2021版高考化学（人教版）一轮复习学案：第14讲　富集在海水中的元素——氯

第14讲　富集在海水中的元素——氯

考点一　氯及其重要化合物的性质及应用

[知识梳理]
一、氯气的性质
1．氯气的物理性质

颜色
状态
气味
密度
毒性
溶解性
特性
黄绿色
气体
有刺激
性气味
比空
气大
有毒
能溶于水，1体积水约溶解2体积Cl2
易液化
2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性

依据氯气的氧化性完成下列方程式：
(1)与金属反应
①Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3，棕红色烟。
②Cu：Cu＋Cl2CuCl2，棕黄色烟。
(2)与非金属反应
H2：H2＋Cl22HCl，苍白色火焰；
H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。
(3)与还原性无机化合物反应
①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2(填离子方程式)。
②与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－(填化学方程式和离子方程式)。
③与FeCl2溶液反应：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－(填离子方程式)。
3．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，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
(1)与水反应
化学方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO；
离子方程式：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
(2)与碱反应
①与烧碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O(填化学方程式)；
②制取漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(填化学方程式)。
4．从平衡的角度理解氯水的成分和性质
(1)氯水中存在三个平衡关系
①Cl2＋H2OHCl＋HClO
②HClOH＋＋ClO－
③H2OH＋＋OH－

(2)氯水性质的多重性
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，氯水中参与反应的微粒不同。

注：氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
(3)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO平衡移动的应用

向氯水中
加入的物质
(或改变的
条件)
浓度变化
平衡
移动
的方向
应用
可溶性氯
化物
c(Cl－)增大
左移
①用饱和食盐水除Cl2中的HCl气体
②用排饱和食盐水法收集Cl2
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＋)减小
右移
用NaOH溶液吸收多余Cl2
Ca(OH)2
c(H＋)减小
右移
制漂白粉
CaCO3
c(H＋)减小
右移
制高浓度的HClO溶液
光照
c(HClO)
减小
右移
氯水避光保存或现用现配
二、次氯酸和次氯酸盐的性质
1．次氯酸

2．次氯酸盐
(1)“84”消毒液
有效成分为NaClO，它与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合立即会产生氯气，其离子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
(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，其水溶液显碱性，原因是ClO－＋H2OHClO＋OH－。
②漂白原理：在潮湿的空气中能吸收CO2，化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。

次氯酸和次氯酸盐均具有强氧化性，故与I－、S2－、SO、Fe2＋等还原性离子不能大量共存。ClO－不论是酸性还是碱性条件下都具有较强的氧化性，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I－、S2－、SO可以大量共存。
[自主检测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2019·高考全国卷Ⅲ，12A)将Cl2通入碳酸钠溶液中制取较高浓度的次氯酸溶液。(　　)
(2)(2018·高考江苏卷)KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋4H＋＋H2O。(　　)
(3)(2017·高考江苏卷)FeFeCl2Fe(OH)2所示的物质间转化可以实现。(　　)
(4)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2。(　　)
(5)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。(　　)
(6)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气。(　　)
(7)标准状况下，11.2LCl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。(　　)
(8)“84”消毒液的消毒原理与H2O2相同，都是利用强氧化性。(　　)
(9)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式：ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)×
2．在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的主要固体物质是________________________，其原因是_______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用化学方程式说明)。
答案：CaCO3和CaCl2　Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO，2HClO2HCl＋O2↑，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
3．根据下列装置图回答问题：

(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，观察到装置C中的现象是________________________________
________________________________________________________________________。
(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_______________________________
________________________________________________________________________。
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＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
(3)吸收氯气，防止污染环境
(4)溶液先变红色，后褪色
(5)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(6)H2O＋SO＋Cl2===2H＋＋SO＋2Cl－

演练一　氯气和氯水的性质
1．氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性。下列叙述中不正确的是(　　)
A．红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟
B．通常状况下，干燥的氯气能和Fe反应
C．纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸
D．氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸
解析：选B。Cl2与Fe反应需要加热，所以在通常状况下，干燥的Cl2与Fe不反应。
2．向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是(　　)
A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸
C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液
解析：选A。氯水中存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO。加入CaCO3粉末时，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，c(HClO)增大，漂白能力增强；加入稀硫酸，c(H＋)增大，平衡左移，c(HClO)减小；C项，相当于加水稀释，c(HClO)减小；D项，Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，平衡左移，c(HClO)减小。
3．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．先加入盐酸酸化，再加入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
解析：选B。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；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl－；D项，加入NaOH溶液时氯水的浅黄绿色消失，说明其中有Cl2存在。

