备战2027高考化学一轮复习【高频考点】第10讲　氯及其化合物　卤素 课件

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考点1　氯气及含氯化合物
1. 氯原子与氯离子的结构示意图
2. 氯气分子的电子式和结构式电子式：__________________，结构式：____________，是_________(填“极性”或“非极性”)分子，属于______晶体。
氯气是具有刺激性气味的黄绿色有毒气体，密度比空气大，常温常压下，1体积水能溶解约2体积Cl2。
1. 氯气的氧化性(1) 与金属反应
(3) 与P反应(4) 与还原性物质反应(完成化学或离子方程式)Cl2＋___NaBr===____________；Cl2＋___KI===__________(检验Cl2：Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)；Cl2＋___Fe2＋===_______________；Cl2＋SO2＋________===__________________________________；Cl2＋H2S===_________________________________(氧化性：Cl2＞S)Cl2＋H2O2===_______________________________；___Cl2＋___NH3===______________(检验输氯管道是否发生泄漏)。
2HCl＋S↓(或2H＋＋2Cl－＋S↓)
2HCl＋O2(或2H＋＋2Cl－＋O2)
2. 氯气的歧化反应(Cl2既显氧化性又显还原性)(1) 与水反应化学方程式：___________________________；离子方程式：_____________________________。(2) 与碱反应① 与NaOH反应(写化学方程式，下同)：____________________________________(吸收尾气或制漂白液)。② 与Ca(OH)2反应：___________________________________________(工业制漂白粉或漂粉精)。
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
(1) 次氯酸(HClO，结构式为____________，电子式为_________________)② HClO具有较强氧化性：作杀菌消毒剂、漂白剂。干燥的氯气不具有漂白性。③ HClO是弱酸，酸性比碳酸___(填“强”或“弱”)。(2) NaClO① NaClO(ClO－)具有强氧化性，能杀菌消毒，可以漂白棉、麻、纸张等。② “84”消毒液(有效成分是NaClO)与洁厕灵(有效成分是HCl)混合立即会产生氯气，其离子方程式：_________________________________。
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
(3) 漂白粉① 工业上制取漂白粉的原料是氯气与_________。② 漂白粉的漂白原理(写化学方程式)：_________________________________________。③ 漂白粉露置于空气中发生反应的化学方程式为__________________________ __________________、________________________。漂白粉需要密封保存。
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===
2HClO＋CaCO3↓
1. 实验室制法(1) 实验装置图
(2) 实验原理：________________________________________(写化学方程式)。 (3) 净化方法：先用____________除去HCl，再用_________除去水蒸气。(4) 收集方法：______排空气法或排饱和食盐水法。(5) 验满方法① 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，若观察到试纸变蓝，证明已收集满。② 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，若观察到试纸先变红后褪色，证明已集满。
(6) 尾气吸收：用________________________溶液吸收氯气。(7) 注意事项① 反应物盐酸必须用浓盐酸；发生装置中须有加热措施。② 随着反应进行，浓盐酸将逐渐变稀，MnO2与稀盐酸不反应，HCl不可能完全反应。
氢氧化钠(答案合理即可)
实验室制取氯气的其他方法：
(1) KMnO4与浓盐酸反应制氯气① 原理：___________________________________________________。(写离子方程式)。② 发生装置如图所示。不需要加热措施。
