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第12講氯及其化合物鹵素目錄考情分析網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一氯及其化合物【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點(diǎn)1氯氣的性質(zhì)及用途知識點(diǎn)2氯水的成分和性質(zhì)知識點(diǎn)3氯的常見氧化物知識點(diǎn)4氯的含氧酸及其鹽知識點(diǎn)5氯胺【提升·必考題型歸納】考向1考查氯及其重要化合物的性質(zhì)和應(yīng)用考向2考查含氯消毒劑的性質(zhì)及應(yīng)用考點(diǎn)二氯氣的制法及含氯化合物的制備與應(yīng)用【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點(diǎn)1氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法知識點(diǎn)2工業(yè)制法【提升·必考題型歸納】考向1考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法考向2考查含氯化合物的制備考點(diǎn)三鹵素及鹵素離子的檢驗(yàn)【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點(diǎn)1鹵素的性質(zhì)知識點(diǎn)2鹵素互化物、擬鹵素知識點(diǎn)3鹵素離子的檢驗(yàn)方法知識點(diǎn)4鹵素的提取【提升·必考題型歸納】考向1考查鹵素的性質(zhì)及其應(yīng)用考向2考查鹵素離子的檢驗(yàn)考向3考查鹵素互化物、擬鹵素的性質(zhì)、制法及其應(yīng)用真題感悟考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析氯及其化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用2023湖北卷14題,3分2022浙江6月卷9題,2分2021廣東卷6題,2分分析近三年高考試題,高考命題在本講有以下規(guī)律:1.從考查題型和內(nèi)容上看,高考命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn),考查內(nèi)容主要有以下三個方面:(1)以具體物質(zhì)為依托,考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法和含氯化合物的制備;(3)以具體工業(yè)實(shí)際為背景,考查氯氣和含氯化合物的性質(zhì)及其重要應(yīng)用;(2)以實(shí)驗(yàn)題形式為背景,綜合考查鹵素的性質(zhì);2.從命題思路上看,側(cè)重以具體物質(zhì)和實(shí)驗(yàn)為背景,考查氯及其化合物的性質(zhì)、制備和應(yīng)用。(1)選擇題:常以具體物質(zhì)性質(zhì)為依托,綜合考查含氯物質(zhì)的性質(zhì)。(2)非選擇題:以實(shí)驗(yàn)題形式,考查含氯物質(zhì)的制備和性質(zhì)。預(yù)計(jì)今后:1.以氯單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)、用途設(shè)計(jì)選擇題;2.以制取氯氣設(shè)計(jì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)題;3.根據(jù)同主族元素性質(zhì)的相似性設(shè)計(jì)信息題,考查溴、碘及其重要性質(zhì)和用途。根據(jù)高考命題的特點(diǎn)和規(guī)律,復(fù)習(xí)時要注意以下幾個方面:(1)從價(jià)態(tài)角度認(rèn)識氯;(2)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的原理和方法;(3)鹵族元素性質(zhì)的相似性和遞變性。氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及含氯化合物的制備2023浙江1月卷7題,2分2022浙江6月卷19題,2分2021廣東卷17題,4分鹵素及鹵素離子的檢驗(yàn)2023浙江卷16題,4分2022浙江6月卷22題,2分2021湖南卷8題,3分考點(diǎn)一氯及其化合物知識點(diǎn)1氯氣的性質(zhì)及用途1.物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性_______色氣體刺激性比空氣_______1體積水溶解約2體積Cl2【特別提醒】實(shí)驗(yàn)室里聞有毒氣體及未知?dú)怏w氣味的方法是:用手在瓶口輕輕扇動,僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔。