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化学专题4非金属及其化合物第一单元氯、溴、碘及其化合物01考点102考点204课后达标检测03考点3[考点分布]知识内容考试要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(1)氯气的工业制法bT8T18(2)实验室制取氯气的反应原理及其装置b(3)氯气的物理性质及用途a(4)氯气的净化、收集和检验，尾气的处理b知识内容考试要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(5)氯气的化学性质(跟某些金属、H2、H2O、碱的反应)，HClO的漂白作用cT6、T29T30T6、T12T8、T11(6)溴、碘单质的物理性质aT10知识内容考试要求2016年2017年2018年2019年2020年4月10月4月11月4月11月4月1月(7)氯、溴、碘单质间的置换反应b(8)海水中提取溴、碘b(9)检验Br－、I－的常用方法bT25T10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气体_________比空气大有毒1体积水溶解约2体积Cl2刺激性实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。(如图所示)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：2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3。②与铜反应：Cu＋Cl2=====点燃CuCl2。(2)与非金属反应与H2反应：H2＋Cl2=====点燃或光照2HCl。现象――→燃烧时安静燃烧，发出_______色火焰，瓶口有_______――→光照时剧烈反应，发生_______，瓶口有_______(3)与还原性无机化合物反应①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。②与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。③与FeCl2溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。苍白白雾爆炸白雾3．从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应氯气与水或碱反应，氯元素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：Cl2＋H2OHCl＋HClO。(2)与碱反应(完成下列化学方程式)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___________。Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCa(ClO)2、CaCl2Ca(ClO)24．次氯酸和次氯酸盐的化学性质(1)次氯酸(HClO)①不稳定性：化学方程式为2HClO=====光（或△）2HCl＋O2↑。②弱酸性：比碳酸酸性弱。③强氧化性：具有___________性，能杀菌消毒。漂白(2)次氯酸钙[Ca(ClO)2]①稳定性：Ca(ClO)2的稳定性比HClO___________。②弱碱性：水解显___________性，其水解离子方程式：ClO－＋H2OHClO＋OH－。③漂白、消毒剂：与酸反应生成___________，作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为____________________________________________。强碱HClOCa(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓题组一氯及其化合物的性质1．下列物质中，不能与氯气反应的是()A．氢气B．钠C．水D．氯化钠答案：D2．下列说法不正确的是()A．氯气可用于自来水的消毒B．漂白粉是一种纯净物C．不能用自来水配制烧碱溶液D．将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，可以看到石蕊溶液先变红后褪色解析：选B。漂白粉是以氯化钙和次氯酸钙为主要成分的混合物。3．(2016·浙江4月选考，T29)Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3，c(Cl－)和c(ClO－)的比值与反应温度有关。用24gNaOH配成的250mL溶液，与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化)。(1)NaOH溶液的物质的量浓度：________mol·L－1。(2)某温度下，反应后溶液中c(Cl－)＝6c(ClO－)，则溶液中c(ClO－)＝________mol·L－1。解析：(1)n(NaOH)＝24gM（NaOH）＝0.6mol，c(NaOH)＝n（NaOH）V＝2.4mol·L－1。(2)Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3，利用钠原子守恒和反应中的电子得失守恒，可设n(NaClO)＝x，则n(NaCl)＝6x，n(NaClO3)＝y，由钠原子守恒可列式为7x＋y＝0.6mol；氯气发生本身的氧化还原反应，得电子为6x，失电子为x＋5y，由电子得失守恒可列式为6x＝x＋5y，解方程组可求：x＝0.075mol，故c(ClO－)＝0.075mol/0.25L＝0.30mol·L－1。答案：(1)2.4(2)0.30题组二氯水的成分与性质4．(2020·湖州中学高一期中)氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是()A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在解析：选B。A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl－；D项，加入NaOH溶液时氯水的浅黄绿色消失，说明其中有Cl2存在。5．(2020·杭州七中校级期末)在实验室中可用如图1所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。图1中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15mL30%KOH溶液，并置于热水浴中；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，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过____________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。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。图2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：紫色→____________→____________→黄绿色。解析：(1)实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应，所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶，通过分液漏斗向烧瓶中加入适量的浓盐酸；用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，故在①与②之间安装盛有饱和食盐水的洗气瓶。(2)根据题中信息可知，在加热条件下，氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾，在常温以下，氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠，二者反应的浓度和温度都不相同。反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出，说明溶质的溶解度随温度的降低而降低，只有M符合，不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法。(3)氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠，二者在水中溶解且电离，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。(4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应生成的H＋使石蕊变成红色，次氯酸具有强氧化性，将石蕊氧化为无色物质，所以反应现象为先变红，后褪色，反应后如继续通入氯气，氯气微溶于水，则为氯气的溶液，溶液呈黄绿色。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－＋H2O(4)红色无色1．氯水成分寻找方法氯水中存在三个平衡关系：(1)Cl2＋H2OHCl＋HClO(2)HClOH＋＋ClO－(3)H2OH＋＋OH－根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。2．氯水的多重性质氯水的各种成分决定了它具有多重性质。(1)Cl2的氧化性——与还原性物质反应例如：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4(SO2和Cl2以1∶1混合通入水中不再具有漂白性)；Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4(除去水中的余氯)。(2)HCl的酸性和Cl－的性质①向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。②加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl－，现象是有白色沉淀生成。(3)HClO的氧化性①在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。②向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红(H＋作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果)。氯气的实验室制法氯气的实验室制法反应原理→用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2OＦ制备装置类型→固体＋液体――→△气体净化方法→用饱和食盐水除去HCl气体，再用浓H2SO4除去水蒸气收集方法→向上排空气法或排饱和食盐水法尾气吸收→用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收验满方法→(1)将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满(3)根据氯气的颜色判断是否收集满题组一氯气制备原理、装置的考查1．(2020·湖州中学高一期末)如图装置应用于实验室制氯气和有关氯气性质的实验，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．装置丙：生成棕色的固体，证明Cl2有强氧化性D．装置丁：湿润的有色布条褪色，证明Cl2有漂白性解析：选C。A.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热，故A错误；B.氯化氢、氯气能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，吸收部分氯气同时引入二氧化碳新杂质，气体通入方向也不对，故B错误；C.氯气与铜反应生成氯化铜，氯元素化合价降低，表现氯气的强氧化性，故C正确；D.干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，证明Cl2无漂白性，有漂白性的是次氯酸，故D错误。2．某兴趣小组利用下列装置，进行与氯气相关的实验。(1)装置④中NaOH溶液的作用是_____________________________________________。(2)实验结束后，取装置③中的溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到FeCl3·6H2O晶体。在蒸发浓缩操作中，不需要的仪器是________。A．蒸发皿B．漏斗C．玻璃棒D．酒精灯(3)装置②中出现白色沉淀，据此现象能否推测装置①中生成Cl2？________，请说明理由：______________________________