(2) K2Cr2O7与浓盐酸反应制氯气离子方程式：_______________________________________________。(3) KClO3与浓盐酸反应制氯气化学方程式：___________________________________________。
KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
2. Cl2的工业制法电解饱和食盐水：_______________________________________________(写化学方程式)。3. 粗盐的精制其中，① 依次加NaOH、BaCl2、Na2CO3或依次加_________________________或依次加_____________________________；② 过滤后，在溶液中滴入盐酸，调节溶液的pH＝7。
BaCl2、NaOH、Na2CO3
BaCl2、Na2CO3、NaOH
制漂白粉、消毒、制盐酸、农药、氯仿等。
消毒剂有效氯含量的计算“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义为每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。例：求NaClO2的有效氯含量。
例1　(2025·江苏各地模拟重组)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)A. Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸B. HClO呈弱酸性，可用于漂白纸张C. ClO2具有强氧化性，可用作自来水消毒D. NaClO水溶液呈碱性，可用于杀菌消毒
【解析】 Cl2与H2点燃时生成HCl，HCl溶于水得到盐酸，A错误；HClO具有强氧化性，可用于漂白纸张，B错误；NaClO具有强氧化性，NaClO溶液可用于杀菌消毒，D错误。
例2　(2025·扬州中学)在给定条件下，下列物质间所示的转化可以实现的是(　　)
【解析】 Cl2和H2SO3反应生成H2SO4和HCl，B错误；向FeI2溶液中通入少量Cl2，只有I－被氧化，C错误；HClO4的酸性强于碳酸，NaClO4溶液与CO2不反应， D错误。
例3　(2025·前黄中学)下列化学反应表示正确的是(　　)C. 氨气检验Cl2泄露的化学方程式：3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4ClD. Cl2处理含氰碱性废水的离子方程式：5Cl2＋2CN－＋4H2O===10Cl－＋N2＋2CO2＋8H＋
例4　为探究新制氯水的性质，某学生做了如下实验：下列说法正确的是(　　)A. 实验①中发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===2ClO－＋H2OB. 实验②中存在反应：CaCO3＋2HClO===Ca(ClO)2＋CO2↑＋H2OC. 实验③说明非金属性：Cl>SD. 实验④反应后的溶液中存在大量的离子为Fe2＋、Fe3＋、Cl－、ClO－
【解析】 实验①中发生反应为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O，A错误；HClO酸性弱于H2CO3，该反应不能发生，B错误；Cl2＋Na2S===S↓＋2NaCl，氧化性：Cl2>S，C正确；2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，实验④反应后的溶液中存在大量的 　Fe3＋、Cl－，D错误。
例5　(2025·南京、盐城一模)实验室制取少量氯水并测量其pH。下列相关原理、装置及操作不正确的是(　　)A. 制取Cl2　　　B. 制取氯水　　　C. 吸收Cl2　　　D. 测量氯水的pH
【解析】 氯水中的次氯酸具有漂白性，故不能用pH试纸测氯水的pH，D错误。
例6　探究NaClO溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是(　　)
【解析】 观察钠元素的焰色不用透过蓝色钴玻璃，A错误；NaClO具有漂白性，能使pH试纸褪色，C错误；NaClO溶液与FeCl2充分反应后的还原产物为Cl－，而FeCl2会引入Cl－，干扰还原产物的检验，D错误。
例7　(2025·盐城五校联考)二氧化氯(ClO2)、亚氯酸钠(NaClO2)是两种新型水处理剂。已知纯ClO2易分解爆炸，高于60 ℃时NaClO2易分解。一种制备亚氯酸钠晶体的工艺流程如下：
