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第14讲 氯、溴、碘及其化合物（讲义）-2022年高考化学一轮复习必做提升讲义（夯基础·再突破）学案
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第14讲 氯、溴、碘及其化合物
一 氯气的有关性质
1．Cl2的物理性质
Cl2在通常情况下，是一种黄绿色具有强烈刺激性气味的有毒气体，可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解约2体积Cl2，密度比空气的大。
强调：
①实验室里闻有毒性气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体飘进鼻孔。
②Cl2泄漏时，应逆风向高处跑。
2．Cl2的化学性质
(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。
①与钠反应：2Na＋Cl22NaCl(有白烟生成)。
②与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3(生成棕红色烟，溶于水得黄色溶液)。
③与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2(生成棕黄色烟，溶于水呈蓝色)。
(2)与非金属反应
②与P反应：2P＋3Cl22PCl3，PCl3＋Cl2PCl5。
(3)与水反应
溶于水中的部分氯气与水反应，
离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
(4)与碱反应
①Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
②Cl2与石灰乳反应的化学方程式：
2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(5)与还原性无机化合物反应
①与碘化钾溶液反应：2KI＋Cl2===2KCl＋I2。
②与SO2水溶液反应：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl。
③与FeCl2溶液反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。
(6)与有机化合物反应
①光照条件下与CH4反应：
CH4＋Cl2CH3Cl(主要)。
②一定条件下与CH2===CH2反应：
CH2===CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl。
强调：
①Cl2与变价金属反应，均生成高价态的金属氯化物。
②1 mol Cl2与水反应时(可逆反应)，转移电子数小于NA；而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时，转移电子数为NA。
3．氯气的用途
(1)制漂白液、漂白粉、漂粉精。
(2)工业制盐酸。
(3)合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、药品等。
课堂检测01
1.下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A．CuCl2 B．FeCl2
C．FeCl3 D．AlCl3
答案：D
【解析】Cu与Cl2发生反应产生CuCl2，Cu与盐酸不能发生反应，A不符合题意；Fe与Cl2发生反应产生FeCl3，不产生FeCl2，B不符合题意；Fe和盐酸发生反应产生FeCl2，不产生FeCl3，C不符合题意；Al与Cl2发生反应产生AlCl3，Al是比较活泼的金属，可以与HCl发生置换反应产生AlCl3，D符合题意。
2．通过下列装置对Cl2的相关性质进行探究。
回答下列问题：
(1)装置A、B通入Cl2后，观察到的现象是________________________________________，
根据现象可得出的结论是_________________________________________________。
(2)装置B中发生反应的离子方程式是______________________________________。
(3)装置F的作用是___________________________________________________________。
(4)实验开始后，装置C中发生的现象是_____________________________________。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是___________________________________________。
(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是____________________________；
体现了Cl2____________性。
答案：(1)干燥的红色(或A中)布条不褪色，湿润的红色(或B中)布条褪色 Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性
(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
(3)吸收氯气，防止污染环境
(4)紫色石蕊溶液先变为红色，然后褪色
(5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(6)H2O＋SO＋Cl2===2H＋＋SO＋2Cl－ 强氧化
二 次氯酸及其盐、二氧化氯(ClO2)
1．次氯酸(HClO)
(1)不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑。
(2)强氧化性
①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。
②杀菌、消毒。
(3)弱酸性
向NaClO溶液中通入少量CO2，离子方程式为
ClO－＋CO2＋H2O===HCO＋HClO。
强调：
向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过量)，均生成HCO和HClO。
原因是酸性：H2CO3>HClO>HCO。
2．次氯酸盐
(1)漂白液
(2)漂白粉
强调：
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。
3．二氧化氯(ClO2)
ClO2为一种饮用水消毒剂，其原理是因为ClO2为强氧化剂。ClO2易溶于水难溶于有机溶剂。可以用NaClO2与Cl2反应制备。
课堂检测02
1.某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是( )
A．紧急组织群众沿逆风方向疏散
B．消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液
C．处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援
D．处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移
答案：C
【解析】稀氨水挥发出的NH3具有强烈的刺激性气味；氯气的密度比空气的密度大，应往高处转移。
2．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如下图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
淀粉-KI溶液变成蓝色
Cl2具有氧化性
答案：D
【解析】Cl2本身没有酸性，溶液褪色，可能是Cl2与水反应生成的HCl和HClO与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液褪色，也可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色，B项错误；Cl2本身不具有漂白性，而是Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性，C项错误。
3.（双选）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．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
答案：BC
【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；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。
4．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，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．加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强
D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱
答案：C
【解析】饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使B项所述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。
5．（双选）二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2的制备与杀菌的说法不合理的是( )
