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2019-2020學年高中化學下學期第15周《富集在海水中的元素-鹵素》教學設計 課題 元富集在海水中的元素-鹵素 總課時 　 班級（類型） 　 學習 目標 　 　1.了解氯元素單質及其重要化合物的制備方法。掌握其主要性質及應用。2.了解氯元素單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。3.鹵族元素的性質遞變規(guī)律及與化工生產相結合的資源綜合利用。 重、難點 學習環(huán)節(jié)和內容 學生活動 教師反思 1.氯氣的物理性質 顏色 狀態(tài) 氣味 密度 毒性 溶解性 黃綠色 氣體 刺激性 比空氣大 有毒 1體積水溶解約2體積Cl2 2.從氯的原子結構認識氯氣的化學性質——氧化性 (1)與金屬反應：與變價金屬反應生成高價金屬氯化物。 ①與鐵反應：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②與銅反應：Cu＋Cl2CuCl2。 (2)與非金屬反應 與H2反應：H2＋Cl22HCl。 現象— (3)與還原性無機化合物反應： ①與碘化鉀溶液反應：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 ②與SO2水溶液反應：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。 ③與FeCl2溶液反應：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。 3.從化合價的角度認識Cl2的化學性質——歧化反應 氯氣與水或堿反應，氯的化合價既有升高又有降低，因而氯氣既表現氧化性又表現還原性。 (1)與水反應 氯氣與水反應的化學方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO。 (2)與堿反應(完成下列反應的化學方程式) ①與燒堿反應：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.從平衡的角度理解氯水的成分和性質 (1)氯水中存在三個平衡關系： ①Cl2＋H2OHCl＋HClO ②HClOH＋＋ClO－ ③H2OH＋＋OH－ (2)根據可逆反應的特點，即可得出氯水中存在的各種微粒。 ①三種分子H2O、Cl2、HClO； ②四種離子H＋、Cl－、ClO－和OH－。 (3)氯水性質的多重性 新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質，在不同的化學反應中，氯水中參與反應的微粒不同。 5.次氯酸和次氯酸鹽的性質 (1)次氯酸 次氯酸見光分解的化學方程式： 2HClO2HCl＋O2↑。 (2)Ca(ClO)2的主要化學性質 ①Ca(ClO)2的穩(wěn)定性比HClO強。 ②水解顯堿性，其水解離子方程式：ClO－＋H2OHClO＋OH－。 ③與酸反應生成HClO，作為漂白劑或消毒劑的原理可用化學方程式表示為Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。 深度思考 1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)過量的鐵粉在少量氯氣中加熱，充分反應后產物為FeCl2() (2)氯氣溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以導電，所以氯氣是電解質() (3)新制氯水必須用棕色瓶密封保存，光照氯水有氣泡逸出，該氣體是氯氣() (4)新制取的漂白粉是混合物(√) (5)氯氣可以使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，但是實際起漂白作用的物質是次氯酸，而不是氯氣(√) (6)Cl2具有很強的氧化性，在化學反應中只能作氧化劑() 2.久置的氯水和新制氯水在性質上有哪些不同？ 答案　久置的氯水最終變?yōu)橄←}酸，表現為酸性。新制氯水中含有氯氣、鹽酸和次氯酸，除具有酸性外，還呈淺黃綠色，有刺激性氣味，具有強氧化性。 3.在空氣中長時間放置的漂白粉，最終得到的主要固體物質是什么？用方程式表示漂白粉在空氣中久置變質的過程。 答案　最終得到的物質是CaCO3和CaCl2；Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl＋O2↑。 題組一　氯氣和氯水的性質 1.向盛有Cl2的三個集氣瓶甲、乙、丙中各注入下列液體中的一種，經過振蕩，現象如圖所示，則甲、乙、丙中注入的液體分別是(　　) ①AgNO3溶液?、贜aOH溶液?、鬯? A.①②③ B.②①③ C.③②① D.①③② 答案　B 解析　甲中氣體和溶液都無色，說明不存在Cl2，注入的液體是NaOH溶液；乙中氣體無色且溶液中出現白色渾濁，說明不存在Cl2且溶液中生成了白色沉淀，注入的液體是AgNO3溶液；丙中氣體和溶液都呈淺黃綠色，說明存在Cl2分子，注入的液體是水。 2.氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應中表現出不同的性質。下列結論正確的是(　　) A.加入有色布條，片刻后有色布條褪色，說明有Cl2存在 B.溶液呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2存在 C.