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第15讲 富集在海水中的元素——卤素考纲要求 1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法。
掌握其主要性质及应用。
2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。
考点一 氯及其化合物的性质和应用1．氯气的物理性质在通常情况下为黄绿色，有刺激性气味的气体，密度比空气大，易液化，能溶于水(1∶2)，氯气的水溶液称为氯水，氯水常代替氯气实验。
2．化学性质(写出化学方程式) (1)Cl 2与金属反应Fe ：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3，棕红色烟 Cu ：Cu ＋Cl 2=====点燃CuCl 2，棕黄色烟 (2)Cl 2与非金属反应H 2：H 2＋Cl 2=====点燃2HCl ，苍白色火焰 H 2和Cl 2的混合气体光照时会发生爆炸。
(3)Cl 2与H 2O 反应化学方程式：Cl 2＋H 2O ??HCl ＋HClO ， 离子方程式：Cl 2＋H 2O ??H ＋＋Cl －＋HClO 。
(4)Cl 2与碱反应①与烧碱反应：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 。
②制取漂白粉：2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O 。
漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl 2，有效成分是Ca(ClO)2。
(5)与还原性无机化合物反应：①与碘化钾溶液反应：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2。
②与SO 2水溶液反应：Cl 2＋SO 2＋2H 2O===H 2SO 4＋2HCl 。
③与FeCl 2溶液反应：Cl 2＋2FeCl 2===2FeCl 3。
3．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＋HClO②HClO??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。
富集在海水中的元素——卤素一、选择题1.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是( )A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应C．Ⅲ图中：发生的反应不是燃烧反应D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成答案：D解析：选D。
A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，发生的为取代反应；C项，Cu在Cl2中发生了燃烧反应；D项，Cl－、ClO－在酸性条件下有Cl2生成。
2．下列叙述中正确的是( )A．能使润湿的淀粉－KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－D．某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色答案：B解析：选B。
还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A错；碘单质的CCl4溶液显紫色，C项错；CCl4的密度比水大，应下层显橙红色，D项错。
3．下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是( )A．用装置甲制取氯气B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O答案：C解析：浓盐酸与二氧化锰反应制氯气需要加热，不加热反应不能发生，A项错误；除去氯气中的少量氯化氢应用饱和食盐水，且导气管应长进短出，不能使用NaHCO3饱和溶液，否则会引入CO2杂质，B项错误；二氧化锰不溶于水，氯化锰溶于水，可用过滤的方法分离，C项正确；加热过程中氯化锰水解，直接蒸发溶剂，最终得不到所要产物，D项错误。
4．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．二氧化硫水溶液答案：A解析：在氯水中存在反应：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO，若反应使溶液中c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增加。
第二讲富集在海水中的元素——卤素[课后达标训练]一、选择题1.下列关于氯气的说法中不正确的是 ( )A.尽管氯气的化学性质很活泼，但是干燥的液氯能用钢瓶贮存B.氯气和液氯是两种不同的物质C.可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气D.氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹解析：选B。
在通常状况下，干燥的液氯可以用钢瓶储运，所以A选项正确。
氯气和液氯是同一种物质的不同状态，所以B选项不正确。
除去氯气中混有的水蒸气应选用不能和氯气反应的干燥剂，不宜选用碱性干燥剂，如碱石灰等，常选用酸性或中性干燥剂，如浓硫酸、无水氯化钙等，所以C选项正确。
氯气有毒，对人体有害，曾经用于制造毒气弹应用于战争中，所以D选项正确。
2.用经Cl2消毒的自来水配制下列溶液：①Na2SO3；②KI；③AlCl3；④FeCl2；⑤AgNO3；⑥稀盐酸，发现部分药品变质，它们是( )A.①②④⑤B.①②③④C.①②④D.③⑥解析：选A。
用Cl2消毒的自来水中，含有Cl－和HClO，Cl－能使Ag＋沉淀，HClO能将SO2－3、Fe2＋、I－等氧化。
