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2019版高考化学一轮精选教师用书苏教专用：专题24第三单元 氯、溴、碘及其重要化合物
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第三单元 氯、溴、碘及其重要化合物
1．了解卤素元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2．了解卤素元素单质及其重要化合物对环境的影响。 3.以上各部分知识的综合应用。
氯及其重要化合物的性质与应用
[知识梳理]
一、氯气的性质
1．物理性质
2．化学性质
(1)
(2)与H2反应：H2＋Cl22HCl，产生苍白色火焰。
(3)与H2O反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO。
(4)与碱(如NaOH)反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
(5)
二、氯的重要化合物
1．次氯酸
棕色
2．漂白粉
CaCl2和Ca(ClO2) Ca(ClO)2 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HclO 碱 氧化
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)氯气可用于消灭田鼠，可将氯气用软管通入田鼠洞中，这是利用了氯气的毒性和密度比空气大的性质。( )
(2)漂白粉和明矾都常用于处理自来水，二者的作用原理是不同的。( )
(3)漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl2 与空气中的CO2反应生成CaCO3。( )
(4)久置的氯水可以变为盐酸。( )
(5)要证明Cl2无漂白性而HClO有漂白性的实验方法，可以先让干燥Cl2通入干燥的有色布条，再通入湿润的有色布条看是否褪色。( )
解析：(3)漂白粉变质，是其中Ca(ClO)2与空气中CO2反应。
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c过程中的现象是_____________________________________________，
b过程中反应的离子方程式为__________________________________________。
(3)a过程中反应的化学方程式为_________________________________________。
解析：氯水中Cl2能氧化FeCl2，H＋与Na2CO3、石蕊作用，Cl－能与Ag＋生成AgCl，氯水成分中的HClO具有漂白性，能使石蕊溶液褪色。
答案：(1)d
(2)产生白色沉淀 2H＋＋CO===H2O＋CO2↑
(3)Cl2＋2FeCl2===2FeCl3
(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不能由单质化合生成。
(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，实际起漂白作用的是HClO。
(3)HClO不稳定，不能单独存在，只能存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。
(4)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。
(5)氯水中的HClO见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中并置于阴暗处。
在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2
B．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] A．Cl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，A选项正确。
B．Cl－与Ag＋结合生成AgCl白色沉淀，B选项正确。
C．Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2气体，C选项正确。
D．氯水中的Cl2也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，D选项错误。
[答案] D
(1)向新制氯水中加入碳酸钙粉末，HClO的浓度如何变化？
(2)将氯气通入石蕊试液中的现象是什么？
答案：(1)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，增大了氯水中HClO的浓度。
(2)将氯气通入石蕊试液中的现象是先变红后褪色。
氯水的成分及性质
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。
题组一 氯气及其重要化合物的性质
1．(2018·湛江高三质检)如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。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是( )
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝，b处变红棕色
氧化性：Cl2>Br2>I2
B
c处先变红，后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变血红色
还原性：Fe2＋>Cl－
解析：选D。选项A的实验现象只能说明氧化性：Cl2>Br2和Cl2>I2，不能说明氧化性：Br2>I2；选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质；选项C中氯气与水生成的酸性物质也可以使之出现对应的实验现象；选项D中e处变血红色是氯气氧化Fe2＋生成Fe3＋的结果，说明还原性：Fe2＋>Cl－。
2．(2015·高考北京卷)某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
B．该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2OHClO＋OH－
C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O
D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－
解析：选B。A.将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。B.饱和 NaClO 溶液的pH约为11，而该消毒液的pH为12，故不可能仅为ClO－的水解所致，该消毒液中还含有一定量的NaOH，是使消毒液的pH约为12的主要原因。C.该消毒液与洁厕灵混用时，ClO－与Cl－会发生氧化还原反应生成Cl2。D.HClO 有较强的漂白性。因为CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO－反应生成HClO，增强其漂白性。
题组二 氯水性质的多重性
3．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。
4．氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。
提出问题
收集资料
提出假设
验证假设
得出结论
氯水中何种物质能使红色布条褪色
①氯气有强氧化性；
②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸；
③次氯酸有强氧化性
①______
________；
②______
________；
③______
________；
④ H2O
使红色
布条褪色
实验①：把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中，红色布条不褪色；
实验②：________________________________________________________________；
实验③：把红色布条放在水中，红色布条不褪色
________
________
________
________
解析：提出的假设是由收集到的资料结合所学知识得到的。根据氯气有氧化性，可假设氯气使红色布条褪色，即由实验①验证；氯气和水生成盐酸和次氯酸，可假设盐酸或次氯酸能使红色布条褪色，即由实验②验证，可先验证盐酸能否使红色布条褪色；氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条褪色，说明是次氯酸使红色布条褪色。
答案：提出假设：①氯气使红色布条褪色
②盐酸使红色布条褪色
③次氯酸使红色布条褪色
验证假设：实验②：把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色
得出结论：次氯酸使红色布条褪色
Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡移动的应用
向氯水中加
入的物质或
改变的条件
氯水中粒子
浓度变化
平衡
移动
的方向
应用
可溶性
氯化物
c(Cl－)增大
左移
①用饱和食盐水除Cl2中的HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸
c(H＋)和
c(Cl－)增大
左移
次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2
NaOH
c(H＋)减小
右移
用NaOH溶液吸收多余Cl2
Ca(OH)2
c(H＋)减小
右移
制漂白粉
CaCO3
c(H＋)减小
右移
制高浓度的HClO
溶液
光照
c(HClO)减小
右移
氯水避光保存，现用现配
氯气的制备
[知识梳理]
一、氯气的工业制法
工业上用电解饱和食盐水法制氯气，又称为氯碱工业。电解饱和食盐水的实验装置如图所示，其中铁棒作阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，石墨棒作阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。
二、氯气的实验室制法
1．实验装置
2．制取过程
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 饱和食盐水 浓H2SO4
向上 淀粉碘化钾 蓝色石蕊
[自我检测]
1．实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作：
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；
②把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；
③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；
④检查气密性；
⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。
最好的实验操作顺序是________________。
答案：②①⑤④③
2．某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图所示装置制备Cl2。下列分析中不正确的是( )
A．A中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B．A中缺少加热装置
C．B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2
D．D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸
解析：选C。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故B中不能盛放氢氧化钠溶液。
3．根据装置及实验目的填写试剂或物质和实验现象。
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气有漂白作用
B
C
D
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性物质反应
