高一化学培优教程元素化合物系列之卤族元素1.doc
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高2016级化学培优教程元素化合物系列之——
氯、卤族元素及化合物
一、知识网络构建
1、卤族元素位构性规律
2、氯的单质及其化合物相关性质（建立知识框架，熟练掌握相关反应）
二、分类专练
类型一物质性质、用途、制备等
下列说法中不正确的有（）
①氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂；②光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2；③燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量；④pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨；⑤室温下浓硫酸与铜片不会发生剧烈的化学反应，原因是铜被钝化。
⑥氯气易液化，液氯可以保存在钢瓶中；⑦常温下浓硫酸可以用铝制容器盛放；⑧分解高锰酸钾制氧气后，残留在试管内壁上的黑色物质可用稀盐酸洗涤
A.2个B.3个C.4个D.5个
经氯气消毒的自来水，若用于配置以下溶液：
①NaOH②AgNO3③Na2CO3④FeSO4⑤KI⑥Na2S⑦Na2SO3会使配置的溶液变质的是
A、全部 B、②④⑤⑥ C、②⑤ D、④⑥
四支试管分别充满O2、NO2、Cl2、NH3四种气体；把它们分别倒立于盛有下列各种流体的水槽中；发生的现象如下图所示；其中充满Cl2的试管是（）
已知Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱顺序为：
Cl2>Br2>Fe3+。
向100mLFeBr2溶液中通入标准状况下的Cl23.36L，Cl2全部被还原，测得溶液中c（Br－）=c（Cl－），则原FeBr2溶液的物质的量浓度为----------------（）
A.0.75mol·L－1 B.1.5mol·L－1
C.2mol·L－1 D.3mol·L－1
在3BrF3＋5H2O=HBrO3＋Br2＋9HF＋O2↑的反应中，每3mol反应的BrF3中被水还原的BrF3的物质的量是（）
A．1/3B．4/3 C．2 D．3
向含有Fe2+、I━、Br━的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。
有关说法不正确的是 （）
A．线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况
B．原混合溶液中c（FeBr2）＝6mol/L
C．当通入Cl22mol时，溶液中已发生的离子反
应可表示为：
2Fe2++2I━+2Cl2＝2Fe3++I2+4Cl━
D．原溶液中n（Fe2+）:
n（I━）:
n（Br━）＝2:
1:
3
某校化学实验兴趣小组在“探究溴水与氯化亚铁溶液反应”的实验中发现：
在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1—2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
查阅资料显示：
溴水是溴（Br2）的水溶液，呈黄色；溴水中含有溴单质。
⑴提出问题：
Fe3+、Br2,谁的氧化性更强。
⑵猜想：
①甲同学认为氧化性：
Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含 （填化学式，下同）所致
②乙同学认为氧化性：
Br2>Fe3+，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含 所致。
⑶设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
除氯化亚铁溶液和溴水外，还有供选用的试剂：
a、酚酞试液；b、CCl4；c、无水酒精；d、KSCN溶液。
请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象（试剂填序号）
选用试剂
实验现象
方案1
方案2
⑷结论：
氧化性：
Br2>Fe3+。
故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1—2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为
⑸实验后的思考
①根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是 （填离子的化学式）。
②在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2（标准状况），溶液中有1/2的Br－被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为 。
答案
（2）（2分）①Br2②Fe3+
（3）（4分）
选用试剂
实验现象
方案1
b
CCl4层呈无色
方案2
d
溶液变血红色
（4）（3分）2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
（5）①Fe2+（1分）②1mol/L（2分）
使H2在600mLO2和Cl2的混合气体中充分燃烧，待O2和Cl2耗尽后，用水吸收反应生成物，得200mL溶液，取出20mL溶液恰好与20mL0.125mol/LNaOH溶液恰好中和则与原混合气体反应的H2的体积为（）
A.280mLB.600mLC.920mLD.1200mL
标准状况下的混合气体aL，经光照充分反应后，所得气体恰好使溶液中bmolNaOH完全转变为盐，则a、b的关系不可能为（）模拟
A模拟．B．模拟C模拟．D模拟．模拟
在硫酸铜溶液中加入碘化钾溶液，有白色沉淀生成，溶液的颜色则由蓝色变为深黄色，经分析证明白色沉淀是碘化亚铜。
则能正确表示这个氧化还原反应的离子方程式是
A．Cu2＋＋3I－====CuI↓＋I2 B．Cu2＋＋2I－====Cu＋＋I2
C．2Cu2＋＋2I－====2Cu＋＋I2 D．2Cu2＋＋4I－====2CuI↓＋I2
1.下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。
向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
己知：
2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝，b处变红棕色
氧化性：
Cl2>Br2>I2
B
c处先变红，后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性：
Fe2＋>Cl－
下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有直接关系的是（）
A．将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有气泡产生（H+）
B．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰（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KI-淀粉试纸变蓝（Cl2）
用向硫酸酸化的碘化钾溶液里加入过氧化氢溶液，不久就有无色小气泡从溶液中逸出，且溶液呈棕色，有关叙述有：
