有关氯及卤素的考试题型F2、Cl2Br2、I2的特殊性(1)Cl2易液化(2)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质;液溴易挥发且有毒,通常用水液封来保存。
(3)I2易升华,能使淀粉变蓝。
(4)Br2和I2的水溶液都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、汽油、苯)萃取。
(5)氟元素无正价,F2与H2O发生置换反应生成O2(2F2+2H2O===4HF+O2),与Xe、Kr等稀有气体反应生成白色氟化物。
(6)I2易与Na2S2O3溶液反应:I2+2S2O2-3===2I-+S4O2-6,可通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量。
题组一卤素单质的颜色及X-的检验1.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,是加入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,是加入AgNO3溶液;丙中气体和溶液都呈浅黄绿色,说明存在氯气分子,是加入水。
2.在盛有溴水的三支试管中分别加入少量苯、四氯化碳和酒精,振荡后静置,出现如图所示现象,以下结论正确的是()A.①加CCl4;②加苯;③加酒精B.①加酒精;②加CCl4;③加苯C.①加苯;②加CCl4;③加酒精D.①加苯;②加酒精;③加CCl4解析:选C。
苯的密度小于水而CCl4密度大于水,酒精与水混溶,据此可判断图中的萃取分层情况分别是苯、CCl4和酒精。
3.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,取水层并加入氯水,溶液呈橙黄色,则含有Br-解析:选D。
A项,在KI中加入足量新制氯水,也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,有机层是因萃取单质碘而显色,并没有溴单质产生。
题组二卤素单质的性质4.下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。
向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是()解析:选D。
A项,由现象得氧化性:Cl2>Br2、Cl2>I2,但无法判断Br2与I2的氧化性强弱;B项,由现象可知在此过程中有酸性物质生成,同时生成了漂白性物质;C项,在此过程中只能判断溶液不再显碱性,无法判断有无漂白性物质生成;D项,此时Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,而Cl2被还原为Cl-,还原剂Fe2+的还原性强于还原产物Cl-。
5.(教材改编)下列叙述中正确的是()A.碘易升华,所以要保存在有铁盖旋紧的密闭容器中B.液溴应保存在磨口玻璃塞棕色细口试剂瓶中,并加少量水进行水封C.碘易溶于酒精,所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来D.用加热的方法可将碳酸氢钠中混有的少量碘除去解析:选B。
碘能与铁缓慢反应,不能保存在铁盖容器中,A错;酒精与水不能分层,故不可萃取碘,C错;NaHCO3易分解,故不能用加热法除去少量碘,D错。
6.(2016·郑州高中质量预测)已知:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。
下列有关说法中,不正确的是()A.还原性:I->Fe2+>Br-B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 molC.当通入1 mol Cl2时,溶液中发生的反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3解析:选C。
由所给离子方程式,结合在同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性,可知还原性:I->Fe2+>Br-,A项正确;当通入Cl2时,原溶液中最先被氧化的是I-,n(I-)=2 mol,其次被氧化的是Fe2+,n(Fe2+)=4 mol,最后被氧化的是Br-,n(Br-)=6 mol,D项正确;原溶液中FeBr2的物质的量为3 mol,B项正确;根据题图,通入1 mol Cl2时发生的反应为2I-+Cl2===2Cl-+I2,C项错误。
题组三:氯水性质的多重性7.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,含有盐酸和氧化剂HClO,Cl-能使Ag+沉淀,HClO能将SO2-3、Fe2+、I-等氧化。
8.为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应,某学生设计如下实验:实验一:向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石,并充分振荡,观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体。
实验二:取上述实验一后锥形瓶中清液,进行如下实验:①该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。
②该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。
③该清液中滴加盐酸可产生大量气体。
④该清液加热后变浑浊并产生大量气体。
实验三:该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体作进一步检验。
回答下列问题:(1)在实验二中,清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有________(写化学式);清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有________离子;清液中滴加盐酸产生的气体是________;清液加热后产生浑浊的原因是因为生成了________(用化学式表示)。
(2)实验三中,洗气装置内的洗涤液一般用________溶液。
该学生要收集实验二中产生的气体,应选用上图装置中的____________(填“A”或“B”)。
(3)该学生通过上述实验,写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
解析:氯气溶于水发生反应:Cl 2+H2O HCl+HClO,生成的HCl与CaCO3发生反应:2H ++CaCO===Ca2++CO2↑+H2O,因实验一只产生少量气体,再结合“该清液加热后变浑浊”3现象,故知发生反应CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2。
答案:(1)HClO Ca2+CO2CaCO3(2)饱和NaHCO3 B(3)2CaCO3+2Cl2+2H2O===Ca(HCO3)2+2HClO+CaCl2题组四:有关氯的重要化合物的实验探究9.(2016·高考全国卷Ⅰ,28,14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:回答下列问题:(1)NaClO 2中Cl 的化合价为____________。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO 2的化学方程式:_________________________________。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg 2+和Ca 2+,要加入的试剂分别为“电解”中阴极反应的主要产物是_________________。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO 2。
此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______,该反应中氧化产物是____________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl 2的氧化能力。
NaClO 2的有效氯含量为_______。
(计算结果保留两位小数解析:(1)根据化合物中各元素化合价代数和等于0,计算出NaClO 2中氯元素化合价为+3。
(2)从流程图看出,反应物是氯酸钠、二氧化硫、硫酸,产物为硫酸氢钠、二氧化氯,根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式:2NaClO 3+SO 2+H 2SO 4==2ClO 2+2NaHSO 4。
(3)粗盐提纯中加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子,加入碳酸钠溶液沉淀钙离子。
电解过程中ClO 2在阴极放电得到ClO -2,故阴极反应的主要产物为NaClO 2。
(4)依题意,用含氢氧化钠的双氧水吸收尾气中的二氧化氯,发生反应:2ClO 2+H 2O 2+2OH -==2ClO -2+O 2+2H 2O,ClO 2作氧化剂,H 2O 2作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,该反应中氧化产物为O 2。
(5)氯气、亚氯酸钠的氧化能力就是得电子能力,得电子数相等时,氧化能力相当。
氯气、亚氯酸钠的最终还原产物为氯离子。
根据:NaClO2得4e -—→Cl -,Cl 2得4e -—→2Cl -,可知得电子数相等时存在NaClO 2~2Cl 2,故亚氯酸钠的有效氯含量为71×290.5≈1.57。
答案: (1)+3(2)2NaClO 3+SO 2+H 2SO 4==2ClO 2+2NaHSO 4(3)NaOH 溶液Na 2CO 3溶液ClO -2(或NaClO 2)(4)2∶1 O 2(5)1.5710.(2016·新郑校级模拟)某化学学习小组设计如图实验装置(夹持装置略去)制备Cl 2,并探究氯气的相关性质。
(1)若A 装置中固体药品为MnO 2,其化学方程式为__________________________________;若A 装置中固体药品为KClO 3,则反应中每生成 1 mol Cl 2时转移电子的物质的量为__________mol 。
(2)装置B 的作用:_________________________________________________________。
(3)装置C 的作用是验证氯气是否具有漂白性,Ⅰ处是湿润的有色布条,则Ⅱ、Ⅲ处应加入的物质分别是______________________________、____________________________。
(4)设计装置D 、E 的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。
但有同学认为该设计不够严密,他的理由可能是________________________________________________________________________________________________________________________。