氯水的组成及性质在应用中的常见误区
(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)制取氯水的反应为Cl2＋H2OHCl＋HClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，且1molCl2参加反应，转移电子数为NA。
(3)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。
(4)ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO等离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。
演练二　氯的含氧酸盐和含氯消毒剂(热点)
4．(1)[2018·高考全国卷Ⅲ，27(2)改编]在KClO3氧化I2制备KIO3工艺中“酸(HCl)化反应”的产物为KH(IO3)2、Cl2和KCl，则该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)(2017·高考江苏卷)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)①NaClO2中Cl的化合价为________。
②利用NaClO3、硫酸和SO2制备ClO2，反应中有副产物NaHSO4生成，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③少量的ClO2尾气可用双氧水和氢氧化钠溶液吸收，产物之一为NaClO2，其氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是________。
(4)①NaClO2的化学名称为________。
②NaClO2溶液是脱硝反应的吸收剂，其与NO反应生成的产物之一为NO的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(又称肼，N2H4，无色液体)，反应的化学方程式为_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)ClO2是一种优良的消毒剂，可用氯酸钠和双氧水在酸性条件下制备，其反应的化学方程式为________NaClO3＋________H2O2＋H2SO4===________ClO2↑＋________O2↑＋Na2SO4＋________。
答案：(1)I2＋2KClO3＋HCl===KH(IO3)2＋Cl2↑＋KCl
(2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑
(3)①＋3　②2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2NaHSO4＋2ClO2　③2∶1　O2
(4)①亚氯酸钠　②4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－
(5)NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O
(6)2　1　2　1　2H2O

(1)含氯消毒剂的共同特点是利用本身的强氧化性，或与水反应产生HClO，杀灭具有生命活性的微生物。解答这类题目，一般要从氧化性、得电子数目以及平衡移动等角度分析思考。
(2)ClO2主要表现氧化性，做氧化剂时本身被还原为Cl－，可做消毒剂、漂白剂。　
　考点二　氯气的实验室制法

[知识梳理]
实验室制取气体装置由发生装置、净化装置、收集装置以及尾气吸收装置组成。以Cl2的实验室制法为例(见下图)：

(1)反应原理：用MnO2(或其他强氧化剂，如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等)氧化浓盐酸。
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
其他制取Cl2的反应原理：
①16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑；
②6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑；
③4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑。
(2)制备装置类型：固体＋液体气体
(3)净化方法：用饱和食盐水除去HCl气体，再用浓硫酸除去水蒸气。
(4)收集气体：向上排空气法或排饱和食盐水法。
(5)尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收，不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。
(6)验满方法：将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的集气瓶瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满；或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。
[自主检测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2反应，可制备22.4LCl2。(　　)
(2)必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2，因为稀盐酸与MnO2不反应。(　　)
(3)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl气体。(　　)
(4)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。(　　)
(5)可用排饱和食盐水法收集Cl2。(　　)
(6)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2。(　　)
(7)用干燥的淀粉­碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。(　　)
(8)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸入液面以下。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×　(8)×
2．Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4均能将盐酸中的Cl－氧化成Cl2，试分别写出反应的离子方程式。
(1)_____________________________________________________________________。
(2)_____________________________________________________________________。
(3)_____________________________________________________________________。
答案：(1)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
(2)ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O
(3)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
3．(规范简答题)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。思考装置B、C、D的作用分别是：

(1)B_____________________________________________________________________；
(2)C____________________________________________________________________；
(3)D____________________________________________________________________。
答案：(1)向上排空气法收集氯气　(2)安全瓶作用，防止装置D中的液体倒吸入装置B中　(3)吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境

演练一　制取氯气相关仪器的连接及实验操作
1．(教材改编题)实验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2时，有如下操作：①连好装置，检查气密性；②缓缓加热；③加入MnO2粉末；④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收；⑥用向上排空气法收集氯气。操作顺序正确的是(　　)
A．①②③④⑥⑤ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
解析：选D。制取氯气的正确操作步骤：先连接装置、检查气密性，然后装入药品：先向烧瓶中装入二氧化锰，再向分液漏斗中装入浓盐酸，下一步进行加热制取、收集氯气，由于氯气有毒，最后需要进行尾气吸收处理，故正确的操作顺序为①③④②⑥⑤。
2．实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是(　　)

