第12讲 氯及其化合物（基础过关）（二）-2022年高考化学一轮复习讲练全能王（有答案）

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第十二讲 氯及其化合物（二）
考纲要求

1． 从原子的核外电子排布，了解卤素(单质化合物)的相似性和递变性。
2． 了解几种重要的含卤素化合物的性质和用途。
3． 充分认识海水资源的重要性。
核心素养

1．宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题，在卤素学习过程中，使用“宏观——微观——结合”来认识物质及其递变规律，形成科学的方法论。
2．科学精神与社会责任：将化学知识与技能的学习、创新意识和社会责任感的形成等方面的要求融为一体，充分认识海水资源的重要性。
知识通关


知识点一　卤素单质及其化合物的性质
1．Cl2、Br2、I2的物理性质
溴元素主要以______形式存在于海水中，人们把__________称之为“海洋元素”。氯、溴、碘三种元素在元素周期表中排在同一纵列里，都属于____族元素，简称“卤素”。Br2是一种________色____体，易挥发；I2是一种______色____体，易升华。Br2溶解在水中的颜色是________，I2溶解在水中的颜色是____________，Br2溶解在CCl4中的颜色是__________，I2溶解在CCl4中的颜色是__________。
2．卤素的氧化还原性及海水提取溴、海带中碘元素的检验
(1)卤素单质氧化性的顺序是：Cl2____Br2____I2；阴离子的还原性顺序是：I－____Br－____Cl－。请写出Cl2与NaBr、KI溶液反应的离子方程式：_________________________、
________________________________________________________________________；
Br2与KI溶液反应的离子方程式：__________________________________________。
(2)从海水中提取溴一般要经过________、________、________三步。利用溴的________性，鼓入________或水蒸气，就可将溶解在苦卤中的溴分离出来。
(3)海水中的碘浓度很低，一般从海产品，如海带中提取。
　　　　 水 　
　　　　 ↓　　　 ↓
→→→→→
知识点二　卤素离子的检验方法
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——淀粉法检验I－
未知液　________溶液，表示有I－
三点突破

【易错易混问题】
1．如何保存液溴？
问题剖析：
盛溴的试剂瓶加水，进行水封，瓶塞再用蜡封，瓶塞不能用橡胶塞。
2．请列举哪些物质能使溴水褪色？
问题剖析：
(1)被H2S、SO2、SO、I－等还原剂还原而褪色。
(2)与NaOH等强碱溶液发生自身氧化还原反应而褪色：
Br2＋2NaOH===NaBrO＋NaBr＋H2O。
(3)与较活泼金属(如Mg＋Br2===MgBr2)反应而褪色。
(4)能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等。
(5)能被溴水氧化的、含有醛基的化合物。
(6)能与溴水发生反应的碱性物质，如Na2CO3等。
(7)加入活性炭等吸附剂，使溴水褪色。
3．淀粉­KI试纸常用于检验哪些物质？
问题剖析：
检验强氧化性物质如Cl2、Br2、FeCl3溶液，O3等，工作原理是I－被氧化成I2而使淀粉变蓝。
【规律方法】
一、卤素单质的性质比较
1．相似性
(1)除F2外，Cl2、Br2、I2都能与NaOH溶液反应，试写出Br2与NaOH溶液反应的离子方程式：___________________________________________________________________。
(2)都能与金属反应生成卤化物，试写出Na、Fe分别与Br2反应的方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)与一些还原性离子的反应，试写出Br2分别与Fe2＋、SO离子方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
【答案】
1.(1)Br2＋2OH－===Br－＋BrO－＋H2O
(2)2Na＋Br2===2NaBr　2Fe＋3Br22FeBr3
(3)Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－
Br2＋SO＋H2O===SO＋2H＋＋2Br－
2．递变性
(1)分别写出I2和Fe的反应，及I－和Fe3＋的反应，体会卤素单质性质的递变性：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)还有哪些事实说明氧化性Cl2>Br2>I2?
　

