高考化学备考艺体生百日突围系列专题312卤族方面试题的解题方法与技巧.docx

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高考化学备考艺体生百日突围系列专题312卤族方面试题的解题方法与技巧

3.12卤族

考试方向

卤素及其化合物与化工生产、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，是近几年高考命题的热点。

预计2014年高考仍会以与氯气及其化合物的知识有关的化工生产、科学技术等方面为载体，结合氧化还原反应、离子反应、化学实验方案设计进行相关考查，复习时注意这方面的知识。

内容要点

一、新制氯水的成分及相关性质

1、氯水的成分：

Cl2溶于水：

Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO

三种分子：

Cl2、H2O、HClO；四种离子：

Cl－、H＋、OH－、ClO－

2、氯水的性质：

氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性：

（1）Cl2的强氧化性；

（2）HCl的强酸性；

（3）HClO的强氧化性、弱酸性和不稳定性；

（4）Cl－的性质：

方法技巧：

1、氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性：

Cl2的强氧化性；HCl的强酸性；HClO的强氧化性、弱酸性和不稳定性；Cl－的性质。

在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：

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＋＋CO32－===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＋

石蕊试液

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、新制氯水、久置氯水、液氯的比较

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

黄绿色

无色

成分

Cl2

Cl2、H2O、HClO、H＋、

Cl―、ClO―、OH―

H＋、Cl―、H2O、OH―

性质

黄绿色液体，不导电，有Cl2的氧化性

黄绿色溶液，能导电，有酸性、漂白性、强氧化性

即为稀盐酸，无色溶液，只有强酸性

内容要点

二、氯气的制备及相关实验探究

1、实验装置：

。

2、制取过程

（1）反应原理：

用强氧化剂（如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等）氧化浓盐酸，例如MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；

（2）试剂：

二氧化锰和浓盐酸。

（3）净化方法：

用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。

（4）收集方法：

向上排空气法或排饱和食盐水法。

（5）尾气吸收反应的离子方程式为：

Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O。

（6）验满方法：

①将湿润的淀粉－碘化钾试纸靠近盛氯气的瓶口，观察到试纸立即变蓝色，则证明已集满；

②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口，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根据氯气的颜色判断是否收集满。

方法技巧

（1）一套完整的制取气体的实验装置包括四个部分：

发生装置→净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置。

（2）正确闻气体气味的方法：

取一只盛满气体的集气瓶，稍微打开玻璃片，用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的气体飘进鼻孔，闻气体的气味。

（3）必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。

（4）为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。

（5）实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆缷装置，避免污染空气。

（6）尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca（OH）2浓度小，吸收不完全。

内容要点

三、卤素单质性质的递变性、相似性和特殊性

1、物理性质：

Br2是一种深红棕色液体，易挥发；I2是一种紫黑色固体，易升华。

Br2溶解在水中的颜色是黄色→橙色，I2溶解在水中的颜色是深黄色→褐色，Br2溶解在CCl4中的颜色是橙色→橙红色，I2溶解在CCl4中的颜紫色→深紫色。

物理性质的递变性：

。

2、化学性质相似性：

（1）都能与大多数金属反应：

2Fe＋3Br2＝2FeBr3；I2＋Fe＝FeI2；

（2）都能与H2反应：

H2＋X2＝2HX；

（3）都能与H2O反应：

X2＋H2O

HX＋HXO（F2例外）；

（4）都能与碱液反应：

X2＋2NaOH＝NaX＋NaXO＋H2O（F2例外）。

方法技巧

1、F2、Br2、I2的特殊性：

（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，通常用水液封来保存。

（2）I2易升华，I2遇淀粉变蓝。

（3）Br2和I2都可被某些有机溶剂（如四氯化碳、汽油苯）萃取。

（4）氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2（2F2＋2H2O＝4HF＋O2），F2与Xe、Kr等稀有气体可反应生成白色氟化物。

