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第 17 讲 卤素

第三单元. 元素及化合物. 第 17 讲 卤素. 考点 1. 氯气. 大. 黄绿. 强烈刺激性. 点燃 2Na ＋ Cl 2 =====2NaClt. 点燃 2Fe ＋ 3Cl 2 =====2FeCl 3. 点燃 Cu ＋ Cl 2 =====CuCl 2. 点燃 H 2 ＋ Cl 2 =====2HCl. 光照 H 2 ＋ Cl 2 =====2HCl. Cl 2 ＋ H 2 O HCl ＋ HClO. Cl 2 ＋ H 2 O H + ＋ Cl － ＋ HClO. Cl 2 ＋ 2NaOH.

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第 17 讲 卤素

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  1. 第三单元 元素及化合物 第 17 讲 卤素

  2. 考点1 氯气 大 黄绿 强烈刺激性 点燃 2Na＋Cl2=====2NaClt 点燃 2Fe＋3Cl2=====2FeCl3 点燃 Cu＋Cl2=====CuCl2 点燃 H2＋Cl2=====2HCl 光照 H2＋Cl2=====2HCl

  3. Cl2＋H2O HCl＋HClO Cl2＋H2O H+ ＋Cl－＋HClO Cl2＋2NaOH Cl2＋2OH－ NaCl＋NaClO＋H2O Cl－＋ClO－＋H2O MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 2Cl2＋2Ca(OH)2 Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O 电解 2NaCl＋2H2O====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

  4. 答：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O 2HClO 2HCl＋O2↑。 CaCO3↓＋2HClO 光照 1．化学实验现象中“雾”和“烟”有什么区别？ 答：“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的物质；“烟”是固 体小颗粒分散到空气中形成的物质。 2．漂白粉的主要成分是什么？漂白粉的有效成分是什么？ 答：主要成分：Ca(ClO)2和CaCl2；有效成分：Ca(ClO)2。 3．写出漂白粉在空气中变质的化学方程式。

  5. 4．物质的燃烧是否都要有氧气参加？ 答：物质的燃烧不一定要有氧气参加。任何发光、发热的 剧烈的化学反应，都属于燃烧。如金属铜、氢气在氯气中燃烧 等。 1．2011 年 2 月 27 日晚，安徽宜城发生车载氯气泄漏事故， 经消防官兵两小时的紧急救援，成功处理了泄漏事故。作为消 防干警现场的下列处理方法和过程较合理的是( ) ①及时转移疏散人群，同时向有关部门如实报告事故有关 情况

  6. ②被转移人群应戴上用浓 NaOH 处理过的口罩 ③用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液可解毒 ④被转移人群可戴上用 Na2CO3处理过的口罩(湿润) ⑤将人群转移到地势较低的地方即可，不必走太远 ⑥及时清理现场，检查水源和食物等是否被污染 ⑦常温下氯气能溶于水，所以只要向空气中喷洒水就可以 解毒 A．②③④⑤ B．①③④⑥ C．①②⑤⑥ D．①③⑤⑦ 解析：浓NaOH 有腐蚀性，氯气密度比空气大，氯气溶于 水并未解除毒性，故②⑤⑦错误。 答案：B

  7. 2．(2009 年山东理综)下列关于氯的说法正确的是( ) A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂 为不同的核素，有不同的化学性质 C．实验室制备 Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集 D．1.12 L Cl2含有 1.7NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数) 解析：氯气与水的反应中，Cl2既是氧化剂也是还原剂；同 一元素的不同核素化学性质几乎完全相同而物理性质不同；D 中Cl2的体积未指明是否在标准状况。 答案：C

  8. 考点 2 氯水 1．液氯、新制氯水、久置氯水的比较

  9. 2.氯水的成分及性质 Cl2、H2O、HClO Cl－、H＋、OH－、ClO－ 2－ 2－

  10. 根据可逆反应 Cl2＋H2O 的角度解释并完成表格。 H－＋Cl＋＋HClO，从平衡移动 c(Cl－)增大 左移 c(H＋)减小 右移 c(HClO)减小 右移