A．NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶4
B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O
C．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D．等物质的量的Cl2杀菌效果比ClO2强
答案：CD
【解析】A项，酸性条件下ClO发生歧化反应，生成Cl－和ClO2，可写出方程式：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4，正确；B项，方程式符合歧化反应化合价的变化，正确；C项，ClO2易溶于水，不能用饱和食盐水除杂，错误；D项，等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多，错误。
三 氯水的成分及性质
特别强调：
1.氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。因此，氯水要现用现配。
2.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与水反应生成了具有强氧化性的HClO。
3.ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。
4.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
粒子
种类
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H＋、
Cl－、ClO－、OH－
H2O、H＋、
Cl－、OH－
5.氯水能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH。
课堂检测03
1．下列关于新制氯水及久置氯水的说法，不正确的是 ( )
A．新制的氯水呈浅黄绿色，而久置的氯水无色
B．新制的氯水漂白作用强，而久置的氯水漂白作用很弱
C．新制的氯水所含成分多，而久置的氯水所含成分少
D．新制的氯水中无氯离子，而久置的氯水中则含氯离子
答案：D
【解析】新制氯水中含有氯气，呈浅黄绿色，而久置氯水溶质为HCl，溶液为无色，A正确；新制氯水含有次氯酸，具有漂白性，HClO不稳定，见光易分解，久置氯水中HClO浓度较小，漂白作用很弱，B正确；氯气与水发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HClO不稳定，见光易分解，促进平衡向正反应方向移动，久置的氯水所含Cl2少，新制氯水含有Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－等粒子，C正确、D错误。
2.氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论正确的是 ( )
A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在
B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在
答案：B
【解析】向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有HClO存在，故A错误。氯气是黄绿色有刺激性气味的气体，氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在，故B正确。盐酸中含有氯离子，向氯水中加入盐酸后再加入硝酸银溶液一定会生成氯化银白色沉淀，但不能说明氯水中含有氯离子，故C错误。向氯水中加入氢氧化钠溶液，Cl2、盐酸和次氯酸均可与NaOH溶液反应，不能证明含有HClO，故D错误。
四 Cl2的实验室制法
1．氯气的性质探究实验流程
A B C D E F G H
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
浓硫酸
验证氯气无漂白作用，而湿润的红布条之所以褪色是因为Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用
B
干燥红布条
无明显变化
C
湿润红布条
红布条褪色
D
FeCl2溶液
溶液由浅绿
色变棕黄色
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性物质反应
E
淀粉KI溶液
溶液变蓝色
F
浓硫酸
G
铁粉
产生棕色烟
H
NaOH溶液
吸收多余的氯气
特别强调：
(1)试剂必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热的温度不宜过高，以减少浓盐酸的挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。
2.实验室制取氯气装置的改进
装置
装置图
说明
制取
装置
①用KMnO4代替MnO2，常温下即可反应，故不需要酒精灯加热，反应原理为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
②图中橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等，便于分液漏斗的液体流下
除杂
装置
①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升)②该装置的作用之一是观察气体的生成速率
干燥
装置
①用固体干燥剂CaCl2或P2O5同样能吸收Cl2中的水蒸气，但不能使用碱石灰作干燥剂，原因是Cl2能与之反应
②若用干燥管代替U形管(见下图)
则要求气体的流向为a管进气，b管出气
尾气
处理
①对于极易溶于水的气体(如NH3、HCl、HBr、HI等)，要设置防倒吸装置
②该防倒吸装置中的倒扣漏斗边缘要刚好浸入到液面下，不能将整个漏斗都浸入到液面内
③防倒吸装置还有：
课堂检测04
1.下列装置不能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙制取单质溴
C．用装置丙蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
D．用装置丁分离苯和KBr溶液
答案：C
【解析】MnCl2属于强酸弱碱盐，加热时MnCl2易发生水解，最终产生氧化锰，得不到MnCl2·4H2O，C项不能达到实验目的。
2.实验室利用如图所示装置制取并收集氯气，有关描述正确的是 ( )
A．发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸
B．饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替
C．若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强
D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满
答案：D
【解析】浓盐酸易挥发，先加热会加速盐酸的挥发，所以应先加入浓盐酸，再用小火加热，故A错误；饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢，如果用饱和碳酸氢钠溶液，则碳酸氢钠溶液既吸收氯化氢又吸收氯气，故B错误；若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的还原性强，故C错误；氯气为黄绿色，可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满，故D正确。
3.Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃；Cl2的沸点为－34.6 ℃；
HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。下列说法中不正确的是( )
A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减小爆炸危险
C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D．装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
答案：C
【解析】制取Cl2O需要干燥纯净的氯气，所以②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸，A项正确；高浓度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减小爆炸危险，B项正确；装置⑤是收集Cl2O，所以温度低于3.8 ℃，此时氯气是气体，逸出的气体主要是空气和剩余的Cl2，C项错误；Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸，D项正确。
五 卤素性质及X－检验
1．卤素单质性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2===2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。
(2)都能与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。
(3)都能与水反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)。
(4)都能与碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。