　

　
(3)卤素单质为什么具有相似性和递变性？
　

　

【答案】
2．(1)Fe＋I2FeI2
2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
(2)①卤素单质和H2反应的条件及氢化物的稳定性：例如F2和H2在暗处即能爆炸(剧烈反应)，H2和Cl2光照能爆炸，而Br2和H2则加热才能发生等，且生成的氢化物的稳定性从HF至HI越来越差。
②Cl2能从KBr、NaI溶液中置换出Br2、I2；Br2能从NaI溶液中置换I2，而不能从NaCl溶液中置换Cl2等。
(3)这是由原子结构决定的，从F→I，原子的最外电子层都有7个电子，都易得1个电子形成稳定结构，而原子半径越来越大，得电子能力逐渐减弱，故所形成的单质具有相似性和递变性。
3．卤素单质的特性
(1)F2能否从水溶液中置换出其他卤素单质？为什么？
　

(2)你认为卤素单质还有哪些特殊性质？请列举出来。
【答案】
3．(1)常温下，F2与水剧烈反应：2F2＋2H2O===4HF＋O2，故不能从水溶液中置换其他卤素单质。
(2)如F2是氧化性最强的单质；Br2在常温下是红棕色液体；碘易升华，遇淀粉变蓝色；Cl2是黄绿色气体等，都是比较特殊的性质。
二、萃取和分液在卤素性质实验中的应用
问题　在做卤素性质实验时，为什么常采用有机溶剂萃取卤素单质？
【答案】
卤素单质在有机溶剂中的溶解度远远大于在水中的溶解度。在卤素性质实验中由于水溶液中卤素含量较小，常利用萃取和分液的方法，将相关物质富集，以便有足够大的含量，从而进行物质检验或测定。
典例精析


1．某化学课外小组为了探究卤素单质及化合物的性质，选用以下仪器和药品进行实验，请你帮助完成实验仪器的组装并回答问题。

(1)比较卤素单质的氧化性强弱，各仪器的正确连接顺序(填各接口的字母符号)g接________，______接______，________接________。
(2)装置④烧瓶中反应的化学方程式为_______________________________________。
(3)装置①中的现象是______________，装置②中的现象是______________，装置③的作用是______________。
(4)装置②中反应的离子方程式为________。
(5)若将反应的②中的溶液滴入到KI溶液中，产生的现象是________。
(6)向反应后的①中加入足量的NaOH溶液，产生的现象是________，反应的方程式是
________________________________________________________________________。
【答案】
(1)c　d　a　b　e
(2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(3)溶液变蓝色　溶液变橙黄色　吸收剩余Cl2
(4)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(5)溶液变棕黄色
(6)蓝色褪去　I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O
【解析】
根据卤素单质的氧化性强弱来验证，应该将Cl2通入到NaBr和KI溶液中，观察现象。实验中剩余的Cl2必须进行处理，故应用NaOH溶液吸收。根据反应原理知Cl2通入到NaBr溶液中置换出Br2，溶液应变为橙黄色，Cl2通入到KI­淀粉溶液中置换出I2，溶液应变蓝色。①中加入NaOH溶液，I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O，会使蓝色褪去。
【举一反三】
下列关于卤素的叙述中，正确的是(　　)
①卤素的钾盐中，最容易被氧化的是氟化钾；
②溴中溶有少量氯气，可以加入溴化钠溶液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某溶液与淀粉­碘化钾溶液反应出现蓝色，则证明该溶液是氯水或溴水；
⑤氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂。
A．①③　 　B．②④⑤　 　C．②⑤　　 D．①③④
【答案】C　
【解析】
①在卤素的钾盐中，氟化钾最难氧化；③AgI也具有感光性；④能氧化I－→I2的还有其他溶液，碘水本身也能与淀粉反应出现蓝色。
2．卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物。XX′型卤素互化物与卤素单质结构相似、性质相近。试回答下列问题：
(1)卤素互化物BrCl能发生下列反应
H2O＋BrCl===HBrO＋HCl　KBr＋BrCl===KCl＋Br2
①写出KI与IBr反应的化学方程式_________________________________________。
②写出苯(C6H6)与ICl发生取代反应生成一卤代物的化学方程式
________________________________________________________________________。
(2)下图是

部分卤素单质和XX′型卤素互化物的沸点与其相对分子质量的关系图。它们的沸点随着相对分子质量的增大而升高，原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)试推测ICl的沸点所处的最小范围_____________________________________。

　

