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2022届高考化学（人教版）一轮总复习学案：第10讲 氯及其化合物 Word版含解析
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这是一份2022届高考化学（人教版）一轮总复习学案：第10讲 氯及其化合物 Word版含解析，共26页。
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第10讲 氯及其化合物
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考试要求：1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其重要化合物的主要性质。2.知道氯气及其主要化合物的制备方法，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
名师点拨：卤素与化工生产、日常生活、科学技术等方面有着密切的联系，如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等是近几年高考命题的热点。预计2022年高考中，以与氯气及其化合物知识有关的化工生产工艺为载体，结合氧化还原反应、离子反应、化学实验方案设计进行考查将是命题的热点。
考点一 氯及其化合物的性质及应用
核心知识梳理
1．Cl2的性质
(1)Cl2的物理性质
颜色
气味
毒性
密度
特性
_黄绿__色
强烈_刺激性__气味
_有__毒
比空气_大__
_易__液化
注意：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，使极少量气体飘进鼻孔。
(2)Cl2的化学性质
写出反应的化学方程式和部分反应现象，指出Cl2在反应中表现氧化性还是还原性。
特别提醒
(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不能由两种单质直接化合生成。
(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，起漂白作用的物质是HClO。
(3)84消毒液的有效成分是NaClO。
2．氯的重要化合物
(1)次氯酸的性质
HClO的电子式___结构式_H—O—Cl__
①不稳定性：_2HClO2HCl＋O2↑__(见光易分解)HClO不能单独存在，只存在溶液中。
氯水须现用现配，保存在_棕色瓶__中，置于冷暗处。
②强氧化性。
A．能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。
B．杀菌、消毒。
③弱酸性。酸性：H2CO3>HClO
NaClO溶液中通少量CO2，化学方程式为：
_2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO__。
(2)次氯酸盐
①“84”消毒液
②漂白粉的性质：
3．氯水的成分及性质
(1)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。
(2)氯水性质分析
基础小题自测
1．判断正误，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)氯气溶于水溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。( × )
(3)氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性。( × )
(4)1 mol氯气分别与铁和铝完全反应时转移的电子数均为3NA。( × )
(5)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性。( √ )
(6)漂白粉溶液中通入SO2的离子方程式为2ClO－＋SO2＋Ca2＋＋H2O===2HClO＋CaSO3↓。( × )
[提示] 向漂白粉溶液中通入SO2，生成的是CaSO4，而不是CaSO3。
(7)氯水放置数天后，pH将变小。( √ )
(8)用pH试纸测定氯水的pH。( × )
[提示] 氯水中的HClO具有漂白性，能将pH试纸氧化而褪色。不能用pH试纸测定其pH。
(9)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。( √ )
(10)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。( √ )
(11)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式：
ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO。( × )
(12)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。( × )
(13)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。( × )
(14)1 mol Cl2参加反应转移2 mol电子。( × )
[提示] 在Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O反应中1 mol Cl2参加反应转移1 mol电子。
2．(2021·西安模拟)下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( B )
A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡生成(H＋)
B．紫色石蕊试液，先变红，后褪色(Cl2)
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色(Cl2)
D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)
[提示] 新制氯水中含有Cl2、HClO和H2O 3种分子，H＋、Cl－、ClO－和OH－4种离子。将NaHCO3固体加入新制氯水，H＋与HCO反应生成CO2，A项不符合题意；将紫色石蕊试液加入新制氯水，H＋使石蕊试液变红，HClO使之褪色，B项符合题意；向FeCl2溶液中滴加氯水，Cl2将FeCl2氧化为FeCl3，C项不符合题意；滴加AgNO3溶液，Ag＋与Cl－反应得到AgCl白色沉淀，D项不符合题意。
3．深度思考：
(1)向新制氯水中加入碳酸钙粉末，能增加氯水中HClO的浓度吗？为什么？
_能；原因是氯水中存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入的CaCO3粉末会与HCl反应，从而使平衡右移，提高了HClO的浓度。__
(2)漂白粉长期露置于空气中，最终得到的物质是什么？写出反应的化学方程式。
_漂白粉露置于空气中发生的反应有：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，故漂白粉最终得到的物质是CaCl2。__
考点突破提升
微考点1 氯气的性质
典例1 下列说法错误的是( C )
A．液氯可以储存在钢瓶中
B．漂白粉可用于生活用水的消毒
C．用氯气处理水中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子
D．用MnO2和浓盐酸在加热时反应制取Cl2
[解析] 液氯就是液态的氯单质，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，但对Cu2＋、Hg2＋没有作用，可以加入硫化物生成硫化物沉淀来处理Cu2＋、Hg2＋，C错误；二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，故D正确。
[易错警示] (1)Cl2可使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性，而是HClO起漂白作用。Cl2可使湿润石蕊试纸先变红后褪色，原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红，HClO使变色后的石蕊褪色。
(2)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。
(3)ClO－不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即ClO－与I－、Fe2＋、S2－、SO不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。
〔对点集训1〕
某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法中正确的是( B )
A．该实验说明Cl2分子具有漂白性
B．该实验说明H＋扩散速度比HClO分子快
C．将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复为原来的颜色
D．若用久置的氯水进行实验，现象相同
[解析] 氯气本身无漂白性，只有生成HClO时才有漂白性，A项错误；H＋使pH试纸显红色，HClO能漂白pH试纸，由实验现象可知，B项正确；HClO是永久的不可恢复的漂白，C项错误；久置氯水中无HClO，D项错误。
萃取精华：
四“氯”辨析
微考点2 次氯酸和次氯酸盐性质及应用
典例2 (2021·经典习题汇编)下列说法正确的是_②③⑤__(填序号)。
①用pH试纸测试NaClO溶液的pH
②84消毒液的有效成分是NaClO
③漂白粉可用于生活用水的消毒
④氯化铵、次氯酸都属于强电解质
⑤漂白粉能漂白织物的原因是次氯酸盐具有氧化性
⑥漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3而变质
⑦根据较强酸可以制取较弱酸，次氯酸溶液无法制取盐酸
⑧漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：SO2＋H2O＋ClO－===SO＋Cl－＋2H＋
[解析] NaClO溶液具有强氧化性，会使pH试纸褪色，故①错误。84消毒液的有效成分是NaClO，故②正确。漂白粉中含有次氯酸钙，具有强氧化性，可用于生活用水的消毒，故③正确。次氯酸是弱酸，在水中部分电离，是弱电解质，故④错误。次氯酸盐溶液具有强氧化性，可用于漂白织物，故⑤正确。漂白粉中的有效成分是Ca(ClO)2，变质原理为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑，故⑥错误。由2HClO2HCl＋O2↑，可知，由次氯酸反应得到盐酸可以实现，故⑦错误。因为二氧化硫为少量，所以产物中应有未反应完的ClO－，会与H＋结合成HClO，且生成的硫酸根离子与钙离子结合生成硫酸钙微溶物，因此离子方程式为Ca2＋＋3ClO－＋H2O＋SO2===CaSO4↓＋2HClO＋Cl－，故⑧错误。
〔对点集训2〕(2021·北京模拟)“84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白，下列实验现象的分析，不正确的是( B )
实
验
“84”消毒液＋石蕊
“84”消毒液＋石蕊
“84”消毒液＋石蕊
现
象
混合后溶液的pH＝9.9，短时间内未褪色，一段时间后蓝色褪去
混合后溶液pH＝5.0，蓝色迅速褪去，无气体产生
混合后溶液pH＝3.2，蓝色迅速褪去，并产生大量气体，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A．对比实验①和②，②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO－＋H＋===HClO
B．实验③中产生的气体是Cl2，由HClO分解得到：2HClO===Cl2↑＋H2O
C．对比实验②和③，溶液的pH可能会影响ClO－的氧化性或Cl－的还原性
D．加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果，但需要调控合适的pH才能安全使用
[解析] “84”消毒液(有效成分为NaClO)中次氯酸根离子水解使溶液显碱性，水解生成的次氯酸具有漂白性，加入硫酸促进水解平衡正向进行，使得次氯酸浓度增大漂白速度加快，②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO－＋H＋===HClO，故A项正确，不符合题意；往③中“84”消毒液(有效成分为NaClO)中加入浓度较大的稀硫酸，混合后溶液pH＝3.2，蓝色迅速褪去，并产生大量气体，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明生成了氯气，“84”消毒液的主要成分为氯化钠和次氯酸钠，氯离子和次氯酸根离子在酸溶液中生成了氯气，故B项错误，符合题意；对比实验②和③酸溶液浓度大小会影响反应过程，溶液的pH可能会影响ClO－的氧化性或Cl－的还原性，故C项正确，不符合题意；加酸可提高“84”消毒液的漂白效果，但酸的浓度大时会生成有毒气体Cl2，需要调控合适的pH，才能安全使用，故D项正确，不符合题意。
萃取精华：
常见漂白物质分类
微考点3 氯水性质的多重性及应用
典例3 (2021·湖南张家界月考)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( B )
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。
〔对点集训3〕(1)(2021·经典习题选萃)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( A )
A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸
C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液
