非金屬及其重要化合物2

第2講富集在海水中的元素—氯2022級教學指導意見核心素養(yǎng)1.了解氯元素單質及其重要化合物的性質、制備方法及應用。2．了解氯氣及其重要化合物在生產、生活中的應用及對生態(tài)環(huán)境的影響。3．掌握Cl2的實驗室制法(試劑、儀器、反應原理、收集與檢驗方法)。1.宏觀辨識與微觀探析：能從氯元素結構理解性質，形成“結構決定性質”的觀念。2．證據推理與模型認知：能基于證據對氯氣及其化合物的變化提出可能的假設，通過分析推理加以證實或證偽。3．科學態(tài)度與社會責任：具有嚴謹求實的科學態(tài)度，認識氯及其化合物對社會發(fā)展的重大貢獻。考點一氯及其重要化合物[學在課內]1．氯氣的物理性質顏色狀態(tài)氣味毒性密度溶解性黃綠色氣體刺激性有毒比空氣重1∶2[名師點撥]實驗室里聞有毒氣體及未知氣體氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動，僅使極少量氣體飄進鼻孔。2．從氯的原子結構認識氯氣的化學性質——氧化性(1)與金屬反應：與變價金屬反應生成高價金屬氯化物。(2)與非金屬反應。與H2反應：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃或光照))2HCl，(3)與還原性無機化合物反應：(寫離子方程式)3．從化合價的角度認識Cl2的化學性質——歧化反應氯氣與水或堿反應，氯的化合價既有降低又有升高，因而氯氣既表現氧化性又表現還原性。4．從平衡的角度理解氯水的成分和性質(1)氯水中存在三個平衡關系：①Cl2＋H2OHCl＋HClO；②HClOH＋＋ClO－；③H2OH＋＋OH－結合可逆反應的特點可知氯水中含有(2)氯水性質的多重性新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質，在不同的化學反應中，氯水中參與反應的微粒不同。5．氯的重要化合物(1)次氯酸(2)漂白粉[考在課外]教材延伸判斷正誤(1)久置的氯水酸性增強(√)(2)1molCl2參加反應轉移2mol電子(×)(3)氯氣溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以導電，所以氯氣是電解質(×)(4)新制氯水必須用棕色試劑瓶密封保存，光照氯水有氣泡逸出，該氣體是氯氣(×)(5)氯氣通入品紅溶液中，溶液褪色，則氯氣具有漂白性(×)(6)漂白粉和明礬都常用于自來水的處理，兩者的作用原理是相同的。(×)(7)Cl2與水反應的離子方程式：Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－(×)(8)標準狀況下，LCl2與水充分反應轉移電子數為(×)拓展應用(1)向新制飽和氯水中分別加入少量下列物質①Cl2、②NaHCO3固體、③NaHSO3固體，氯水的漂白性將分別不變、增大、減小(填“增大”、“減小”、“不變”)。(2)氯水中的強氧化性微粒有HClO、ClO－、Cl2，其中具有漂白性的是HClO、ClO－。(3)填表新制氯水久置氯水顏色淺黃綠色無色成分Cl2、H2O、HCl、HClOHCl性質酸性、強氧化、漂白性酸性(4)氯水中存在Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，下列有關應用中，平衡如何移動？應用平衡移動用飽和食鹽水法收集Cl2左移次氯酸鈣與濃鹽酸反應制Cl2左移用NaOH溶液吸收Cl2右移自來水曝曬右移思維探究(1)能否用pH試紙測氯水的pH值？答案不能。氯水中含有HCl、HClO等物質，用pH試紙測其pH時，先變紅后褪色，故無法測出pH。(2)“84”消毒液與潔廁靈能否混用？答案不能。“84”消毒液成分為NaClO，潔廁靈成分為HCl，二者混用發(fā)生ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O，故不能混用。[基礎點鞏固]1．向盛有Cl2的三個集氣瓶甲、乙、丙中各注入下列液體中的一種，經過振蕩，現象如下圖所示，則甲、乙、丙中注入的液體分別是()①AgNO3溶液②NaOH溶液③水A．①②③ B．②①③C．③②① D．①③②解析甲中氣體和溶液都無色，說明不存在氯氣，是加入NaOH溶液；乙中氣體無色且溶液中出現白色渾濁，說明不存在氯氣且溶液中生成了白色沉淀，是加入AgNO3溶液；丙中氣體和溶液都呈淺黃綠色，說明存在氯氣分子，是加入水。答案B2．下列關于氯氣的說法正確的是()A．Cl2具有很強的氧化性，在化學反應中只能作氧化劑B．氫氣在氯氣中燃燒，瓶口出現白霧C．檢驗HCl氣體中是否混用Cl2，方法是將氣體通入硝酸銀溶液D．Fe在Cl2中的燃燒產物用數軸表示如下：解析C項，HCl也與AgNO3溶液反應生成AgCl沉淀，干擾實驗，錯誤；D項，Fe與Cl2反應，只生成FeCl3，產物與比例關系無關，錯誤。答案B3．下列實驗現象，與新制氯水中的某些成分(括號內物質)沒有關系的是()A．將NaHCO3固體加入新制氯水，有無色氣泡生成(H＋)B．使紅色布條褪色(HCl)C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，發(fā)現呈紅色(Cl2)D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)解析Cl2溶于水后部分可與水發(fā)生反應Cl2＋H2OHCl＋HClO，使溶液呈酸性，故加入NaHCO3后會產生CO2氣體；因HClO具有漂白性，可使紅色布條褪色，A項正確，B項錯誤；向FeCl2溶液中滴加氯水后再加KSCN溶液呈紅色，說明Fe2＋被氧化為Fe3＋，發(fā)生反應為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；滴加AgNO3溶液生成白色沉淀，證明溶液中含有Cl－，發(fā)生反應Ag＋＋Cl－=AgCl↓，C、D項正確。答案B4．在新制飽和氯水中，若只改變某一條件，下列敘述正確的是()A．再通入少量氯氣，eq\f(c（H＋）,c（ClO－）)減小B．通入少量SO2，溶液漂白性增強C．加入少量的碳酸鈉粉末，pH增大，溶液漂白性增強D．光照過程中，有氣泡冒出，溶液的導電性減弱解析飽和氯水不能再溶解氯氣，各成分的濃度不變，A項錯；SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的濃度減小，漂白性減弱，B項錯；加入少量的碳酸鈉粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移動，HClO的濃度增大，C項正確；光照過程中，HClO分解生成O2和HCl，溶液中的離子濃度增大，導電性增強，D項錯誤。答案C[能力點提升]5．某同學在一pH試紙上滴幾滴新制的氯水，現象如圖所示，下列有關該實驗的說法中正確的是()A．該實驗說明Cl2分子具有漂白性B．該實驗說明H＋擴散速度比HClO分子快C．將實驗后的pH試紙在酒精燈上微熱，試紙又恢復為原來的顏色D．若用久置的氯水進行實驗，現象相同解析HClO具有漂白性，Cl2無漂白性，A項錯誤；HClO的漂白持久、穩(wěn)定，實驗后的pH試紙加熱不會恢復原來的顏色，C項錯誤；久置的氯水主要成分為稀鹽酸，無漂白性，D項錯誤。答案B6．如圖所示。若關閉閥門Ⅰ，打開閥門Ⅱ，讓一種含氯氣的氣體經過甲瓶后，通入乙瓶，布條不褪色；若關閉閥門Ⅱ，打開閥門Ⅰ，再通入這種氣體，布條褪色。甲瓶中所盛的試劑可能是()①濃硫酸②飽和氯化鈉溶液③亞硫酸鈉溶液④飽和碳酸氫鈉溶液A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④解析Cl2與H2O反應生成的HClO具有漂白作用。