高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第2节富集在海水中的元素卤素ClBrI学案.docx

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高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第2节富集在海水中的元素卤素ClBrI学案

第二节　富集在海水中的元素——卤素（Cl、Br、I）

考纲定位

全国卷5年考情

1.掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。

2．了解海水中提取Br2、I2的原理和方法。

3．了解氯及其重要化合物的制备方法。

2017年：

Ⅰ卷T10（D）；Ⅱ卷T28（4）；Ⅲ卷T9（B）

2016年：

Ⅰ卷T10（D）、T28；Ⅱ卷T28

（2）（4）；Ⅲ卷T7（C）、T9（C）

2015年：

Ⅰ卷T7（D）、T28

（1）；Ⅱ卷T7（C）、T12、T28

2014年：

Ⅰ卷T8（B）、T13（B）；Ⅱ卷T27（2、3）

2013年：

Ⅰ卷T7（C）；Ⅱ卷T10（A）

考点1|氯及其化合物的性质和应用

（对应学生用书第66页）

[考纲知识整合]

1．Cl2的性质及其应用（写出有关化学方程式）

Cl2在通常情况下，是一种黄绿色具有刺激性气味的有毒气体，可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解2体积Cl2，密度比空气的大。

（1）与金属反应

与变价金属反应生成高价金属氯化物。

①与铁反应：

2Fe＋3Cl2

2FeCl3。

②与铜反应：

Cu＋Cl2

CuCl2。

（2）与非金属反应

与H2反应：

H2＋Cl2

2HCl，

（3）与水反应

溶于水中的部分氯气与水反应，

离子方程式为Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO。

（4）与碱反应

①制漂白液（NaClO）的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。

②制漂白粉的化学方程式为2Ca（OH）2＋2Cl2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。

（5）与还原性无机化合物反应

①与碘化钾溶液反应的化学方程式为2KI＋Cl2===I2＋2KCl。

②与SO2水溶液反应的化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。

③与FeCl2溶液反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

2．新制氯水的成分、性质及应用

（1）成分

（2）性质

（3）应用

Cl2＋H2O

HCl＋HClO平衡移动的应用

向氯水中

加入的物质

浓度变化

平衡移

动的方向

应用

可溶性

氯化物

c（Cl－）增大

左移

①用饱和食盐水除Cl2中的HCl

②用排饱和食盐水法收集Cl2

盐酸

c（H＋）和

c（Cl－）增大

左移

次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2

NaOH

c（H＋）减小

右移

用NaOH溶液吸收多余Cl2

Ca（OH）2

c（H＋）减小

右移

制漂白粉

CaCO3

c（H＋）减小

右移

制高浓度的HClO溶液

光照

c（HClO）减小

右移

氯水避光保存或现用现配

3．次氯酸的性质

（1）不稳定性：

2HClO

2HCl＋O2↑。

氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。

（2）强氧化性

①能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。

②杀菌、消毒。

（3）弱酸性

NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3。

4．漂白粉的性质

（1）主要成分为Ca（ClO）2和CaCl2，有效成分为Ca（ClO）2。

（2）化学性质

①Ca（ClO）2水溶液呈碱性，水解的离子方程式为ClO－＋H2O

HClO＋OH－。

②与酸性物质作用生成具有强氧化性的次氯酸，作消毒剂和漂白剂。

（3）在空气中失效的原理为Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClO

2HCl＋O2↑。

[应用体验]

正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性。

（　　）

（2）Cl2与过量Fe反应生成FeCl2。

（　　）

（3）1molCl2通入足量的水中反应，转移的电子数为1mol。

（　　）

（4）工业上利用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉。

（　　）

（5）纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸。

（　　）

（6）氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸，溶液的pH变大。

（　　）

（7）氯水的杀菌消毒是因为含有Cl2，Cl2有强氧化性。

（　　）

（8）漂白液呈碱性的原因是ClO－水解。

（　　）

（9）漂白粉在空气中久置可生成CaCO3。

（　　）

（10）用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物对人体有害。

（　　）

【答案】　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）√　（6）×　（7）×　（8）√　（9）√　（10）√

[高考命题点突破]