[解析] 在氯水中存在反应Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若反应使溶液c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强。向溶液中加入碳酸钙粉末，发生反应2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑，消耗HCl，使平衡正向移动，导致c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强，故A项正确；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，故B项错误；加入氯化钙溶液，不能发生反应，但溶液中的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，故C项错误；加入二氧化硫的水溶液，二氧化硫有还原性，与氯气反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，c(H＋)增大，使化学平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，故D项错误。
(2)(2021·山东滨州高三检测)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是( C )
A．NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)︰n(还原剂)＝1︰4
B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O
C．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D．等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强
[解析] A项，酸性条件下ClO发生歧化反应，生成Cl－和ClO2，可写出方程式：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰4，正确；B项，方程式符合歧化反应化合价的变化，正确；C项，ClO2易溶于水，显然不能用饱和食盐水除杂，错误；D项，等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多，正确。
萃取精华：
Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO平衡移动的应用
考点二 氯气的实验室制法及实验探究
核心知识梳理
1．Cl2的实验室制法
(1)实验装置
(2)实验原理及过程
①反应原理：用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。如MnO2和浓盐酸反应的化学方程式为：_MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O__。浓盐酸表现的性质为_还原性__和_酸性__。
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H2SO4__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(离子方程式)：_Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O__。
⑥验满方法
a．将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即_变蓝__，则证明已集满。
b．将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸_先变红后褪色__，则证明已集满。
c．实验室制取Cl2时，常常根据氯气的_颜色__判断是否收集满。
(3)其它制备氯气的反应原理
①14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑
②16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑
④4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑
其中，使用稀盐酸就可以发生反应①②④产生氯气；在需要浓盐酸的反应中，如不用浓盐酸，亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替，如：2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(浓)2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O。含氯气的尾气处理通常用NaOH溶液吸收。
特别提醒
(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。
(2)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挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度太小，吸收不完全。
2．工业制法
电解饱和食盐水，反应的化学方程式为
_2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑__。
3．Cl2性质探究的示例分析
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
浓硫酸
验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用
B
干燥红色布条
无明显变化
C
湿润红色布条
红色布条褪色
D
FeCl2溶液
溶液由浅绿
色变棕黄色
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应
E
淀粉KI溶液
溶液变蓝色
F
Mg或Na
产生白烟
G
NaOH溶液
吸收多余的氯气
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)100 mL 12 mol·L－1浓盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.6NA。( × )
(2)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1︰4。( × )
(3)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。( × )
(4)可用排饱和食盐水法收集Cl2。( √ )
(5)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2。( × )
(6)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：
MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O。( × )
(7)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。( √ )
[提示] Cl－对Cl2＋H2OHClO＋HCl的平衡起到抑制作用。
(8)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，导气管不能伸到液面以下，原因是防止倒吸。( × )
[提示] 吸收Cl2时，为了吸收充分，应将导气管伸到液面以下。
(9)一套完整的制气装置包括：发生装置→净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置。( √ )
2．(2021·试题调研)某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是( A )
A．该装置图中至少存在三处明显错误
B．该实验中收集氯气的方法不正确
C．如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D．含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 mol电子
[提示] B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥、纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D项，浓盐酸变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5 mol，转移的电子小于1 mol。
3．深度思考：
下图是KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
(1)A中发生反应的化学方程式：_2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O__。
(2)装置B、C、D的作用分别是
B_向上排空气收集氯气__；
C_安全瓶作用，防止D中的液体倒吸入B中__；
D_吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境__。
(3)含0.4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2共热，能否得到0.1 mol Cl2？为什么？
[提示] (3)不能。随着反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，不能再被MnO2氧化；同时由于盐酸具有挥发性，反应过程中HCl也会挥发。
考点突破提升
微考点1 氯气的制备与性质探究
典例1 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)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为_Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O__。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是_除去Cl2中的HCl__；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：_长颈漏斗中液面上升，形成水柱__。
(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_d__(填字母)。
a
b
c
d
Ⅰ
干燥的
有色布条
干燥的
有色布条
湿润的
有色布条
湿润的
有色布条
Ⅱ
碱石灰
硅胶
浓硫酸
无水氯化钙
Ⅲ
湿润的
有色布条
湿润的
有色布条
干燥的
有色布条
干燥的
有色布条
(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_棕黄__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_装置E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色__。
[解析] (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、氯气和水，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形管中应用固体干燥剂。
(4)当向装置D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为棕黄色，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。
(5)打开活塞，将装置D中含Br2的少量溶液加入装置E中，发生反应：Br2＋2KI===2KBr＋I2，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡后静置，观察到的现象是装置E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色。
〔对点集训1〕(2021·河北衡水高三检测)实验室利用下面的装置制取并收集氯气，有关描述正确的是( D )
A．发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸
B．饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替
C．若用稀盐酸代替浓盐酸则不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强
D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满
[解析] 发生装置应先加入适量浓盐酸再加热，A不正确；饱和食盐水不能用饱和碳酸氢钠溶液代替，否则会引入杂质二氧化碳气体，B不正确；若用稀盐酸代替浓盐酸则不能制得氯气，说明浓盐酸的还原性较强，C不正确；氯气是黄绿色气体，可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满，D正确。
微考点2 氯气与其他含氯化合物制备的综合实验
典例2 (2021·湖北随州模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物，沸点为77 ℃，在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应，产生白雾和带有刺激性气味的气体。实验室合成SOCl2的原理为SO2＋Cl2＋SCl2===2SOCl2，部分装置如图所示。
回答下列问题：
(1)实验室制取SOCl2时，所选仪器的连接顺序是⑥→_⑫→⑪→⑨→⑩__→①②←_⑩←⑨←⑦__(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是_进水__(填“进水”或“出水”)口，冷凝管上连接干燥管的作用是_吸收逸出的Cl2、SO2，防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解__。