先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說明有Cl－存在 D.加入NaOH溶液，氯水的淺黃綠色消失，說明有HClO存在 答案　B 解析　A項，氯水能使有色布條褪色是因為氯水中含有的HClO具有強氧化性；C項，由于加入鹽酸酸化的過程中引入了Cl－，所以根據生成白色沉淀無法說明氯水中是否存在Cl－；D項，因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應，所以加入NaOH溶液時氯水顏色消失不能說明其中有HClO存在。 題組二　從平衡移動的角度分析氯水中的變化 3.在新制飽和氯水中，若只改變某一條件，下列敘述正確的是(　　) A.再通入少量氯氣，減小 B.通入少量SO2，溶液漂白性增強 C.加入少量的碳酸鈉粉末，pH增大，溶液漂白性增強 D.光照過程中，有氣泡冒出，溶液的導電性減弱 答案　C 解析　飽和氯水不能再溶解氯氣，各成分的濃度不變，A項錯；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的濃度減小，漂白性減弱，B項錯；加入少量的碳酸鈉粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移動，HClO的濃度增大，C項正確；光照過程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的離子濃度增大，導電性增強，D項錯誤。 4.氯氣對水殺菌消毒體系中起殺菌作用的主要是HClO。25 ℃時氯氣－氯水體系中存在以下平衡關系： (1)Cl2(g)Cl2(aq)　K1＝10－1.2 (2)Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－　K2＝10－3.4 25 ℃時，將Cl2緩慢通入水中至飽和，然后向所得飽和氯水中滴加0.1 molL－1的NaOH溶液，溶液pH變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A.用氯氣對水殺菌消毒，夏季要比冬季好 B.Cl2(g)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－　K＝10－4.6 C.圖中①→②的變化，兩個平衡均向右移動，Cl2(aq)的濃度減小，HClO濃度增大 D.圖中點③所示溶液中飽和氯水恰好與NaOH反應，溶質只有NaCl和NaClO 答案　B 解析　A項，次氯酸不穩(wěn)定，所以冬季比夏季好，A錯誤；B項，(1)Cl2(g)Cl2(aq)　K1＝10－1.2，(2)Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－　K2＝10－3.4，所以Cl2(g)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－，K＝K1K2＝10－4.6，B正確；C項，圖中①→②的過程中表示隨氯氣的通入溶液逐漸變?yōu)轱柡吐人?，氯氣和HClO的濃度都變大，C項錯誤；D項，NaClO水解呈堿性，③時溶液呈中性，必須有未中和的酸，因而NaOH未完全中和氯水。 氯水中平衡移動的應用 向氯水中加入的物質 濃度變化 平衡移動 的方向 應用 可溶性氯化物 c(Cl－)增大 左移 ①用飽和食鹽水除Cl2中的HCl ②用排飽和食鹽水法收集Cl2 鹽酸 c(H＋)和c(Cl－)增大 左移 次氯酸鹽與濃鹽酸反應制Cl2 NaOH c(H＋)減小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl2 Ca(OH)2 c(H＋)減小 右移 制漂白粉 CaCO3 c(H＋)減小 右移 制高濃度的HClO溶液 光照 c(HClO)減小 右移 氯水避光保存或現用現配 題組三　次氯酸鹽和其他含氯消毒劑 5.某消毒液的主要成分為NaClO，還含有一定量的NaOH。下列用來解釋事實的方程式中，不合理的是(已知：飽和NaClO溶液的pH約為11)(　　) A.該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O B.該消毒液的pH約為12：ClO－＋H2OHClO＋OH－ C.該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用，產生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O D.該消毒液加白醋生成HClO，可增強漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－ 答案　B 解析　A項，NaClO的制備為Cl2與NaOH溶液反應：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O，正確；B項，NaClO飽和溶液的pH為11，該消毒液中溶液的pH為12，是由于消毒液中還含有少量的NaOH，故pH增大是由于NaOH電離所致，錯誤；C項，該消毒液與潔廁靈混用會發(fā)生氧化還原反應：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O，正確；D項，因為醋酸的酸性比次氯酸的酸性強，CH3COOH＋ClO－===CH3COO－＋HClO，HClO濃度增大，漂白性增強，正確。 6.氯胺是一種長效緩釋有機氯消毒劑，有強氧化性，其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4倍～5倍，下列有關氯胺(NH2Cl)的說法一定不正確的是(　　) A.