2.化學(xué)性質(zhì)1)從氯的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識氯氣的氧化性:依據(jù)氯氣的氧化性完成下列方程式:(1)與金屬反應(yīng)①Fe:2Fe+3Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3,_______色煙。②Cu:Cu+Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))CuCl2,_______色煙。(2)與非金屬反應(yīng)H2:H2+Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl,_______色火焰;H2和Cl2的混合氣體光照時會發(fā)生爆炸。(3)與還原性無機(jī)化合物反應(yīng):①與碘化鉀溶液反應(yīng):Cl2+2KI===2KCl+I(xiàn)2。②與SO2水溶液反應(yīng):Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。③與FeCl2溶液反應(yīng):Cl2+2FeCl2===2FeCl3。2)從化合價(jià)的角度認(rèn)識Cl2的歧化反應(yīng)Cl2中氯元素化合價(jià)為0,為中間價(jià)態(tài),可升可降,氯氣與水或堿反應(yīng),氯的化合價(jià)既有升高又有降低,因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。(1)與水反應(yīng)化學(xué)方程式:Cl2+H2OHCl+HClO,離子方程式:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。(2)與堿反應(yīng)①與燒堿反應(yīng):Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。②制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。3.氯氣的用途(1)制漂白液、漂白粉、漂粉精Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(制漂白液)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉、漂粉精)(2)工業(yè)制鹽酸(3)合成塑料、橡膠、人造纖維、農(nóng)藥、染料和藥品等?!疽族e提醒】(1)常溫下液態(tài)氯與鐵不反應(yīng),故可用鋼瓶貯運(yùn)液氯。(2)1molCl2與足量H2完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,1molCl2與足量強(qiáng)堿完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA,1molCl2與足量水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于NA(可逆反應(yīng))。(3)工業(yè)制漂白粉應(yīng)選擇石灰乳,而不是石灰水、石灰粉。知識點(diǎn)2氯水的成分和性質(zhì)——從平衡的角度理解1.氯氣能溶于水(1∶2),氯氣的水溶液稱為氯水,溶于水的氯氣只有少量與水反應(yīng),氯水中存在一個完全電離和三個平衡:HCl=H++Cl-Cl2+H2OHCl+HClOHClOH++ClO-H2OH++OH-2.根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn),氯水中存在著上述關(guān)系中的各種微粒:3.氯水性質(zhì)的多重性:新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì),在不同的化學(xué)反應(yīng)中,氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。4.液氯、新制氯水、久置氯水的比較液氯新制氯水久置氯水類別純凈物_______物_______物微粒Cl2H2O、Cl2、HClO、ClO-、Cl-、H+、OH-H2O、Cl-、H+、OH-顏色黃綠色淡黃綠色無色性質(zhì)氧化性酸性、氧化性酸性【易錯警示】氯水的組成及性質(zhì)在應(yīng)用中的常見誤區(qū)(1)氯水中因HClO見光分解,隨著HClO的消耗,最后成為鹽酸,故久置氯水酸性增加,無漂白性。因此,氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)不能用pH試紙測量氯水、次氯酸鹽溶液的pH。(3)Cl2盡管有較強(qiáng)的氧化性,但沒有漂白性,氯水具有漂白性是因?yàn)镃l2與水反應(yīng)生成了強(qiáng)氧化性的HClO。