(3)本实验中制取Cl2的离子方程式为：_MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O__。SOCl2与水反应的化学方程式为：_SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl__。
(4)已知SCl2的沸点为50 ℃。实验结束后，将三颈烧瓶中的混合物分离开的实验操作名称是_蒸馏__。若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL(已转化为标准状况，且SO2足量)，最后得到纯净的SOCl2 6.76 g，则SOCl2的产率为_71%(或0.71)__(保留两位有效数字)。
(5)取少量三颈烧瓶中充分反应后的液体，加入足量NaOH溶液，振荡、静置得到无色溶液，检验溶液中存在Cl－的方法是
_取少量溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，静置，取上层清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中存在Cl－__。
[解析] (1)由题中给出的部分仪器的连接顺序可知，①中通入的是纯净干燥的Cl2，故将⑥导出的Cl2先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶；②中通入的是干燥的SO2，利用⑦所在的装置制取二氧化硫，然后用浓硫酸干燥。
(2)应从冷凝管的下口进水，上口出水；由题意可知，冷凝管上连接干燥管的作用是吸收逸出的Cl2、SO2，同时防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解。
(3)本实验中可利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气；由SOCl2遇水剧烈反应，产生白雾和带有刺激性气味的气体可知，SOCl2与水反应得到SO2和HCl。
(4)可用蒸馏的方法将三颈烧瓶中的混合物分离开：由Cl2～2SOCl2可知，理论上得到SOCl2的质量为 g＝9.52 g，则SOCl2的产率为×100%≈71%。
(5)检验Cl－时要排除SO的干扰，故操作方法为取少量溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，静置，取上层清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中存在Cl－。
〔对点集训2〕(1)(2021·河南许昌模拟)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。已知：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O，向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
下列有关说法正确的是( D )
A．a处变蓝、b处变棕红说明氧化性：Cl2>Br2>I2
B．c处先变红、后褪色说明Cl2与H2O反应生成HCl
C．d处立即褪色说明Cl2与H2O反应生成HClO
D．e处变红说明Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋
[解析] Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，从而使a处变蓝、b处变棕红色，该现象可证明氧化性：Cl2>I2、Cl2>Br2，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，故A项错误；氯气与水反应Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，H＋使试纸变红，HClO具有漂白性，可使试纸褪色，则c处先变红后褪色，能证明氯气与水反应生成了酸性物质和漂白性物质，故B项错误；Cl2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，消耗了氢氧化钠，因此d处红色褪去，不能证明生成的物质是HClO，故C项错误；Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，试纸变为红色，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，证明Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋，故D项正确。
(2)(2020·课标Ⅱ·26)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
①氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许_Na＋__离子通过，氯气的逸出口是_a__(填标号)。
②次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)＝，X为HClO或ClO－]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数Ka值为_10－7.5__。
③Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为
_2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O__。
④ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为_1.25__mol；产生“气泡”的化学方程式为_NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O__。
⑤“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是_ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O__(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为_203__kg(保留整数)。
[解析] ①阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2从a口逸出；阳极室排出淡盐水，故Na＋透过离子膜进入阴极室。②Ka(HClO)＝，由图(b)可知c(HClO)＝c(ClO－)时，溶液pH＝7.5，故Ka(HClO)＝10－7.5。③HgO与Cl2的反应为歧化反应，Cl2既是氧化剂又是还原剂，汞元素与氧元素化合价不变，故HgO与Cl2反应生成Cl2O的同时还生成HgCl2，依据得失电子守恒可知，生成HgCl2与Cl2O的物质的量之比为1︰1。④由题意可知NaClO2生成ClO2的反应为歧化反应，故NaO2O2Na，依据得失电子守恒可得，生成ClO2与NaCl的物质的量之比为4︰1，依据氯原子守恒可得，NaClO2与ClO2的物质的量之比为5︰4，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为1.25 mol；ClO2易溶于水，故“气泡”的成分只能是CO2，NaHSO4与NaHCO3反应生成Na2SO4、H2O和CO2。⑤酸性条件下ClO－与Cl－可发生氧化还原反应生成Cl2和H2O；设反应前NaOH溶液的质量为a kg，消耗氯气的质量为x kg，则x＋a＝1 000；反应消耗NaOH的质量为(0.3a－1 000×1%)kg＝(0.3a－10)kg，由化学方程式Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O可知：＝，与x＋a＝1 000联立可求出x≈203。
考点三 卤族元素 海水资源的开发利用
核心知识梳理
1．卤族元素
(1)卤素单质化学性质的相似性。
①都能与大多数金属反应：
2Fe＋3Br2_2FeBr3__
Fe＋I2_FeI2__(注意Fe元素的价态差异)
②都能与H2反应：H2＋X2===_2HX__
③与水反应：X2＋H2O_HX＋HXO__(F2除外)
④与碱液(如NaOH溶液)反应：
X2＋2NaOH===_NaX＋NaXO＋H2O__(F2除外)
[微点拨] F2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)卤素单质性质的递变性
颜色
F2 Cl2 Br2 I2
浅黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色
――――――――――――――――――→
颜色_逐渐加深__
熔、沸点
逐渐_升高__
密度
水溶性
逐渐_减小__
氧化性
与氢气化合或与水反应由易到难
――――――――――――――――――――――――――――――――→
氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序是_Cl2>Br2>I2__
还原
性(X－)
阴离子还原性由强到弱顺序是_I－>Br－>Cl－__
①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子
方程式为_2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2__
②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子
方程式为_2I－＋Br2===2Br－＋I2__
(3)卤素单质的特殊性
卤素单质及其化合物除了具有共性外，都有其特殊性质。
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
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；在HX中沸点最高(由于分子间存在氢键)
溴
①Br2是_深红棕__色液体，易_挥发__且有毒，是常温下唯一呈液态的非金属单质。
②Br2易溶于有机溶剂
③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用_橡胶__塞
碘
①I2遇淀粉变_蓝__色
②I2加热时易_升华__
③I2易溶于有机溶剂，Br2和I2都可被某些有机溶剂(如CCl4、苯)萃取
④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大
⑤I2易与Na2S2O3溶液反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O，可通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量
(4)卤素离子的检验方法
①AgNO3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－。
特别提醒
(1)卤族元素单质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NaX溶液中的水发生反应。
(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。
2．海水资源的开发利用
(1)氯的提取——氯碱工业。
化学方程式为_2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑__。
(2)海水提取溴。
①流程：
②发生反应的离子方程式：
_Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2__
_Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－__
(3)海带中提取碘。
①流程：
发生反应的离子方程式：_Cl2＋2I－===I2＋2Cl－__。
②主要的物理原理：单质碘用_CCl4__或苯萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Br2、I2在有机溶剂中的溶解度大于其在水中的溶解度，利用此性质可以用四氯化碳将Br2、I2从其水溶液中萃取出来。( √ )
(2)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应。( × )
(3)海水提取溴和碘既涉及物理过程又涉及化学过程。( √ )
(4)碘的CCl4溶液可以采用蒸馏法分离。( √ )
(5)NaCl溶液中Mg2＋、SO可依次加入NaOH、Ba(NO3)2，除去Mg2＋和SO。( × )
(6)砹(At)是卤族元素中位于碘下面的元素，则At2容易与H2化合，且生成的砹化氢很稳定不易分解。( × )
(7)F无正价，非金属性最强，F－的还原性最强。( × )
(8)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3。( × )
(9)用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别Br2(g)和NO2。( × )
(10)用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI。( √ )
(11)碘酒是指单质碘的乙醇溶液。( √ )
(12)实验室保存液溴时要加少量水进行水封，不用橡胶塞。( √ )
(13)向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡，静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有I－。( √ )
(14)碘水中通入SO2，反应的离子方程式为SO2＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。( × )
(15)双氧水中加入稀H2SO4和KI溶液的离子方程式为H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O。( √ )