氯胺的水解產物為NH2OH(羥氨)和HCl B.氯胺的電子式為 C.氯胺中氯的化合價為＋1 D.氯胺的消毒原理與漂白粉相似 答案　A 解析　NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，反應生成的HClO能殺菌消毒。該水解反應是一個可逆反應，HClO殺菌后濃度減小，平衡向右移動，氯胺轉化成HClO；相反，當HClO濃度較高時，平衡向左移動，轉化為氯胺，相當于暫時“貯存”，避免其分解損失，這樣就延長了消毒時間。 7.二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體，常用于飲用水消毒。下列有關ClO2制備與殺菌的說法不合理的是(　　) A.NaClO2在酸性條件下歧化生成ClO2和NaCl，則n(氧化劑)∶n(還原劑)＝1∶4 B.ClO2在強堿性環(huán)境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O C.可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3 D.等物質的量的ClO2殺菌效果比Cl2強 答案　C 解析　A項，酸性條件下ClO發(fā)生歧化反應，生成Cl－和ClO2，可寫出方程式：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，顯然氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶4，正確；B項，方程式符合歧化反應化合價的變化，正確；C項，ClO2易溶于水，顯然不能用飽和食鹽水除雜，錯誤；D項，等物質的量的ClO2作氧化劑時得電子數比Cl2得電子數多，正確。 含氯消毒劑的共同特點是利用本身的強氧化性，或與水反應產生HClO，殺滅具有生命活性的微生物。解答這類題目，一般要從氧化性，得電子數目以及平衡移動等角度分析思考。 考點二　氯氣的實驗室制法 氯氣是一種性質活潑的氣體，以氯氣的實驗室制備、性質實驗為素材的實驗題目在高考實驗類試題中占有很重要的位置，復習中應高度重視。 →用強氧化劑(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸 ↓ MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O →固體＋液體氣體 ↓ →用飽和食鹽水除去HCl氣體，再用濃H2SO4除去水蒸氣 ↓ →向上排空氣法或排飽和食鹽水法 ↓ →用強堿溶液(如NaOH溶液)吸收 → 深度思考 1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)MnO2與濃鹽酸反應制Cl2的離子方程式：MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O() (2)除去Cl2中少量HCl氣體，可用飽和食鹽水，也可用飽和碳酸氫鈉溶液() (3)檢驗氯氣可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙(√) (4)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度(√) (5)實驗室快速制取氯氣可以采用高錳酸鉀與濃鹽酸的反應(√) (6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時，為防止倒吸，導氣管不能伸到液面以下() 2.含0.4 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2共熱，能否得到0.1 mol Cl2？為什么？ 答案　不能。 原因：(1)隨反應進行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，不能再被MnO2氧化；(2)由于鹽酸具有揮發(fā)性，反應過程中HCl揮發(fā)。 3.下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應制取適量氯氣的簡易裝置。 思考裝置B、C、D的作用分別是： B________________________________________________________________________； C________________________________________________________________________； D________________________________________________________________________。 答案　向上排空氣收集氯氣　安全瓶作用，防止D中的液體倒吸入B中　吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境 題組一　氯氣制備與性質實驗 1.實驗室用MnO2和濃鹽酸制Cl2時，有如下操作：①連好裝置，檢查氣密性；②緩緩加熱；③加入MnO2粉末；④從裝有濃鹽酸的分液漏斗中加入濃鹽酸；⑤將多余氯氣用NaOH溶液吸收；⑥用向上排氣收集氯氣。順序正確的是(　　) A.①②③④⑥⑤ B.③④②①⑥⑤ C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤ 答案　D 解析　制取氯氣的正確操作步驟：先連接裝置、檢查氣密性，然后裝入藥品：先向燒瓶中裝入二氧化錳，再向分液漏斗中裝入濃鹽酸，下一步進行加熱制取、吸收氯氣，由于氯氣有毒，最后需要進行尾氣吸收，故正確的排序為①③④②⑥⑤。 