(4)ClO-與Fe2+、I-、S2-、HS-、SOeq\o\al(2-,3)等在水中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。知識點(diǎn)3氯的常見氧化物1.一氧化二氯①性質(zhì):次氯酸的酸酐,溶于水產(chǎn)生不穩(wěn)定的次氯酸并最終變?yōu)辂}酸。②外觀與性狀:棕黃色氣體,有刺激性氣味。③制法:用新制備的黃色氧化汞與氯氣反應(yīng)可制得一氧化二氯:2HgO+2Cl2=Cl2O+HgCl2·HgO;也可以用氯氣與潮濕的碳酸鈉反應(yīng)來制?。?Na2CO3+H2O+2Cl2=2NaCl+2NaHCO3+Cl2O。2.二氧化氯①物理性質(zhì):是一種黃綠色到橙黃色的氣體,極易溶于水。②制?。篊l2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl或:5NaClO2+4HCl=4ClO2↑+5NaCl+2H2O。③用途:是一種廣譜、高效的滅菌劑。知識點(diǎn)4氯的含氧酸及其鹽1.氯的含氧酸(1)氯的含氧酸的種類HClO(次氯酸)、HClO2(亞氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。(2)氯的含氧酸的性質(zhì)酸性:HClO4>HClO3>HClO2>HClO氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4。(3)次氯酸①不穩(wěn)定性次氯酸分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________,氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配,且保存在棕色試劑瓶中,并置于冷暗處。②強(qiáng)氧化性a.能將有機(jī)有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì),作漂白劑。b.殺菌、消毒。③弱酸性向NaClO溶液中通入少量CO2,離子方程式為ClO-+CO2+H2O===HCO3-+HClO。(4)次氯酸的漂白原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍(4)亞氯酸亞氯酸(HClO2,英文名:chlorousacid)氧化性很強(qiáng),比氯酸和高氯酸,氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4。是目前所知唯一的亞鹵酸。同時,它也是氯的含氧酸中最不穩(wěn)定的。亞氯酸很不穩(wěn)定,容易分解,在幾分鐘之內(nèi)便可生成Cl2、ClO2和H2O,8HClO2=Cl2+6ClO2+4H2O,但生成的鹽類——亞氯酸鹽相對穩(wěn)定,亞氯酸鈉是生產(chǎn)二氧化氯的原料之一1)制備①ClO2在水中分解:2ClO2+H2O=HClO2+HClO3②通ClO2于Na2O2或NaOH與H2O2可得亞氯酸鹽2ClO2+Na2O2=2NaClO2+O2;2ClO2+H2O2+OH-=2ClO2-+O2+H2O③HClO2可由亞氯酸鋇與稀硫酸的反應(yīng)制備:Ba(ClO2)2+H2SO4=BaSO4+2HClO2濾去硫酸鋇沉淀即可得亞氯酸溶液。2)性質(zhì)與用途①非常不穩(wěn)定的化合物,但亞氯酸鹽較穩(wěn)定。②具有漂白性(HClO,HClO2,HClO3都有漂白性,一般用NaClO2加到水中從而生成HClO2)(5)氯酸化學(xué)式HClO3,僅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可濃縮到質(zhì)量百分濃度為40%,加熱到40°C時即分解爆炸:僅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可濃縮到質(zhì)量百分濃度為40%,加熱到40°C時即分解爆炸:26HClO3=10HClO4+15O2+8Cl2+8H2O,濃酸為淺黃色,有類似硝酸的刺激性氣味;稀酸無色,在常溫時沒有氣味。有強(qiáng)烈氧化性,當(dāng)與紙張、棉花等接觸時就燃燒。氯酸是強(qiáng)酸,它的電離近似硝酸和鹽酸。當(dāng)將稀的氯酸溶液劇烈冷卻時,它將變得粘稠但不結(jié)晶。氯酸鋇與硫酸作用后經(jīng)過濾蒸餾而得氯酸。其酸的重要鹽類是鉀鹽和鈉鹽,氯酸鉀不潮解,氯酸鈉潮解。(6)高氯酸化學(xué)式HClO4,通常是無色