①向溶液里滴入淀粉溶液显蓝色；②逸出的气泡是HI；③过氧化氢和碘化钾反应的离子方程式为：
H2O2＋2I－→I2＋O2＋2H＋；④过氧化氢和碘化钾反应的离子方程式为：
H2O2＋2I－＋2H＋→I2＋2H2O；⑤反应时还有H2O2分解为水和O2，其中正确的是（）
A．①④⑤ B．①②④ C．③④⑤ D．①③⑤
2.（2012新课标∙7）下列叙述中正确的是
A．液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C．某溶液加入CCl4，CC14层显紫色，证明原溶液中存在I−
D．某溶被加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋
3.下表是食用碘盐包装上的部分说明，下列说法正确的是
A.高温会导致碘的损失B.碘酸钾可氧化氯化钠
C.可用淀粉检验碘盐中的碘酸钾D.该碘盐中碘酸钾含量为20～50mg/kg
配料
精盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量
35±15mg/kg
储存方法
密封、避光、防潮
食用方法
烹饪时，待食品熟后加入碘盐
4.NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图4）。
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能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应
D.图4所示转化反应都是氧化还原反应
5.（2012浙江∙13）化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。
已知：
氧化还原反应：
2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl；2Co（OH）3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+6H2O
2Fe（OH）2+I2+2KOH=2Fe（OH）3+2KI；3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O
复分解反应：
2HSCN+K2CO3=2KSCN+CO2↑+H2O；KCN+CO2+H2O=HCN+KHCO3
热分解反应：
4NaClO3NaCl+NaClO4；NaClO4NaCl+2O2↑
下列说法不正确是：
A．氧化性（酸性溶液）：
FeCl3>Co（OH）3>I2B．还原性（碱性溶液）：
Fe（OH）2>I2>KIO3
C．热稳定性：
NaCl>NaClO4>NaClOD．酸性（水溶液）：
HSCN>H2CO3>HCN
6.已知氧化性Br2＞Fe3+。
FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为：
aFe2++bBr-+cCl2→dFe3++eBr2+fCl-
下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是
A.243226B.021012
C.201202D.222214
类型二教材实验及拓展
某工业食盐样品中混有NaBr杂质，为了测定该食盐样品的纯度，可设计实验过程如图所示：
阅读上述实验过程，完成下列填空：
（1）请你从下图中选用四个装置（可重复使用）来完成向溶液A中通入过量Cl2的实验，将所选装置的选项字母填入方框，并在括号中写出装置内所放的化学药品；
（2）为了证明溶液D中几乎不存在Br-，可选用的试剂为________（填选项字母）；
（A）碘水 （B）淀粉碘化钾溶液 （C）新制氯水 （D）盐水
（3）依据题中操作流程图所示，在萃取操作中应选取的有机溶剂为_____；
（A）四氯化碳 （B）甲苯 （C）乙醇 （D）裂化汽油
（4）加热蒸发溶液D时，除需带有铁圈的铁架台、坩埚钳外，还必须用到的仪器有__________、__________、__________。
（5）试计算原固体混合物中氯化钠的质量分数为_____（保留一位小数）。
答案MnO2和浓HCl
A
NaOH溶液
C
C
（2）C（2分）（3）B（2分）（4）蒸发皿，酒精灯，玻棒（5）90.0%或0.9
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：
SO2+2NaOH=________________．
（2）反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________．
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）．
①提出合理假设．
假设1：
只存在SO32-；假设2：
既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：
_____________．
②设计实验方案，进行实验。
请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂：
3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：
取少量吸收液于试管中，滴加3moLL-1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．
步骤2：
步骤3：
【解析】
（1）NaOH过量，故生成的是正盐：
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
（2）S元素的价态从+4→+6，失去电子做表现还原性，故还原剂为Na2SO3。
（3）①很明显，假设3两种离子都存在。
②加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后退色，证明有ClO-，否则无；在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液，若紫红色退去，证明有SO32-，否则无。
【答案】
（1）Na2SO3+H2O
（2）Na2SO3
（3）①SO32-、ClO-都存在
②
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：
取少量吸收液于试管中，滴加3moLL-1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中
步骤2：
在A试管中滴加紫色石蕊试液
若先变红后退色，证明有ClO-，否则无
步骤3：
在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液
若紫红色退去，证明有SO32-，否则无
溴主要以Br-形式存在于海水中，海水呈弱碱性。
工业上制备的Br2的操作步骤为：
①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2
②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物
完成下列填空：
27.Cl2氧化Br-应在条件下进行，目的是为了避免
28.Br2可用热空气吹出，其原因是
29.写出步骤③所发生的化学反应方程式。
用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是。
步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为