  11. 解析：饱和氯水中存在下列平衡：Cl2＋H2O HCl＋ HClO,2HClO 2HCl＋O2↑，长时间放置的氯水，其中的Cl2、 HClO、H2O 的量减少。 答案：B 3．饱和氯水长时间放置后，下列粒子在溶液中的物质的量 减少的是( ) ①Cl2 ②HClO ③H2O ④HCl ⑤O2 A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②⑤

  12. 4．下列实验现象描述正确的是( ) A．新制氯水滴入石蕊试液中，只能看到试液变红 B．铜丝在 Cl2中燃烧后向集气瓶中加水，溶液呈蓝绿色， 说明 CuCl2是蓝绿色的 C．饱和氯水光照时有气泡产生，该气体为氯气 D．钠在氯气中燃烧，火焰呈黄色，集气瓶中生成白烟 解析：由于新制氯水中含有HClO，HClO具有漂白性，因 此滴入石蕊试液中先变红后褪色，A 错误；铜丝在氯气中燃烧 生成棕黄色烟(CuCl2颗粒)，加水后呈蓝绿色是生成的水合铜离 子的颜色，B 错误；饱和氯水中的HClO 在光照下会分解生成 HCl 和O2，产生的气泡为氧气，C 错误；钠在氯气中燃烧，火 焰呈黄色，反应后集气瓶中充满白烟，这是生成的氯化钠固体 颗粒，D 正确。 答案：D

  13. 卤族元素 考点 3 1．卤素单质的物理性质

  14. 2．卤素单质的化学性质

  15. 3.卤化银

  16. 4.卤素单质及化合物的特性 ①2F2＋2H2O F2＋2NaX(熔融) 4HF＋O2(置换反应) 2NaF＋X2(X＝C1、Br、I) 将F2通入含Cl－、Br－或I－的水溶液中，不是发生卤素间的 置换反应，而是 F2与 H2O 反应。 ②HF 是弱酸、剧毒，能腐蚀玻璃：4HF＋SiO2 SiF4↑ ＋2H2O；HF 由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常地高。 ③同浓度的氢卤酸酸性：HF<HCl<HBr<HI。 ④实验室里，通常在盛溴的试剂瓶中加水(即“水封”)，并 使用玻璃塞细口瓶，以减少溴的挥发。 ⑤固态物质不经液态而直接变成气态的现象，叫做升华。 升华是一种物理变化。利用碘易升华的性质，可用来分离、提 纯单质碘。

  17. ⑥Br2、I2较难溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒⑥Br2、I2较难溶于水而易溶于如汽油、苯、四氯化碳、酒 精等有机溶剂。医疗上用的碘酒，就是碘(溶质)的酒精(溶剂)溶 液。利用与水互不相溶的有机溶剂可将 Br2、I2从溴水、碘水中 提取出来(这个过程叫做萃取)。 ⑦利用碘遇淀粉变蓝的特性，可用来检验 I2的存在。只有 单质碘(I2)遇淀粉才显蓝色，其他价态的碘无此性质。 1．少量 F2溶于水与氯水成分一样是三分子、四离子吗？若 不是，指出其成分。 答：不是。其成分有F－、H＋、OH－、H2O、HF。

  18. 4HF＋SiO2 SiF4↑＋2H2O 2．氟元素、单质及化合物性质的特殊性 －1 2F2＋2H2O 4HF＋O2 HF H＋＋F－

  19. 5．化学反应经常伴随着颜色变化，下列关于颜色的叙述正5．化学反应经常伴随着颜色变化，下列关于颜色的叙述正 确的是( ) ①鸡蛋白溶液遇浓硝酸——黄色 ②淀粉碘化钾溶液遇碘 离子——蓝色 乙醇——红色 ③溴化银见光分解——白色 ⑤新制氯水久置后——无色 ④热的氧化铜遇 ⑥过氧化钠在空 气中久置——淡黄色 A．①②③⑤ B．①④⑤ C．②③④⑥ D．④⑤⑥ 解析：淀粉遇I2变蓝色，②错误；溴化银见光分解得到黑 色粉末(Ag)，③错误；Na2O2在空气中久置最终会生成白色的 Na2CO3，⑥错误。 答案：B

