第四章 第2讲 富集在海水中的元素——卤素

第2讲 富集在海水中的元素——卤素

[考纲要求] 1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。

考点一 氯及其化合物的性质和应用

1．氯气的物理性质

少量气体飘进鼻孔。(如图所示)

2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性

――――→得1e －

H 2，Fe ，I －

(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。

①与铁反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3。

②与铜反应：Cu ＋Cl 2=====点燃CuCl 2。

(2)与非金属反应

与H 2反应：H 2＋Cl 2=======点燃或光照2HCl 。

现象—???

?

――→燃烧时安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾――→光照时剧烈反应，发生爆炸，瓶口有白雾

(3)与还原性无机化合物反应：

①与碘化钾溶液反应：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2。

②与SO 2水溶液反应：Cl 2＋SO 2＋2H 2O===H 2SO 4＋2HCl 。

③与FeCl 2溶液反应：Cl 2＋2Fe 2＋===2Fe 3＋＋2Cl －

。 3．从化合价的角度认识Cl 2的化学性质——歧化反应

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

氯气与水反应的化学方程式：Cl 2＋H 2O HCl ＋HClO 。

(2)与碱反应(完成下列化学方程式)

①与烧碱反应：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ；

②制取漂白粉：2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O 。

漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl 2，有效成分是Ca(ClO)2。

4．次氯酸和次氯酸盐的性质

(1)次氯酸(HClO)

①不稳定性：化学方程式为2HClO=====光(或△)2HCl ＋O 2↑。

②弱酸性：比碳酸酸性弱，电离方程式为HClO H ＋＋ClO －。

③强氧化性：具有漂白性。

(2)Ca(ClO)2的主要化学性质 ①Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分，它的稳定性比HClO 强。

②水解显碱性，其水解离子方程式：ClO －＋H 2O HClO ＋OH －。

③与酸反应生成HClO ，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===2HClO ＋CaCO 3↓。

深度思考

1．如遇到氯气泄漏应如何自救？

答案 Cl 2密度比空气大，因此要逆着风向往高处转移。由于Cl 2易和碱反应，可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛巾捂住鼻子。

2．将Cl 2通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH 试纸测定氯水的pH 值吗？

答案 现象是先变红后褪色。不能用pH 试纸测定，因为氯水中的HClO 能将pH 试纸漂白。

3．如何保存氯水、漂白粉？说明原因。

答案 应避光(棕色试剂瓶中)，密封保存。

原因：氯水中的HClO 见光易分解，氯水具有挥发性，易挥发出Cl 2，漂白粉易吸收空气中的CO 2和水蒸气生成HClO ，HClO 见光分解而使漂白粉失效。

题组一氯气的氧化性

1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是

() A．FeCl2B．AlCl3C．FeCl3D．CuCl2

答案 B

解析因为Cl2具有较强的氧化性，当Cl2与金属反应时，都可把金属氧化成最高价态的金属氯化物，而盐酸中H＋的氧化能力较弱，只能把Fe氧化成Fe2＋，而不能把Cu氧化。

2．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

答案 C

解析Cl2具有较强的氧化性，而Fe2＋、Br－、SO2－3都能被Cl2氧化。故C项符合要求。

3．氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是(双选) () A．若管道漏气遇氨就会产生白烟

B．该反应利用了Cl2的强氧化性

C．该反应属于复分解反应

D．生成1 mol N2有3 mol电子转移

答案CD

题组二氯水的成分及性质多重性的应用

4．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

答案 B

解析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，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。

5．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(双选) ()

A．再通入少量氯气，c(H＋)

c(ClO－)

增大

B．通入少量SO2，溶液漂白性增强

C．加入少量固体NaOH，一定有c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)

D．加入少量水，水的电离平衡向正反应方向移动

答案AD

解析Cl 2溶于水后，存在如下平衡Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，HClO

H＋＋ClO－，前者程度大，后者程度小，c(H＋)增大的多，c(ClO－)增大的少，c(H＋)

c(ClO－)增大，A对；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，溶液漂白性减弱，B错；加入少量NaOH固体后，当溶液pH＝7时选项中式子成立，故C错；D中加入水后，溶液中c(H＋)减小，平衡向c(H＋)增大的方向移动，因此水的电离平衡向正反应方向移动，D对。

6．今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1 mol·L－1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(n mol)，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(n mol)，丙瓶不变。