30.为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中
a.通入HBrb.加入Na2CO3溶液c.加入NaBr溶液d.加入Na2SO3溶液
【答案】（27）酸性、生成的溴与碱发生反应（28）溴的沸点较低，易挥发
（29）5NaBr+NaBrO3+3H2SO4＝3Na2SO4+3Br2+3H2O防止在酸性条件下，溴酸钠将Cl-氧化为氯气，影响生成溴的纯度、防止溴的挥发（30）a
2012福建实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2（反应装置如右图所示）。
（1）制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是（填序号）。
A．往烧瓶中加入MnO2粉末B．加热C．往烧瓶中加入浓盐酸
（2）制备反应会因盐酸浓度下降而停止。
为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出的下列实验方案：
甲方案：
与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。
乙方案：
采用酸碱中和滴定法测定。
丙方案：
与已知量CaCO3（过量）反应，称量剩余的CaCO3质量。
丁方案：
与足量Zn反应，测量生成的H2体积。
继而进行下列判断和实验：
①判定甲方案不可行，理由是。
②进行乙方案实验：
准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样。
a．量取试样20.00mL，用0.1000mol·L—1NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测的试样中盐酸浓度为mol·L—1；
b．平行滴定后获得实验结果。
③判断丙方案的实验结果（填“偏大”、“偏小”或“准确”）。
[已知：
Ksp（CaCO3）=2.8×、Ksp（MnCO3）=2.3×]
④进行丁方案实验：
装置如上图所示（夹持器具已略去）。
（i）使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将转移到中。
（ii）反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至不变。
气体体积逐次减小的原因
是（排除仪器和实验操作的影响因素）。
8.（2010北京）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北的原因：
同主族元素从上到下，得电子能力逐渐减弱。
（2007·四川卷）26.在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中：
①为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL30%KOH溶液.并置于水浴中；③的试管里盛有15mL8%NaOH溶液.并置于冰水浴中；④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。
请填写下列空白：
（1）制取氯气时，在烧瓶里加人一定量的二氧化锰.通过________________（填写仪器名称）向烧瓶中加人适量的浓盐酸。
实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有___________（填写下列编号字母）的净化装置。
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和碳酸氢钠溶液
（2）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是：
_______________________________
反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出。
下图中符合该晶体溶解度曲线的是________（填写编号字母）；从②的试管中分离出该晶体的方法是________________（填写实验操作名称）
（3）本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是：
_____________________________
（4）实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：
实验现象
原因
溶液最初从紫色逐渐变为____色
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色
_______________________________________________
然后溶液从无色逐渐变为____色
_______________________________________________
【答案】
（1）分液漏斗 B
（2）碱溶液（或反应物）的浓度不同，反应温度不同 M 过滤
（3）Cl2+2OH－＝ClO－+Cl一+H2O
（4）
红
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
黄绿
继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色
【解析】本题为实验探究题，主要考查Cl2的制备，Cl2、Cl2－H2O及NaClO等物质的性质，并以此为依托考查考生观察、分析问题的能力。
（1）烧瓶中的MnO2与通过分液漏斗加入的浓盐酸发生反应，MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，产生的Cl2中常因浓HCl易挥发而含有HCl，可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去（浓H2SO4只能干燥Cl2，并不与HCl反应），碱石灰可同时吸收Cl2和HCl，而NaHCO3溶液则会引入新的杂质CO2）。
（2）比较装置②③中所给物质的特点及反应条件可知，制备KClO3和NaClO二者的条件差异在于反应物的浓度不同、反应温度不同；反应完毕后冷却②的试管有大量晶体析出，则该晶体的溶解度随温度升高而增大，故符合曲线M的特征，分离②中的固体与溶液可用过滤的方法。
（4）Cl2+H2OH++Cl－+HClO，生成的H+可使石蕊试液变红色，又由于HClO具有强氧化性，可把石蕊氧化为无色物质，故石蕊试液又变为无色，当然通入的Cl2过量时，水溶液中含较多Cl2而呈黄绿色。
类型三有关计算
一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯气（标准状况），则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于
A．1：
2B．2：
3C．3：
1D．5：
3
2012广州六校
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ClO3－两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如右图所示。
下列说法正确的是
A．苛性钾溶液中KOH的质量是4.94g
B．反应中转移电子的物质的量是0.21mol
C．氧化性ClO－＜ClO3－
D．ClO3－的生成是由于温度升高引起的
答案BD
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