3.分别向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是( )①AgNO3溶液②NaOH溶液③水A.①②③B.②①③C.③②①D.①③②解析：选B。
甲中气体和溶液都无色，说明不存在氯气，是注入NaOH溶液；乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊，说明不存在氯气且溶液中生成了白色沉淀，是注入 AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在氯气分子，是注入水。
4.下列能够检验出KI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，取水层并加入新制氯水，溶液呈橙色，则含有Br－解析：选D。
2019版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第2节富集在海水中的元素-卤素ClBrI时分层训练新人教版1．(2017·三明模拟)某兴趣小组设计如图所示装置进行氯气与金属钠的反应，先将钠预热，在钠熔融成小球时，撤火，并通入氯气即发生反应，下列叙述中错误的是( )A．钠在氯气中燃烧产生黄色的火焰B．反应产生的大量白烟是氯化钠固体C．棉球①的作用是吸收过量氯气防止产生污染D．棉球②变蓝色则证明氯气已被碱液完全吸收D [Cl2被碱液完全吸收时不会生成I2，棉球②不变蓝。
]2．下列有关含氯化合物的说法正确的是( )A．HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质B．氯水中具有漂白性的物质是HClOC．漂白粉在空气中久置变质的原因是漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3 D．NaClO和Ca(ClO)2的溶液能杀菌消毒的原理是二者水解均呈碱性B [A项，NaClO为盐，为强电解质；C项，漂白粉变质是Ca(ClO)2与CO2、H2O反应生成CaCO3和HClO；D项，次氯酸盐溶液能杀菌消毒的原理是与酸性物质作用形成HClO。
] 3．下列说法正确的是 ( )【导学号：95812071】①Cl2的性质活泼，它与H2混合后立即发生爆炸②实验室制取Cl2时，为了防止污染环境，多余的Cl2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氧化性④检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入AgNO3溶液⑤除去Cl2气体中的HCl，可将气体通入饱和食盐水中A．①②③B．②③④C．③ D．③⑤D [①Cl2与H2混合后光照时发生爆炸；②Ca(OH)2微溶，Ca(OH)2溶液吸收的Cl2少，应用NaOH溶液；④HCl、Cl2与AgNO3反应均生成AgCl沉淀。
]4．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是( )A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可被全部消耗B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应C．Ⅲ图中：生成棕黄色的烟雾D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成D [A项，浓盐酸变稀后不再与MnO2反应；B项，甲烷与Cl2发生取代反应；C项，CuCl2为固体颗粒，形成烟，不形成雾；D项，加酸后Cl－与ClO－反应生成Cl2。
考点19 富集在海水中的元素——卤素一、氯气1．物理性质当发生氯气泄漏时，人应向高处、逆风方向躲避。
氯气的物理性质如下表：颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气态刺激性比空气大有毒可溶于水2．化学性质（1）与金属反应反应现象化学方程式Na+Cl2剧烈燃烧，黄色火焰，大量白烟2Na+Cl2点燃2NaClFe+Cl2剧烈燃烧，棕褐色烟2Fe+3Cl2点燃2FeCl3Cu+Cl2剧烈燃烧，棕色烟，加水，溶液呈蓝绿色Cu+Cl2点燃CuCl2（2）与非金属反应（氢气）①点燃：H2+Cl2点燃2HCl。
现象：H2在Cl2中能安静地燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有白雾。
②光照：H2+Cl2 2HCl。
现象：发生爆炸，瓶口有白雾。
（3）与H2O反应化学方程式：Cl 2+H2O HCl+HClO。
（4）与碱液反应①与NaOH溶液反应：Cl 2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O（实验室制Cl2时尾气处理原理）②与Ca(OH)2反应生成漂白粉制取反应原理：2Cl 2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O漂白粉的主要成分：CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分Ca(ClO)2。
漂白反应原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO。
（5）与还原性物质反应①与KI反应：Cl 2+2KI2KCl+I2。
②与FeCl 2反应：Cl2+2FeCl22FeCl3。
③与SO 2+H2O反应：Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HCl。
Cl2与碱、水的歧化反应：Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O，1 mol Cl2与足量NaOH反应转移电子数NO ，为N A；由于Cl2+H2O HCl+HClO，是可逆反应，1 mol Cl2溶于水转移电子数小于N A。
