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易错点 9 氯元素及其化合物
易错题【01】次氯酸的弱酸性
(1)由于酸性:HCO>HClO>HCO,向NaClO溶液中通入CO ,无论CO 是否过量,反
2 3 2 2
应均生成HCO和HClO。
(2)向NaClO溶液中通入少量CO,离子方程式为ClO-+CO+HO===HCO+HClO。
2 2 2
易错题【02】与氯气制备有关的实验设计
易错题【03】溴和碘的提取
(1)海水提溴的工艺流程
(2)从海带中提取碘的实验流程
易错题【04】卤素离子的检验方法
(1)AgNO 溶液——沉淀法
3
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-
典例分析
例1、氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置
(部分装置省略)制备KClO 和NaClO,探究其氧化还原性质。
3
回答下列问题:
(1)盛放MnO 粉末的仪器名称是 ,a中的试剂为 。
2
(2)b 中 采 用 的 加 热 方 式 是 。 c 中 化 学 反 应 的 离 子 方 程 式 是
,采用冰水浴冷却的目的是 。
(3)d的作用是 ,可选用试剂 (填标号)。
A.Na S B.NaCl
2
C.Ca(OH) D.HSO
2 2 4
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶, , ,干燥,得到KClO 晶体。
3
(5)取少量KClO 和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶
3
液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,加入CCl 振荡,静置后CCl 层显 色,可知该条件下
4 4
KClO 的氧化能力 NaClO(填“大于”或“小于”)。
3
【答案】(1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)水浴加热 Cl+2OH- ClO-+Cl-+H O 避免生成NaClO
2 2 3
(3)吸收尾气(Cl ) AC
2
(4)过滤 少量(冷)水洗涤 (5)紫 小于
【解析】整套装置的最左端为氯气的发生装置,利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制
取氯气,由于盐酸具有挥发性,导致氯气中含有杂质HCl和水蒸气。其中,氯气中的杂质气体
HCl会影响后面的KClO 和NaClO的制备,故而需要用饱和食盐水(a中盛放的试剂)除去氯
3
气中的HCl杂质。b为氯气与KOH溶液在加热(热水浴)条件下制取KClO 的装置,发生的反
3应为3Cl+6KOH KClO+5KCl+3H O。c为氯气与NaOH溶液在较低温度下制取NaClO
2 3 2
的装置,发生的反应为Cl+2NaOH NaCl+NaClO+H O。d为尾气的吸收装置,可防止污染
2 2
环境,吸收氯气可用还原性物质或碱性溶液。
(1)盛放二氧化锰固体的仪器为圆底烧瓶。除去氯气中的HCl杂质可用饱和食盐水。
(2)b中采用的是水浴加热。c装置中的离子反应方程式为Cl+2OH- Cl-+ClO-+H O,c中采
2 2
用冰水浴冷却的目的是防止氯气和NaOH溶液在较高温度下生成NaClO。
3
(3)d装置中应盛放还原性物质或碱性物质,故符合条件的试剂为AC。
(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为冷却结晶→过滤→洗涤→干燥等。
(5)1号试管中的KClO 溶液不能将I-氧化为单质I,而2号试管中的NaClO溶液可将I-氧化为
3 2
I,故氧化性:KClO 小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I 后,静置一段时间可观察到液体
2 3 2
分为两层,由于四氯化碳的密度大于水的密度,则碘的四氯化碳溶液在下层,呈紫色。
例2、ICl(氯化碘)是红棕色液体,熔点为13.9 ℃,沸点为974 ℃,易水解,接触空气时能
形成五氧化二碘,能与许多单质发生作用,溶于乙醇、乙醚等。某校研究性学习小组的同
学拟用下列仪器制备氯化碘。回答下列问题:
(1)检查A装置气密性的方法为___________________________________________________。
(2)上述装置,按气流方向连接的顺序为____________(装置可重复使用),A装置中发生反
应的离子方程式为_________________________________。
(3)C装置的作用是____________________________________。
(4)E 装 置 中 的 物 质 反 应 时 需 放 在 水 中 , 控 制 温 度 大 约 40 ℃ , 其 目 的 是
___________________。
(5)按上述连接好的装置进行实验,实验步骤如下:
①检查装置气密性后,装入药品 ②打开分液漏斗活塞
③关闭分液漏斗活塞 ④停止加热E,充分冷却 ⑤水浴加热E
请按正确的顺序填入上述步骤的序号: 。
(6)在A装置后可连接下图所示装置,当反应结束关闭分液漏斗活塞后,关闭 K,该装置的
作用是______________________________。(7)ICl和水反应的化学方程式为_____________________________。
【答案】(1)从A装置的导管口连接一个导管伸入水中,关闭分液漏斗活塞,手握圆底烧瓶,
若导管口有气泡冒出,手放开烧瓶后,有一段水柱倒吸入导管,说明A装置气密性良好
(2)ACBEBD MnO +4H++2Cl-=====Mn2++Cl↑+2HO (3)除去Cl 中混有的HCl
2 2 2 2
(4)加快反应速率,减少I 的升华和ICl的挥发 (5)①②⑤④③
2
(6)储存多余的Cl (7)ICl+HO=HIO+HCl
2 2