E
F
G
吸收多余的氯气
答案：浓硫酸 干燥红色布条 无明显变化 湿润红色布条 红色布条褪色 FeCl2溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 淀粉KI溶液 溶液变为蓝色 铁粉 产生红棕色烟 NaOH溶液(以上答案合理即可)
用MnO2和浓盐酸制Cl2的四个注意点
(1)必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2，MnO2 与稀盐酸不反应。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。
(教材改编)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持及加热仪器已略)。
(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，相关反应的化学方程式为_____________________。装置B中饱和食盐水的作用是______________________。同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象：____________________________。
(2)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依次放入的物质为________(填字母)。
选项
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
(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为________色，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是____________________。
(4)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯气，试写出相应反应的离子方程式：_________________________________________。
[解析] (1)装置A中固体药品为MnO2，其化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；装置B用饱和食盐水吸收氯化氢；如果实验过程中装置C发生堵塞，则装置B中长颈漏斗中的液面就会上升，所以装置B的作用是既能除去氯气中混有的氯化氢，还能监测实验过程中装置C是否发生堵塞。
(2)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，Ⅰ处是湿润的有色布条，则Ⅱ处应加入固态干燥剂且不能吸收氯气，Ⅲ处放置干燥的有色布条。
(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，利用氯气、溴、碘之间的置换反应验证。
(4)装置F的作用是吸收多余的氯气，防止污染环境，相应反应的离子方程式为SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋。
[答案] (1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 除去Cl2中的HCl气体 装置B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱
(2)d
(3)橙 装置E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色
(4)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋
上述例题中用足量的Na2SO3溶液作氯气的尾气吸收装置，有同学认真思考后认为此法不可行，请用离子方程式解释乙认为不可行的原因。
答案：Na2SO3溶液吸收氯气产生酸：SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋，过量的Na2SO3遇酸产生SO2仍不可避免污染环境：SO＋2H＋===SO2↑＋H2O。
谨记涉及氯气制备与性质探究实验的典型装置
题组一 氯气制备原理、装置的考查
1．实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选C。装置③的导气管长短错误，应长进短出。
2．(2018·泉州高三检测)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．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
解析：选A。A项，该装置的错误：没有使用酒精灯加热，则MnO2不与浓盐酸发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗，易导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理。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，根据反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，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，转移的电子数小于1 mol。
题组二 氯气制备与性质实验的综合考查
3．氯气有毒，实验室大量制取的难度较大、污染严重。在如图所示装置中研究氯气的性质可实现“绿色实验”。
(1)KClO3固体与浓盐酸反应生成Cl2的化学方程式为_____________________________。
(2)玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉花球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是________(填字母)。
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
黄绿色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
(3)在位置②和位置③发生反应的化学方程式分别为_______________________。
(4)位置④的棉花球滴NaOH溶液的目的是______________________________，发生反应的化学方程式为_________________________________。
解析：KClO3有强氧化性，能将浓盐酸中的Cl－氧化为Cl2。因为题中涉及的几种非金属单质的活泼性大小为Cl2>Br2>I2，所以Cl2经过NaBr溶液、淀粉KI溶液时，会发生置换反应分别生成Br2、I2。溴水显橙色，I2遇淀粉变蓝色，NaOH溶液的作用是吸收逸出的Cl2，防止污染环境。
答案：(1)6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
(2)A (3)Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2、Cl2＋2KI===2KCl＋I2
(4)吸收多余的氯气，防止污染环境 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
4．如图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：
(1)实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开止水夹K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上装置E。Cl2通过C瓶后再进入D。装置D的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl。试写出D中反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
装置C的作用是___________________________。
为了使装置C发挥更好的作用，可用装置F代替装置C并且向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是________________________________________。
(2)在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_____________________________。
若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程中的现象为____________(填字母)。
A．有白色沉淀生成
B．无明显现象
C．先生成白色沉淀而后沉淀消失
(3)D处反应完毕后，关闭止水夹K，移去A处酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl2产生，此时B中的现象是________________________。
(4)在装置A、B、C、D、E中有一处需要改进，说明需要改进的理由：__________________。
解析：(1)根据“Cl2通过C瓶后再进入D。装置D的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl”知，产物中多了氢、氧两种元素，推得水参加了反应，根据氧化还原反应中得失电子守恒可配平该反应的化学方程式。装置C的作用是提供D处反应所需的水蒸气，同时装置C又可除去氯气中的氯化氢。为了使装置C发挥更好的作用，即得到平稳的水蒸气气流，可用装置F代替装置C并且向烧杯中加入浓硫酸，浓硫酸溶于水时释放大量的热，促进水的蒸发，并减少氯气的溶解。(2)从D处出来的气体中有氯化氢、二氧化碳和未反应的氯气，在E处，紫色石蕊试液遇氯化氢由紫色变为红色，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，故红色会再变为无色。若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，由于二氧化碳中含有大量的氯化氢，故反应过程中无明显现象(无沉淀生成)。(3)关闭止水夹K后，B装置相当于储气瓶。由于氯气不溶于饱和食盐水，故B瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升。
答案：(1)2Cl2＋2H2O＋C4HCl＋CO2 吸收Cl2中的HCl气体，提供D处所需水蒸气 浓硫酸稀释时放出大量的热，促进试管里的水蒸发，减少氯气的溶解 (2)生成的HCl溶于水生成盐酸，使紫色石蕊试液变为红色；未完全反应的Cl2跟H2O作用产生的HClO有漂白作用，使红色消失 B (3)B瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升 (4)尾气的吸收装置需要改进，否则容易因为氯化氢气体极易溶解而出现倒吸现象
解答性质验证型实验题的关键思路
(1)结合题干明确实验目的(该实验要求做什么)；
(2)结合装置图理解实验的设计思路及每一个装置的设计意图；
(3)了解题目有关信息及每步实验原理；
(4)明确解答问题的切入点，即试题给我们设置了什么样的问题情境，要求我们回答什么问题；
(5)分析并排除每步实验的干扰因素。
氯、溴、碘单质的提取与性质
[知识梳理]
一、氯、溴、碘单质的提取
1．氯的提取——氯碱工业
海水粗盐饱和食盐水
化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
2．海水中提取溴
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；
③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。
3．海带中提取碘
(1)流程
(2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
二、溴、碘的性质
1．物理性质
物质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶
解
性
水中
可溶
微溶
酒精、CCl4等
有机溶剂中
易溶
易溶
特性
易挥发、有毒
易升华、遇
