专题十六 卤族元素及其重要化合物.docx
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专题十六卤族元素及其重要化合物
专题十六 卤族元素及其重要化合物
考纲解读
考点
考纲内容
高考示例
预测热度
氯及其化合物
的性质
1.掌握Cl2及其重要化合物的主要性质及其应用
2.掌握Cl2的实验室制法
2017北京理综,8,6分
2016课标Ⅲ,7,6分
★★★
卤素性质的
相似性和递变性
海水资源的开发利用
1.掌握ⅦA族内元素性质递变规律与原子结构的关系
2.了解海水的综合利用
2015课标Ⅱ,12,6分
2014福建理综,23,15分
★★
分析解读卤素是典型的非金属元素,是高考的重点考查内容,试题通常以本专题知识为载体综合考查基本概念和基本理论,或与生产、生活、科技、医疗等各方面联系考查知识的灵活应用。
命题探究
答案
（1）+3
（2）2NaClO3+SO2+H2SO4
2ClO2+2NaHSO4
（3）NaOH溶液 Na2CO3溶液 Cl
（或NaClO2） （4）2∶1 O2 （5）1.57
核心考点
1.化合物中元素化合价的判断
2.化学方程式的书写
3.粗盐的提纯
4.电解原理的应用
5.氧化还原反应基本概念及简单计算
解题思路
（1）
（+1）+x+（-2×2）=0,x=+3。
（2）根据图示可确定反应物和生成物,然后根据得失电子守恒和原子守恒即可写出反应的化学方程式。
（3）粗盐水精制时用NaOH溶液除Mg2+,用Na2CO3溶液除Ca2+;根据图示可知“电解”过程中发生的反应为2ClO2+2NaCl
Cl2+2NaClO2,由此可知,在电解池的阴极上ClO2得电子生成NaClO2,故阴极反应的主要产物为NaClO2。
（4）据图示可知反应物有ClO2、NaOH、H2O2,生成物有NaClO2,其中
O2
Na
O2,Cl的化合价降低,则必有元素化合价升高,可推出H2
→
根据得失电子守恒可得氧化剂ClO2与还原剂H2O2的物质的量之比为2∶1,该反应中氧化产物是O2,还原产物是NaClO2。
（5）NaClO2、Cl2作为消毒剂时,还原产物均为Cl-。
设NaClO2的有效氯含量为y,则
×4=
×2,解得y≈1.57。
关联知识
1.粗盐精制过程中,过量的除杂试剂Na2CO3、NaOH可用盐酸除去
2.电解池中阳极发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应
3.氧化还原反应中,还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子总数
4.H2O2作氧化剂,还原产物为H2O;作还原剂,氧化产物为O2
知识储备
1.化合物中各元素正、负化合价的代数和为零
2.Mg2++2OH-
Mg（OH）2↓、Ca2++C
CaCO3↓
3.电解池中阴极发生还原反应
4.H2O2遇到强氧化剂可呈现还原性,氧化产物为O2
5.1molCl
生成Cl-可得4mole-,1molCl2生成Cl-可得2mole-
设题技巧
本题以化工流程图为素材,考查生产工艺中涉及的化学原理。
重点考查氧化还原反应物的判断、得失电子守恒规律的应用,难度中等偏上。
命题特点
本专题常见命题形式有两种:
1.以氯元素的单质及其化合物为载体综合考查基本概念和化学反应原理
2.结合含氯化合物的性质考查实验方案的设计和评价
能力要求
1.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算
2.能对常见物质进行分离和提纯
3.了解电解池电极反应情况
4.能从图形、图表中提取重要信息,并对信息进行转化、运用,从而解答问题
五年高考
考点一 氯及其化合物的性质
1.（2017北京理综,8,6分）下列变化中,气体被还原的是（ ）
A.二氧化碳使Na2O2固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
答案 B
2.（2016课标Ⅲ,7,6分）化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是（ ）
化学性质
实际应用
A.
Al2（SO4）3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B.
铁比铜金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C.
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D.
