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氯及其化合物
氯及其化合物
考点一 氯及其化合物的性质和应用
1.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
密度
毒性
溶解性
黄绿色
2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
(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:
。
②与铜反应:
。
(2)与非金属反应
与H2反应。
现象—
(3)与还原性无机化合物反应:
①与碘化钾溶液反应:
。
②与SO2水溶液反应:
。
③与FeCl2溶液反应:
。
3.从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应,氯的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
(1)与水反应
氯气与水反应的化学方程式:
。
(2)与碱反应(完成下列反应的化学方程式)
①与烧碱反应:
。
②制取漂白粉:
。
漂白粉的主要成分是,有效成分是。
4.从平衡的角度理解氯水的成分和性质
(1)氯水中存在三个平衡关系:
①Cl2+H2OHCl+HClO
②HClOH++ClO-
③H2OH++OH-
(2)根据可逆反应的特点,即可得出氯水中存在的各种微粒。
①三种分子 ;
②四种离子 。
(3)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。
5.次氯酸和次氯酸盐的性质
(1)次氯酸
次氯酸见光分解的化学方程式:
(2)Ca(ClO)2的主要化学性质
①Ca(ClO)2的稳定性比HClO强。
②水解显碱性,其水解离子方程式:
。
③与酸反应生成HClO,作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为。
深度思考
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2()
(2)氯气溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质)
(3)新制氯水必须用棕色瓶密封保存,光照氯水有气泡逸出,该气体是氯气()
(4)新制取的漂白粉是混合物)
(5)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气()
(6)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂()
2.久置的氯水和新制氯水在性质上有哪些不同?
3.在空气中长时间放置的漂白粉,最终得到的主要固体物质是什么?
用方程式表示漂白粉在空气中久置变质的过程。
考点二 氯气的实验室制法
氯气是一种性质活泼的气体,以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置,复习中应高度重视。
→用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸
↓
→固体+液体
气体
↓
→用除去HCl气体,再用浓H2SO4除去水蒸气
↓
→向上排空气法或排饱和食盐水法
↓
→用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收
→
深度思考
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式:
MnO2+4HCl
Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O()
(2)除去Cl2中少量HCl气体,可用饱和食盐水,也可用饱和碳酸氢钠溶液()
(3)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸()
(4)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度)
(5)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应()
(6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时,为防止倒吸,导气管不能伸到液面以下()
2.含0.4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2共热,能否得到0.1molCl2?
为什么?
3.下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
思考装置B、C、D的作用分别是:
B________________________________________________________________________;
C________________________________________________________________________;
D________________________________________________________________________。
题组一 氯气制备与性质实验
1.实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时,有如下操作:
①连好装置,检查气密性;②缓缓加热;③加入MnO2粉末;④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸;⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收;⑥用向上排气收集氯气。
顺序正确的是( )
A.①②③④⑥⑤B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤
2.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,浓盐酸就可全部被消耗
B.Ⅱ图中:
量筒中发生了加成反应
C.Ⅲ图中:
发生的反应不是燃烧反应
D.Ⅳ图中:
湿润的有色布条能褪色,将硫酸溶液滴入烧杯中,至溶液显酸性,结果有Cl2生成
实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点
(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发。
(2)因Cl-浓度越小,其还原性越弱,所以必须用浓盐酸加热才可反应,稀盐酸不反应。
(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。
题组二 氯化物的制取
3.二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化。
为在实验室合成S2Cl2,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,得到信息:
①将干燥的氯气在110~140℃与硫反应,即可得S2Cl2粗品。
②有关物质的部分性质如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
化学性质
S
112.8
444.6
略
S2Cl2
-77
137
遇水生成HCl、SO2、S;300℃以上完全分解:
S2Cl2+Cl2
2SCl2
设计实验装置图如下:
(1)上图中气体发生和尾气处理装置不够完善,请你提出改进意见________________
________________________________________________________________________,
利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题:
(2)B中反应的离子方程式__________________________________________________;
E中反应的化学方程式____________________________________________________。
(3)C、D中的试剂分别是____________、____________________________________。
