知识讲解—氯（提高）

1 高考总复习 《氯》 【考纲要求】 1．了解 Cl2 的分子结构和物理性质，掌握 Cl2 的制备和用途； 2．掌握 Cl2 与金属、非金属、水、碱等发生的反应； 3．掌握氯水的成分和性质，知道次氯酸及其盐的性质和用途。 4．以卤素为例了解在周期表中同一主族元素性质的递变规律。卤素性质的迁移使用。 5．通过实验掌握 Cl―的检验方法。 6．结合工业生产以及情景问题的设置讨论复习氯及其化合物的主干知识，在应用中学，在学中用，在新的 起点上对知识进行整合，形成新的知识体系。 【知识网络】 氯及其重要化合物间的转化关系 【考点梳理】 考点一：氯气的性质、用途 1．物理性质 通常氯气为黄绿色有刺激性气味、密度比空气大的有毒气体，易液化。25℃时，1 体积水约溶解 2 体积氯气， 其水溶液俗称氯水，为淡黄绿色。 2．化学性质2 要点诠释： 从氧化还原角度分析氯气的化学性质可概括为： ① 化性：0→-1 ②氧化还原性（歧化反应）：-1←0→+1 3．氯气的用途：自来水的消毒，制盐酸，漂白粉，农药，氯仿等。 4．Cl―的检验 检验溶液中的 Cl―应先加稀硝酸酸化，再加入 AgNO3 溶液，有白色沉淀产生，证明有 Cl―存在。 考点二：氯离子的检验 　　1．试剂：稀硝酸、AgNO3 溶液。 2．操作：取待测液 2mL 加入试管中，先滴入少量稀硝酸，然后再滴入 AgNO3 溶液。 3．现象及结论：产生白色沉淀，该溶液中含有 Cl－。 4．原理：Ag++Cl－==AgCl↓。 要点诠释： （1）加稀硝酸的目的是排除 CO32－的干扰，因为 Ag2CO3 是可以溶于稀硝酸的白色不溶物。因此，鉴定时可 以将加试剂的顺序颠倒，即可以先加 AgNO3，再加稀硝酸。若生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，同样可以证明溶 液中有 Cl－。 （2）不用稀盐酸、稀硫酸酸化，否则引入 Cl－、SO42－产生干扰。 考点三：氯水的成分和性质 1．氯水的成分 Cl2 溶于水：Cl2+H2O H++Cl―+HClO 2．性质 成分 表现的性质 反应实例3 Cl2 ①强氧化性 ②氯水呈黄绿色 ③加成反应 Cl2+2KI==2KCl+I2 Cl2+H2SO3+H2O==H2SO4+2HCl Cl2+CH2＝CH2—→CH2Cl—CH2Cl H+ 强酸性 2H++CaCO3==Ca2++CO2↑+H2O HClO ①弱酸性 ②强氧化性 HClO+OH―==ClO―+H2O 漂白、杀菌、消毒 滴入紫色石蕊试液 先变红，后褪色 Cl― 沉淀反应 Cl―+Ag+==AgCl↓ 2．分析平衡： Cl2+H2O H++Cl―+HClO 向氯水中加入的物质 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 浓氯酸与浓盐酸反应制 Cl2 NaOH c (H+)减小 右移 用 NaOH 吸收多余的 Cl2 光照 c (HClO)减小 右移 氯水应避光保存或现用现配 要点诠释： 氯水久置，会因 HClO 的分解导致其中的 Cl2 全部与 H2O 反应，HClO 完全分解成盐酸和 O2，使溶液酸性增 强，失去强氧化性而变质（久置氯水实为极稀的盐酸）。 考点四：几种重要的含氯化合物 1．次氯酸 （1）弱酸性：Ca(ClO)2+CO2+H2O= CaCO3+2HClO；酸性：碳酸强于次氯酸。 （2）不稳定性：反应方程式：2HClO 2HCl↑+O2↑。 （3）强氧化性：氧化性比 Cl2 强，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂。 2．次氯酸盐 （1）强氧化性：ClO―有强氧化性，与还原性离子（S2―、I―、Fe2+、SO32―等）不能共存。 （2）ClO－的水解：其离子方程式为：ClO―+H2O HClO+OH―，与 Fe3+、Al3+不能共存。 （3）漂白粉：有效成分为 Ca(ClO)2。 ①制备试剂：氯气和石灰乳 ②漂白原理：Ca(ClO)2+H2O+CO2= CaCO3+2HClO，故应密封并储存于阴凉处。 3．盐酸：具有酸的通性和 Cl－的性质 考点五：氯气的制法 有关气体的制备和性质实验，其装置流程可以归纳如下： 气体制备 → 净化 → 干燥 → 收集或性质实验 → 尾气处理 1．氯气的实验室制法 光照4 （1）原理：氧化法（化合价-1→0） MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 或：2KMnO4+16HCl (浓)==2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O 注：若用 KMnO4 制 Cl2，则不需加热。 （2）发生装置：分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯、铁架台等。 要点诠释： ①制备气体的类型：固体+液体 气体 ②用分液漏斗进行滴加浓盐酸，可控制反应速率。 （3）净化、干燥装置：洗气瓶。 由于使用浓盐酸，反应生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气。