2.某同學用下列裝置制備并檢驗Cl2的性質。 下列說法正確的是(　　) A.Ⅰ圖中：如果MnO2過量，濃鹽酸就可全部被消耗 B.Ⅱ圖中：量筒中發(fā)生了加成反應 C.Ⅲ圖中：發(fā)生的反應不是燃燒反應 D.Ⅳ圖中：濕潤的有色布條能褪色，將硫酸溶液滴入燒杯中，至溶液顯酸性，結果有Cl2生成 答案　D 解析　A項，稀鹽酸與MnO2不反應；B項，發(fā)生的為取代反應；C項，Cu在Cl2中發(fā)生了燃燒反應；D項，Cl－、ClO－在酸性條件下可生成Cl2。 實驗室用MnO2和濃鹽酸制取Cl2時應注意以下四點 (1)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HCl的揮發(fā)。 (2)因Cl－濃度越小，其還原性越弱，所以必須用濃鹽酸加熱才可反應，稀鹽酸不反應。 (3)實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的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，因為溶液中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。 題組二　氯化物的制取 3.二氯化二硫(S2Cl2)在工業(yè)上用于橡膠的硫化。為在實驗室合成S2Cl2，某化學研究性學習小組查閱了有關資料，得到信息：①將干燥的氯氣在110～140 ℃與硫反應，即可得S2Cl2粗品。②有關物質的部分性質如下表： 物質 熔點/℃ 沸點/℃ 化學性質 S 112.8 444.6 略 S2Cl2 －77 137 遇水生成HCl、SO2、S；300 ℃以上完全分解：S2Cl2＋Cl22SCl2 設計實驗裝置圖如下： (1)上圖中氣體發(fā)生和尾氣處理裝置不夠完善，請你提出改進意見________________ ________________________________________________________________________， 利用改進后的正確裝置進行實驗，請回答下列問題： (2)B中反應的離子方程式__________________________________________________； E中反應的化學方程式____________________________________________________。 (3)C、D中的試劑分別是____________、____________________________________。 (4)儀器A、B的名稱是________、________，F的作用是______________。 (5)如果在加熱E時溫度過高，對實驗結果的影響是____________，在F中可能出現的現象是________________________________________________________________________。 (6)S2Cl2粗品中可能混有的雜質是________、________(填兩種)，為了提高S2Cl2的純度，關鍵的操作是控制好溫度和__________________________________________________。 (7)裝置H中盛有NaOH溶液，其作用是_____________________________________， 發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________________________。 答案　(1)用導管將A的上口和B相連(或將A換成恒壓滴液漏斗)，在G和H之間增加干燥裝置　(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　2S＋Cl2S2Cl2　(3)飽和食鹽水　濃硫酸　(4)分液漏斗　蒸餾燒瓶　導氣、冷凝　(5)產率降低(或S2Cl2分解)　有固體產生(或其他正確描述)　(6)SCl2　S(答案合理即可)控制濃鹽酸的滴速不要過快　(7)吸收多余的氯氣，保護環(huán)境　Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O 解析　(1)Cl2的發(fā)生裝置必須考慮濃鹽酸的順利流下，尾氣的處理必須考慮S2Cl2的水解。(2)B中發(fā)生的是Cl2的制備反應；E中發(fā)生的是Cl2與S生成S2Cl2的反應：2S＋Cl2S2Cl2。(3)生成的Cl2需除雜和干燥，所用試劑為飽和食鹽水與濃硫酸。(4)從E中出來的S2Cl2氣體被冷凝，并導入G中。(5)S2Cl2在300 ℃以上完全分解，所以溫度過高使產量降低，并導致分解產生的硫凝華，積存于F中。(6)根據信息，溫度控制不當，則會生成SCl2，還有未反應的氯氣以及蒸發(fā)出的硫。(7)由于Cl2有毒且它是酸性氣體，尾氣需要用堿液吸收。 許多金屬氯化物如FeCl3、AlCl3，非金屬氯化物，如PCl3、SiCl4、S2Cl2都易水解。涉及此類物質的制備問題，除了要重視Cl2制備、凈化、尾氣處理，還要考慮產品的純度，防水解等措施。 考點三　鹵素的性質及X－的檢驗 1.溴、碘單質物理性質比較 性質 Br2 I2 顏色 深紅棕色 紫黑色 狀態(tài) 液體 固體 溶解性 水中 溶解度不大 溶解度不大 有機溶劑中 易溶 易溶 特性 易揮發(fā)、有毒 ①易升華 ②使淀粉溶液變藍 2.氯、溴、碘單質化學性質比較 (1)與堿溶液反應，如與NaOH溶液反應的化學方程式為2NaOH＋X2NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。 (2)氧化性 ①都能與金屬反應生成金屬鹵化物，如與鈉反應的化學方程式為2Na＋X2===2NaX(X＝Cl、Br、I)。 ②氯、溴、碘單質的氧化性強弱是Cl2>Br2>I2，陰離子的還原性：Cl－＜Br－＜I－。 Cl2能從Br－的溶液中置換出Br2，其離子方程式：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；同理，Br2能置換出I2，其離子方程式：Br2＋2I－===2Br－＋I2。 ③與一些還原性離子反應，如Br2與SO、Fe2＋反應的離子方程式分別為SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。 3.鹵素離子的檢驗方法 (1)AgNO3溶液——沉淀法 未知液生成 (2)置換——萃取法 未知液　 有機層呈 (3)氧化——淀粉法檢驗I－ 未知液　藍色溶液，表明有I－ 深度思考 1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)海水提溴的過程中不發(fā)生氧化還原反應() (2)可以用淀粉溶液檢驗加碘食鹽中的KIO3() (3)用CCl4萃取碘水中的碘，先振蕩，后靜置，液體分層，下層呈無色() (4)碘易升華，可用加熱升華法除去NH4Cl中混有的I2() (5)實驗室保存少量液溴時常加少量水液封，并用玻璃塞密封，不能用橡膠塞(√) (6)類比Fe與Cl2反應，可知Fe與I2反應產物為FeI3() (7)I－可使淀粉溶液變藍() 2.溴水是中學化學中常用的試劑，請思考總結中學化學實驗中有哪些使溴水褪色的情況？ 答案　(1)因萃取而褪色：苯、CCl4與溴水混合后，水層幾乎為無色。 (2)因堿性條件下發(fā)生歧化反應而褪色：如溴水與強堿反應，即Br2＋2NaOH===NaBr＋NaBrO＋H2O。 (3)因被還原而褪色：如H2S、SO2、SO、Fe2＋、I－等能將Br2還原為Br－而使溴水褪色。 (4)因生成沉淀而褪色：如溴水中加入AgNO3溶液，生成AgBr沉淀而使溴水褪色。 (5)因發(fā)生加成反應而褪色：含、—C≡C—的有機物與Br2發(fā)生加成反應，而使溴水褪色。 (6)因發(fā)生取代反應而褪色：如使溴水褪色。 題組一　鹵素的性質 1.已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應放出氯氣，現按下圖進行鹵素的性質實驗。玻璃管內裝有分別滴有不同溶液的白色棉球，反應一段時間后，對圖中指定部分顏色描述正確的是(　　) 選項 ① ② ③ ④ A 黃綠色 橙色 藍色 白色 B 無色 橙色 紫色 白色 C 黃綠色 橙色 藍色 無色 D 黃綠色 無色 紫色 白色 答案　A 解析　由①處產生的Cl2通過②時發(fā)生反應Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，通過③時發(fā)生反應Cl2＋2KI===2KCl＋I2，通過④時發(fā)生反應Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2為黃綠色，Br2為橙色，I2遇淀粉變藍，Cl2遇堿生成NaCl、NaClO可知應選A。 2.(xx臨沂二模)某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三種溶質，其物質的量均為1 mol，向混合溶液中通入一定量的氯氣。下列說法正確的是(　　) A.將溶液蒸干最多可以得到4 mol NaCl B.將溶液蒸干并灼燒，得到的固體可能是NaCl、NaBr、Na2SO4 C.向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液變藍，則氯氣一定過量 D.若通入氯氣的體積為22.4 L(標準狀況)，反應的離子方程式為2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ 答案　B 解析　氯氣與硫酸鈉不反應，因此將溶液蒸干最多可以得到2 mol NaCl，A錯誤；若氯氣與部分溴化鈉反應，則將溶液蒸干并灼燒，得到的固體可能是NaCl、NaBr、Na2SO4，B正確；向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液變藍，說明有碘生成，氯氣可能只與部分的NaI反應，C錯誤；D項，正確的離子方程式為2I－＋Cl2===I2＋2Cl－、2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，錯誤。 題組二　鹵素單質及離子的鑒別 3.下列敘述中正確的是(　　) A.能使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變成藍色的物質一定是Cl2 B.用硝酸酸化的硝酸銀溶液能一次鑒別NaCl、NaBr、KI三種失去標簽的溶液 C.某溶液加入CCl4，CCl4層顯紫色，證明原溶液中存在I－ D.某淺黃色的溴水，加入CCl4振蕩靜置后，上層顯橙紅色 答案　B 解析　還有很多氧化劑(如HNO3、O3等)能將I－氧化為I2，A錯；碘單質的CCl4溶液顯紫色，C項錯；CCl4的密度比水大，應下層顯橙紅色，D項錯。 4.鑒別NaCl、NaBr、NaI可以選用的試劑是(　　) ①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4?、垆逅⒈健、芟∠跛?、AgNO3溶液?、萋人?、苯?