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第01 讲 氯及其重要化合物
目录
01 考情解码·命题预警.........................................................................................................................2
02 体系构建·思维可视.........................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................4
考点一 氯及其化合物...................................................................................................................................4
知识点1 氯气的性质及用途.............................................................................................................4
知识点2 氯水的成分和性质....................................................................................................................6
知识点3 氯的常见氧化物........................................................................................................................7
知识点4 氯的含氧酸及其盐.............................................................................................................8
考向1 考查氯及其重要化合物的性质和应用........................................................................................9
考向2 考查含氯消毒剂的性质及应用...................................................................................................11
考点二 氯气的制法及含氯化合物的制备与应用.....................................................................................14
知识点1 氯气的实验室制法...........................................................................................................14
知识点2 氯气的工业制法......................................................................................................................15
考向1 考查氯气的实验室制法................................................................................................................15
思维建模 构建气体制备的思维模型
考向2 考查含氯化合物的制备................................................................................................................18
思维建模 含氯化合物制备原料转化路径
考点三 卤族元素 氯、溴、碘单质的提取.............................................................................................21
知识点1 卤素的性质................................................................................................................................21
知识点2 卤素离子的检验方法................................................................................................................23
知识点3 海水中氯、溴、碘单质的提取................................................................................................24
考向1 考查卤素及其化合物的性质及其应用......................................................................................25
考向2 考查卤素离子的检验..................................................................................................................27
考向3 考查卤素互化物、拟卤素的性质、制法及其应用..................................................................29
思维建模 卤素互化物、拟卤素解题的关键步骤
04 真题溯源·考向感知.......................................................................................................................31
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考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
氯及其化合物的
性质及其应用
选择题
非选择题
T8(D)
氯气的实验室制
法
选择题
非选择题
T7(B)
(D)
卤素及卤素离子
的性质
选择题
非选择题
T7(C)
(D)
T5(C)
(D)
T5(B)
(D)
考情分析:
一、分析近五年高考试题,高考命题在本讲有以下规律:
1.从考
型和内容上看,高考命
以
呈
,考
内容主要有以下三个方面:
查题
题
选择题
现
查
(1)以装置图形式
背景,考
气的
室制法;
为
查氯
实验
(2)以具体反应
背景,考
气的性
及其重要
用;
为
查氯
质
应
(3)以
形式
背景,
合考
素及
素离子的性
实验
为
综
查卤
卤
质。
2.从命
思路上看,
重以具体
题
侧
反应和
背景,
实验为
合
综
考
及其化合物性
、制
和
用
查氯
质
备
应
,
素及
卤
卤
素离子的性
。
质
二、预计2026 年高考:
1.以
及其重要化合物的性
、用途
;
氯单质
质
设计选择题
2.以制取
气
有关
;
氯
设计
实验题
3.根据同主族元素性
的相似性
信息
,考
溴、碘及其重要性
和用途
质
设计
题
查
质
;
4.
合氧化
原反
、离子反
行考
。
结
还
应
应进
查
三、根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几个方面:
1.从价
角度
及其重要化合物;
态
认识氯单质
2.
室制
气的原理和方法;
实验
备氯
3.
族元素性
的相似性和
性。
卤
质
递变
复习目标:
1.掌握
气的性
、制
及用途。
氯
质
备
2.了解重要含
化合物的性
及
用。
氯
质
应
3.了解
的
及其重要化合物
境的影响。
氯
单质
对环
4.掌握
族元素性
的相似性和
性
卤
质
递变
。
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考点一 氯及其化合物
知识点1 氯气的性质及用途
1.物理性质
颜色
状态
气味
密度
毒性
溶解性(25 ℃)
黄绿色
气体
刺激性
比空气大
有毒
1 体积水溶解约2 体积Cl2
【微思考】
(1)实验室如何闻有毒气体及未知气体的气味?
提示:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔。
(2)遇到氯气泄漏逃生时,要向高处逃跑,也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻。
2.化学性质
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从氯的原子结构认识氯气的氧化性:氯的原子结构示意图为
,最外电子层上有7 个电子,在化学反
应中很容易得到
1 个电子
形成8e-稳定结构,即:
,因此Cl2具有强氧化性。
(1)与金属反应:与变价金属反应生成高价态金属氯化物。
①与铁反应:2Fe
+
3Cl
2=====
2FeCl
3(生成棕褐色的烟)。
②与铜反应:Cu
+
Cl
2=====
CuCl
2(生成棕黄色的烟)。
(2)与非金属反应
①与氢气反应:H2+
Cl
2=====
2HCl
,苍白色火焰;
注意:H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。
②与磷反应:2P+3Cl2(不足)=====2PCl3
2P+5Cl2(足量)=====2PCl5
(3)与还原性无机化合物反应:
①与SO2反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl
②与Na2SO3溶液反应:Cl2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2HCl
③与NaBr 溶液反应:Cl2+
2NaBr
==
=2NaCl
+
Br
2
④与FeCl2溶液反应:Cl2+
2FeCl
2==
=2FeCl
3
⑤与FeI2溶液反应:FeI2+Cl2(不足)===FeCl2+I2、2FeI2+3Cl2(过量)===2FeCl3+2I2
从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现还原性又表现氧化性。
(4)与水反应
化学方程式:Cl2+
H 2O
HCl
+
HClO
,
离子方程式:Cl2+
H 2O
H + +
Cl
- +
HClO
。
(5)与碱反应
①Cl2与NaOH 溶液反应一般有两种情况:
常温下:Cl2+
2NaOH===NaCl
+
NaClO
+
H 2O(制取漂白液——84 消毒液)