、極易吸濕的液體,在空氣中強(qiáng)烈冒煙,熔點(diǎn)為-112°C,沸點(diǎn)為16°C(2.4×103Pa)。無水高氯酸不穩(wěn)定,儲藏時有時會爆炸,因此應(yīng)特別注意!但它的水溶液是穩(wěn)定的。濺于皮膚上會引起灼傷。高氯酸與水結(jié)合形成水合物HClO4·nH2O,式中n=1,2,2.5,3,3.5,皆為晶體。其中最穩(wěn)定的為1水合物,熔點(diǎn)為50°C,沸點(diǎn)為110°C,熱到近沸點(diǎn)也不分解,它可寫為[H3O][ClO4]。在無水的高氯酸中,顯然有部分形成這種化合物:3HClO4=[H3O][ClO4]+Cl2O7七氧化二氯也易分解:2Cl2O7=4ClO2+3O2這就是無水酸易爆炸的原因。高氯酸是普通含氧酸中的最強(qiáng)者,在水中完全電離。高氯酸的氧化力不如氯酸強(qiáng),但在加熱與高濃度時為強(qiáng)氧化劑,與有機(jī)物質(zhì)發(fā)生猛烈作用。高氯酸根離子非常穩(wěn)定,它的結(jié)構(gòu)是正四面體形,故較氯酸根離子(ClO3ˉ)穩(wěn)定的多。二氧化硫、硫化氫、亞硝酸、氫碘酸、鋅、鋁等皆不能使它還原,氯酸卻為這些還原劑還原。但低價(jià)鈦、釩、鉬等化合物可以使之還原,高氯酸根離子還有一種特性,即對金屬離子的配位作用很弱,所以在研究溶液的反應(yīng)時,為保持溶液的離子強(qiáng)度不變,常用它作稀釋劑。高氯酸鹽的溶解度有些異常,高氯酸的鋰、鈣、鎂等鹽在水中溶解度很高,而鉀、銣、銫的鹽皆難溶于水。高氯酸鎂、高氯酸鋇的去水作用很強(qiáng),故為優(yōu)良的脫水劑。高氯酸銨分解放出大量氧等氣體,如:2NH4ClO4=N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,它可作火箭推進(jìn)劑,高氯酸可用于醫(yī)藥和電鍍鉛等方面。高氯酸鉀與濃硫酸在140~190°C的油浴上減壓蒸餾可的高氯酸。2.氯的含氧酸鹽1)“84”消毒液:主要成分為NaCl、NaClO,有效成分為_______,它與潔廁靈(主要成分鹽酸)混合立即會產(chǎn)生氯氣,其離子方程式是____________________________。2)漂白粉①成分:漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,其中有效成分是_______。②化學(xué)性質(zhì):水解呈堿性,具有強(qiáng)氧化性。③漂白原理:在潮濕的空氣中能吸收CO2,化學(xué)方程式為Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓。④久置失效原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓;2HClOeq\o(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑,必須密封保存。3)NaClO2(亞氯酸鈉)①性質(zhì):呈堿性,是一種強(qiáng)氧化劑,遇酸放出ClO2氣體。②用途:是一種高效氧化性漂白劑。主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白、食品消毒、水處理、殺菌滅藻和魚藥制造。知識點(diǎn)5氯胺1.氯胺的種類氯胺是由氯氣遇到氨氣反應(yīng)生成的一類化合物,主要包括\t"/item/%E6%B0%AF%E8%83%BA/_blank"一氯胺、\t"/item/%E6%B0%AF%E8%83%BA/_blank"二氯胺和三氯胺(NH2Cl,NHCl2和NCl3),是常用的飲用水二級消毒劑。2.氯胺的化合價(jià):氯胺中氯為+1,N為-3,H為+1。3.氯胺的消毒原理:氯胺在水中發(fā)生緩慢水解生成次氯酸,發(fā)揮消毒殺菌作用,水解方程式如下:NH2Cl+H2ONH3+HClONHCl2+2H2ONH3+2HClONCl3+3H2ONH3+3HClO【特別提醒】①向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,發(fā)生的反應(yīng)為Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。②向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成的是CaSO4而不是CaSO3。③次氯酸鹽(ClO-)無論是在酸性、堿性還是中性條件下,均具有強(qiáng)氧化性,均能氧化I-、Fe2+、SOeq\o\al(2-,3)、S2-等還原性離子。④84消毒液(主要成分NaClO)和潔廁靈(主要成分HCl)不能混合使用,否則會產(chǎn)生有毒氣體——氯氣。⑤氯氣沒有漂白性,不能使干燥的有色布條褪色,但可使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色,起漂白作用的是HClO。⑥常溫下干燥的氯氣或液氯均不與鐵反應(yīng),故液氯通常儲存在鋼瓶中??枷?考查氯及其重要化合物的性質(zhì)和應(yīng)用例1.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué)??家荒#┞燃捌浠衔飸?yīng)用廣泛。