、轋eCl3溶液、CCl4 A.①②④ B.②③⑥ C.②④⑤ D.④⑤⑥ 答案　C 解析　①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均變藍色；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下層分別為橙紅色和紫紅色，加入NaCl中不發(fā)生反應，可以鑒別；③溴水與NaCl、NaBr不反應，與NaI反應生成I2用苯萃取后，前兩種上層均為橙紅色，無法鑒別；④NaCl、NaBr、NaI與AgNO3溶液反應分別生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀顏色依次為白色、淡黃色、黃色；⑤與②的原理相似，只是有色層在上層；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鑒別。 5.下列敘述中正確的是(　　) A.液溴易揮發(fā)，在存放液溴的試劑瓶中應加水封 B.能使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變成藍色的物質一定是Cl2 C.某溶液加入CCl4，CCl4層顯橙色，證明原溶液中存在Br－ D.某溶液加入BaCl2溶液，產生不溶于稀硝酸的白色沉淀，該溶液一定含有Ag＋ 答案　A 解析　液溴易揮發(fā)，所以在存放液溴的試劑瓶中應加水封，故A項正確；能把碘化鉀氧化成碘單質的物質，都能使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變藍，故B項不正確；溴單質溶解在四氯化碳中顯橙色，故加入四氯化碳，四氯化碳層顯橙色證明原溶液中存在溴單質，故C項不正確；加入氯化鋇溶液產生不溶于稀硝酸的白色沉淀，沉淀可能是氯化銀或硫酸鋇，原溶液中可能存在Ag＋、SO或SO，故D項不正確。 鹵素單質性質的特殊性 (1)Br2在常溫下呈液態(tài)，是唯一的液態(tài)非金屬單質。液態(tài)Br2有劇毒，易揮發(fā)，故保存Br2時在試劑瓶中Br2液面上需用水封，磨口的玻璃塞用蠟封。 (2)I2遇淀粉顯藍色，這是碘單質的特殊性質，該性質可用于檢驗Cl2。Cl2可使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍，其實質是Cl2＋2I－===2Cl－＋I2。此外碘單質易升華，是常溫下固體單質中唯一的雙原子分子。 (3)Br2和I2都可被某些有機溶劑(如四氯化碳、苯)萃取。 (4)氟元素無正價，F2與H2O發(fā)生置換反應生成O2：2F2＋2H2O===4HF＋O2。 (5)F2不能從NaX溶液中置換出X2(X代表Cl、Br、I)。 題組三　鹵素單質氧化性強弱的實驗探究方法 6.為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，某小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗)。 實驗過程： Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。 Ⅱ.當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾。 Ⅲ.當B中溶液由黃色變?yōu)榧t棕色時，關閉活塞a。 Ⅳ.…… (1)A中產生黃綠色氣體，其電子式是________________________________________。 (2)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現象是____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)B中溶液發(fā)生反應的離子方程式是________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)為驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ的操作和現象是__________________________ ________________________________________________________________________。 (5)過程Ⅲ實驗的目的是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下_____________，得電子能力逐漸減弱。 答案　(1) (2)濕潤的淀粉-KI試紙變藍 (3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (4)打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關閉活塞b，取下D振蕩，靜置后CCl4層變?yōu)樽霞t色 (5)確認C的黃色溶液中無Cl2，排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾 (6)原子半徑逐漸增大 解析　A中滴加濃鹽酸后，發(fā)生反應：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黃綠色氣體Cl2，在A、B、C中分別發(fā)生反應：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液變?yōu)辄S色，打開活塞b，C中生成的Br2在D中發(fā)生反應：Br2＋2KI===2KBr＋I2。