　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【答案】
(1)①KI＋IBr===KBr＋I2
②C6H6＋ICl―→C6H5I＋HCl
(2)相对分子质量越大，分子间作用力越强
(3)介于Br2的沸点和IBr的沸点之间
【解析】
(1)①据KBr＋BrCl===KCl＋Br2可直接写出。

②根据— OH＋B —Cl===H—O—B＋Cl规律，可在H2O分子中，原子位置应该由BCl中的B原子代替，推知当C6H6与Cl发生取代反应时，原子的位置应由原子代替。
(2)卤素单质与XX'型卤素互化物固态时均属于分子晶体，随相对分子质量增大，分子间作用力增强，沸点逐渐升高。
(3)由(2)中规律，ICl的相对分子质量为162.5，与这个值大小最接近的范围是Br2为160，IBr为207，可得。
3．用化学方法测定微量碘化物时，必须利用“化学放大”反应将碘的量“放大”，然后再进行测定。下面是“化学放大”反应的实验步骤：
①向含微量I－并且呈中性或弱酸性溶液里加入溴水，将I－完全氧化成IO，煮沸去掉过量的Br2；
②向由①制得的水溶液中加入过量的酸性KI溶液，振荡使反应进行完全；
③在②得到的水溶液中加入足量的CCl4，振荡，把生成的I2从水溶液里全部转移到CCl4中，用分液漏斗分液去掉水层；
④向③得到的CCl4层加入肼(即联氨H2N—NH2)的水溶液，振荡，使I2完全以I－形式从CCl4层进入水层，用分液漏斗分液去掉CCl4层。
经过以上四步得到的水溶液里，含有通过反应而“放大”了的碘，请回答下列问题：
(1)写出步骤②

的离子方程式，并标出反应的电子转移的方向和数目：
________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。
(2)将右图所示的分液漏斗中的下层液体放出的操作步骤为：
①________________________________________________________________________。
②旋开活塞，使下层液体流出到一个小烧杯里，当下层液体全部流出活塞的细孔时，________________________________________________________________________。
③从漏斗上口倒出上层液体。
④旋开活塞，将留在颈部的下层液体放出到盛接下层液体的烧杯里。
(3)若忽略实验过程中出现的损失，经过一次“化学放大”的溶液里，I－的量是原溶液里I－的量的________倍。经过n次“化学放大”的溶液里，I－的量是原溶液里的量的
________倍。
【答案】
(1) 或者
(2)①取下漏斗口上的塞子[或使塞子上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔]　②迅速关闭活塞
(3)6　6n
【解析】
考查氧化还原和萃取分液的实验操作。，经过该反应得到的I2又和H2N—NH2发生氧化还原反应生成I－，这样得到的I－是原来的6倍，所以经过n次“化学放大”的溶液里，I－的量是原溶液里的量的6n倍。
【举一反三】
实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分，请填空：
实验名称：氯、溴、碘的氧化性强弱比较
实验药品：NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳
实验步骤
实验结论
①NaCl溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘
②KBr溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
③KI溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
(1)完成该实验需用到的仪器是_______________________________________________；
(2)CCl4在实验中所起的作用是_____________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程为__________________________________
________________________________________________________________________；
(4)该同学的实验缺陷是_________________________________________________，
改进的办法是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
(1)试管、量筒、胶头滴管
(2)萃取剂，使生成的Br2、I2溶于其中，便于观察现象
(3)由无色逐渐变为红棕色
(4)不能证明溴的氧化性强于碘　再做一组实验④，步骤为：
KI溶液＋溴水＋1 mL CCl4，振荡，静置、观察CCl4层颜色
【解析】
利用非金属单质间的置换反应来比较单质的氧化性强弱。Cl2能置换出Br2、I2，Br2能置换出I2，则说明氧化性Cl2>Br2>I2。
对点训练