可以让气体通过饱和食盐水，HCl 气体易溶于 饱和食盐水而氯气则不溶，然后再用浓硫酸吸收水蒸气，这样可制得干燥、纯净的氯气。 （4）收集装置：由于氯气能溶于水，故应用向上排空气法或排饱和食盐水法。 （5）尾气吸收装置：用 NaOH 溶液吸收多余的氯气，防止污染空气。 注：Ca(OH)2 的溶解度太小，所以尾气吸收时不用石灰水，而用 NaOH 溶液。 （6）验满方法 ①将湿润的淀粉-KI 试纸靠近盛 Cl2 的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。 ②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2 的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。 要点诠释：氯气的其它制法 　　①氧化法 　　PbO2+4HCl (浓)==PbCl2+Cl2↑+2H2O 　　K2Cr2O7+14HCl (浓)==2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7H2O 　　②归中法：用高价的氯的化合物与盐酸反应，可生成 0 价的氯单质 　　KClO 3 + 6HCl = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O（生成的氯气中可能含有一定量的其它氯的氧化物，如 ClO2） 　　NaClO+2HCl==NaCl+ Cl2 ↑+H2O 2．氯气的工业制法：电解法 （1）电解饱和食盐水（氯碱工业）， 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑ （2）电解熔融氯化钠（可制得 Na） 2NaCl (熔融) 2Na+Cl2↑ 考点六：卤素及其化合物的递变规律及特性 1．卤素的原子结构 在元素周期表中，与氯元素处于同一纵行——第ⅦA 族的元素还有氟（F）、溴（Br）、碘（I）、砹（At，人 工合成元素）。与氯元素一样，这些元素原子的最外电子层都有 7 个电子，都是典型的非金属元素。由于第ⅦA 族元素都能与 Na、K、Ca、Mg 等金属化合生成盐，所以统称为卤素（成盐元素）。 2．物理性质 △ 电解 ∆→5 F2 Cl2 Br2 I2 颜色 淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 状态 气态 气态 液态 固态 水中溶解性 反应 可溶 可溶 微溶 熔沸点 Cl2、Br2、I2 易溶于苯、CCl4、汽油等有机溶剂。 注意：从溴水中萃取出 Br2，可向其中加入苯，振荡、静置，溶液分两层，上层橙红色，下层为水层，近乎 无色；从碘水中萃取 I2，可向其中加入 CCl4，振荡、静置，溶液分两层，上层（水层）近乎无色，下层为紫红 色（已知苯的密度小于水的密度，CCl4 的密度大于水的密度，且二者均不溶于水）。 3．卤素及其化合物的递变规律 （1）单质氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2 （2）离子还原性：I－＞Br－＞Cl－＞F－ （3）HX 的稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI （4）HX 的熔沸点：HF（含氢键）＞HI＞HBr＞HCl （5）最高价含氧酸的酸性：HClO4＞HBrO4＞HIO4 4．卤素中的某些特性及相关应用 （1）氟 ①无正价和含氧酸，非金属性最强。 ②2F2+2H2O==4HF+O2，与 H2 反应在暗处即爆炸。 ③HF 是弱酸，能腐蚀玻璃，保存在铅皿或塑料瓶中；有毒，在 HX 中沸点最高。 ④AgF 易溶于水。 （2）溴 ①Br2 是深红棕色液体，易挥发。 ②Br2 易溶于有机溶剂。 ③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。 （3）碘 ①I2 遇淀粉变蓝色。 ②I2 加热时易升华。 ③I2 易溶于有机溶剂。 ④食用盐中加入 KIO3 可防治甲状腺肿大。 5．卤素离子（X―）的检验 由于在 AgX 中，除 AgF 可溶于水，AgCl、AgBr、AgI 都是既难溶于水也不溶于稀硝酸的沉淀，所以可用稀 硝酸酸化的 AgNO3 溶液检验 X―的存在。其中稀硝酸的作用主要是排除 CO32―的干扰。 反应原理： Ag++Cl―==AgCl↓（白色） Ag++Br―==AgBr↓（淡黄色） Ag++I―==AgI↓（黄色） 【典型例题】 类型一、氯气的性质和应用 例 1、下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是（　 ） 　　A．CuCl2　　 B．FeCl2　　 C．FeCl3　　 D．AlCl3 【思路点拨】铁元素有变价，遇强氧化剂变成+3 价。 【答案】D 【解析】铜与氯气反应，生成 CuCl2，与盐酸不反应，所以 A 错误；铁与氯气反应生成 FeCl3，与盐酸反应生成 FeCl2，所以 B、C 错误；铝与氯气反应生成 AlCl3，与盐酸反应生成 AlCl3 和 H2，所以 D 正确。 →逐渐升高6 【总结升华】氯气与大多数金属反应，生成高价态金属氯化物；只有金属活动顺序表中氢以前的金属，才能跟盐 酸反应，并且一般生成低价态金属氯化物和氢气，所以符合题意的是具有不变价态、且在金属活动顺序表中排在 氢以前的金属的氯化物。 举一反三： 【变式 1】下面对氯气的叙述正确的是（ ） A．氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性 B．氯气没有漂白性，但通入品红溶液中，品红褪色 C．过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁 D．闻其气味时要小心地将集气瓶放在鼻孔下直接闻 【答案】B 【高清课堂：ID:356210 例 2】 【变式 2】已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不 同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是（ ） 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 【答案】A 【解析】各处的反应原理分别为： ①KClO3+6HCl (浓)==KCl+3Cl2↑+3H2O，产生黄绿色的气体。 ②2NaBr+Cl2==2NaCl+Br2，Br2 溶于水显橙（黄色）。 ③2KI+Cl2==2KCl+I2，I2 遇淀粉变蓝。 ④Cl2+2NaOH==NaCl+NaCl+NaClO+H2O。两种盐的水溶液都无颜色，故棉球显白色。 【高清课堂：ID:356210 例 3】 【变式 3】已知：①向 KMnO4 固体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；②向 FeCl2 溶液中通入少量实验①产生的气体， 溶液变黄色；③取实验②生成的溶液滴在淀粉 KI 试纸变蓝。下列判断正确的是 A．上述实验证明氧化性：MnO4¯ > Cl2 > Fe3+ > I2 B．上述实验中，共有两个氧化还原反应 C．实验①生成的气体不能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝 D．实验②证明 Fe2+既有氧化性又有还原性 【答案】A 类型二、氯水的成分和性质 例 2、（2016 上海高考）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．碳酸钙粉末 B．稀硫酸 C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液 【思路点拨】在氯水中存在反应：Cl2+H2O H++Cl-+HClO，若反应使溶液中 c(HClO)增大，则溶液的漂白性 会增强。 【答案】A 【解析】A 项，由于酸性 HCl＞H2CO3＞HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应： 2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑，使化学平衡正向移动，导致 c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强；B 项，若 加入稀硫酸，使溶液中 c(H+)增大，则平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱；C 项，加入氯化钙溶液，不能发生反 应，溶液的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱；D 项，加入二氧化碳的水溶液，电离产生 H+，使化学 平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱。故选 A。 【总结升华】中学化学教材中，有一些元素化合物知识，根据化学平衡理论，就可以解释物质发生变化的一些现7 象和本质原因，就能较好地理解元素化合物知识。如：如何运用化学平衡理论去认识氯气与水的反应以及氯水的 成分与性质。 举一反三： 【变式 1】运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义。 （1）下列关于氯水的叙述正确的是________（填写序号）。 a．氯水中存在两种电离平衡 b．向氯水中通入 SO2，其漂白性增强 c．向氯水中通人氯气，c (H+)／c (ClO－)减小 d．加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小 e．加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动 f．向氯水中加少量固体 NaOH，可能有 c (Na+)=c (Cl－)+c (ClO－) （2）氯气在工业上有着极其广泛的用途。工业上通过氯碱工业生产氯气，其反应的离子方程式为________。 用惰性电极电解 100 mL 饱和食盐水，当阴极产生标准状况下 11.2 mL 气体．忽略溶液体积的变化时，所得溶液 的 pH=________。 （3）常温下，已知 25℃时有关弱酸的电离常数： 弱酸化学式 HClO H2CO3 电离常数 K=4.7×10－8 K1=4.3×10－7，K2=5.6×10－11 写出 84 消毒液（主要成分为 NaClO）露置在空气中发生反应的有关化学方程式：________。 若将 84 消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因________。 （4）服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射。将碘药片剥去糖衣皮研碎后置于试管中制得无色水溶液，并加入几 滴淀粉试液，然后向试管中逐滴加入氯水。观察到溶液由无色变为蓝色，若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色。 完成并配平溶液由蓝色变为无色的化学方程式（如果化学计量数是 1，不用填写）： ________+________+________—→________HIO3+________。 【答案】（1）aef （2）2Cl－+2H2O 2OH－+Cl2↑+H2↑ 12 （3）NaClO+CO2+H2O==HClO+NaHCO3，2HClO 2HCl+O2↑ ClO－+Cl－+2H+=Cl2↑+H2O （4）5Cl2+I2+6H2O==2HIO3+10HCl 【解析】（1）氯水中存在 HClO 和 H2O 的电离平衡。SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HC1，向氯水中通入 SO2，其 漂白性减弱。HClO 是弱电解质，向氯水中通入氯气，c (H+)／c (ClO－)增大。当 c (H+)=c (OH－)时离子浓度关系 能满足 f 选项。（2）根据电解饱和食盐水的化学方程式知，产生 11.2 mL H2 时会产生 0.001 mol OH－，忽略溶液 体积的变化时，所得溶液的 pH=12。（3）NaClO 可与空气中的水、CO 2 反应，由电离常数判断产物应是 NaHCO3；消毒液与洁厕剂（含有浓盐酸）混合使用引起中毒是由于产生了 Cl2。（4）氯水中的 Cl2 可将碘化钾中 的碘置换出来，碘遇淀粉呈蓝色，继续滴加氯水，碘与 Cl2 进一步发生反应，碘单质被氧化，溶液褪为无色。 【变式 2】若将新制的氯水逐滴滴入含酚酞的 NaOH 稀溶液中，当滴到最后一滴时，红色突然褪去。有同学认为 产生该现象的原因可能是稀溶液中的 NaOH 恰好与氯水完全反应。请你用实验方法证明该同学的结论是否成立。 【答案】向无色溶液中加入 NaOH 溶液，若红色再现，说明 NaOH 被中和了，否则是酚酞被氧化了。 【解析】氯水使 NaOH 的酚酞溶液褪色，是其将 NaOH 中和了还是酚酞被氧化了？若是前者，再加 NaOH 溶液 应马上恢复红色；若是后者，酚酞被氧化而失去作指示剂的性质，再加 NaOH 溶液仍会是无色。考虑到了这个 区别便找到了思路，找到了简单的实验方案。 类型三、 氯气的制取 通电 光8 例 3、实验室制备 H2 和 Cl2 通常采用下列反应： Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集 H2 的装置 （填代号）和制备并收集干燥、纯净 Cl2 的 装置 （填代号）。 可选用制备气体的装置： 【思路点拨】从反应物的状态及反应条件来选择发生装置，从生成物的性质选择干燥、除杂及收集方法。 【答案】e d 【解析】根据制取 H2 的反应原理：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑，确定制取 H2 的实验装置，生成的 H2 可用排水集 气法或向下排空气法收集，故选 e。依据实验室制取 Cl2 的反应原理：MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 确定其实验装置，生成的 Cl2 可用向上排空气法或排饱和食盐水法收集，但由于 Cl2 有毒，浓盐酸具有挥发性， 故制出 Cl2 后要用饱和食盐水除去 Cl2 中的 HCl 气体，用盛有浓 H2SO4 的洗气瓶除去 Cl2 中的 H2O (g)，最后用 NaOH 溶液吸收多余的 Cl2，以防污染环境。 【总结升华】从发生装置、干燥、除杂、收集、尾气处理等角度来把握气体的制法。 举一反三： 【变式 1】如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置： （1）A 是氯气发生装置，其中的化学反应方程为 （2）实验开始时，先点燃 A 处的酒精灯，打开旋塞 K，让 Cl2 充满整个装置，再点燃 D 处酒精灯，连接上 E 装 置。Cl2 通过 C 瓶后再进入 D。D 装置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 。 （3）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 。 △ △9 （4）若将 E 处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程现象为 。