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2体积Cl2注意 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。(如图所示)2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性(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＋3Cl22FeCl3。②与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2。(2)与非金属反应与H2反应：H2＋Cl22HCl。现象—30\n(3)与还原性无机化合物反应：①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。②与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。③与FeCl2溶液反应：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－。3．从化合价的角度认识Cl2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：Cl2＋H2OHCl＋HClO。(2)与碱反应(完成下列化学方程式)①与烧碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋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。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2HClO2HCl＋O2↑。②弱酸性：比碳酸酸性弱，电离方程式为HClOH＋＋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－＋H2OHClO＋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＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。深度思考1．如遇到氯气泄漏应如何自救？答案 Cl2密度比空气大，因此要逆着风向往高处转移。由于Cl2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Cl2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Cl230\n，漂白粉易吸收空气中的CO2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．NaOHB．Na2SO3C．FeBr2D．FeSO4答案 C解析 Cl2具有较强的氧化性，而Fe2＋、Br－、SO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( )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1molN2有6mol电子转移答案 C解析 根据题给反应知，其产物氯化氢遇氨产生白色NH4Cl固体，产生白烟现象，A正确；从方程式看Cl元素化合价降低，氮元素化合价升高，所以Cl2为氧化剂，B正确；生成1molN2时，2个N从－3价升高到0价转移6mol电子，故D正确；根据复分解反应的定义，C错。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30\n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( )A．再通入少量氯气，减小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 D解析 Cl2溶于水后，存在如下平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，HClOH＋＋ClO－，前者程度大，后者程度小，c(H＋)增大的多，c(ClO－)增大的少，增大，A错；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0.1mol·L－1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(nmol)，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(nmol)，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＋H2OHCl＋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。实验序号实验方法实验现象结论①将氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀②30\n将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中③淀粉KI试纸变蓝色氯水中含有Cl2④将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H＋(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20mL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：30\n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＋H2OH＋＋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＋OH－===CaCO3↓＋H2OHCO＋H＋===CO2↑＋H2O(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO解析 饱和氯水中存在：Cl2＋H2OHCl＋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＋H2OHCl＋HClO(2)HClOH＋＋ClO－(3)H2OH＋＋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Cl21∶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30\n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)。30\n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。30\n题组一 氯气制备原理、装置的考查1．(2022·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．①B．②C．③D．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HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87gMnO2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 146gHCl的物质的量为4mol,87gMnO2的物质的量为1mol，由方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，1molMnO2可以与4molHCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应，也就是说1molMnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2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)。