氯的單質(zhì)Cl2可由MnO2與濃鹽酸共熱得到,Cl2能氧化Br-,可從海水中提取Br2;氯的氧化物ClO2可用于自來水消毒,ClO2是一種黃綠色氣體,易溶于水,與堿反應(yīng)會生成ClO與ClO,在稀硫酸和NaClO3的混合溶液中通入SO2氣體可制得ClO2;漂白液和漂白粉的有效成分是次氯酸鹽,可作棉、麻的漂白劑。下列關(guān)于氯及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是A.NaClO3具有氧化性,可用于制取ClO2B.Cl2有還原性,可用于從海水中提取溴C.HClO不穩(wěn)定,可用于棉、麻漂白D.FeCl3溶液呈酸性,可用于蝕刻印刷電路板【變式訓(xùn)練】(2023·上海·統(tǒng)考模擬預(yù)測)向飽和氯水中加入少量亞硫酸鈉固體,下列說法正確的是A.溶液pH減小 B.溶液顏色變深 C.漂白性增強(qiáng) D.導(dǎo)電性減弱考向2考查含氯消毒劑的性質(zhì)及應(yīng)用2.【變式訓(xùn)練】(2023·北京海淀·人大附中??既#┠诚疽旱闹饕煞譃?,已知飽和溶液的pH約為11.下列用來解釋事實(shí)的方程式中,不合理的是A.該消毒液可用溶液吸收制備:B.該消毒液與潔廁靈(主要成分為)混用,產(chǎn)生:C.該消毒液加白醋,可增強(qiáng)漂白作用:D.該消毒液中加少量溶液生成紅褐色沉淀:【變式訓(xùn)練2】(2023·上?!つM預(yù)測)春季是流感、諾如病毒等疾病的高發(fā)期,需要對重點(diǎn)場所做好定期清潔消毒。下列物質(zhì)中,不是消毒劑的是A.漂粉精 B.潔廁靈 C.碘酒 D.臭氧考點(diǎn)二氯氣的制法及含氯化合物的制備與應(yīng)用知識點(diǎn)1氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1.制取原理實(shí)驗(yàn)室通常用強(qiáng)氧化劑_______、_______、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化濃鹽酸制取氯氣。(1)用MnO2制取Cl2的化學(xué)方程式:____________________________。(2)其他制備Cl2的化學(xué)反應(yīng)原理(特點(diǎn):不需要加熱)①14HCl(濃)+K2Cr2O7===2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑②16HCl(濃)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑③6HCl(濃)+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑④4HCl(濃)+Ca(ClO)2===CaCl2+2Cl2↑+2H2O2.實(shí)驗(yàn)裝置注:實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)(1)制備裝置橡皮管a的作用:使圓底燒瓶與分液漏斗內(nèi)氣壓相等,保證液體順利流下。(2)凈化裝置改進(jìn)作用①裝置中長頸漏斗的作用除用于檢查裝置氣密性外,還可以檢查整套裝置是否發(fā)生堵塞。若發(fā)生堵塞現(xiàn)象為:長頸漏斗中液面上升。②該裝置的作用之一是觀察氣體的生成速率。(2)干燥裝置改進(jìn)作用:用無水氯化鈣或五氧化二磷固體同樣能吸收氯氣中的水蒸氣,且操作方便安全,但不能用堿石灰。3.制取流程(1)制備裝置類型:固體+液體eq\o(――→,\s\up7(△))氣體(2)凈化方法:用飽和食鹽水除去HCl,再用濃硫酸除去水蒸氣。(3)收集方法:①氯氣的密度比空氣大,可用向上排空氣法收集②氯氣在飽和食鹽中的溶解度較小,可用排飽和食鹽水法收集。(4)驗(yàn)滿方法:①將濕潤的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口,觀察到試紙立即變藍(lán),則證明已集滿;②將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口,觀察到試紙先變紅后退色,則證明已集滿;③根據(jù)氯氣的顏色,裝置充滿了黃綠色氣體,則證明已集滿。(5)尾氣吸收:用強(qiáng)堿溶液(如NaOH溶液)吸收,不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小,溶液濃度低,吸收不完全?!咎貏e提醒】實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的注意事項(xiàng)(1)反應(yīng)物的選擇:必須用濃鹽酸,稀鹽酸與MnO2不反應(yīng),且隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時,反應(yīng)停止,故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應(yīng)。(2)加熱溫度:不宜過高,以減少HCl揮發(fā)。