(16)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3。( × )
(17)用溴水、淀粉KI溶液比较Br2与I2的氧化性强弱，所需仪器是试管、胶头滴管。( √ )
(18)为验证Br2的氧化性强于I2，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。( √ )
2．(2021·河南南阳月考)利用海水提取溴和镁的过程如下，下列说法不正确的是( A )
A．工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去
B．工业上常利用电解熔融MgCl2冶炼金属镁
C．富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质
D．若提取1 mol Br2，至少需要标准状况下44.8 L的Cl2
3．深度思考：
(1)下列哪些事实或实验能说明氧化性Cl2>Br2>I2？_①②④__(填序号)。
①氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI－淀粉溶液中，溶液变蓝
②H2和Cl2的混合气体在光照条件下发生爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难
③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低
④HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差
⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小
(2)检验Cl－时加入稀HNO3的作用是什么？能否用稀硫酸代替？
_排除HCO、CO等离子的干扰；不能用稀硫酸代替，因为Ag2SO4微溶于水。__
(3)KI－淀粉试纸常用于检验哪些物质？
_检验强氧化性物质，如Cl2、Br2、O3、FeCl3溶液等。__
[提示] (1)在水中的溶解度属于物理性质，与单质的氧化性无关。
考点突破提升
微考点1 卤族元素的性质及卤离子检验
典例1 (2021·河北衡水模拟)某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( B )
A．E处棉花球变成橙色，说明Cl2的氧化性比Br2强
B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强
C．E处发生反应的离子方程式为：
Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为：
2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
[解析] E处发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则E处棉花球变成橙色，说明Cl2的氧化性比Br2强，A、C正确；F处可能发生反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，也可能发生反应Br2＋2I－===2Br－＋I2，F处棉花球变蓝色只能说明有碘单质生成，由于氯气的干扰，所以不能说明Br2的氧化性比I2强，B错误；G为尾气处理装置，装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O，D正确。
〔对点集训1〕(1)(2021·山东滨州高三检测)鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是( C )
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl4、淀粉溶液
A．①②④ B．②③⑥
C．②④⑤ D．④⑤⑥
[解析] 将②中试剂加入NaCl溶液中，最终下层为黄绿色，将②中试剂加入NaBr溶液中，最终下层为橙红色，将②中试剂加入NaI溶液中，最终下层为紫红色；加入⑤中试剂与加入②中试剂均产生分层现象且颜色都不同，可鉴别；④中试剂分别加入NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液分别得到不同颜色的沉淀。
(2)(2021·经典习题选粹)已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有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( A )
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
[解析] 由①处产生的Cl2通过②时发生反应Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，通过③时发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉显蓝色，通过④时发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2为黄绿色，Br2为橙色，淀粉遇I2变蓝，Cl2遇碱产生NaCl、NaClO，可知应选A。
萃取精华：
Cl2、Br2、I2溶于各溶剂后的颜色
溶质
Cl2
Br2
I2
溶剂
水
CCl4
水
CCl4
水
CCl4
溶液颜色
黄绿色
黄绿色
橙色
橙红色
棕褐色
紫红色
三种物质在其他有机溶剂(如汽油、苯等)中的颜色与在CCl4中的颜色差别不大，而且由于浓度不同，各物质在同一溶剂中的颜色也有差异。
微考点2 海水资源的综合利用
典例2 (1)欲从含Br－的废液中提取溴单质，需经过一系列操作，实验装置及物质的性质如下：
Br2
CCl4
正十二烷
密度/g·cm－3
3.12
1.59
0.753
沸点/℃
58.76
76.8
215～217
下列说法中正确的是( D )
A．可用装置甲氧化废液中的Br－
B．装置乙中选用正十二烷而不用CCl4是因为正十二烷的密度更小
C．用装置丙进行蒸馏，先收集正十二烷再收集Br2
D．用装置丁贮存液溴
[解析] 装置甲通入的氯气会将液体排入氢氧化钠溶液中，不能用装置甲氧化废液中的Br－，故A错误；装置乙中选用正十二烷而不用CCl4，是因为正十二烷的沸点高，便于使用蒸馏法分离溶于正十二烷中的溴，故B错误；用装置丙进行蒸馏，Br2的沸点比正十二烷低，所以先收集到的是Br2，故C错误；液溴密度比水大，可以用水液封，故D正确。
(2)(2021·天津高三检测)海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。如图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：
①由海水晒制的粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为(写化学式)：
_BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(NaOH和Na2CO3顺序可调换)__。
②ⅰ电解饱和食盐水的化学方程式为_2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH__。
ⅱ制取MgCl2的过程中涉及反应：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，该反应要在HCl气氛中进行，原因是_防止MgCl2水解__。
③苦卤中通入Cl2置换出Br2，吹出后用SO2吸收，写出用SO2吸收时发生反应的离子方程式：_Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SO__，由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为_Cl2>Br2>SO2__。
④也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，生成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出，该反应的离子方程式是：_3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑__；最后再用H2SO4处理得到Br2，之后加入CCl4进行Br2的萃取，最终用_蒸馏__方法得到单质Br2。
[解析] ①SO、Ca2＋、Mg2＋分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀，再通过过滤除去，Na2CO3溶液能除去Ca2＋和过量的Ba2＋，盐酸能除去过量的CO和OH－，所以应先加BaCl2溶液再加NaOH溶液和Na2CO3溶液，最后加入盐酸，所以正确的顺序为BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(NaOH和Na2CO3顺序可调换)。②ⅰ电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH。ⅱ氯化镁遇水易发生水解，为抑制其水解，氯化镁晶体应在氯化氢气流中脱水。③苦卤中通入Cl2已经置换出Br2，吹出后用SO2吸收Br2，使Br2转化为Br－，再用Cl2置换是为了富集溴元素，第一次吹出的Br2浓度太低，用SO2吸收主要起到富集溴的作用；在自发进行的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，根据Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－可知氧化性：Cl2>Br2，根据SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr可知氧化性：Br2>SO2，所以氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>SO2。④吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，生成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出，反应的离子方程式为3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑，最后再用H2SO4处理得到Br2，加入CCl4进行Br2的萃取，最后通过蒸馏操作分离得到溴单质。
萃取精华：
从海水中提取物质的思路
海水中提取溴和碘的反应都是将其－1价离子氧化成单质。涉及工业实际，最主要的问题是如何将大量海水中分布的元素富集起来。溴的制取一般是氧化→吹出→吸收→再氧化的路线，碘一般是由海带提取，主要过程是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示：
〔对点集训2〕(1)(2021·湖北武汉武昌区调研)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( B )
A．用装置甲灼烧碎海带
B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2
D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气
[解析] 灼烧碎海带应在坩埚中进行，A项错误；海带灰的浸泡液用过滤法分离获得含I－的溶液，B项正确；MnO2与浓盐酸常温下不反应，MnO2与浓盐酸反应制Cl2需要加热，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，C项错误；Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小，不能用饱和NaCl溶液吸收Cl2，应用NaOH溶液吸收Cl2，D项错误。
(2)(2021·山东潍坊高三检测)用灼烧法证明海带中含有碘元素，各步骤选用的实验用品不必都用到的是( C )
实验步骤
实验用品
A
步骤1：将海带灼烧灰化
B
步骤2：将海带灰溶解、过滤
C
步骤3：氧化滤液中的I－
D
步骤4：检验碘元素
[解析] 氧化滤液中的I－不必使用容量瓶，故选C。
本讲要点速记：
1．特殊的颜色和状态：
Cl2——黄绿色气体
Br2——深红棕色液体
I2——紫黑色固体
2．特殊的成分：
新制氯水中含三分子(Cl2、HClO、H2O)、四离子(Cl－、ClO－、H＋、OH－)。熟记氯水的四个性质：氧化性、酸性、漂白性和不稳定性。
3．区分两个漂白粉原理
(1)漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3。
(2)失效原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3；
2HClO2HCl＋O2↑。
4．氯气制备把握三个方面
(1)制取原理：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)除杂试剂：饱和食盐水、浓硫酸。
(3)尾气吸收原理：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
5．熟记碘提取反应的离子方程式
(1)Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
(2)H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
6．熟记溴提取反应的离子方程式
(1)第一次被氧化Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(2)被还原：SO2＋Br2＋H2O===2Br－＋SO＋2H＋
(3)第二次被氧化Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
7．X－(卤素离子)的检验：
(1)沉淀法：加硝酸、硝酸银，产生沉淀的颜色为白色、淡黄色、黄色，则离子分别为Cl－、Br－、I－。
