最新版高考化学大一轮复习专题4非金属及其化合物第一单元氯溴碘及其化合物学案.docx

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最新版高考化学大一轮复习专题4非金属及其化合物第一单元氯溴碘及其化合物学案

第一单元氯、溴、碘及其化合物

 

 

[考试标准]

知识条目

必考要求

加试要求

1.氯气的工业制法

a

b

2.实验室制取氯气的反应原理及其装置

a

b

3.氯气的物理性质及用途

a

a

4.氯气的净化、收集和检验,尾气的处理

b

b

5.氯气的化学性质(跟某些金属、H2、H2O、碱的反应),

HClO的漂白作用

c

c

6.溴、碘单质的物理性质

a

a

7.氯、溴、碘单质间的置换反应

b

b

8.海水中提取溴、碘

b

9.检验Br-、I-的常用方法

b

考点一氯气的性质与制法

(一)氯气的性质和制法

1.氯气的物理性质

颜色

状态

气味

密度

毒性

溶解性

黄绿色

气体

刺激性

比空气大

有毒

1体积水溶解约2体积Cl2

2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性

(1)与金属反应:

与变价金属反应生成高价金属氯化物。

点燃

①与铁反应:

2Fe+3Cl2=====2FeCl3。

点燃

②与铜反应:

Cu+Cl2=====CuCl2。

(2)

与非金属反应

(3)与水反应

氯气与水反应的化学方程式:

Cl2+H2OHCl+HClO。

(4)与碱反应(完成下列化学方程式)

①与烧碱反应:

Cl2+2NaOH===NaC+lNaClO+H2O。

②制取漂白粉:

2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。

漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2。

注意氯水能漂白某些有色物质是因为其中HClO具有漂白性,而这种漂白性源于该物质具有

强氧化性,同理,NaClO和Ca(ClO)2的漂白原理也是如此。

3.氯气的制法

(1)工业制取

①原料:

工业上通常用电解饱和食盐水的方法制取Cl2,称为氯碱工业。

通电

②反应原理:

2NaCl+2H2O====2=NaOH+Cl2↑+H2↑。

(2)实验室制取

实验室通常用浓盐酸与二氧化锰共热制取Cl2。

反应原理→用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸

MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O

制备装置类型→固体+液体―△―→气体

净化方法→用饱和食盐水除去HCl气体,再用浓H2SO4除去水蒸气

收集方法→向上排空气法或排饱和食盐水法

尾气吸收→用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收

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,

验满方法观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,

则证明已集满

3实验室制取Cl2时,常常根据氯气的

颜色判断是否收集满

(3)注意事项

①必须用浓盐酸,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,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,再拆卸装置,避免污染空气。

④尾气吸收时,不能使用澄清的石灰水,因为石灰水浓度太小,吸收不完全。

(二)氯水

1.氯水的多种成分决定了它具有多重性质

(1)Cl2的强氧化性;

(2)HCl的强酸性;

(3)HClO的强氧化性、弱酸性;

(4)Cl-的性质。

在不同的反应中,氯水起作用的成分不同,如下表:

参与反应的微粒

所加试剂

实验现象

离子方程式或解释

Cl-

AgNO3溶液

白色沉淀

Cl-+Ag+===AgCl↓

H+

Na2CO3固体

有气泡产生

2H++CO23-===CO2↑+H2O

HClO

有色布条

布条颜色褪去

发生氧化还原反应

Cl2

FeCl2溶液

溶液变棕黄色

2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-

Cl2、H2O

SO2

黄绿色褪去

SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO42-

HClO、H+

石蕊溶液

先变红后褪色

酸性和漂白性

Cl2、H+

镁粉

氯水的颜色褪去并有气泡产生

Mg+Cl2===Mg2++2Cl-、Mg+2H+===Mg2++H2↑

2.液氯、新制氯水与久置氯水的区别

液氯

新制氯水

久置氯水

分类

纯净物

混合物

混合物

颜色

黄绿色

浅黄绿色

无色

性质

氧化性

酸性、氧化性、漂白性

酸性

(三)次氯酸的性质

(1)弱酸性:

比碳酸还弱,HClOH++ClO-,在写离子方程式时,不可拆开。

(2)不稳定性:

见光分解,2HClO=光===2=HCl+O2↑,由于氯水中含有HClO,故需要保存在棕色试

剂瓶中,且现用现配。

(3)强氧化性:

可以氧化还原性的粒子,如Fe2+、I-、SO32-等。

1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”

(1)次氯酸钙是漂白粉的主要成分(√)

(2016·浙江11月选考,6D)

(2)氯化氢气体能使干燥的蓝色石蕊试纸变红(×)

(2016·浙江10月选考,10C)