30\n(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)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑(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＋2H2O＋2Cl2CO2＋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)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)b瓶的作用是贮存多余的Cl2，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。30\n(4)①当黄绿色气体充满整个装置时，说明Cl2已充满。②Cl2有强氧化性，可将Fe2＋、Br－、I－、SO2氧化为Fe3＋、Br2、I2、SO，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BaSO4；F中由于吸收了Cl2变为浅黄绿色。(5)C＋2H2O＋2Cl2CO2＋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Cl2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＋X2===30\nNaX＋NaXO＋H2O(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＋X2===2NaX(X＝Cl、Br、I)。②氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性：Cl－<Br－<I－。Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，其离子方程式：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；同理，Br2能置换I2，其离子方程式：Br2＋2I－===2Br－＋I2。③与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式分别为SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。3．卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液生成(2)置换——萃取法未知液有机层呈(3)氧化——淀粉法检验I－未知液蓝色溶液，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。2．下列哪些事实或实验能说明氧化性：Cl2>Br2>I2_____________________________。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②H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难30\n③Fe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 ①②④3．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．(2022·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________________________________________________。30\n(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SO、Fe2＋、Br－、I－各0.1mol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SO(消耗2.24LCl2)、I－(消耗1.12LCl2)、Fe2＋(消耗1.12LCl2)、Br－(消耗1.12LCl2)，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===30\nHBr＋HIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是( )A．IBr是双原子分子B．在很多反应中，IBr是强氧化剂C．和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIOD．和水反应时，既是氧化剂又是还原剂答案 D解析 IBr中I为＋1价，Br为－1价。2个原子组成1个IBr分子，A正确；因为其化学性质与卤素相似，所以B也是正确的；跟水反应的方程式IBr＋H2O===HBr＋HIO中反应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是I为＋1价Br为－1价，故这个反应不是氧化还原反应，选项D错误；与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应，生成物HBr和HIO再与碱反应，所以2NaOH＋IBr===NaBr＋NaIO＋H2O也是正确的。4．氰(CN)2的结构简式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素(X2)很相似，化学上称之为拟卤素，其氧化性介于Br2和I2之间。下列有关反应的化学方程式不正确的是( )A．(CN)2＋H2===2HCNB．MnO2＋4HCNMn(CN)2＋(CN)2↑＋2H2OC．向KCN溶液中加入碘水：I2＋2KCN===2KI＋(CN)2D．在NaBr和KCN混合液中通入少量Cl2：Cl2＋2KCN===2KCl＋(CN)2答案 C解析 选项A，根据Cl2与H2反应推知正确；选项B，根据实验室制备Cl2原理推知正确；选项C，因I2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Cl2时，Cl2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、BrF3、ClF3。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、H2O、NaOH等反应：2IBr＋2Mg===MgBr2＋MgI2。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＋H2O===HBr＋HIO，IBr＋2NaOH===NaBr＋NaIO＋H2O。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)230\n、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X2，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―→粗盐饱和食盐水化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。2．海水提取溴(1)流程(2)发生反应的化学方程式①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。3．海带中提取碘(1)流程(2)发生反应的化学方程式：Cl2＋2I－===I2＋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__________。30\n(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Cl2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)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO(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－＋SO，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________。30\n(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“碘离子含碘水溶液”，再联想实验室中Cl2的制备不难写出④的离子方程式为2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O。