高中化学 卤素及其化合物讲义（必修1）

卤素及其化合物
【学问归纳】
一、氯气的理化性质与制备方法
1.物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味、可溶于水、加压和降温条件下可变 为液态(液氯)和固态；
闻法:用手在瓶口轻轻扇动,使少量氯气进入鼻孔。

2.氯气的化学性质
化学性质：很活泼，有毒，有氧化性， 能与大多数金属化合生成金属 氯化物（盐）。

也能与非金属反应：
2Na ＋Cl 2 ===点燃 2NaCl 2Fe ＋3Cl 2 ===点燃
2FeCl 3
Cu ＋Cl 2 ===点燃CuCl 2 Cl 2＋H 2 ===点燃
2HCl
Cl 2+H 2O=HCl+HClO 2HClO ===光照
2HCl+O 2 ↑ Cl 2＋2NaOH == NaCl ＋NaClO ＋H 2O 2Cl 2＋2Ca(OH)2 == CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O
3.氯离子的检验
离子Cl －
,为典型的非金属元素，在自然界中以化合态存在： HCl ＋AgNO 3 == AgCl ↓＋HNO 3 NaCl ＋AgNO 3 == AgCl ↓＋NaNO 3
Na 2CO 3＋2AgNO 3 ==Ag 2CO 3 ↓＋2NaNO 3 Ag 2CO 3＋2HNO 3 == 2AgNO 3＋CO 2 ↑＋H 2O Cl －＋Ag ＋
== AgCl ↓
4.Cl 2的用途：
①自来水杀菌消毒Cl 2＋H 2O == HCl ＋HClO 2HClO ===光照
2HCl ＋O 2 ↑ 1体积的水溶解2体积的氯气形成的溶液为氯水，为浅黄绿色。

其中次氯 酸HClO 有强氧化性和漂泊性，起主要的消毒漂白作用。

次氯酸有弱酸性， 不稳定，光照或加热分解，因此久置氯水会失效。

②制漂白液、漂白粉和漂粉精
制漂白液 Cl 2＋2NaOH=NaCl ＋NaClO ＋H 2O ，其有效成分NaClO 比HClO 稳 定多,可长期存放
制漂白粉(有效氯35％)和漂粉精(充分反应有效氯70％) 2Cl 2＋2Ca(OH)2=CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O
③与有机物反应，是重要的化学工业物质。

④用于提纯Si 、Ge 、Ti 等半导体和钛
⑤有机化工：合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品
5.新制氯水与久置氯水的比较
6．试验室制法
反应原理：MnO 2＋4HCl (浓) ===△
MnCl 2＋2H 2O ＋Cl 2 说明：
发生装置：
收集：
尾气处理：
二、卤化物的性质
（1）非金属元素与氯气燃烧
（2）金属元素与氯气燃烧
2．氯水的成分
3．漂白粉的成分
4. 溴、碘及其化合物
典型例题
1．下列试验过程中，不会产生气体的是( )
解析：A项氯水中的HClO见光分解生成氧气；B项氯水中的HCl与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2；C项氯水滴入NaBr溶液中反应生成Br2和NaCl，没有气体产生；D项H2O与Na2O2反应产生O2。

答案：C
2．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出各自的性质。

下列试验现象和结论肯定正确的是( )
A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在
B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在
C．加入盐酸酸化，再加入硝酸银溶液产生白色沉淀，说明氯水中有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消逝，说明有HClO分子存在
解析：A：HClO能使有色布条褪色，而干燥的Cl2不能，有色布条褪色不能说明有Cl2分子存在；C：加入盐酸酸化，引入了Cl－，加AgNO3溶液产生白色沉淀，不能说明氯水中有Cl－存在；D：加入NaOH溶液，黄绿色消逝，只能说明Cl2被消耗，不能说明有HClO分子的存在。

答案：B
3．下列关于试验室用MnO2制取Cl2的叙述不．正确的是( )
A．MnO2与浓盐酸共热
B．缓慢加热反应
C．用向下排空气法收集Cl2
D．多余氯气常用较浓的碱液吸取
解析：由于浓盐酸易挥发，故必需缓慢加热以削减HCl的挥发；Cl2的密度比空气的密度大，故应用向上排空气法收集Cl2；Cl2极易与碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故应用较浓的碱液吸取多余的Cl2。