(3)氯气可用于自来水的消毒(√)

(2016·浙江4月选考,6A)

(4)氯气有毒,不能用于药物的合成(×)

(2015·浙江10月选考,19D)

(5)将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,可以看到石蕊溶液先变红后褪色(√)

(2015·浙江10月选考,24C)

2.(2015·浙江9月选考,28)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2,气体发生和收集装置如图。

请回答:

(1)实验装置连接完成后,首先应进行的操作是。

(2)MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式为。

(3)为得到干燥、纯净的Cl2,在收集Cl2之前应依次通过装有、(填试剂名称)

的洗气瓶。

答案

(1)检查装置的气密性

(2)MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O

(3)饱和食盐水浓硫酸

备考导向氯气是一种典型的非金属单质,高考命题中主要以选择题、实验探究题的形式考

查,常将氯气的性质、应用、实验探究交织在一起进行考查;对于氯水,要注意其性质的多

样性,如氯气的氧化性、HClO的漂白性及HCl的酸性等;氯气的制备及其性质实验探究是高

考热点知识,在考查氯气的实验室制备的同时,一般要涉及氯气化学性质的探究。

题组一氯气及其化合物的性质

1.(2017·台州9月选考质量评估)下列有关氯及其化合物的说法正确的是()

A.常温下干燥的Cl2可储存于钢瓶中,说明Cl2不与铁反应

B.电解饱和氯化钠溶液可得到氯气、氢气和钠

C.工业上以氯气和澄清石灰水为原料制取漂白粉

D.次氯酸能使染料等有机色素褪色,有漂白性,还能杀死水中的细菌,起消毒作用

答案D

解析A项,Cl2与铁在点燃的条件下可生成FeCl3,错误;B项,电解饱和食盐水可得到Cl2、

H2和NaOH,错误;C项,工业上可用Cl2和石灰乳为原料制取漂白粉,错误;D项正确。

2.(2017·温州中学高一上学期期中)下列关于氯水的叙述正确的是()

A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子

B.新制氯水不能使干燥的有色布条褪色

C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2

D.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色

答案D

解析新制的氯水中含有氯气分子、水分子、次氯酸分子,A项错误;新制氯水中含有HClO,

HClO能使有色布条褪色,B项错误;光照氯水有气泡逸出,由次氯酸分解可知,该气体是氧气,

C项错误;新制的氯水中含HCl和HClO,盐酸使蓝色石蕊试纸变红,HClO使石蕊试纸褪色,D

项正确。

3.(2017·温州中学高一上学期期中)“绿色化学实验”进课堂,某化学教师为氯气与金属钠

反应设计了如下装置与操作以替代相关的课本实验。

实验操作:

钠与氯气反应的装置作如下图

改进,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,生成大量白烟。

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.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气,以免其污染空气

C.钠着火燃烧产生苍白色火焰

D.若在棉球外沿滴一滴淀粉碘化钾溶液,据其颜色变化可判断氯气是否被碱液完全吸收

答案C

解析氯气性质活泼,易与活泼金属钠发生化合反应生成NaCl,反应时有大量白烟,A项正确;

氯气有毒,不能排放到空气中,氯气易与NaOH溶液反应而被吸收,B项正确;钠着火燃烧产生

黄色火焰,C项错误;氯气具有强氧化性,能与碘化钾发生置换反应,可根据其颜色变化判断

氯气是否被碱液完全吸收,D项正确。

4.(2017·慈溪市慈中书院高三测试)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,

下列有关说法错误的是()

A.烧瓶中立即出现白烟

B.烧瓶中立即出现红棕色

C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

答案B

解析3Cl2+2NH3===N2+6HCl,HCl+NH3===NH4Cl,所以应看到白烟。

题组二氯气的制法及性质探究

5.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2molHCl的某浓盐酸与足量MnO2混合,在一定条件下反应,转移1mol电子

答案A

解析A项,该装置的错误有:

没有用酒精灯加热,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,盐酸浓度变稀后便不再反应,使产生的Cl2的物质的量小于0.5mol,转移的电子小于

1mol。

6.下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(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,则相关的化学反应方程式为

装置B中饱和食盐水的作用是。

(2)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。

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,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。

(3)装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯,试写出相应的化学方程式:

(4)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,因此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ应依次放入

(填字母)。

a

b

c

d

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

碱石灰

无水氯化钙

浓硫酸

无水氯化钙

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

答案

(1)MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O除去Cl2中的HCl

(2)黄(或橙黄,棕黄等)E中溶液分为两层,下层(四氯化碳)为紫红色

(3)2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O(4)d

解析

(1)固体二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下发生反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化