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
答案 B
3.（2014浙江理综,12,6分）氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。
25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2（g）
Cl2（aq） K1=10-1.2
Cl2（aq）+H2O
HClO+H++Cl- K2=10-3.4
HClO
H++ClO- Ka=?
其中Cl2（aq）、HClO和ClO-分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如图所示。
下列表述正确的是（ ）
A.Cl2（g）+H2O
2H++ClO-+Cl- K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c（HClO）+c（ClO-）=c（H+）-c（OH-）
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
答案 C
4.（2014江苏单科,13,4分）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
答案 D
5.（2015重庆理综,9,15分）ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。
某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
（1）仪器D的名称是 。
安装F中导管时,应选用图2中的 。
（2）打开B的活塞,A中发生反应:
2NaClO3+4HCl
2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 （填“快”或“慢”）。
（3）关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。
（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 。
在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。
（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。
若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 ,原因是 。
图3
答案 （15分）
（1）锥形瓶 b
（2）慢 （3）吸收Cl2
（4）4H++5Cl
Cl-+4ClO2↑+2H2O 验证是否有ClO2生成 （5）稳定剂Ⅱ 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度
教师用书专用（6—9）
6.（2014江苏单科,5,2分）下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是（ ）
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
答案 C
7.（2013天津理综,2,6分）以下食品化学知识的叙述不正确的是 （ ）
A.食盐可作调味剂,也可作食品防腐剂
B.新鲜蔬菜做熟后,所含维生素C会有损失
C.纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可作人类的营养物质
D.葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色,故可用苏打粉检验假红酒
答案 C
8.（2014江苏单科,19,15分）实验室从含碘废液（除H2O外,含有CCl4、I2、I-等）中回收碘,其实验过程如下:
（1）向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为 ;该操作将I2还原为I-的目的是 。
（2）操作X的名称为 。
（3）氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应（实验装置如下图所示）。
实验控制在较低温度下进行的原因是 ;锥形瓶里盛放的溶液为 。
（4）已知:
5S
+2I
+2H+
I2+5S
+H2O
某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2,可能存在I-、I
中的一种或两种。
请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、I
的实验方案:
取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在; 。
实验中可供选择的试剂:
稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。
答案 （15分）
（1）S
+I2+H2O
2I-+S
+2H+
使CCl4中的碘进入水层
（2）分液
（3）使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止I2升华或防止I2进一步被氧化） NaOH溶液
（4）从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。
另从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I
;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I
9.（2013北京理综,28,15分）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
操作
现象
取4g漂粉精固体,加入100mL水
部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝（约为12）,后褪色
ⅰ.液面上方出现白雾;
ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程式是 。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
（3）向水中持续通入SO2,未观察到白雾。
推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
①实验a的目的是 。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是 。
（4）现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:
随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。