(1) “ClO2发生器”中发生反应的化学方程式为____________________________ __________，混合气中空气的作用是________________________。(2) 下列关于ClO2、NaClO2的说法正确的是______(填字母)。A. 用于工业和饮用水处理过程中，宜用廉价的Cl2代替ClO2B. 工业上将ClO2转化为NaClO2，更便于储存与运输C. 饮用水中残留的少量ClO2，可加入适量FeSO4溶液去除(3) “吸收塔”中发生反应的离子方程式为________________________________ ____________，氧化产物为______。(4) “吸收塔”中要严格控制温度低于20 ℃，目的是_________________。(5) 每生成1 ml NaClO2，理论上需消耗标准状态下SO2的体积约为_______ L。
2NaClO3＋SO2===Na2SO4＋
稀释ClO2，防止爆炸
【解析】 (1) 纯ClO2易分解爆炸，空气的作用是稀释ClO2，防止爆炸。(2) ClO2比氯气具有更高的消毒效率，效果更好，A错误；ClO2易分解爆炸，将ClO2转化为NaClO2，便于储存与运输，B正确；ClO2具有氧化性，残留的少量ClO2，可加入适量FeSO4溶液除去，C正确。(5) 根据得失电子相等可得n(NaClO2)＝2n(SO2)，n(SO2)＝0.5 ml，0.5 ml SO2标准状态下的体积为11.2 L。
卤素的歧化反应与归中反应及其应用1. 碱性歧化价态变化规律为“中间价―→高价＋低价”。(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
3. 应用(1) 从海水中提取溴提取溴涉及的步骤和相关反应：① 氧化：向母液中通入Cl2，将Br－氧化为Br2(Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－)。② 吹出：利用溴的______性，通入热空气或水蒸气，吹出溴蒸气。③ 吸收：3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑。④ 制粗溴：_________________________________________(写离子方程式)。⑤ 精制：粗溴精制后得到高纯度溴。
(2) 从海带中提取碘
[易错提醒]① 从I2的CCl4溶液中分离出I2，采用蒸馏法分离不合理，因为I2易与CCl4形成共沸物，且I2易升华，会导致碘损失。② 海带要放在坩埚中灼烧，不可用烧杯或蒸发皿灼烧。
1. 卤素单质的物理性质
2. 卤素单质的化学性质(1) 与H2反应F2、Cl2、Br2、I2与氢气反应越来越困难，稳定性：HF___HCl___HBr___HI(填“＞”或“＜”，下同)，说明非金属性：F___Cl___Br___I。(2) 与水反应特例：2F2＋2H2O===4HF＋O2
(3) 与碱反应(写离子方程式)① 常温下，Cl2与NaOH溶液反应：___________________________________。加热的条件下，Cl2与NaOH浓溶液反应：__________________________________________。② Br2、I2与NaOH溶液反应：_______________________________________、_________________________________。③ Br2与碳酸钠溶液反应：________________________________________。
Cl2＋2OH－=== Cl－＋ClO－＋H2O
(4) 与Fe反应(5) 与SO2、H2O反应X2＋SO2＋2H2O===2HX＋H2SO4(X＝Cl、Br、I)
(1) Cl2能置换出Br2(Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2)，同理，Br2也能置换出I2(Br2＋2I－===2Br－＋I2)，可证明氧化性：Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性：Cl－I2C. 紫色石蕊试液先变红后褪色，说明氯气具有酸性和强氧化性D. 可用饱和食盐水代替NaOH溶液吸收多余的氯气
【解析】 Cl2和NaI反应生成I2，Cl2和NaBr反应生成Br2，说明氧化性：Cl2>I2、Cl2>Br2，但不能说明Br2的氧化性大于I2，B错误；Cl2与水反应生成HCl和HClO，酸使紫色石蕊试液变红，HClO使红色溶液褪色，说明氯水具有酸性和强氧化性，C错误；饱和食盐水不能吸收氯气，D错误。
4. 一种海水提溴的部分工艺流程如图所示：
下列说法错误的是(　　)A. “氧化”和“转化”工序中Cl2的主要作用相同B. 水相Ⅰ和水相Ⅱ中均含有H＋和Cl－C. “洗脱”工序可完成R3NCl的再生D. 保存液溴时加适量水的主要作用是防止溴单质被氧化
【解析】 “氧化”和“转化”工序中Cl2的主要作用均为氧化Br－，A正确；“氧化”时Cl2与Br－反应生成Br2和Cl－，同时氯气与水反应生成的HCl进入水相Ⅰ；“还原”时SO2与R3N[ClBr2]反应生成H2SO4、HBr、R3NCl，R3NCl与HBr反应生成HCl和R3NBr，故水相Ⅰ和水相Ⅱ中均含有H＋和Cl－，B正确；用盐酸“洗脱”R3NBr生成HBr同时生成R3NCl，可完成R3NCl的再生，C正确；保存液溴时加适量水的主要作用是防止Br2挥发，D错误。