【解析】(2)利用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,氯气中含有氯化氢、水蒸气,因此混合
气体先通过饱和食盐水除去氯化氢,再通过浓硫酸除去水蒸气,得到干燥、纯净的氯气,
氯气进入装置E中,与碘进行反应,由于ICl(氯化碘)是红棕色液体,易水解,所以还必须
连接装置B,最后多余的尾气被碱液吸收,按气流方向装置的连接顺序为ACBEBD;A装
置中发生反应的离子方程式为MnO +4H++2Cl-=====Mn2++Cl↑+2HO。
2 2 2
(5)装置连接好后,首先检查装置的气密性,不漏气后,加入药品,打开分液漏斗活塞,反
应开始进行,水浴加热装置E,反应结束后,停止加热E,充分冷却,待温度降到室温后,
关闭分液漏斗活塞,正确的实验步骤为①②⑤④③。
例3、实验室从含碘废液(除HO外,含有CCl 、I、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
2 4 2
(1)向含碘废液中加入稍过量的NaSO 溶液,将废液中的I 还原为I-,其离子方程式为
2 3 2
________________________________________ ; 该 操 作 将 I 还 原 为 I - 的 目 的 是
2
____________________________________。
(2)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Cl,在40 ℃左
2
右反应(实验装置如图所示)。
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__________。
(3)已知:5SO+2IO+2H+===I +5SO+HO。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I ,可能
2 2 2存在I-、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有 I-、IO的实验方案:
取适量含碘废水用CCl 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;
4
____________________________________________________________________。
[供选试剂]稀盐酸、淀粉溶液、FeCl 溶液、NaSO 溶液。
3 2 3
【答案】(1)SO+I+HO===2I-+SO+2H+ 使CCl 中的碘进入水层
2 2 4
(2)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I 升华或防止I 进一步被氧化) NaOH溶液
2 2
(3)从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl 溶液,若溶液变
3
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1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加 NaSO 溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有
2 3
IO,若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO
【解析】(1)该反应为NaSO 、I 的氧化还原反应,离子方程式为SO+I +HO==SO+2I-
2 3 2 2 2
+2H+。含碘废液中碘以I-、I 的形式存在,将废液中的I 还原为I-的目的是使CCl 中碘
2 2 4
进入水层。
(2)实验控制在较低温度下进行,是为了使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I 升华或防
2
止I 进一步被氧化)。锥形瓶中溶液的作用是吸收过量的 Cl ,故锥形瓶中盛放的溶液为
2 2
NaOH溶液。
(3)检验I-,可以利用I-的还原性,先加入淀粉溶液,再加盐酸酸化,最后滴加FeCl 溶液,
3
若溶液变蓝,则说明废水中含有I-,若溶液不变蓝,则说明废水中不含有I-;检验IO,可
以利用IO的氧化性,先加入淀粉溶液,再加盐酸酸化,最后滴加 NaSO 溶液,若溶液变
2 3
蓝,则说明废水中含有IO,若溶液不变蓝,则说明废水中不含有IO。
1.(2022·浙江·高考真题)关于反应 ,
达到平衡后,下列说法不正确的是
A.升高温度,氯水中的 减小
B.氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动, 增大
C.取氯水稀释, 增大D.取两份氯水,分别滴加 溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝
色,可以证明上述反应存在限度
2.(2021·福建·高考真题)实验室配制碘水时,通常将 溶于 溶液:
。关于该溶液,下列说法正确的是
A. 的电子式为 B.滴入淀粉溶液,不变蓝
C.加水稀释,平衡逆向移动 D.加少量 固体平衡正向移动
3.(2021·辽宁·高考真题)下列说法正确的是
A. (标准状况)与水充分反应转移 电子
B. 和 均可通过化合反应得到
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
D. 与 溶液反应:
4.(2021·湖南·高考真题) 常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该
方法的第一步反应为 。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况) 时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的 制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中 的存在