2．卤素单质的递变性
颜色
熔、沸点
密度
逐渐增大
水溶性
氧化性
还原性
(X－)
阴离子还原性由强到弱顺序是I－>Br－>Cl－；
①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2；
②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式为2I－＋Br2===2Br－＋I2
3．特殊性
氟
①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱
②2F2＋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
①Br2是深红棕色液体，易挥发
②Br2易溶于有机溶剂
③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞
碘
①淀粉遇I2变蓝色
②I2加热时易升华
③I2易溶于有机溶剂
4.卤素离子的检验
(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——淀粉检验I－
未知液蓝色溶液，表明有I－
课堂检测05
1.以下关于氟、氯、溴、碘的性质叙述错误的是( )
①HF、HCl、HBr、HI中酸性最强的是HF
②单质F2、Cl2、Br2、I2中，I2沸点最高
③单质F2、Cl2、Br2、I2中，氧化性最强的是F2
④HF、HCl、HBr、HI还原性最强的是HI
⑤单质F2、Cl2、Br2、I2中，与氢化合最容易的是F2
⑥HF、HCl、HBr、HI沸点最高的是HI
⑦HF、HCl、HBr、HI稳定性逐渐减弱
A．只有① B．②⑤⑦
C．①⑥ D．③④
答案：C
【解析】①随着原子序数的增大，卤族元素的氢化物的酸性逐渐增强，所以酸性最强的是HI，故错误。②随着原子序数的增大，卤素单质的沸点逐渐增大，所以I2沸点最高，故正确。③随着原子序数的增大，卤素单质得电子能力逐渐减弱，所以氧化性最强的是F2，故正确。④随着原子序数的增大，卤素单质得电子能力逐渐减弱，所以相应阴离子失电子能力逐渐增强，故还原性最强的是HI，正确。⑤随着原子序数的增大，卤素单质得电子能力逐渐减弱，所以单质与氢气化合逐渐困难，与氢化合最容易的是F2，故正确。⑥分子晶体的沸点随着相对分子质量的增大而增大，但要注意：如果分子间能形成氢键就会使其沸点增大，HF中能形成分子间氢键，导致其沸点增大，所以沸点最高的是HF，故错误。⑦随着原子序数的增大，卤族元素非金属性逐渐减弱，所以HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，故正确。
2.从某含Br－的废水中提取Br2的过程包括：过滤、氧化、萃取(需选择合适的萃取剂)及蒸馏等步骤。已知：
物质
Br2
CCl4
正十二烷
密度/(g·cm－3)
3.119
1.595
0.753
沸点/℃
58.76
76.8
215～217
下列说法不正确的是( )
A．甲装置中Br－发生的反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
B．甲装置中NaOH溶液每吸收0.1 mol Cl2，转移0.1 mol e－
C．用乙装置进行萃取，含Br2的有机层在下层
D．用丙装置进行蒸馏，先收集到的是Br2
答案：C
【解析】非金属性Cl>Br，则氯气与溴离子可发生氧化还原反应，发生的离子反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，故A正确；氯气与NaOH发生2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，吸收1 mol Cl2转移1 mol电子，则每吸收0.1 mol Cl2，转移0.1 mol e－，故B正确；若正十二烷作萃取剂时，用乙装置进行萃取，溶解Br2的有机层在上层，故C错误；蒸馏时沸点低的先被蒸馏分离出来，则丙装置进行蒸馏时先收集到的是Br2，故D正确。故选C。
3.从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，不正确的是( )
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
答案：A
【解析】灼烧固体时应在坩埚中，A项不正确；H2O2能将I－氧化为I2，B项正确。
4.下列能够检验出KI溶液中是否含有Br－的实验是( )
A.加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－
B.加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去
C.加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－
D.加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取少量无色水层试样，加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br－
答案：D
【解析】A项，在KI溶液中加入足量新制氯水，会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有溴离子；B项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，CCl4萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生；FeCl3将I－氧化为I2，用CCl4萃取后再取上层清液检验Br－，可以防止Br－检验过程中I－的干扰，D项正确。
提升训练
1．下列说法不正确的是( )
A．漂白粉可用于生活用水的消毒
B．石蕊溶液滴入氯水中，溶液变红，随后迅速褪色，不涉及氧化还原反应
C．氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张、织物等
D．清洗碘升华实验所用试管，先用酒精清洗，再用水清洗
答案: B
【解析】B项，红色褪去是HClO表现强氧化性，错误；D项，碘易溶于酒精，可用酒精清洗碘，又由于酒精与水互溶，再用水清洗即可洗净，正确。
2．下列有关说法正确的是( )
A．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
B．向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2>I2
C．为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可
D．启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
答案: B
【解析】因二氧化氯具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，A项错误；向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，发生反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，淀粉遇碘变蓝，说明氧化性：Cl2>I2，B项正确；氯水具有漂白性，pH试纸变色最后会被漂白，所以不能用pH试纸测氯水的pH，C项错误；启普发生器不能加热，适合块状固体与液体在常温下反应，而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热，且二氧化锰是粉末状固体，故不能用启普发生器制备氯气，D项错误。
3.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下：
下列说法错误的是( )
A．反应①阶段，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1
B．若反应①通过原电池来实现，则ClO2是正极产物
C．反应②中的H2O2可用NaClO4代替
D．反应②条件下，ClO2的氧化性大于H2O2
答案: C
【解析】C选项，反应②中H2O2为还原剂，NaClO4无还原性。
4.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氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成
⑤氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂
A．①③④ B．②③⑤
C．②④⑤ D．①③
答案：C
【解析】①还原性F－
A．纯净的氯气是一种黄绿色、有毒的气体，具有漂白性
B．可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质
C．氯气能与铁反应，因此液氯不宜贮存在钢瓶中
D．氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物
答案：B
【解析】氯气不具有漂白性，A项错误；氯水中含有HClO，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，变质后为盐酸，盐酸使蓝色石蕊试纸变红而不褪色，则可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质，B项正确；常温下，铁与氯气不反应，则液氯可贮存在钢瓶中，C项错误；氯水为混合物，而氯气、液氯是同一种物质，只是状态不同，属于纯净物，D项错误。
6．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( )