氣體通過甲瓶后不能使有色布條褪色，可能有兩個原因：一是甲瓶中溶液將Cl2干燥，二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。濃H2SO4吸水，Na2SO3溶液、飽和NaHCO3溶液都能與Cl2發(fā)生反應。答案D7．某消毒液的主要成分為NaClO，還含有一定量的NaOH。下列用來解釋事實的方程式中，不合理的是(已知：飽和NaClO溶液的pH約為11)()A．該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備：Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2OB．該消毒液的pH約為12：ClO－＋H2OHClO＋OH－C．該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用，產生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－=Cl2↑＋H2OD．該消毒液加白醋生成HClO，可增強漂白作用：CH3COOH＋ClO－=HClO＋CH3COO－解析A項，NaClO的制備為Cl2與NaOH溶液反應：Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O，正確；B項，NaClO飽和溶液的pH為11，該消毒液中溶液的pH為12，是由于消毒液中還含有少量的NaOH，故pH增大是由于NaOH電離所致，錯誤；C項，該消毒液與潔廁靈混用會發(fā)生氧化還原反應：2H＋＋Cl－＋ClO－=Cl2↑＋H2O，正確；D項，因為醋酸的酸性比次氯酸的酸性強，CH3COOH＋ClO－=CH3COO－＋HClO，HClO濃度增大，漂白性增強，正確。答案B[高考真題體驗]8．(2022·上海化學，9)向新制氯水中加入少量下列物質，能增強溶液漂白能力的是()A．碳酸鈣粉末 B．稀硫酸C．氯化鈣溶液 D．二氧化硫水溶液解析在氯水中存在反應：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若反應使溶液中c(HClO)增大，則溶液的漂白性會增強。A.由于酸性HCl>H2CO3>HClO，所以向溶液中加入碳酸鈣粉末，會發(fā)生反應：2HCl＋CaCO3=CaCl2＋H2O＋CO2↑，使化學平衡正向移動，導致c(HClO)增大，則溶液的漂白性會增強，正確；B.若加入稀硫酸，使溶液中c(H＋)增大，使化學平衡逆向移動，則溶液的漂白性減弱，錯誤；C.加入氯化鈣溶液，不能發(fā)生反應，溶液的水對氯水起稀釋作用，使溶液的漂白性減弱，錯誤；加入二氧化硫的水溶液，氯水被二氧化硫還原，使化學平衡逆向移動，則溶液的漂白性減弱，錯誤。答案A9．(2022·北京理綜)下列有關說法不正確的是()A．(2022·全國卷)漂白粉具有氧化性，可漂白織物B．(2022·全國理綜)氯氣通入KBr溶液中，溶液變黃C．(2022·全國Ⅰ)將石蕊溶液滴入氯水中，溶液變紅，隨后迅速褪色D．(2022·全國Ⅰ)將Cl2與HCl混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2解析D項，混合氣體通過飽和食鹽水時，HCl被吸收，但又引入了水蒸氣，故Cl2不純。錯誤。答案D考點二氯氣的實驗室制法[學在課內]1．實驗裝置2．制取過程[名師點撥](1)必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應。(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，減少HCl的揮發(fā)。(3)實驗結束后，先使反應停止并排出裝置中殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。(4)尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為溶液中Ca(OH)2濃度小，吸收不完全。(5)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是鹽酸。3．裝置拓展(1)制備裝置橡皮管a的作用：使圓底燒瓶與分液漏斗內氣壓相等，保證液體順利流下。(2)凈化裝置問題：①裝置中長頸漏斗的作用除用于檢查裝置氣密性外，還可以檢查整套裝置是否發(fā)生堵塞。若發(fā)生堵塞現象為：長頸漏斗中液面上升。②該裝置的作用之一是觀察氣體的生成速率。4．工業(yè)制法電解飽和食鹽水，反應的化學方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。[考在課外]教材延伸判斷正誤(1)制取Cl2用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(√)(2)MnO2與濃鹽酸反應制Cl2的離子方程式：MnO2＋4HCleq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O(×)(3)用MnO2和濃鹽酸制取Cl2的反應中，氧化劑與還原劑物質的量之比為1∶4(×)(4)實驗室快速制取氯氣可以采用高錳酸鉀與濃鹽酸的反應(√)(5)為了加快反應速率，在制取Cl2時，加熱溫度越高越好(×)(6)除去Cl2中少量HCl氣體的方法是將混合氣體依次通入盛有飽和食鹽水和濃H2SO4的洗氣瓶(√)(7)有如圖所示裝置除去氯氣中的HCl氣體(×)(8)檢驗氯氣可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙(√)拓展應用如圖是用KMnO4與濃鹽酸反應制取適量氯氣的簡易裝置。思考裝置B、C、D的作用分別是：B．____________________________________________________________；C．________________________________________________________________；D．_________________________________________________________________。答案向上排空氣收集氯氣安全瓶作用防止D中的液體倒吸入B中吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境思維探究(1)500mL12mol·L－1的濃鹽酸與足量MnO2共熱，為什么得到的Cl2的物質的量總小于mol?答案原因有兩點：①隨著反應進行鹽酸濃度減小，稀鹽酸不與MnO2反應；②加熱濃鹽酸揮發(fā)。故參加反應的HCl小于mol，產生Cl2的量小于mol。(2)將Cl2通入蒸餾水中制飽和氯水，如何判斷氯水已飽和？答案溶液呈淺黃綠色，上方氣體呈黃綠色，說明氯水已飽和。[基礎點鞏固]1．實驗室既可用濃鹽酸與MnO2在加熱時反應制備Cl2，也可用KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應制備Cl2，下列有關說法中不正確的是()A．KMnO4的氧化性比MnO2的強B．制備Cl2的整個實驗過程中，只需要使用氧化劑與還原劑C．用排氣法收集不需要利用其他試劑就能確定集氣瓶中已收集滿氣體D．用足量MnO2與含有4molHCl的濃鹽酸在加熱條件下反應，得到Cl2的物質的量小于1mol解析B項由于Cl2有毒，需要用堿性溶液處理尾氣以減少環(huán)境污染，錯誤。答案B2．下列離子方程式不正確的是()A．Ca(ClO)2溶液中通入SO2：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O=CaSO3↓＋2HClOB．將Cl2通入水中：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClOC．MnO2與濃鹽酸共熱制Cl2：MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2OD．Cl2通入冷的NaOH溶液中：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O解析A項，Ca(ClO)2溶液中的ClO－將SO2氧化生成SOeq\o\al(2－,4)，不能生成CaSO3，錯誤。答案A3．實驗室利用下面的裝置制取并收集氯氣，下列有關描述正確的是()A．發(fā)生裝置應先加熱再逐滴加入濃鹽酸B．飽和食鹽水可以用飽和碳酸氫鈉溶液代替C．用稀鹽酸代替濃鹽酸不能制得氯氣，說明濃鹽酸的氧化性較強D．可以通過觀察集氣瓶中氣體的顏色判斷氯氣是否收集滿解析制備Cl2的氣體發(fā)生裝置，需先加入一定量的濃鹽酸，再加熱，然后根據生成Cl2的速率，逐滴加入濃鹽酸，A項錯誤；NaHCO3溶液可與Cl2反應，故不能用飽和NaHCO3溶液代替飽和食鹽水，B項錯誤；濃鹽酸與MnO2制備Cl2利用的是濃鹽酸的還原性，C項錯誤；Cl2為黃綠色氣體，D項正確。答案D4．下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3，儀器連接順序正確的是()A．a—b—c—d—e—f—g—hB．a—e—d—c—b—h—i—gC．a—d—e—c—b—h—i—gD．a—c—b—d—e—h—i—f解析實驗室制取FeCl3的實驗流程為eq\x(\a\al(制取Cl2：,KMnO4與濃鹽酸))eq\x(\a\al(除去Cl2中的HCl,氣體：飽和食鹽水))eq\x(\a\al(除水蒸氣：,濃H2SO4))eq\x(\a\al(制取FeCl3：,Fe與Cl2反應))eq\x(\a\al(尾氣吸收：,NaOH溶液吸收多余Cl2))故儀器連接順序為a→e→d→c→b→h→i→g。答案B[名師點撥]氯氣制備原理總結其他制備Cl2的化學反應原理①14HCl(濃)＋K2Cr2O7=2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑②16HCl(濃)＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑③6HCl(濃)＋KClO3=KCl＋3H2O＋3Cl2↑④4HCl(濃)＋Ca(ClO)2=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O[能力點提升]5．某研究性學習小組利用下列裝置制備漂白粉，下列說法不正確的是()A．裝置④中的X試劑為NaOH溶液B．裝置②中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HClC．裝置③中的石灰漿可以用石灰水代替D．制備漂白粉的反應是放熱反應，溫度較高時有副反應發(fā)生，可以將裝置③放在冷水中解析A項，④為尾氣處理裝置，可選NaOH溶液，正確；C項，③中的石灰漿如用石灰水代替，不能得到固體漂白粉，錯誤。答案C[名師點撥]氯化物的制備許多金屬氯化物如FeCl3、AlCl3，非金屬氯化物，如PCl3、SiCl4、S2Cl2都易水解。涉及此類物質的制備問題，除了要重視Cl2制備、凈化、尾氣處理，還要考慮產品的純度、防水解等措施。6．二氯化二硫(S2Cl2)在工業(yè)上用于橡膠的硫化。為在實驗室合成S2Cl2，某化學研究性學習小組查閱了有關資料，得到如下信息：①將干燥的氯氣在110～140℃與硫反應，即可得S2Cl2粗品。②有關物質的部分性質如下表：物質熔點/℃沸點/℃化學性質S略S2Cl2－77137遇水生成HCl、SO2、S；300℃以上完全分解；S2Cl2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2SCl2設計實驗裝置圖如下：(1)上圖中氣體發(fā)生和尾氣處理裝置不夠完善，請你提出改進意見：_________________________________________________________________。利用改進后的正確裝置進行實驗，請回答下列問題：(2)B中反應的離子方程式：_____________________________________________________________________________________________________；E中反應的化學方程式：_______________________________________________________________________________________________________________。(3)C、D中的試劑分別是________、________。(4)儀器A、B的名稱是________、________，F的作用是_____________________________________________________________。(5)如果在加熱E時溫度過高，對實驗結果的影響是________，在F中可能出現的現象是____________________________________________________。(6)S2Cl2粗品中可能混有的雜質是________、________(填兩種)，為了提高S2Cl2的純度，關鍵的操作是控制好溫度和________。(7)裝置H中盛有NaOH溶液，其作用是_________________________________。解析(1)由于S2Cl2遇水反應，故應在G、H間加一干燥裝置。(5)如溫度過高可能會出現①S2Cl2分解。②S2Cl2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2SCl2導致產率降低。(6)為防止S2Cl2發(fā)生變化，①控制溫度，防止S2Cl2分解，②防止Cl2過量，發(fā)生S2Cl2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2SCl2，應控制Cl2產生速率(即濃鹽酸的滴加速率)。答案(1)圓底燒瓶下加石棉網，在G和H之間增加干燥裝置(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O2S＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))S2Cl2(3)飽和食鹽水濃硫酸(4)分液漏斗圓底燒瓶導氣、冷凝(5)產率降低(或S2Cl2分解)有固體產生(或其他正確描述)(6)SCl2S(答案合理即可)濃鹽酸的滴速(7)吸收多余的氯氣，保護環(huán)境[高考真題體驗]7．(2022·福建理綜)某化學興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關探究實驗。實驗一制取氯酸鉀和氯水利用下圖所示的實驗裝置進行實驗。(1)制取實驗結束后，取出B中試管冷卻結晶、過濾、洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有_________________________________________________。(2)若對調B和C裝置的位置，________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產率。實驗二測定飽和氯水中氯元素的總量(3)該小組設計的實驗方案為：使用下圖裝置，加熱mL飽和氯水試樣，測定產生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是_________________________。