第12讲 富集在海水中的元素——卤素(精讲)-2022年高考化学一轮复习讲练测
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这是一份第12讲 富集在海水中的元素——卤素(精讲)-2022年高考化学一轮复习讲练测,文件包含第12讲富集在海水中的元素卤素精讲-2022年一轮复习讲练测原卷版docx、第12讲富集在海水中的元素卤素精讲-2022年一轮复习讲练测解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共36页, 欢迎下载使用。
【考情分析】
本讲内容与化工生产、日常生活、科学技术等方面有着广泛的联系,如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等,往往与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合出现。预计今后:1.以氯单质及其重要化合物的性质、用途设计选择题;2.以制取氯气设计有关实验题;3.根据同主族元素性质的相似性设计信息题,考查溴、碘及其重要性质和用途。
【核心素养分析】
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题,在卤素学习过程中,使用“宏观—微观—结合”来认识物质及其递变规律,形成科学的方法论。
2.科学探究与创新意识:能和同学交流实验探究的成果,提出进一步探究或改进氯及其化合物的制备及性质实验的设想,培养勇于质疑和批判的创新精神。认识科学探究是进行科学发现、创造和应用的科学实践活动;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,获得卤素单质的提取方法。
3.科学态度与社会责任:认识氯及其化合物对环境的影响,形成绿色环保的意识。关注与化学有关的社会热点问题。了解环境保护与资源开发的关系.具有绿色化学观念。勇于承担责任,权衡利弊,积极参与化学问题的社会决策。
【网络构建】
【知识梳理】
智能点一 氯气及其重要化合物
(一)氯气
1.物理性质
【特别提醒】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。
2.化学性质
1)从氯的原子结构认识氯气的氧化性:
依据氯气的氧化性完成下列方程式:
(1)与金属反应
①Fe:2Fe+3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2FeCl3,棕红色烟。
②Cu:Cu+Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))CuCl2,棕黄色烟。
(2)与非金属反应
H2:H2+Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl,苍白色火焰;
H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。
(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。
2)从化合价的角度认识Cl2的歧化反应
Cl2中氯元素化合价为0,为中间价态,可升可降,氯气与水或碱反应,氯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
化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO,
离子方程式:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(2)与碱反应
①与烧碱反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
②制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(3)从平衡的角度理解氯水的成分和性质
①氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应,氯水中存在一个完全电离和三个平衡:
HCl===H++Cl-
Cl2+H2OHCl+HClO
HClOH++ClO-
H2OH++OH-
②根据可逆反应的特点,氯水中存在着上述关系中的各种微粒:
③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。
④液氯、新制氯水、久置氯水的比较
【易错警示】氯水的组成及性质在应用中的常见误区
(1)氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增加,无漂白性。因此,氯水要现用现配。
(2)制取氯水的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,且1 ml Cl2参加反应,转移电子数为NA。
(3)Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。
(4)ClO-与Fe2+、I-、S2-、HS-、SOeq \\al(2-,3)等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。
(二)氯的常见氧化物
1.一氧化二氯
①性质:次氯酸的酸酐,溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸。
②外观与性状:棕黄色气体,有刺激性气味。
③制法:用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯:
2HgO+2Cl2===Cl2O+HgCl2·HgO;
也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取:
2Na2CO3+H2O+2Cl2===2NaCl+2NaHCO3+Cl2O。
2.二氧化氯
①物理性质:是一种黄绿色到橙黄色的气体,极易溶于水。
②制取:Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl
或:5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5NaCl+2H2O。
③用途:是一种广谱、高效的灭菌剂。