（选填标号） （A）有白色沉淀生成 （B）无现象 （C）先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失 （5）D 处反应完毕后，关闭旋塞 K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A 处仍有 Cl2 产生，此时 B 中的现象 是 ，B 的作用是 。 【答案】（1）MnO2 + 4HCl (浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O （2）C + 2Cl2+ 2 H2O ===CO2 + 4HCl 除去 Cl2 中的 HCl 气体 （3）HCl 呈酸性，Cl2 溶于水有漂白性 （4）B （5）广口瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；贮存剩余气体 类型四、Cl－的检验 例 4、向下列液体中分别滴入 AgNO3 溶液和足量的稀硝酸溶液，有白色沉淀存在的是（ ）。 A．氯水 B．氯酸钾溶液 C．食盐水 D．碳酸钠溶液 【思路点拨】氯酸钾在溶液电离出钾离子和氯酸根离子。 【答案】AC 【解析】在溶液中与 Ag+反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀（AgCl）的是 Cl－，而不是其他的离子或分子。氯水 中因 Cl2+H2O==HCl+HClO、HCl==H++Cl－而含有 Cl－。氯酸钾溶液中的含氯粒子是 ClO3－，而不是 Cl－。而 CO32—和 Ag+生成的溶于稀硝酸。 【总结升华】要鉴定 KClO3 中含有氯元素，可先将 KClO3 固体（加 MnO2）加热，残渣溶于水后过滤，取滤液再 加 AgNO3 溶液和稀硝酸进行检验。 举一反三： 【变式 1】在未知溶液中加入 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成；加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气 体生成；将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。由此判断溶液中含有的离子是（　 ） 　　A．Cl－、SO42－　　　 B．Cl－、NO3－　　　 C．Cl－、CO32－　　　 D．Cl－、OH－ 【答案】C 【变式 2】检验溶液中的离子，实验步骤和结论均正确的是（　 ） 　　A．加入 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成，证明一定含有 Cl－离子。 　　B．加入 HNO3 酸化的 Ba(NO3)2 溶液有白色沉淀生成，证明一定含有 SO42—离子。 　　C．加入 HCl 后产生气体，该气体能使品红溶液褪色，加热后又变成红色，证明一定含有 SO32—离子。 　　D．加入 BaCl2 溶液，有白色沉淀，证明一定含有 SO32—离子。 【答案】C 【解析】（A）加 AgNO3 出现白色沉淀，不一定含有 Cl－，也可能有 SO42—、SO32—等。 　（B）加入 HNO3 酸化的 Ba(NO3)2，有白色沉淀生成此沉淀肯定为 BaSO4。但不能证明原溶液中一定有 SO42— 离子，因为 SO42—离子的来源可能是原溶液中有的，也可能是 SO32-被硝酸氧化生成的。 　（D）加入 BaCl2 出现白色沉淀，可能含有 SO42—、SO32-、Ag+等。 类型五、卤素单质 例 5、下列关于卤素（用 X 表示）的叙述正确的是（　 ） 　　A．单质都能与大多数金属反应，生成高价态金属卤化物 　　B．单质都能与 H2 反应，且从 F2→I2 逐渐变难 　　C．单质都能与 H2O 反应，通式 X2+H2O==HX+HXO 　　D．单质的还原性顺序为：F2＞Cl2＞Br2＞I2 【思路点拨】从卤素单质的相似性、递变性及特性角度分析。 △10 【答案】B 【解析】单质都能跟金属反应，但 I2 与金属反应生成低价态的金属碘化物，A 错误；随着单质的氧化性顺序：F2 ＞Cl2＞Br2＞I2，单质与 H2 化合也逐渐变难，所以 B 正确，D 错误； F2 与 H2O 反应时，2F2+2H2O==4HF+O2， 所以 C 错误。 【总结升华】卤素单质的性质既存在相似性，也存在差异性，对特别的性质需要特别记忆。 举一反三： 【变式 1】下图中，A 是黑色粉末，有时可作催化剂，C 是黄绿色气体，F 是深红棕色液体，D 的焰色反应为黄 色。 （1）写出下列物质的化学式。 A________，B________，C________，D________，G________，Y________。 （2）D+AgNO3 反应的离子方程式：________________。 A+B 反应的离子方程式：________________。 【答案】（1）MnO2 HCl Cl2 NaBr NaI AgBr （2）Ag++Br－==AgBr↓ MnO2+4H++2Cl－ Mn2++Cl2↑+2H2O （2）卤素的分离和提纯。 【高清课堂： 例 6】 例 6、为验证卤素单质氧化性的相对较弱，某小组用下图装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。 