(不考慮實驗裝置及操作失誤導致不可行的原因)(4)根據下列資料，為該小組設計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細節(jié))：________________________________________________________________________________________________________________________。資料：i.次氯酸會破壞酸堿指示劑；ii.次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2、FeCl2等物質還原成Cl－。解析(1)制取實驗結束后，由取出B中試管進行的操作(冷卻結晶、過濾、洗滌)可知該實驗操作過程中需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管；(2)Cl2與熱的KOH溶液反應生成KClO3、KCl和H2O，若將裝置B、C的位置對調，可以除去Cl2中的雜質氣體HCl，故能提高B中KClO3的產率。(3)該小組設計的實驗方案不可行的主要原因是溶液中存在Cl2的重新溶解以及HClO分解生成HCl和O2等，無法測定試樣含氯總量。(4)由于HClO具有強氧化性會破壞酸堿指示劑，因此實驗設計時不能用酸堿指示劑，可以利用氯水的強氧化性，向該溶液中加入足量的H2O2溶液，H2O2把氯元素完全還原為Cl－，H2O2被氧化成O2，然后加熱除去過量的H2O2，冷卻，再加入足量的AgNO3溶液，過濾、洗滌生成的AgCl沉淀，干燥后稱量沉淀質量，結合氯原子守恒即可確定其中含有的氯元素的質量。答案(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可)(2)能(3)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案無法測定試樣含氯總量(或其他合理答案)(4)量取一定量的試樣，加入足量的H2O2溶液，加熱除去過量的H2O2，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，稱量沉淀質量(或其他合理答案)考點三鹵素的來源及性質[學在課內]1．鹵素的來源(1)氯的提取——氯堿工業(yè)海水→粗鹽eq\o(→,\s\up7(精制))飽和食鹽水eq\o(→,\s\up7(電解))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(陽極產物：Cl2,陰極產物：H2、NaOH))化學方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)海水提取溴①流程②發(fā)生反應的化學方程式a．2NaBr＋Cl2=Br2＋2NaCl；b．Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；c．2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2。(3)海帶中提取碘①流程海帶eq\o(→,\s\up7(灼燒))eq\x(海帶灰H2O↓→過濾)→eq\x(氧化Cl2↓→提純)→eq\x(I2)②發(fā)生反應的離子方程式：Cl2＋2I－=I2＋2Cl－。2．鹵素單質性質的遞變性、相似性(1)鹵素單質的遞變性顏色F2Cl2Br2I2eq\o(→,\s\up7(淺黃綠色黃綠色深紅棕色紫黑色),\s\do5(顏色加深))熔、沸點eq\o(→,\s\up7(氣體氣體液體固體),\s\do5(逐漸升高))密度eq\o(→,\s\up7(逐漸增大))水溶性eq\o(→,\s\up7(反應溶解溶解微溶),\s\do5(逐漸減小))氧化性eq\o(→,\s\up7(與氫氣化合反應由易到難),\s\do5(逐漸減弱))氧化性Cl2>Br2>I2還原性(X－)eq\o(→,\s\up7(逐漸增強))I－>Br－>Cl－①Cl2通入NaBr溶液中的離子反應：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－②Br2加入KI溶液中的離子反應：Br2＋2I－=I2＋2Cl－(2)相似性①都能與大多數金屬反應：2Fe＋3Br2=2FeBr3；I2＋Fe=FeI2；②都能與H2反應：H2＋X2=2HX；③都能與H2O反應：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外)；④都能與堿液反應：X2＋2NaOH=NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。3．鹵素離子的檢驗方法(1)AgNO3溶液——沉淀法：未知液eq\o(→,\s\up7(加入稀硝酸酸化，,再滴加AgNO3溶液))生成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(白色沉淀，則有Cl－,淺黃色沉淀，則有Br－,黃色沉淀，則有I－))(2)置換——萃取法：未知液eq\o(→,\s\up7(加適量新制飽和氯水),\s\do5(振蕩))eq\o(→,\s\up7(加入CCl4（下層）或汽油（上層）),\s\do5(振蕩))有機層呈eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(紅棕色、橙色或橙紅色，表明有Br－,紫色、淺紫色或紫紅色，表明有I－))(3)氧化——淀粉法檢驗I－：未知液eq\o(→,\s\up7(加入適量新制飽和氯水（或雙氧水）),\s\do5(振蕩))eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液),\s\do5(振蕩))藍色溶液，表明有I－[考在課外]教材延伸判斷正誤(1)海水提溴的過程中不發(fā)生氧化還原反應(×)(2)用CCl4萃取碘水中的碘，先振蕩，后靜置，液體分層，下層呈無色(×)(3)碘易升華，可用加熱升華法除去NH4Cl中混有的I2(×)(4)實驗室保存少量液溴時常加少量水液封，并用玻璃塞密封，不能用橡膠塞(√)(5)類比Fe與Cl2反應，可知Fe與I2反應產物為FeI3(×)(6)某溶液加入氯水后振蕩，再加入CCl4振蕩，下層顯示紫色，說明原溶液中一定含有I－(×)(7)用濕潤的碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2(×)(8)碘水中通入SO2，反應的離子方程式為SO2＋I2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2I－＋2H＋(×)(9)F無正價，非金屬性最強，F－的還原性最強(×)拓展應用(1)用純堿溶液吸收溴蒸氣，反應的離子方程式為3Br2＋3COeq\o\al(2－,3)=5Br－＋BrOeq\o\al(－,3)＋3CO2↑。然后將所得溶液加硫酸酸化，反應的離子方程式為5Br－＋BrOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3Br2＋3H2O。(2)向過濾海帶灰所得的濾液中加入鹽酸酸化，再滴加雙氧水，反應的離子方程式為2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O。思維探究(1)KI-淀粉試紙常用于檢驗哪些物質？答案檢驗一些強氧化性物質。如Cl2、O3、Br2、FeCl3溶液等。(2)加碘食鹽中所加物質是什么？答案KIO3(3)盛放液溴的試劑瓶中，上方常加少量的水，為什么？答案液溴易揮發(fā)，為減少液溴的揮發(fā)。(4)將Cl2分別通入NaBr、KI的溶液中可置換出Br2、I2，如將F2通入以下兩種溶液中，能否置換出Br2、I2?答案不能。因為F2太活潑，通入溶液中發(fā)生2F2＋2H2O=4HF＋O2。