A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强
B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强
C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为
2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
答案：B
【解析】E处发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强，A、C正确；F处可能发生反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，也可能发生反应Br2＋2I－===2Br－＋I2，F处棉花球变蓝色只能说明有碘单质生成，由于氯气的干扰，所以不能说明Br2的氧化性比I2强，B错误；G为尾气处理装置，装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O，D正确。
7.鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是 ( )
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl4、淀粉溶液
A．①②④ B．②③⑥
C．②④⑤ D．④⑤⑥
答案：C
【解析】①无法鉴别三溶液，③无法鉴别NaCl和NaBr溶液，⑥无法鉴别三溶液。
8.实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2，下列有关说法不正确的是( )
A．KMnO4的氧化性比MnO2的强
B．制备Cl2的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂
C．用排气法收集Cl2时，不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满
D．用足量MnO2与含有4 mol HCl的浓盐酸在加热条件下反应，得到Cl2的物质的量小于1 mol
答案：B
【解析】比较反应的条件即可证明KMnO4的氧化性强于MnO2，A项正确；Cl2有毒，需要用碱溶液吸收尾气，B项错误；当整个集气瓶充满黄绿色气体时表明已收集满，C项正确；浓盐酸变稀后不再与MnO2反应，生成Cl2的物质的量小于1 mol，D项正确。
9.某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置(数量可满足需要，不含制气装置)如下。下列说法正确的是( )
A．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dacbe
B．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dabae
C．装置e的主要用途是制备NaClO
D．若实验中用到装置c且布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性
答案：B
【解析】为确定氯气有无漂白性，需要进入装置b的氯气中不含HCl及水蒸气，故应先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水，为防止装置e中的水蒸气进入装置b中，在装置b、e之间还应加装一个装置a，尾气用NaOH溶液吸收，A、C两项错误，B项正确；本实验不需要装置c，且由装置b中现象可判断Cl2无漂白性，湿润有色布条褪色是因为氯气与水反应生成的HClO具有漂白性，D项错误。
10.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
答案：C
【解析】Cl2能将苦卤中的Br－氧化为Br2，A项正确；粗盐中含有泥沙等难溶物，可过滤除去，再通过重结晶等操作可实现粗盐提纯，B项正确；NaOH成本较高，一般不作为沉淀剂，可用CaO等廉价物质作沉淀剂，C项错误；D项富集溴的方法原理正确。
11．根据下图海水综合利用的工艺流程图，判断下列说法正确的是( )
已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D．在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br－需要消耗2.24 L Cl2
答案：C
【解析】过程①中除去Mg2＋、Ca2＋和SO需要用化学方法，A错误；根据已知信息可知B错误；过程⑤发生的反应为SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，溶液呈强酸性，C正确；每氧化0.2 mol Br－需消耗0.1 mol Cl2，但不一定是2.24 L，只有在标准状况下才是2.24 L，D错误。
12.卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应，歧化的产物依反应温度的不同而不同。
Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O
3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O
下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置：
装置中盛装的药品如下：①多用滴管中装有5 mL浓盐酸；②微型支管试管中装有1.5 g KMnO4；③微型支管试管中装有2～3 mL浓硫酸；④U形反应管中装有30%KOH溶液；⑤U形反应管中装有2 mol·L－1 NaOH溶液；⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1 mol·L－1 KI淀粉溶液和KBr溶液；⑧尾气出口用浸有0.5 mol·L－1 Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住。
(1)整套装置气密性检查的方法：_______________。
(2)为了使装置④、⑤中的反应顺利完成，应该控制的反应条件分别为_____________。
(3)装置⑥、⑦中能够观察到的实验现象分别是____________。
(4)如果把装置⑥、⑦中的试剂互换位置，还能否证明氧化性：Cl2>I2，________(填“能”或“不能”)，理由是：__________。
(5)已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如下图所示，反应结束后，从装置④中提取氯酸钾晶体的实验操作是_______________。
(6)尾气处理时发生反应的离子方程式为________________。
(7)选择微型实验装置的优点有______________(至少写两点)。
答案：(1)连接好实验装置，由⑧导管向装置⑦中加水，若能形成一段稳定的水柱，则装置的气密性良好(其他合理答案也可)
(2)装置④放入348 K(或75 ℃)热水浴中；装置⑤放入冰水浴中
(3)装置⑥中溶液变蓝；装置⑦中溶液变成橙色
(4)能 若互换装置⑥、⑦中的试剂，Cl2与KBr反应生成Br2，挥发出来的Br2与KI反应，也可以证明Cl2的氧化性强于I2
(5)冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
(6)S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋
(7)简化实验装置、节约成本；试剂用量少、能源消耗少；节省空间，缩短实验时间；减少污染等
【解析】(2)装置④中盛放30%KOH溶液，用于制备KClO3，发生的反应为3Cl2＋6KOHKClO3＋5KCl＋3H2O；装置⑤中盛放2 mol·L－1NaOH溶液，用于制备NaClO，发生的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；根据题给信息，为使装置④中反应顺利完成，装置④应放入348 K热水浴中；为使装置⑤中反应顺利完成，装置⑤应放入冰水浴中。(3)装置⑥中盛放KI淀粉溶液，通入Cl2发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇I2呈蓝色，装置⑥的实验现象是：溶液变蓝。装置⑦中盛放KBr溶液，通入Cl2发生反应Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，装置⑦的实验现象是：溶液变成橙色。(4)如果把装置⑥、⑦中的试剂互换位置，装置⑥中盛放KBr溶液，装置⑥中发生反应Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，由此得出氧化性：Cl2>Br2；装置⑦中盛放KI淀粉溶液，无论是Cl2还是装置⑥中挥发出来的Br2(g)都能与KI反应生成I2，能说明Cl2或Br2(g)的氧化性强于I2，结合装置⑥中结论也能证明C12的氧化性强于I2。(5)根据溶解度曲线，KClO3的溶解度随温度升高明显增大，KCl在低温时溶解度大于KClO3，高温时溶解度小于KClO3，从装置④中提取KClO3晶体的实验操作是将溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(6)尾气用0.5 mol·L－1 Na2S2O3溶液吸收，Cl2将S2O氧化成SO，Cl2被还原成Cl－，反应的离子方程式为4Cl2＋S2O＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋。
第14讲 氯、溴、碘及其化合物
一 氯气的有关性质
1．Cl2的物理性质