(三)氯的含氧酸及其盐
1.氯的含氧酸
(1)氯的含氧酸的种类
HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。
(2)氯的含氧酸的性质
酸性:HClO4>HClO3>HClO2>HClO
氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4。
(3)次氯酸
①不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑,氯水要现用现配,且保存在棕色试剂瓶中,并置于冷暗处。
②强氧化性
a.能将有机有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。
b.杀菌、消毒。
③弱酸性
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HCO3-+HClO。
(4)亚氯酸
亚氯酸(HClO2,英文名:chlrus acid)氧化性很强,比氯酸和高氯酸,氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4。是目前所知唯一的亚卤酸。同时,它也是氯的含氧酸中最不稳定的。亚氯酸很不稳定,容易分解,在几分钟之内便可生成Cl2、ClO2和H2O,8HClO2=Cl2+6ClO2+4H2O ,但生成的盐类——亚氯酸盐相对稳定,亚氯酸钠是生产二氧化氯的原料之一
1)制备
①ClO2在水中分解:2ClO2+H2O=HClO2+HClO3
②通ClO2于Na2O2或NaOH与H2O2可得亚氯酸盐
2ClO2+Na2O2=2NaClO2+O2;2ClO2+H2O2+OH-=2ClO2-+O2+H2O
③HClO2可由亚氯酸钡与稀硫酸的反应制备:Ba(ClO2)2+H2SO4=BaSO4+2HClO2
滤去硫酸钡沉淀即可得亚氯酸溶液。
2)性质与用途
①非常不稳定的化合物,但亚氯酸盐较稳定。
②具有漂白性(HClO,HClO2,HClO3都有漂白性,一般用NaClO2加到水中从而生成HClO2)
(5)氯酸
化学式HClO3,仅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可浓缩到质量百分浓度为40%,加热到40°C时即分解爆炸:仅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可浓缩到质量百分浓度为40%,加热到40°C时即分解爆炸:26 HClO3=10 HClO4+15O2+8Cl2+8 H2O,浓酸为浅黄色,有类似硝酸的刺激性气味;稀酸无色,在常温时没有气味。有强烈氧化性,当与纸张、棉花等接触时就燃烧。氯酸是强酸,它的电离近似硝酸和盐酸。当将稀的氯酸溶液剧烈冷却时,它将变得粘稠但不结晶。氯酸钡与硫酸作用后经过滤蒸馏而得氯酸。其酸的重要盐类是钾盐和钠盐,氯酸钾不潮解,氯酸钠潮解。
(6)高氯酸
化学式HClO4,通常是无色 、极易吸湿的液体,在空气中强烈冒烟,熔点为-112°C,沸点为16°C(2.4×103Pa)。无水高氯酸不稳定,储藏时有时会爆炸,因此应特别注意!但它的水溶液是稳定的。溅于皮肤上会引起灼伤。高氯酸与水结合形成水合物HClO4·nH2O,式中n=1,2,2.5,3,3.5,皆为晶体。其中最稳定的为1水合物,熔点为50°C,沸点为110°C,热到近沸点也不分解,它可写为[H3O][ClO4]。在无水的高氯酸中,显然有部分形成这种化合物:3HClO4=[H3O][ClO4]+Cl2O7七氧化二氯也易分解:2 Cl2O7=4ClO2+3O2这就是无水酸易爆炸的原因。高氯酸是普通含氧酸中的最强者,在水中完全电离。高氯酸的氧化力不如氯酸强,但在加热与高浓度时为强氧化剂,与有机物质发生猛烈作用。高氯酸根离子非常稳定,它的结构是正四面体形,故较氯酸根离子(ClO3ˉ)稳定的多。二氧化硫、硫化氢、亚硝酸、氢碘酸、锌、铝等皆不能使它还原,氯酸却为这些还原剂还原。但低价钛、钒、钼等化合物可以使之还原,高氯酸根离子还有一种特性,即对金属离子的配位作用很弱,所以在研究溶液的反应时,为保持溶液的离子强度不变,常用它作稀释剂。高氯酸盐的溶解度有些异常,高氯酸的锂、钙、镁等盐在水中溶解度很高,而钾、铷、铯的盐皆难溶于水。高氯酸镁、高氯酸钡的去水作用很强,故为优良的脱水剂。高氯酸铵分解放出大量氧等气体,如:2NH4ClO4=N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,它可作火箭推进剂,高氯酸可用于医药和电镀铅等方面。高氯酸钾与浓硫酸在140~190°C的油浴上减压蒸馏可的高氯酸。
2.氯的含氧酸盐
1)“84”消毒液
有效成分为NaClO,它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气,其离子方程式是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
2)漂白粉
①成分:漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,其中有效成分是Ca(ClO)2。
②化学性质:水解呈碱性,具有强氧化性。
③漂白原理:在潮湿的空气中能吸收CO2,化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓。
④久置失效原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓;2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑,必须密封保存。
3)NaClO2(亚氯酸钠)
①性质:呈碱性,是一种强氧化剂,遇酸放出ClO2气体。
②用途:是一种高效氧化性漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造。
(四)氯胺
1.氯胺的种类
氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2Cl,NHCl2和NCl3),是常用的饮用水二级消毒剂。
2.氯胺的化合价:氯胺中氯为+1,N为-3,H为+1。
3.氯胺的消毒原理:氯胺在水中发生缓慢水解生成次氯酸,发挥消毒杀菌作用,水解方程式如下:
NH2Cl+H2ONH3+HClO