通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。
①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。
取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
则沉淀X中含有的物质是 。
②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因:
。
答案
（1）2Cl2+2Ca（OH）2
CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
（2）碱性、漂白性
（3）①检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰
②白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀
（4）向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色
（5）①CaSO4
②SO2+Cl2+2H2O
S
+2Cl-+4H+
考点二 卤素性质的相似性和递变性 海水资源的开发利用
1.（2015课标Ⅱ,12,6分）海水开发利用的部分过程如图所示。
下列说法
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
2.（2015北京理综,27,14分）研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HC
占95%。
写出CO2溶于水产生HC
的方程式:
。
（2）在海洋碳循环中,通过如图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式:
。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。
用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:
+
（CH2O）x+x18O2+xH2O
（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础。
测量溶解无机碳,可采用如下方法:
①气提、吸收CO2。
用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下）。
将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
②滴定。
将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3,再用xmol·L-1HCl溶液滴定,消耗ymLHCl溶液。
海水中溶解无机碳的浓度= mol·L-1。
（4）利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO2的原理:
。
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。
处理至合格的方法是 。
答案 （14分）
（1）CO2+H2O
H2CO3、H2CO3
H++HC
（2）①2HC
+Ca2+
CaCO3↓+CO2↑+H2O
②xCO2 2x
O
（3）①
②
（4）①a室:
2H2O-4e-
4H++O2↑,H+通过阳离子膜进入b室,发生反应:
H++HC
CO2↑+H2O
②c室的反应:
2H2O+2e-
2OH-+H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH
3.（2014福建理综,23,15分）元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 。
（2）能作为氯、溴、碘元素非金属性（原子得电子能力）递变规律的判断依据是 （填序号）。
a.Cl2、Br2、I2的熔点
b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性
d.HCl、HBr、HI的酸性
（3）工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液
NaClO3溶液
KClO3晶体
①完成Ⅰ中反应的总化学方程式:
NaCl+ H2O
NaClO3+ 。
②Ⅱ中转化的基本反应类型是 ,该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因是 。
（4）一定条件下,在水溶液中1molCl-、Cl
（x=1,2,3,4）的能量（kJ）相对大小如下图所示。
①D是 （填离子符号）。
②B
A+C反应的热化学方程式为 （用离子符号表示）。
答案
（1）
（2）b、c
（3）①1NaCl+3H2O
1NaClO3+3H2↑
②复分解反应 室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体
（4）①Cl
②3ClO-（aq）
Cl
（aq）+2Cl-（aq） ΔH=-117kJ·mol-1
三年模拟
A组 2016—2018年模拟·基础题组
考点一 氯及其化合物的性质
1.（人教必1,四-2-2,变式）在氯水中存在许多分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质,下列实验和结论一致且正确的是（ ）
A.加入有色布条,一会儿有色布条褪色,说明溶液中有Cl2
B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明溶液中有Cl2
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明溶液中有Cl-
D.加入NaOH溶液,氯水浅黄绿色消失,说明溶液中有HClO
答案 B
2.（2017四川成都五校联考,15）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（忽略溶液体积变化）（ ）
A.碳酸钙粉末B.稀硫酸
C.氯化钙溶液D.二氧化硫水溶液
答案 A
3.（2017吉林通化一检,14）向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化情况如下图所示,下列有关说法中正确的是（ ）
A.线段BC代表Cl-物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c（FeBr2）=6mol·L-1
C.当通入Cl22mol时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2
2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n（Fe2+）∶n（I-）∶n（Br-）=2∶2∶3
答案 C
