专题42 卤素及其化合物 讲高考化学一轮复习讲练测解析版Word格式.docx

专题42 卤素及其化合物 讲高考化学一轮复习讲练测解析版Word格式.docx

《专题42 卤素及其化合物 讲高考化学一轮复习讲练测解析版Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题42 卤素及其化合物 讲高考化学一轮复习讲练测解析版Word格式.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

H＋＋Cl－＋HClO。

（2）与碱反应

①与烧碱反应：

Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。

②制取漂白粉：

2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。

4．从平衡的角度理解氯水的成分和性质

氯气能溶于水（1∶2），氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应。

（1）氯水中存在三种平衡关系：

①Cl2＋H2O

HCl＋HClO

②HClO

H＋＋ClO－

③H2O

H＋＋OH－

（2）氯水性质的多重性

新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。

【易错警示】氯水的组成及性质在应用中的常见误区

（1）氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增加，无漂白性。

因此，氯水要现用现配。

（2）制取氯水的反应为Cl2＋H2O

HCl＋HClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，且1molCl2参加反应，转移电子数为NA。

（3）Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。

（4）ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO

等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。

二、次氯酸和次氯酸盐的性质

1．次氯酸

（1）不稳定性

次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO

2HCl＋O2↑。

（2）强氧化性

①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。

②杀菌、消毒。

（3）弱酸性

向NaClO溶液中通入少量CO2，离子方程式为

ClO－＋CO2＋H2O===HCO

＋HClO。

2．次氯酸盐

（1）“84”消毒液

有效成分为NaClO，它与洁厕灵（主要成分盐酸）混合立即会产生氯气，其离子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。

（2）漂白粉

①成分：

漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca（ClO）2，其中有效成分是Ca（ClO）2。

②漂白原理：

在潮湿的空气中能吸收CO2，化学方程式为Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。

【特别提醒】

①向Ca（ClO）2溶液中通入少量CO2，发生的反应为Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。

②向Ca（ClO）2溶液中通入SO2，生成的是CaSO4而不是CaSO3。

③次氯酸盐（ClO－）无论是在酸性、碱性还是中性条件下，均具有强氧化性，均能氧化I－、Fe2＋、SO

、S2－等还原性离子。

三、氯气的实验室制法

1.实验室制取气体装置一般由发生装置、净化装置、收集装置以及尾气吸收装置组成。

以Cl2的实验室制法为例（见下图）：

（1）反应原理：

用强氧化剂（如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等）氧化浓盐酸。

MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

（2）制备装置类型：

固体＋液体

气体

（3）净化方法：

用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。

（4）收集方法：

向上排空气法或排饱和食盐水法。

（5）尾气吸收：

用强碱溶液（如NaOH溶液）吸收，不用Ca（OH）2溶液吸收的原因是Ca（OH）2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。

（6）验满方法：

将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；

或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满。

【特别提醒】实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点

（1）反应物的选择：

必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。

（2）加热温度：

不宜过高，以减少HCl挥发。

（3）实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。

（4）尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为溶液中含Ca（OH）2的量少，吸收不完全。

2.其他制备Cl2的化学反应原理

①14HCl（浓）＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑

②16HCl（浓）＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑

③6HCl（浓）＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑

④4HCl（浓）＋Ca（ClO）2===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O

3．装置拓展

（1）制备装置

橡皮管a的作用：

使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺利流下。

（2）净化装置

问题：

①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。

若发生堵塞现象为：

长颈漏斗中液面上升。

②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。

4．工业制法

电解饱和食盐水，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O

2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。

【典例1】

（东北育才中学2019届模拟）下列物质能使紫色石蕊溶液由紫色变红又褪色的是（　　）

①Cl2　②盐酸　③氯水　④盐酸酸化的漂白粉　⑤木炭　⑥Na2O2

A．①③④B．①②③⑥

C．②③④D．①③④⑤⑥

【答案】A　

【解析】①Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使紫色石蕊溶液由紫色变红，次氯酸的强氧化性能使溶液褪色；