加热条件下:3Cl2+6NaOH==5NaCl+NaClO3+3H2O
【注意】Cl2与NaOH 的反应温度不同,生成的氧化产物不同。
②制取漂白粉:2Cl2+
2Ca(OH)
2===CaCl2+
Ca(ClO)
2+
2H
2O。
【提醒】Cl2与水、碱溶液的反应均为歧化反应,Cl2既做氧化剂又做还原剂。
3.氯气的用途
(1)制漂白液、漂白粉、漂粉精
Cl2+
2NaOH
==
=NaCl
+
NaClO
+
H 2O(制漂白液)
2Cl2+
2Ca(OH)
2==
=CaCl
2+
Ca(ClO)
2+
2H
2O(制漂白粉、漂粉精)
(2)工业制盐酸
H2+
Cl
2=====
2HCl
(不可光照,否则会发生爆炸)
(3)合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。
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得分速记
(1)常温下液态氯与铁不反应,故可用钢瓶贮运液氯。
(2)氯气与变价金属反应时,一般生成高价金属氯化物。
(3)氯气与氢气反应时,反应条件不同,现象不同,在点燃条件下安静燃烧,发出苍白色火焰;而在光照条件下,
会发生爆炸。
(4)工业制漂白粉应选择石灰乳,而不是石灰水、石灰粉。
知识点2 氯水的成分和性质
1.新制氯水的成分
(1)1 体积的水可溶解约2 体积的氯气。氯气的水溶液称为氯水,氯水中存在的三种平衡关系:
Cl2+H2O
HCl+HClO、HClO
H++ClO-、H2O
H++OH-
(2)氯水的成分
三种分子:Cl2、
HClO
、
H 2O;四种离子:H + 、
Cl
- 、
ClO
- 、
OH
- 。
2.氯水的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的粒子不同。
【微思考】将新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中,溶液红色慢慢褪去。请你就溶液褪色的
原因提出合理的猜想。
猜想一:氯水中含有HClO,其漂白作用使溶液褪色;
猜想二:氯水中含有
H + ,中和
OH
- 使溶液褪色
。
请用简单的实验方法证明你的猜想:
提示:
向褪色后的溶液中滴加
NaOH
溶液至溶液显碱性,若溶液重新显红色,证明猜想二成立。
3.新制氯水中平衡的应用
加入的物质或改变的条
件
粒子浓度变化
平衡移动方
向
应用
可溶性氯化物
c(Cl-)增大
左移
①用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl2
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盐酸
c(H+)和c(Cl-)增大
左移
次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2
NaOH
c(H+)和c(HClO)减小右移
用NaOH 溶液吸收多余的Cl2
CaCO3
c(H+)减小
右移
制高浓度的HClO 溶液
光照
c(HClO)减小
右移
氯水应现配现用或避光保存
4.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
类别
纯净物
混合物
混合物
微粒
Cl2
H2O、Cl2、HClO、ClO-、Cl-、H+、
OH-
H2O、Cl-、H+、OH-
颜色
黄绿色
淡黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性
酸性
得分速记
氯水的组成及性质在应用中的常见误区
(1)制取氯水的反应为可逆反应Cl2+H2O
HCl+HClO,向水中通入1 mol Cl2,转移电子数小于NA。
(2)氯水中因HClO 见光分解,随着HClO 的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增加,无漂白性。因
此,氯水要现用现配。
(3)不能用pH 试纸测量氯水、次氯酸盐溶液的pH。
(4)Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的
HClO。
(5)ClO-与Fe2+、I-、S2-、HS-、SO 等还原性离子在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。
知识点3 氯的常见氧化物(了解)
1.二氧化氯(ClO2)
(1)物理性质:是一种黄绿色到橙黄色的气体,极易溶于水。
(2)制取:Cl2+2NaClO2===2ClO2+2NaCl
或:5NaClO2+4HCl===4ClO2↑+5NaCl+2H2O。
(3)用途:是一种广谱、高效的消毒剂。
2.一氧化二氯(Cl2O)
(1)性质:次氯酸的酸酐,溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸。
(2)外观与性状:棕黄色气体,有刺激性气味。
(3)制法:用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯:2HgO+2Cl2===Cl2O+HgCl2·HgO;
也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取:2Na2CO3+H2O+2Cl2===2NaCl+2NaHCO3+Cl2O。
知识点4 氯的含氧酸及其盐
1.氯的含氧酸
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(1)氯的含氧酸的种类
HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。
(2)氯的含氧酸的性质
酸性:HClO4>HClO3>HClO2>HClO(价态越高,酸性越强)
氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4(价态越高,氧化性越弱)
(3)次氯酸(重点)
①不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO
=====
2HCl
+
O 2↑,氯水要现用现配,且保存在棕色试剂瓶中,并
置于冷暗处。
②强氧化性
a.能将有机有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。
b.杀菌消毒。
③弱酸性,比碳酸弱,比碳酸氢根强:H2CO3>HClO>HCO3
-
应用:向NaClO 溶液中通入少量CO2,离子方程式为ClO
- +
CO
2+
H 2O===HCO3
- +
HClO
。
④次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
a.原理:将含有机色素的物质氧化为稳定的无色物质。
b.特点:被HClO 漂白后的物质,久置后不再恢复原色,即HClO 的漂白具有不可逆性。
c.应用范围:几乎所有的含
有
机
色
素
物质遇HClO 都会褪色。
【注意】①次氯酸的结构式为:H-O-Cl。
HClO
②
不稳定,不能单独存在,只能存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合液中。
③不能用pH 试纸测量氯水的pH,原因是氯水中的HClO 具有漂白性。
2.氯的含氧酸盐
(1)“84”消毒液:主要成分为NaCl
、
NaClO
,有效成分为NaClO,它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产
生氯气,其离子方程式是ClO
- +
Cl
- +
2H
+ ==
=Cl
2↑ +
H 2O。
(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Ca(ClO)2。
②化学性质:水解呈碱性,具有强氧化性。
③漂白原理:在潮湿的空气中能吸收CO2,化学方程式为Ca(ClO)2+
CO
2+
H 2O===2HClO
+
CaCO
3↓。
④久置失效原理:Ca(ClO)2+
CO
2+
H 2O===2HClO
+
CaCO
3↓;2HClO
=====
2HCl
+
O 2↑,必须密封保存。
(3)NaClO2(亚氯酸钠)
①性质:呈碱性,是一种强氧化剂,遇酸放出ClO2气体。
②用途:是一种高效氧化性漂白剂。
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(1)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生的反应为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)次氯酸盐(ClO-)无论是在酸性、碱性还是中性条件下,均具有强氧化性,均能氧化I-、Fe2+、SO、S2-
等还原性离子。
注意:NO 不同于ClO-,在酸性条件下NO 具有强氧化性,与Fe2+、I-、S2-、SO 不能大量共存,而在碱
性条件下,NO 与Fe2+、I-、S2-、SO 可以大量共存。
(4)84 消毒液(主要成分NaClO)和洁厕灵(主要成分HCl)不能混合使用,否则会产生有毒气体——氯气。
(5)氯气没有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,但可使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的是HClO。
考向1 考查氯及其重要化合物的性质和应用
例1 (2025·广东·二模)实验小组设计如图所示实验装置探究氯气的性质,挤压装有浓盐酸的滴管。下列
说法正确的是
A.a 处KMnO4换为MnO2也可完成实验探究
B.b 处纸最终会变为红色,c 处变为黄褐色
C.若d、e 两处红色纸团均褪色、d 处褪色更快
D.若f 处为饱和NaCl 溶液、实验后将其滴入烧瓶可吸收剩余氯气
【答案】C
【详解】A.浓盐酸与MnO2制Cl2需要加热,A 错误;
B.生成的氯气中混有水分和盐酸挥发出的HCl 气体,b 处为石蕊溶液,与氯气反应有次氯酸生成,会先
变红色后褪色,c 处的KI 与Cl2发生置换反应生成I2,变为黄褐色,B 错误;
C.生成的氯气中混有水分,故均产生HClO,d、e 两处红色纸团均褪色,因d 处为湿润的红色纸团,故褪
色更快,C 正确;
D.饱和NaCl 溶液可吸收HCl 不与氯气反应,可用NaOH 吸收,D 错误;
故选C。
【变式训练1——变载体】(2025·河北沧州·一模)如图所示,在
处通入未经干燥的氯气。当关闭
阀
时,
处的红布条看不到明显现象;当打开
阀后,
处的红布条逐渐褪色。则
瓶中盛放的溶液可能是
①
溶液②
③浓硫酸 ④饱和
溶液
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A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
【答案】A
【详解】在
处通入未经干燥的氯气。当关闭
阀时,
处的红布条看不到明显现象,说明D 中氯气被吸
收或水被吸收;
溶液能吸收氯气,浓硫酸能干燥氯气。
瓶中盛放的溶液可能是
溶液或浓硫
酸,故选A。
【变式训练2——变考法】(2025·辽宁·二模)氯及其化合物部分转化关系如图。设
为阿伏加德罗常数
的值,下列说法正确的是
A.