命题点1　氯及其化合物的主要性质及有关应用

1．（高考组合题）下列说法正确的是________（填序号）。

（1）（2016·四川高考）氯气作水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化

（2）（2016·上海高考）Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2具有氧化性

（3）（2014·江苏高考）新制饱和氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2

（4）（2016·全国Ⅲ卷）利用次氯酸具有强氧化性可用于漂白织物

（5）（2016·全国Ⅲ卷）浓HCl制备纯净Cl2时可让气体产物先通过浓H2SO4，后通过饱和食盐水

（6）（2014·全国Ⅰ卷）漂白粉在空气中久置变质是由于漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3

（7）（2016·全国Ⅲ卷）漂白粉能漂白织物的原因是次氯酸盐具有氧化性

（8）（2015·浙江高考）为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可

【答案】　

（2）（3）（4）（7）

2．如图所示，在A处通入氯气，关闭B阀时，C处干燥的红布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处干燥的红布条逐渐褪色。

则D瓶中盛放的溶液不可能是（　　）

A．浓硫酸　　B．NaOH溶液

C．饱和Na2SO3溶液D．饱和氯化钠溶液

D　[解决本题的关键是要明确装置的特点及起漂白作用的是HClO或潮湿的Cl2。

首先根据打开B阀后，C处干燥的红布条逐渐褪色，说明A处通入的Cl2为潮湿的，在关闭B阀时潮湿的Cl2通过了D瓶，看不到C处干燥的红布条有明显变化，说明D瓶吸收了Cl2或吸收了Cl2中的水蒸气。

]

3．（2015·北京高考）某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。

下列用来解释事实的方程式中，不合理的是（已知：

饱和NaClO溶液的pH约为11）（　　）

A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：

Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O

B．该消毒液的pH约为12：

ClO－＋H2O

HClO＋OH－

C．该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生有毒Cl2：

2H＋＋Cl－＋

ClO－===Cl2↑＋H2O

D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：

CH3COOH＋ClO－===HclO

＋CH3COO－

B　[A．将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。

B．饱和NaClO溶液的pH约为11，现在该消毒液的pH为12，故不可能仅为ClO－的水解所致，该消毒液中还含有一定量的NaOH，是使消毒液的pH约为12的主要原因。

C．该消毒液与洁厕灵混用时，ClO－与Cl－会发生氧化还原反应生成Cl2。

D．HClO有较强的漂白性。

因为CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO－反应生成HClO，增强其漂白性。

]

1氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由单质化合生成。

2氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的是HClO。

3对于燃烧反应，Cl2也可以作助燃剂即氧化剂。

4常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。

5HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。

命题点2　氯水的多重性质

4．（2016·上海高考）向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是

（　　）【导学号：

97500066】

A．碳酸钙粉末B．稀硫酸

C．氯化钙溶液D．二氧化硫水溶液

A　[在氯水中存在反应：

Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO，若反应使溶液中c（HClO）增大，则溶液的漂白性会增强。

A项，由于酸性HCl＞H2CO3＞HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：

2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑，使化学平衡正向移动，导致c（HClO）增大，溶液的漂白性增强，正确；B项，若加入稀硫酸，使溶液中c（H＋）增大，平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，错误；C项，加入氯化钙溶液，使溶液的漂白性减弱，错误；D项，加入二氧化硫的水溶液，SO2与Cl2反应，平衡左移，c（HClO）减小，溶液的漂白性减弱，错误。

]

5．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。

下列实验现象和结论正确的是（）

A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在

B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在

C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在

D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在

B　[向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有HClO存在，故A错误。

氯气是黄绿色有刺激性气味的气体，氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在，故B正确。

盐酸中含有氯离子，向氯水中加入盐酸后再加入硝酸银溶液一定会生成氯化银白色沉淀，但不能说明氯水中含有氯离子，故C错误。

Cl2＋H2O

HCl＋HClO是可逆反应，向氯水中加入氢氧化钠溶液，盐酸和次氯酸均可与NaOH反应，不能证明含有HClO，故D错误。

]

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

因此，氯水要现用现配。

2Cl2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与水反应生成了具有强氧化性的HClO。

3ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO

等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。

命题点3　新型含氯化合物的性质迁移应用

6．氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4～5倍，下列有关氯胺（NH2Cl）的说法一定不正确的是（　　）

A．氯胺的水解产物为NH2OH（羟氨）和HCl

B．氯胺的电子式为

C．氯胺中氯的化合价为＋1

D．氯胺的消毒原理与漂白粉相似

A　[NH2Cl＋H2O

NH3＋HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒。

该水解反应是一个可逆反应，HClO杀菌后浓度减小，平衡向右移动，氯胺转化成HClO；相反，当HClO浓度较高时，平衡向左移动，转化为氯胺，相当于暂时“贮存”，避免其分解损失，这样就延长了消毒时间。