Cl2在通常情况下，是一种黄绿色具有强烈刺激性气味的有毒气体，可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解约2体积Cl2，密度比空气的大。
强调：
①实验室里闻有毒性气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体飘进鼻孔。
②Cl2泄漏时，应逆风向高处跑。
2．Cl2的化学性质
(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。
①与钠反应：2Na＋Cl22NaCl(有白烟生成)。
②与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3(生成棕红色烟，溶于水得黄色溶液)。
③与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2(生成棕黄色烟，溶于水呈蓝色)。
(2)与非金属反应
②与P反应：2P＋3Cl22PCl3，PCl3＋Cl2PCl5。
(3)与水反应
溶于水中的部分氯气与水反应，
离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
(4)与碱反应
①Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
②Cl2与石灰乳反应的化学方程式：
2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(5)与还原性无机化合物反应
①与碘化钾溶液反应：2KI＋Cl2===2KCl＋I2。
②与SO2水溶液反应：SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl。
③与FeCl2溶液反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。
(6)与有机化合物反应
①光照条件下与CH4反应：
CH4＋Cl2CH3Cl(主要)。
②一定条件下与CH2===CH2反应：
CH2===CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl。
强调：
①Cl2与变价金属反应，均生成高价态的金属氯化物。
②1 mol Cl2与水反应时(可逆反应)，转移电子数小于NA；而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时，转移电子数为NA。
3．氯气的用途
(1)制漂白液、漂白粉、漂粉精。
(2)工业制盐酸。
(3)合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、药品等。
课堂检测01
1.下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A．CuCl2 B．FeCl2
C．FeCl3 D．AlCl3
答案：D
【解析】Cu与Cl2发生反应产生CuCl2，Cu与盐酸不能发生反应，A不符合题意；Fe与Cl2发生反应产生FeCl3，不产生FeCl2，B不符合题意；Fe和盐酸发生反应产生FeCl2，不产生FeCl3，C不符合题意；Al与Cl2发生反应产生AlCl3，Al是比较活泼的金属，可以与HCl发生置换反应产生AlCl3，D符合题意。
2．通过下列装置对Cl2的相关性质进行探究。
回答下列问题：
(1)装置A、B通入Cl2后，观察到的现象是________________________________________，
根据现象可得出的结论是_________________________________________________。
(2)装置B中发生反应的离子方程式是______________________________________。
(3)装置F的作用是___________________________________________________________。
(4)实验开始后，装置C中发生的现象是_____________________________________。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是___________________________________________。
(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是____________________________；
体现了Cl2____________性。
答案：(1)干燥的红色(或A中)布条不褪色，湿润的红色(或B中)布条褪色 Cl2无漂白性，Cl2与水反应生成的HClO有漂白性
(2)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
(3)吸收氯气，防止污染环境
(4)紫色石蕊溶液先变为红色，然后褪色
(5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(6)H2O＋SO＋Cl2===2H＋＋SO＋2Cl－ 强氧化
二 次氯酸及其盐、二氧化氯(ClO2)
1．次氯酸(HClO)
(1)不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑。
(2)强氧化性
①能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。
②杀菌、消毒。
(3)弱酸性
向NaClO溶液中通入少量CO2，离子方程式为
ClO－＋CO2＋H2O===HCO＋HClO。
强调：
向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过量)，均生成HCO和HClO。
原因是酸性：H2CO3>HClO>HCO。
2．次氯酸盐
(1)漂白液
(2)漂白粉
强调：
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。
3．二氧化氯(ClO2)
ClO2为一种饮用水消毒剂，其原理是因为ClO2为强氧化剂。ClO2易溶于水难溶于有机溶剂。可以用NaClO2与Cl2反应制备。
课堂检测02
1.某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是( )
A．紧急组织群众沿逆风方向疏散
B．消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液
C．处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援
D．处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移
答案：C
【解析】稀氨水挥发出的NH3具有强烈的刺激性气味；氯气的密度比空气的密度大，应往高处转移。
2．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如下图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
淀粉-KI溶液变成蓝色
Cl2具有氧化性
答案：D
【解析】Cl2本身没有酸性，溶液褪色，可能是Cl2与水反应生成的HCl和HClO与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液褪色，也可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色，B项错误；Cl2本身不具有漂白性，而是Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性，C项错误。
3.（双选）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．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
答案：BC
【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；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。
4．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，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．加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强
D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱
答案：C
【解析】饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使B项所述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。
5．（双选）二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2的制备与杀菌的说法不合理的是( )
A．NaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl，则n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶4
B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O