淀粉变蓝色
保存
棕色细口瓶并用
水密封，置冷暗处
棕色广口瓶
2.化学性质
向KI溶液中滴加溴水、向NaBr溶液中滴加氯水，反应的离子方程式分别为2I－＋Br2===I2＋2Br－、2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，说明卤素单质间的氧化性顺序为Cl2>Br2>I2，卤素离子间的还原性顺序为Cl－
1．判断正误，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。( )
解析：(1)海水中的溴元素以Br－存在，变成Br2肯定发生氧化还原反应；(2)碘单质遇淀粉才变蓝；(3)CCl4密度大于水，上层为无色的水层；(4)加热时碘升华，但同时NH4Cl分解生成NH3和HCl。
答案：(1)× (2)× (3)× (4)×
2．下列事实或实验能说明氧化性：Cl2>Br2>I2的是________(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，滴入淀粉KI溶液中，溶液变蓝
②H2和Cl2的混合气体光照爆炸，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FeCl3、FeBr3、FeI2
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
解析：③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成FeCl3、FeBr3、FeI2，只能说明Cl2、Br2的氧化性强于I2，不能判断Cl2、Br2的氧化性。⑤溶解性与氧化性无关。
答案：①②④
3．(2015·高考海南卷改编)下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A．电解饱和食盐水可制得金属钠
B．海带提碘只涉及物理变化
C．海水提溴涉及到氧化还原反应
D．海水提镁只涉及到复分解反应
解析：选C。A.电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气，应用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠，故A错误；B.海带提碘，将碘离子氧化生成碘单质时发生化学变化，故B错误；C.海水提溴是将海水中的溴离子氧化为溴单质，涉及到氧化还原反应，故C正确；D.海水提镁过程中电解熔融氯化镁生成金属镁不是复分解反应，故D错误。
(1)卤族元素单质能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X－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只能把Fe氧化为Fe2＋。
(3)加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。
(4)CH2Cl2、CH3CH2Cl、CCl4等微粒中的氯元素为非离子型氯，不能与Ag＋结合生成沉淀，故不能用AgNO3溶液直接检验。
(2015·高考全国卷Ⅱ，12，6分)海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
[解析] A项，苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。B项，粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(K＋、Ca2＋、Mg2＋、SO等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。 C项，工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH。D项，Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到浓度较大的含Br－溶液。
[答案] C
实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：
向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为__________________________；
该操作将I2还原为I－的目的是________。操作X的名称为________。
解析：碘单质被SO还原为I－，SO被氧化为SO，离子方程式为SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋，该操作可使溶于CCl4中的碘进入水层。
答案：SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋ 使溶于CCl4中的碘进入水层 分液
海水中物质提取的思路
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很稀的元素富集起来。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，主要是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示：
题组一 溴、碘的提取与性质
1．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是( )
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
解析：选A。灼烧固体时应在坩埚中，A项不正确。
2．(2018·邯郸高三月考)溴主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为
①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2
②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物
完成下列填空：
(1)Cl2氧化Br－应在________条件下进行，目的是为了避免______________________。
(2)Br2可用热空气吹出，其原因是_________________________。
(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式：___________________________。
用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是______________。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为________________________________________。
(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中__________。
a．通入HBr
b．加入Na2CO3溶液
c．加入NaBr溶液
d．加入Na2SO3溶液
解析：(1)利用存在Br－的海水呈碱性和Cl2、Br2可与碱性物质反应可知为防止Cl2或得到的溴与碱反应，则氯气在氧化Br－时应在酸性条件下进行。(2)溴可被热空气吹出，是因为溴的沸点低，易挥发。(3)向NaBr和NaBrO3的混合溶液中，加入H2SO4，Br－与BrO发生价态归中反应生成Br2，结合原子守恒可写出反应的化学方程式；酸化时不用盐酸是防止在酸性条件下，BrO将Cl－氧化为Cl2混入溴中；因溴具有强氧化性，易腐蚀其他物质，所以NaBr和NaBrO3的混合溶液要等到将混合液运送到目的地再酸化。(4)根据给出的试剂，HBr和NaBr溶液均可除去Cl2，但HBr和Cl2反应生成的HCl不易被除去；而b、d中的Na2CO3溶液和Na2SO3溶液均会和Br2反应。
答案：(1)酸性 Cl2歧化(或Br2歧化)
(2)Br2易挥发(或Br2沸点低)
(3)3H2SO4＋5NaBr＋NaBrO3===3Na2SO4＋3Br2＋3H2O 酸性条件下BrO能将氯离子氧化为氯气 溴具有强氧化性(或强腐蚀性)
(4)c
题组二 卤素离子的性质与检验
3．下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是( )
A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－
B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去
C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－
D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取水层并加入新制氯水，溶液呈橙色，则含有Br－
解析：选D。A项，在KI中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有溴离子；B项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。
4．鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是( )
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 ⑥氯水、己烯
A．①②④ B．②③⑥
C．②④⑤ D．④⑤⑥
解析：选C。试剂②：下层颜色呈黄绿色的是NaCl溶液、呈橙红或红棕色的是NaBr溶液、呈紫红色的是NaI溶液；试剂④：加稀HNO3后再加AgNO3溶液产生沉淀的颜色分别为白色、浅黄色、黄色，对应的溶液为NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液；试剂⑤：上层颜色为黄绿色、橙红或红棕色、紫红色的溶液分别为NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液。
5．甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子为( )
A．Br－、Cl－、I－ B．Br－、I－、Cl－
C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－
解析：选B。甲中加氯水和淀粉后溶液变为橙色，说明甲中含有Br－，再加丙颜色无明显变化，则说明丙溶液中无I－，若有I－，则发生反应：2I－＋Br2===2Br－＋I2，I2与淀粉变蓝色，即丙中含Cl－，由题意知乙中含有I－。
X－的检验
(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)淀粉法检验I－
未知液蓝色溶液，表明有I－
[课后达标检测]
一、选择题
1．用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上，观察到的现象是( )
解析：选B。氯水具有酸性和漂白性。
2．下列对氯及其化合物的说法正确的是( )
A．过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁
B．用pH试纸测得氯水的pH＝4
C．溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡，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
D．发生氯气泄露时，用湿毛巾捂住口鼻向地势低的地方撤离
解析：选C。Cl2与变价金属反应生成高价金属氯化物，其产物与氯气和金属的相对量无关，A错误；氯水中含有漂白作用的HClO，不能用pH试纸测定氯水的pH，B错误；2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，Br2易溶于CCl4而被萃取，故上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色，C正确；氯气密度大于空气，应向地势高的地方撤离，D错误。
3．下列叙述中正确的是( )
A．在食用盐中滴加少量淀粉溶液，探究食用盐是否为加碘盐
B．新制氯水呈酸性，向其中滴加少量紫色石蕊溶液，充分振荡后溶液呈红色
C．氯气可以使湿润的有色布条褪色，是因为氯气具有漂白性
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO 溶液中能生成HClO