中,氯原子数目为
B.
溶液中,
数目大于
C.反应①中每生成
,转移电子数为
D.若反应②消耗
,溶液中
和
数目之和为
【答案】C
【详解】A.没有指明标准状况,A 项错误;
B.未告知溶液的体积,无法计算
的NaOH 溶液中
的数目,B 项错误;
C.反应①为
,每生成
,转移
,则反应①中每生成
,
转移电子数为
,C 项正确;
D.根据氯元素守恒,溶液中
和HClO 微粒数目之和为
,D 项错误;
故选C。
【变式训练3——变题型】(2025·江苏·一模)实验室制取少量氯水并测量其pH。下列相关原理、装置及
操作不正确的是
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A.用装置甲制取
B.用装置乙制取氯水
C.用装置丙吸收
D.用装置丁测量氯水的pH
【答案】D
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应放出氯气,用装置甲制取
,故A 正确;
B.用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,氯气溶于水制取氯水,故B 正确;
C.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠,用装置丙吸收
,故C 正确;
D.氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,不能用pH 试纸测氯水的pH,故D 错误;
故选D。
考向2 考查含氯消毒剂的性质及应用
例2 (2025·北京东城·二模)84 消毒液是一种常见的含氯消毒剂。下图为某品牌84 消毒液说明书中的部
分内容。
下列分析不正确的是
A.该消毒液的有效成分可由
和NaOH 溶液反应得到
B.①的原因主要是+1 价氯的化合物具有氧化性
C.②的原因主要是该消毒液遇强酸发生反应
D.③的原因主要是光照或温度升高会促进NaClO 和HClO 的分解
【答案】C
【详解】A.氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,A 正确;
B.次氯酸钠中氯为+1,氯化合价能降低,体现氧化性,其与盐酸反应可以生成有毒的氯气,B 正确;
C.②的原因主要是该消毒液遇强酸盐酸,会发生归中反应生成有毒的氯气,发生反应
,C 错误;
D.次氯酸钠、次氯酸不稳定,光照或温度升高会促进NaClO 和HClO 的分解,D 正确;
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故选C。
【变式训练1——变考法】(2025·山东威海·二模)84 消毒液是一种常见的含氯消毒剂。为探究其性质,
进行如下两个实验。依据实验现象(不考虑
),推断下列说法错误是
实验现象
实验
①
溶液由无色变为蓝色,继续滴加,蓝色消失
实验
②
溶液中出现少许蓝色,振荡立即消失;继续滴加,出现蓝
色
A.实验①中存在连续两步氧化还原反应
B.实验②中“出现少许蓝色”是因为:
C.实验②中振荡蓝色立即消失,可能是84 消毒液与淀粉之间发生了氧化还原反应
D.上述两个实验说明试剂的滴加顺序不同会影响反应的进程
【答案】C
【详解】A.实验①中溶液由无色变为蓝色说明有I2生成,即次氯酸根离子将I-氧化为I2,继续滴加,蓝色
消失存在是因为I2继续被次氯酸根氧化成HIO3,故连续两步氧化还原反应,A 正确;
B.实验②中“出现少许蓝色”说明有I2生成,故是因为:
,B 正确;
C.实验②中振荡蓝色立即消失,是因为I2被ClO-继续氧化为
,而不可能是84 消毒液与淀粉之间发生
了氧化还原反应,C 错误;
D.由题干实验①②可知,按照不同顺序滴加试剂,将观察到不同的现象,故上述两个实验说明试剂的滴
加顺序不同会影响反应的进程,D 正确;
故答案为:C。
【变式训练2——变题型】(2025·北京朝阳·一模)将氯气通入冷的石灰乳中可制得漂白粉:
。下列说法不正确的是
A.漂白粉的有效成分是
B.
溶液比漂白粉溶液更稳定
C.漂白粉与水和空气中的
反应产生
,更有利于发挥消毒功能
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D.由于
,漂白粉与洁厕剂(含盐酸)不能混用
【答案】B
【详解】A.漂白粉的主要成分为CaCl2和
,其中有效成分是
,A 正确;
B.
不稳定见光分解,B 错误;
C.HClO 氧化性更强,消毒效果更好,HClO 酸性小于H2CO3,漂白粉与水和空气中的
反应产生
,更有利于发挥消毒功能,C 正确;
D.漂白粉中含有ClO-离子,洁厕剂含盐酸,二者混合发生
反应,Cl2有毒,
D 正确;
答案选B。
【变式训练3——
】(2025·河南安阳·一模)在
条件下,分别用相同浓度的
溶
液吸收氯气,其转化关系如图所示:
已知:反应1 中生成
和X 的物质的量相等;消耗等量的
时,反应1 和反应2 生成
的质量
比为
。下列叙述错误的是
A.上述2 个反应中,参与反应的
与
的物质的量之比均为
B.消耗等量的
时,反应1 和反应2 生成X 和Y 的物质的量之比为
C.加热漂白液会导致有效成分的含量降低
D.若某温度下生成X 和Y 均为
时,同时生成
【答案】D
【分析】反应1 中生成
和X 的物质的量相等,说明Cl2中Cl 元素化合价上升和下降的数目相等,则X
为NaClO,方程式为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;反应1 和反应2 生成
的质量比为
,说明
Cl2和NaOH 反应生成NaCl 和NaClO3,方程式为:3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,以此解答。
【详解】A.由分析可知,反应1 为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,反应2 为
3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,参与反应的
与
的物质的量之比均为
,A 正确;
B.由分析可知,反应1 为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,反应2 为3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,
消耗等量的
时,反应1 和反应2 生成NaClO 和NaClO3的物质的量之比为
,B 正确;
C.漂白液中发挥作用的是NaClO 和水、二氧化碳反应生成HClO,而HClO 受热会发生分解,导致有效成
分NaClO 的含量降低,C 正确;
D.由分析可知,反应1 为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,反应2 为3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,
若某温度下生成NaClO 和NaClO3均为
时,同时生成
,D 错误;
故选D。
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考点二 氯气的制法及含氯化合物的制备与应用
知识点1 氯气的实验室制法
1.制取原理
实验室通常用强氧化剂MnO2、
KMnO
4、
K 2Cr2O7、
KClO
3、
Ca(ClO)
2 等氧化浓盐酸制取氯气。
(1)用MnO2制取Cl2的化学方程式:MnO2+