]

7．（2018·济南调研）二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。

回答下列问题：

（1）二氧化氯可溶于水，但常温下难与水反应，加热时会发生反应生成等物质的量的次氯酸和氯气，同时放出氧气，该反应的化学方程式为________________，产物之一次氯酸的电子式为________。

（2）二氧化氯还能溶于强碱溶液，该过程中发生反应生成等物质的量的氯酸钠和另一种氯的含氧酸盐，同时生成水，该反应的离子方程式为____________。

【答案】　

（1）12ClO2＋2H2O

4HClO＋4Cl2＋11O2

（2）2ClO2＋2OH－===ClO

＋ClO

＋H2O

考点2|卤素的性质与卤离子的检验

（对应学生用书第69页）

[考纲知识整合]

1．卤素单质的相似性

卤素原子核外最外层电子数均为7，易得到电子，表现非金属性。

（1）都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2===2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。

（2）都能与H2反应生成HX：

X2＋H2===2HX（X代表Cl、Br、I，下同）。

（3）都能与水反应：

X2＋H2O===HX＋HXO（F2例外：

2F2＋2H2O===4HF＋O2）。

（4）都能与碱溶液反应：

X2＋2OH－===X－＋XO－＋H2O（F2例外）。

2．卤素的递变性

卤素（从F→I）的电子层依次增多，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。

颜色

熔、沸点

密度

水溶性

氧化性

还原性（X－）

3．卤素及其化合物的特性

氟

①无正价，氧化性最强，F－的还原性最弱

②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸，F2与盐溶液反应时，F2先与H2O反应

③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒

溴

①Br2是红棕色液体，易挥发

②Br2易溶于有机溶剂，CCl4、汽油可作Br2的萃取剂

③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡皮塞

④AgBr具有感光性，见光易分解，可用于照相的底板

碘

①I2遇淀粉变蓝色

②I2加热时易升华

③I2易溶于有机溶剂

④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大

⑤AgI具有感光性，见光易分解，可用于人工降雨

提醒：

（1）卤族元素单质能将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来，但氟不能进行相应的置换，原因是F2能与水发生反应。

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

　（3）加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。

4．卤素离子的检验

（1）AgNO3溶液——沉淀法

未知液

生成

（2）置换——萃取法

未知液

有机层

（3）氧化——淀粉法检验I－

未知液

蓝色溶液，表明有I－

[高考命题点突破]

命题点1　卤素及其化合物性质和卤素离子的检验

1．下列说法正确的是________（填序号）。

（1）（2017·全国Ⅲ卷）清洗碘升华实验所用试管的操作为先用酒精清洗，再用水清洗

（2）（2016·江苏高考）室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3＋的氧化性比I2的强

（3）（2016·上海高考）Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3

（4）（2015·广东高考）向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，现象是溶液变成蓝色，说明氧化性：

Cl2>I2

（5）（2015·山东高考）向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，说明Br－还原性强于Cl－

（6）（2014·重庆高考）用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2（g）和NO2

（7）（2014·全国卷）用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI

（8）（2014·四川高考）验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4振荡、静置，可观察到下层液体呈紫色

（9）某溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸，产生淡黄色沉淀，说明原溶液中一定含有Br－

（10）液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封

【答案】　

（1）

（2）（4）（5）（7）（8）（9）（10）

命题点2　卤素单质性质递变性的实验探究

2．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________，得电子能力逐渐减弱。

【解析】　

（1）A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为

。

（2）氯气遇湿润的淀粉KI试纸时，发生反应Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘。

（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与氯气反应生成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，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。

（5）过程Ⅲ主要是为了确认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。

【答案】　

（1）

（2）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层溶液变为紫红色

（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

Br2

I2

水

橙色→黄色

褐色→黄色

有机溶剂（苯、CCl4、汽油）

橙红色→橙色

紫色→紫红色

　下列关于卤素的叙述正确的是（　　）

①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾

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，碘化银不具有感光性

④氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成

⑤氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂

A．①③④B．②③⑤

C．②④⑤D．①③

C　[①还原性F－＜Cl－＜Br－＜I－，KF最难被氧化；③AgBr、AgI见光均易分解，均具有感光性。

]