解析：选D。A选项，食盐中加的是碘酸钾，错误；C选项，是因为次氯酸具有强氧化性，错误。
4．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
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
A．①②③ B．②③④
C．③ D．③⑤
解析：选C。氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在点燃或光照的条件下能发生爆炸，①错；氢氧化钙溶液中溶质含量少，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，②错；HCl气体与AgNO3溶液可产生沉淀，④错；将气体通入饱和食盐水，除去的是HCl气体，而不是Cl2，⑤错。
5．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
解析：选B。A项，活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，错误；B项，氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C项，氯水中的次氯酸具有漂白性，错误；D项，不能混用的原因是消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2，错误。
6．如图是一种探究某气体化学性质的实验装置，图中B为开关。若先打开B，从A处通入干燥氯气，C中干燥红色布条颜色无变化；当关闭B时，C处干燥红色布条颜色褪去。则D瓶中盛有的溶液是( )
A．浓H2SO4 B．饱和NaCl溶液
C．浓NaOH溶液 D．浓NaBr溶液
解析：选B。当打开B时，干燥的氯气直接进入C试管，C中红色布条不褪色，说明干燥的Cl2无漂白作用；当关闭B时，Cl2先进入D瓶，C中红色布条褪色，说明C中进入了漂白性物质。若D瓶中为浓H2SO4，关闭B时C中布条仍不褪色；若D瓶中为浓NaOH溶液，则将Cl2吸收；若D瓶中为浓NaBr溶液，也将Cl2吸收，故A、C、D选项均不符合题意。若D瓶中为饱和NaCl溶液，进入C试管的是潮湿的Cl2，其中含有HClO，可使有色布条褪色。
7．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少量水进行水封
B．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C．某溶液中加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－
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＋
解析：选A。A项，因为液溴易挥发，在试剂瓶中存放时应加少量水进行水封，A项正确；B项，只要能把碘化钾氧化成碘单质的物质都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，B项不正确；C项，某溶液中加入四氯化碳，四氯化碳层显紫色证明存在碘单质而不是I－，C项不正确；D项，加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化银或硫酸钡，原溶液中可能存在Ag＋、SO、SO，D项不正确。
8．某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次)：a.KI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH溶液；d.稀H2SO4；e.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色，对此过程进行的分析中错误的是( )
A．加入以上药品的顺序是a→e→b→c→d
B．③→④反应的化学方程式为3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O
C．溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色
D．④→⑤反应的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
解析：选D。①无色→②棕黄色说明有碘生成，②棕黄色→③蓝色说明是淀粉遇碘溶液显色，③蓝色→④无色说明碘被消耗，④无色→⑤蓝色说明又生成了碘，此时发生的是NaI和NaIO3在酸性条件下生成碘的反应。
9．下列有关海洋中部分资源的利用(如图)的说法不正确的是( )
A．工业上利用Cl2与澄清石灰水反应制取漂白粉
B．用MgCl2·6H2O晶体制无水MgCl2，需在HCl气流中加热脱水
C．SO2水溶液吸收Br2的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr
D．粗碘中混有少量ICl和IBr，可加入KI进行升华提纯
解析：选A。A项，应用Cl2与石灰乳制漂白粉，错误；B项，为抑制Mg2＋水解，故在HCl气流中加热MgCl2·6H2O制取无水MgCl2，正确；C项，Br2具有强氧化性，溴水可氧化SO2生成H2SO4和HBr，正确；D项，ICl和IBr中I均为＋1价，与KI中－1价的I可以发生归中反应生成I2，I2可以用升华法提取，正确。
10．碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是( )
A．用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉KI试纸会变蓝
B．足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉KI试纸褪色的原因可能是5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
C．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO
D．途径 Ⅱ 中若生成1 mol I2，则反应中转移的电子数为10NA
解析：选C。加碘盐中含有IO，在酸性条件下可被I－还原生成I2，A选项正确；根据图示转化关系可知B选项正确；根据途径Ⅰ可知氧化性Cl2>I2，根据途径Ⅱ可知氧化性IO>I2，根据途径Ⅲ可知氧化性Cl2>IO，C选项错误；根据关系式2IO～I2～10e－可知D选项正确。
二、非选择题
11．“84”消毒液与硫酸溶液反应可以制取氯气(NaClO＋NaCl＋H2SO4Na2SO4＋Cl2↑＋H2O)，为探究氯气的性质，某同学利用此原理制氯气并设计了如图所示的实验装置。
请回答下列问题：
(1)从①、②、③装置中选择合适的制气装置(A处)________(填写序号)。
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，其原因可能是________________________________，
说明该装置存在明显的缺陷，合理的改进方法是_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了验证氯气的氧化性，将氯气通入Na2SO3溶液中，写出氯气与Na2SO3溶液反应的离子方程式：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液中能产生无色气体，已知酸性：盐酸>碳酸>次氯酸，该实验证明氯气与水反应的生成物中含有____________。
解析：(1)根据题给化学方程式，可知反应物均为液体，故不能选用装置①；又因反应需要加热，故只能选装置②。(2)氯气中混有水蒸气时，会生成具有漂白性的HClO；为了验证具有漂白性的是次氯酸，而不是氯气，通入装置B中的应是干燥的氯气，因此装置A、B间需加干燥装置。(3)氯气通入Na2SO3溶液中，Na2SO3被氧化成Na2SO4，Cl2被还原为Cl－。(4)酸性：盐酸>碳酸>次氯酸，所以盐酸能与NaHCO3溶液反应生成CO2，而次氯酸与NaHCO3溶液不反应。
答案：(1)②
(2)产生的氯气中含有水蒸气，二者反应生成次氯酸 在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或在装置A、B之间增加干燥装置)
(3)Cl2＋SO＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋
(4)HCl
12．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：
(1)步骤③的离子方程式为________________________________________。
(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①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_________________________。
(5)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：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。
步骤①发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，使它随热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO，这样可以得到较高浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到粗溴，然后蒸馏便得到液溴。
答案：(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO
(2)分液漏斗
(3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质)
(4)酸化可抑制Cl2与水反应
(5)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本
13．碘是合成碘化物的基本原料。空气吹出法从卤水中提碘的流程如下：
(1)“氧化”时若Cl2过量，则会将I2氧化为HIO3，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)“吹出”在吹出塔中进行，含碘卤水从________(填“塔顶”或“塔底”)进入，热空气从________(填“塔顶”或“塔底”)进入，原因为_________________________________。
(3)吸收塔应选择耐酸材料，原因是____________________________。
(4)从“氧化”所得含碘卤水中提取碘还可以采用加CCl4的方法，该分离方法为________；为进一步分离I2和CCl4，向其中加入NaOH溶液与I2反应，生成的I－、IO进入水溶液，分液后再酸化，即得粗碘。加入NaOH后溶液中I－、IO的物质的量之比为________。
(5)H2O2也能发生与Cl2类似的反应，若先用H2O2将卤水中的I－氧化为 IO，再将其与卤水按一定比例混合、酸化制取粗碘。处理含I－为254 mg/L的卤水1 m3，理论上需20%的双氧水________g。
解析：(1)反应物为Cl2、I2，生成物有HIO3，氯气被还原为HCl，根据得失电子守恒及原子守恒配平。(2)空气的密度小，所以从塔底进入，液体从塔顶进入，逆流操作，增大气液接触面积，有利于提高吹出率。(3)吸收塔中的反应为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，生成的H2SO4、HI均为强酸，所以选用耐酸材料。(4)发生反应为3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。(5)H2O2氧化I－的离子方程式为3H2O2＋I－===IO＋3H2O。含I－为254 mg/L的卤水1 m3相当于含I－ 2 mol，由(4)中反应可知n(I－)∶n(IO)＝5∶1，所以需要用H2O2氧化的I－量占总物质的量的，即2 mol×＝ mol，即需要n(H2O2)＝ mol×3＝1 mol，需要H2O2质量为34 g，需20%的双氧水170 g。
答案：(1)5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
(2)塔顶 塔底 因热空气密度小，且气体与溶液逆向接触，有利于提高吹出率