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后,再拆卸裝置,避免污染空氣。(4)尾氣吸收時,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因?yàn)槌吻迨宜泻珻a(OH)2的量少,吸收不完全。知識點(diǎn)2工業(yè)制法電解飽和食鹽水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2Oeq\o(=====,\s\up7(電解))2NaOH+Cl2↑+H2↑??枷?考查氯氣的制法例1.(2023·安徽滁州·安徽省定遠(yuǎn)縣第三中學(xué)??级#├萌鐖D所示裝置進(jìn)行的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)時,下列說法不正確的是A.甲中反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4B.乙的作用為除去中的HClC.丙中紫色石蕊試液先變紅后褪色D.為吸收多余的,丁中可盛放NaOH溶液【變式訓(xùn)練1】(2023·河北·統(tǒng)考一模)實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)制取時,下列裝置不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.制備B.凈化C.干燥D.收集【變式訓(xùn)練2】(2023·福建·校聯(lián)考一模)高效凈水劑高鐵酸鉀的制備流程如圖所示,下列離子方程式正確的是A.工業(yè)制備氯氣:B.反應(yīng)Ⅱ:C.反應(yīng)Ⅲ:D.凈水原理:(膠體)考向2考查含氯化合物的制備例2.(2021·湖北適應(yīng)性測試)無水FeCl3是常用的芳香烴取代反應(yīng)催化劑,它具有易水解、易升華的性質(zhì)。鐵粉與氯氣反應(yīng)制備無水FeCl3的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:E和G用來收集產(chǎn)物?;卮鹣铝袉栴}:(1)實(shí)驗(yàn)室采用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣,化學(xué)方程式為__________________,濃鹽酸的性質(zhì)為___________,除去氯氣中的揮發(fā)出的氯化氫的試劑為__________。(2)在E、G處收集產(chǎn)物是利用了FeCl3________的性質(zhì)。(3)實(shí)驗(yàn)過程中若F處出現(xiàn)堵塞,則在B處可觀察到的現(xiàn)象是___________??赏ㄟ^________________(填簡單操作),使實(shí)驗(yàn)?zāi)芾^續(xù)進(jìn)行。(4)I中反應(yīng)的離子方程式為___________________________。(5)某同學(xué)用5.60g干燥鐵粉制得無水FeCl3樣品13.00g,該次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是_____。(6)實(shí)驗(yàn)室中還常用SOCl2與FeCl3·6H2O晶體共熱制備無水FeCl3,其化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________________。檢驗(yàn)水合三氯化鐵原料中是否存在FeCl2的試劑是________________?!咀兪接?xùn)練1】(2023·湖北·校聯(lián)考二模)如圖是制備漂白粉的實(shí)驗(yàn)裝置,下列說法正確的是
A.將MnO2和濃鹽酸置于錐形瓶中反應(yīng)制備Cl2B.三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OC.冰水浴的作用是降低反應(yīng)溫度,防止發(fā)生副反應(yīng)D.錐形瓶和三頸燒瓶之間應(yīng)加裝一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶【變式訓(xùn)練2】(2023·江蘇·統(tǒng)考二模)實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置制備氯酸鈉。下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