ClO－类似于3酸性环境氧化性增强，但ClO－又不同于NO－3，其在任何环境都体现氧化性，如ClO－与I－、Fe2+无论酸性环境还是碱性环境均不能大量共存。
第2讲 富集在海水中的元素——卤素[考纲要求] 1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。
考点一 氯及其化合物的性质和应用1．氯气的物理性质颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性 黄绿色气体刺激性比空气大有毒1体积水溶解 2体积Cl 2注意 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。
(如图所示)2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性――――→得1e－H 2，Fe ，I－(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。
①与铁反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3。
②与铜反应：Cu ＋Cl 2=====点燃CuCl 2。
(2)与非金属反应与H 2反应：H 2＋Cl 2=======点燃或光照2HCl 。
现象—⎪⎪⎪⎪――→燃烧时安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾――→光照时剧烈反应，发生爆炸，瓶口有白雾(3)与还原性无机化合物反应：①与碘化钾溶液反应：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2。
②与SO 2水溶液反应：Cl 2＋SO 2＋2H 2O===H 2SO 4＋2HCl 。
③与FeCl 2溶液反应：Cl 2＋2Fe 2＋===2Fe 3＋＋2Cl －。
3．从化合价的角度认识Cl 2的化学性质——歧化反应氯气与水或碱反应，氯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)与水反应氯气与水反应的化学方程式：Cl 2＋H 2O HCl＋HClO 。
(2)与碱反应(完成下列化学方程式)①与烧碱反应：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ； ②制取漂白粉：2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O 。
漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl 2，有效成分是Ca(ClO)2。
板块三 高考层面·高考真题实战
1.[高考集萃]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)[2018·山东高考]向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，结论：Br－还原
性强于Cl－。( )
(2)[2018·重庆高考]I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强。( )
(3)[2018·课标全国卷Ⅰ]漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成
CaCO3。( )
(4)[2018·天津高考]NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中。( )
(5)[2018·四川高考]漂白粉属于纯净物，次氯酸属于强电解质。( )
(6)[2018·重庆高考]用湿润碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2。( )
(7)[2018·四川高考]次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。( )
(8)[2018·江苏高考]生石灰能与水反应，可用来干燥氯气。( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)×
解析 (2)HI比HBr热稳定性差，错误；(3)漂白粉中的Ca(ClO)2能与空气中的CO2和水蒸气反应生成CaCO
3
和HClO而变质，CaCl2与CO2不反应，错误；(4)正确，因为NH4F可水解生成HF，HF可腐蚀玻璃；(5)漂白粉是
CaCl2与Ca(ClO)2的混合物，HClO是弱电解质，错误；(6)Br2(g)与NO2都有氧化性，都能使湿润的碘化钾淀粉试
纸变蓝，错误；(8)生石灰与水反应生成Ca(OH)2，Cl2能与Ca(OH)2反应，所以生石灰不能用来干燥氯气，错误。
2．[2018·北京高考]某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，
不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
B．该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2＋OH－
C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O
D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－
答案 B
解析 已知饱和NaClO溶液的pH约为11，这是由于ClO－的水解，而该消毒液的pH约为12，主要是因为
其中含有一定量的NaOH，B项错误。
3．[2018·江苏高考]下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
答案 C
解析 MnO2和浓HCl反应制取Cl2需要加热，A项错误；Cl2与NaHCO3溶液反应，除Cl2中的HCl应用饱和食