(3)反应生成HI和H2SO4两种强酸
(4)萃取(或萃取分液) 5∶1
(5)170
1．了解卤素元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2．了解卤素元素单质及其重要化合物对环境的影响。 3.以上各部分知识的综合应用。
氯及其重要化合物的性质与应用
[知识梳理]
一、氯气的性质
1．物理性质
2．化学性质
(1)
(2)与H2反应：H2＋Cl22HCl，产生苍白色火焰。
(3)与H2O反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO。
(4)与碱(如NaOH)反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
(5)
二、氯的重要化合物
1．次氯酸
棕色
2．漂白粉
CaCl2和Ca(ClO2) Ca(ClO)2 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HclO 碱 氧化
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)氯气可用于消灭田鼠，可将氯气用软管通入田鼠洞中，这是利用了氯气的毒性和密度比空气大的性质。( )
(2)漂白粉和明矾都常用于处理自来水，二者的作用原理是不同的。( )
(3)漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl2 与空气中的CO2反应生成CaCO3。( )
(4)久置的氯水可以变为盐酸。( )
(5)要证明Cl2无漂白性而HClO有漂白性的实验方法，可以先让干燥Cl2通入干燥的有色布条，再通入湿润的有色布条看是否褪色。( )
解析：(3)漂白粉变质，是其中Ca(ClO)2与空气中CO2反应。
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c过程中的现象是_____________________________________________，
b过程中反应的离子方程式为__________________________________________。
(3)a过程中反应的化学方程式为_________________________________________。
解析：氯水中Cl2能氧化FeCl2，H＋与Na2CO3、石蕊作用，Cl－能与Ag＋生成AgCl，氯水成分中的HClO具有漂白性，能使石蕊溶液褪色。
答案：(1)d
(2)产生白色沉淀 2H＋＋CO===H2O＋CO2↑
(3)Cl2＋2FeCl2===2FeCl3
(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不能由单质化合生成。
(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，实际起漂白作用的是HClO。
(3)HClO不稳定，不能单独存在，只能存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。
(4)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。
(5)氯水中的HClO见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中并置于阴暗处。
在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2
B．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] A．Cl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，A选项正确。
B．Cl－与Ag＋结合生成AgCl白色沉淀，B选项正确。
C．Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2气体，C选项正确。
D．氯水中的Cl2也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，D选项错误。
[答案] D
(1)向新制氯水中加入碳酸钙粉末，HClO的浓度如何变化？
(2)将氯气通入石蕊试液中的现象是什么？
答案：(1)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，增大了氯水中HClO的浓度。
(2)将氯气通入石蕊试液中的现象是先变红后褪色。
氯水的成分及性质
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。
题组一 氯气及其重要化合物的性质
1．(2018·湛江高三质检)如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。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是( )
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝，b处变红棕色
氧化性：Cl2>Br2>I2
B
c处先变红，后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变血红色
还原性：Fe2＋>Cl－
解析：选D。选项A的实验现象只能说明氧化性：Cl2>Br2和Cl2>I2，不能说明氧化性：Br2>I2；选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质；选项C中氯气与水生成的酸性物质也可以使之出现对应的实验现象；选项D中e处变血红色是氯气氧化Fe2＋生成Fe3＋的结果，说明还原性：Fe2＋>Cl－。
2．(2015·高考北京卷)某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
B．该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2OHClO＋OH－
C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O
D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－
解析：选B。A.将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。B.饱和 NaClO 溶液的pH约为11，而该消毒液的pH为12，故不可能仅为ClO－的水解所致，该消毒液中还含有一定量的NaOH，是使消毒液的pH约为12的主要原因。C.该消毒液与洁厕灵混用时，ClO－与Cl－会发生氧化还原反应生成Cl2。D.HClO 有较强的漂白性。因为CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO－反应生成HClO，增强其漂白性。
题组二 氯水性质的多重性
3．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。
4．氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。
提出问题
收集资料
提出假设
验证假设
得出结论
氯水中何种物质能使红色布条褪色
①氯气有强氧化性；
②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸；
③次氯酸有强氧化性
①______
________；
②______
________；
③______
________；
④ H2O
使红色
布条褪色
实验①：把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中，红色布条不褪色；
实验②：________________________________________________________________；
实验③：把红色布条放在水中，红色布条不褪色
________
________
________
________
解析：提出的假设是由收集到的资料结合所学知识得到的。根据氯气有氧化性，可假设氯气使红色布条褪色，即由实验①验证；氯气和水生成盐酸和次氯酸，可假设盐酸或次氯酸能使红色布条褪色，即由实验②验证，可先验证盐酸能否使红色布条褪色；氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条褪色，说明是次氯酸使红色布条褪色。
答案：提出假设：①氯气使红色布条褪色
②盐酸使红色布条褪色
③次氯酸使红色布条褪色
验证假设：实验②：把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色
得出结论：次氯酸使红色布条褪色
Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡移动的应用
向氯水中加
入的物质或
改变的条件
氯水中粒子
浓度变化
平衡
移动
的方向
应用
可溶性
氯化物
c(Cl－)增大
左移
①用饱和食盐水除Cl2中的HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸
c(H＋)和
c(Cl－)增大
左移
次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2
NaOH
c(H＋)减小
右移
用NaOH溶液吸收多余Cl2
Ca(OH)2
c(H＋)减小
右移
制漂白粉
CaCO3
c(H＋)减小
右移
制高浓度的HClO
溶液
光照
c(HClO)减小
右移
氯水避光保存，现用现配
氯气的制备
[知识梳理]
一、氯气的工业制法
工业上用电解饱和食盐水法制氯气，又称为氯碱工业。电解饱和食盐水的实验装置如图所示，其中铁棒作阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，石墨棒作阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。
二、氯气的实验室制法
1．实验装置
2．制取过程
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 饱和食盐水 浓H2SO4
向上 淀粉碘化钾 蓝色石蕊
[自我检测]
1．实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作：
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；
②把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；
③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；
④检查气密性；
⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。
最好的实验操作顺序是________________。
答案：②①⑤④③
2．某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图所示装置制备Cl2。下列分析中不正确的是( )
A．A中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B．A中缺少加热装置
C．B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2
D．D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸
解析：选C。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故B中不能盛放氢氧化钠溶液。
3．根据装置及实验目的填写试剂或物质和实验现象。
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气有漂白作用
B
C
D
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性物质反应
E
F
G
吸收多余的氯气
答案：浓硫酸 干燥红色布条 无明显变化 湿润红色布条 红色布条褪色 FeCl2溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 淀粉KI溶液 溶液变为蓝色 铁粉 产生红棕色烟 NaOH溶液(以上答案合理即可)