(4)仪器A、B的名称是________、________,F的作用是______________。
(5)如果在加热E时温度过高,对实验结果的影响是____________,在F中可能出现的现象是________________________________________________________________________。
(6)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是________、________(填两种),为了提高S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和__________________________________________________。
(7)装置H中盛有NaOH溶液,其作用是_____________________________________,
发生反应的化学方程式为__________________________________________________。
许多金属氯化物如FeCl3、AlCl3,非金属氯化物,如PCl3、SiCl4、S2Cl2都易水解。
涉及此类物质的制备问题,除了要重视Cl2制备、净化、尾气处理,还要考虑产品的纯度,防水解等措施。
考点三 卤素的性质及X-的检验
1.溴、碘单质物理性质比较
性质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
溶解性
水中
溶解度不大
溶解度不大
有机溶剂中
易溶
特性
易、有毒
①易
②使淀粉溶液变蓝
2.氯、溴、碘单质化学性质比较
(1)与碱溶液反应,如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH+X2
NaX+NaXO+H2O(X=Cl、Br、I)。
(2)氧化性
①都能与金属反应生成金属卤化物,如与钠反应的化学方程式为X=Cl、Br、I)。
②氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2>Br2>I2,阴离子的还原性:
Cl-<Br-<I-。
Cl2能从Br-的溶液中置换出Br2,其离子方程式:
;同理,Br2能置换出I2,其离子方程式:
。
③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。
3.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
未知液
有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验I-
未知液
蓝色溶液,表明有I-
深度思考
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应()
(2)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3()
(3)用CCl4萃取碘水中的碘,先振荡,后静置,液体分层,下层呈无色()
(4)碘易升华,可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2()
(5)实验室保存少量液溴时常加少量水液封,并用玻璃塞密封,不能用橡胶塞()
(6)类比Fe与Cl2反应,可知Fe与I2反应产物为FeI3()
(7)I-可使淀粉溶液变蓝()
2.溴水是中学化学中常用的试剂,请思考总结中学化学实验中有哪些使溴水褪色的情况?
题组一 卤素的性质
1.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,对图中指定部分颜色描述正确的是( )
选项
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
2.(2016·临沂二模)某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质,其物质的量均为1mol,向混合溶液中通入一定量的氯气。
下列说法正确的是( )
A.将溶液蒸干最多可以得到4molNaCl
B.将溶液蒸干并灼烧,得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4
C.向溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝,则氯气一定过量
D.若通入氯气的体积为22.4L(标准状况),反应的离子方程式为2I-+Cl2===I2+2Cl-
题组二 卤素单质及离子的鉴别
3.下列叙述中正确的是( )
A.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色
4.鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是( )
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④稀硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥FeCl3溶液、CCl4
A.①②④B.②③⑥C.②④⑤D.④⑤⑥
5.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,CCl4层显橙色,证明原溶液中存在Br-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
卤素单质性质的特殊性
(1)Br2在常温下呈液态,是唯一的液态非金属单质。
液态Br2有剧毒,易挥发,故保存Br2时在试剂瓶中Br2液面上需用水封,磨口的玻璃塞用蜡封。
(2)I2遇淀粉显蓝色,这是碘单质的特殊性质,该性质可用于检验Cl2。
Cl2可使湿润的淀粉KI试纸变蓝,其实质是Cl2+2I-===2Cl-+I2。
此外碘单质易升华,是常温下固体单质中唯一的双原子分子。
(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、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)F2不能从NaX溶液中置换出X2(X代表Cl、Br、I)。
题组三 卤素单质氧化性强弱的实验探究方法
6.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。
1.下列说法正确的是( )
①氯气的性质活泼,它与氢气混合后立即发生爆炸 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的 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HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水中
A.①②③B.②③④C.③D.③⑤
2.化学来源于生活,也服务于生活。
下列有关生活中的化学知识叙述正确的是( )
A.氯气和活性炭均可作为漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH——测定结果无影响
D.洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
3.近期在西非国家爆发的埃博拉疫情呈加速蔓延之势,已知该病毒对化学药品敏感,乙醇、高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、双氧水等消毒剂可以完全消灭该病毒,下列有关说法正确的是( )
A.乙醇、次氯酸钠溶液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
B.高锰酸钾溶液和双氧水的消毒原理相同
C.双氧水具有较强的腐蚀性,不能用于皮肤的消毒
D.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫可得到亚硫酸钠和次氯酸
4.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
5.(2016·山东曲师大附中模拟)某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2,若先向该溶液中通入一定量的氯气。