1．判断正误
(1)浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢(　　)
(2)在反应KIO3＋6HI===KI＋3I2＋3H2O中，每生成3 mol I2转移电子数为6NA(　　)
(3)碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度(　　)
(4)淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－(　　)
(5)HF、HCl、HBr、HI的热稳性和还原性依次减弱(　　)
(6)从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律(　　)
【答案】(1)×
【解析】
　浓H2SO4能将Br－氧化。
(2)×
【解析】
　应转移5NA。
(3)√　(4)√
(5)×
【解析】
　H－F、H－Cl、H－Br、H－I键能依次减弱，故热稳定性依次减弱，而还原性依次增强。
(6)×
【解析】
判断非金属性强弱可以根据其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，而不是氢化物酸性的强弱。
2．碘是________(填颜色)固体物质，实验室常用________方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
【答案】
紫黑色　升华
3．向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。
完成下列填空：
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学方程式(如果系数是1，不用填写)：
________＋________＋________——________HIO3＋________
(2)整个过程中的还原剂是______________________________________________。
(3)把KI换成KBr，则CCl4层变成________色；继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)加碘盐中含碘量为20～50 mg·kg－1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1 000 kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2________L(标准状况，保留2位小数)。
【答案】
(1)I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
(2)KI、I2　(3)红棕　HBrO3>Cl2>HIO3
(4)10.58
【解析】
(2)根据题意，反应过程 中Cl2首先氧化KI生成单质碘，Cl2过量时I2继续被氧化生成HIO3，因此整个过程中还原剂为KI和I2。
(3)Cl2与KBr反应生成单质溴，溴溶于CCl4呈红棕色。Cl2不能继续氧化溴生成HBrO3，因此氧化性HBrO3>Cl2；又因Cl2氧化I2生成HIO3，则氧化性Cl2>HIO3，因此氧化性由强到弱的顺序为HBrO3>Cl2>HIO3。
(4)根据题意，发生反应为：2KI＋Cl2===2KCl＋I2，I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl。因此存在关系式：
3Cl2 ―→ HIO3―→KIO3―→I
3Cl2　　　 I
3×22.4 L 127 g
V(Cl2) 　1 000 kg×20×10－3 g·kg－1
则＝，解得V(Cl2)＝10.58 L。
一、卤素的性质
1.

在盛有溴水的三支试管中分别加入苯、四氯化碳和酒精，振荡后静置，出现下列现象，正确的结论是(　　)
A．①加入的是CCl4，②加苯，③加酒精
B．①加入的是酒精，②加CCl4，③加苯
C．①加入的是苯，②加CCl4，③加酒精
D．①加入的是苯，②加酒精，③加CCl4
【答案】C
苯能萃取溴水中的溴，但密度小于水的密度，所以看到的现象是溶液分层，上层呈紫红色，下层呈无色；
四氯化碳能萃取溴水中的溴，但密度大于水的密度，所以看到的现象是溶液分层，下层呈紫红色，上层呈无色；
酒精和溴水能互溶，所以看到的现象是溶液不分层，溶液为橙黄色，
故选C.
2．下列说法正确的是(　　)
A．卤素单质(X2)跟水反应的通式是X2＋H2O===HX＋HXO
B．液溴保存在煤油中
C．漂白粉的有效成分是次氯酸钙
D．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2
【答案】C　
【解析】
2F2＋2H2O===4HF＋O2，故A项错；少量的液溴利用水封保存，故B项错；漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，故C项正确；光照氯水时，2HClO2HCl＋O2↑，产生的气体是O2，故D项错。
3．某学生做如下实验：第一步，在淀粉­KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是(　　)
A．氧化性：ClO－>I2>SO
B．蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性
C．淀粉­KI溶液变蓝是因为I－被ClO－氧化为I2，I2遇淀粉变蓝
D．若将Na2SO3溶液加入氯水，氯水褪色
【答案】B　
【解析】
SO具有强还原性，可被ClO－和I2氧化；第二步溶液蓝色消失是SO还原I2的结果。
4.

根据右图的转化关系完成下列有关问题：
(1)写出①的离子方程式：_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
写出②的离子方程式：___________________________________________________。
(2)推出下列物质或溶液中溶质的化学式：E________；I________。
(3)在上述转化过程中，B、C、F、H氧化能力由弱到强的顺序是(写化学式)__________。
【答案】
(1)①MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　②Br2＋2I－===2Br－＋I2
(2)KCl　AgBr
(3)I2Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2　Cl2＋2I－===2Cl－＋I2　Br2＋2I－===2Br－＋I2
(2)浓缩　氧化　提取　挥发　热空气
(3)氯气
知识点二
1．白色　浅黄色　黄色
2．Br－　I－
3．蓝色