故不能置換出Br2、I2。[基礎點鞏固]1．鑒別NaCl、NaBr、NaI可以選用的試劑是()①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4③溴水、苯④硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥FeCl3溶液、CCl4A．①②④ B．②③⑥C．②④⑤ D．④⑤⑥解析①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均變藍色；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下層分別為橙紅色和紫紅色，可以鑒別；③溴水與NaCl、NaBr不反應，與NaI反應生成I2，再用苯萃取后，前兩種上層均為橙紅色，無法鑒別；④NaCl、NaBr、NaI與AgNO3溶液反應分別生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀顏色依次為白色、淡黃色、黃色；⑤與②的原理相似，只是有色層在上層；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鑒別NaCl、NaBr。答案C2．從海帶中提取碘單質，工藝流程如下，下列關于海帶制碘的說法，不正確的是()干海帶eq\o(→,\s\up7(灼燒))海帶灰eq\o(→,\s\up7(沸水),\s\do5(浸泡))懸濁液eq\o(→,\s\up7(過濾))濾液eq\o(→,\s\up7(H＋),\s\do5(H2O2))碘水eq\o(→,\s\up7(CCl4))I2的CCl4溶液eq\o(→,\s\up7(蒸餾))I2A．實驗室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌B．含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘元素發(fā)生氧化反應C．在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍色D．碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取”解析A項中灼燒固體時應選用坩堝，蒸發(fā)皿用于蒸發(fā)溶液。答案A3．下列實驗操作、現象和結論均正確的是()選項實驗操作現象結論A用雙氧水滴定KI-淀粉溶液溶液變藍達到滴定終點B向食用加碘鹽中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4振蕩，靜置下層呈紫紅色該食用加碘鹽中含有KIO3C用濕潤的淀粉碘化鉀試紙鑒別NO2、溴蒸氣試紙變藍該氣體為溴蒸氣D最后試管有淺黃色沉淀有機物中含有溴原子解析A項，淀粉檢驗I2，一開始滴定即有I2生成，故一滴定就變藍，無法判斷滴定終點，錯誤；C項，NO2和Br2均可氧化I－生成I2，遇淀粉變藍，故無法鑒別，錯誤；D項，未加硝酸中和NaOH，OH－的存在對X－的檢驗有干擾，應排除干擾再檢驗，錯誤。答案B[名師點撥]家庭檢驗食鹽是否為碘鹽的方法袋裝碘鹽中含有碘酸鉀(KIO3)，利用KIO3與KI在酸性條件下反應：IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，I2遇淀粉變藍色進行檢驗。具體操作方法是將少量食用鹽溶于白醋中，然后滴到淀粉-KI試紙上，若試紙變藍色，說明此食用鹽為加碘食鹽。[能力點提升]4．海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B．粗鹽可采用除雜和重結晶等過程提純C．工業(yè)生產中常選用NaOH作為沉淀劑D．富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質溴，再用SO2將其還原吸收解析A項，向苦鹵中通入Cl2時發(fā)生反應Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，故其目的是為了提取溴，正確；B項，可將粗鹽溶解、過濾除去難溶性雜質，然后向濾液中加入沉淀劑，過濾后調節(jié)濾液pH以除去可溶性雜質，最后重結晶可得精鹽，正確；C項，工業(yè)生產常選用廉價的Ca(OH)2作為沉淀劑，錯誤；D項，由于通入Cl2后所得溶液中Br2的濃度很小，因此利用Br2的揮發(fā)性，可先用空氣和水蒸氣吹出Br2，再用SO2將其還原為HBr進行富集，正確。答案C5．已知BrCl能發(fā)生下列反應：nBrCl＋2M=MCln＋MBrn(M為＋n價的金屬元素)，BrCl＋H2O=HCl＋HBrO，以下推論不正確的是()A．BrCl具有和鹵素單質相似的化學性質B．BrCl和M反應時，BrCl只作氧化劑C．BrCl和NaOH溶液反應生成NaCl、NaBrO兩種鹽D．將BrCl跟FeSO4溶液反應，溶液會變成無色解析依據題目所給兩個反應，可以推出“BrCl具有和鹵素單質相似的化學性質”——與金屬單質反應得到鹽、與H2O反應得到HCl和HBrO。但反應方程式相似的背后，鹵素互化物BrCl又與鹵素單質有區(qū)別——BrCl中Br呈＋1價、Cl呈－1價，所以當BrCl與金屬M反應時，BrCl只作氧化劑。BrCl跟硫酸亞鐵溶液反應時，會將二價鐵離子氧化為三價鐵離子，故溶液會變?yōu)樽攸S色，D項錯誤。答案D6．CsICl2是一種堿金屬的多鹵化物，這類物質在化學反應中既可表現氧化性又可表現還原性，有關該物質的說法正確的是()A．Cs顯＋3價，I、Cl均顯－1價B．Cs顯＋1價，Cl顯＋1價，I顯－1價C．在CsICl2溶液中通入Cl2，有單質碘生成D．在CsICl2溶液中通入SO2氣體，有硫酸生成解析CsICl2中Cs顯＋1價，I顯＋1價，Cl顯－1價，A、B項均錯誤；CsICl2溶液中通入Cl2，CsICl2應作還原劑，I的化合價應升高，即不會有單質碘生成，C項錯誤；在CsICl2溶液中通入SO2氣體，SO2是還原劑，S元素的化合價升高，被氧化為H2SO4，D項正確。答案D[高考真題體驗]7．(2022·課標全國Ⅰ，28)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產工藝如下：回答下列問題：(1)NaClO2中Cl的化合價為________。(2)寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式______________________________________________________________________________________。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的試劑分別為________、________?！半娊狻敝嘘帢O反應的主要產物是________。(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為________，該反應中氧化產物是________。(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為________。(計算結果保留兩位小數)解析本題工藝流程圖典型、簡明，解讀流程圖推知反應物和產物，根據氧化還原得失電子守恒進行配平：2NaClO3＋SO2＋H2SO4=2ClO2＋2NaHSO4。該題難點之一是判斷出電解食鹽水并加入ClO2，產物有NaClO2和Cl2生成，由于陰極發(fā)生還原反應，所以應該是ClO2在陰極被還原生成NaClO2，難點之二是判斷尾氣吸收過程中的氧化劑ClO2與還原劑H2O2，無需配平氧化還原反應方程式，只根據反應中得失電子守恒求得其比值為2∶1。