片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是(溶液体积变化忽略不计) () A．甲＝乙>丙B．甲>丙>乙C．丙>甲＝乙D．乙>丙>甲答案 B

解析氯水中存在下列平衡：Cl2＋H2O HCl＋HClO，加入NaHCO3后，因为酸性：HCl>H2CO3>HClO，所以NaHCO3与HCl反应而不与HClO反应，平衡向右移动，HClO浓度增大；乙瓶中因HClO具有强氧化性，可将NaHSO3氧化，从而使HClO浓度下降。

题组三有关氯水性质的实验探究

7．某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。

(1)实验①得出的结论________________________________________________。

(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：

②________________，④__________________。

(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是_______________________________

_____________________________________________________________________。

(4)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是

a._________________________________________________________________，

b．_______________________________________________________________。

请设计简单的实验证明哪一个是正确的_________________________________。

答案(1)氯水中含有Cl－

(2)溶液褪色有气泡冒出

(3)取一片淀粉-KI试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在

试纸上

(4)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色

b．氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色

向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的8．饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：

①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量

气泡产生，溶液的黄绿色褪去；

②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；

③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：

第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；

第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；

第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。

经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。

(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：________________。

(2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：

第一份__________________________________________________________。

第二份__________________________________________________________。

(3)试根据所学知识推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还

含有的其他溶质为(写化学式)____________________________________________。

答案(1)由于饱和氯水中存在：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，

2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大

(2)Ca2＋＋HCO－3＋OH－===CaCO3↓＋H2O HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O

(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO

解析饱和氯水中存在：Cl2＋H2O HCl＋HClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，2CaCO3＋2HCl===Ca(HCO3)2＋CaCl2，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使HCl浓度降低，平衡右移，Cl2浓度降低，溶液黄绿色褪去；HClO浓度增大，溶液漂白性增强。由于滤液中含有HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分，Ca(HCO3)2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀；与HCl反应产生CO2气体；Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。

氯水成分寻找方法及氯水性质的探究

1．氯水成分寻找方法

氯水中存在三个平衡关系：

(1)Cl2＋H2O HCl＋HClO

(2)HClO H＋＋ClO－

(3)H2O H＋＋OH－

根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。

2．氯水的多重性质

氯水的各种成分决定了它具有多重性质：

(1)Cl2的氧化性——与还原性物质反应。如：

2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)

SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4(SO2和Cl2 1∶1混合物通入水中不再具有漂白性) Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4(除去水中的余氯)

(2)HCl酸性和Cl－的性质

向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。

加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl－，现象是有白色沉淀生成。

(3)HClO的氧化性

在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。

向氯水中滴加紫色石蕊试液，先变红(H＋作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果)。

考点二氯气的实验室制法

氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置，复习中应高度重视。

题组一 氯气制备原理、装置的考查

1．(2011·上海春季，19)实验室制备氯气的装置如下图。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 答案 C

解析 装置③的导气管长短错误，应长进短出。

2．实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl 146 g 的浓盐酸与足量的MnO 2反应；②用87 g MnO 2与足量浓盐酸反应。所得的氯气

( ) A ．①比②多

B ．②比①多

C ．一样多

D ．无法比较

答案 B

解析 146 g HCl 的物质的量为4 mol,87 g MnO 2的物质的量为1 mol ，由方程式：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 知，1 mol MnO 2可以与4 mol HCl 反应，但是，应注意稀盐酸与MnO 2不反应，也就是说1 mol MnO 2与足量浓盐酸反应生成的Cl 2多。

题组二 氯气制备与性质实验的综合考查

3．如图所示，是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，其中各试剂瓶装的试剂为：B(氢硫酸)、C(溴化亚铁溶液)、D(KI-淀粉溶液)、E(混有二氧化硫的氯化钡溶液)、F(水)、H(紫色石蕊试液)。

(1)A 是氯气发生装置，其化学反应方程式是________________________________。

(2)Ⅰ中b 瓶内加入的液体最好是________。

(3)用图示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行？________。简要说明理由_________________。

(4)实验开始时，先点燃A 处酒精灯，打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞，让氯气充满整个装置，再点燃G 处酒精灯，回答下列问题：

①怎样证明氯气已充满了整个装置？________________。

②下列装置中的现象是C_______；D_______；E________；F________。

(5)G 装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出G 中反应的化学方程式：

________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 装置F 的作用是_____________________________________________________。

(6)在H 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_____________________________________________________________________。 答案 (1)MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋2H 2O ＋Cl 2↑