盐水，B项错误；将MnCl2溶液蒸干无法得到MnCl2·4H2O，应选择蒸发浓缩冷却结晶的方法，D项错误。
4．[2018·重庆高考]ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通
过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)仪器D的名称是________。安装F中导管时，应选用图2中的________。
(2)打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使ClO2在D中被稳定
剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用
是________。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为
________________。在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是
______________________。
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于
水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是________，原因是_________________________。
答案 (1)锥形瓶 b (2)慢
(3)吸收Cl2
(4)4H＋＋5ClO－2===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O'验证是否有ClO2生成
(5)稳定剂Ⅱ'稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度
解析 (1)根据仪器D的形状和结构可知其为锥形瓶。根据“长进短出”的原则可知应该选装置b。
(2)滴加盐酸速率应该慢，这样产生ClO2的速率也会慢，ClO2通过D时才能被充分吸收。
(3)关闭B的活塞后，ClO2被完全吸收，而装置F中淀粉＋KI溶液颜色不变，说明没有I2单质生成，推知装
置A中生成的Cl2被装置C中的药品吸收，可见装置C的作用是吸收Cl2。
(4)ClO－2在酸性条件下(H＋)反应生成ClO2，同时生成Cl－、H2O，其离子反应方程式为5ClO－2＋4H＋===Cl－＋
4ClO2↑＋2H2O。ClO2具有强氧化性，根据实验目的，若释放出了ClO2，则ClO2与淀粉＋KI溶液反应生成I2，F
中会出现蓝色，所以装置F的作用是验证是否有ClO2生成。
(5)根据变化曲线，稳定剂Ⅰ释放出ClO2的速率快，保鲜时间相对较短，稳定剂Ⅱ释放出ClO2的速率缓慢平
稳，保鲜时间更长，所以选稳定剂Ⅱ。
5．[2018·福建高考]元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为________。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是________(填序号)。
a．Cl2、Br2、I2的熔点
b．Cl2、Br2、I2的氧化性
c．HCl、HBr、HI的热稳定性
d．HCl、HBr、HI的酸性
(3)工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：
NaCl溶液――→80 ℃，通电ⅠNaClO3溶液――→室温，KClⅡKClO3晶体
①完成Ⅰ中反应的总化学方程式： NaCl＋ H2O=== NaClO3＋ ________。
②Ⅱ中转化的基本反应类型是________，该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因是
_______________________。
(4)一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO－x(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下图所示。
①D是________(填离子符号)。
②B―→A＋C反应的热化学方程式为______________________(用离子符号表示)。
答案 (1) (2)bc
(3)①1 3 1 3 H2↑
②复分解反应'室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体'(4)①ClO－4
②3ClO－(aq)===ClO－3(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝－117 kJ·mol－1
解析 (1)与Cl同族的短周期元素为F，其原子结构示意图为。
(2)非金属元素氢化物的热稳定性和单质的氧化性均可作为非金属性强弱的判断依据，而单质的熔点、氢化
物的酸性不能作为判断依据。
(3)①根据氧化还原反应规律，化合价有升有降，可推断另一产物为H2；也可以用电解原理分析，阴极上H
＋得电子生成H2，阳极上Cl－失电子生成ClO－
3，配平可得NaCl＋3H2O=====电解NaClO3＋3H2
↑。②Ⅱ中反应为复分解反
应：NaClO3＋KCl===NaCl＋KClO3↓，原因为在室温下，KClO3在水中的溶解度明显小于其他晶体。
(4)①由图可知D中Cl元素化合价为＋7价，D为ClO－4。②B―→A＋C，即ClO－发生歧化反应生成Cl－和ClO－3，
由得失电子守恒可得：3ClO－===ClO－3＋2Cl－，反应热为ΔH＝E(ClO－3)＋2E(Cl－)－3E(ClO－)＝63 kJ·mol－1＋0
－3×60 kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1，所以热化学方程式为3ClO－(aq)===ClO－3(aq)＋2Cl－(aq) ' ΔH＝－117
kJ·mol－1。