最后考查的是根據新概念“有效氯含量”進行氧化還原反應得失電子守恒的計算。答案(1)＋3(2)2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2NaHSO4＋2ClO2(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClOeq\o\al(－,2)(或NaClO2)(4)2∶1O2(5)一、新型含氯化合物的制備提升學生的“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)素養(yǎng)說明：含氯氧化物、含氧酸及其含氧酸鹽是近幾年高考的命題亮點。通過對含氯化合物的制備及實驗探究，培養(yǎng)學生提出問題、敢于質疑、設計實驗探究問題、依據實驗結果剖析解決問題的能力，從而提升學生的“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)。[題組訓練]1．ClO2與Cl2的氧化性相近，在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過如圖1裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究。(1)儀器D的名稱是________。安裝F中導管時，應選用圖2中的________。(2)打開B的活塞，A中發(fā)生反應：2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。(3)關閉B的活塞，ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2，此時F中溶液的顏色不變，則裝置C的作用是____________________________________。(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2，該反應的離子方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________。在ClO2釋放實驗中，打開E的活塞，D中發(fā)生反應，則裝置F的作用是__________________________________________________________________________________________________。解析(1)儀器D為錐形瓶。根據實驗分析，F裝置中發(fā)生氣體與KI反應，所以應“長進短出”，選擇裝置b。(2)若鹽酸滴加速度過快，則生成ClO2的速度快，穩(wěn)定劑無法充分吸收，所以滴加鹽酸速度要慢。(3)F中的顏色不變，說明沒有氯氣進入F中與KI反應，裝置C的作用是吸收氯氣。(4)酸性條件下ClOeq\o\al(－,2)發(fā)生歧化反應，生成Cl－和ClO2，歧化反應逆向配平?！癈lO2釋放實驗”說明D中發(fā)生反應生成ClO2，因此F中淀粉和KI溶液是驗證是否有ClO2生成，若有ClO2生成，ClO2會氧化I－生成I2，使F中的淀粉溶液變藍色。答案(1)錐形瓶b(2)慢(3)吸收Cl2(4)4H＋＋5ClOeq\o\al(－,2)=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O驗證是否有ClO2生成2．二氧化氯(ClO2)是極易溶于水且不與水發(fā)生化學反應的黃綠色氣體，沸點為11℃，可用于處理含硫廢水。某小組在實驗室中探究ClO2與Na2S的反應。回答下列問題：(1)ClO2的制備已知：SO2＋2NaClO3＋H2SO4=2ClO2＋2NaHSO4。①裝置A中反應的化學方程式為____________________________________________________________________________________________________________。②欲收集干燥的ClO2，選擇上圖中的裝置，其連接順序為a→________(按氣流方向，用小寫字母表示)。③裝置D的作用是______________________________________________________。(2)ClO2與Na2S的反應將上述收集到的ClO2用N2稀釋以增強其穩(wěn)定性，并將適量的稀釋后的ClO2通入下圖所示裝置中充分反應，得到無色澄清溶液。一段時間后，通過下列實驗探究Ⅰ中反應的產物。操作步驟實現現象結論取少量Ⅰ中溶液于試管甲中，滴加品紅溶液和鹽酸品紅始終不褪色①無________生成另取少量Ⅰ中溶液于試管乙中，加入Ba(OH)2溶液，振蕩②________有SOeq\o\al(2－,4)生成③繼續(xù)在試管乙中滴加Ba(OH)2溶液至過量，靜置，取上層清液于試管丙中，__________________有白色沉淀生成有Cl－生成④ClO2與Na2S反應的離子方程式為______________________________。用于處理含硫廢水時，ClO2相對于Cl2的優(yōu)點是__________________________________________________________________________________(任寫一條)。解析(1)②裝置A生成SO2，通入裝置E過渡，防止倒吸，接著通入B中生成ClO2，在裝置D中冷卻收集ClO2，最后裝置C處理尾氣。(2)④可以從反應物或產物的性質去比較。答案(1)①Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②g→h(或h→g)→b→c→e→f→d③冷凝并收集ClO2(2)①SO2②生成白色沉淀③加入足量稀硝酸酸化的硝酸銀溶液④8ClO2＋5S2－＋4H2O=8Cl－＋5SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋ClO2除硫效果徹底，氧化產物穩(wěn)定；ClO2在水中的溶解度大；剩余的ClO2不會產生二次污染；均被還原為Cl－時，二氧化氯得到的電子數是氯氣的倍(任寫一條即可)二、水資源的開發(fā)、利用與防護促進學生“科學精神與社會責任”素養(yǎng)的發(fā)展素養(yǎng)說明：水資源是一種可廣泛利用的資源，同時又是一種緊缺資源。水資源的開發(fā)、利用與防護是當今社會的熱點問題。通過對水資源的開發(fā)、利用與防護，全面認識化學過程對人類及自然可能帶來的各種影響，樹立可持續(xù)發(fā)展與綠色化學的觀念，促進學生“科學精神與社會責任”素養(yǎng)的發(fā)展。[名師點撥]1．水資源開發(fā)和利用水資源開發(fā)利用，是改造自然、利用自然的一個方面，其目的是發(fā)展社會經濟。當前各國都強調在開發(fā)利用水資源時，一般考慮經濟效益、社會效益和環(huán)境效益三方面。(1)海水淡化①海水淡化：通過從海水中提取淡水或從海水中分離出鹽分，以達到淡化海水的目的。②海水淡化的方法及原理淡化方法原理蒸餾法將海水加熱蒸發(fā)汽化，然后冷凝水蒸氣得到蒸餾水電滲析法利用陰、陽離子交換膜對水中陰離子、陽離子的選擇透過性，在外加直流電場作用下，使水中的一部分離子轉移入另一部分水中而達到除鹽目的離子交換法用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陽離子和陰離子，得到去離子水的方法(2)從海水中提取食鹽從海水中提取食鹽的方法主要是鹽田法。(3)從海水中提鎂2．水資源的污染與防治(1)赤潮在海洋的近海處，有時可看到水面上漂浮著成片的帶狀或塊狀的東西，呈紅色，這是水中藻類等浮游生物的群落所組成，稱為赤潮淡水湖泊的富營養(yǎng)化即水體有機物和營養(yǎng)鹽(氮和磷)過多引起的，赤潮能使水中溶解的氧急劇減少。