(2)饱和食盐水

(3)Ⅱ可行，Ⅲ不行 Ⅱ与Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c 瓶口密封，体积不能改变，压强增大会有危险

(4)①观察，当整个装置内充满黄绿色气体时，说明氯气已充满整个装置

②溶液由浅绿色变为深红棕色 溶液变蓝 生成白色沉淀 溶液变为浅黄绿色

(5)C ＋2H 2O ＋2Cl 2=====△CO 2＋4HCl

向G 中提供反应所需的水蒸气

(6)生成的HCl 使紫色石蕊试液变红色，剩余的氯气又与水作用生成次氯酸，起漂白作用，使红色褪去

解析 (1)MnO 2＋4HCl(浓)=====△

MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O

(2)b 瓶的作用是贮存多余的Cl 2，试剂最好为饱和食盐水。

(3)Ⅱ原理同Ⅰ，可代替Ⅰ；Ⅲ中c 瓶口密封，不安全。

(4)①当黄绿色气体充满整个装置时，说明Cl 2已充满。

②Cl 2有强氧化性，可将Fe 2＋、Br －、I －、SO 2氧化为Fe 3＋、Br 2、I 2、SO 2－4，故C 中

溶液由浅绿色变为深红棕色；D 中溶液变蓝；E 中产生白色沉淀BaSO 4；F 中由于 吸收了Cl 2变为浅黄绿色。

(5)C ＋2H 2O ＋2Cl 2=====△

CO 2＋4HCl ，F 的作用是提供G 中发生反应所需的水蒸气。

(6)生成的HCl 使紫色石蕊试液变红色，剩余的Cl 2与水反应生成HClO 又起漂白作用。

性质验证型实验题解题策略

解性质验证型实验题的关键是结合题目要求和所给的仪器、装置以及所给的试剂，了解命题的意图。一般思路是：明确实验目的(该实验要求做什么)；明确题干、题图含义(认真理解实验的设计思路、每一个装置的设计意图)，理解题目给我们达成实验目的提供了什么依据和有效信息；明确解答问题的落点是什么？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。

1．已给出试剂或装置(仪器)的实验

该类题目的关键是通读全题，结合题意或元素化合物的性质，弄清楚在某一仪器处发生的反应或该反应的现象，同时要理解设置的仪器或装置的目的。这样问题就能迎刃而解。

2．已知反应或反应现象及仪器操作要求

该类题目的关键是根据题目的现象或操作要求等，通过所学元素化合物的性质或化学实验的仪器使用和基本操作，确定此处缺少的试剂或缺少的装置或仪器。

考点三 卤素的性质及X －的检验

1．氯、溴、碘的存在及单质的物理性质

(1)氯、溴以化合态的形式存在于海水和陆地的盐矿中。碘则主要存在于海草(如海带)中，也存在于海水和盐矿中。

(2)溴、碘单质的物理性质

Br 2是一种深红棕色液体，易挥发；I 2是一种紫黑色固体，易升华。Br 2溶解在水中的颜色是黄色→橙色，I 2溶解在水中的颜色是深黄色→褐色，Br 2溶解在CCl 4中的颜色是橙色→橙红色，I 2溶解在CCl 4中的颜色是紫色→深紫色。

2．氯、溴、碘单质化学性质比较

(1)与碱溶液反应，如与NaOH 溶液反应的化学方程式为2NaOH ＋X 2===NaX ＋NaXO ＋H 2O(X ＝Cl 、Br 、I)。

(2)氧化性

①都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2Na ＋X 2===2NaX(X ＝Cl 、Br 、I)。

②氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl 2>Br 2>I 2，阴离子的还原性：Cl －

。

Cl 2能从Br －的溶液中置换出Br 2，其离子方程式：Cl 2＋2Br －===2Cl －＋Br 2；同理，Br 2能置换I 2，其离子方程式：Br 2＋2I －===2Br －＋I 2。

③与一些还原性离子反应，如Br 2与SO 2－3、Fe 2＋反应的离子方程式分别为SO 2－3＋Br 2＋H 2O===SO 2－4＋2Br －＋2H ＋，2Fe 2＋＋Br 2===2Br －＋2Fe 3＋

。 3．卤素离子的检验方法

(1)AgNO 3溶液——沉淀法

未知液――――――→滴加AgNO 3溶液和稀硝酸生成????? 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――――――――→加适量新制饱和氯水振荡 ―――――――――――→加入CCl 4(下层)或汽油(上层)振荡

有机层呈?????