②盐酸能使紫色石蕊溶液由紫色变红，不能褪色；

③氯水中含盐酸和次氯酸，能使紫色石蕊溶液由紫色变红，后褪色；

④盐酸酸化的漂白粉中含有盐酸和次氯酸，能使紫色石蕊溶液由紫色变红，后褪色；

⑤木炭不能使紫色石蕊溶液变红；

⑥Na2O2与水反应生成碱，使紫色石蕊溶液变蓝。

【变式1】

（江苏省丹阳高级中学2019届模拟）下列装置应用于实验室制取氯气并回收二氯化锰的实验，能达到实验目的的是（　　）

A．用装置甲制取氯气

B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢

C．用装置丙分离二氧化锰和浓盐酸反应后的溶液

D．用装置丁蒸干反应后的溶液制MnCl2·

4H2O

【答案】C　

【解析】用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热，A不能达到实验目的；

气体通过乙装置时应长进短出，除杂试剂应选用饱和食盐水，B不能达到实验目的；

二氧化锰不溶解，C能达到实验目的；

蒸干溶液会引起MnCl2·

4H2O分解，D不能达到实验目的。

知识点二卤素的性质及X－的检验

1.卤素单质的递变性

F2　　　Cl2　　Br2　　I2

熔、沸点

水溶性

氧化性

氧化性Cl2>

Br2>

I2

还原性（X－）

阴离子还原性由强到弱顺序是I－>

Br－>

Cl－

①Cl2通入NaBr溶液中的离子反应：

Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－

②Br2加入KI溶液中的离子反应：

Br2＋2I－===I2＋2Cl－

2.相似性

①都能与大多数金属反应：

2Fe＋3Br2===2FeBr3；

I2＋Fe===FeI2；

②都能与H2反应：

H2＋X2===2HX；

③都能与H2O反应：

X2＋H2O

HX＋HXO（F2例外）；

④都能与碱液反应：

X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O（F2例外）。

3.性质的特殊性

氟

①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱

②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸

③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中

溴

①Br2常温下是深红棕色液体，是唯一的液态非金属单质

②Br2易溶于有机溶剂

③液态Br2有剧毒，易挥发，故盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞

碘

①淀粉遇I2变

色　

②I2加热时易升华

③I2易溶于有机溶剂

④I2易与Na2S2O3反应：

I2＋2S2O

===2I－＋S4O

，此反应常用于滴定法（以淀粉为指示剂）来定量测定碘的含量

【特别提醒】　

①F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。

②氯、溴单质的氧化性较强，能与一些还原性离子反应，如Br2与SO

、Fe2＋反应的离子方程式分别为SO

＋Br2＋H2O===SO

＋2Br－＋2H＋、2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。

4.卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色

单质

水

CCl4

汽油（或苯）

酒精

Cl2

淡黄→黄绿

黄绿

Br2

黄→橙

橙→橙红

深黄→褐

紫→深紫

淡紫→紫红

5．卤族化合物的相似性和递变性

（1）卤素化合物的性质

化合物

性质

备注

氢化物

稳定性：

HF>

HCl>

HBr>

HI

还原性：

HF<

HCl<

HBr<

水溶液的酸性：

F<

HF几乎没有还原性；

HF为弱酸，HCl、HBr、HI均为强酸

金属卤

化物

卤素离子的还原性：

F－<

Cl－<

Br－<

I－

I－的还原性很强，能被Fe3＋、HNO3、MnO

（H＋）、H2O2、O2、ClO－、ClO

等氧化剂氧化

次卤酸

盐（XO－、

F除外）

均具有氧化性（填“氧化”或“还原”）

次卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质（F除外）：

如ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O

卤酸盐

（XO

、

卤酸盐能氧化相应的卤素离子生成卤素单质（F除外）：

如ClO

＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O

（2）卤化银的性质

溶解性

AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸，而AgF可溶于水

AgF、AgCl均为白色，AgBr为浅黄色，AgI为黄色

感光性

除AgF外，均有感光性，其中AgBr常作感光材料

【特别提醒】实验室里常用萤石（CaF2）与浓H2SO4反应来制取HF，反应的化学方程式为CaF2＋H2SO4

CaSO4＋2HF↑。

6．卤素离子的检验方法

（1）AgNO3溶液——沉淀法

未知液

生成

（2）置换——萃取法

有机层呈

（3）氧化——淀粉法检验I－

蓝色溶液，表明有I－

【典例2】

（杭州外国语学校2019届模拟）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如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中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。