5.(2022·安徽·高三开学考试)下列涉及含氯物质反应的离子方程式正确的是
A.向次氯酸钠溶液中通入过量B. 中通入少量
C.氯气通入水中:
D.电解 水溶液:
6.(2022·山东青岛·模拟预测)下列实验现象所对应的离子方程式错误的是
选项 实验 现象 离子方程式
在空气中放置一段时间后溶
A 4I-+O +2H O=2I +4OH-
液呈蓝色 2 2 2
B 溶液由浅绿色变为棕黄色 2Fe2++Cl=2Fe2++2Cl-
2
C 溶液由黄绿色变为无色 Cl+2OH-=Cl-+ClO-+H O
2 2
D
有白色沉淀生成,溶液由红 Ba2++2OH-+2H+
色变成无色
=BaSO ↓+2H O
4 2
7.(2022·青海·海东市第一中学一模)1971年,John.J.Bishop等通过3Mg2++4ClO-+2Cl-
+2H O=Mg(ClO) ·2Mg(OH) +2Cl↑反应制得Mg(ClO) ·2Mg(OH) (BMHs,微溶于水),而
2 2 2 2 2 2
1921年,Georg.Kereszty等将Cl 通入Mg(OH) 悬浊液进行制备BMHs却宣告失败。用下列
2 2
装置制取BMHs,相关叙述错误的是A.向装置a烧瓶中滴入浓盐酸之前,应打开K
B.装置b的广口瓶盛放的是饱和食盐水
C.开始时,不断搅拌下先向三口烧瓶中加入MgCl 溶液,然后通入Cl
2 2
D.从反应完成后的三口烧瓶中分离得到BMHs,需经过过滤、洗涤及干燥等操作
8.(2022·上海金山·二模)下列有关实验室制取Cl 的装置正确的是
2
A.制备Cl
2
B.净化Cl
2
C.收集Cl
2
D.尾气处理
9.(2022·吉林长春·模拟预测)如图是实验室制备氯气并进行相关实验的装置(夹持与加热
装置已省略),下列有关说法不正确的是A.若无加热装置,则装置a蒸馏烧瓶中可用高锰酸钾或次氯酸钠
B.检验氯气是否有漂白性,则I、II、III分别为湿润的石蕊试纸、碱石灰、干燥的石蕊试
纸
C.装置b的作用既可以洗气又可以作安全瓶监测装置c是否堵塞
D.含有4molHCl的浓盐酸与足量二氧化锰反应,产生标准状况下的Cl 体积小于22.4L
2
10.(2022·山东·烟台二中高三开学考试)部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图。
下列推断不合理的是
A.d的水溶液中通入过量b可反应生成a B.a既可被氧化也可被还原
C.c均可由b与相应金属单质反应生成 D.可存在f→a→d→e的转化关系
11.(2022·广东·高三开学考试)欲用如图所示装置制备干燥的氯气,下列相关说法中正
确的是A.烧瓶内装入的固体是
B.按气流方向,装置的连接顺序是
C.装置乙可干燥氯气。防止装置戊中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气
12.(2022·广东·高考真题)实验室用 和浓盐酸反应生成 后,按照净化、收集、
性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
13.(2022·北京·高考真题)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:i.Mn2+在一定条件下被Cl 或ClO-氧化成MnO (棕黑色)、 (绿色)、 (紫
2 2
色)。
ii.浓碱条件下, 可被OH-还原为 。
iii.Cl 的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
2
实验装置如图(夹持装置略)
C中实验现象
序
物质a
号
通入Cl 前 通入Cl 后
2 2
产生棕黑色沉淀,且放置后不发
I 水 得到无色溶液
生变化5%NaOH溶 产生白色沉淀,在空气中缓慢 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变
II
液 变成棕黑色沉淀 为紫色,仍有沉淀
40%NaOH 溶 产生白色沉淀,在空气中缓慢 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变
III
液 变成棕黑色沉淀 为紫色,仍有沉淀
(1)B中试剂是___________。
(2)通入Cl 前,II、III中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为___________。
2
(3)对比实验I、II通入Cl 后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是___________。
2
(4)根据资料ii,III中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl 导致溶液的碱性减弱。
2
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将 氧化为 。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因___________,但通过实验测定溶液的碱性
变化很小。
②取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且
绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为___________,溶液绿色缓慢加深,原因
是MnO 被___________(填“化学式”)氧化,可证明III的悬浊液中氧化剂过量;
2
③取II中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是
___________。
④从反应速率的角度,分析实验III未得到绿色溶液的可能原因___________。
14.(2021·北京·高考真题)某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析