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――――――――――――→加入适量新制饱和氯水(双氧水)振荡 ――→淀粉溶液振荡蓝色溶液，表明有I － 深度思考

1．请列举哪些物质能使溴水褪色？

答案 (1)被H 2S 、SO 2、SO 2－3、I －等还原剂还原而褪色。 (2)与NaOH 等强碱溶液发生自身氧化还原反应而褪色：

Br 2＋2NaOH===NaBrO ＋NaBr ＋H 2O 。

(3)与较活泼金属(如Mg ＋Br 2===MgBr 2)反应而褪色。

(4)能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等。

(5)能被溴水氧化的、含有醛基的化合物。

(6)能与溴水发生反应的碱性物质，如Na 2CO 3等。

(7)加入活性炭等吸附剂，使溴水褪色。

2．下列哪些事实或实验能说明氧化性：Cl 2>Br 2>I 2_____________________________。 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KI-淀粉溶液中，溶液变蓝

②H 2和Cl 2的混合气体光照爆炸，H 2和Br 2的混合气体加热才能反应，而H 2和I 2反应更困难

③Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低

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

答案①②④

3．淀粉-KI试纸常用于检验哪些物质？

答案检验强氧化性物质如Cl2、Br2、FeCl3溶液、O3等，反应原理是I－被氧化成I2而使淀粉变蓝。

4．请设计多种方案鉴别NaCl、NaBr、KI三种白色固体。

答案方法一：可用氯水鉴别。把这三种物质各取少量配成溶液，加入新制的氯水和汽油(或四氯化碳)，振荡，分层，使汽油层呈无色的是NaCl；使汽油层呈橙色的是NaBr；呈紫红色的是KI。

方法二：可先用焰色反应将KI区分出来。然后再将另外两种物质各取少量配成溶液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有淡黄色沉淀生成的是NaBr。

方法三：分别取少量固体配成溶液，分别加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有淡黄色沉淀生成的是NaBr，有黄色沉淀生成的是KI。

题组一卤素单质氧化性强弱比较

1．(2010·北京理综，27)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中溶液由黄色变为红棕色时，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________________________________________________。

(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。

答案

(2)湿润的淀粉-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，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰(6)原子半径逐渐

增大

解析A中滴加浓盐酸后，发生反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黄绿色气体Cl2，在A、B、C中分别发生反应：Cl2＋2KI===2KCl ＋I2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2在D中发生反应：Br2＋2KI===2KBr＋I2。过程Ⅲ实验，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。2．向含SO2－3、Fe2＋、Br－、I－各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是()

答案 C

解析本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。

题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO2－3(消耗2.24 L Cl2)、I－(消耗1.12 L Cl2)、Fe2＋(消耗1.12 L Cl2)、Br－(消耗1.12 L Cl2)，因此C选项正确。

题组二卤素性质的拓展与延伸——卤素互化物和拟卤素的性质

3．溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的方程式IBr＋H2O===HBr＋HIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是(双选) ()

A ．IBr 是双原子分子

B ．在很多反应中，IBr 是弱氧化剂

C ．和NaOH 溶液反应生成NaBr 和NaIO

D ．和水反应时，既是氧化剂又是还原剂

答案 BD

4．氰(CN)2的结构简式为N ≡C —C ≡N ，其化学性质与卤素(X 2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br 2和I 2之间。下列有关反应的化学方程式不正确的是( )

A ．(CN)2＋H 2===2HCN

B ．MnO 2＋4HCN=====△

Mn(CN)2＋(CN)2↑＋2H 2O

C ．向KCN 溶液中加入碘水：I 2＋2KCN===2KI ＋(CN)2

D ．在NaBr 和KCN 混合液中通入少量Cl 2：Cl 2＋2KCN===2KCl ＋(CN)2

答案 C

解析 选项A ，根据Cl 2与H 2反应推知正确；选项B ，根据实验室制备Cl 2原理推知正确；选项C ，因I 2的氧化性比(CN)2弱，向KCN 溶液中加入碘水不能发生如C 所述的反应；选项D ，在NaBr 和KCN 混合液中通入少量Cl 2时，Cl 2优先氧化

CN －，生成(CN)2。

卤素互化物和拟卤素

1．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 、BrF 3、ClF 3。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、H 2O 、NaOH 等反应：2IBr ＋2Mg===MgBr 2＋MgI 2。但应注意：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 ＋H 2O===HBr ＋HIO ，IBr ＋2NaOH===NaBr ＋NaIO ＋H 2O 。

2．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X 2，把SCN －当作X －。

考点四 卤素单质的工业制法

1．氯的提取——氯碱工业

海水―→粗盐――→精制饱和食盐水――→电解?????