A．①②④ B．①②③
C．①③④ D．②③④
解析：选D。②除HCl气体应用饱和NaCl溶液，③洗气瓶干燥应从长管进气，短管出气，④尾气吸收应用NaOH溶液。
3．(2020·绵阳中学月考)氯气是一种重要的工业原料。资料显示：Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O。某学习小组利用此原理设计如图所示装置制取氯气并探究其性质：

(1)在该实验中，甲部分的装置是________(填字母)。

(2)乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙装置中通入少量Cl2，可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸，则丙中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)该实验存在明显的缺陷，改进的方法是____________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)c　(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)Cl2＋2Na2CO3＋H2O===NaCl＋NaClO＋2NaHCO3
(4)在丙装置后连接一个盛有氢氧化钠溶液的尾气处理装置

实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时的注意事项
(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的挥发。
(3)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。
(4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。　
演练二　含氯化合物的制备
4．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②③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
解析：选C。制取Cl2O需要干燥纯净的氯气，所以②③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℃，此时氯气呈气态，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Cl2O与橡胶管接触发生燃烧和爆炸，D项正确。
5．某同学设计用如图所示装置制备少量的AlCl3(易水解)。下列说法错误的是(　　)

A．装置B中所装试剂为饱和NaCl溶液，其作用是除去氯气中的HCl气体
B．装置C和F中的试剂均为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入装置E中
C．用50mL12mol·L－1的盐酸与足量的MnO2反应，所得氯气可以制取26.7gAlCl3
D．实验过程中应先点燃A处的酒精灯，待装置中充满黄绿色气体时再点燃D处的酒精灯
解析：选C。装置A制得的氯气中含有HCl气体和水蒸气，先通过饱和食盐水除去HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气，A项正确；装置D为AlCl3的制备装置，装置E为AlCl3的收集装置，由于AlCl3易水解，故装置C、F中浓硫酸的作用是防止水蒸气进入装置E，B项正确；MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，反应停止，故50mL12mol·L－1的盐酸与足量MnO2反应，制得的氯气的物质的量小于0.15mol，根据2Al＋3Cl22AlCl3，生成的AlCl3的物质的量小于0.10mol，质量小于133.5g·mol－1×0.10mol＝13.35g，C项错误；实验过程中先点燃A处的酒精灯，使产生的氯气排尽装置中的氧气，再点燃D处的酒精灯，防止D处加热时铝和氧气发生反应，D项正确。
　考点三　卤素的性质及X－的检验

[知识梳理]
一、卤素的提取
1．氯的提取——氯碱工业
海水―→粗盐饱和食盐水
化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
2．海水中提取溴
(1)提取流程

(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2；
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；
③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。
3．海带中提取碘
(1)提取流程

(2)发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
二、卤素的性质
1．溴、碘单质的物理性质比较

物理性质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性
水中
溶解度不大
溶解度不大
有机溶剂中
易溶
易溶
特性
易挥发、有毒
①易升华；
②使淀粉变蓝
2.氯、溴、碘单质的化学性质比较
(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为
2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。
(2)氧化性
①都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2Na＋X22NaX(X＝Cl、Br、I)。
②氧化性强弱顺序是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性强弱顺序是Cl－I2
解析：选D。高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，反应的离子方程式为16H＋＋10Cl－＋2MnO===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，A正确；氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁，铁离子遇到硫氰化钾溶液显红色，发生的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，B正确；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，遇到石蕊溶液先变红后褪色，C正确；氯气和碘化钾反应生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝色，氯气和溴化钾反应生成溴单质，溶液变橙色，上述反应说明氯气的氧化性大于碘单质和溴单质，但不能说明溴单质的氧化性大于碘单质，D错误。
演练二　海水资源的开发
4．(2020·凤阳高三月考)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是(　　)

A．制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl和NH4Cl
B．①粗盐提纯中除去杂质离子Mg2＋、Ca2＋、SO时，必须先除Ca2＋后除SO
C．在③④⑤步骤中，溴元素均被氧化
D．工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁
解析：选A。制取NaHCO3的反应是利用其溶解度比较小，A项正确；先用过量的氯化钡除去SO，再用碳酸钠除去Ca2＋及Ba2＋，所以应先除SO后除Ca2＋，B项错误；第③⑤步骤中，溴元素被氧化，第④步骤中，发生反应Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，溴元素被还原，C项错误；电解饱和MgCl2溶液制得的是Mg(OH)2、Cl2和H2，工业上通过电解熔融状态的MgCl2制取金属镁，D项错误。
5．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的粗盐提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生两种单质
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④⑥反应中每氧化0.2molBr－需要消耗2.24LCl2
解析：选C。过程①中除去Mg2＋、CO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0.2molBr－需要消耗0.1molCl2，但不一定是2.24L，D错误。