4HCl(
浓
) ===MnCl2+
Cl
2↑ +
2H
2O。
离子方程式:MnO2+
4H
+ +2
Cl
- ( 浓
) ===
Mn
2+ +
Cl
2↑ +
2H
2O。
(2)其他制备Cl2的化学反应原理(特点:不需要加热),完成下列有关反应的化学方程式:
①KMnO4与浓盐酸:16HCl(
浓
) +
2KMnO
4===2KCl
+
2MnCl
2+
8H
2O +
5Cl
2↑
②KClO3与浓盐酸:6HCl(
浓
) +
KClO
3===KCl
+
3H
2O +
3Cl
2↑
③Ca(ClO)2与浓盐酸:4HCl(
浓
) +
Ca(ClO)
2===CaCl2+
2Cl
2↑ +
2H
2O
2.实验装置
(1)发生装置
该发生装置适合固体与液体混合共热制取气体。实验中要使用浓盐酸而不使用稀盐酸这是因为MnO2与稀
盐酸不反应。
仪器的名称为A:分液漏斗
B:圆底烧瓶
(2)除杂装置
①装置C 的作用是除去
Cl
2 中的
HCl
气体
。装置特点是“长管进气,短管出气”。
②装置D 的作用是干燥氯气
( 或除去氯气中的水蒸气
) 。
(3)收集方法
①向上排空气法(氯气密度大于空气)。
②排饱和食盐水法。因为氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小。
(4)验满方法:①将湿润的淀粉KI 试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满;②将
湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸先变红后退色,则证明已集满;③根据氯气的颜
色,装置充满了黄绿色气体,则证明已集满。
(5)尾气处理
实验装置图中烧杯F 中盛放的液体是NaOH
溶液
,该液体的作用是吸收尾气中的氯气,防止污染环境。
化学方程式为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。
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注意:吸收Cl2时,不能用澄清的石灰水,原因是石灰水中Ca(OH)2量太少,吸收不完全。
得分速记
实验室制取氯气的注意事项
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,
反应停止,故盐酸中的HCl 不可能全部参加反应。
(2)加热温度:不宜过高,以减少HCl 挥发。
(3)尾气吸收时,用NaOH 溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量
少,吸收不完全。
(4)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
知识点2 氯气的工业制法
1.电解饱和食盐水,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑。
2.电解熔融NaCl,反应的化学方程式为2NaCl
2Na+Cl2↑。
考向1 考查氯气的实验室制法
例1 已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成Cl2.若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的Cl2,并试
验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是
A.①和②处
B.②处
C.②和③处
D.②③④处
【答案】D
【详解】①中KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成Cl2;②中的NaOH 溶液与Cl2反应,Cl2被吸收,不能进
入后续装置和金属反应,错误;③中的内部左边的导气管过短,右边的导气管过长,这样Cl2不能通过该
瓶,错误;④中试管中只有进气管没有出气管,Cl2不能进入试管,且缺少加热装置酒精灯,错误。
故选D。
【变式训练1——变考法】(2025·海南·模拟预测)实验室采用下列装置制备和收集少量
。下列说法正
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确的是
A.试剂
可以是
固体
B.装置丙中盛有碱石灰,起到干燥
的作用
C.装置丁的集气瓶能收集到纯净的
D.装置戊中的
溶液可用澄清石灰水代替
【答案】A
【分析】甲中(不加热制氯气)用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,乙中用饱和食盐水除去挥发出的氯化
氢,丙中氯化钙为干燥剂,丁中收集氯气(但图示装置错误,应“长尽短出”),戊中碱石灰可以除去多
余的氯气,同时碱石灰也可以防止空气的水蒸气进入装置丁中,据此分析。
【详解】A.根据分析可知,试剂
可以是
固体,A 正确;
B.碱石灰可与
发生反应,不能起到干燥
的作用,B 错误;
C.装置丁采用向上排空气法收集的氯气,应“长尽短出”,且用排空气法收集的气体会混有少部分空气,
集气瓶不能收集到纯净的
,C 错误;
D.氢氧化钙在水中溶解度小,导致澄清石灰水浓度很小,吸收Cl2的效果差,故装置戊中的
溶液不
能用澄清石灰水代替,D 错误;
故选A。
【变式训练2——变题型】(2025·江苏·模拟预测)实验室可用SiC 与Cl2反应(SiC+2Cl2
SiCl4+C)制取
少量SiCl4(沸点为57.6℃,易水解)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙得到纯净干燥的Cl2
C.用装置丙制取四氯化硅
D.用装置丁收集四氯化硅并吸收尾气
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【答案】B
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气、水,用装置甲制取氯气,故不选A;
B.制取纯净干燥的Cl2,应该先除杂后干燥,故选B;
C.SiC+2Cl2
SiCl4+C,用装置丙制取四氯化硅,故不选C;
D.SiCl4沸点为57.6℃,用冰水收集SiCl4,为防止SiCl4水解,用碱石灰吸收尾气,故不选D;
选B。
【变式训练3——
】(2025·宁夏陕西·模拟预测)已知在强碱溶液中
可被
氧化为
。某实验小组使用
和
的固体混合物,按照下图步骤依次操作,制备
固体。
各步骤中装置和原理不能达到相应实验目的的是
A.分离固体混合物
B.制取Cl2
C.氧化K2MnO4
D.得到KMnO4固体
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.
溶于KOH 溶液中形成
碱性溶液,而MnO2不溶于水,可用过滤分离出溶液
中的MnO2,A 选项正确;
B.实验室利用二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应生成氯气,再利用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl 杂
质,B 选项正确;
C.在强碱溶液中
可被
氧化为
,因此将氯气通入到
碱性溶液中可制备得到
,此外氯气有毒,用NaOH 溶液进行尾气处理,C 选项正确;
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D.