再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,则下列叙述正确的是( )
①原溶液中的Br-一定被氧化 ②通入氯气之后原溶液中的Fe2+一定有部分或全部被氧化 ③不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2+ ④若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液充分振荡,静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中的I-、Fe2+、Br-均被完全氧化
A.①②③B.②③④
C.①③④D.①②③④
6.下列实验现象描述正确的是( )
A.碘水中加入少量汽油振荡,静置后上层颜色变浅,下层颜色变为紫红色
B.红热的铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟雾
C.电解氯化钠饱和溶液,将阴极气体产物通入KI淀粉溶液中,溶液变蓝
D.溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡,再加入少量四氯化碳振荡,静置后上层颜色变浅,下层颜色变为橙红色
7.(2017·日照质检)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
9.如下图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将甲针筒内的气体物质推压到乙针筒内,对乙针筒里的现象所作的判断不正确的是( )
实验序号
甲针筒内物质
乙针筒内物质
乙针筒里的现象
A
HCl
AgNO3溶液
产生白色沉淀
B
NH3
FeCl3溶液
出现红褐色沉淀
C
CO2
BaCl2溶液
产生白色沉淀
D
Cl2
紫色石蕊溶液
先变红后褪色
10.下列实验操作,现象和结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
用双氧水滴定KI淀粉溶液
溶液变蓝
达到滴定终点
B
向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振荡,静置
下层呈紫红色
该食用加碘盐中含有KIO3
C
用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气
试纸变蓝
该气体为溴蒸气
D
最后试管有浅黄色沉淀
有机物中含有溴原子
11.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( )
12.饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。
某同学运用这一方法,尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水,充分反应,有少量气泡产生,溶液的黄绿色褪去;
②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其漂白性更强;
③为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:
第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;
第二份与稀盐酸混合,立刻产生大量气泡;
第三份加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。
(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因:
_____________________
________________________________________________________________________。
(2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式:
第一份__________________________________________________________________;
第二份__________________________________________________________________。
(3)试根据所学知识推测,在②的滤液中含有的溶质,除了溶解的极少量氯气外,还含有的其他溶质为__________________________________________(写化学式)。
13.空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。
其工艺流程如下:
海水
步骤③↓SO2吸收
(1)步骤③的离子方程式:
__________________________________________________。
(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。
分离仪器的名称是________。
(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气,因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过____________________________(填试剂名称)溶液,以除去氯气。
(4)步骤⑤的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。
温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:
________________________________________________________________________。
(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是__________________________。
(6)提取溴单质,采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”,请说明原因:
________________________________________________________________________。
14.(2016·河北衡水中学调研)Ⅰ.实验室常用以下几种方法制取氯气。
(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气,写出其反应的离子方程式:
__________________。
(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气,写出其反应的化学方程式:
__________________。
(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________________________________________________________________________。
Ⅱ.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉,并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。
(1)装置④中的X试剂为___________________________________________________。
(2)装置③中发生反应的化学方程式为________________________________________
________________________________________________________________________,
该反应是放热反应,反应温度较高时有副反应发生,改进该实验装置以减小副反应发生的方法是____________________________________________________________
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- 及其 化合物