A.用裝置甲制備氯氣 B.用裝置乙處理余氯C.用裝置丙除去氯化氫 D.用裝置戊檢驗(yàn)氯氣考點(diǎn)三鹵素及鹵素離子的檢驗(yàn)知識點(diǎn)1鹵素的性質(zhì)1.溴、碘單質(zhì)的物理性質(zhì)性質(zhì)Br2I2顏色深紅棕色紫黑色狀態(tài)液體固體溶解性及溶液顏色水中溶解度不大,橙色溶解度不大,黃色有機(jī)溶劑中易溶,橙紅色易溶,紫紅色特性易揮發(fā)、有毒①易升華②使淀粉溶液變藍(lán)2.鹵素單質(zhì)性質(zhì)的相似性(1)都能與大多數(shù)金屬反應(yīng),如溴與鐵反應(yīng)生成_______,但I(xiàn)2與Fe反應(yīng)生成_______。(2)都能與H2反應(yīng)生成HX(X代表F、Cl、Br、I)。(3)都能與水反應(yīng):X2+H2OHX+HXO(X代表Cl、Br、I)。(4)都能與堿溶液反應(yīng)。3.鹵素單質(zhì)的遞變性(1)顏色逐漸加深(2)熔、沸點(diǎn)逐漸升高(3)密度→逐漸增大(3)氧化性逐漸減弱4.鹵素性質(zhì)的特殊性(1)氟①無正價(jià),非金屬性最強(qiáng),F(xiàn)-的還原性最弱;②F2與H2反應(yīng)在暗處即爆炸,F(xiàn)2與水劇烈反應(yīng),化學(xué)方程式:2F2+2H2O=4HF+O2;③氫氟酸是弱酸,能腐蝕玻璃,故應(yīng)保存在塑料瓶中。(2)溴:①Br2是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì);②Br2易溶于有機(jī)溶劑;③液態(tài)Br2有劇毒,易揮發(fā),故盛溴的試劑瓶中加水,進(jìn)行水封,保存液溴不能用橡膠塞(3)碘:①淀粉遇I2變eq\a\vs4\al(藍(lán))色;②I2加熱時易升華;③I2易溶于有機(jī)溶劑;④I2易與Na2S2O3反應(yīng):I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)===2I-+S4Oeq\o\al(2-,6),此反應(yīng)常用于滴定法(以淀粉為指示劑)來定量測定碘的含量。(4)鹵化銀:AgBr、AgI均具有感光性,見光易分解。AgBr可用于制照相底片或感光紙,AgI可用于人工降雨。5.鹵素單質(zhì)溶于水或有機(jī)溶劑所呈現(xiàn)的顏色單質(zhì)水CCl4汽油(或苯)酒精Cl2淡黃→黃綠黃綠黃綠黃綠Br2黃→橙橙→橙紅橙→橙紅橙→橙紅I2深黃→褐紫→深紫淡紫→紫紅淡紫→紫紅6.鹵族化合物的相似性和遞變性(1)鹵素化合物的性質(zhì)化合物性質(zhì)備注氫化物穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HI還原性:HF<HCl<HBr<HI水溶液的酸性:F<HCl<HBr<HIHF幾乎沒有還原性;HF為弱酸,HCl、HBr、HI均為強(qiáng)酸金屬鹵化物鹵素離子的還原性:F-<Cl-<Br-<I-I-的還原性很強(qiáng),能被Fe3+、HNO3、MnOeq\o\al(-,4)(H+)、H2O2、O2、ClO-、ClOeq\o\al(-,3)等氧化劑氧化次鹵酸鹽(XO-、F除外)均具有氧化性(填“氧化”或“還原”)次鹵酸鹽能氧化相應(yīng)的鹵素離子生成鹵素單質(zhì)(F除外):如ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O鹵酸鹽(XOeq\o\al(-,3)、F除外)均具有氧化性(填“氧化”或“還原”)鹵酸鹽能氧化相應(yīng)的鹵素離子生成鹵素單質(zhì)(F除外):如ClOeq\o\al(-,3)+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O(2)鹵化銀的性質(zhì)溶解性AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸,而AgF可溶于水顏色AgF、AgCl均為白色,AgBr為淺黃色,AgI為黃色感光性除AgF外,均有感光性,其中AgBr常作感光材料【特別提醒】①F2能與水反應(yīng)放出O2,故F2不能從其他鹵化物的水溶液中將鹵素單質(zhì)置換出來。②氯、溴單質(zhì)的氧化性較強(qiáng),能與一些還原性離子反應(yīng),如Br2與SOeq\o\al(2-,3)、Fe2+反應(yīng)的離子方程式分別為SOeq\o\al(2-,3)+Br2+H2O===SOeq\o\al(2-,4)+2Br-+2H+、2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。③鹵族元素的單質(zhì)F2、Cl2、Br2均能將Fe氧化為Fe3+,而I2只能將鐵氧化為Fe2+。④加碘食鹽中的碘是KIO3而不是I2或KI。⑤實(shí)驗(yàn)室里常用螢石(CaF2)與濃H2SO4反應(yīng)在鉛皿中制取HF,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaF2+H2SO4eq\o(=====,\s\up7(△),\s\do5())CaSO4+2HF↑;氫氟酸保存在塑料瓶中。知識點(diǎn)2鹵素互化物、擬鹵素1.鹵素互化物由兩種鹵素互相結(jié)合而成的物質(zhì)叫鹵素互化物。如IBr、ICl、BrF3、ClF3。