NHCl2+2H2ONH3+2HClO
NCl3+3H2ONH3+3HClO
【特别提醒】①向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生的反应为Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
②向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成的是CaSO4而不是CaSO3。
③次氯酸盐(ClO-)无论是在酸性、碱性还是中性条件下,均具有强氧化性,均能氧化I-、Fe2+、SOeq \\al(2-,3)、S2-等还原性离子。
④84消毒液(主要成分NaClO)和洁厕灵(主要成分HCl)不能混合使用,否则会产生有毒气体——氯气。
⑤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,起漂白作用的是HClO。
⑥常温下干燥的氯气或液氯均不与铁反应,故液氯通常储存在钢瓶中。
智能点二 氯气的制法
(一)氯气的实验室制法
1.制取原理
实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。
(1)用MnO2制取Cl2的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)其他制备Cl2的化学反应原理(特点:不需要加热)
①14HCl(浓)+K2Cr2O7===2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑
②16HCl(浓)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
③6HCl(浓)+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑
④4HCl(浓)+Ca(ClO)2===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
2.实验装置
注:实验装置改进
(1)制备装置
橡皮管a的作用:使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等,保证液体顺利流下。
(2)净化装置
改进作用①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞现象为:长颈漏斗中液面上升。
②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
(2)干燥装置
改进作用:用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气,且操作方便安全,但不能用碱石灰。
3.制取流程
(1)制备装置类型:固体+液体eq \(――→,\s\up7(△))气体
(2)净化方法:用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气。
(3)收集方法:①氯气的密度比空气大,可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集。
(4)验满方法:①将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,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的试剂瓶口,观察到试纸先变红后退色,则证明已集满;③根据氯气的颜色,装置充满了黄绿色气体,则证明已集满。
(5)尾气吸收:用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收,不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小,溶液浓度低,吸收不完全。
【特别提醒】实验室制取氯气的注意事项
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸。
(2)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后,再拆卸装置,避免污染空气。
(4)尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为溶液中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
(二)工业制法
电解饱和食盐水,反应的化学方程式为2NaCl+2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2NaOH+Cl2↑+H2↑。
智能点三 卤素的性质和卤素离子的检验
(一)卤素的性质
1.溴、碘单质的物理性质
2.卤素单质化学性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应,如溴与铁反应生成FeBr3,但I2与Fe反应生成FeI2。
(2)都能与H2反应生成HX(X代表F、Cl、Br、I)。
(3)都能与水反应:X2+H2OHX+HXO(X代表Cl、Br、I)。
(4)都能与碱溶液反应。
3.卤素单质性质的递变性
(1)颜色逐渐加深
(2)熔、沸点逐渐升高
(3)密度―→逐渐增大
(3)氧化性逐渐减弱
4.卤素性质的特殊性
(1)氟①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱;②F2与H2反应在暗处即爆炸,F2与水剧烈反应,化学方程式:2F2+2H2O===4HF+O2;③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在塑料瓶中。
(2)溴:①Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质;②Br2易溶于有机溶剂;③液态Br2有剧毒,易挥发,故盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用橡胶塞
(3)碘:①淀粉遇I2变eq \a\vs4\al(蓝)色;②I2加热时易升华;③I2易溶于有机溶剂;④I2易与Na2S2O3反应:I2+2S2Oeq \\al(2-,3)===2I-+S4Oeq \\al(2-,6),此反应常用于滴定法(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量。