(2)置换萃取法：滴加氯水后，再滴加CCl4，若下层变为橙红色、紫红色，则离子分别为Br－、I－。
(3)置换淀粉法：滴加氯水后，再滴加淀粉溶液，若变蓝色，则离子为I－。
8．海水资源的开发利用：
(1)氯碱工业。
(2)海水提溴。
(3)海带中提碘。
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第10讲 氯及其化合物
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考试要求：1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其重要化合物的主要性质。2.知道氯气及其主要化合物的制备方法，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
名师点拨：卤素与化工生产、日常生活、科学技术等方面有着密切的联系，如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等是近几年高考命题的热点。预计2022年高考中，以与氯气及其化合物知识有关的化工生产工艺为载体，结合氧化还原反应、离子反应、化学实验方案设计进行考查将是命题的热点。
考点一 氯及其化合物的性质及应用
核心知识梳理
1．Cl2的性质
(1)Cl2的物理性质
颜色
气味
毒性
密度
特性
_黄绿__色
强烈_刺激性__气味
_有__毒
比空气_大__
_易__液化
注意：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，使极少量气体飘进鼻孔。
(2)Cl2的化学性质
写出反应的化学方程式和部分反应现象，指出Cl2在反应中表现氧化性还是还原性。
特别提醒
(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不能由两种单质直接化合生成。
(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，起漂白作用的物质是HClO。
(3)84消毒液的有效成分是NaClO。
2．氯的重要化合物
(1)次氯酸的性质
HClO的电子式___结构式_H—O—Cl__
①不稳定性：_2HClO2HCl＋O2↑__(见光易分解)HClO不能单独存在，只存在溶液中。
氯水须现用现配，保存在_棕色瓶__中，置于冷暗处。
②强氧化性。
A．能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。
B．杀菌、消毒。
③弱酸性。酸性：H2CO3>HClO
NaClO溶液中通少量CO2，化学方程式为：
_2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO__。
(2)次氯酸盐
①“84”消毒液
②漂白粉的性质：
3．氯水的成分及性质
(1)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。
(2)氯水性质分析
基础小题自测
1．判断正误，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)氯气溶于水溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。( × )
(3)氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性。( × )
(4)1 mol氯气分别与铁和铝完全反应时转移的电子数均为3NA。( × )
(5)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性。( √ )
(6)漂白粉溶液中通入SO2的离子方程式为2ClO－＋SO2＋Ca2＋＋H2O===2HClO＋CaSO3↓。( × )
[提示] 向漂白粉溶液中通入SO2，生成的是CaSO4，而不是CaSO3。
(7)氯水放置数天后，pH将变小。( √ )
(8)用pH试纸测定氯水的pH。( × )
[提示] 氯水中的HClO具有漂白性，能将pH试纸氧化而褪色。不能用pH试纸测定其pH。
(9)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。( √ )
(10)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。( √ )
(11)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式：
ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO。( × )
(12)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。( × )
(13)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。( × )
(14)1 mol Cl2参加反应转移2 mol电子。( × )
[提示] 在Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O反应中1 mol Cl2参加反应转移1 mol电子。
2．(2021·西安模拟)下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( B )
A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡生成(H＋)
B．紫色石蕊试液，先变红，后褪色(Cl2)
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色(Cl2)
D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)
[提示] 新制氯水中含有Cl2、HClO和H2O 3种分子，H＋、Cl－、ClO－和OH－4种离子。将NaHCO3固体加入新制氯水，H＋与HCO反应生成CO2，A项不符合题意；将紫色石蕊试液加入新制氯水，H＋使石蕊试液变红，HClO使之褪色，B项符合题意；向FeCl2溶液中滴加氯水，Cl2将FeCl2氧化为FeCl3，C项不符合题意；滴加AgNO3溶液，Ag＋与Cl－反应得到AgCl白色沉淀，D项不符合题意。
3．深度思考：
(1)向新制氯水中加入碳酸钙粉末，能增加氯水中HClO的浓度吗？为什么？
_能；原因是氯水中存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入的CaCO3粉末会与HCl反应，从而使平衡右移，提高了HClO的浓度。__
(2)漂白粉长期露置于空气中，最终得到的物质是什么？写出反应的化学方程式。
_漂白粉露置于空气中发生的反应有：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，故漂白粉最终得到的物质是CaCl2。__
考点突破提升
微考点1 氯气的性质
典例1 下列说法错误的是( C )
A．液氯可以储存在钢瓶中
B．漂白粉可用于生活用水的消毒
C．用氯气处理水中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子
D．用MnO2和浓盐酸在加热时反应制取Cl2
[解析] 液氯就是液态的氯单质，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，但对Cu2＋、Hg2＋没有作用，可以加入硫化物生成硫化物沉淀来处理Cu2＋、Hg2＋，C错误；二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，故D正确。
[易错警示] (1)Cl2可使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性，而是HClO起漂白作用。Cl2可使湿润石蕊试纸先变红后褪色，原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红，HClO使变色后的石蕊褪色。
(2)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。
(3)ClO－不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即ClO－与I－、Fe2＋、S2－、SO不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。
〔对点集训1〕
某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法中正确的是( B )
A．该实验说明Cl2分子具有漂白性
B．该实验说明H＋扩散速度比HClO分子快
C．将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复为原来的颜色
D．若用久置的氯水进行实验，现象相同
[解析] 氯气本身无漂白性，只有生成HClO时才有漂白性，A项错误；H＋使pH试纸显红色，HClO能漂白pH试纸，由实验现象可知，B项正确；HClO是永久的不可恢复的漂白，C项错误；久置氯水中无HClO，D项错误。
萃取精华：
四“氯”辨析
微考点2 次氯酸和次氯酸盐性质及应用
典例2 (2021·经典习题汇编)下列说法正确的是_②③⑤__(填序号)。
①用pH试纸测试NaClO溶液的pH
②84消毒液的有效成分是NaClO
③漂白粉可用于生活用水的消毒
④氯化铵、次氯酸都属于强电解质
⑤漂白粉能漂白织物的原因是次氯酸盐具有氧化性
⑥漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3而变质
⑦根据较强酸可以制取较弱酸，次氯酸溶液无法制取盐酸
⑧漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体：SO2＋H2O＋ClO－===SO＋Cl－＋2H＋
[解析] NaClO溶液具有强氧化性，会使pH试纸褪色，故①错误。84消毒液的有效成分是NaClO，故②正确。漂白粉中含有次氯酸钙，具有强氧化性，可用于生活用水的消毒，故③正确。次氯酸是弱酸，在水中部分电离，是弱电解质，故④错误。次氯酸盐溶液具有强氧化性，可用于漂白织物，故⑤正确。漂白粉中的有效成分是Ca(ClO)2，变质原理为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑，故⑥错误。由2HClO2HCl＋O2↑，可知，由次氯酸反应得到盐酸可以实现，故⑦错误。因为二氧化硫为少量，所以产物中应有未反应完的ClO－，会与H＋结合成HClO，且生成的硫酸根离子与钙离子结合生成硫酸钙微溶物，因此离子方程式为Ca2＋＋3ClO－＋H2O＋SO2===CaSO4↓＋2HClO＋Cl－，故⑧错误。
〔对点集训2〕(2021·北京模拟)“84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白，下列实验现象的分析，不正确的是( B )
实
验
“84”消毒液＋石蕊
“84”消毒液＋石蕊
“84”消毒液＋石蕊
现
象
混合后溶液的pH＝9.9，短时间内未褪色，一段时间后蓝色褪去
混合后溶液pH＝5.0，蓝色迅速褪去，无气体产生
混合后溶液pH＝3.2，蓝色迅速褪去，并产生大量气体，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
A．对比实验①和②，②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO－＋H＋===HClO
B．实验③中产生的气体是Cl2，由HClO分解得到：2HClO===Cl2↑＋H2O
C．对比实验②和③，溶液的pH可能会影响ClO－的氧化性或Cl－的还原性
D．加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果，但需要调控合适的pH才能安全使用
[解析] “84”消毒液(有效成分为NaClO)中次氯酸根离子水解使溶液显碱性，水解生成的次氯酸具有漂白性，加入硫酸促进水解平衡正向进行，使得次氯酸浓度增大漂白速度加快，②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO－＋H＋===HClO，故A项正确，不符合题意；往③中“84”消毒液(有效成分为NaClO)中加入浓度较大的稀硫酸，混合后溶液pH＝3.2，蓝色迅速褪去，并产生大量气体，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明生成了氯气，“84”消毒液的主要成分为氯化钠和次氯酸钠，氯离子和次氯酸根离子在酸溶液中生成了氯气，故B项错误，符合题意；对比实验②和③酸溶液浓度大小会影响反应过程，溶液的pH可能会影响ClO－的氧化性或Cl－的还原性，故C项正确，不符合题意；加酸可提高“84”消毒液的漂白效果，但酸的浓度大时会生成有毒气体Cl2，需要调控合适的pH，才能安全使用，故D项正确，不符合题意。
萃取精华：
常见漂白物质分类
微考点3 氯水性质的多重性及应用
典例3 (2021·湖南张家界月考)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( B )
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。
〔对点集训3〕(1)(2021·经典习题选萃)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( A )
A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸
C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液