鹵素互化物與鹵素單質(zhì)的性質(zhì)相似,有較強(qiáng)的氧化性,如能與金屬、H2O、NaOH等反應(yīng):2IBr+2Mg=MgBr2+MgI2。注意:鹵素互化物中,非金屬性弱的元素顯正價(jià),如:ICl中,I顯+1價(jià),Cl顯-1價(jià),所以鹵素互化物與水或堿的反應(yīng)一般屬于非氧化還原反應(yīng):IBr+H2O=HBr+HIO,IBr+2NaOH=NaBr+NaIO+H2O。2.?dāng)M鹵素有些多原子分子與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似,其陰離子與鹵素陰離子性質(zhì)相似。如:氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答這類題目時可用換元法,如把(SCN)2當(dāng)作X2,把SCN-當(dāng)作X-。鹵素單質(zhì)和“類鹵素”的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篎2、(OCN)2、Cl2、Br2、(CN)2、(SCN)2、I2知識點(diǎn)3鹵素離子的檢驗(yàn)方法1.AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(――――――――――→,\s\up7(滴加AgNO3溶液和稀硝酸))生成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(白色沉淀,則有Cl-,淡黃色沉淀,則有Br-,黃色沉淀,則有I-))2.置換——萃取法未知液eq\o(――――――――――――→,\s\up7(加適量新制飽和氯水),\s\do5(振蕩))eq\o(―――――――――――――――→,\s\up7(加入CCl4下層或汽油上層),\s\do5(振蕩))有機(jī)層呈eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(紅棕色或橙紅色,表明有Br-,紫色、淺紫色或紫紅色,表明有I-))3.氧化——淀粉法檢驗(yàn)I-未知液未知液eq\o(――――――――――――――→,\s\up7(加入適量新制飽和氯水或雙氧水),\s\do5(振蕩))eq\o(――→,\s\up7(淀粉溶液),\s\do5(振蕩))藍(lán)色溶液,表明有I-知識點(diǎn)4鹵素的提取1.氯的提取——氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為____________________________。2.海水提取溴(1)工藝流程(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl;②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;③2HBr+Cl2=2HCl+Br2。3.海帶中提取碘(1)工藝流程(2)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Cl2+2I-=I2+2Cl-。考向1考查鹵素的性質(zhì)及其應(yīng)用例1.(2023·安徽合肥·統(tǒng)考一模)下圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣并進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)的裝置(夾持裝置已經(jīng)省略),有關(guān)敘述錯誤的是A.裝置a中發(fā)生的反應(yīng)為B.裝置b中漏斗的作用是平衡壓強(qiáng)C.I、Ⅱ處依次放濕潤和干燥的有色布條可驗(yàn)證干燥的不具有漂白性D.可利用該實(shí)驗(yàn)裝置證明氧化性:考向2考查鹵素離子的檢驗(yàn)例1.下列能夠檢驗(yàn)出KI中是否含有Br-的實(shí)驗(yàn)是()A.加入足量的新制氯水,溶液變色則有Br-B.加入酸性KMnO4溶液,觀察溶液顏色是否褪去C.加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩,有機(jī)層有色,則有Br-D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取無色的水層并加入AgNO3溶液,有淡黃色沉淀生成,則含有Br-【變式訓(xùn)練】下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A用雙氧水滴定淀粉-KI溶液溶液變藍(lán)達(dá)到滴定終點(diǎn)B向食用加碘鹽中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振蕩,靜置下層呈紫紅色該食用加碘鹽中含有KIO3C用濕潤的淀粉-KI試紙鑒別NO2、溴蒸氣
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