(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。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(×)(2022·浙江理综，8B)解析 火柴头中氯元素是以KClO3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CO2通入NaClO溶液中能生成HClO(√)(2022·安徽理综，11D)30\n(3)①湿润红纸条；②饱和氯水。①中红纸条褪色(√)(2022·北京理综，10D)(4)①酚酞溶液；②浓盐酸。①中无明显变化(√)(2022·北京理综，10B)(5)已知II2＋I－，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大(×)(2022·江苏，13D)解析 CCl4层显紫色，说明I2的溶解度在CCl4中比在水中的大，而不是KI3。(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(×)(2022·江苏，4C)解析 漂白粉失效涉及反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑。而水玻璃失效涉及反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，二者原理不一样。2．(2022·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FeCl3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22.4LH2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA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＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，标准状况下产生22.4LH2，理论上转移2NA个电子。3．(2022·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KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO4＋16HCl―→2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O30\n对实验现象的“解释或结论”正确的是( )选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2>Br2>I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性：Fe2＋>Cl－答案 D解析 选项A的实验现象只能说明氧化性：Cl2>Br2和Cl2>I2，不能说明氧化性Br2>I2；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Fe2＋生成Fe3＋的结果，选项D正确。4．[2022·新课标全国卷，27(1)(3)]光气(COCl2)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Cl2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(CHCl3)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)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(3)CHCl3＋H2O2===COCl2＋HCl＋H2O解析 (1)实验室制备Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)H2O2具有强氧化性，反应过程中被还原为H2O，根据氧化还原反应原理写出反应的化学方程式为CHCl3＋H2O2===COCl2＋H2O＋HCl。5．[2022·山东理综，30(4)]实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置________(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置______________(填代号)。可选用制备气体的装置：30\n答案 e d解析 由Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O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Cl2是固体和液体加热制取气体，但是Cl2要干燥、纯净，应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，用浓H2SO4除去水蒸气，应选d。6．(2022·福建理综，25)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(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MnO2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AgNO3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CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。继而进行下列判断和实验：30\n①判定甲方案不可行，理由是____________________________________________。②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a．量取试样20.00mL，用0.1000mol·L－1NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为__________mol·L－1；b．平行滴定后获得实验结果。③判断丙方案的实验结果________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。[已知：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(MnCO3)＝2.3×10－11]④进行丁方案实验：装置如右图所示(夹持器具已略去)。(ⅰ)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将________转移到________中。(ⅱ)反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是_____________(排除仪器和实验操作的影响因素)。答案 (1)ACB(按序号写出三项)(2)①残余清液中，n(Cl－)>n(H＋)(或其他合理答案)②0.1100③偏小 ④(ⅰ)Zn粒 残余清液(按序写出两项)(ⅱ)装置内气体尚未冷却至室温解析 (1)注意加药品时先加入固体MnO2，再通过分液漏斗加入浓盐酸，最后才能加热。(2)①根据反应的离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，可以看出反应残余液中c(Cl－)>c(H＋)，用甲方案测得的是c(Cl－)，而不是c(H＋)。②根据c(盐酸)×V(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)，c(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)/V(盐酸)＝22.00mL×0.1000mol·L－1/20.00mL＝0.1100mol·L－1。③由于Ksp(MnCO3)<Ksp(CaCO3)，过量的CaCO3要转化为一部分MnCO3，由于M(MnCO3)>M(CaCO3)，故最终剩余的固体质量增加，导致测得的c(H＋)偏小。