(4)卤化银:AgBr、AgI均具有感光性,见光易分解。AgBr可用于制照相底片或感光纸,AgI可用于人工降雨。
5.卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
6.卤族化合物的相似性和递变性
(1)卤素化合物的性质
(2)卤化银的性质
【特别提醒】①F2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氯、溴单质的氧化性较强,能与一些还原性离子反应,如Br2与SOeq \\al(2-,3)、Fe2+反应的离子方程式分别为SOeq \\al(2-,3)+Br2+H2O===SOeq \\al(2-,4)+2Br-+2H+、2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。
③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+。
④加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。
⑤实验室里常用萤石(CaF2)与浓H2SO4反应在铅皿中制取HF,反应的化学方程式为CaF2+H2SO4eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CaSO4+2HF↑;氢氟酸保存在塑料瓶中。
7.卤素互化物
由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。
卤素互化物与卤素单质的性质相似,有较强的氧化性,如能与金属、H2O、NaOH等反应:2IBr+2Mg===MgBr2+MgI2。
注意:卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如:ICl中,I显+1价,Cl显-1价,所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应:
IBr+H2O===HBr+HIO,IBr+2NaOH===NaBr+NaIO+H2O。
8.拟卤素
有些多原子分子与卤素单质性质相似,其阴离子与卤素阴离子性质相似。如:氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法,如把(SCN)2当作X2,把SCN-当作X-。卤素单质和“类卤素”的氧化性由强到弱的顺序为:F2、(OCN)2、Cl2、Br2、(CN)2、(SCN)2、I2
(二)卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液eq \(――――――――――→,\s\up7(滴加AgNO3溶液和稀硝酸))生成eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(白色沉淀,则有Cl-,淡黄色沉淀,则有Br-,黄色沉淀,则有I-))
(2)置换——萃取法
未知液eq \(――――――――――――→,\s\up7(加适量新制饱和氯水),\s\d5(振荡)) eq \(―――――――――――――――→,\s\up7(加入CCl4下层或汽油上层),\s\d5(振荡))有机层呈eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(红棕色或橙红色,表明有Br-,紫色、浅紫色或紫红色,表明有I-))
(3)氧化——淀粉法检验I-
未知液未知液eq \(――――――――――――――→,\s\up7(加入适量新制饱和氯水或双氧水),\s\d5(振荡)) eq \(――→,\s\up7(淀粉溶液),\s\d5(振荡))蓝色溶液,表明有I-
【典例剖析】
高频考点1 考查氯及其重要化合物的性质和应用
例1.(2020·黑龙江伊春二中高三期中)下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、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(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是
A.AB.BC.CD.D
【变式训练1】 (氯水的性质)(2021·甘肃武威十八中高三期末)氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是
A.加入少量水,水的电离平衡向电离的方向移动
B.再通入少量氯气,减小
C.通入少量SO2,溶液的漂白性增强
D.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)
【变式训练2】 (氯的化合物)(2020·山东等级模拟考)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathiesn)法制备亚氯酸钠的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1
B.若反应①通过原电池来实现,则ClO2是正极产物
C.反应②中的H2O2可用NaClO4代替
D.反应②条件下,ClO2的氧化性大于H2O2
高频考点2 考查氯气及含氯化合物的实验室制法
例2.(2020·河南高三)某同学欲利用浓盐酸、MnO2、Fe等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质,实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是
A.④中a导管应向下延伸至接近瓶底
B.若撤去⑥,则⑤中可能有Fe2O3生成
C.当⑤中充满黄绿色气体时再点燃⑤处酒精灯
D.③中试纸若是湿润的,则根据产生的现象可证明氯气有酸性,漂白性
【变式训练】(2020·哈尔滨市第一中学校高三期中)某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性,所用装置如图所示(可重复使用,不含制气装置)。下列说法正确的是( )
A.按气流流动的先后顺序,装置连接顺序依次为DACBE