受热易分解,应该用蒸发浓缩,冷却结晶的方式得到
固体,D 选项错误;
故选D。
思维建模 构建气体制备的思维模型
反
应
装
置
→
除
杂
装
置
→
收
集
装
置
→
吸
收
装
置
。
考向2 考查含氯化合物的制备
例2 (2025·江苏·一模)常温下,
与
在碱性条件下反应可制得
。实验室制备
的装置(夹持装置未画出)和原理不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取
B.用装置乙除去
C.用装置丙制备
D.用装置丁吸收尾气
【答案】A
【分析】甲中浓盐酸与二氧化锰加热可制备氯气,乙中饱和食盐水可除去挥发的HCl,C 中碱性条件下氯
气与氢氧化铁反应生成K2FeO4,D 中NaOH 可吸收过量氯气,据此分析解题。
【详解】A.浓盐酸、二氧化锰加热制备氯气,装置甲没有酒精灯,无法达到实验目的,A 项符合题意;
B.饱和食盐水可以吸收HCl,不会引入新杂质,可以达到实验目的,B 项不符合题意;
C.氯气与KOH 反应,生成KClO,常温下,
与
在碱性条件下反应可制得
,可以达
到实验目的,C 项不符合题意;
D.氯气有毒,易污染环境,可以通过用氢氧化钠可以与氯气反应除去,可以达到实验目的,D 项不符合
题意;
答案选A。
【变式训练1——
】Cl2O 是一种有强烈刺激性气味的气体,具有强氧化性,易与水反应生成
HClO,与有机物或还原剂接触或加热时易燃烧爆炸,某研究小组利用HgO 与Cl2制备Cl2O,装置如图所
示,已知Cl2O 的沸点为3.8℃;Cl2的沸点为-34.6℃,下列说法正确的是
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A.装置③中盛装的是饱和食盐水
B.装置④⑤不能使用橡胶管连接
C.装置⑤中液氨用于吸收Cl2O
D.装置⑤逸出气体可用水吸收后排放
【答案】B
【分析】由实验装置图可知,装置①中浓盐酸与高锰酸钾反应制备氯气,装置②中盛有的饱和食盐水用于
除去氯化氢气体,装置③中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置④中氯气与氧化汞在冰水浴中反应制备一氧
化二氯,装置⑤中盛有的液氨没有与一氧化二氯接触,目的是用于冷凝收集一氧化二氯。
【详解】A.由分析可知,装置③中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,故A 错误;
B.由题意可知,一氧化二氯与有机物或还原剂接触或加热时易燃烧爆炸,所以装置④⑤不能使用橡胶管
连接,故B 正确;
C.装置⑤中盛有的液氨没有与一氧化二氯接触,目的是用于冷凝收集一氧化二氯,故C 错误;
D.装置⑤逸出气体含有一氧化二氯和氯气,为防止污染空气,应用氢氧化钠溶液吸收一氧化二氯和氯气,
不能用水吸收,故D 错误;
故选B。
【变式训练2——变题型】硫酰氯
是一种重要的化工试剂,其熔点为
,沸点为
,
遇水发生剧烈反应,并产生白雾,
以上易分解。实验室利用反应
制备少量硫酰氯,实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。下列说法正确的是
A.装置甲中反应的离子方程式为:
B.装置丙采用水浴加热有利于
的生成
C.装置丁中可将碱石灰换成无水氯化钙
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D.反应结束后需通过蒸馏得到
粗品
【答案】A
【分析】本实验通过甲装置制取二氧化硫气体,二氧化硫经干燥后进入乙中,丙装置用于提供氯气,通过
饱和食盐水将氯气赶入乙中,赶入前也需进行干燥,乙装置为发生装置。SO2Cl2沸点低、易挥发,冷凝管
使挥发的产物SO2Cl2冷凝回流,碱石灰吸收未反应的二氧化硫、氯气,防止污染空气,并吸收空气中的水
蒸气,防止进入乙中导致磺酰氯水解,以此来解答。
【详解】A.装置甲中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,反应的离子方程式为:
,故A 正确;
B.正反应为放热反应,降低温度有利于平衡正向移动,有利于提高SO2Cl2的产率,制备过程中需要将装
置甲置于冷水浴中,故B 错误;
C.二氧化硫、氯气不能和氯化钙反应,氯化钙不能吸收二氧化硫、氯气,因此不能用无水氯化钙吸收二
氧化硫、氯气,故C 错误;
D.硫酰氯熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,樟脑沸点为204℃,反应结束后,通过过滤将硫酰氯分离出得
到粗品,D 错误;
故选:A。
【变式训练3——变考法】实验室制取少量
(
易升华、热的
易与水反应)的装置如图
(夹持及加热装置已略)。下列说法不正确的是
A.装置a 上下连通的导管可以保证浓盐酸顺利流下
B.装置和中分别盛装浓硫酸和饱和食盐水
C.装置用于收集
固体且可防止导管堵塞
D.装置和之间还需增加一个干燥装置
【答案】B
【分析】二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气,浓盐酸易挥发,生成的氯气中混有HCl,用装置
b 中的饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,因为热的氯化铁易于水反应,则再用装置c 中的浓硫酸干燥氯
气,装置d 中氯气和铁粉在加热条件下反应生成氯化铁,装置用于收集
固体,装置的
溶液
用于吸收剩余的
,据此解答。
【详解】A.装置a 上下连通的导管可以平衡漏斗和烧瓶内的压强,可以保证浓盐酸顺利流下,A 正确;
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B.由分析可知,制备的
中混有
和水蒸气,饱和食盐水除去
的过程会带出新的水蒸气,可通过
浓硫酸一并除去,则应先用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,再用浓硫酸干燥氯气,所以装置和中分
别盛装饱和食盐水和浓硫酸,B 错误;
C.因
易升华,在冷的集气瓶口易凝华为固体造成导管堵塞,故使用粗导管,则装置用于收集
固体且可防止导管堵塞,C 正确;
D.热的
易与水反应,则在装置和之间还需增加一个干燥装置,防止装置中的水蒸气进入装置,
D 正确;
故选B。
思维建模 含氯化合物制备原料转化路径
1.氯气核心制备法
(1)实验室法:MnO2+浓盐酸(加热)→Cl2(净化顺序:饱和食盐水除HCl→浓H2SO4除水)。
(2)工业法:电解饱和食盐水→Cl2(隔膜法防NaOH 与Cl2发生反应)。
2.制取Cl2装置的创新
考点三 卤族元素 海水中溴、碘单质的提取
知识点1 卤素的性质
1.卤族元素及单质
(1)卤族元素
①在周期表的位置:位于周期表中第Ⅶ
A 族,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)、(Ts)六种元素。
②原子结构特点:其最外层均有7 个电子,容易得到
1 个电子
达到8 个电子的稳定结构,但随着电子层数
的递增,原子半径逐渐增大,核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,其得电子的能力也逐渐减弱,单质的氧
化性逐渐减弱。
(2)卤素单质
①相似性
a.均易挥发,易溶于有机溶剂。
b.都能与大多数金属反应,如2Fe+3Br2===2FeBr3,但I2与Fe 反应生成FeI2。
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c.都能与H2反应生成HX:X2+
H 2==
=2HX
(X 代表卤素,下同),I2+H2
2HI。
d.都能与水反应:X2+
H 2O
HX
+
HXO
(但2F2+2H2O===4HF+O2)。
e.都能与碱溶液反应:X2+2NaOH===NaX
+
NaXO
+
H 2O(F2、I2例外)。
②递变性
\s\up11(卤
素)
性质
F2
Cl2
Br2
I2
规律
颜色
淡黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
逐渐加深
状态
气体
气体
液体
固体
熔、沸点逐
渐升高
氧化性
与H2化合由易到难
逐渐减弱
简单离子
(X-)的
还原性
单质的氧化性越弱,对应离子的还原性越强,从F-→I-还原性逐渐增强
2.卤素性质的特殊性
氟
①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱;
②与水发生反应:2F2+2H2O=4HF+O2;与H2反应在暗处即爆炸;
③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在塑料瓶中
溴
Br
①
2是常温下唯一呈液态的非金属单质,易挥发、有毒;
②保存液溴的试剂瓶中加水,进行水封,不能用橡胶塞
碘
①淀粉遇I2变蓝色;
I
②2加热时易升华;
I
③2易与Na2S2O3反应:I2+2S2O
=2I-+S4O
,此反应常用于滴定法(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的
含量
3.卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
单质
水
CCl4
汽油(或苯)
酒精
Cl2
淡黄→黄绿
黄绿
黄绿
黄绿
Br2
黄→橙
橙→橙红
橙→橙红
橙→橙红
I2
深黄→褐
紫→深紫
淡紫→紫红
淡紫→紫红
4.卤素互化物
(1)概念: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。