由于海水中钠、镁、溴、碘都以化合态形式存在且含量较低，所以需要先富集再提取，提取过程要通过氧化还原反应将元素从化合态变为游离态。因此题目中常涉及：
(1)物质的分离、提纯操作，如结晶、过滤、萃取和分液等；
(2)氧化还原反应、电解原理等理论的应用。　

1．(2019·高考江苏卷)下列有关化学反应的叙述正确的是(　　)
A．Fe在稀硝酸中发生钝化
B．MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3
D．室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
解析：选C。A项，常温下，Fe在浓硝酸中会发生钝化，错误；B项，MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应生成Cl2，与稀盐酸不反应，错误；C项，氨水过量，SO2与NH3·H2O发生反应生成(NH4)2SO3，正确；D项，室温下，Na与空气中O2反应生成Na2O，错误。
2．(高考选项组合)下列说法不正确的是(　　)
A．(2018·高考全国卷Ⅱ，7B)漂白粉可用于生活用水的消毒
B．(2018·高考北京卷改编)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．(2018·高考海南卷)氯水具有较强的氧化性，可用于漂白纸张、织物等
D．(2017·高考全国卷Ⅲ，9B)清洗碘升华实验所用试管，先用酒精清洗，再用水清洗
解析：选B。B项，红色褪去是HClO表现强氧化性；D项，碘易溶于酒精，可用酒精清洗碘，又由于酒精能与水以任意比例互溶，再用水清洗即可洗净。
3．(2017·高考北京卷)下列变化中，气体被还原的是(　　)
A．二氧化碳使Na2O2固体变白
B．氯气使KBr溶液变黄
C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D．氨使AlCl3溶液产生白色沉淀
解析：选B。二氧化碳与过氧化钠反应，过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低，二氧化碳中的碳元素和氧元素化合价都不变，A项错误；溶液变黄说明有溴单质生成，反应后溴元素化合价升高，溴离子被氧化，氯气被还原，B项正确；乙烯与溴的反应是加成反应，C项错误；氨与氯化铝溶液反应产生白色沉淀，是复分解反应，D项错误。
4．(2018·高考江苏卷)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：

已知：①Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O是放热反应。
②N2H4·H2O沸点约118℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。
(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为______________________________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是__________________。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是________；使用冷凝管的目的是
________________________________________________________________________。
解析：(1)由题给条件，反应物为Cl2和NaOH，生成物为NaClO3、NaCl和H2O，根据离子方程式书写规则、原子守恒、电荷守恒以及得失电子守恒得该反应的离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O；Cl2与碱反应放热，所以要控制温度还需采取的措施是缓慢通入氯气。(2)步骤Ⅱ是尿素和次氯酸钠反应合成水合肼，由题给信息水合肼能与次氯酸钠剧烈反应可知，滴液漏斗中盛装的是次氯酸钠碱性溶液；水合肼沸点约为118℃，题给实验反应温度为110℃，故使用冷凝管的目的是减少水合肼的挥发。
答案：(1)3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O　缓慢通入Cl2
(2)NaClO碱性溶液　减少水合肼的挥发

一、选择题
1．化学来源于生活，也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是(　　)
A．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强
B．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C．测定溶液pH的实验中，用干燥pH试纸测定新制氯水的pH，测定结果无影响
D．洁厕灵不能与“84”消毒液混用，原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
解析：选B。A项，活性炭具有吸附性，可以吸附氯气，若同时使用，漂白效果会减弱，错误；B项，氯气与烧碱溶液或石灰乳反应均可生成次氯酸盐，正确；C项，氯水中的次氯酸具有漂白性，不能用pH试纸测定氯水的pH，错误；D项，不能混用的原因是“84”消毒液中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成Cl2，错误。
2．(2020·常德高三调研)下列说法正确的是(　　)
①氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸
②实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收
③新制氯水的氧化性强于久置氯水的
④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液中
⑤除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中
A．①②③ B．②③④
C．③ D．③⑤
解析：选C。氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在光照的条件下才能发生爆炸，①错；氢氧化钙溶液中溶质含量少，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，②错；HCl气体与AgNO3溶液反应也可产生沉淀，④错；将HCl、Cl2通入饱和食盐水中，除去的是HCl气体，而不是Cl2，⑤错。
3．(2020·房山高三模拟)Cl2是一种重要的工业原料，液氯储存区贴有的说明卡如下：