用MnO2和浓盐酸制Cl2的四个注意点
(1)必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2，MnO2 与稀盐酸不反应。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。
(教材改编)如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持及加热仪器已略)。
(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，相关反应的化学方程式为_____________________。装置B中饱和食盐水的作用是______________________。同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象：____________________________。
(2)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依次放入的物质为________(填字母)。
选项
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
(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为________色，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是____________________。
(4)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯气，试写出相应反应的离子方程式：_________________________________________。
[解析] (1)装置A中固体药品为MnO2，其化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；装置B用饱和食盐水吸收氯化氢；如果实验过程中装置C发生堵塞，则装置B中长颈漏斗中的液面就会上升，所以装置B的作用是既能除去氯气中混有的氯化氢，还能监测实验过程中装置C是否发生堵塞。
(2)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，Ⅰ处是湿润的有色布条，则Ⅱ处应加入固态干燥剂且不能吸收氯气，Ⅲ处放置干燥的有色布条。
(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，利用氯气、溴、碘之间的置换反应验证。
(4)装置F的作用是吸收多余的氯气，防止污染环境，相应反应的离子方程式为SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋。
[答案] (1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 除去Cl2中的HCl气体 装置B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱
(2)d
(3)橙 装置E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色
(4)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋
上述例题中用足量的Na2SO3溶液作氯气的尾气吸收装置，有同学认真思考后认为此法不可行，请用离子方程式解释乙认为不可行的原因。
答案：Na2SO3溶液吸收氯气产生酸：SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋，过量的Na2SO3遇酸产生SO2仍不可避免污染环境：SO＋2H＋===SO2↑＋H2O。
谨记涉及氯气制备与性质探究实验的典型装置
题组一 氯气制备原理、装置的考查
1．实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选C。装置③的导气管长短错误，应长进短出。
2．(2018·泉州高三检测)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．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
解析：选A。A项，该装置的错误：没有使用酒精灯加热，则MnO2不与浓盐酸发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗，易导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理。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，根据反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，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，转移的电子数小于1 mol。
题组二 氯气制备与性质实验的综合考查
3．氯气有毒，实验室大量制取的难度较大、污染严重。在如图所示装置中研究氯气的性质可实现“绿色实验”。
(1)KClO3固体与浓盐酸反应生成Cl2的化学方程式为_____________________________。
(2)玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉花球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是________(填字母)。
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
黄绿色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
(3)在位置②和位置③发生反应的化学方程式分别为_______________________。
(4)位置④的棉花球滴NaOH溶液的目的是______________________________，发生反应的化学方程式为_________________________________。
解析：KClO3有强氧化性，能将浓盐酸中的Cl－氧化为Cl2。因为题中涉及的几种非金属单质的活泼性大小为Cl2>Br2>I2，所以Cl2经过NaBr溶液、淀粉KI溶液时，会发生置换反应分别生成Br2、I2。溴水显橙色，I2遇淀粉变蓝色，NaOH溶液的作用是吸收逸出的Cl2，防止污染环境。
答案：(1)6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
(2)A (3)Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2、Cl2＋2KI===2KCl＋I2
(4)吸收多余的氯气，防止污染环境 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
4．如图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：
(1)实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开止水夹K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上装置E。Cl2通过C瓶后再进入D。装置D的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl。试写出D中反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
装置C的作用是___________________________。
为了使装置C发挥更好的作用，可用装置F代替装置C并且向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是________________________________________。
(2)在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_____________________________。
若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程中的现象为____________(填字母)。
A．有白色沉淀生成
B．无明显现象
C．先生成白色沉淀而后沉淀消失
(3)D处反应完毕后，关闭止水夹K，移去A处酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl2产生，此时B中的现象是________________________。
(4)在装置A、B、C、D、E中有一处需要改进，说明需要改进的理由：__________________。
解析：(1)根据“Cl2通过C瓶后再进入D。装置D的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl”知，产物中多了氢、氧两种元素，推得水参加了反应，根据氧化还原反应中得失电子守恒可配平该反应的化学方程式。装置C的作用是提供D处反应所需的水蒸气，同时装置C又可除去氯气中的氯化氢。为了使装置C发挥更好的作用，即得到平稳的水蒸气气流，可用装置F代替装置C并且向烧杯中加入浓硫酸，浓硫酸溶于水时释放大量的热，促进水的蒸发，并减少氯气的溶解。(2)从D处出来的气体中有氯化氢、二氧化碳和未反应的氯气，在E处，紫色石蕊试液遇氯化氢由紫色变为红色，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，故红色会再变为无色。若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，由于二氧化碳中含有大量的氯化氢，故反应过程中无明显现象(无沉淀生成)。(3)关闭止水夹K后，B装置相当于储气瓶。由于氯气不溶于饱和食盐水，故B瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升。
答案：(1)2Cl2＋2H2O＋C4HCl＋CO2 吸收Cl2中的HCl气体，提供D处所需水蒸气 浓硫酸稀释时放出大量的热，促进试管里的水蒸发，减少氯气的溶解 (2)生成的HCl溶于水生成盐酸，使紫色石蕊试液变为红色；未完全反应的Cl2跟H2O作用产生的HClO有漂白作用，使红色消失 B (3)B瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升 (4)尾气的吸收装置需要改进，否则容易因为氯化氢气体极易溶解而出现倒吸现象
解答性质验证型实验题的关键思路
(1)结合题干明确实验目的(该实验要求做什么)；
(2)结合装置图理解实验的设计思路及每一个装置的设计意图；
(3)了解题目有关信息及每步实验原理；
(4)明确解答问题的切入点，即试题给我们设置了什么样的问题情境，要求我们回答什么问题；
(5)分析并排除每步实验的干扰因素。
氯、溴、碘单质的提取与性质
[知识梳理]
一、氯、溴、碘单质的提取
1．氯的提取——氯碱工业
海水粗盐饱和食盐水
化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
2．海水中提取溴
(1)流程
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；
③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。
3．海带中提取碘
(1)流程
(2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
二、溴、碘的性质
1．物理性质
物质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶
解
性
水中
可溶
微溶
酒精、CCl4等
有机溶剂中
易溶
易溶
特性
易挥发、有毒
易升华、遇
淀粉变蓝色
保存
棕色细口瓶并用
水密封，置冷暗处
棕色广口瓶
2.化学性质