(2)性质: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、IBr+H2O===HBr+HIO、IBr+2NaOH===NaBr+NaIO+H2O。
【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。
5.拟卤素
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(1)概念:指由两个或多个非金属原子组成的原子团,其中性分子的性质与卤素单质(如Cl2)相似,对应
的阴离子(如CN-)性质也与卤素阴离子(如Cl-)相似。常见的有(CN)2(氰)、(SCN)2(硫氰)等。
(2)性质特点(与卤素的相似性)
性质
拟卤素示例
卤素对照
游离态为双原子分子 (CN)2(气态,结构式N≡C-C≡N)
Cl2(双原子分子)
形成氢酸
HCN(氢氰酸,弱酸)
HCl(强酸)
生成盐类
NaCN、KSCN、AgSCN
NaCl、KBr
与金属反应
2Fe + 3(SCN)2=2Fe(SCN)3(棕红
色)
2Fe + 3Cl2=2FeCl3
歧化反应
(CN)2+ H2O =HCN + HOCN
Cl2+ H2O = HCl+ HOCl
得分速记
(1)F2能与水反应放出O2,故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。
(2)氯、溴单质的氧化性较强,能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===2Fe3++2Br-。
(3)卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe 氧化为Fe3+,而I2只能将铁氧化为Fe2+。
(4)加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。
(5)实验室里常用萤石(CaF2)与浓H2SO4反应在铅皿中制取HF,反应的化学方程式为CaF2+
H2SO4=====CaSO4+2HF↑;氢氟酸保存在塑料瓶中。
(6)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。
知识点2 卤素离子的检验方法
1.沉淀法——AgNO3溶液、稀硝酸
未知液――――――――――→若生成白色沉淀,表明有Cl
- ;若生成白淡黄色沉淀,表明有Br
- ;若生
成黄色沉淀,表明有I - 。
2.萃取法——置换反应
未知液――――――――――――→―――――――――――――――→
有机层呈红棕色或橙红色,表明有Br
- ;呈紫色、浅紫色或紫红色,表明有I - 。
3.淀粉法检验I-——氧化I-为I2
未知液――――――――――――――→ ――→蓝色溶液,表明有I - 。
得分速记
(1)检验卤素离子,先用稀硝酸酸化,目的是排除CO3
2-、SiO3
2-等离子的干扰。不能用盐酸酸化,因盐酸会
引入Cl-。
(2)稀硝酸不能排除SO3
2-等离子的干扰。在设计实验方案时要具体问题具体分析。
知识点3 海水中卤素单质的提取
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1.氯的提取——氯碱工业
海水→粗盐
饱和食盐水
阳极产物为Cl2,阴极产物为NaOH
和
H 2,
电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl
+
2H
2O =====
2NaOH
+
H 2↑ +
Cl
2↑。
2.海水提取溴
(1)工艺流程
(2)发生反应的化学方程式
①氧化溴:2NaBr
+
Cl
2==
=Br
2+
2NaCl
;
②富集溴:Br2+
SO
2+
2H
2O ==
=2HBr
+
H 2SO4;
③得产品:2HBr
+
Cl
2==
=2HCl
+
Br
2。
(3)注意事项
①海水中溴元素的浓度很小,在氧化之前应将其蒸发浓缩。
②氧化之前将海水酸化,使其pH 为3.5,以抑制Cl2、Br2与水的反应。
3.海带中提取碘
(1)工艺流程
(2)发生反应的离子方程式:Cl2+
2I
- ==
=I
2+
2Cl
- 或H2O2+
2I
- +
2H
+ ==
=I
2+
2H
2O。
考向1 考查卤素及其化合物的性质及其应用
例1 下列有关卤素的说法错误的是
A.HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
B.从HF、HCl、HBr、HI 酸性递增的事实,可推出F、Cl、Br、I 的非金属性递增的规律
C.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝,
D.碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
【答案】B
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【详解】A.非金属性F>Cl>Br>I,则HF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱,还原性增强,故A 正
确;
B.元素非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,与氢化物的酸性无关,不能根据氢化
物酸性强弱判断非金属性,故B 错误;
C.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝,碘离子被氧气氧化成碘单质,反应的离子方程式为:4I-
+O2+2H2O═4OH-+2I2,故C 正确;
D.碘在碘化钾溶液中的存在平衡I2+I-⇌I3
-,KI 溶液中,含有电离碘离子,碘离子浓度增大,使平衡向右
移动,碘的溶解度增大,故D 正确;
答案选B。
【变式训练1——变考法】卤素是最活泼的一族非金属元素,下列关于卤素(用X 表示)的叙述正确的是
A.单质均能与水反应生成HXO
B.从上到下,HX 的氧化性增强,对应水溶液酸性增强
C.从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,原子半径依次增大
D.卤素均能形成最高价含氧酸,其分子通式为HXO4
【答案】C
【详解】试题分析:A.F2与水反应剧烈生成HF 和氧气,故A 错误;B.从上到下,HX 的还原性增强,
对应水溶液酸性增强,故B 错误;C.从上到下,卤素原子的电子层数依次增多,原子半径依次增大,故
C 正确;D.除F 外其余卤素均能形成最高价含氧酸,其分子通式为HXO4,故D 错误;答案为C。
考点:考查元素周期律,涉及卤族元素的性质。
【变式训练2——变题型】探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
实验方案
探究目的
A
向NaBr 溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI 溶液,观察溶液
颜色变化
氧化性:Cl2>Br2>I2
B
往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI 溶液,振荡分层,下层由
紫红色变成浅粉红色,上层呈棕黄色
碘在浓KI 溶液的溶解能力大于在
CCl4中的溶解能力
C
常温下,向盛有NaCl、NaI 的混合溶液中加入2 滴
0.1mol·L-1AgNO3溶液,观察沉淀颜色
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D
取两份新制氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI 溶液,观察
实验现象
氯气与水的反应是否存在限度
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.过量氯水会优先与碘化钾溶液反应生成单质碘使淀粉溶液变蓝色,反应生成的溴不能与碘化
钾溶液反应,则无法比较溴和碘的非金属性强弱,A 错误;
B.向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓
溶液,振荡,静置,溶液分层,下层由紫红色变为浅粉红色,
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上层呈棕黄色,说明碘的四氯化碳溶液中的I2与
溶液中
反应生成
使上层溶液呈棕黄色,证明碘在浓
溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力,B 正确;
C.向 NaCl、NaI 的混合稀溶液中滴入少量稀 AgNO3 溶液, 有黄色沉淀生成,说明先生成碘化银沉淀,
由于未指明NaCl、NaI 的浓度,所以无法判断Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的相对大小,C 错误;
D.新制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾溶液反应生成使淀粉变蓝色的碘,则溶液变蓝色不能说明溶
液中存在氯气分子,无法证明氯气与水的反应存在限度,D 错误;
故选B。
【变式训练3——
】卤水中含有较多的碘元素(以
形式存在),一种利用高分子吸附树脂吸附
来提取卤水中碘元素的工艺流程如图1 所示,提纯粗碘可用图2 装置。
下列说法错误的是
A.步骤①到④的目的是富集碘元素
B.步骤⑥用冷水洗涤滤渣比用酒精洗涤效果好
C.将步骤⑤中
换成
,产量会更高
D.图2 中a 处应通入热水,C 处也应盛放热水
【答案】D
【详解】A.步骤①到④的日的是富集碘元素,方便后续操作,选项A 正确;
B.