  20. 6．若 R 代表氢元素或钠元素，则卤化物的性质变化规律与 RF＜RCl＜RBr＜RI 的顺序不符的是( ) ①卤化氢的热稳定性 ②遇氧化剂时表现出的还原性强弱 ③与硝酸银溶液反应生成的沉淀的溶解度 液的酸性 ④卤化氢水溶 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析：卤化氢的热稳定性按F、Cl、Br、I顺序逐渐减弱， ①错误；还原性按F、Cl、Br、I 顺序逐渐增强，②正确；AgX 的溶解度按F、Cl、Br、I 顺序逐渐减小，③错误；卤化氢水溶 液的酸性按F、Cl、Br、I 顺序逐渐增强，④正确。 答案：B

  21. 热点 1 氯气的实验室制法 图 3－17－1

  22. 【典例1】某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列【典例1】某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列 说法正确的是( ) 图 3－17－2

  23. A．Ⅰ图中：如果 MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗 B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应 C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟 D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯 中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成 解析：A 项与MnO2反应需要较浓的盐酸才可反应，因此 盐酸不会因MnO2过量而完全消耗；B 项中Cl2与CH4发生了取 代反应；C 项生成CuCl2是棕黄色烟；D 项Cl2被NaOH 溶液吸 收可生成NaCl、NaClO，当加入稀H2SO4时，可发生归中反应 生成Cl2。 答案：D

  24. 1．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 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 A．①②③ B．②③④ C．③ D．③⑤ 解析：①中光照条件下才可发生爆炸；②中多余氯气应用 NaOH 溶液吸收；④中检验方法应用湿润的淀粉KI 试纸；⑤中 HCl 极易溶于水。 答案：C

  25. 海水的综合利用 热点 2 1．海水淡化 (1)蒸馏法： 将海水加热并使其变为蒸气，再冷凝得到蒸馏 水的方法。 特点：设备简单，易操作，淡水质量好，但耗能大。 (2) 电渗析法：利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的 选择透过性，在外加直流电场作用下，使水中的一部分离子转 移到另一部分水中，从而达到除盐的目的的方法。 特点：大大降低成本，不过得到淡水质量一般。

  26. 2．溴单质的制取 － “吹出法”：即用氯气氧化海水中的Br－，使其变成Br2， 然后用空气或水蒸气吹出，其工艺流程如图 3－17－3 所示。 图 3－17－3

  27. 3．碘单质的制取 从海带中提取碘的实验流程如图 3－17－4 所示。 图 3－17－4

  28. 【典例2】空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要【典例2】空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要 之一。其工艺流程如下： 方法 图 3－17－5

  29. (1)溴在周期表中位于________周期，________族。 (2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，为什么？ __________________________________________________ ______________________。 (3)步骤④的离子方程式：_____________________________ ____________________________________________________。 (4)步骤⑥的蒸馏过程中，溴出口温度为何要控制在 80～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产 ，请解释原因：________ ______________________________________________________ ____________________________________。

  30. (5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利(5)步骤⑧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________________ ，分离时液溴从分离器的______( 填“上 口”或“下口”)排出。 (6)为什么不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴，而要经 过“空气吹出、SO2吸收、氯化”：_________________________ ______________________________________________________ _________________________________________________。