答案：C
4．在制氯气时有如下操作，操作挨次正确的是( )
①连接好装置，检查气密性；
②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出；
③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末；
④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中；
⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸取；
⑥用向上排空气法收集氯气。

A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤D．①③④②⑥⑤
解析：确定试验室制取气体的操作挨次要留意：①连接好装置后，要先检查气密性，后装药品；②装药品的挨次是先加固体，后加液体；③对于有毒的气体，肯定要有尾气处理装置。

答案：D
５．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行试验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。

试验过程：
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中产生气体的颜色是_______________________________________。

(2)验证氯气的氧化性强于碘的试验现象是_________________________。

(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试验的目的是_____________________________________________________。

５、(l) 黄绿色 (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振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排解Cl2对溴置换碘试验的干扰
６．某学习小组通过查阅资料发觉用KClO3和浓盐酸反应也可以制备氯气。

为此该小组利用如图所示装置在试验室中制取Cl2并探究其相关性质：
（1）装置A中存在一处错误，请改正这处错误：______________________________________。

（2）写出装置A中发生反应的化学方程式：___________________________________________。

（3）为了除去氯气中的氯化氢，需要在装置A、B之间添加装置E，装置E中所盛装的试剂为
__________。

为了探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物，需要在整套装置中添加装置E，其中加入浓硫酸，装置E在整套装置中的添加位置为________（填序号）。

a．A、B之间b．B、C之间
c．C、D之间d．D之后
（4）取下集气瓶B，将铁丝加热至红热状态，伸入到集气瓶B中，可以观看到的现象是
________________________，能检验该反应产物中铁元素价态的试剂是______________（填序号）。

a．氯水b．蒸馏水和铁粉
c．氢氧化钠溶液d．KSCN溶液
（5）另外一个化学学习小组就环境爱护方面指出了上述装置的缺陷，并给出了改进措施，
该改进措施是________________________________________________。

６、（1）改长颈漏斗为分液漏斗
（2）KClO3+6HCl =" KCl" +3Cl2↑+ 3H2O
（3）饱和食盐水；b
（4）集气瓶内及瓶口有棕黄色烟产生；bcd
（5）在装置D后增加一个盛装浓碱液的装置，使碱液吸取逸出的氯气尾气
巩固训练
1．下列关于氯气的说法不．正确的是( )
A．氯气化学性质很活泼，但是干燥的液氯能用钢瓶贮存
B．氯气和液氯是两种不同物质
C．可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气
D．氯气有毒，它曾在战斗中被用于制造毒气弹
解析：在通常状况下，干燥的液氯可以用钢瓶储运，所以A是正确的。

氯气和液氯是同一种物质的不同状态，所以B选项不正确。

除去氯气中混有的水蒸气应选用不能和氯气反应的干燥剂，由于氯气气体呈酸性，不宜选用碱性干燥剂，如碱石灰等，常选用酸性或中性干燥剂，如：浓硫酸、无水氯化钙等，因此C选项是正确的。

氯气有毒，对人体有害，可以用于制造毒气弹应用于战斗中。

答案：B
2．有关漂白粉和漂白液的说法正确的是( )
A．漂白粉是纯洁物，漂白液是混合物
B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D．漂白液的有效成分是Na2O2
解析：漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物，反应方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，故其主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，其有效成分为Ca(ClO)2，漂白液的主要成分是NaClO，以上符合题意的只有B项。

答案：B 3．下列说法中，正确的是( )
A．液氯和氯水都含有氯离子
B．氯气和液氯都能使干燥的有色布条褪色
C．盐酸和氯水都含有氯离子
D．盐酸和氯水都能使潮湿的有色布条褪色
解析：A项，液氯中不含有Cl－；B项，Cl2和液氯均不能使干燥的有色布条褪色；D项，盐酸不能使有色布条褪色。

答案：C
4．检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可接受的方法是( )
A．用干燥的蓝色石蕊试纸
B．用干燥有色布条
C．将气体通入硝酸银溶液
D．用潮湿的淀粉碘化钾试纸
解析：检验氯气接受潮湿的KI-淀粉试纸，而干燥的有色布条、干燥的蓝色石蕊试纸不能检验氯气。

硝酸银溶液与氯化氢和氯气反应的现象相同。

答案：D
5．[双选题]如图所示，在A处通入氯气，关闭B阀时，C处的红色布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处的红色布条渐渐褪色。