学方程式为MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O;饱和食盐水可吸收HCl,装置B中饱和食

盐水的作用是除去Cl2中的HCl。

(2)当向D中缓缓通入少量氯气时,氯气和溴化钠反应生成溴单质,发生反应Cl2+2NaBr===Br2

+2NaCl,溴水呈黄色,所以可以看到无色溶液逐渐变为黄色;打开活塞,将装置D中含溴单

质的少量溶液加入含碘化钾和四氯化碳的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质

溶于四氯化碳呈紫红色,振荡,观察到的现象是E中溶液分为两层,下层(四氯化碳)为紫红色。

(3)氯气能与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+Cl2===NaCl

+NaClO+H2O。

(4)氯气不能使干燥的有色布条褪色,可以使湿润的有色布条褪色,氯气从装置B中出来,含

有少量水蒸气,所以Ⅰ处放湿润的有色布条,Ⅱ处放无水氯化钙,干燥氯气,Ⅲ处放干燥的有

色布条,若Ⅰ处放干燥的有色布条,因为氯气中含有水蒸气,所以实验现象与Ⅲ处可能相同,

不能检验氯气是否具有漂白性,答案选d。

考点二溴、碘的制备与性质

(一)卤素单质的相似性、递变性和特殊性

1.相似性

点燃

(1)都能与大多数金属反应:

2Fe+3X2=点燃====2FeX3(I2除外)。

(2)都能与H2反应生成HX。

(3)都能与H2O反应:

X2+H2OHX+HXO(F2、I2除外)。

(4)都能与碱液反应:

X2+2NaOH===Na+XNaXO+H2O(F2、I2除外)。

2.递变性

颜色:

浅黄绿色――

F2Cl2Br2I2

黄绿色――――――深红棕色―――――――→紫黑色逐渐加深密度:

水溶性:

反应―――――溶解―――――――溶解―――――→微溶逐渐减小

氧化性:

―与―H―2化合或与水反应由易到难――――――――――――――→逐渐减弱

还原性(X-):

―――――――――――――――→逐渐增强

3.特殊性

(1)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质;液溴易挥发且有毒,通常用水液封保存。

(2)I2易升华,淀粉遇I2显蓝色;I2易与Na2S2O3溶液反应:

I2+2S2O23-===2I-+S4O62-,用于通过

滴定实验(以淀粉溶液为指示剂)来定量测定碘的含量。

(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳)萃取。

(4)氟元素无正价,F2与H2O发生置换反应生成O2(2F2+2H2O===4H+FO2),F2与Xe、Kr等稀有气

体反应生成白色氟化物。

(二)Cl2、Br2、I2之间的置换

氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2>Br2>I2,阴离子的还原性强弱是Cl-

如下反应:

Cl2+2Br-===2Cl-+Br2;

Cl2+2I===2Cl+I2;

Br2+2I===2Br+I2。

(三)海水中提取溴、碘(加试)

1.海水提溴

(1)流程

蒸馏-H2SO4酸化

海水―浓缩―→富含Br的海水――C―l―2→含Br2的溶液

Cl2SO2

Br2←――C―Cl―4HBr溶液←――――Br2

(2)发生反应的化学方程式依次为

2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl;

Br2+SO2+2H2O===2HB+rH2SO4;

2HBr+Cl2===2HC+lBr2。

2.海水提碘

(1)流程

工业生产中,氧化剂用Cl2,而实验室中,氧化剂用H2O2(还可用MnO2等),加入氧化剂后用CCl4

萃取得到粗碘。

(2)分别写出Cl2、H2O2与滤液反应的离子方程式:

Cl2+2I-===I2+2Cl-;

2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O。

(四)卤素离子的检验(注:

Br-、I-的检验属于加试要求)

1.银盐法

产生白色沉淀

加入AgNO3溶液

未知液――振荡、静置――――――→产生淡黄色沉淀

产生黄色沉淀

―再加稀――――H―N→O3白溶解,有淡黄色沉淀色沉淀不溶解,不有Cl-Br

振荡

黄色沉淀不溶解,有I-

2.置换—萃取法

常温下

CCl4

汽油

乙醇

F2

浅黄绿色

强烈反应

反应

反应

反应

反应

Cl2

黄绿色

黄绿色

黄绿色

黄绿色

黄绿色

黄绿色

Br2

深红棕色

黄→橙

橙→橙红

橙→橙红

橙→橙红

橙→橙红

I2

紫黑色

深黄→褐

浅紫→紫

紫→深紫

浅紫红→紫红

棕→深棕

题组一溴、碘的物理性质及应用

1.(2017·嘉兴一中高三月考)下列说法正确的是()