④Zn与盐酸反应放热，因此，冷却后气体的体积将缩小。1．卤族元素及其化合物与社会、生活关系密切。下列有关说法不正确的是( )30\nA．加碘食盐中加入的是碘酸钾B．常用于杀菌消毒的84消毒液的成分是液氯C．可用硝酸银溶液来鉴别纯净水和自来水D．变色眼镜和照相器材的生产都要用到溴化银答案 B解析 “84”消毒液的主要成分是NaClO。2．下列有关说法正确的是( )A．在饱和氯水中Cl－、NO、Na＋、SO可以大量共存B．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应C．向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡、静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有I－D．SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋答案 C解析 在饱和氯水中SO能发生反应SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋，不能大量存在，且在酸性条件下，NO与SO不共存，A错；氯气在点燃的条件下能与铁反应，B错；氯水将I－氧化为I2，I2在有机溶剂中显紫色，C正确；SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===SO＋2I－＋4H＋，D错。3．下列关于卤素的叙述正确的是( )①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾 ②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯 ③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性 ④某溶液与淀粉KI溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水 ⑤氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成 ⑥氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂A．①③⑤B．②③⑥C．②⑤⑥D．①③④答案 C解析 本题涉及卤素单质及其化合物的性质和用途。易被氧化的物质应具有较强还原性，各卤素离子中，以I－的还原性最强，故卤素的钾盐中，最易被氧化的是碘化钾；卤化银中除氟化银外均有感光性；能与淀粉KI溶液反应出现蓝色现象的，除氯水或溴水外，还可以是碘水等。4．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部分颜色描述正确的是( )①②③④30\nA黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色答案 A解析 本题主要考查对卤素之间的相互置换、单质的颜色、I2遇淀粉变蓝，以及Cl2与NaOH反应等知识的掌握情况，题目设计巧妙，是一道好题。由①处产生的Cl2通过②时发生反应Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，通过③时发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，通过④时发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2为黄绿色，Br2为橙色，I2遇淀粉变蓝，Cl2遇碱产生白色NaCl、NaClO可知应选A。5．下列说法正确的是( )①氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸 ②实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收 ③新制氯水的氧化性强于久置氯水的④检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液 ⑤除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中A．①②③B．②③④C．③D．③⑤答案 C解析 氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在光照的条件下能发生爆炸，①错，氢氧化钙溶液中溶质含量少，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，②错，排除A、B项；HCl气体与AgNO3溶液可产生沉淀，④错；将气体通入饱和食盐水中，除去的是HCl气体，而不是Cl2，⑤错，排除D项。6．某化学兴趣小组利用MnO2和浓HCl及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是( )A．A中可用分液漏斗代替长颈漏斗30\nB．A中缺少加热装置C．B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2D．D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸答案 C解析 本题考查Cl2的制备，旨在考查学生的实验分析与设计能力。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故B中不能盛放氢氧化钠溶液。7．甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )A．Br－、I－、Cl－B．Br－、Cl－、I－C．I－、Br－、Cl－D．Cl－、I－、Br－答案 A解析 向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，应是溴水的颜色，则甲中必含有Br－，被Cl2氧化生成了Br2，由此否定了C、D两项。再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙溶液中不含有I－，否则加入后应被Br2氧化生成I2，溶液应为蓝色，与题给条件不符，则丙溶液只能含有Cl－，I－必在乙溶液中，因此甲、乙、丙溶液依次含有Br－、I－、Cl－。8．(2022·江苏，9)NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质(如下图)。下列说法正确的是( )A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应D．图中所示转化反应都是氧化还原反应答案 B30\n解析 A错，因为碳酸氢根离子之间的缔合作用导致碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小；B对，因为该反应属于氯气的歧化反应，氯元素的化合价既有升高又有降低；C错，不是二者不反应，而是发生类似钝化作用，反应产物的覆盖和隔离作用阻碍了反应的进一步进行；D错，因为生成苏打、小苏打的两个反应都不是氧化还原反应。9．碘在地壳中主要以NaIO3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＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HClC．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IOD．途径Ⅱ中若生成1molI2，则反应中转移的电子数为10NA答案 C解析 加碘盐中含有IO，在酸性条件下可被I－还原生成I2，A选项正确；根据图示转化关系可知B选项正确；根据途径Ⅰ可知氧化性Cl2>I2，根据途径Ⅱ可知氧化性IO>I2，根据途径Ⅲ可知氧化性Cl2>IO，C选项错误；根据关系式2IO～I2～10e－可知D选项正确。10．某化工厂生产的漂白粉，产品说明书如下：漂白粉使用说明书[主要成分]次氯酸钙、氯化钙[用法用量]每次取漂白粉2g，水1000mL，配成0.2%～0.3%的浊液。将病人用具浸泡其中5～10分钟，如需要，浓度可提高，时间可延长。[注意事项]……请你回答：(1)请你为漂白粉写一份保存、使用的注意事项(不超过30字)。