破壞水產資源，使海水發(fā)臭，造成水質惡化。防治措施：①少施化肥②減少含磷洗衣粉的用量。(2)酸雨酸雨是指pH小于的酸性降水。形成酸雨的酸性物質最主要是硫酸，其次是硝酸。酸雨中的硫酸、硝酸是由進入大氣中的SO2和氮的氧化物生成的。防治措施：①減少化石燃料的使用或進行脫硫處理②相關化工生產進行尾氣處理。(3)工業(yè)污水工業(yè)污水中含有較多的化學物質，隨意排放會造成較為嚴重的水體污染。如酸污水、堿污水、重金屬鹽(汞污染、鎘污染等)防治措施：①減少污水排放②排放前進行治污處理③綜合治理(聯合去污)。[題組訓練]3．海洋是人類的巨大寶庫，在淡水資源短缺的今天，對海水(含Na＋、Cl－、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、K＋、Br－等)進行淡化處理是獲得淡水的一種重要途徑，水的凈化處理是一項極為常見而又重要的工作。(1)在凈水過程中需用到混凝劑，混凝劑除去懸浮物質的過程中發(fā)生了________(填“物理”“化學”或“物理和化學”)變化，其中不能作為混凝劑使用的是________(填序號)。a．硫酸鋁 b．氧化鋁c．堿式氯化鋁 d．氯化鐵(2)最早用于海水淡化的方法是蒸餾法，其原理是________________。此方法需要大量的能源，但現代蒸餾法可利用太陽能提供蒸餾所需要的能量，此過程中的能量轉化形式為_______________________________________________________________。(3)離子交換法是海水淡化的一種重要方法，其工作原理為：使海水分別通過陽離子交換樹脂(成分表示為RH)和陰離子交換樹脂(成分表示為ROH，兩種樹脂均不易電離)，工作時海水中的離子分別與樹脂上的—H、—OH交換，—H、—OH分別以H＋、OH－形式進入水中，某海水淡化車間的生產流程如圖所示。則離子交換柱中應分別裝入的離子交換樹脂為A柱________(填“RH”或“ROH”)，這樣放置可以防止因形成沉淀造成交換膜功能下降，寫出形成沉淀時的離子方程式_________________________________________________________，另外寫出海水中SOeq\o\al(2－,4)被留在離子交換樹脂中的離子方程式________________________________________________________________。解析(1)凈水過程從懸浮物質變化角度看，它是被混凝劑吸附后形成大顆粒而沉淀下來，是物理變化；從混凝劑角度看，因Al3＋、Fe3＋最終轉化為Al(OH)3、Fe(OH)3膠體，故是化學變化。由于Al2O3不溶于水且無吸附性，故它不能作混凝劑。(2)蒸餾的原理是海水中鹽與水沸點不同，加熱使沸點低的水汽化形成水蒸氣，水蒸氣經冷凝后得淡水。(3)利用離子交換法淡化海水時，應將海水先通過陽離子交換樹脂RH，后通過陰離子交換樹脂ROH；因為若先通過陰離子交換樹脂，交換下來的OH－會與海水中的Mg2＋反應生成難溶的Mg(OH)2，這樣會使離子交換膜發(fā)生堵塞從而影響交換效果。答案(1)物理和化學b(2)水的沸點低于鹽的沸點，加熱海水時，沸點低的水先汽化形成水蒸氣，經冷凝后得淡水，而鹽則留在殘余物中太陽能轉化為熱能(3)RHMg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓2ROH＋SOeq\o\al(2－,4)=R2SO4＋2OH－4．水是人類生存和發(fā)展的寶貴資源，而水質的污染問題卻越來越嚴重。目前，世界各國已高度重視這個問題，并采取積極措施進行治理。(1)工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物，可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法都正確的是________(填字母編號，可多選)。選項污染物處理措施方法類別A廢酸加生石灰中和物理法BCu2＋等重金屬離子加硫酸鹽沉降化學法C含純堿的廢水加石灰水反應化學法(2)在氯氧化法處理含CN－的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽(其毒性僅為氰化物的千分之一)，氰酸鹽進一步被氧化為無毒物質。某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg·L－1?，F用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應：KCN＋2KOH＋Cl2=“KOCN”＋2KCl＋H2O再投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣。請配平下列化學方程式：eq\x()KOCN＋eq\x()KOH＋eq\x()Cl2=eq\x()CO2＋eq\x()N2＋eq\x()KCl＋eq\x()H2O。若處理上述廢水20L，使KCN完全轉化為無毒物質，至少需液氯________g。解析(1)污染治理要求能除掉有毒的物質，新生成的物質對環(huán)境無污染，物理法與化學法的區(qū)別是否有新物質生成。A.酸和堿性氧化物的反應為化學反應，為化學法，錯誤；B.硫酸銅可溶，所以不能沉淀除去，錯誤；C.含純堿的廢水，加石灰水反應生成沉淀，為化學方法，正確；(2)→KCl＋eq\o(C,\s\up6(＋4))O2＋eq\f(1,2)eq\o(N,\s\up6(0))2化合價升高3Cl2→2Cl－化合價降低2由化合價升降總數值相等可知KOCN計量數為2，Cl2計量數為3，結合原子守恒可知該反應的化學方程式為2KOCN＋4KOH＋3Cl2=6KCl＋2CO2↑＋N2↑＋2H2O。廢水中KCN的質量為650mg/L×20L＝13000mg＝13g，物質的量為13g/(65g/mol)＝mol。使KCN轉化為無毒物質應生成CO2、N2。故K→eq\o(C,\s\up6(＋4))O2＋eq\f(1,2)eq\o(N,\s\up6(0))2失5e－，由得失電子數相等可知需Cl2，eq\fmol×5,2)×71g·mol－1＝g。答案(1)C(2)2432162活頁作業(yè)A組基礎鞏固題1．某地化工廠的貯氯罐意外發(fā)生泄漏，下列關于安全處理措施不正確的是()A．緊急組織群眾沿逆風方向疏散B．消防隊員向貯氯罐周圍空氣中噴灑稀NaOH溶液C．處在該環(huán)境中的群眾，應用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼處等待救援D．處在該環(huán)境中的群眾，應用浸有一定濃度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高處轉移解析稀氨水揮發(fā)出的NH3具有強烈的刺激性氣味；氯氣的密度比空氣的密度大，應往高處轉移。答案C2．(2022·北京西城一模，12)某同學向SO2和Cl2的混合氣體中加入品紅溶液，振蕩，溶液褪色，將此無色溶液分成三份，依次進行實驗，實驗操作和實驗現象記錄如下：序號①②③實驗操作實驗現象溶液不變紅，試紙不變藍溶液不變紅，試紙褪色生成白色沉淀下列實驗分析中，不正確的是()A．①說明Cl2被完全消耗B．②中試紙褪色的原因是：SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HIC．③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液，也能說明SO2被Cl2氧化為SOeq\o\al(2－,4)D．