在酒精中溶解度大于水中,用酒精洗涤会使碘溶解更多带来损失,选项B 正确;
C.将
换成
中的碘元素也会进入粗碘,产率提高,选项C 正确;
D.a 处应通入冷水,使碘蒸气凝华更快更充分,选项D 错误;
答案选D。
考向2 考查卤素离子的检验
例2 甲、乙、丙三种溶液各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-)离子,向甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液变
为橙色,再加乙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有
A.Br-、Cl-、I-
B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl-
D.Cl-、I-、Br-
【答案】A
【分析】卤族元素中,其单质的氧化性随着原子序数增大而减弱,其简单阴离子的还原性随着原子序数增
大而增强,所以卤族元素中原子序数小的单质能置换出原子序数大的单质。
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【详解】甲、乙、丙三种溶液中各有一种X-(X-为Cl-、Br-、I- )离子,向甲中加入淀粉溶液和氯水,
溶液变为橙色,二者发生置换反应,说明甲中含有Br-,再加乙溶液,颜色无明显变化,说明加入的物质
和溴不反应,则为Cl-,则说明甲中含有Br-,乙中含有Cl-,丙中含有I-,A 符合题意。
答案选A。
【变式训练1——
】已知:i.4KI+O2+2H2O═4KOH+2I2,ii.3I2+6OH-═IO3
-+5I-+3H2O,某同学进
行如下实验:①取久置的KI 固体(呈黄色)溶于水配成溶液;②立即向上述溶液中滴加淀粉溶液,溶液
无明显变化;滴加酚酞后,溶液变红;③继续向溶液中滴加硫酸,溶液立即变蓝.下列分析合理的是
A.②说明久置的KI 固体中不含有I2
B.③中溶液变蓝的可能原因:IO3
-+5I-+6H+═3I2+3H2O
C.碱性条件下,I2与淀粉显色的速率快于其与OH -反应的速率
D.若向淀粉KI 试纸上滴加硫酸,一段时间后试纸变蓝,则证实该试纸上存在IO3
-
【答案】B
【详解】A.KI 易被氧气氧化,将久置的碘化钾配成溶液时,碘与KOH 反应,消耗了碘,则滴加淀粉溶
液不变蓝,不能说明久置的KI 固体中不含有I2,故A 错误;
B.IO3
-、I-在酸性条件下发生氧化还原反应,离子反应为IO3
-+5I-+6H+═3I2+3H2O,故B 正确;
C.由实验可知,碱性条件下,I2与KOH 反应,其速率大于I2与淀粉显色的速率,故C 错误;
D.向淀粉KI 试纸上滴加硫酸,一段时间后试纸变蓝,酸性条件下可能发生4I-+O2+4H+═2H2O+2I2、I2遇
淀粉变蓝,故D 错误;
故答案为B。
【变式训练2——变题型】(2025·浙江金华·二模)测定某液态脂肪族卤代烃中卤素元素的步骤如下,下列
说法不正确的是
A.步骤①,量取卤代烃时可用碱式滴定管
B.步骤①,卤代烃发生消去反应不会影响卤素百分含量的测定
C.步骤③,若得到的固体呈黄色,则卤代烃中含碘元素
D.步骤③,先水洗再乙醇洗,可使卤素百分含量测定结果更准确
【答案】A
【分析】卤代烃的水解反应,量取卤代烃,加入过量NaOH,加热发生卤代烃的水解,生成NaX 和
ROH,反应液冷却后加入硝酸中和,再滴加过量硝酸银得到沉淀,若为浅黄色则沉淀为AgBr,若为黄色
则沉淀为AgI,经过滤、洗涤、干燥得到沉淀,据此分析;
【解析】A.卤代烃能使碱式滴定管上的胶皮管膨胀,卤代烃有腐蚀性,量取卤代烃要用酸式滴定管或移
液管A 错误;B.步骤①,卤代烃发生消去反应,生成卤化钠,卤化钠与硝酸银也是1:1 进行沉淀,不影
响卤素百分含量的测定,B 正确;C.步骤③,若为黄色则沉淀为AgI,则卤代烃中含碘元素,C 正确;
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D.步骤③,先水洗除去可溶物,再乙醇洗除去卤化银表面的水,可使卤素百分含量测定结果更准确,D
正确;故选A。
【变式训练3——变考法】某些金属卤化物可跟其卤素反应,如KI+I2
KI3(KI3易溶于水)。下列推
断错误的是
A.在配制碘水时,加入KI 可增大I2的溶解度
B.KI3溶液可用于检验淀粉的存在
C.加入KCl 固体,会使I3-的浓度增大
D.KI3溶液中加入AgNO3溶液,会析出AgI 沉淀
【答案】C
【详解】A.增大I-浓度,有利于平衡向生成I3
-的方向移动,I2在KI 溶液中溶解度增大,故A 正确;
B.由反应KI+I2
KI3可知,溶液中存在I2,加入淀粉变蓝色,故B 正确;
C.由反应KI+I2
KI3可知,溶液中存在I2+I-
I3
-平衡,则加入KCl 固体,不影响平衡的移动,I3
-浓
度不变,故C 错误;
D.KI3溶液中存在I3
-
I2+I-平衡,加入AgNO3溶液,会析出AgI 沉淀,故D 正确;
故答案为C。
考向3 考查卤素互化物、拟卤素的性质、制法及其应用
例3 桔红色液体氯化溴
属于卤素互化物,性质与卤素相似,下列推测不合理的是
A.常温下,在四氯化碳中的溶解度
比
小
B.
的氧化性比
强
C.
可与
反应生成
D.苯酚可与
反应主要生成三氯苯酚和溴化氢
【答案】D
【详解】A.Br2为非极性分子,四氯化碳也是非极性分子,而BrCl 为极性分子,根据相似相溶原理,常
温下,在四氯化碳中的溶解度BrCl 比Br2小,A 正确;
B.BrCl 和ICl 中Br、I 均为+1 价,Br 比I 更难失电子,则Br+比I+更易得电子,因此BrCl 的氧化性强于
ICl,B 正确;
C.BrCl 的性质与卤素类似,Br2、Cl2可与Mg 反应生成MgBr2和MgCl2,则BrCl 可与Mg 反应生成MgBr2
和MgCl2,C 正确;
D.苯酚与BrCl 反应生成三溴苯酚和HCl,D 错误;
故答案选D。
【变式训练1——变考法】(2025·广东清远·二模)卤素间形成的化合物如“BrCl、IBr、ICl”等称为卤素互
化物,化学性质与卤素单质类似,则下列关于卤素互化物性质的描述及发生的相关反应正确的是
A.ICl 在熔融状态下能导电
B.BrCl 与
反应时,BrCl 既不是氧化剂也不是还原剂
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C.IBr 和Fe 反应方程式为
D.
的氧化性强于BrCl
【答案】B
【详解】A.ICl 是共价化合物,在熔融状态下不能导电,A 错误;
B.BrCl 与
生成
和
,反应中各元素化合价没有发生改变,所以BrCl 既不是氧化剂也不是还
原剂,B 正确;
C.