  31. 解析：(2)由于Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，增大H＋ 浓度，平衡逆向移动。(5)液溴与溴水的密度是液溴大于溴水。 答案：(1)4 (2)酸化可防止Cl2与水反应 VIIA (3)Br2＋SO2＋2H2O 4H＋＋2Br－＋SO4 2－ (4)温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水增加；温度 过低，溴不能完全蒸出，吸收率低 (5)分液漏斗 下口 (6)氯化后的海水虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸 馏原料，产品成本高。 “空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程 实际上是一个 Br2的浓缩过程。

  32. 2．(2010年广东揭阳模拟)21 世纪是海洋世纪，海洋经济专 属区的开发受到广泛重视，下列有关说法正确的是( ) 金属 A．海底多金属结核矿含有Fe、Mn、Co、Mg、Be等多种 B．海水含镁，将金属钠放入海水中可以制取金属镁 C．利用潮汐能发电是将化学能转化为电能 D．从海水中提取溴的过程涉及氧化还原反应 解析：海底的金属结核矿含有Fe、Mn、Co、Mg、Be等多 种金属元素；钠与水反应，无法制取镁；利用潮汐能发电是将 动能转化为电能。 答案：D

  33. 1．(2010 年广东茂名模拟)下列有关实验设计科学正确的是 ( )

  34. 解析：氨气极易溶于水；酒精与水任意比互溶，不能作萃解析：氨气极易溶于水；酒精与水任意比互溶，不能作萃 取剂；S 和Cl 元素的非金属性强弱比较，一定是最高价的含氧 酸。 答案：D 2．(2009 年广东化学)下列浓度关系正确的是( )

  35. 解析：根据氯水中所含粒子的种类可知氯水中也含有氯气解析：根据氯水中所含粒子的种类可知氯水中也含有氯气 分子。A 设置了一个貌似物料守恒的式子而忽视了氯气分子的 存在，故A错；根据Cl2＋H2OHClO＋H＋＋Cl－，HCl完全 电离而HClO部分电离，可知正确的顺序：c(H－)>c(Cl－)>c(ClO－） >c(OH－)，B错；C项等物质的量的强碱与弱酸混合生成强碱 弱酸盐溶液，显碱性：c(OH－)＞c(H－)，再根据溶液中电荷守恒 可以判断：c(Na＋)＞c(CH3COO－)。 答案：D

  36. 3．(2010 年广东深圳模拟)实验室用浓盐酸与二氧化锰反应 制取氯气，下列有关说法中正确的是(气体体积在标准状况下测 定)( ) A．若提供 0.4 mol HCl，MnO2不足量，则可制得氯气2.24 L B．若提供 0.4 mol HCl，MnO2过量，则可制得氯气2.24 L C．若有 0.4 mol HCl 参与反应，则可制得氯气2.24 L D．若有 0.4 mol HCl 被氧化，则可制得氯气2.24 L 解析：在反应中盐酸消耗，浓度减小，稀盐酸不能被氧化， A、B 均错误；0.4 mol 盐酸被氧化生成 0.2 mol Cl2，其体积在标 况下则为4.48 L，D错误。 答案：C

  37. 4．(2011 年广东广州联考)已知反应：①Cl2＋2KBr 2KCl ＋Br2 ②KClO3＋6HCl 3Cl2＋KCl ＋3H2O ，③2KBrO3＋ Br2＋2KClO3。下面说法正确的( Cl2 ) A．上述三个反应都有单质生成，所以都是置换反应 B．反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 6∶1 C．反应③中 1mol Cl2反应，则氧化剂得电子的物质的量为 10 mol D．氧化性由强到弱的顺序为 KClO3>KBrO3>Cl2>Br2

  38. 解析：置换反应是有单质参与和新的单质生成的反应，A解析：置换反应是有单质参与和新的单质生成的反应，A 错误；实际参与氧化还原反应的HCl与KClO3的物质的量之比 应为 5∶1，B 错误；根据氧化还原反应的规律，强氧化剂生成 弱氧化剂，可知氧化性强弱顺序应是 KBrO3>KClO3>Cl2>Br2， D 错误。 答案：C