該實驗說明，品紅溶液和SO2均被氧化解析①中加熱后溶液不變紅，濕潤的淀粉-KI試紙不變藍，說明溶液中不含氯氣，則Cl2被完全消耗，A正確；②中實驗現象說明二氧化硫過量，加熱后二氧化硫與碘發(fā)生氧化還原反應：SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI，試紙褪色，B正確；硝酸根離子能將亞硫酸根離子氧化，故③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液，不能說明SO2被Cl2氧化為SOeq\o\al(2－,4)，C錯誤；加熱后溶液均未恢復至紅色，說明品紅溶液和SO2均被氧化，D正確。答案C3．(2022·山東淄博模擬)下列對氯及其化合物的說法正確的是()A．通過化合反應不能制得氯化亞鐵B．用pH試紙測得氯水的pH＝4C．溴化鈉溶液中加入少量新制氯水振蕩，再加入少量四氯化碳振蕩，靜置后，上層顏色變淺，下層顏色變橙紅色D．由Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO可推出Ca(ClO)2＋SO2＋H2O=CaSO3↓＋2HClO解析由Fe＋2FeCl3=3FeCl2知，A項錯誤；氯水中的HClO有漂白性，可漂白pH試紙，B項錯誤；NaBr與氯水中的Cl2反應：2NaBr＋Cl2=2NaCl＋Br2，Br2被CCl4萃取，故上層顏色變淺，下層顏色變?yōu)槌燃t色，C項正確；D項中的CaSO3會被HClO氧化為CaSO4，錯誤。答案C4．如圖所示是驗證氯氣性質的微型實驗，a、b、c、d、e是浸有相關溶液的濾紙。向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸后，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。已知：2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O。對實驗現象的“解釋或結論”正確的是()選項實驗現象解釋或結論Aa處變藍，b處變紅棕色氧化性：Cl2＞Br2＞I2Bc處先變紅，后褪色氯氣與水生成了酸性物質Cd處立即褪色氯氣與水生成了漂白性物質De處變紅色還原性：Fe2＋＞Cl－解析A項，氧化性：Cl2＞Br2，Cl2＞I2；但不能判斷Br2和I2的氧化性強弱，錯誤；B項，氯氣與水不僅生成鹽酸，還生成具有漂白性的次氯酸，錯誤；C項，氯氣與水反應生成鹽酸能中和氫氧化鈉，生成的次氯酸能氧化酚酞，兩種作用都可使d處褪色，錯誤；D項，Fe2＋被Cl2氧化為Fe3＋，Fe3＋與SCN－反應生成紅色溶液，由此可得氧化性：Cl2＞Fe3＋，則可推斷出還原性是Fe2＋＞Cl－，正確。答案D5．下列有關NaClO和NaCl混合溶液的敘述正確的是()A．該溶液中，H＋、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、Br－可以大量共存B．該溶液中，Ag＋、K＋、NOeq\o\al(－,3)、CH3CHO可以大量共存C．向該溶液中滴入少量FeSO4溶液，反應的離子方程式為：2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=Cl－＋2Fe3＋＋H2OD．向該溶液中加入濃鹽酸，每產生1molCl2，轉移電子約為×1023個解析A項ClO－能氧化Br－，且ClO－與H＋反應能生成弱電解質HClO，不能大量共存，錯誤；B項，Ag＋與Cl－能生成難溶物AgCl而不能共存，且ClO－能氧化CH3CHO,錯誤；C項，因NaClO水解，溶液呈弱堿性，滴加FeSO4溶液反應的離子方程式為2Fe2＋＋ClO－＋4OH－＋H2O=2Fe(OH)3↓＋Cl－，錯誤；D項，加入濃鹽酸后反應的離子方程式為：Cl－＋ClO－＋2H＋=Cl2↑＋H2O，每生成1molCl2，轉移電子約為×1023個，正確。答案D6．實驗室常用MnO2與濃鹽酸共熱制取Cl2，也可用KClO3、KMnO4、K2Cr2O7代替MnO2與濃鹽酸反應制Cl2，其中KClO3→Cl2、KMnO4→Mn2＋、K2Cr2O7→Cr3＋。若制取等量的Cl2，電子轉移數最少的是()A．MnO2 B．KClO3C．KMnO4 D．K2Cr2O7解析反應過程中發(fā)生Cl－→Cl2，故MnO2、KMnO4、K2Cr2O7生成等量Cl2時轉移電子數相等，而KClO3本身還原產物為Cl2，故轉移電子數最少。答案B7．為了證明在實驗室制備Cl2的過程中會有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來，甲同學設計了如下圖所示的試驗裝置，按要求回答下列問題。(1)請根據甲同學的意圖，連接相應的裝置，接口順序：b接________，________接________，________接a。(2)U形管中所盛試劑的化學式為_________________________________________。(3)乙同學認為甲同學實驗有缺陷，不能證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種。為了確保實驗結論的可靠性，證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種，乙同學提出在某個裝置之后再加裝置⑤。你認為裝置⑤應加在__________之后(填裝置序號)，瓶中可以放入____________________________________________________________________________________________________。(4)丙同學看到甲同學設計的裝置后提出無需多加裝置⑤，只需將原燒杯中AgNO3溶液換成其他溶液。你認為可將溶液換成________，如果觀察到_____________________________________________________________的現象，則證明制Cl2時有HCl揮發(fā)出。(5)若取過量的MnO2與一定體積的濃鹽酸(含溶質HCl為mol)制備Cl2(假設HCl的揮發(fā)不計，裝置氣密性良好)，則制備的Cl2總小于mol的原因是________________________________________________________。解析(1)為驗證氣體產物，應先檢驗水蒸氣的存在，之后再檢驗HCl的存在。(2)水蒸氣的檢驗一般使用無水硫酸銅。(3)在檢驗HCl之前為確認Cl2已經除盡，可在③之后增加裝置⑤，其中可以放入濕潤的KI-淀粉試紙或濕潤的有色布條等。(4)可將溶液換成紫色石蕊試液，如果觀察到紫色石蕊試液變紅而不褪色的現象，則證明制Cl2時有HCl揮發(fā)出。(5)隨著反應的進行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，稀鹽酸與MnO2不反應，反應停止，故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應。答案(1)efcd(e和f順序可以交換)(2)CuSO4(3)③濕潤的KI-淀粉試紙(或濕潤的有色布條等其他合理答案)(4)紫色石蕊試液紫色石蕊試液變紅而不褪色(5)隨著反應的進行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，稀鹽酸與MnO2不反應，反應停止，故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應B組素養(yǎng)提升題8．在一定條件下，等物質的量的氯氣與碘單質反應，得到一種紅棕色液體ICl，ICl有很強的氧化性?，F有下列兩個反應：①2ICl＋2Zn=ZnCl2＋ZnI2；②ICl＋H2O=HCl＋HIO，下列敘述正確的是()A．Cl2與I2生成ICl是非氧化還原反應B．反應①中，每生成1molZnCl2時轉移2mol電子C．反應①中，ZnI2既是氧化產物又是還原產物D．反應②中，IC