则D瓶中盛放的溶液可能是( ) A．浓硫酸B．NaOH溶液
C．H2O D．饱和氯化钠溶液
解析：解决本题的关键是要明确装置的特点及起漂白作用的是HClO(或潮湿的Cl2)。

依据打开B阀后，C 处的红色布条渐渐褪色，说明A处通入的Cl2为潮湿的，潮湿的Cl2在关闭B阀时通过了D瓶，看不到C试管中红色布条有明显变化，说明D瓶吸取了Cl2或吸取了Cl2中的水蒸气。

答案：AB
６．下列试验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的是（）
A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡（H+）
B．使红色布条褪色（HCl）
C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发觉呈血红色（Cl2）
D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀（Cl－）
７．将20 mL 10 mol·L-1的浓盐酸缓慢滴入足量的 MnO2固体上加热，若不考虑 HCl 的挥发，则被氧化的HCl 的物质的量为（）
A．小于0.1 mol B．等于0.1 mol
C．大于0.1 mol 而小于0.2 mol D．等于0.2 mol
６、B ７、 A
８．下列关于试验现象的描述中不正确的是（）
A．氢气在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰
B．钠在空气中燃烧，产生黄色火焰，并生成淡黄色的固体
C．铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟
D．钠在氯气中燃烧，产生黄色的烟
９．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
１０．下列说法不正确的是（）
A．碘易升华，应当密封保存
B．液溴应保存在磨口玻璃塞深棕色细口试剂瓶中，并加少量水进行水封
C．酒精与水互溶，所以不能用酒精把碘从碘水中萃取出来
D．用加热的方法可以将NH4Cl与碘的混合物分别
８、D ９、D １０、D
１１．室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适的反应条件下，它们可以按下列框图进行反应。

又知E溶液是无色的。

请回答：
(1)试写出下列物质的化学式：A________，B________，C________。

(2)反应①的化学方程式：__________________________________________。

(3)反应③的化学方程式：__________________________________________。

(4)反应④的离子方程式：__________________________________________。

解析：从反应的框图中看到：反应①A＋B→D(固体)，反应④F＋B→D溶液，可知：F是化合物，A是变价金属，且A在F中呈低价。

又从气体颜色中可推断B是Cl2。

由此可推出A是Fe，D为FeCl3，F为FeCl2。

从反应③A＋E→F＋C可知，E为HCl，C为H2。

答案：(1)Fe Cl2H2(2)2Fe＋3Cl2===2FeCl3
(3)2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
１２．为了讲授“氯气的性质和用途”，李老师以二氧化锰和浓盐酸为主要原料制取氯气，并设计了如图所示装置(其中A是连有注射器针头的橡皮管，针头已插入并穿过橡皮塞)进行了教学。

试回答下列问题：
(1)乙中的现象是________________________，丙中的现象是______________________，丁中的现象是________________________，分别丁中液体的方法是____________；
(2)橡皮管连通后，分液漏斗的气体压强p1与烧瓶中的气体压强p2的关系为________(填“>”“<”或“＝”)，连接橡皮管的目的是____________________；
(3)烧瓶内发生反应的离子方程式为________________________。

解析：利用图示装置制备Cl2，制得的Cl2通过浓H2SO4(甲中)，浓H2SO4干燥Cl2；Cl2与干红布条不反应(乙中)；Cl2与H2O生成HClO，HClO起漂白作用(丙中)；Cl2与KI溶液反应生成I2，CCl4萃取I2，溶液分层(丁中)；用向上排空气法收集Cl2(戊中)；进行尾气吸取(己中)，利用针头连接后，分液漏斗与烧瓶内气压相等，有利于液体流下。

答案：(1)干燥的红布条不褪色潮湿的红布条褪色下层CCl4层呈紫红色分液
(2)p1＝p2有利于分液漏斗中的浓盐酸顺当流下
(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－=====
△
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
提升训练
1、下列关于氯的描述中，正确的是（）
A．Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯
B．红热的铜丝在氯气中燃烧后生成蓝色的CuCl2
C．氯气不能与非金属反应
D．氯气有毒
2、2009年委内瑞拉发生氯气泄漏及爆炸事故，喷出的氯气造成了多人死亡。