[解析] 在氯水中存在反应Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若反应使溶液c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强。向溶液中加入碳酸钙粉末，发生反应2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑，消耗HCl，使平衡正向移动，导致c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强，故A项正确；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，故B项错误；加入氯化钙溶液，不能发生反应，但溶液中的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，故C项错误；加入二氧化硫的水溶液，二氧化硫有还原性，与氯气反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，c(H＋)增大，使化学平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，故D项错误。
(2)(2021·山东滨州高三检测)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是( C )
A．NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)︰n(还原剂)＝1︰4
B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O
C．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D．等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强
[解析] A项，酸性条件下ClO发生歧化反应，生成Cl－和ClO2，可写出方程式：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰4，正确；B项，方程式符合歧化反应化合价的变化，正确；C项，ClO2易溶于水，显然不能用饱和食盐水除杂，错误；D项，等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多，正确。
萃取精华：
Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO平衡移动的应用
考点二 氯气的实验室制法及实验探究
核心知识梳理
1．Cl2的实验室制法
(1)实验装置
(2)实验原理及过程
①反应原理：用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化浓盐酸。如MnO2和浓盐酸反应的化学方程式为：_MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O__。浓盐酸表现的性质为_还原性__和_酸性__。
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H2SO4__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(离子方程式)：_Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O__。
⑥验满方法
a．将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即_变蓝__，则证明已集满。
b．将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸_先变红后褪色__，则证明已集满。
c．实验室制取Cl2时，常常根据氯气的_颜色__判断是否收集满。
(3)其它制备氯气的反应原理
①14HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑
②16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑
④4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑
其中，使用稀盐酸就可以发生反应①②④产生氯气；在需要浓盐酸的反应中，如不用浓盐酸，亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替，如：2NaCl＋MnO2＋3H2SO4(浓)2NaHSO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O。含氯气的尾气处理通常用NaOH溶液吸收。
特别提醒
(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。
(2)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挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度太小，吸收不完全。
2．工业制法
电解饱和食盐水，反应的化学方程式为
_2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑__。
3．Cl2性质探究的示例分析
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
浓硫酸
验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用
B
干燥红色布条
无明显变化
C
湿润红色布条
红色布条褪色
D
FeCl2溶液
溶液由浅绿
色变棕黄色
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应
E
淀粉KI溶液
溶液变蓝色
F
Mg或Na
产生白烟
G
NaOH溶液
吸收多余的氯气
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)100 mL 12 mol·L－1浓盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.6NA。( × )
(2)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1︰4。( × )
(3)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。( × )
(4)可用排饱和食盐水法收集Cl2。( √ )
(5)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2。( × )
(6)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：
MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O。( × )
(7)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。( √ )
[提示] Cl－对Cl2＋H2OHClO＋HCl的平衡起到抑制作用。
(8)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，导气管不能伸到液面以下，原因是防止倒吸。( × )
[提示] 吸收Cl2时，为了吸收充分，应将导气管伸到液面以下。
(9)一套完整的制气装置包括：发生装置→净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置。( √ )
2．(2021·试题调研)某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是( A )
A．该装置图中至少存在三处明显错误
B．该实验中收集氯气的方法不正确
C．如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D．含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 mol电子
[提示] B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥、纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D项，浓盐酸变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5 mol，转移的电子小于1 mol。
3．深度思考：
下图是KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
(1)A中发生反应的化学方程式：_2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O__。
(2)装置B、C、D的作用分别是
B_向上排空气收集氯气__；
C_安全瓶作用，防止D中的液体倒吸入B中__；
D_吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境__。
(3)含0.4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2共热，能否得到0.1 mol Cl2？为什么？
[提示] (3)不能。随着反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，不能再被MnO2氧化；同时由于盐酸具有挥发性，反应过程中HCl也会挥发。
考点突破提升
微考点1 氯气的制备与性质探究
典例1 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)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为_Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O__。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是_除去Cl2中的HCl__；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：_长颈漏斗中液面上升，形成水柱__。
(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_d__(填字母)。
a
b
c
d
Ⅰ
干燥的
有色布条
干燥的
有色布条
湿润的
有色布条
湿润的
有色布条
Ⅱ
碱石灰
硅胶
浓硫酸
无水氯化钙
Ⅲ
湿润的
有色布条
湿润的
有色布条
干燥的
有色布条
干燥的
有色布条
(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_棕黄__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_装置E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色__。
[解析] (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、氯气和水，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形管中应用固体干燥剂。
(4)当向装置D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为棕黄色，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2。
(5)打开活塞，将装置D中含Br2的少量溶液加入装置E中，发生反应：Br2＋2KI===2KBr＋I2，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡后静置，观察到的现象是装置E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色。
〔对点集训1〕(2021·河北衡水高三检测)实验室利用下面的装置制取并收集氯气，有关描述正确的是( D )
A．发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸
B．饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替
C．若用稀盐酸代替浓盐酸则不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强
D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满
[解析] 发生装置应先加入适量浓盐酸再加热，A不正确；饱和食盐水不能用饱和碳酸氢钠溶液代替，否则会引入杂质二氧化碳气体，B不正确；若用稀盐酸代替浓盐酸则不能制得氯气，说明浓盐酸的还原性较强，C不正确；氯气是黄绿色气体，可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满，D正确。
微考点2 氯气与其他含氯化合物制备的综合实验
典例2 (2021·湖北随州模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物，沸点为77 ℃，在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应，产生白雾和带有刺激性气味的气体。实验室合成SOCl2的原理为SO2＋Cl2＋SCl2===2SOCl2，部分装置如图所示。
回答下列问题：
(1)实验室制取SOCl2时，所选仪器的连接顺序是⑥→_⑫→⑪→⑨→⑩__→①②←_⑩←⑨←⑦__(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是_进水__(填“进水”或“出水”)口，冷凝管上连接干燥管的作用是_吸收逸出的Cl2、SO2，防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解__。