能氧化
,所以IBr 和Fe 反应生成
,C 错误;
D.Cl、Br 的非金属性比I 强,所以
的氧化性弱于BrCl,D 错误;
故选B。
【变式训练2——变考法】BrCl 是一种卤素互化物,与Cl2性质相似,也能与水或碱溶液反应。下列说法
正确的是
A.BrCl 与水反应生成HBrO 和HCl,该反应属于氧化还原反应
B.1molBrCl 与KBr 溶液完全反应时转移的电子为1mol
C.BrCl 可与Cl2反应得到Br2
D.BrCl 与稀氢氧化钠溶液反应可生成NaBr 和NaClO
【答案】B
【详解】A.BrCl+H2O =HBrO+HCl,反应中化合价无变化,因此该反应属于非氧化还原反应,故A 错
误;
B.BrCl+KBr=KCl+Br2,BrCl 中Br 化合价降低1 个价态变为Br2,因此1mol BrCl 与KBr 溶液完全反应
时转移的电子为1mol,故B 正确;
C.Cl2氧化性比BrCl 氧化性强,因此BrCl 不与Cl2反应,故C 错误;
D.BrCl 中Br 为+1 价,因此BrCl 与稀氢氧化钠溶液反应可生成NaCl 和NaBrO,故D 错误。
综上所述,答案为B。
【变式训练3——
】氰
,硫氰
等称为拟卤素,与卤素单质性质相似,它们的阴离
子与也卤素阴离子性质相似,阴离子的还原性顺序为:
,又知,拟卤素形成的
无氧酸和含氧酸一般为弱酸,下列反应中,不合理的是
A.
浓
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由阴离子的还原性强弱为
,可知氧化性顺序为
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,结合氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性以及卤素单质
的性质来解答。
【详解】A.浓盐酸可与二氧化锰在加热条件下生成氯气,因还原性Cl-<CN-,则可发生
浓
,故A 合理;
B.卤素单质能与水反应,
与卤素单质的性质相似,则与水反应,发生
,拟卤素形成的无氧酸和含氧酸一般为弱酸,不能拆成离子形式,故B 不合
理;
C.
与卤素单质的性质相似,可以发生类似氯气与碱的反应,与碱发生反应
,故C 合理;
D.还原性:
,则
能氧化
,即
,故D 合理;
故答案选B。
思维建模 卤素互化物、拟卤素解题的关键步骤:
1.拟卤素题:直接套用卤素反应模板。
(1)性质类比:
与卤素单质相似(如 (CN)₂ 与Cl₂ 均可与碱反应)。
氧化还原反应:拟卤素离子(如SCN⁻)可被氧化为(SCN)₂。
(2)特征反应:
与碱反应:(CN)₂ + 2NaOH → NaCN + NaCNO + H₂O。
2.卤素互化物题:
(1)先确定中心原子的化合价。价态规律:半径较大的卤素显正价(如ICl 中I 为+1 价)。
(2)再分析反应类型:(如水解反应:非氧化还原反应,化合价不变。)
水解反应:生成卤离子和卤氧离子(如IBr + H₂O → HBr + HIO)。
1.(2024·福建卷)多卤离子
在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下:
离子
分解反应
平衡常数值
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K
下列说法错误的是
A.
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:
D.
可分解为
和
【答案】B
【详解】A.已知电负性
,因此氯在化合物中更容易吸引电子,导致
比
更容易断裂,所
以电离程度
>
,
,A 正确;
B.每个碘离子可以与一个碘分子结合,形成
,这个过程中,
离子能够离解成碘和碘离子,形成平衡
反应:
,所以溶液中存在
的电离平衡,此变化不是氧化还原反应,
、
中碘元素是
价,氯元素是
价,
和
中,碘元素是
价,溴元素是
价;三个变化过
程中,各元素化合价都没有改变,不是氧化还原反应,B 错误;
C.同主族元素从上往下,电负性逐渐减小,因此氯的电负性大于溴的电负性,形成共价键的两元素之间
的电负性的差值越大,则键的极性越强,因此共价键极性的大小关系为
,C 正确;
D.已知电负性
,因此氯在化合物中更容易吸引电子,导致
容易断裂产生为
和
,D 正确;
故答案选B。
2.(2023·福建卷)稀有气体氙的氟化物
与
溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如
下:
与水反应
与
溶液反应
i.
ii.
iii.
iv.
下列说法错误的是
A.
具有平面三角形结构
B.
的还原性比
强
C.反应i~iv 中有3 个氧化还原反应
D.反应iv 每生成
,转移
电子
【答案】A
【详解】A.Xe 原子以sp3 杂化轨道成键,
分子为三角锥形分子,A 错误;
B.由iii、iv 两组实验对比可知,在氢氧化钠溶液中,
可以发生还原反应,而在水中则发生非氧化还
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原反应,故可知:
的还原性比
强,B 正确;
C.i、ii、iv 三组化学反应均为氧化还原反应,C 正确;
D.分析iv 可知,每生成一个
,整个反应转移6 个电子,故每生成
,转移
电子,D 正确;
故选A。
3.(2022·福建卷)实验室需对少量污染物进行处理。以下处理方法和对应的反应方程式均错误的是
A.用硫磺处理洒落在地上的水银:
B.用盐酸处理银镜反应后试管内壁的金属银:
C.用烧碱溶液吸收蔗糖与浓硫酸反应产生的刺激性气体:
D.用烧碱溶液吸收电解饱和食盐水时阳极产生的气体:
【答案】B
【详解】A.S 和Hg 发生化合反应生成HgS,可以用硫磺处理洒落在地上的水银,方程式为:
,处理方法和对应的反应方程式正确,不合题意;
B.Ag 不活泼,不能和盐酸反应生成氢气,处理方法和对应的反应方程式均错误,符合题意;
C.蔗糖与浓硫酸反应产生的刺激性气体为SO2,可以用NaOH 溶液吸收SO2,离子方程式为:
,处理方法和对应的反应方程式均正确,不符合题意;
D.电解饱和食盐水时阳极产生的气体为Cl2,可以用NaOH 溶液吸收Cl2,离子方程式为:
,处理方法和对应的反应方程式均正确,不符合题意;
故选B。
4.(2021·福建卷)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
【答案】C
【详解】A.
是离子化合物,电子式为
,A 错误;
B.该溶液存在
,滴入淀粉溶液,变蓝,B 错误;
C.根据勒夏特列原理,加水稀释,平衡朝着离子浓度增大的方向移动,即逆向移动,C 正确;
D.加少量
固体,
与
生成沉淀,
浓度下降,平衡逆向移动,D 错误;
故选C。
5.(2021·福建卷)利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是
A
B
C
D
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比较Zn 与Cu 的金属性强弱
除去Cl2中的HCl 并干燥
制取乙酸乙酯(必要时可加沸
石)
实验室制取氯气
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.该装置中,若Zn 比Cu 活泼,则总反应为Zn 与硫酸铜的反应,此时Zn 为负极,Cu 为正极;
若Cu 比Zn 活泼,则总反应为Cu 与硫酸锌的反应,此时Cu 为负极,Zn 为正极,所以可以比较Zn 与Cu
的金属性强弱,A 正确;
B.稀硫酸中含有大量氢离子,可以抑制氯气的溶解,而稀硫酸中的水可以吸收HCl,洗气后再用浓硫酸
干燥,B 正确;
C.乙酸、乙醇和浓硫酸混合加热可以制取乙酸乙酯,饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度,同时
吸收乙酸和乙醇,便于分液分离得到乙酸乙酯,沸石可以防止暴沸,C 正确;
D.制取氯气应用浓盐酸和二氧化锰共热,稀盐酸不与二氧化锰反应,D 错误;
综上所述答案为D。
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