包装
钢瓶
储运要求
远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质；设置氯气检测仪
泄漏处理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
下列解释事实的方程式不正确的是(　　)
A．电解饱和食盐水制取Cl2：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
B．氯气用于自来水消毒：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－
C．浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2
D．氯气“泄漏处理”中NaHSO3溶液的作用：HSO＋Cl2＋H2O===SO＋3H＋＋2Cl－
解析：选B。A.电解饱和食盐水制取Cl2，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，选项A正确；B.氯气用于自来水消毒，反应的离子方程式为Cl2＋H2O
H＋＋Cl－＋HClO，选项B不正确；C.浓氨水检验泄漏的氯气，产生白烟，反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，选项C正确；D.氯气“泄漏处理”中用NaHSO3溶液吸收氯气，反应的离子方程式为HSO＋Cl2＋H2O===SO＋3H＋＋2Cl－，选项D正确。
4．下列有关卤素的说法错误的是(　　)
A．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
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强
C．淀粉­碘化钾溶液在空气中变蓝：4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－
D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
解析：选A。元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关，可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较，A错误；I2在KI溶液中存在平衡I2＋I－I，可使其溶解度增大，D正确。
5．(2020·通化高三调研)氯胺(NH2Cl)是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4～5倍。下列有关氯胺的说法一定不正确的是(　　)
A．氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl
B．氯胺的电子式为
C．氯胺中氯元素的化合价为＋1价
D．氯胺的消毒原理与漂白粉相似
解析：选A。NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒。该水解反应是一个可逆反应，HClO杀菌后浓度减小，平衡向右移动，氯胺转化成HClO；相反，当HClO浓度较高时，平衡向左移动，转化为氯胺，相当于暂时“贮存”，避免其分解损失，这样就延长了消毒时间。
6．下列装置不能达到相应实验目的的是(　　)

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
解析：选C。MnCl2属于强酸弱碱盐，加热时MnCl2易发生水解，得不到MnCl2·4H2O，C项不能达到实验目的。
7．(2020·齐齐哈尔五校期末联考)二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂，对酸性污水中的Mn2＋也有明显的去除效果，其反应原理为ClO2＋Mn2＋―→MnO2↓＋Cl－(部分反应物和产物省略、未配平)，下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．工业上可用更为廉价的Cl2来代替ClO2
B．利用该原理处理含Mn2＋的污水后溶液的pH增大
C．该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
D．理论上处理含1molMn2＋的污水，需要标准状况下的ClO28.96L
解析：选D。氯气是有毒气体，所以不能代替ClO2，故A项错误；用ClO2处理酸性污水中的Mn2＋，反应的离子方程式为2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2↓＋2Cl－＋12H＋，所以处理后溶液的pH减小，故B项错误；该反应的氧化产物为MnO2，还原产物为Cl－，由反应的离子方程式可知，二者的物质的量之比为5∶2，故C项错误；由反应的离子方程式可知，处理1 mol Mn2＋，需要 mol ClO2，在标准状况下的体积为8.96L，故D项正确。
8．下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　)

选项
实验操作
现象
结论
A
用双氧水滴定淀粉­KI溶液
溶液变蓝
达到滴定终点
B
向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液，再加入CCl4，振荡，静置
下层呈紫红色
该食用加碘盐中含有KIO3
C
用湿润的淀粉－KI试纸鉴别NO2、溴蒸气
试纸变蓝
该气体为溴蒸气
D