练习1　氯气的性质及其实验室制备
1. (2025·南通检测)NaClO是家用消毒液的有效成分，这是利用了NaClO的(　　)A. 碱性 B. 强氧化性C. 还原性 D. 受热后不稳定性
【解析】 NaClO用于杀菌消毒利用的是NaClO的强氧化性，B正确。
2. (2025·江苏各地模拟重组)下列物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)A. Cl2易液化，可用作生产漂白液B. 盐酸有强酸性，可用于除去铁锈C. ClO2气体呈黄绿色，可用作自来水消毒剂D. 氯水呈酸性，可用作自来水的消毒剂
【解析】 Cl2可与NaOH溶液反应生产漂白液，A错误；盐酸有强酸性，能与氧化铁反应生成氯化铁和水，可用于除去铁锈，B正确；ClO2具有强氧化性，可用作自来水消毒剂，C错误；氯水具有氧化性，可用作自来水的消毒剂，D错误。
3. 在指定条件下，下列含氯物质间转化不能实现的是(　　)
【解析】 ClO－具有氧化性,向含有ClO－的溶液中通入具有还原性的SO2,ClO－被还原为Cl－，D错误。
4. (2025·江苏各地模拟重组)下列化学反应表示错误的是(　　)
【解析】 该离子方程式中得失电子不等、原子不守恒，D错误。
5. (2024·广东卷)1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是(　　)A. 制备Cl2　　B. 净化、干燥Cl2　　C. 收集Cl2　　D. 验证Cl2的氧化性
【解析】 MnO2与浓盐酸制Cl2需加热，A错误。
6. (2025·扬大附中)下列有关化学反应的叙述正确的是(　　)A. 工业用氯气和石灰水制取漂白粉B. MnO2和稀盐酸反应制取Cl2C. Fe在少量Cl2中燃烧生成FeCl2D. 一旦发现氯气泄漏，可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻自救
【解析】 工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉，而不是石灰水，A错误；MnO2和浓盐酸共热生成Cl2，B错误；Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，与Cl2用量无关，C错误；肥皂水显碱性，能吸收Cl2，D正确。
7. (2024·浙江1月卷)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液。下列说法不正确的是(　　)A. 漂白液的有效成分是NaClOB. ClO－水解生成HClO使漂白液呈酸性C. 通入CO2后的漂白液消毒能力增强D. NaClO溶液比HClO溶液稳定
【解析】 漂白液的主要成分是NaClO和NaCl，有效成分是NaClO，A正确；ClO－水解生成HClO和OH－，漂白液呈碱性，B错误；NaClO＋CO2＋H2O=== NaHCO3＋HClO，通入CO2后，漂白液消毒能力增强，C正确；次氯酸不稳定，次氯酸盐稳定，D正确。
8. 实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO。下列说法正确的是(　　)A. 装置Ⅰ中可将KMnO4换成MnO2B. 装置Ⅱ洗气瓶中用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中的少量HClD. 装置Ⅴ锥形瓶中用澄清石灰水吸收尾气
【解析】 MnO2与浓盐酸制备Cl2需要加热，装置Ⅰ没有加热装置，不能用MnO2代替KMnO4，A错误；常用饱和食盐水除去Cl2中HCl，B错误；Cl2与KOH溶液加热条件下发生歧化反应生成KCl和KClO3，C正确；Ca(OH)2微溶于水，不能完全吸收Cl2，可用NaOH溶液吸收尾气Cl2，D错误。
9. 在探究新制饱和氯水成分的实验中，根据现象得出的结论错误的是(　　)A. 氯水的颜色呈浅绿色，说明氯水中含有Cl2B. 向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－C. 向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋D. 向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO
【解析】 氯水中的Cl2和HClO均能将Fe2＋氧化成Fe3＋，故滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，不能说明氯水中含有HClO，D错误。