向KI溶液中滴加溴水、向NaBr溶液中滴加氯水，反应的离子方程式分别为2I－＋Br2===I2＋2Br－、2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，说明卤素单质间的氧化性顺序为Cl2>Br2>I2，卤素离子间的还原性顺序为Cl－
1．判断正误，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。( )
解析：(1)海水中的溴元素以Br－存在，变成Br2肯定发生氧化还原反应；(2)碘单质遇淀粉才变蓝；(3)CCl4密度大于水，上层为无色的水层；(4)加热时碘升华，但同时NH4Cl分解生成NH3和HCl。
答案：(1)× (2)× (3)× (4)×
2．下列事实或实验能说明氧化性：Cl2>Br2>I2的是________(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，滴入淀粉KI溶液中，溶液变蓝
②H2和Cl2的混合气体光照爆炸，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FeCl3、FeBr3、FeI2
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
解析：③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成FeCl3、FeBr3、FeI2，只能说明Cl2、Br2的氧化性强于I2，不能判断Cl2、Br2的氧化性。⑤溶解性与氧化性无关。
答案：①②④
3．(2015·高考海南卷改编)下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A．电解饱和食盐水可制得金属钠
B．海带提碘只涉及物理变化
C．海水提溴涉及到氧化还原反应
D．海水提镁只涉及到复分解反应
解析：选C。A.电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气，应用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠，故A错误；B.海带提碘，将碘离子氧化生成碘单质时发生化学变化，故B错误；C.海水提溴是将海水中的溴离子氧化为溴单质，涉及到氧化还原反应，故C正确；D.海水提镁过程中电解熔融氯化镁生成金属镁不是复分解反应，故D错误。
(1)卤族元素单质能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X－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只能把Fe氧化为Fe2＋。
(3)加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。
(4)CH2Cl2、CH3CH2Cl、CCl4等微粒中的氯元素为非离子型氯，不能与Ag＋结合生成沉淀，故不能用AgNO3溶液直接检验。
(2015·高考全国卷Ⅱ，12，6分)海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
[解析] A项，苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。B项，粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(K＋、Ca2＋、Mg2＋、SO等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。 C项，工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH。D项，Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到浓度较大的含Br－溶液。
[答案] C
实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：
向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为__________________________；
该操作将I2还原为I－的目的是________。操作X的名称为________。
解析：碘单质被SO还原为I－，SO被氧化为SO，离子方程式为SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋，该操作可使溶于CCl4中的碘进入水层。
答案：SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋ 使溶于CCl4中的碘进入水层 分液
海水中物质提取的思路
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很稀的元素富集起来。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，主要是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示：
题组一 溴、碘的提取与性质
1．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是( )
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
解析：选A。灼烧固体时应在坩埚中，A项不正确。
2．(2018·邯郸高三月考)溴主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备Br2的操作步骤为
①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2
②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物
完成下列填空：
(1)Cl2氧化Br－应在________条件下进行，目的是为了避免______________________。
(2)Br2可用热空气吹出，其原因是_________________________。
(3)写出步骤③所发生的化学反应方程式：___________________________。
用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是______________。步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为________________________________________。
(4)为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中__________。
a．通入HBr
b．加入Na2CO3溶液
c．加入NaBr溶液
d．加入Na2SO3溶液
解析：(1)利用存在Br－的海水呈碱性和Cl2、Br2可与碱性物质反应可知为防止Cl2或得到的溴与碱反应，则氯气在氧化Br－时应在酸性条件下进行。(2)溴可被热空气吹出，是因为溴的沸点低，易挥发。(3)向NaBr和NaBrO3的混合溶液中，加入H2SO4，Br－与BrO发生价态归中反应生成Br2，结合原子守恒可写出反应的化学方程式；酸化时不用盐酸是防止在酸性条件下，BrO将Cl－氧化为Cl2混入溴中；因溴具有强氧化性，易腐蚀其他物质，所以NaBr和NaBrO3的混合溶液要等到将混合液运送到目的地再酸化。(4)根据给出的试剂，HBr和NaBr溶液均可除去Cl2，但HBr和Cl2反应生成的HCl不易被除去；而b、d中的Na2CO3溶液和Na2SO3溶液均会和Br2反应。
答案：(1)酸性 Cl2歧化(或Br2歧化)
(2)Br2易挥发(或Br2沸点低)
(3)3H2SO4＋5NaBr＋NaBrO3===3Na2SO4＋3Br2＋3H2O 酸性条件下BrO能将氯离子氧化为氯气 溴具有强氧化性(或强腐蚀性)
(4)c
题组二 卤素离子的性质与检验
3．下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是( )
A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－
B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去
C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－
D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取水层并加入新制氯水，溶液呈橙色，则含有Br－
解析：选D。A项，在KI中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有溴离子；B项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。
4．鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是( )
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 ⑥氯水、己烯
A．①②④ B．②③⑥
C．②④⑤ D．④⑤⑥
解析：选C。试剂②：下层颜色呈黄绿色的是NaCl溶液、呈橙红或红棕色的是NaBr溶液、呈紫红色的是NaI溶液；试剂④：加稀HNO3后再加AgNO3溶液产生沉淀的颜色分别为白色、浅黄色、黄色，对应的溶液为NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液；试剂⑤：上层颜色为黄绿色、橙红或红棕色、紫红色的溶液分别为NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液。
5．甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有的卤素离子为( )
A．Br－、Cl－、I－ B．Br－、I－、Cl－
C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－
解析：选B。甲中加氯水和淀粉后溶液变为橙色，说明甲中含有Br－，再加丙颜色无明显变化，则说明丙溶液中无I－，若有I－，则发生反应：2I－＋Br2===2Br－＋I2，I2与淀粉变蓝色，即丙中含Cl－，由题意知乙中含有I－。
X－的检验
(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)淀粉法检验I－
未知液蓝色溶液，表明有I－
[课后达标检测]
一、选择题
1．用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上，观察到的现象是( )
解析：选B。氯水具有酸性和漂白性。
2．下列对氯及其化合物的说法正确的是( )
A．过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁
B．用pH试纸测得氯水的pH＝4
C．溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡，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
D．发生氯气泄露时，用湿毛巾捂住口鼻向地势低的地方撤离
解析：选C。Cl2与变价金属反应生成高价金属氯化物，其产物与氯气和金属的相对量无关，A错误；氯水中含有漂白作用的HClO，不能用pH试纸测定氯水的pH，B错误；2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，Br2易溶于CCl4而被萃取，故上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色，C正确；氯气密度大于空气，应向地势高的地方撤离，D错误。
3．下列叙述中正确的是( )
A．在食用盐中滴加少量淀粉溶液，探究食用盐是否为加碘盐
B．新制氯水呈酸性，向其中滴加少量紫色石蕊溶液，充分振荡后溶液呈红色
C．氯气可以使湿润的有色布条褪色，是因为氯气具有漂白性
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO 溶液中能生成HClO
解析：选D。A选项，食盐中加的是碘酸钾，错误；C选项，是因为次氯酸具有强氧化性，错误。
4．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