最后试管有浅黄色沉淀
该有机物中含有溴原子
解析：选B。A项，淀粉­KI溶液一般作为指示剂，设计用双氧水滴定淀粉­KI溶液无法判定终点，实验不合理，错误；B项，在酸性环境中，KIO3与KI反应生成I2，正确；C项，NO2溶于水变为硝酸，硝酸具有强氧化性，也可使淀粉－KI试纸变蓝，错误；D项，加入AgNO3溶液之前要用硝酸中和溶液中的碱，错误。
9．(SCN)2称为拟卤素，将几滴KSCN溶液加入酸性的含有Fe3＋的溶液中，溶液变为红色，将该红色溶液分为两份：①向其中一份溶液中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份溶液中通入SO2，红色也褪去。下列说法中不正确的是(　　)
A．Fe3＋与SCN－反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3
B．②中红色褪去的原因是SO2将SCN－还原
C．①中现象说明SCN－与Cl－相似，有还原性
D．SCN－在适当条件下可被氧化剂氧化为(SCN)2
解析：选B。A项，Fe3＋与SCN－的反应为络合反应，离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，故A正确；B项，②中红色褪去的原因是发生2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO，使平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3逆向移动，红色消失，故B错误；C项，SCN－与Cl－均可失去电子，具有还原性，故C正确；D项，高锰酸钾可氧化氯离子生成氯气，则SCN－在适当条件下也可被氧化剂氧化生成(SCN)2，故D正确。
10．(2020·莆田九中调研)ClO2和NaClO2均具有漂白性，工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中
B．吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2＋H2O2===2ClO＋2H＋＋O2↑
C．步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
D．工业上将ClO2气体制成NaClO2固体，其主要目的是便于贮存和运输
解析：选B。在ClO2发生器中产生ClO2气体，通入空气，可以将其吹入吸收器中进行吸收，A正确；吸收器中加入了氢氧化钠浓溶液，显然其中的反应不可能得到氢离子，B错误；冷却结晶得到NaClO2固体后，应该经过过滤、洗涤、干燥得到产品，C正确；气体的贮存和运输都远比固体困难，所以将ClO2气体制成NaClO2固体的主要目的是便于贮存和运输，D正确。
二、非选择题
11．ICl(氯化碘)是红棕色液体，熔点为13.9℃，沸点为97.4℃，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浴中，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装置，充分冷却；⑤水浴加热E装置。
请按正确的顺序填入上述步骤的序号：________。
(6)在A装置后可连接如图所示装置，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_____________________________________________
________________________________________________________________________。
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E装置中，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B装置，最后多余的尾气被碱液吸收，则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MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
(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；用水浴法给E装置加热；反应结束后，停止加热E装置，充分冷却，待温度降到室温后，关闭分液漏斗活塞；则正确的实验步骤为①②⑤④③。
(6)在A装置后可连接如题图所示的装置，当反应结束关闭分液漏斗活塞后，关闭K，该装置可以用来储存多余的Cl2，避免其释放到空气中污染空气。
(7)ICl易发生水解，与水反应生成HCl和HIO，反应的化学方程式为ICl＋H2OHIO＋HCl。
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，松开手后，有一段水柱倒吸入导管，说明A装置气密性良好(答案合理即可)
(2)ACBEBD　MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(3)除去Cl2中混有的HCl气体
(4)减少I2的升华和ICl的挥发
(5)①②⑤④③
(6)储存多余的Cl2
(7)ICl＋H2OHIO＋HCl
12．溴和碘的提取方法有多种，试解决下列问题。
Ⅰ.全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg/L。空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：

(1)写出步骤③的离子方程式：________________________________________________。
(2)步骤⑤的蒸馏过程中，温度应控制在80～90℃，温度过高或过低都不利于生产。实验室里蒸馏所用的主要仪器名称为________，为控制温度，最好采用的加热方式为________；溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离，分离仪器的名称是________。
(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气，因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填试剂名称)溶液，以除去氯气。
(4)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是____________________________。
(5)提取溴单质，采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”，请说明原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：

向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为________________________________________________________________________；
该操作将I2还原为I－的目的是______________________________________________。
操作X的名称为________。
解析：Ⅰ.从海水中提取溴，一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。步骤①发生的反应是Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，生成的溴仍溶解在海水中，根据溴的沸点比水低的性质，可以鼓入热空气(步骤②)，使它随热空气一起挥发出来，再用SO2吸收(步骤③)：Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO，这样可以得到较大浓度的含Br－的溶液，进一步用氯气氧化(步骤④)，得到Br2，然后蒸馏便得到液溴。
Ⅱ.SO将I2单质还原为I－，自身被氧化为SO，离子方程式为SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋，该操作可使溶于CCl4中的碘进入水层。
答案：Ⅰ.(1)Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO
(2)蒸馏烧瓶　水浴加热　分液漏斗
(3)溴化铁(或其他含Br－的盐类物质)
(4)酸化可抑制Cl2与水反应
(5)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程，可提高效率，减少能耗，降低成本
Ⅱ.SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋　使溶于CCl4中的碘进入水层　分液