C．可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D．等物质的量的Cl2杀菌效果比ClO2强
答案：CD
【解析】A项，酸性条件下ClO发生歧化反应，生成Cl－和ClO2，可写出方程式：4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O，显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4，正确；B项，方程式符合歧化反应化合价的变化，正确；C项，ClO2易溶于水，不能用饱和食盐水除杂，错误；D项，等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多，错误。
三 氯水的成分及性质
特别强调：
1.氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。因此，氯水要现用现配。
2.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与水反应生成了具有强氧化性的HClO。
3.ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。
4.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
粒子
种类
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H＋、
Cl－、ClO－、OH－
H2O、H＋、
Cl－、OH－
5.氯水能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH。
课堂检测03
1．下列关于新制氯水及久置氯水的说法，不正确的是 ( )
A．新制的氯水呈浅黄绿色，而久置的氯水无色
B．新制的氯水漂白作用强，而久置的氯水漂白作用很弱
C．新制的氯水所含成分多，而久置的氯水所含成分少
D．新制的氯水中无氯离子，而久置的氯水中则含氯离子
答案：D
【解析】新制氯水中含有氯气，呈浅黄绿色，而久置氯水溶质为HCl，溶液为无色，A正确；新制氯水含有次氯酸，具有漂白性，HClO不稳定，见光易分解，久置氯水中HClO浓度较小，漂白作用很弱，B正确；氯气与水发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HClO不稳定，见光易分解，促进平衡向正反应方向移动，久置的氯水所含Cl2少，新制氯水含有Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－等粒子，C正确、D错误。
2.氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论正确的是 ( )
A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在
B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在
答案：B
【解析】向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有HClO存在，故A错误。氯气是黄绿色有刺激性气味的气体，氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在，故B正确。盐酸中含有氯离子，向氯水中加入盐酸后再加入硝酸银溶液一定会生成氯化银白色沉淀，但不能说明氯水中含有氯离子，故C错误。向氯水中加入氢氧化钠溶液，Cl2、盐酸和次氯酸均可与NaOH溶液反应，不能证明含有HClO，故D错误。
四 Cl2的实验室制法
1．氯气的性质探究实验流程
A B C D E F G H
装置
试剂
实验现象
实验目的
A
浓硫酸
验证氯气无漂白作用，而湿润的红布条之所以褪色是因为Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用
B
干燥红布条
无明显变化
C
湿润红布条
红布条褪色
D
FeCl2溶液
溶液由浅绿
色变棕黄色
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性物质反应
E
淀粉KI溶液
溶液变蓝色
F
浓硫酸
G
铁粉
产生棕色烟
H
NaOH溶液
吸收多余的氯气
特别强调：
(1)试剂必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热的温度不宜过高，以减少浓盐酸的挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。
2.实验室制取氯气装置的改进
装置
装置图
说明
制取
装置
①用KMnO4代替MnO2，常温下即可反应，故不需要酒精灯加热，反应原理为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
②图中橡皮管a的作用是使分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等，便于分液漏斗的液体流下
除杂
装置
①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外还可以检查整套装置是否发生堵塞(若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升)②该装置的作用之一是观察气体的生成速率
干燥
装置
①用固体干燥剂CaCl2或P2O5同样能吸收Cl2中的水蒸气，但不能使用碱石灰作干燥剂，原因是Cl2能与之反应
②若用干燥管代替U形管(见下图)
则要求气体的流向为a管进气，b管出气
尾气
处理
①对于极易溶于水的气体(如NH3、HCl、HBr、HI等)，要设置防倒吸装置
②该防倒吸装置中的倒扣漏斗边缘要刚好浸入到液面下，不能将整个漏斗都浸入到液面内
③防倒吸装置还有：
课堂检测04
1.下列装置不能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙制取单质溴
C．用装置丙蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
D．用装置丁分离苯和KBr溶液
答案：C
【解析】MnCl2属于强酸弱碱盐，加热时MnCl2易发生水解，最终产生氧化锰，得不到MnCl2·4H2O，C项不能达到实验目的。
2.实验室利用如图所示装置制取并收集氯气，有关描述正确的是 ( )
A．发生装置应先加热再逐滴加入浓盐酸
B．饱和食盐水可以用饱和碳酸氢钠溶液代替
C．若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的氧化性较强
D．可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满
答案：D
【解析】浓盐酸易挥发，先加热会加速盐酸的挥发，所以应先加入浓盐酸，再用小火加热，故A错误；饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢，如果用饱和碳酸氢钠溶液，则碳酸氢钠溶液既吸收氯化氢又吸收氯气，故B错误；若用稀盐酸代替浓盐酸不能制得氯气，说明浓盐酸的还原性强，故C错误；氯气为黄绿色，可以通过观察集气瓶中气体的颜色判断氯气是否收集满，故D正确。
3.Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。
已知：Cl2O的熔点为－116 ℃，沸点为3.8 ℃；Cl2的沸点为－34.6 ℃；
HgO＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。下列说法中不正确的是( )
A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减小爆炸危险
C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D．装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸
答案：C
【解析】制取Cl2O需要干燥纯净的氯气，所以②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸，A项正确；高浓度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减小爆炸危险，B项正确；装置⑤是收集Cl2O，所以温度低于3.8 ℃，此时氯气是气体，逸出的气体主要是空气和剩余的Cl2，C项错误；Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸，装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸，D项正确。
五 卤素性质及X－检验
1．卤素单质性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2===2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。
(2)都能与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。
(3)都能与水反应：X2＋H2OHX＋HXO(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)。
(4)都能与碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。
2．卤素单质的递变性
颜色
熔、沸点
密度
逐渐增大
水溶性
氧化性
还原性
(X－)
阴离子还原性由强到弱顺序是I－>Br－>Cl－；