(3)本实验中制取Cl2的离子方程式为：_MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O__。SOCl2与水反应的化学方程式为：_SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl__。
(4)已知SCl2的沸点为50 ℃。实验结束后，将三颈烧瓶中的混合物分离开的实验操作名称是_蒸馏__。若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL(已转化为标准状况，且SO2足量)，最后得到纯净的SOCl2 6.76 g，则SOCl2的产率为_71%(或0.71)__(保留两位有效数字)。
(5)取少量三颈烧瓶中充分反应后的液体，加入足量NaOH溶液，振荡、静置得到无色溶液，检验溶液中存在Cl－的方法是
_取少量溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，静置，取上层清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中存在Cl－__。
[解析] (1)由题中给出的部分仪器的连接顺序可知，①中通入的是纯净干燥的Cl2，故将⑥导出的Cl2先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶；②中通入的是干燥的SO2，利用⑦所在的装置制取二氧化硫，然后用浓硫酸干燥。
(2)应从冷凝管的下口进水，上口出水；由题意可知，冷凝管上连接干燥管的作用是吸收逸出的Cl2、SO2，同时防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解。
(3)本实验中可利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气；由SOCl2遇水剧烈反应，产生白雾和带有刺激性气味的气体可知，SOCl2与水反应得到SO2和HCl。
(4)可用蒸馏的方法将三颈烧瓶中的混合物分离开：由Cl2～2SOCl2可知，理论上得到SOCl2的质量为 g＝9.52 g，则SOCl2的产率为×100%≈71%。
(5)检验Cl－时要排除SO的干扰，故操作方法为取少量溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，静置，取上层清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中存在Cl－。
〔对点集训2〕(1)(2021·河南许昌模拟)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。已知：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O，向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
下列有关说法正确的是( D )
A．a处变蓝、b处变棕红说明氧化性：Cl2>Br2>I2
B．c处先变红、后褪色说明Cl2与H2O反应生成HCl
C．d处立即褪色说明Cl2与H2O反应生成HClO
D．e处变红说明Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋
[解析] Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，从而使a处变蓝、b处变棕红色，该现象可证明氧化性：Cl2>I2、Cl2>Br2，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，故A项错误；氯气与水反应Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，H＋使试纸变红，HClO具有漂白性，可使试纸褪色，则c处先变红后褪色，能证明氯气与水反应生成了酸性物质和漂白性物质，故B项错误；Cl2和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，消耗了氢氧化钠，因此d处红色褪去，不能证明生成的物质是HClO，故C项错误；Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，试纸变为红色，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，证明Cl2与Fe2＋反应生成Fe3＋，故D项正确。
(2)(2020·课标Ⅱ·26)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
①氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许_Na＋__离子通过，氯气的逸出口是_a__(填标号)。
②次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)＝，X为HClO或ClO－]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数Ka值为_10－7.5__。
③Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为
_2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O__。
④ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为_1.25__mol；产生“气泡”的化学方程式为_NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O__。
⑤“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是_ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O__(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为_203__kg(保留整数)。
[解析] ①阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2从a口逸出；阳极室排出淡盐水，故Na＋透过离子膜进入阴极室。②Ka(HClO)＝，由图(b)可知c(HClO)＝c(ClO－)时，溶液pH＝7.5，故Ka(HClO)＝10－7.5。③HgO与Cl2的反应为歧化反应，Cl2既是氧化剂又是还原剂，汞元素与氧元素化合价不变，故HgO与Cl2反应生成Cl2O的同时还生成HgCl2，依据得失电子守恒可知，生成HgCl2与Cl2O的物质的量之比为1︰1。④由题意可知NaClO2生成ClO2的反应为歧化反应，故NaO2O2Na，依据得失电子守恒可得，生成ClO2与NaCl的物质的量之比为4︰1，依据氯原子守恒可得，NaClO2与ClO2的物质的量之比为5︰4，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为1.25 mol；ClO2易溶于水，故“气泡”的成分只能是CO2，NaHSO4与NaHCO3反应生成Na2SO4、H2O和CO2。⑤酸性条件下ClO－与Cl－可发生氧化还原反应生成Cl2和H2O；设反应前NaOH溶液的质量为a kg，消耗氯气的质量为x kg，则x＋a＝1 000；反应消耗NaOH的质量为(0.3a－1 000×1%)kg＝(0.3a－10)kg，由化学方程式Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O可知：＝，与x＋a＝1 000联立可求出x≈203。
考点三 卤族元素 海水资源的开发利用
核心知识梳理
1．卤族元素
(1)卤素单质化学性质的相似性。
①都能与大多数金属反应：
2Fe＋3Br2_2FeBr3__
Fe＋I2_FeI2__(注意Fe元素的价态差异)
②都能与H2反应：H2＋X2===_2HX__
③与水反应：X2＋H2O_HX＋HXO__(F2除外)
④与碱液(如NaOH溶液)反应：
X2＋2NaOH===_NaX＋NaXO＋H2O__(F2除外)
[微点拨] F2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)卤素单质性质的递变性
颜色
F2 Cl2 Br2 I2
浅黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色
――――――――――――――――――→
颜色_逐渐加深__
熔、沸点
逐渐_升高__
密度
水溶性
逐渐_减小__
氧化性
与氢气化合或与水反应由易到难
――――――――――――――――――――――――――――――――→
氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序是_Cl2>Br2>I2__
还原
性(X－)
阴离子还原性由强到弱顺序是_I－>Br－>Cl－__
①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子
方程式为_2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2__
②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子
方程式为_2I－＋Br2===2Br－＋I2__
(3)卤素单质的特殊性
卤素单质及其化合物除了具有共性外，都有其特殊性质。
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
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；在HX中沸点最高(由于分子间存在氢键)
溴
①Br2是_深红棕__色液体，易_挥发__且有毒，是常温下唯一呈液态的非金属单质。
②Br2易溶于有机溶剂
③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用_橡胶__塞
碘
①I2遇淀粉变_蓝__色
②I2加热时易_升华__
③I2易溶于有机溶剂，Br2和I2都可被某些有机溶剂(如CCl4、苯)萃取
④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大
⑤I2易与Na2S2O3溶液反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O，可通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量
(4)卤素离子的检验方法
①AgNO3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－。
特别提醒
(1)卤族元素单质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NaX溶液中的水发生反应。
(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。
2．海水资源的开发利用
(1)氯的提取——氯碱工业。
化学方程式为_2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑__。
(2)海水提取溴。
①流程：
②发生反应的离子方程式：
_Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2__
_Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－__
(3)海带中提取碘。
①流程：
发生反应的离子方程式：_Cl2＋2I－===I2＋2Cl－__。
②主要的物理原理：单质碘用_CCl4__或苯萃取，分液后用蒸馏法将碘与有机溶剂分开。
基础小题自测
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Br2、I2在有机溶剂中的溶解度大于其在水中的溶解度，利用此性质可以用四氯化碳将Br2、I2从其水溶液中萃取出来。( √ )
(2)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应。( × )
(3)海水提取溴和碘既涉及物理过程又涉及化学过程。( √ )
(4)碘的CCl4溶液可以采用蒸馏法分离。( √ )
(5)NaCl溶液中Mg2＋、SO可依次加入NaOH、Ba(NO3)2，除去Mg2＋和SO。( × )
(6)砹(At)是卤族元素中位于碘下面的元素，则At2容易与H2化合，且生成的砹化氢很稳定不易分解。( × )
(7)F无正价，非金属性最强，F－的还原性最强。( × )
(8)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3。( × )
(9)用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别Br2(g)和NO2。( × )
(10)用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI。( √ )
(11)碘酒是指单质碘的乙醇溶液。( √ )
(12)实验室保存液溴时要加少量水进行水封，不用橡胶塞。( √ )
(13)向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡，静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有I－。( √ )
(14)碘水中通入SO2，反应的离子方程式为SO2＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。( × )
(15)双氧水中加入稀H2SO4和KI溶液的离子方程式为H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O。( √ )
(16)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3。( × )