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．…… （1）A 中产生黄绿色气体，其电子式是 。 （2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 （3）B 中溶液发生反应的离子方程式是 。 （4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是 。 （5）过程Ⅲ实验的目的是 。 △11 （6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下 ，得电子能力逐渐减弱。 【思路点拨】过程Ⅲ主要为了确认 C 的黄色溶液中无氯气，排除对溴置换碘的干扰。 【答案】（1） （2）淀粉 KI 试纸变蓝 （3）Cl2+2Br- =Br2+2Cl- （4）打开活塞 b，将少量 C 中溶液滴入 D 中，关闭活塞 b，取下 D 震荡。静置后 CCl4 层溶液变为紫红色。 （5）确认 C 的黄色溶液中无 Cl2，排除 Cl2 对溴置换碘实验的干扰。 （6）原子半径逐渐增大。 【解析】本题考查化学实验的设计和分析。(1).A 中产生的黄绿色气体为氯气。（2）.氯气遇淀粉 KI 试纸时，生 成的 I2 遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘单质。（3）.B 中氯气和溴化钠发生置换反应，离子方程式为： Cl2+2Br- =Br2+2Cl- 。(4).C 中溴化钠和氯气反应生成氯化钠和溴单质，将 C 中的溶液滴入 D 中，发生反应：Br2+2I- =I2+2 Br - ,此时 D 中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，呈紫红色，说明溴的氧化性强于碘。（5）.过程Ⅲ主要 为了确认 C 的黄色溶液中无氯气，排除对溴置换碘的干扰。（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因是同 主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 【总结升华】为了验证溴的氧化性强于碘，需控制氯气的量，排除氯气对溴置换碘的干扰。12 【巩固练习】 一、选择题（每题只有一个选项符合题意） 1．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 2．（2016 丰台期末）将氯气分别通入下列溶液中，由实验现象得出的结论正确的是 选项 氯气通入下列溶液中 实验现象 结论 A 滴有 KSCN 的 FeCl2 溶液 变红 氯气具有还原性 B 滴有酚酞的 NaOH 溶液 褪色 氯气具有漂白性 C 紫色石蕊溶液 先变红后褪色 氯气具有酸性、漂白性 D 少量氯气通入大量水中 溶液 pHCl2>HIO3；4）10.58。 【解析】反应开始滴加少许氯水时，其将 KI 中的 I 元素氧化成碘单质；等 CCl4 层变紫色后，再滴加氯水时，其 将碘单质进一步氧化成碘酸。（1）根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I 元素的化 合价从 0→+5，升高 5 价，Cl 元素的化合价从 0→-1，降低 1 价，综合得失电子守恒和质量守恒，可配平出： I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl。（2）分析整个过程中化合价升高的都是 I 元素，还原剂为：KI 和 I2。（3）KI 换成 KBr 时，得到的是溴单质，则其在 CCl4 中呈红棕色；继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化 成 HBrO3，故其氧化性强弱顺序为：HBrO3>Cl2>HIO3。（4）综合写出反应方程式：KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl， 根据化学方程式计算，按最小值计算时，1000kg 加碘食盐中含碘 20g，则需要消耗 Cl2 的为体积为： （20g/127g.mol-1）×3×22.4L/mol=10.58L。 3．（1）浓盐酸 四氧化三铁 （2）2H2O2 2H2O+O2↑ KClO3 （3）4HCl (浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O （4）铁屑 KSCN（或 NH4SCN）溶液 加入 KSCN 溶液后溶液呈血红色 电解 △ (H ) (ClO ) c c + − 30℃ MnO218 【解析】 因为铁在氧气中燃烧生成 Fe3O4，Fe3O4 与盐酸反应生成 FeCl3、FeCl2，铁与氯气反应生成 FeCl3，所以 B 为 O2、C 为 HCl、G 为 FeCl3、F 为 FeCl2、E 为 Fe3O4；（1）二氧化锰与稀盐酸不反应，所以 C 的名称应为浓 盐酸；（2）KClO3 在 MnO2 作催化剂的条件下，加热分解生成 O2，H2O2 在 MnO2 作催化剂条件下常温下生成 O2； （4）因为 2Fe3++Fe==3Fe2+，所以向 Fe2+溶液中加入铁屑，防止 Fe2+被氧化。