________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用化学方程式表示：①漂白粉的生产原理：________________________________________________；②一般情况下，漂白粉失效的主要原因：____________________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。答案 (1)密封、避光、干燥地方保存，避免受潮、与酸性物质接触(2)①2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O②Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO、30\n2HClO2HCl＋O2↑11．下图是关于药物华素片(西地碘片)的使用说明书，以下为说明书的部分内容：华素片(西地碘片)使用说明书【品名和组成】品名：西地碘片组成：华素片英文名：CydiodineTablets华素片(西地碘片)的主要活性成分是分子碘，含量1.5mg/片。将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘，并含适量薄荷脑等【贮藏】遮光、密闭、阴凉处保存【有效期】二年(1)根据上述说明和所学知识回答：①华素片中含有的活性成分是__________(写分子式)；②请推断华素片________(填“是”或“不是”)白色。(2)某学生为验证华素片中确实含有上述成分，设计实验如下。请填空：①取一粒药片放入研钵中研碎，再将药粉装入试管并加入约2mL蒸馏水；向试管中再加入约2mL________(填选项字母)，并用力振荡。A．酒精(密度比水小，与水以任意比混溶)B．四氯化碳(密度比水大，不溶于水)②描述加入该液体后可能观察到的现象___________________________________________________________________________________________________。③选用该液体的原因是______________________________________________。(3)请再设计另一种方法，验证华素片中的成分(请叙述实验原理、操作方法和实验结论)_______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)①I2 ②不是 (2)①B ②液体分层，下层呈紫红色，上层几乎无色 ③与水不互溶且分层，I2在CCl4中的溶解度比在水中的大，且不与I2反应(3)将药片研成粉末，放在干燥试管中加热，观察试管口有无紫色蒸气产生，冷却后试管口是否有紫黑色固体产生解析 本题是以I2的基本性质为载体的实验探究题，综合考查碘单质的性质，包括颜色、碘水颜色、碘的有机溶剂颜色，以及萃取剂选择的理由，都属一些识记性知识。12．如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。30\n(1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是a→______→________→d。(2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开活塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为_____________________________。为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)D处反应完毕后，关闭弹簧夹K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是___________________________________________________________________________________________________________，B的作用是_________________________________________________________。(4)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图。答案 (1)c b(2)2Cl2＋C＋2H2O4HCl＋CO2 加入的浓硫酸溶于水能放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供D中反应需要(3)瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升 贮存少量Cl2，避免Cl2对环境造成污染(4)D中反应生成的HCl气体极易溶于水，易发生倒吸，改进装置如右图所示：解析 (1)正确连接的关键是C装置的作用，由于D中反应生成了CO2和HCl，有氢元素存在，说明有水参加反应，反应方程式为2Cl2＋C＋2H2O4HCl＋CO2，C装置的作用是提供水蒸气，而且Cl2从C中出来带出水蒸气，因此应该是长进短出。30\n(2)C中提供水蒸气，烧杯中加入浓硫酸，浓硫酸溶于水放热，有利于水蒸气生成。(3)弹簧夹K关闭，此时B相当于量气装置，生成的气体将B中水压入长颈漏斗中。(4)由于D中反应生成了极易溶于水的HCl，E装置不正确，会造成E中水倒吸，可以用一个倒置的小漏斗防止倒吸。13．根据下图的转化关系完成下列有关问题：(1)写出①的离子方程式：_____________________________________________。写出②的离子方程式：_______________________________________________。(2)推出下列物质或溶液中溶质的化学式：E________；I________。(3)在上述转化过程中，B、C、F、H氧化能力由弱到强的顺序是(写化学式)_________________________________________________________________。答案 (1)①MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O ②Br2＋2I－===2Br－＋I2(2)KCl AgBr(3)I2<Br2<Cl2<MnO2解析 由题意知，H使淀粉溶液呈蓝色说明H为I2；因F(橙色)＋G(钾盐)―→I2＋D，所以F为溴水，D为KBr，I为AgBr；又因为C＋KBr―→Br2＋E，说明C的氧化性比Br2强，则C可能为Cl2，E为KCl；B为黑色粉末为MnO2，A为浓盐酸。14．在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用所给的工艺流程生产单质碘：(1)碘位于元素周期表中的第______周期第______族。(2)步骤③加Fe的目的是_____________________________________________。(3)写出步骤④的化学方程式：_________________________________________。(4)上述生产流程中，可以利用的副产物是________，考虑原料循环利用，若将该副产物制成生产所需的试剂，先后还需加入________来进行处理。(5)甲物质见光易变黑，其原因是(用化学方程式表示)：30\n____________________________________________________________________。(6)第⑤步操作可供提纯I2的两种方法是__________和__________。答案 (1)五 ⅦA (2)使碘化银转化为碘化亚铁(FeI2)和单质银(3)2FeI2＋3Cl2===2I2＋2FeCl3(4)Ag 稀硫酸、稀硝酸(5)2AgI2Ag＋I2 (6)升华 萃取解析 分析物质的转化图，逐一分析讨论可知甲为AgI，乙是由铁和碘化银反应生成的，由于铁在该反应中只能被氧化为＋2价，故乙是FeI2，而过量Cl2将FeI2氧化为I2和FeCl3：3Cl2＋2FeI2===2I2＋2FeCl3。AgI不稳定，见光易分解生成单质碘和银，银不是晶体而为粉末状，显黑色；由于I2单质易升华，易溶于有机溶剂，提纯I2可用升华法或萃取的方法；上述生产流程中，可利用步骤③生成的Ag来制取AgNO3，以循环利用，但步骤③得到的Ag中含有过量的铁，可先加稀H2SO4将铁除去，再溶于稀HNO3制得AgNO3。30