①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2；
②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式为2I－＋Br2===2Br－＋I2
3．特殊性
氟
①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱
②2F2＋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
①Br2是深红棕色液体，易挥发
②Br2易溶于有机溶剂
③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞
碘
①淀粉遇I2变蓝色
②I2加热时易升华
③I2易溶于有机溶剂
4.卤素离子的检验
(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——淀粉检验I－
未知液蓝色溶液，表明有I－
课堂检测05
1.以下关于氟、氯、溴、碘的性质叙述错误的是( )
①HF、HCl、HBr、HI中酸性最强的是HF
②单质F2、Cl2、Br2、I2中，I2沸点最高
③单质F2、Cl2、Br2、I2中，氧化性最强的是F2
④HF、HCl、HBr、HI还原性最强的是HI
⑤单质F2、Cl2、Br2、I2中，与氢化合最容易的是F2
⑥HF、HCl、HBr、HI沸点最高的是HI
⑦HF、HCl、HBr、HI稳定性逐渐减弱
A．只有① B．②⑤⑦
C．①⑥ D．③④
答案：C
【解析】①随着原子序数的增大，卤族元素的氢化物的酸性逐渐增强，所以酸性最强的是HI，故错误。②随着原子序数的增大，卤素单质的沸点逐渐增大，所以I2沸点最高，故正确。③随着原子序数的增大，卤素单质得电子能力逐渐减弱，所以氧化性最强的是F2，故正确。④随着原子序数的增大，卤素单质得电子能力逐渐减弱，所以相应阴离子失电子能力逐渐增强，故还原性最强的是HI，正确。⑤随着原子序数的增大，卤素单质得电子能力逐渐减弱，所以单质与氢气化合逐渐困难，与氢化合最容易的是F2，故正确。⑥分子晶体的沸点随着相对分子质量的增大而增大，但要注意：如果分子间能形成氢键就会使其沸点增大，HF中能形成分子间氢键，导致其沸点增大，所以沸点最高的是HF，故错误。⑦随着原子序数的增大，卤族元素非金属性逐渐减弱，所以HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱，故正确。
2.从某含Br－的废水中提取Br2的过程包括：过滤、氧化、萃取(需选择合适的萃取剂)及蒸馏等步骤。已知：
物质
Br2
CCl4
正十二烷
密度/(g·cm－3)
3.119
1.595
0.753
沸点/℃
58.76
76.8
215～217
下列说法不正确的是( )
A．甲装置中Br－发生的反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
B．甲装置中NaOH溶液每吸收0.1 mol Cl2，转移0.1 mol e－
C．用乙装置进行萃取，含Br2的有机层在下层
D．用丙装置进行蒸馏，先收集到的是Br2
答案：C
【解析】非金属性Cl>Br，则氯气与溴离子可发生氧化还原反应，发生的离子反应为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，故A正确；氯气与NaOH发生2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，吸收1 mol Cl2转移1 mol电子，则每吸收0.1 mol Cl2，转移0.1 mol e－，故B正确；若正十二烷作萃取剂时，用乙装置进行萃取，溶解Br2的有机层在上层，故C错误；蒸馏时沸点低的先被蒸馏分离出来，则丙装置进行蒸馏时先收集到的是Br2，故D正确。故选C。
3.从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说法，不正确的是( )
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
答案：A
【解析】灼烧固体时应在坩埚中，A项不正确；H2O2能将I－氧化为I2，B项正确。
4.下列能够检验出KI溶液中是否含有Br－的实验是( )
A.加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－
B.加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去
C.加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－
D.加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取少量无色水层试样，加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br－
答案：D
【解析】A项，在KI溶液中加入足量新制氯水，会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有溴离子；B项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，CCl4萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生；FeCl3将I－氧化为I2，用CCl4萃取后再取上层清液检验Br－，可以防止Br－检验过程中I－的干扰，D项正确。
提升训练
1．下列说法不正确的是( )
A．漂白粉可用于生活用水的消毒
B．石蕊溶液滴入氯水中，溶液变红，随后迅速褪色，不涉及氧化还原反应
C．氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张、织物等
D．清洗碘升华实验所用试管，先用酒精清洗，再用水清洗
答案: B
【解析】B项，红色褪去是HClO表现强氧化性，错误；D项，碘易溶于酒精，可用酒精清洗碘，又由于酒精与水互溶，再用水清洗即可洗净，正确。
2．下列有关说法正确的是( )
A．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
B．向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2>I2
C．为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可
D．启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
答案: B
【解析】因二氧化氯具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，A项错误；向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，发生反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，淀粉遇碘变蓝，说明氧化性：Cl2>I2，B项正确；氯水具有漂白性，pH试纸变色最后会被漂白，所以不能用pH试纸测氯水的pH，C项错误；启普发生器不能加热，适合块状固体与液体在常温下反应，而实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要加热，且二氧化锰是粉末状固体，故不能用启普发生器制备氯气，D项错误。
3.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如下：
下列说法错误的是( )
A．反应①阶段，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1
B．若反应①通过原电池来实现，则ClO2是正极产物
C．反应②中的H2O2可用NaClO4代替
D．反应②条件下，ClO2的氧化性大于H2O2
答案: C
【解析】C选项，反应②中H2O2为还原剂，NaClO4无还原性。
4.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氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成
⑤氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂
A．①③④ B．②③⑤
C．②④⑤ D．①③
答案：C
【解析】①还原性F－
A．纯净的氯气是一种黄绿色、有毒的气体，具有漂白性
B．可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质
C．氯气能与铁反应，因此液氯不宜贮存在钢瓶中
D．氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物
答案：B
【解析】氯气不具有漂白性，A项错误；氯水中含有HClO，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，变质后为盐酸，盐酸使蓝色石蕊试纸变红而不褪色，则可用干燥的蓝色石蕊试纸验证氯水是否变质，B项正确；常温下，铁与氯气不反应，则液氯可贮存在钢瓶中，C项错误；氯水为混合物，而氯气、液氯是同一种物质，只是状态不同，属于纯净物，D项错误。
6．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( )
A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强
B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强