阳极产物：Cl 2阴极产物：H 2、NaOH

化学方程式为2NaCl ＋2H 2O=====电解

2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。

2．海水提取溴

(1)流程

(2)发生反应的化学方程式

①2NaBr ＋Cl 2===Br 2＋2NaCl ；

②Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4；

③2HBr ＋Cl 2===2HCl ＋Br 2。

3．海带中提取碘

(1)流程

(2)发生反应的化学方程式：Cl 2＋2I －===I 2＋2Cl －

。

题组训练 卤素单质的工业制法

1．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：____________________________________________。

(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⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产， 请解释原因：________________________________________________________。

(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl 2的利用率，理由是________________________ _____________________________________________________________________。

(6)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：_____________________________________________________________。

答案 (1)Br 2＋SO 2＋2H 2O===4H ＋＋2Br －＋SO 2－

4

(2)分液漏斗(3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质)

(4)温度过高，大量水蒸气被蒸出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，

吸收率低

(5)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应

(6)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

解析海洋是资源的宝库，海水化工是考试的热点。占地球储量99%的溴分布在海洋中，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的氯气氧化发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，怎样才能把溴提取出来呢？根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤

②)，使它和热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===

4H＋＋2Br－＋SO2－4，这样可以得到较大浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到Br2，然后蒸馏便得到了液溴。

2．海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

请填写下列空白：

(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是_____________(从

下列仪器中选出所需的仪器，将标号字母填写在空白处)。

A．烧杯B．坩埚C．表面皿

D．泥三角E．酒精灯F．干燥器

(2)步骤③的实验操作名称是______；步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘

和回收苯，该步骤的实验操作名称是________。

(3)步骤④反应的离子方程式是__________________________________________

_____________________________________________________________________。

(4)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是__________________________

_____________________________________________________________________。

(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：

_____________________________________________________________________。

答案(1)BDE(2)过滤蒸馏

(3)2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O(4)苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度

比在水中大；苯与碘不反应 (5)取少量提取碘后的水溶液于试管中，加入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如果变蓝，说明还有单质碘)

解析 本题以提取碘为背景，综合考查了灼烧固体、过滤等实验基本操作，(5)问是一个实验方案的设计题，所以该题很好地综合考查了学生的动手动脑能力。

(1)该实验是对固体海带加热灼烧，与三脚架一起使用的常常是泥三角、坩埚和酒精灯。

(2)步骤③是由海带灰悬浊液得到含碘离子的溶液，因此一定要进行过滤。

(3)结合“碘离子――――――→MnO 2＋H 2SO 4(稀)

含碘水溶液”，再联想实验室中Cl 2的制备不难写出④的离子方程式为

2I －＋MnO 2＋4H ＋===Mn 2＋＋I 2＋2H 2O 。 (5)根据碘单质遇淀粉变蓝这一现象，可以取少量提取碘之后的溶液，加入淀粉看是否变蓝来检验。

广东五年高考

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

漂白粉的成分为次氯酸钙 (×)(2008·广东理基，35A) 解析 漂白粉的主要成分是CaCl 2和Ca(ClO)2，其有效成分是Ca(ClO)2。

2．(2009·广东，2)广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是

( ) A ．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应

B ．往淡水中加入NaCl 等配成人造海水，可用于海产品的长途运输

C ．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的

D ．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe 、Co 、K 、Au 、Mg 、B 等金属

答案 D

解析 D 项中硼为非金属元素，故该选项不正确。

3．(2008·广东，2)海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是

( )

A ．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质

B ．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化

C ．从海水中可以得到NaCl ，电解熔融NaCl 可制备Cl 2

D ．利用潮汐发电是将化学能转化为电能

答案 C

解析 海水中的钾元素是以化合态形式存在，要由化合态转化为游离态，一定发生氧化

还原反应，故A 不正确；海水蒸发制海盐，发生了物理变化，B 也不正确；电解熔融N aCl 可以制得Na 和Cl 2，C 正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D 也不正确。

各省市五年高考

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)在“火柴头中氯元素的检验”实验中，摘下几根未燃过的火柴头，将其浸于水中，稍后取少量溶液于试管中，滴加硝酸银溶液和稀硝酸后，即可判断氯元素的存在 (×)

