的递变性
电子层数
逐渐增多
原子半径
逐渐增大
化学性质的递变性
原子得电子能力
逐渐减弱
单质的氧化性
对应阴离子的还原性
逐渐增强
2.卤素及化合物的性质比较
氟
氯
溴
碘
单质物理性质
状态
气
气（易液化）
液（易挥发）
固（易升华）
熔、沸点
熔、沸点逐渐升高
颜色
淡黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
密度
密度逐渐增大
化合价
有-1价
有-1、+1、+3、+5、+7等
水溶性
直接与水反应
水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大
最高价含氧酸
化学式
无含氧酸
HClO4
HBrO4
HIO4
强弱程度
——
酸性依次减弱
无氧酸
化学式
HF
HCl
HBr
HI
强弱程度
弱酸
都是强酸，且酸性逐渐增强
稳定性
逐渐减弱
还原性
逐渐增强
X2与H2化合
条件
暗处
光照
加热
持续加热
程度
爆炸
爆炸
缓慢
缓慢且可逆
X2与H2O化合
反应
2F2+2H2O=4HF+O2
X2+H2O=HX+HXO（X为Cl、Br、I）
程度
剧烈
缓慢
微弱
极弱
与强碱反应
X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O
加热：
3X2+6NaOH=5NaX+NaXO3+3H2O（X=Cl、Br、I）
相互间置换能力
F2>Cl2>Br2>I2
Cl2+2Br－=Br2+2Cl－Cl2+2I－==I2+2Cl－Br2+2I－==I2+2Br－
与金属化合生成金属卤化
除I2外，与可变价金属反应时生成高价卤化物
卤化银
颜色
AgF（白）
AgCl（白）
AgBr（淡黄）
AgI（黄）
水溶性
易溶
均难溶，且溶解度依次减小
感光性
难分解
见光均易分解，且感光性逐渐增强
3．卤素及其化合物的特殊性
（1）氟
⑴单质氧化性最强：
F2遇水发生置换反应，生成HF并放出O2；⑵Ｆ－无还原性；⑶HF是弱酸、剧毒，但能用来雕刻玻璃；（3）HF水溶液呈弱酸性，而HCl,HBr,HI水溶液为强酸性；（4）氢氟酸可存于塑料容器或铅制容器中。
（5）HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。
（2）溴
⑴液溴为棕红色液体，是唯一的液态非金属，易挥发；⑵腐蚀皮肤、橡胶；
⑶贮存少量的溴用水液封，瓶塞不能用橡胶塞。
⑷溴水橙黄色；
⑸AgBr见光分解用于照相。
（3）碘
⑴紫黑色固体，易升华；⑵遇淀粉变蓝（KI－淀粉试纸检验Cl2的存在）；
⑶碘盐（加KIO3的食盐）可防治甲状腺肿大⑷AgI用于人工降雨；
⑸碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。
I2+Fe＝FeI2，I2+2Cu＝2CuI
4．X-离子的检验
Cl-白色沉淀
Br-+AgNO3+HNO3浅黄色沉淀
I-黄色沉淀
也可以通过置换——萃取法
5．从海水中提取溴、碘的过程：
精制
提取
氯化
浓缩
①
加热
鼓入空气或水蒸气
MgBr2+Cl2=Br2+MgCl2
海水（苦卤MgBr2）粗Br2高纯度Br2
②从海带中提取碘的过程：
提纯
过滤
Cl2
水
加CCl4或苯
萃取
海带浸泡氧化粗碘碘
【针对性练习】
24．下列物质中，与氢气反应程度最剧烈的是
A．F2B．Cl2C．Br2D．I2
25．向含有NaBr、KI的溶液中通入过量的Cl2，然后将溶液蒸干，并灼烧固体，最后得到物质是
A．NaCl和KIB．KCl和NaBr
C．NaCl和KClD．NaCl、KCl和I2
26．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。
玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
无色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
白色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
27．甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－（X－为Cl－、Br－或I－）离子，向甲中加入淀粉溶液
和新制的氯水，溶液变为橙色。
再把淀粉溶液和新制的氯水加入丙溶液，颜色无明显变化，
则甲、乙、丙依次为
A．Br－、Cl－、I－B．Br－、I－、Cl－C．I－、Br－、Cl－D．Cl－、I－、Br－
28．下列关于物质的保存不正确的是
A．漂白粉可露置于空气中保存B．金属钠应保存在煤油中
C．液溴应用水封存D．AgI、AgBr应保存在棕色瓶中
29．下列说法正确的是
A.氢氟酸易挥发，盛在无色密封的玻璃瓶中
B.碘易升华，保存在盛有水的棕色试剂瓶中
C.液溴易挥发，盛放在用水密封的用胶塞塞紧的棕色试剂瓶中
D.硝酸银溶液保存在棕色瓶中
30．海带中含碘元素。
从海带中提取碘有如下步骤：
①通入足量C12；②将海带焙
烧成灰后加水搅拌；③加CCl4振荡；④用分液漏斗分液；⑤过滤。
合理的操作顺
序是
A．①②③④⑤B．②⑤①③④C．①③⑤②④D．②①③⑤④
31．为实现2000年在中国消除碘缺乏病的目标，卫生部规定食盐必须加碘，其中的碘以碘酸钾（KIO3）的形式存在。
已知溶液中IO3－和I－可发生反应：
IO3－＋5I－+6H+===3I2+3H2O。
据此反应，可用试纸和一些生活中常用的物质进行检验，以证明食盐中存在IO3－，可供选用的物质有①自来水②蓝色石蕊试纸③KI淀粉试纸④淀粉⑤食糖⑥食醋（醋酸的水溶液）⑦白酒。
进行上述实验时必须使用的物质是
A．①③B．③⑥C．②④⑥D．①②④⑤⑦
32．下列是卤素单质（F2、Cl2、Br2、I2）的沸点与相对分子质量的关系图，下列说法错误的是
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.保存单质③时加少量水进行水封
D.单质的氧化性是④>③>②>①
33．（双选）氯化溴是由两种卤素互相结合而成的卤素互化物。
其化学性质与Cl2相似，能与金属和非金属反应生成卤化物，
能与水反应：
BrCl+H2OHCl+HBrO，下列有关BrCl的性质的叙述中不正确的是
A．是较强的氧化剂
B．BrCl含非极性共价键
C．能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．BrCl与水反应中，BrCl既是氧化剂，又是还原剂
34．下列关于卤素的叙述中正确的是
①卤素的钾盐中，最易被氧化是氟化钾：
②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯；③溴化银具有感光性，碘化银不具感光性；④某溶液与淀粉碘化钾溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水；⑤氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有HF和O2生成；⑥氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂
A．①③⑤ B．②④⑥ C．②⑤⑥ D．①③④
35．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ……
（1）A中产生黄绿色气体，其电子式是________________。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______________________________________。
（3）B中溶液发生反应的离子方程式是_____________________________________________。
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是__________________________________
________________________________________________________________________________。
（5）过程Ⅲ实验的目的是___________________________________________________________。
（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:
同主族元素从上到下原子半径________________，得电子能力逐渐减弱。
36．海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。
从海水中提取食盐和溴的过程如下：
（1）请列举海水淡化的两种方法：
__________________、__________________。
（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、_________、_________或H2、_________。
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为__________________。
（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为
________________________________________________________________，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是____________________________________。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：
Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。
他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：
请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称：
_____________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为_________________________。
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：
_______________
___________________________________________________
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