(17)用溴水、淀粉KI溶液比较Br2与I2的氧化性强弱，所需仪器是试管、胶头滴管。( √ )
(18)为验证Br2的氧化性强于I2，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。( √ )
2．(2021·河南南阳月考)利用海水提取溴和镁的过程如下，下列说法不正确的是( A )
A．工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去
B．工业上常利用电解熔融MgCl2冶炼金属镁
C．富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质
D．若提取1 mol Br2，至少需要标准状况下44.8 L的Cl2
3．深度思考：
(1)下列哪些事实或实验能说明氧化性Cl2>Br2>I2？_①②④__(填序号)。
①氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI－淀粉溶液中，溶液变蓝
②H2和Cl2的混合气体在光照条件下发生爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难
③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低
④HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差
⑤Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小
(2)检验Cl－时加入稀HNO3的作用是什么？能否用稀硫酸代替？
_排除HCO、CO等离子的干扰；不能用稀硫酸代替，因为Ag2SO4微溶于水。__
(3)KI－淀粉试纸常用于检验哪些物质？
_检验强氧化性物质，如Cl2、Br2、O3、FeCl3溶液等。__
[提示] (1)在水中的溶解度属于物理性质，与单质的氧化性无关。
考点突破提升
微考点1 卤族元素的性质及卤离子检验
典例1 (2021·河北衡水模拟)某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( B )
A．E处棉花球变成橙色，说明Cl2的氧化性比Br2强
B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强
C．E处发生反应的离子方程式为：
Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为：
2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
[解析] E处发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则E处棉花球变成橙色，说明Cl2的氧化性比Br2强，A、C正确；F处可能发生反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，也可能发生反应Br2＋2I－===2Br－＋I2，F处棉花球变蓝色只能说明有碘单质生成，由于氯气的干扰，所以不能说明Br2的氧化性比I2强，B错误；G为尾气处理装置，装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O，D正确。
〔对点集训1〕(1)(2021·山东滨州高三检测)鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是( C )
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl4、淀粉溶液
A．①②④ B．②③⑥
C．②④⑤ D．④⑤⑥
[解析] 将②中试剂加入NaCl溶液中，最终下层为黄绿色，将②中试剂加入NaBr溶液中，最终下层为橙红色，将②中试剂加入NaI溶液中，最终下层为紫红色；加入⑤中试剂与加入②中试剂均产生分层现象且颜色都不同，可鉴别；④中试剂分别加入NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液分别得到不同颜色的沉淀。
(2)(2021·经典习题选粹)已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有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( A )
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
[解析] 由①处产生的Cl2通过②时发生反应Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，通过③时发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉显蓝色，通过④时发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2为黄绿色，Br2为橙色，淀粉遇I2变蓝，Cl2遇碱产生NaCl、NaClO，可知应选A。
萃取精华：
Cl2、Br2、I2溶于各溶剂后的颜色
溶质
Cl2
Br2
I2
溶剂
水
CCl4
水
CCl4
水
CCl4
溶液颜色
黄绿色
黄绿色
橙色
橙红色
棕褐色
紫红色
三种物质在其他有机溶剂(如汽油、苯等)中的颜色与在CCl4中的颜色差别不大，而且由于浓度不同，各物质在同一溶剂中的颜色也有差异。
微考点2 海水资源的综合利用
典例2 (1)欲从含Br－的废液中提取溴单质，需经过一系列操作，实验装置及物质的性质如下：
Br2
CCl4
正十二烷
密度/g·cm－3
3.12
1.59
0.753
沸点/℃
58.76
76.8
215～217
下列说法中正确的是( D )
A．可用装置甲氧化废液中的Br－
B．装置乙中选用正十二烷而不用CCl4是因为正十二烷的密度更小
C．用装置丙进行蒸馏，先收集正十二烷再收集Br2
D．用装置丁贮存液溴
[解析] 装置甲通入的氯气会将液体排入氢氧化钠溶液中，不能用装置甲氧化废液中的Br－，故A错误；装置乙中选用正十二烷而不用CCl4，是因为正十二烷的沸点高，便于使用蒸馏法分离溶于正十二烷中的溴，故B错误；用装置丙进行蒸馏，Br2的沸点比正十二烷低，所以先收集到的是Br2，故C错误；液溴密度比水大，可以用水液封，故D正确。
(2)(2021·天津高三检测)海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。如图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：
①由海水晒制的粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为(写化学式)：
_BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(NaOH和Na2CO3顺序可调换)__。
②ⅰ电解饱和食盐水的化学方程式为_2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH__。
ⅱ制取MgCl2的过程中涉及反应：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，该反应要在HCl气氛中进行，原因是_防止MgCl2水解__。
③苦卤中通入Cl2置换出Br2，吹出后用SO2吸收，写出用SO2吸收时发生反应的离子方程式：_Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SO__，由此判断Cl2、Br2、SO2的氧化性由强到弱的顺序为_Cl2>Br2>SO2__。
④也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，生成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出，该反应的离子方程式是：_3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑__；最后再用H2SO4处理得到Br2，之后加入CCl4进行Br2的萃取，最终用_蒸馏__方法得到单质Br2。
[解析] ①SO、Ca2＋、Mg2＋分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀，再通过过滤除去，Na2CO3溶液能除去Ca2＋和过量的Ba2＋，盐酸能除去过量的CO和OH－，所以应先加BaCl2溶液再加NaOH溶液和Na2CO3溶液，最后加入盐酸，所以正确的顺序为BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl(NaOH和Na2CO3顺序可调换)。②ⅰ电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH。ⅱ氯化镁遇水易发生水解，为抑制其水解，氯化镁晶体应在氯化氢气流中脱水。③苦卤中通入Cl2已经置换出Br2，吹出后用SO2吸收Br2，使Br2转化为Br－，再用Cl2置换是为了富集溴元素，第一次吹出的Br2浓度太低，用SO2吸收主要起到富集溴的作用；在自发进行的氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，根据Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－可知氧化性：Cl2>Br2，根据SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr可知氧化性：Br2>SO2，所以氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>SO2。④吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，生成溴化钠和溴酸钠，同时有CO2放出，反应的离子方程式为3Br2＋3CO===5Br－＋BrO＋3CO2↑，最后再用H2SO4处理得到Br2，加入CCl4进行Br2的萃取，最后通过蒸馏操作分离得到溴单质。
萃取精华：
从海水中提取物质的思路
海水中提取溴和碘的反应都是将其－1价离子氧化成单质。涉及工业实际，最主要的问题是如何将大量海水中分布的元素富集起来。溴的制取一般是氧化→吹出→吸收→再氧化的路线，碘一般是由海带提取，主要过程是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示：
〔对点集训2〕(1)(2021·湖北武汉武昌区调研)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( B )
A．用装置甲灼烧碎海带
B．用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C．用装置丙制备用于氧化浸泡液中I－的Cl2
D．用装置丁吸收氧化浸泡液中I－后的Cl2尾气
[解析] 灼烧碎海带应在坩埚中进行，A项错误；海带灰的浸泡液用过滤法分离获得含I－的溶液，B项正确；MnO2与浓盐酸常温下不反应，MnO2与浓盐酸反应制Cl2需要加热，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，C项错误；Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小，不能用饱和NaCl溶液吸收Cl2，应用NaOH溶液吸收Cl2，D项错误。
(2)(2021·山东潍坊高三检测)用灼烧法证明海带中含有碘元素，各步骤选用的实验用品不必都用到的是( C )
实验步骤
实验用品
A
步骤1：将海带灼烧灰化
B
步骤2：将海带灰溶解、过滤
C
步骤3：氧化滤液中的I－
D
步骤4：检验碘元素
[解析] 氧化滤液中的I－不必使用容量瓶，故选C。
本讲要点速记：
1．特殊的颜色和状态：
Cl2——黄绿色气体
Br2——深红棕色液体
I2——紫黑色固体
2．特殊的成分：
新制氯水中含三分子(Cl2、HClO、H2O)、四离子(Cl－、ClO－、H＋、OH－)。熟记氯水的四个性质：氧化性、酸性、漂白性和不稳定性。
3．区分两个漂白粉原理
(1)漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3。
(2)失效原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3；
2HClO2HCl＋O2↑。
4．氯气制备把握三个方面
(1)制取原理：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)除杂试剂：饱和食盐水、浓硫酸。
(3)尾气吸收原理：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
5．熟记碘提取反应的离子方程式
(1)Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
(2)H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
6．熟记溴提取反应的离子方程式
(1)第一次被氧化Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(2)被还原：SO2＋Br2＋H2O===2Br－＋SO＋2H＋
(3)第二次被氧化Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
7．X－(卤素离子)的检验：
(1)沉淀法：加硝酸、硝酸银，产生沉淀的颜色为白色、淡黄色、黄色，则离子分别为Cl－、Br－、I－。
(2)置换萃取法：滴加氯水后，再滴加CCl4，若下层变为橙红色、紫红色，则离子分别为Br－、I－。
(3)置换淀粉法：滴加氯水后，再滴加淀粉溶液，若变蓝色，则离子为I－。
8．海水资源的开发利用：
(1)氯碱工业。
(2)海水提溴。
(3)海带中提碘。
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