(2012·浙江理综，8B)

解析 火柴头中氯元素是以KClO 3的形式存在，不存在Cl －

。

(2)根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO 2通入NaClO 溶液中能生成HClO(√)

(2011·安徽理综，11D) (3)①湿润红纸条；②饱和氯水。①中红纸条褪色 (√)(2012·北京理综，10D) (4)

①酚酞溶液；②浓盐酸。①中无明显变化 (√)(2012·北京理综，10B) (5)已知I －3 I 2＋I －，向盛有KI 3溶液的试管中加入适量CCl 4，振荡静置后CCl 4层显紫

色，说明KI 3在CCl 4中的溶解度比在水中的大 (×)(2011·江苏，13D) 解析 CCl 4层显紫色，说明I 2的溶解度在CCl 4中比在水中的大，而不是KI 3。

(6)漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质，能用同一原理解释 (×)(2008·江苏，4C)

解析 漂白粉失效涉及反应：Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===CaCO 3↓＋2HClO,2HClO=====

光2HCl ＋O 2↑。而水玻璃失效涉及反应：Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓，二者原理不一样。

2．(2012·山东理综，8)下列与含氯化合物有关的说法正确的是

( ) A ．HClO 是弱酸，所以NaClO 是弱电解质

B ．向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl 3溶液，可制得Fe(OH)3胶体

C ．HCl 溶液和NaCl 溶液均通过离子导电，所以HCl 和NaCl 均是离子化合物

D ．电解NaCl 溶液得到22.4 L H 2(标准状况)，理论上需要转移N A 个电子(N A 表示阿伏加 德罗常数)

答案 B

解析 HClO 是弱酸，是弱电解质，而NaClO 是盐，是强电解质；B 项正确；HCl 是共价化合物，其水溶液之所以导电是因为HCl 在水分子的作用下电离产生了H ＋和Cl －，NaCl 为离子化合物；电解NaCl 溶液的化学方程式为2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑，标准状况下产生22.4 L H 2，理论上转移2N A 个电子。

3．(2012·上海，15)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KMnO 4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。

已知：2KMnO 4＋16HCl ―→2KCl ＋5Cl 2↑＋2MnCl 2＋8H 2O

( )

答案 D

解析 选项A 的实验现象只能说明氧化性：Cl 2>Br 2和Cl 2>I 2，不能说明氧化性Br 2>I 2；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，氯气与水生成酸性物质也可以出现对应的实验现象；e 处变红色是氯气氧化Fe 2＋生成Fe 3＋的结果，选项D 正确。

4．[2012·新课标全国卷，27(1)(3)]光气(COCl 2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO 与Cl 2在活性炭催化下合成。

(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为__________________________________。

(3)实验室中可用氯仿(CHCl 3)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 答案 (1)MnO 2＋4HCl(浓)=====△

MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O

(3)CHCl 3＋H 2O 2===COCl 2＋HCl ＋H 2O

解析 (1)实验室制备Cl 2的化学方程式为MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。

(3)H 2O 2具有强氧化性，反应过程中被还原为H 2O ，根据氧化还原反应原理写出反应的化学方程式为CHCl 3＋H 2O 2===COCl 2＋H 2O ＋HCl 。

5．[2008·山东理综，30(4)]实验室制备H 2和Cl 2通常采用下列反应：

Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑

MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O

据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H 2的装置________(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl 2的装置______________(填代号)。

可选用制备气体的装置：

答案 e d

解析 由Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑

MnO 2＋4HCl(浓)=====△

MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O

可见氢气的反应装置应是固体和液体不用加热生成气体，而Cl 2是固体和液体加热制取气体，但是Cl 2要干燥、纯净，应用饱和食盐水除去Cl 2中的HCl ，用浓H 2SO 4除去水蒸气，应选d 。

6．(2012·福建理综，25)实验室常用MnO 2与浓盐酸反应制备Cl 2(发生装置如图所示)。

(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是____________(填序号)。

A ．往烧瓶中加入MnO 2粉末

B ．加热

C ．往烧瓶中加入浓盐酸

(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：

甲方案：与足量AgNO 3溶液反应，称量生成的AgCl 质量。

乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。

丙方案：与已知量CaCO 3(过量)反应，称量剩余的CaCO 3质量。

丁方案：与足量Zn 反应，测量生成的H 2体积。

继而进行下列判断和实验：