（5）I2易与Na2S2O3溶液反应：

I2＋2S2O

＝2I－＋S4O

，用于通过滴定（以淀粉为指示剂）来定量测定碘的含量。

2、Cl－的检验：

白色沉淀，含Cl－。

注意：

检验卤素离子时加入稀硝酸是为了防止CO

等离子的干扰。

3、能使溴水褪色的物质：

（1）被H2S、SO2、SO

、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：

Br2＋2NaOH＝NaBrO＋NaBr＋H2O。

（3）与较活泼金属（如Mg＋Br2＝MgBr2）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Na2CO3等。

（7）加入活性炭等吸附剂，使溴水褪色。

经典题例析

【例1】氯气是一种重要的工业原料。

（1）实验室可用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式是：

__________。

（2）资料显示：

Ca（ClO）2+CaCl2+2H2SO4

2CaSO4+2Cl2↑+2H2O。

某学习小组利用此原理设计如图所示装置制取氯气并探究其性质：

①在该实验中，甲部分的装置是__________（填字母）。

如何检查该装置的气密性?

______________________________________________。

②乙装置中FeCl2溶液与Cl2：

反应的离子方程式是_______________。

③丙装置中通人少量Cl2，可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。

已知碳酸的酸性强于次氯酸．则丙中发生反应的化学方程式是____________。

④该实验存在明显的缺陷．改进的方法是________________________________________________。

【答案】

（1）2KMnO4+16HCl（浓）

2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；

（2）①c；关闭分液漏斗活塞，将导气管末端伸入盛水的烧杯中，用手捂热烧瓶，导气管口有气泡冒出，冷却后，导气管末端形成一段稳定的水柱；

②2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－；③Cl2+2Na2CO3+H2O＝NaCl+NaClO+2NaHCO3；④在丙装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶

②乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应离子方程式是2Fe2＋+Cl2=2Fe3＋+2Cl－；

③Cl2+2Na2CO3+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3。

④整个反应过程中由于氯气具有毒性，因此装置的末尾应加上一个尾气处理装置，可用碱性溶液吸收

【考点定位】本题主要是考查氯气的制备；实验装置；化学实验

【名师点晴】尾气的处理方法：

①吸收法：

如用NaOH溶液吸收Cl2、SO2、H2S等；②燃烧法：

如对CO、H2S、H2、烃类等可燃性气体可点燃处理。

③收集法：

如对于一些气体也可先收集后处理。

【例2】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

【答案】D

【考点定位】本题主要是考查氯水性质、成分以及实验探究的有关判断

【名师点晴】氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性：

Cl2的强氧化性；HCl的强酸性；HClO的强氧化性、弱酸性和不稳定性；Cl－的性质。

在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：

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＋＋CO32－＝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＋

石蕊试液

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↑

【例3】【2015福建卷】纯净物X、Y、Z转化关系如右图所示，下列判断正确的是（）

A．X可能是金属铜

B．Y不可能是氢气

C．Z可能是氯化钠

D．Z可能是三氧化硫

【答案】A

【解析】

试题分析：

A.若X是Cu，Y是Cl2，Cu在Cl2燃烧产生的Z是CuCl2，电解CuCl2溶液产生Cu和Cl2，符合上述物质转化关系，正确。

B．若X是Cl2，Y是氢气，氢气在氯气中燃烧产生Z是HCl，电解HCl的水溶液，产生氢气和氯气，符合上述物质转化关系，错误。

C．若Z是氯化钠，则X、Y分别是Na和Cl2中的一种；电解氯化钠水溶液会产生氢气、氯气、氢氧化钠，不能产生金属钠，不符合上述物质转化关系，错误。

D．若Z是三氧化硫，而X、Y分别是O2和SO2中的一种，SO3溶于水产生硫酸，电解硫酸溶液，实质是电解水，产生氢气和氧气，不能产生O2和SO2，不符合上述转化关系，错误。