B.按气流流动的先后顺序,装置连接顺序依次为DABAE
C.装置E的主要用途是制备NaClO
D.若实验中使用到装置C且有色布条褪色,则说明湿润的氯气有漂白性
高频考点3 考查含氯消毒剂的性质和应用
例3.(2020·天津一中高三月考)氯胺(NH2Cl)是一种长效缓释有机氯消毒剂,有强氧化性,其杀菌能力是一般含氯消毒 剂的 4~5 倍。下列有关氯胺的说法一定不正确的是( )
A.氯胺中氯元素的化合价为+1 价
B.氯胺的电子式为
C.氯胺的水解产物为 NH2OH(羟氨)和 HCl
D.氯胺的消毒原理与漂白粉相似
【变式训练1】(氯的氧化物)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用于饮用水的消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是( )
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-===ClOeq \\al(-,3)+ClOeq \\al(-,2)+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
【变式训练2】(氯的含氧酸盐)(2021·广东执信中学高三月考)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:下列有关说法不正确的是
A.NaClO2中Cl的化合价+3价
B.“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4
C.“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为NaOH溶液和Na2CO3溶液
D.“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2,反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
高频考点4 考查卤素的性质及应用
例5. (2020·哈师大附属中学模拟)氯气性质的微型实验装置如图所示。①是浓盐酸,⑥是高锰酸钾,②~⑤是滤纸条,依次滴有石蕊溶液、淀粉KI溶液、KBr溶液、含KSCN的FeCl2溶液,实验时滴几滴浓盐酸,下列说法不正确的是( )
A.产生氯气的离子方程式为16H++10Cl-+2MnOeq \\al(-,4)===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
B.⑤处变红色,发生的反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
C.②处先变红后褪色,说明氯气溶于水后,溶液有酸性和强氧化性
D.③处变蓝色,④处变橙色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
【变式训练1】(卤素的性质及递变规律)下列关于卤族元素的比较中,不正确的是( )
A.卤族元素的原子半径:F<Cl<Br<I
B.从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,半径依次增大
C.单质与氢气化合的难易:F2>Cl2>Br2>I2
D.氢卤酸的酸性:HF>HCl>HBr>HI
【变式训练2】(卤素单质氧化性的实验探究)(2020·黑龙江大庆实验中学高三月考)证明卤族元素的非金属性强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检查)。实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ. 打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡。
下列说法错误的是
A.淀粉碘化钾试纸变蓝可验证氯气的氧化性强于碘。
B.B中发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-= Br2+2Cl-。
C.Ⅳ中的实验现象是四氯化碳层溶液变为橙红色。
D.过程Ⅲ实验的目的是确认C的黄色溶液中无氯气,排除氯气对溴置换碘实验的干扰
高频考点5 考查卤素互化物和拟卤素的性质及应用
例5.(2020·安徽省怀宁中学高三月考)卤素间形成的化合物如“、、”等称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似,则下列关于卤素互化物的性质的描述及发生的相关反应不正确的是( )
A.是一种化合物 B.
C.的氧化性强于 D.可以与溶液反应生成2种盐
【变式训练】(拟卤素)(2020·四川邻水实验学校高三开学考试)(CN)2、(OCN)2、(SCN)2等化合物的性质与卤素单质相似,称为“类卤素”。已知卤素单质和“类卤素”的氧化性由强到弱的顺序为:F2、(OCN)2、Cl2、Br2、(CN)2、(SCN)2、I2。下列叙述正确的是( )
A.反应I22SCN-2I-(SCN)2能自发进行
B.反应Cl22CN-2Cl-(CN)2不能自发进行
C.还原性:F-OCN-Br-SCN-
D.“类卤素”在碱性溶液中不能发生自身的氧化还原反应
颜色
状态
气味
密度
溶解性
黄绿色
气体
刺激性
比空气大
1体积水溶
解约2体积Cl2
液氯
新制氯水
久置氯水
类别
纯净物
混合物
混合物
微粒
Cl2
H2O、Cl2、HClO、ClO-、Cl-、H+、OH-
H2O、Cl-、H+、OH-
颜色
黄绿色
淡黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性
酸性
性质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性及
溶液颜色
水中
溶解度不大,橙色
溶解度不大,黄色
有机溶剂中
易溶,橙红色
易溶,紫红色
特性
易挥发、有毒
①易升华
②使淀粉溶液变蓝
单质
水
CCl4
汽油(或苯)
酒精
Cl2
淡黄→黄绿
黄绿
黄绿
黄绿
Br2
黄→橙
橙→橙红
橙→橙红
橙→橙红
I2
深黄→褐
紫→深紫
淡紫→紫红
淡紫→紫红
化合物
性质
备注
氢化物
稳定性:HF>HCl>HBr>HI
还原性:HF
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