4.（2016江西九江七校一联,2）某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。
下列分析正确的是（ ）
A.实验①、③反应制得的物质均为纯净物
B.实验②、③均未发生氧化还原反应
C.实验②、③中的反应均为放热反应
D.实验①、②所涉及的物质均为电解质
答案 B
5.（2018河南、河北重点高中一联,18）亚氯酸（HClO2）是一种中强酸,易分解,亚氯酸及其盐类在工业生产和环境治理等方面用途非常广泛。
回答下列问题:
（1）HClO2中氯元素的化合价为 ;亚氯酸不稳定,易分解为Cl2、ClO2和H2O,分解后的氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
（2）已知常温下Ka（HClO2）=1.1×10-2,则反应HClO2+OH-
Cl
+H2O在常温下的平衡常数K= 。
（3）亚氯酸盐可用于脱除氮氧化物和硫氧化物,当其他条件不变时,测得脱除率与吸收液pH的关系如图所示。
已知:
Cl2和ClO2溶于水后更易与SO2和NO反应。
①亚氯酸盐脱除SO2的离子方程式为 。
②pH越小,脱除率越大,其原因是 。
答案
（1）+3 6∶1
（2）1.1×1012
（3）①2SO2+Cl
+2H2O
2S
+Cl-+4H+
②亚氯酸盐的氧化性在酸性条件下较强,pH较小时有利于释放出ClO2及Cl2,ClO2和Cl2溶于水可提高脱除率
6.（2016湖南六校联考,28）某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹,可供选择的试剂有:
Cu片、MnO2粉末、浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸、浓盐酸、氢氧化钠溶液、酚酞）。
请按要求填空:
（1）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。
若在丙中加入适量水,即可制得氯水。
将所得氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中,观察到溶液褪色,甲同学给出的结论是氯气溶于水生成了酸,将NaOH中和后使溶液褪色。
①写出制取氯气的化学方程式:
。
②乙同学认为甲同学的结论不正确,他认为褪色的原因可能是 。
③如何验证甲、乙两同学的结论（写出所加试剂,现象,结论）:
。
（2）B、D、E装置相连后,可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为 。
②欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:
先关闭止水夹 ,再打开止水夹 ,使烧杯中的水进入试管丁的操作是 。
③试管丁中的NO2与水充分反应,若向试管内缓缓通入一定量的O2,直到试管全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是 （气体按标准状况计算,结果保留两位有效数字）。
答案
（1）①MnO2+4HCl（浓）
MnCl2+Cl2↑+2H2O
②氯气与水反应生成了漂白性的物质,将溶液漂白
③向褪色后的溶液中加入足量NaOH溶液,若溶液变红,则甲正确,若溶液不变红,则乙正确
（2）①Cu+4HNO3（浓）
Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O ②a、b c 双手紧握（或微热）试管丁使试管中气体逸出,NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁 ③0.045mol/L
考点二 卤素性质的相似性和递变性 海水资源的开发利用
7.（2018河南、河北重点高中一联,12）用海水制盐工业中的母液来生产金属镁的一种工艺流程如下:
下列说法错误的是（ ）
A.上述工艺流程中未涉及置换反应
B.设计步骤①、②、③的主要目的是富集MgCl2
C.脱水时在HCl气氛中进行可防止MgCl2发生水解
D.电解得到的炽热镁粉可在二氧化碳气氛中冷却
答案 D
8.[2018河北“名校联盟”质监
（一）,12]已知:
S
+I2+H2O
S
+2H++2I-。
某无色溶液中可能含有I-、N
、Cu2+、S
向该溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,则下列判断正确的是（ ）
A.不能肯定是否含有Cu2+B.肯定不含N
C.可能含S
D.可能含有I-
答案 D
9.（2017四川成都五校联考,20）类比推理是化学中常用的思维方法。
下列推理正确的是（ ）
A.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3
B.SiH4的沸点高于CH4,推测H2S的沸点高于H2O
C.CO2是直线形分子,推测CS2也是直线形分子
D.NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,推测NaBr与浓H2SO4加热也可制HBr
答案 C
10.（2017福建厦门一中月考,17）根据下图海水综合利用的工业流程图,判断下列说法正确的是（ ）
已知:
MgCl2·6H2O受热生成Mg（OH）Cl和HCl气体等。
A.过程①的提纯是物理过程,过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
B.在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C.在过程④、⑥反应中每氧化0.2molBr-需消耗2.24LCl2
D.过程⑤反应后溶液呈强酸性,生产中需要解决其对设备的腐蚀问题
答案 D
11.（2016湖南永州祁阳二模,11）以下关于氟、氯、溴、碘的性质叙述错误的是（ ）
①HF、HCl、HBr、HI中酸性最强的是HF
②单质F2、Cl2、Br2、I2中,I2沸点最高
③单质F2、Cl2、Br2、I2中,氧化性最强的是F2
④HF、HCl、HBr、HI中还原性最强的是HI
⑤单质F2、Cl2、Br2、I2中,与氢气化合最容易的是F2
⑥HF、HCl、HBr、HI中沸点最高的是HI
⑦HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
A.只有①B.②⑤⑦C.①⑥D.③④
答案 C
12.（2016海南七校联盟一联,17）三氯化碘（ICl3）在药物合成中应用非常广泛,其熔点为33℃,沸点为73℃。
实验室可用下图装置制取ICl3。
（1）仪器a的名称是 。
（2）制备氯气选用的药品为漂白精固体[主要成分为Ca（ClO）2]和浓盐酸,相关反应的化学方程式为 。
（3）装置B可用于除杂,也是安全瓶,能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象:
。
（4）试剂X为 。
（5）氯气与单质碘需在温度稍低于70℃条件下反
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