作为消防干警现场的下列处理方法和过程较合理的是（）
①准时转移疏散人群，同时向有关部门照实报告事故有关状况
②被转移人群应戴上用浓NaOH处理过的口罩
③用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液可解毒
④被转移人群可戴上用Na2CO3处理过的口罩(潮湿)
⑤将人群转移到地势较低的地方即可，不必走太远
⑥准时清理现场，检查水源和食物等是否被污染
⑦常温下氯气能溶于水，所以只要向空气中喷洒水就可以解毒
A．②③④⑤B．①③④⑥
３、把氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是（）
A．NaOH B．Na2SO3C．FeBr2D．FeSO4
４、将布满氯气的集气瓶倒放在盛有水的水槽内，经日光照射一段时间后，看到现象是（）
A．气体黄绿色变浅，瓶内水面无变化
B．气体黄绿色不变，瓶内水面无变化
C．气体黄绿色变浅，瓶内水面先上升而后又渐渐下降
D．气体黄绿色不变，瓶内水面先上升而后又渐渐下降
５、钠与氯气反应的装置如图所示，将一根玻璃管与氯气发生器相连，玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油)，玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉花球。

先给钠预热，到钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，产生大量白烟。

则以下叙述错误的是（）
A．反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B．钠着火燃烧产生苍白色火焰
C．玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸取过量的氯气，以免其污染空气
D．若在棉花球外侧滴一滴淀粉碘化钾溶液，据其颜色变化推断氯气是否被NaOH溶液完全吸取
６、下列关于氯水的叙述正确的是( )
A．新制氯水中只含氯气和水分子
B．新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C．光照氯水有气泡逸出，该气体是氯气
D．氯水放置数天后pH将变大
７、漂白粉在空气中放置易失效的主要缘由是( )
A．Ca(ClO)2不稳定，易分解
B．Ca(ClO)2易吸取水分而潮解
C．Ca(ClO)2跟空气中的水和CO2反应
D．Ca(ClO)2跟空气中的CO2反应８、下列关于氯水的叙述不正确的是（）
A．新制氯水长期放置后颜色会渐渐褪色为无色
B．长期放置的氯水也能使有色布条褪色
C．长期放置的氯水中含有的H+多于新制氯水
D．新制氯水中含有的阳离子只有H+
９、新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是( )
A．颜色相同B．前者能使有色布条褪色
C．都含有H＋D．加AgNO3溶液都能生成白色沉淀
10、某同学做如下试验：第一步，在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液马上变蓝；其次步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色渐渐消逝。

下列叙述中该同学对试验原理的解释和所得结论不正确的是（）
A．氧化性：ClO->I2>SO42-
B．淀粉KI溶液变蓝是由于I－被ClO－氧化为I2，I2遇淀粉变蓝
C．蓝色消逝的缘由是Na2SO3溶液具有漂白性
D．若将Na2SO3溶液加入氯水中，氯水褪色
11、溴化碘(IBr)是一种卤素互化物，它的化学性质活泼，能与大多数金属反应，也能与某些非金属单质反应，并能与水发生反应：IBr＋H2O=HBr＋HIO。

下列有关溴化碘的叙述错误的是（）
A．IBr、Br2、I2具有相像的化学性质
B．在很多反应中，IBr是一种强氧化剂，其氧化性强于I2的，但弱于Br2的
C．在溴化碘与水的反应中，IBr既是氧化剂又是还原剂
D．溴化碘与氢氧化钠溶液反应时可生成两种盐
１２.下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，其中发生反应的化学方程式为_______________________________。

（2）试验开头时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2布满整个装置，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，紫色石蕊溶液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其缘由是_____________
_______________________________________________________。

（4）若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程中现象为__________________（选填序号）。

A．有白色沉淀生成B．无明显的现象
C．先生成白色沉淀，而后白色沉淀消逝
（5）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移动酒精灯，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_______________________________
_______________________________。

1３、按下列试验过程填空：
（1）a、b、c、d处应填的相应颜色为_____________________________________________。

（2）写出上述反应的化学方程式：
①__________________________________________________________；
②__________________________________________________________；
③__________________________________________________________。

提升训练答案：1、D 2、B ３、C ４、C ５、B
６、B ７、C ８、B ９、A
10、C 11、C１２、（1）4HCl+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑（2）2Cl2+2H2O(气)+C4HCl↑+CO2↑吸取Cl2中的HCl气体，供应D处所需水蒸气
（3）生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红，因未反应完的Cl2与H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消逝（4）B
（5）瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升，贮存少量Cl2
1３、（1）a．黄色；b.橙红；c．蓝；d．蓝
2）① 2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2② 2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl ③
Br2+2KI=2KBr+I2。