10. 利用NaClO氧化尿素制备N2H4·H2O(水合肼)，同时可得到Na2SO3的流程如下所示。已知：NaClO能将N2H4·H2O氧化生成N2；0.1 ml/L Na2SO3溶液的pH约为9.5。
下列说法错误的是(　　)A. 步骤Ⅰ反应时,若产物中n(NaClO)∶n(NaClO3)＝5∶1，则n(NaCl)∶n(NaClO)＝2∶1C. 步骤Ⅱ的加料方式：在搅拌下将尿素缓慢加入NaClO碱性溶液中D. 步骤Ⅳ的反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收SO2
11. 室温下，探究0.1 ml/L KClO溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是(　　)
【解析】焰色试验能检出溶液中有K＋，但不能确定Cl－，且KClO和KCl中均有K＋，A错误；向淀粉碘化钾试纸上滴加几滴KClO溶液，试纸变为蓝色，说明ClO－有氧化性，B正确；未指明溶液为等浓度，无法比较，C错误；未指明所取稀盐酸和浓盐酸为等体积，无法比较，D错误。
12. (2020·江苏卷)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。(1) NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式为________________________________；用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用，若在空气中暴露时间过长且见光，将会导致消毒作用减弱，其原因是___________________________________________________________。
Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO，HClO见光分解
(2) 二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为准确称取1.120 0 g样品，用容量瓶配成250.0 mL溶液；取25.00 mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5 min；用0.100 0 ml/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂，继续滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
② 若在检测中加入稀硫酸的量过少，将导致样品的有效氯测定值______(填“偏高”或“偏低”)。
【解析】 (1) 低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中，发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。H2CO3的酸性强于HClO，在空气中暴露时，NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO，HClO见光分解生成HCl和O2，导致消毒作用减弱。(2) ②由检测原理可知，检测时加入稀硫酸过少，反应生成的HClO减少，HClO转化生成的I2减少，用Na2S2O3标准溶液滴定时，消耗标准溶液的体积偏小，样品的有效氯测定值会偏低。
练习2　含氯化合物之间的转化
1. (2025·江苏各地模拟重组)下列化学反应表示正确的是(　　)
【解析】 电解池中阳极发生失电子的氧化反应，A错误；惰性电极电解氯化镁溶液生成Mg(OH)2沉淀、H2和Cl2，C错误；HCl是强酸，应拆成离子，D错误。
2. (2025·江苏各地模拟重组)下列化学反应表示正确的是(　　)A. 将K37ClO3与浓盐酸反应制备ClO2：D. NCl3(N元素为－3价)水解的化学方程式：NCl3＋2H2O===HNO2＋3HCl
【解析】 K37ClO3中的37Cl应转移到ClO2中，A错误；H2C2O4是弱酸，离子方程式中不能拆开，B错误；NCl3水解生成NH3和HClO，D错误。
3. 已知反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。下列说法错误的是(　　)A. 氧化性：NaClO3> Cl2B. 当反应中有2 ml e－转移时，被氧化的HCl为4 mlC. 氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2D. 产物ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌
【解析】 NaClO3是氧化剂，Cl2是氧化产物，氧化性：NaClO3>Cl2，A正确；反应中有2 ml e－转移时，被氧化的HCl为2 ml，B错误；Cl2是氧化产物、ClO2是还原产物，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2，C正确；ClO2和Cl2都具有强氧化性，可以用于自来水消毒杀菌，D正确。