過程Ⅲ實驗，當B中黃色溶液繼續(xù)通入過量Cl2時，溶液變?yōu)榧t棕色，以此為對照，說明C中黃色溶液無Cl2，從而排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾。 1.氯的提取——氯堿工業(yè) 海水―→粗鹽飽和食鹽水 化學方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 2.海水提取溴 (1)流程 通熱空氣和↓水蒸氣吹出 (2)發(fā)生反應的化學方程式 ①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl； ②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4； ③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。 3.海帶中提取碘 (1)流程 H2O Cl2 ↓ ↓ 海帶―→―→―→―→ (2)發(fā)生反應的離子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。 專題訓練 1.(xx長春模擬)從海帶中提取碘單質，成熟的工藝流程如下。下列關于海水制碘的說法，不正確的是(　　) 干海帶海帶灰懸濁液濾液碘水I2的CCl4溶液I2 A.實驗室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌 B.含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘元素發(fā)生氧化反應 C.在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍色 D.碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取” 答案　A 解析　灼燒固體時應在坩堝中，A項不正確；H2O2能將I－氧化為I2，B項正確。 2.(xx成都調研)從淡化海水中提取溴的流程如下： 下列有關說法不正確的是(　　) A.X試劑可用Na2SO3飽和溶液 B.步驟Ⅲ的離子反應：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 C.工業(yè)上每獲得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 L D.步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾 答案　C 解析　Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr，A正確；步驟Ⅲ利用氯的非金屬性比溴強，可以利用置換反應制取Br2，B正確；反應Ⅰ和反應Ⅲ均使用到Cl2，故制取1 mol Br2消耗2 mol氯氣，但未標明氯氣所處的溫度和壓強，C錯誤；從濃溴水中提取溴，可利用有機溶劑(如苯)萃取溴，然后分液得到溴的有機溶液，再經蒸餾可得純凈的溴，D正確。 3.海洋約占地球表面積的71%，對其進行開發(fā)利用的部分流程如下圖所示。下列說法不正確的是(　　) A.可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO B.從苦鹵中提取Br2反應的離子方程式為2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 C.試劑1可以選用石灰乳 D.工業(yè)上電解熔融Mg(OH)2冶煉金屬鎂 答案　D 解析　可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO，鋇離子和硫酸根離子生成硫酸鋇沉淀，A正確；工業(yè)上電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂，D錯誤。 4.根據下圖海水綜合利用的工藝流程圖，判斷下列說法正確的是(　　) 已知：MgCl26H2O受熱生成Mg(OH)Cl和HCl氣體等。 A.過程①的提純是物理過程，過程②通過氧化還原反應可產生2種單質 B.在過程③中將MgCl26H2O灼燒即可制得無水MgCl2 C.過程⑤反應后溶液呈強酸性，生產中需解決其對設備的腐蝕問題 D.在過程④、⑥反應中每氧化0.2 mol Br－需要消耗2.24 L Cl2 答案　C 解析　過程①中除去Mg2＋、CO和SO需要用化學方法，A錯誤；根據已知信息可知B錯誤；過程⑤發(fā)生的反應為SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，溶液呈強酸性，C正確；每氧化0.2 mol Br－需消耗0.1 mol Cl2，但不一定是2.24 L，只有在標準狀況下才是2.24 L，D錯誤；選C。 由于海水中鈉、鎂、溴、碘都以化合態(tài)形式存在且含量較低，所以需要先富集再提取，提取過程要通過氧化還原反應將元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)。因此題目中常涉及： (1)物質的分離提純操作，如結晶、過濾、萃取和分液等； (2)氧化還原反應、電解原理等理論。 1.(xx上海，9)向新制氯水中加入少量下列物質，能增強溶液漂白能力的是(　　) A.碳酸鈣粉末 B.稀硫酸 C.氯化鈣溶液 D.二氧化硫水溶液 答案　A 解析　在氯水中存在反應：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若反應使溶液中c(HClO)增大，則溶液的漂白性會增強。