物质氧化性和还原性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO 混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和
2
MnO
2。
①反应的离子方程式是_______。
②电极反应式:
i.还原反应:MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O
2 2
ii.氧化反应:_______。
③根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO 的原因。
2
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO 氧化性减弱。
2
ii.随c(Cl-)降低,_______。
④补充实验证实了③中的分析。实验操作 试剂 产物
I 较浓HSO 有氯气
2 4
II a 有氯气
III a+b 无氯气
a是_______,b是_______。
(2)利用c(H+)浓度对MnO 氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr
2
和KI溶液,能与MnO 反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_______,从原子结构角度
2
说明理由______________。
(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为
MnO 。经实验证实了推测,该化合物是_______。
2
(4)Ag分别与1mol·L1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,Ag只与氢碘酸发生置换反应,试解
释原因:_______。
(5)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。
15.(2021·广东·高考真题)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软
锰矿(主要成分是 )的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810
年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取 的化学方程式为_______。
(2)实验室制取干燥 时,净化与收集 所需装置的接口连接顺序为_______。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中_______已分解。检验此久置氯水中
存在的操作及现象是_______。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率,探究温度对 溶解度的影响。②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液
的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高
而增大。25℃时, 。
③提出猜想。
猜想a:较高温度的 饱和溶液的电导率较大。
猜想b: 在水中的溶解度 。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的 饱和溶液),在设定的
测试温度下,进行表中实验1~3,记录数据。
实验序
号
试样 测试温度/℃
电导率/
Ⅰ:25℃的 饱和溶
1 25
液
Ⅱ:35℃的 饱和溶
2 35
液
Ⅲ:45℃的 饱和溶
3 45
液
⑤数据分析、交流讨论。25℃的 饱和溶液中, _______ 。
实验结果为 。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想 成立,但不足以证
明猜想 成立。结合②中信息,猜想 不足以成立的理由有_______。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想 ,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4
和5。请在答题卡上完成表中内容。
实验序号 试样 测试温度/℃
电导率/
4 Ⅰ _______
5 _______ _______
⑦实验总结。根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想 也成立。猜想
成立的判断依据是_______。16.(2021·四川广安·模拟预测)碘酸钙[Ca(IO)]是广泛使用的既能补钙又能补碘的新型
3 2
食品添加剂,不溶于乙醇,在水中的溶解度随温度降低而减小。实验室制取Ca(IO) 的流
3 2
程如图所示:
已知:碘酸(HIO )是易溶于水的强酸,不溶于有机溶剂。
3
(1)实验流程中“转化”步骤是为了制得碘酸,该过程在下图所示的装置中进行(部分仪器省
略)。
①盛装浓盐酸的仪器的名称为___________。
②橡皮管a的作用是___________。
③装置A中反应需要加热,其反应的离子方程式___________。
(2)三颈烧瓶中发生“转化”的化学方程式___________。
(3)流程中采用冰水浴的目的是__。
(4)有关该实验说法正确的是__。
A.分离出CCl 的操作为分液。
4
B.“调pH=10”后的溶液中只含有KIO
3
C.制得的碘酸钙可选用酒精溶液洗涤
(5)准确称取产品0.25g,加酸溶解后,再加入足量KI发生反应 +5I-+6H+=3I +3H O,滴
2 2
入2~3滴淀粉溶液,用0.2000 mol·L-1NaSO 溶液滴定(I+2 =2I-+ )至终点,消耗
2 2 3 2
NaSO 溶液30.00mL。达滴定终点时的现象是___________, 产品中Ca(IO) 的质量分数
2 2 3 3 2
______[已知Ca(IO) 的摩尔质量: 390g·mol-1]
3 2