【考点定位】考查物质的性质及转化关系的正误判断的知识。

【名师点睛】在物质的化学性质及相互转化关系中，要充分利用物质的化学性质、反应条件及反应物生成物的种类，同时掌握电解原理并加以灵活应用。

电解物质时首先要看清电解时阳极材料是活性电极还是惰性电极，活性电极是电极本身被氧化，惰性电极，就要看电解质溶液（或熔融电解质）的阴离子放电顺序确定阳极的电极反应，再根据电解质溶液（或熔融电解质）的阳离子放电顺序确定阴极电极反应式，利用在闭合回路中电子转移数目相等，将两个电极反应式叠加得到总反应方程式，了解电解原理，掌握物质的化学性质及相互装关系是解决本题的关键。

跟踪训练

1．【2014江苏卷】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

【答案】D

【考点定位】本题主要是考查氯水性质、成分及其检验

【名师点晴】本题以探究新制饱和氯水成分的实验为载体，重点氯气、氯离子、氢离子、次氯酸等检验方法，考察学生对物质检验的方法及常见的注意事项，要求学生能通过现象看到反应的本质，考察学生分析、比较综合的实验能力，充分体现了“源于教材又不拘泥于教材”的命题指导思想，在一定程度上考查了学生的创新思维能力。

本题的解题要点为氯水成分的检验，需要学生熟悉常见微粒的检验方法及注意事项。

2．下列物质见光不会分解的是（）

A．HClOB．NH4ClC．HNO3D．AgNO3

【答案】B

【考点定位】考查物质的稳定性与反应条件的关系的知识。

【名师点晴】本题考查了物质稳定性与反应条件的关系的知识。

有些物质在室温下不稳定，容易分解，如Na2CO3•10H2O容易失去结晶水变为无水碳酸钠粉末；有些物质加热会发生分解反应，如NH4Cl不稳定，加热分解产生NH3和HCl；有些物质在光照条件下不稳定，发生分解反应，如2HClO

2HCl+O2↑，掌握物质反应条件，为物质的保存、反应条件的控制及物质应用时选择合适的反应条件提供了保证。

3．某同学做了如下两个实验：

①将少量氯气通入FeI2与淀粉的混合溶液中，溶液变蓝色；②将少量氯气通入到FeBr2与KSCN的混合溶液中溶液变红色。

由上述实验可以得出的结论是（）

A．氧化性：

Cl2>Fe3+>Br2>I2B．②发生反应Fe2++Cl2=Fe3++2Cl－

C．实验中只有氯气发生氧化反应D．实验②发生的反应中，有一个是非氧化还原反应

【答案】D

【解析】

试题分析：

①将少量氯气通入FeI2与淀粉的混合溶液中，溶液变蓝色；发生反应：

2I-+Cl2=I2+2Cl－，I2遇淀粉溶液变为蓝色，没有发生反应：

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－；证明氧化性Cl2>Fe3+>I2，②将少量氯气通入到FeBr2与KSCN的混合溶液中溶液变红色，说明发生反应：

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－；而煤油发生反应：

Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3，氧化性：

Cl2>Br2>Fe3+。

A．根据物质氧化性强弱比较，可知：

氧化性：

Cl2>Br2>Fe3+>I2，错误；B．②发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－，错误；C．实验中I-、Fe2+发生氧化反应，错误；D．实验②发生的反应中，Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3是非氧化还原反应，正确。

【考点定位】考查氧化还原反应中的有关知识。

【名师点晴】氧化还原反应是一类非常重要的化学反应类型，反应特征是元素化合价的升降，实质是电子转移，反应的特征、实质及反应关系可简单表示为：

“升、失、氧、降、得、还”，物质的氧化性：

氧化剂>氧化产物；氧化剂>还原剂；还原性：

还原剂>还原产物，还原剂>氧化剂。

物质的氧化性、还原性与温度、溶液的酸碱性有关，一般溶液的温度越高，溶液的酸性越强，物质的氧化性或还原性就越强。

当氧化剂与还原性不同的物质反应时，还原性强的先发生反应，当还原性强的反应完全后，还原性弱的再发生反应；同理，当还原剂与氧化性不同的物质反应时，氧化性强的先发生反应，当氧化性强的反应完全后，氧化性弱的再发生反应。