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
A．①②③ B．②③④
C．③ D．③⑤
解析：选C。氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在点燃或光照的条件下能发生爆炸，①错；氢氧化钙溶液中溶质含量少，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，②错；HCl气体与AgNO3溶液可产生沉淀，④错；将气体通入饱和食盐水，除去的是HCl气体，而不是Cl2，⑤错。
5．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
解析：选B。A项，活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，错误；B项，氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C项，氯水中的次氯酸具有漂白性，错误；D项，不能混用的原因是消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2，错误。
6．如图是一种探究某气体化学性质的实验装置，图中B为开关。若先打开B，从A处通入干燥氯气，C中干燥红色布条颜色无变化；当关闭B时，C处干燥红色布条颜色褪去。则D瓶中盛有的溶液是( )
A．浓H2SO4 B．饱和NaCl溶液
C．浓NaOH溶液 D．浓NaBr溶液
解析：选B。当打开B时，干燥的氯气直接进入C试管，C中红色布条不褪色，说明干燥的Cl2无漂白作用；当关闭B时，Cl2先进入D瓶，C中红色布条褪色，说明C中进入了漂白性物质。若D瓶中为浓H2SO4，关闭B时C中布条仍不褪色；若D瓶中为浓NaOH溶液，则将Cl2吸收；若D瓶中为浓NaBr溶液，也将Cl2吸收，故A、C、D选项均不符合题意。若D瓶中为饱和NaCl溶液，进入C试管的是潮湿的Cl2，其中含有HClO，可使有色布条褪色。
7．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少量水进行水封
B．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C．某溶液中加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－
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＋
解析：选A。A项，因为液溴易挥发，在试剂瓶中存放时应加少量水进行水封，A项正确；B项，只要能把碘化钾氧化成碘单质的物质都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，B项不正确；C项，某溶液中加入四氯化碳，四氯化碳层显紫色证明存在碘单质而不是I－，C项不正确；D项，加入氯化钡溶液产生不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化银或硫酸钡，原溶液中可能存在Ag＋、SO、SO，D项不正确。
8．某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次)：a.KI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH溶液；d.稀H2SO4；e.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色，对此过程进行的分析中错误的是( )
A．加入以上药品的顺序是a→e→b→c→d
B．③→④反应的化学方程式为3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O
C．溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色
D．④→⑤反应的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
解析：选D。①无色→②棕黄色说明有碘生成，②棕黄色→③蓝色说明是淀粉遇碘溶液显色，③蓝色→④无色说明碘被消耗，④无色→⑤蓝色说明又生成了碘，此时发生的是NaI和NaIO3在酸性条件下生成碘的反应。
9．下列有关海洋中部分资源的利用(如图)的说法不正确的是( )
A．工业上利用Cl2与澄清石灰水反应制取漂白粉
B．用MgCl2·6H2O晶体制无水MgCl2，需在HCl气流中加热脱水
C．SO2水溶液吸收Br2的化学方程式为Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr
D．粗碘中混有少量ICl和IBr，可加入KI进行升华提纯
解析：选A。A项，应用Cl2与石灰乳制漂白粉，错误；B项，为抑制Mg2＋水解，故在HCl气流中加热MgCl2·6H2O制取无水MgCl2，正确；C项，Br2具有强氧化性，溴水可氧化SO2生成H2SO4和HBr，正确；D项，ICl和IBr中I均为＋1价，与KI中－1价的I可以发生归中反应生成I2，I2可以用升华法提取，正确。
10．碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是( )
A．用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉KI试纸会变蓝
B．足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉KI试纸褪色的原因可能是5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
C．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO
D．途径 Ⅱ 中若生成1 mol I2，则反应中转移的电子数为10NA
解析：选C。加碘盐中含有IO，在酸性条件下可被I－还原生成I2，A选项正确；根据图示转化关系可知B选项正确；根据途径Ⅰ可知氧化性Cl2>I2，根据途径Ⅱ可知氧化性IO>I2，根据途径Ⅲ可知氧化性Cl2>IO，C选项错误；根据关系式2IO～I2～10e－可知D选项正确。
二、非选择题
11．“84”消毒液与硫酸溶液反应可以制取氯气(NaClO＋NaCl＋H2SO4Na2SO4＋Cl2↑＋H2O)，为探究氯气的性质，某同学利用此原理制氯气并设计了如图所示的实验装置。
请回答下列问题：
(1)从①、②、③装置中选择合适的制气装置(A处)________(填写序号)。
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，其原因可能是________________________________，
说明该装置存在明显的缺陷，合理的改进方法是_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了验证氯气的氧化性，将氯气通入Na2SO3溶液中，写出氯气与Na2SO3溶液反应的离子方程式：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液中能产生无色气体，已知酸性：盐酸>碳酸>次氯酸，该实验证明氯气与水反应的生成物中含有____________。
解析：(1)根据题给化学方程式，可知反应物均为液体，故不能选用装置①；又因反应需要加热，故只能选装置②。(2)氯气中混有水蒸气时，会生成具有漂白性的HClO；为了验证具有漂白性的是次氯酸，而不是氯气，通入装置B中的应是干燥的氯气，因此装置A、B间需加干燥装置。(3)氯气通入Na2SO3溶液中，Na2SO3被氧化成Na2SO4，Cl2被还原为Cl－。(4)酸性：盐酸>碳酸>次氯酸，所以盐酸能与NaHCO3溶液反应生成CO2，而次氯酸与NaHCO3溶液不反应。
答案：(1)②
(2)产生的氯气中含有水蒸气，二者反应生成次氯酸 在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或在装置A、B之间增加干燥装置)
(3)Cl2＋SO＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋
(4)HCl
12．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：
(1)步骤③的离子方程式为________________________________________。
(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①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是_________________________。
(5)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：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。
步骤①发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，使它随热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO，这样可以得到较高浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到粗溴，然后蒸馏便得到液溴。
答案：(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO
(2)分液漏斗
(3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质)
(4)酸化可抑制Cl2与水反应
(5)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本
13．碘是合成碘化物的基本原料。空气吹出法从卤水中提碘的流程如下：
(1)“氧化”时若Cl2过量，则会将I2氧化为HIO3，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)“吹出”在吹出塔中进行，含碘卤水从________(填“塔顶”或“塔底”)进入，热空气从________(填“塔顶”或“塔底”)进入，原因为_________________________________。
(3)吸收塔应选择耐酸材料，原因是____________________________。
(4)从“氧化”所得含碘卤水中提取碘还可以采用加CCl4的方法，该分离方法为________；为进一步分离I2和CCl4，向其中加入NaOH溶液与I2反应，生成的I－、IO进入水溶液，分液后再酸化，即得粗碘。加入NaOH后溶液中I－、IO的物质的量之比为________。
(5)H2O2也能发生与Cl2类似的反应，若先用H2O2将卤水中的I－氧化为 IO，再将其与卤水按一定比例混合、酸化制取粗碘。处理含I－为254 mg/L的卤水1 m3，理论上需20%的双氧水________g。
解析：(1)反应物为Cl2、I2，生成物有HIO3，氯气被还原为HCl，根据得失电子守恒及原子守恒配平。(2)空气的密度小，所以从塔底进入，液体从塔顶进入，逆流操作，增大气液接触面积，有利于提高吹出率。(3)吸收塔中的反应为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，生成的H2SO4、HI均为强酸，所以选用耐酸材料。(4)发生反应为3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。(5)H2O2氧化I－的离子方程式为3H2O2＋I－===IO＋3H2O。含I－为254 mg/L的卤水1 m3相当于含I－ 2 mol，由(4)中反应可知n(I－)∶n(IO)＝5∶1，所以需要用H2O2氧化的I－量占总物质的量的，即2 mol×＝ mol，即需要n(H2O2)＝ mol×3＝1 mol，需要H2O2质量为34 g，需20%的双氧水170 g。
答案：(1)5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
(2)塔顶 塔底 因热空气密度小，且气体与溶液逆向接触，有利于提高吹出率
(3)反应生成HI和H2SO4两种强酸
(4)萃取(或萃取分液) 5∶1
(5)170
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