A項，由于酸性HCl>H2CO3>HClO，所以向溶液中加入碳酸鈣粉末，會發(fā)生反應：2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑，使化學平衡正向移動，導致c(HClO)增大，則溶液的漂白性會增強，正確；B項，若加入稀硫酸，使溶液中c(H＋)增大，使化學平衡逆向移動，則溶液的漂白性減弱，錯誤；C項，加入氯化鈣溶液，不能發(fā)生反應，溶液的水對氯水起稀釋作用，使溶液的漂白性減弱，錯誤；D項，加入二氧化硫的水溶液，氯水被二氧化硫還原，使化學平衡逆向移動，則溶液的漂白性減弱，錯誤。 2.下列說法正確的是(　　) A.漂白粉在空氣中久置變質是因為漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應生成CaCO3 (xx新課標全國卷Ⅰ，8B) B.向含I－的無色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，若溶液變成藍色，則氧化性：Cl2＞I2(xx廣東理綜，22C) C.為測定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上，與標準比色卡對照即可 (xx浙江理綜，8A) D.氯氣溶于水的離子方程式：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(xx江蘇，9A) 答案　B 解析　Ca(ClO)2與空氣中的CO2和水蒸氣反應生成CaCO3和HClO，HClO見光分解，導致漂白粉變質，而CaCl2與CO2不反應，A項錯誤；向含I－的無色溶液中滴加少量新制氯水，發(fā)生反應 ：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，淀粉遇碘變藍，說明氧化性Cl2＞I2，B項正確；氯水具有漂白性，會將pH試紙漂白，故無法測定其pH，C項錯誤；Cl2溶于水為可逆反應，且生成的HClO為弱電解質，HClO應保留分子式，D項錯誤。 3.下列有關敘述正確的是(　　) A.將Cl2與HCl混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2 (xx全國卷Ⅰ，10D) B.因漂白粉在空氣中不穩(wěn)定，故可用于漂白紙張 (xx江蘇，4C) C.將少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振蕩，靜置，可觀察下層液體呈紫色，證明Br2的氧化性強于I2 (xx四川理綜，4C) D.碘是人體必需微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物 (xx新課標全國卷Ⅰ，7C) 答案　C 解析　A項，除去HCl后還會有水蒸氣，錯誤；B項，漂白紙張是用的漂白粉的強氧化性，錯誤；C項，溴水中的溴單質能置換I－，生成I2，根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，正確；D項，高碘酸有毒，不能食用，另外補碘不能盲目。 4.[xx福建理綜，23(1)(2)(3)]元素周期表中第ⅦA族元素的單質及其化合物的用途廣泛。 (1)與氯元素同族的短周期元素的原子結構示意圖為________。 (2)能作為氯、溴、碘元素非金屬性(原子得電子能力)遞變規(guī)律的判斷依據是____(填序號)。 a.Cl2、Br2、I2的熔點 b.Cl2、Br2、I2的氧化性 c.HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性 d.HCl、HBr、HI的酸性 (3)工業(yè)上，通過如下轉化可制得KClO3晶體： NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶體 ①完成Ⅰ中反應的總化學方程式：NaCl＋H2O===NaClO3＋__________。 ②Ⅱ中轉化的基本反應類型是______________，該反應過程能析出KClO3晶體而無其他晶體析出的原因是_____________________________________________________________。 答案　(1)　(2)bc (3)①NaCl＋H2O===NaClO3＋H2↑ ②復分解反應　室溫下，氯酸鉀在水中的溶解度明顯小于其他晶體 解析　(1)根據題意可知，與Cl同族的短周期元素為F，其原子序數為9，最外層電子數為7，電子層數為2，故其原子結構示意圖為。 (2)比較元素的非金屬性強弱可以通過比較元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性或者最高價氧化物對應水化物的酸性，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定、最高價氧化物對應水化物的酸性越強，元素的非金屬性越強，也可以通過單質之間的置換反應比較，故只有b、c正確。 (3)①NaCl中Cl元素的化合價由－1價升高到NaClO3中的＋5價，故必定有一種元素的化合價要降低，經分析只能是H元素由＋1價降到0價，因此結合原子守恒和電子守恒可寫出化學方程式：NaCl＋3H2O===NaClO3＋3H2↑。 ②由NaClO3和KCl反應生成KClO3和NaCl，元素的化合價都沒有變化，故為復分解反應，其他晶體沒有析出，只析出了KClO3，說明KClO3的溶解度小于其他晶體。