4. 由ClO2制备漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的步骤如下：步骤一：将SO2气体通入NaClO3和H2SO4的混合溶液制得ClO2。步骤二：将ClO2气体通入NaOH和H2O2的混合溶液制得产品NaClO2。下列说法错误的是(　　)A. 将ClO2制成NaClO2固体，便于储存和运输B. 步骤一参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1C. 步骤二发生的反应中H2O2作氧化剂
5. (2025·扬州中学)实验小组同学制备KClO3并探究其性质，过程如下：下列说法不正确的是(　　)A. 可用饱和NaCl溶液净化氯气C. 推测若取少量无色溶液a于试管中，滴加稀H2SO4后，溶液仍为无色D. 上述实验说明碱性条件下氧化性：Cl2＞KClO3，酸性条件下氧化性：Cl2＜KClO3
6. (2025·宿迁期中)以Cl2、NaOH、CO(NH2)2(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：已知：① Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O是放热反应。② N2H4·H2O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。(1) 步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为__________________________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是_______________。
(2) 步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_____________________；使用冷凝管的目的是__________________。
① 边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为__________________________________________。② 请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。
测量溶液的pH，若pH约为4，停止通SO2
边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液，测量溶液pH，pH约为10时，停止滴加NaOH溶液，加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34 ℃条件下趁热过滤
7. ClO2是一种安全稳定、高效低毒的广谱型消毒剂，它易溶于水、难溶于有机溶剂，高浓度的ClO2气体易爆炸。常见制备ClO2的方法如下：Ⅰ. 利用NaClO2与纯净的Cl2反应可制得ClO2和NaCl，实验装置如图1所示(夹持装置略)。
　　　　图1　　　　　　　　　　　　　　　图2(1) 装置B中试剂为____________。(2) 装置E中所盛试剂是CCl4，其作用为________________________________。
用于除去ClO2中的未反应的Cl2
Ⅱ. 草酸(H2C2O4)、氯酸钾和适当浓度的硫酸溶液反应制取ClO2，反应中有CO2气体生成。(3) 该方法制备ClO2的优点是___________________________________________ ____________________________________________。Ⅲ. 以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，再用水吸收获得ClO2溶液。在ClO2的制备和吸收过程中均需要控制适宜的温度，如图2所示为温度对ClO2纯度、吸收率的影响。
生成的CO2起稀释ClO2的作用，防止高浓度的ClO2爆炸，提高生产、储存和运输的安全性
【解析】 (2) Cl2与NaClO2反应生成ClO2，还有Cl2未反应完，Cl2易溶于CCl4，ClO2难溶于有机溶剂，装置E作用为除去ClO2中未反应的Cl2。(3) 根据已知信息高浓度的ClO2气体易爆炸，该方法制备ClO2的优点是生成的CO2起稀释ClO2的作用。(4) 由图可知，30 ℃时ClO2的纯度最高，反应时采取的适宜措施是30 ℃水浴加热。
练习3　卤素　卤素离子的检验