A.碘易升华,可保存在酒精中

B.液溴应保存在棕色磨口玻璃塞的试剂瓶中,并加少量水进行水封

C.新制的氯水长期保存在无色玻璃瓶中

D.用酒精可以从碘水中萃取碘

答案B

2.(2017·杭州学军中学高三月考)下列试剂的保存不正确的是()

A.漂白粉必须密封保存

B.新制的氯水用棕色瓶保存

C.液溴用一层水封盖再密封保存

D.固体碘放在棕色细口瓶中

答案D

3.在盛有碘水的试管中,加入少量CCl4后振荡,静置片刻后()

A.整个溶液变紫色

B.整个溶液变为棕黄色

C.上层为无色,下层为紫红色

D.下层无色,上层紫红色

答案C

题组二卤素间的置换反应

4.(2017·浙江省余姚中学高三上学期期中)三支试管中分别盛有含Cl-、Br-、I-的溶液,向

试管A中加入淀粉溶液和新制的氯水,溶液变为橙黄色;再将此溶液倒入试管C中,无明显现

象。

A、B、C三支试管中所含有的离子依次是()

A.I-、Br-、Cl-B.Br-、Cl-、I-

C.Cl-、I-、Br-D.Br-、I-、Cl-

答案D

解析向A试管中加入淀粉溶液和新制氯水,溶液变成橙黄色,这是溴水的颜色,所以A中必

含Br-,再将此溶液倒入C试管中,无变化,说明C试管中不含I-,只能含有Cl-,答案选D。

5.(2017·浙江省余姚中学高三上学期期中)向NaBr、NaI混合液中,通入一定量氯气后,将

溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成不可能是()

A.NaClNaBrNaIB.NaClNaBr

C.NaClNaID.NaCl

答案C

解析在Br-、I-中,还原性由弱到强为Br-

量氯气发生:

2NaI+Cl2===2NaC+lI2、2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,溴易挥发,碘易升华。

当氯

气少量时,只发生部分2NaI+Cl2===2NaCl+I2反应,加热过程中,碘升华,所以固体是氯化钠

和溴化钠、碘化钠,故A不选;当氯气少量时,发生反应2NaI+Cl2===2NaCl+I2,部分2NaBr

+Cl2===2NaCl+Br2反应,加热过程中,碘升华,所以固体是氯化钠和溴化钠,故B不选;当

加入氯气,氯气先和碘离子反应,后和溴离子反应,所以固体中不可能是氯化钠和碘化钠,故

C选;当氯气过量时,发生反应2NaI+Cl2===2NaCl+I2、2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,加热过程

中,溴挥发,碘升华,所以剩余固体是氯化钠,故D不选。

题组三卤素单质及离子的鉴别

6.下列叙述中正确的是()

A.能使润湿的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2

B.用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液

C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-

D.某浅黄色的溴水,加入CCl4振荡静置后,上层显橙红色

答案B

解析还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I-氧化为I2,A项错;碘单质的CCl4溶液显紫色,

C项错;CCl4的密度比水大,应下层显橙红色,D项错。

7.鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是()

①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4③溴水、苯④稀硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥FeCl3

溶液、CCl4

A.①②④B.②③⑥C.②④⑤D.④⑤⑥

答案C

解析①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色;②氯水加入NaBr、NaI中后,再加

CCl4萃取,下层分别为橙红色和紫红色,加入NaCl中不发生反应,可以鉴别;③溴水与NaCl、

NaBr不反应,与NaI反应生成I2用苯萃取后,前两种上层均为橙红色,无法鉴别;④NaCl、

NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀,且均不溶于稀HNO3,沉淀颜色

依次为白色、淡黄色、黄色;⑤与②的原理相似,只是有色层在上层;⑥FeCl3溶液只能氧化I

-生成I2,不能鉴别。

题组四溴、碘的提取

8.工业上常用如下的方法从海水中提溴:

氯气通入空气和水蒸气SO2氯气

浓缩海水―①―→粗产品溴――――②―――→溴蒸气――③→物质X―④―→产品溴

下列说法错误的是()

A.步骤①的主要反应为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-

B.物质X为HBrO

C.步骤②③的目的是富集溴元素

D.步骤②利用了溴易挥发的性质

答案B

解析X应为HBr。

9.(2017·浙江省余姚中学高三联考)从海带中提取碘,有甲、乙两种实验方案如下:

已知:

3I2+6NaOH===5Na+INaIO3+3H2O。

请回答:

(1)步骤X使用分液漏斗前须检漏,检漏方法为

(2)用下图所示装置进行蒸馏。

指出下图所示实验装置中的任意两处错误:

 

②。

__

(3)进行上述操作时,使用水浴加热更好的原因是

最后碘晶体在里聚集。

(4)下列有关步骤Y的说法,正确的

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