C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为
2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
答案：B
【解析】E处发生反应Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，则E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强，A、C正确；F处可能发生反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，也可能发生反应Br2＋2I－===2Br－＋I2，F处棉花球变蓝色只能说明有碘单质生成，由于氯气的干扰，所以不能说明Br2的氧化性比I2强，B错误；G为尾气处理装置，装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O，D正确。
7.鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是 ( )
①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl4、淀粉溶液
A．①②④ B．②③⑥
C．②④⑤ D．④⑤⑥
答案：C
【解析】①无法鉴别三溶液，③无法鉴别NaCl和NaBr溶液，⑥无法鉴别三溶液。
8.实验室既可用浓盐酸与MnO2在加热时反应制备Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备Cl2，下列有关说法不正确的是( )
A．KMnO4的氧化性比MnO2的强
B．制备Cl2的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂
C．用排气法收集Cl2时，不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满
D．用足量MnO2与含有4 mol HCl的浓盐酸在加热条件下反应，得到Cl2的物质的量小于1 mol
答案：B
【解析】比较反应的条件即可证明KMnO4的氧化性强于MnO2，A项正确；Cl2有毒，需要用碱溶液吸收尾气，B项错误；当整个集气瓶充满黄绿色气体时表明已收集满，C项正确；浓盐酸变稀后不再与MnO2反应，生成Cl2的物质的量小于1 mol，D项正确。
9.某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置(数量可满足需要，不含制气装置)如下。下列说法正确的是( )
A．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dacbe
B．按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为dabae
C．装置e的主要用途是制备NaClO
D．若实验中用到装置c且布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性
答案：B
【解析】为确定氯气有无漂白性，需要进入装置b的氯气中不含HCl及水蒸气，故应先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水，为防止装置e中的水蒸气进入装置b中，在装置b、e之间还应加装一个装置a，尾气用NaOH溶液吸收，A、C两项错误，B项正确；本实验不需要装置c，且由装置b中现象可判断Cl2无漂白性，湿润有色布条褪色是因为氯气与水反应生成的HClO具有漂白性，D项错误。
10.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
答案：C
【解析】Cl2能将苦卤中的Br－氧化为Br2，A项正确；粗盐中含有泥沙等难溶物，可过滤除去，再通过重结晶等操作可实现粗盐提纯，B项正确；NaOH成本较高，一般不作为沉淀剂，可用CaO等廉价物质作沉淀剂，C项错误；D项富集溴的方法原理正确。
11．根据下图海水综合利用的工艺流程图，判断下列说法正确的是( )
已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D．在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br－需要消耗2.24 L Cl2
答案：C
【解析】过程①中除去Mg2＋、Ca2＋和SO需要用化学方法，A错误；根据已知信息可知B错误；过程⑤发生的反应为SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr，溶液呈强酸性，C正确；每氧化0.2 mol Br－需消耗0.1 mol Cl2，但不一定是2.24 L，只有在标准状况下才是2.24 L，D错误。
12.卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应，歧化的产物依反应温度的不同而不同。
Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O
3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O
下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置：
装置中盛装的药品如下：①多用滴管中装有5 mL浓盐酸；②微型支管试管中装有1.5 g KMnO4；③微型支管试管中装有2～3 mL浓硫酸；④U形反应管中装有30%KOH溶液；⑤U形反应管中装有2 mol·L－1 NaOH溶液；⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1 mol·L－1 KI淀粉溶液和KBr溶液；⑧尾气出口用浸有0.5 mol·L－1 Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住。
(1)整套装置气密性检查的方法：_______________。
(2)为了使装置④、⑤中的反应顺利完成，应该控制的反应条件分别为_____________。
(3)装置⑥、⑦中能够观察到的实验现象分别是____________。
(4)如果把装置⑥、⑦中的试剂互换位置，还能否证明氧化性：Cl2>I2，________(填“能”或“不能”)，理由是：__________。
(5)已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如下图所示，反应结束后，从装置④中提取氯酸钾晶体的实验操作是_______________。
(6)尾气处理时发生反应的离子方程式为________________。
(7)选择微型实验装置的优点有______________(至少写两点)。
答案：(1)连接好实验装置，由⑧导管向装置⑦中加水，若能形成一段稳定的水柱，则装置的气密性良好(其他合理答案也可)
(2)装置④放入348 K(或75 ℃)热水浴中；装置⑤放入冰水浴中
(3)装置⑥中溶液变蓝；装置⑦中溶液变成橙色
(4)能 若互换装置⑥、⑦中的试剂，Cl2与KBr反应生成Br2，挥发出来的Br2与KI反应，也可以证明Cl2的氧化性强于I2
(5)冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
(6)S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋
(7)简化实验装置、节约成本；试剂用量少、能源消耗少；节省空间，缩短实验时间；减少污染等
【解析】(2)装置④中盛放30%KOH溶液，用于制备KClO3，发生的反应为3Cl2＋6KOHKClO3＋5KCl＋3H2O；装置⑤中盛放2 mol·L－1NaOH溶液，用于制备NaClO，发生的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；根据题给信息，为使装置④中反应顺利完成，装置④应放入348 K热水浴中；为使装置⑤中反应顺利完成，装置⑤应放入冰水浴中。(3)装置⑥中盛放KI淀粉溶液，通入Cl2发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，淀粉遇I2呈蓝色，装置⑥的实验现象是：溶液变蓝。装置⑦中盛放KBr溶液，通入Cl2发生反应Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，装置⑦的实验现象是：溶液变成橙色。(4)如果把装置⑥、⑦中的试剂互换位置，装置⑥中盛放KBr溶液，装置⑥中发生反应Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，由此得出氧化性：Cl2>Br2；装置⑦中盛放KI淀粉溶液，无论是Cl2还是装置⑥中挥发出来的Br2(g)都能与KI反应生成I2，能说明Cl2或Br2(g)的氧化性强于I2，结合装置⑥中结论也能证明C12的氧化性强于I2。(5)根据溶解度曲线，KClO3的溶解度随温度升高明显增大，KCl在低温时溶解度大于KClO3，高温时溶解度小于KClO3，从装置④中提取KClO3晶体的实验操作是将溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(6)尾气用0.5 mol·L－1 Na2S2O3溶液吸收，Cl2将S2O氧化成SO，Cl2被还原成Cl－，反应的离子方程式为4Cl2＋S2O＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋。
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