1. (2025·江苏各地模拟重组)下列有关实验操作、现象和结论均正确的是(　　)A. 将FeCl3溶液滴加到KI溶液中，观察溶液颜色变化，检验FeCl3溶液是否具有氧化性B. 向KBrO3溶液中通入少量氯气，然后再加入少量苯，振荡，静置，溶液分层，上层呈橙红色，说明氧化性：Cl2>Br2C. 向含相同浓度的KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡，静置，溶液分层，下层呈紫红色，说明氧化性：Cl2>I2，Br2>I2D. 向含0.1 ml的FeI2溶液中通入0.1 ml Cl2，再滴加淀粉溶液，溶液变蓝色，说明还原性：I－>Fe2＋
【解析】 将FeCl3溶液滴加到KI溶液中，I－被Fe3＋氧化为I2，碘水呈黄色，FeCl3溶液也呈黄色，A错误；向KBrO3溶液中通入少量Cl2，发生反应：2KBrO3＋Cl2===Br2＋2KClO3，说明氧化性：KBrO3>KClO3，B错误；向同浓度的 KBr、KI混合溶液中加入少量氯水，发生反应：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，说明氧化性：Cl2>I2；Br－未被氧化，说明I－的还原性强于Br－，氧化性：Br2>I2，C正确；若Cl2先氧化Fe2＋，可知Fe2＋完全被氧化后Cl2有剩余，仍会有部分I－被Cl2氧化生成I2，使淀粉溶液变蓝，不能证明还原性：I－>Fe2＋，D错误。
2. 溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下。
下列说法错误的是(　　)A. 酸化海水通入Cl2提取溴的反应：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2D. H2SO4酸化后重新得到Br2的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5
3. (2024·浙江1月卷)为回收利用含I2的CCl4废液，某化学兴趣小组设计方案如图所示。下列说法不正确的是(　　)A. 步骤Ⅰ中，加入足量Na2CO3溶液充分反应后，上下两层均为无色B. 步骤Ⅰ中，分液时从分液漏斗下口放出“溶液A”C. 试剂X可用硫酸D. 粗I2可用升华法进一步提纯
4. 海水中含有丰富的碘元素。实验室通过以下流程从净化除氯后的含碘海水中提取I2。下列有关说法错误的是(　　)A. “转化”后的溶液中主要含有Fe2＋和I－B. 用稀硝酸溶解“滤渣Y”得到的溶液可循环利用C. “富集”得到含碘化合物的晶胞如图所示，其中距离每个I－最近的Ag＋有4个D. “氧化”时，理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍
【解析】 含碘海水加入AgNO3溶液生成AgI沉淀，“转化”发生反应：Fe＋2AgI===2Ag＋Fe2＋＋2I－，“转化”后的溶液中主要含有Fe2＋和I－，A正确；“滤渣Y”为Ag，用稀硝酸溶解Ag得到AgNO3，AgNO3可循环利用，B正确；观察晶胞可知，距离每个Ag＋最近的I－有4个，该晶胞中含Ag＋与I－数目之比为1∶1，故距离每个I－最近的Ag＋也有4个，C正确；还原性：I－> Fe2＋，通入Cl2与FeI2物质的量相等时，发生反应：Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2，得到粗碘，D错误。
5. 从Cl－和I－混合溶液中得到AgCl和AgI的流程如下：下列说法正确的是(　　)A. “沉淀 Ⅰ”步骤只发生Ag＋与I－生成AgI的反应B. “溶解”步骤反应的离子方程式：Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋C. AgI可溶于4 ml/L氨水D. “沉淀Ⅱ”生成AgCl的离子方程式：[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H＋===AgCl↓＋2NH
6. 探究卤素及其化合物的性质，下列实验方案能达到探究目的的是(　　)
【解析】 酸性条件下，ClO－才能将Cl－氧化为Cl2，A错误；静置24 h，HClO不稳定易分解，且HClO具有漂白性，不能用pH试纸测溶液的pH，B错误；滤液中含有I－，不含I2，I－不能使淀粉溶液变蓝，D错误。
7. (2025·江苏各地模拟重组)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是___(填序号)。① ClO2中的Cl原子与O原子形成配位键，ClO2具有氧化性② 氟的电负性大于碘的电负性，CF3COOH的酸性强于CCl3COOH的酸性③ HF分子内H—F键能大，HF沸点较高④ HF与水存在分子间氢键，氢氟酸可用于刻蚀玻璃⑤ CCl4具有挥发性，可用于萃取碘水中碘⑥ AgBr呈淡黄色，可用作感光材料