物质的量多少不同反应不同，反应的离子方程式及反应现象不同，要注意物质的量对反应的影响。

4．向某含有SO32-、SiO32-、CO32-、Br-、Na+的溶液中缓慢通入Cl2直至过量，下列对该反应过程的判断错误的是

A．整个过程共发生2个氧化还原反应B．所有阴离子的浓度都发生了变化

C．溶液的颜色发生了变化D．反应过程中既有气体产生，也有沉淀产生

【答案】A

考点：

考查氯气与混合溶液发生反应的反应原理、反应现象正误判断的知识。

5．甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如下图所示（某些条件和部分产物已略去）。

下列说法不正确的是（）

A．若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，则丙可能属于两性氧化物

B．若丙、丁混合产生白烟，且丙为18电子分子，则乙的水溶液可能具有漂白作用

C．若甲、丙、戊含有同一种元素，该元素的化合价由低到高的顺序可能为甲＜丙＜戊

D．若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，且戊为碱，则丙只能为Na2O2

【答案】D

【考点定位】本题主要是考查无机推断

【名师点睛】“18电子”的微粒

分子

离子

一核18电子的

Ar

K+、Ca2+、Cl‾、S2−

二核18电子的

F2、HCl

HS−

三核18电子的

H2S

四核18电子的

PH3、H2O2

五核18电子的

SiH4、CH3F

六核18电子的

N2H4、CH3OH

6．【2015新课标Ⅱ卷】海水开发利用的部分过程如图所示。

下列说法错误的是（）

A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂

D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收

【答案】C

【解析】A．氯气具有强氧化性，能把溴离子氧化为单质溴，因此向苦卤中通入Cl2是为了提取溴，A正确；B．粗盐中的钙离子、镁离子等可采用沉淀法除去，所得氯化钠溶液可采用重结晶等过程提纯，B正确；C．工业生产常选用来源更广泛、价格更便宜的石灰乳作为沉淀剂，用氢氧化钠不经济，C错误；D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，SO2具有还原性，能被溴氧化，因此再用SO2将其还原吸收，D正确，答案选C。

【考点定位】本题以海水的综合开发利用为载体重点考查了粗盐的提纯、海水提取溴、物质的分离与提纯操作、试剂的选取等，题目难度中等。

【名师点晴】本题从知识上考查物质的分离与提纯，考查了学生对知识了解、理解、掌握和分析、综合运用的情况。

明确常见的化学实验基本操作以及常见物质的性质是答题的关键。

7．碘在地壳中主要以NaI3的形式存在，在海水中主要以I-的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示．下列说法中不正确的是（　　）

A．用淀粉-KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉-KI试纸会变蓝

B．足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉-KI试纸褪色的原因可能是：

5Cl2+I+6H2O═2HI03+10HCl

C．途径Ⅱ中若生成1 molI2，则反应中转移的电子数为10NA

D．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2＞I2＞IO3-

【答案】D

考点：

考查氯气、碘及其化合物性质，涉及氧化还原反应的分析。

8．下列说法不正确的是

A．氯水中加少量的Na2CO3粉末，可提高溶液中HC1O的浓度

B．金属单质都具有一定的还原性，金属阳离子都只有氧化性

C．氯气泄漏，自救方法是用湿毛巾或蘸有纯碱溶液的毛巾捂住口鼻并向地势高的地方撤离

D．大气中的N2可作为制硝酸的原料

【答案】B

【考点定位】考查氯气的化学性质，氮气和金属单质的性质等知识。

【名师点睛】本题考查了氯气的化学性质，氮气和金属单质的性质等知识。

高考主要考查，一是氯气的性质及应用，特别是它的强氧化性；二是氯水、HClO、NaClO的性质及应用，特别是它们的强氧化性和漂白性；三是实验室制取氯气的原理、干燥、收集及验满等，以它为载体，考查实验探究能力；四是Cl－的检验。

对于氯气及其化合物的性质，应注意以下几点：

（1）氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl3。

（2）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，实际起漂白作用的是HClO

（3）对于燃烧反应，Cl2也可以作助燃剂。

（4）次氯酸盐本身不具有漂白性，而是与酸性物质作用生成HClO。