  39. 5．(2011 年广东湛江模拟)氢溴酸在医药和石化工业上有广 泛用途。图 3－17－6 是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程： 图 3－17－6 根据上述流程回答下列问题：

  40. (1)混合液①中发生反应的化学方程式为________________(1)混合液①中发生反应的化学方程式为________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ ____________________。 (2) 混合液①中使用冰水的目的是_____________________ ______________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)操作Ⅱ的名称是______________。 (4) 混合液②中加入 Na2SO3的目的是__________________ ______________________________________________________ _____________________________________________________。

  41. (5)纯净的氢溴酸应为无色液态，但实际工业生产中制得的(5)纯净的氢溴酸应为无色液态，但实际工业生产中制得的 氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。请你设计简单实验加以探 究： 假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有______，用于证明该 假设的操作为 ___________________________________________ ______________________________________________________ __________________________________________________。

  42. 解析：(3)操作Ⅱ产物是BaSO4沉淀和无色溶液，可知该操解析：(3)操作Ⅱ产物是BaSO4沉淀和无色溶液，可知该操 作应为过滤；(4)粗品含有未反应的杂质Br2，Na2SO3具有较强 的还原性，可以还原Br2获得HBr，以利于下一步精制；(5)工 业设备材料通常以铁为主，再结合生产原料Br2未完全反应，故 可以从Fe3＋和Br2考虑，其低浓度时呈现淡黄色，据此可以根 据 对应物质的检验方法进行探究。 答案：(1)SO2＋Br2＋2H2O 2HBr＋H2SO4 (2)降低体系 温度，防止溴蒸发，使反应完全 应完的溴 (3)过滤 (4)除去粗品中未反 取少量工业氢溴酸，加入几滴 KSCN 溶液后显血 (5)Fe3+ 红色(或：Br2 取少量工业氢溴酸，加入少量CCl4充分振荡， 静置后CCl4层呈橙红色)

  43. 1．(2007 广东)许多国家十分重视海水资源的综合利用。不 需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( ) A．氯、溴、碘 C．烧碱、氢气 B．钠、镁、铝 D．食盐、淡水 解析：海水中的氯、溴、碘钠、镁、铝等元素，只能通 过化学变化从海水中获得。食盐、淡水由海水蒸发可得。 答案：D

  44. 2．下列说法正确的是( ) ①漂白粉的有效成分是氯化钙和次氯酸钙 ②严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染 ③使用二氧化硫进行增白的食品会对人体健康产生损害 ④用氯气给自来水消毒可能生成对人体有害的有机氯化物 A．①②③ C．①③④ B．②③④ D．①②④ 解析：①漂白粉的有效成分是次氯酸钙。 答案：B

  45. 3．(2007 广东)氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反 应 3Cl2＋2NH3 错误的是( N2＋6HCl 检查氯气管道是否漏气。下列说法 ) 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 1 mol N2有 6 mol 电子转移 解析：当NH3 过量时会与HCl 反应生成NH4Cl 白烟，故A 对；反应中氯气为氧化剂，NH3为还原剂，氮由－3 价升高至 0 价故生成1 mol N2有6 mol 电子转移，B、D 对。 答案：C

  46. 4．下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中，正确的是4．下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中，正确的是 ( ) A．氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质 B．漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理 是相同的 C．氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的 物质是次氯酸而不是氯气 D．在滴有酚酞的 Na2CO3溶液中，加入BaCl2溶液后溶液 的红色褪去，说明BaCl2溶液具有酸性

  47. 解析：电解质必须是化合物，氯气是单质，既不是电解质，解析：电解质必须是化合物，氯气是单质，既不是电解质， 也不是非电解质，A 选项错误；漂白粉是利用强氧化性杀菌消 毒，而明矾净水原理是利用Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体吸附 杂质，B选项错误；加入BaCl2生成BaCO3沉淀，CO2－浓度变小， 水解产生的c(OH－)变小，酚酞褪色，D选项错误。 答案：C 3

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