【解析】 ClO2具有氧化性是因为＋4价的Cl可以得到电子，且ClO2中无配位键，①错误；电负性：F>Cl，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋，因此酸性：CF3COOH>CCl3COOH，②正确；由于HF分子间存在氢键，因而HF沸点较高，③错误；HF能与SiO2反应，氢氟酸可用于刻蚀玻璃，④错误；I2易溶于四氯化碳，水与CCl4互不相溶，可用CCl4萃取碘水中的碘，⑤错误；AgBr见光易分解，可用作感光材料，⑥错误。
8. (2025·江苏各地模拟重组)下列化学反应表示正确的是___(填序号)。① F2与水反应的离子方程式：2F2＋2H2O===4H＋＋F－＋O2
【解析】 HF为弱酸，在离子方程式中不能拆开，①错误；浓硫酸有强氧化性，能氧化I－，②错误；ClF与NaOH溶液反应生成NaF、NaClO和水，③错误；SO2具有还原性，ClO－具有氧化性，二者发生氧化还原反应，④错误；原子不守恒、得失电子不相等，⑤错误；AgI与Na2S生成更难溶的Ag2S，⑥正确；PBr5水解生成HBr和H3PO4，⑦错误；电解池中阳极发生氧化反应，⑧错误。
9. (2025·南京期初)实验室用海带提取碘的过程如下：(1) 灼烧、浸取。将干海带灼烧成灰烬，转移至烧杯中，加水煮沸，过滤得含I－的溶液。① 灼烧时不会用到下列仪器中的___(填字母)。② 灼烧海带时用酒精浸润海带的目的是___________________________。
助燃，有利于海带充分燃烧
(2) 氧化。向硫酸酸化后的含I－溶液中加入稍过量的氧化剂，可获得含I2溶液。① 实验表明，相同条件下，NaClO作氧化剂时，I2的产率明显低于H2O2或NaNO2作氧化剂时的产率，其可能原因是__________________________________。② NaNO2氧化I－时生成NO的离子方程式为______________________________ __________。③ 判断溶液中I－是否被NaNO2完全氧化,补充实验方案：取适量氧化后的溶液__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[实验中必须使用的试剂和设备：NaNO2溶液、稀硫酸、淀粉溶液、CCl4，通风设备]。
倒入分液漏斗中，加入适量CCl4多次萃取分液，至取少量最后一次水层滴加淀粉溶液不变蓝，打开通风设备，取少量水层于试管中，向其中加入稀硫酸，再滴加淀粉溶液和NaNO2溶液，振荡，若溶液不变蓝，则I－已完全被氧化
(3) 提碘。室温下I2微溶于水。向所得含I2的水溶液中分多次加入CCl4萃取后，再向合并后的有机层中加入NaOH溶液，振荡，静置后分液，向所得水层中加入硫酸溶液，产生棕褐色沉淀，过滤得固体I2。为尽可能提高固体I2的产率，实验过程中可采取的措施有________________________________________________。
【解析】 (1) ①灼烧时不会用到蒸发皿。(2) ①NaClO氧化性强，能进一步氧化I2。③检验I－是否完全被氧化前应先将溶液中生成的I2萃取分离出去，防止干扰实验。
增大NaOH溶液的浓度，充分振荡；增大硫酸的浓度
10. 碘是人体不可缺少的微量元素，也是制造各种无机及有机碘化物的重要原料。(1) 采用离子交换法从卤水(含有I－)中提取碘的工艺流程如下：“还原”前对树脂进行处理。证明“还原”时Na2SO3被氧化的实验操作及现象是______________________________________________________________________ __________________________。
取少量待测液于试管中，加入足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明Na2SO3被氧化
(2) 实验室中，可采用如图所示装置制取碘。① 实验中，冷凝管中的冷凝水通常从___(填“a”或“b”)端通入。② 该实验控制pH约为2的原因是________________________。
防止生成的I2发生歧化
(3) 为测定卤水样品中I－的含量，进行下列实验：① 取100.00 mL卤水样品减压浓缩至20.00 mL，加入过量的0.150 0 ml/L CuCl2溶液20.00 mL(发生反应为2Cu2＋＋4I－===I2＋2CuI↓)。② 密封静置2 h，生成白色沉淀，过滤。请补充完整滴定过程的有关实验操作：将过滤所得的滤液全部转移至锥形瓶中，_________________；向洗涤干净的碱式滴定管中加入适量Na2S2O3标准溶液，____________________________________________________________________，边振荡边逐滴加入标准溶液，观察锥形瓶中溶液颜色变化，直至__________________ ___________________________________________，停止滴定，读数并记录数据。实验测得消耗Na2S2O3溶液的体积为22.00 mL。
润洗2～3次，重新装液，排气泡，调节液面至0刻度(及以下)，记录读数
液后，溶液由蓝色变为无色，半分钟内不恢复