Ⅳ.……

（1）A中产生______色气体。

（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__________，得电子能力逐渐减弱。

【答案】

（1）黄绿

（2）湿润的淀粉KI试纸变蓝

（3）Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－

（4）打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层变为紫红色

（5）确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰

（6）原子半径逐渐增大

【解析】

（1）A中产生的黄绿色气体为Cl2。

（2）Cl2遇湿润的淀粉KI试纸时，发生反应：

Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明Cl2的氧化性强于I2。

（3）B中Cl2与NaBr发生置换反应，离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。

（4）C中NaBr与Cl2反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：

Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的CCl4溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。

（5）过程Ⅲ的B中溶液由黄色变为棕红色说明仍有Br2生成，由于B与C中溶液相同，故C中通入Cl2不足，NaBr过量，故C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。

（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，是因为从Cl到I，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。

【变式2】

（湖北黄冈中学2019届模拟）IBr、ICl、BrF3等称为卤素互化物，（CN）2、（SCN）2、（OCN）2等称为拟卤素，它们的化学性质均与卤素单质相似，请回答下列问题。

（1）氯化碘（ICl）中碘元素的化合价为________；

它与水反应的化学方程式为ICl＋H2O===HIO＋HCl，该反应的反应类型为________（填中学常见的无机反应类型）。

（2）溴化碘（IBr）具有强氧化性，能与Na2SO3溶液反应，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

（3）①已知某些离子的还原性强弱顺序为I－>

SCN－>

CN－>

Cl－。

现将几滴KSCN溶液滴入到含少量Fe3＋的溶液中，溶液立即变红，向其中逐滴滴入酸性KMnO4溶液，观察到红色逐渐褪去，请利用平衡移动原理解释这一现象：

________________________。

②下列物质中，也可以使该溶液红色褪去的是________（填字母）。

A．新制氯水　　B．碘水

C．SO2D．盐酸

（4）KCN为剧毒物质，处理含有KCN的废水常用的方法：

在碱性条件下用NaClO溶液将CN－氧化为CO

和一种单质气体，该反应的离子方程式为_____________________。

（5）已知HCN的电离常数K＝6.2×

10－10，H2CO3的电离常数K1＝4.5×

10－7，K2＝4.7×

10－11，则下列离子方程式能发生的是________（填字母）。

A．CN－＋CO2＋H2O===HCN＋HCO

B．2HCN＋CO

===2CN－＋CO2↑＋H2O

C．2CN－＋CO2＋H2O===2HCN＋CO

D．HCN＋CO

===CN－＋HCO

（1）＋1　复分解反应

（2）IBr＋SO

＋H2O===I－＋Br－＋SO

＋2H＋

（3）①酸性高锰酸钾溶液将SCN－氧化，减小了SCN－的浓度，使反应Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3的平衡不断向左移动，最终Fe（SCN）3完全反应，红色消失　②AC

（4）2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO

＋5Cl－＋N2↑＋H2O

（5）AD

（1）Cl得电子能力强于I，则ICl中Cl元素显－1价、I元素显＋1价；

此反应中没有化合价的变化，属于复分解反应（非氧化还原反应）。

（2）IBr具有强氧化性，I元素显＋1价，被还原成I－，SO

被氧化成SO

，因此离子方程式为IBr＋SO

＋2H＋。

（3）①溶液立即变红，发生反应Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3，加入酸性KMnO4溶液红色褪去，说明KMnO4把SCN－氧化，促使上述平衡向逆反应方向移动，最终Fe（SCN）3完全反应，溶液红色褪去；

②能使红色褪去的物质，可以具有强氧化性，如新制氯水中Cl2将SCN－氧化，也可以具有还原性，如SO2将Fe3＋还原，故A、C正确。

（4）CN－中N元素显－3价，C元素显＋2价，另一种单质气体为N2，因此反应的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO

＋N2↑＋5Cl－＋H2O。

（5）根据电离常数大小，推出酸电离出氢离子的能力强弱顺序（酸性强弱）为H2CO3>

HCN>

HCO

，根据“强酸制取弱酸”的规律知，A、D正确。

考点一氯气的性质

【典例1】下列说法错误的是（　　）

A.（2019浙江）液氯可以储存在钢瓶中

B.（2018年全国卷II）漂白粉可用于生活用水的消毒

C.（2017天津）用氯气处理水中的Cu2+、Hg+等重金属离子

D.（2019江苏）MnO2和稀盐酸反应制取Cl2

【答案】C

【解析】液氯就是液态的氯气，与钢瓶不反应，可以储存在钢瓶中，A正确；

漂白粉具有强氧化性，可用于生活用水的消毒，B正确；

氯气可用于水的消毒杀菌，对重金属离子没有作用，可以加入硫化物生成硫化物沉淀来处理重金属，C错误；

二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，故D错误。

【变式1】下列说法不正确的是（　　）

A．（2018·

全国卷Ⅱ，7B）漂白粉可用于生活用水的消毒

B．（2018·

北京，9B）石蕊溶液滴入氯水中，溶液变红，随后迅速褪色，不涉及氧化还原反应

C．（2018·

海南，5D）氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张、织物等

D．（2017·

全国卷Ⅲ，9B）清洗碘升华实验所用试管，先用酒精清洗，再用水清洗

【答案】B

【解析】B项，红色褪去是HClO表现强氧化性；

D项，碘易溶于酒精，可用酒精清洗碘，又由于酒精与水互溶，再用水清洗即可洗净，正确。

考点二氯水的性质

【典例2】（2019·

江西九江一中期末）下列关于新制氯水及久置氯水的说法，不正确的是（　　）

A．新制的氯水呈浅黄绿色，而久置的氯水无色

B．新制的氯水漂白作用强，而久置的氯水漂白作用很弱

C．新制的氯水所含成分多，而久置的氯水所含成分少

D．新制的氯水中无氯离子，而久置的氯水中则含氯离子

【答案】D

【解析】新制氯水中含有氯气，呈浅黄绿色，而久置氯水溶质为HCl，溶液为无色，A正确；

新制氯水含有次氯酸，具有漂白性，HClO不稳定，见光易分解，久置氯水中HClO浓度较小，漂白作用很弱，B正确；

氯气与水发生反应：

HCl＋HClO，HClO不稳定，见光易分解，促进平衡向正反应方向移动，久置的氯水所含Cl2少，新制氯水含有Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－等粒子，C正确、D错误。

【方法技巧】液氯、新制氯水、久置氯水的比较

液氯

新制氯水

久置氯水

分类

纯净物

混合物

浅黄绿色

无色

酸性、氧化性、漂白性

酸性

粒子

种类

Cl2、HClO、H2O、H＋、

Cl－、ClO－、OH－

H2O、H＋、

Cl－、OH－

（2019·

宁夏银川一中模拟）在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是（　　）

选项

方法

现象

结论

A

观察氯水颜色

氯水呈浅黄绿色

氯水中含Cl2

B

向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水

有无色气体产生

氯水中含HClO

C

向红色纸条上滴加氯水

红色纸条褪色

氯水具有漂白性

D

向FeCl2溶液中滴加氯水

溶液变成棕黄色

氯水具有氧化性

【解析】氯气为黄绿色气体，氯水呈浅黄绿色，是因为溶解了氯气，A正确；

向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水，有无色气体产生，是因为HCO

与氯水中的H＋发生反应生成水和二氧化碳，B错误；

红色纸条褪色，说明氯水具有漂白性，C正确；

向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液变成棕黄色，是因为发生反应2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，说明氯水具有氧化性，D正确。

考点三氯气的实验室制法

【典例3】（2019·

山东泰安一中模拟）如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持装置已略）。

（1）制备氯气选用的试剂为漂粉精固体和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

（2）装置B中饱和食盐水的作用是________________________________________；

同时装置B也是安全瓶，监测实验进行时装置C是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象：

________________________________________________________________________________________。

（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入________（填字母）。

a

b

c

d

Ⅰ

干燥的

有色布条

湿润的

Ⅱ

碱石灰

硅胶

浓硫酸

无水氯化钙

Ⅲ

（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。

当向D装置中缓缓通入一定量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为________色，说明氯的非金属性强于溴。

（5）打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡后静置。

观察到的现象是________________________________________________________________________。

（1）根据氧化还原反应的规律，次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯化钙、氯气与水，反应的化学方程式为Ca（ClO）2＋4HCl（浓）===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。

（2）浓盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有HCl，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；

若装置C发生堵塞，装置B中的压强会增大，长颈漏斗中液面上升，形成水柱。

（3）验证氯气是否具有漂白性，要对比验证干燥氯气和湿润氯气有无漂白性，因此Ⅰ处应为湿润的有色布条，Ⅱ处应为干燥剂，Ⅲ处应为干燥的有色布条，U形管中