1、专题三 常见非金属及其化合物第一单元氯、溴、碘及其化合物一、选择题1下列叙述，正确的是 ()。氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收新制氯水的氧化性强于久置氯水检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水A B C D解析氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在点燃或光照的条件下才能发生爆炸，错，氢氧化钙溶液中溶质浓度小，实验中用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，错，排除A、B项；HCl气体与AgNO3溶液也可产生沉淀，错；将气体通入饱和食盐水，除去的是HCl气体，而不是Cl
2、2，错，排除D项。答案C2下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()氯气液氯新制氯水氯气的酒精溶液盐酸盐酸酸化的漂白粉溶液A BC D解析 能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的物质，应具有酸性和漂白性等性质。在题中所给的物质、中只存在Cl2分子，其既无酸性，又无漂白性。中存在的是Cl2分子和乙醇分子，也没有酸性和漂白性。中只存在H和Cl及水分子，其只能使试纸变红，却不能使之褪色。只有新制氯水和盐酸酸化的漂白粉溶液，因溶液中存在H和HClO，符合要求。答案 A3在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一定正确的是()A加入有色布条，一会儿有色布条
3、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存在C加入盐酸酸化，再加入硝酸银溶液产生白色沉淀，说明氯水中有Cl存在D加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在解析 氯水中存在三种分子：Cl2、HClO、H2O，四种离子：Cl、ClO、H、OH，其中HClO具有漂白性，能使有色布条褪色；氯水中含有氯气分子，溶液呈黄绿色，往溶液中加入NaOH溶液，Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO而使氯水的黄绿色消失； 加入盐酸酸化，就会往溶液中引入Cl，再加入AgNO3产生白色沉淀，不能说明氯水中有Cl存在。答案 B4下列能够检验出KI中是否含有Br的实验是
4、()。A加入足量的新制氯水，溶液变色则有BrB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BrD加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取无色的水层并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br解析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，有机层可能是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。答案D5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图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消
5、耗B图中：量筒中发生了加成反应C图中：生成蓝色的烟D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生成解析A项中即使MnO2过量，浓盐酸中的HCl也不能完全消耗，因为MnO2与稀盐酸不反应，该项说法错误；B项中发生的应是取代反应；C项中应生成棕黄色的烟；D项中：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，在含有NaCl和NaClO的溶液中加入H2SO4，发生反应ClClO2H=Cl2H2O。答案D6碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I的形式存在，几种微粒之间有如图所示关系，根据图示转化关系推测下列说法不正确的是 ()。A可用KI淀粉试纸和食醋检验
6、加碘盐中是否含有碘B足量Cl2能使湿润的KI淀粉试纸变白的原因可能是：5Cl2I26H2O=2HIO310HClC由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2I2IOD途径中若生成1 mol I2，反应中转移的电子数为10NA解析加碘盐中含有IO，其在酸性条件下可被I还原生成I2，使淀粉呈现蓝色，选项A正确；图示转化关系中，氯气可以将I氧化为I2，也可以将 I氧化为IO，B正确；由途径和可知Cl2的氧化性大于I2、IO，再由途径可知IO的氧化性大于I2，故氧化性的强弱顺序为Cl2IOI2，选项C错误；根据转化关系得出：2IOI210e，选项D正确。答案C7 向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，
7、溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知：2Fe2Br2=2Fe32Br、2Fe32I=2Fe2I2，则下列有关说法中，不正确的是()。 A还原性：IFe2BrB原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 molC当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为：2Fe22I2Cl2=2Fe3I24ClD原溶液中：n(Fe2)n(I)n(Br)213解析本题通过氯气与FeI2、FeBr2混合溶液的反应考查卤素离子及亚铁离子还原性的比较、根据还原性强弱判断离子反应方程式的正误、读图分析能力等。选项A中还原性强弱顺序正确；根据图像分析，原溶液中n(I)为2 mol，n(Fe2)为4 mol，
8、n(Br)为6 mol，即n(FeI2)为1 mol，n(FeBr2)为3 mol，选项B错误，选项D正确；根据还原性强弱可知，通入Cl2时I最先被氧化，其次氧化Fe2，Br最后被氧化，当通入2 mol Cl2时，被氧化的为2 mol I和2 mol Fe2，选项C离子方程式正确。答案B二、非选择题8某同学用200 mL 12 molL1浓HCl和足量MnO2缓缓加热来制取Cl2，并将生成的Cl2通入FeBr2溶液和FeI2溶液中来探究Fe2、Br和I的还原性强弱。请回答下列问题：(1)写出制取Cl2的化学方程式_。(2)将少量的Cl2通入FeBr2溶液中，溶液由浅绿色变为棕黄色，则该反应的离
9、子方程式为_。(3)若将等物质的量的Cl2和FeI2充分反应，再向所得溶液中滴加KSCN溶液，无血红色物质生成，则Fe2、Br和I的还原性由强到弱的顺序_。(4)若将4.48 L(标准状况下)氯气通入800 mL碘化亚铁溶液中，充分反应后，测得溶液中Fe2和Fe3的物质的量浓度相等，则原碘化亚铁溶液的物质的量浓_。解析 (2)Fe2被Cl2氧化为Fe3，说明Cl2氧化性大于Fe3。(3)Cl2氧化I而未氧化Fe2，说明I还原性大于Fe2。(4)设FeI2的物质的量为x mol，则氧化I需用Cl2 x mol，氧化Fe2所用的Cl2为(0.2x)mol，生成的Fe3为2(0.2x)mol，则由溶
10、液中Fe2和Fe3的物质的量浓度相等知2(0.2x)x2(0.2x)，解得x0.16，c0.16 mol/0.8 L0.2 molL1。答案 (1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)Cl22Fe2=2Fe32Cl(3)IFe2Br(4)0.2 molL19以粗盐(主要成分为NaCl，含少量Ca2、Mg2、Fe3、SO等)为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程如下(试剂A为依次加入的过量BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液)：回答下列问题：(1)“精制”过程中，加入过量的Na2CO3的作用是_。(2)电解时发生主要反应的离子方程式为_；该过程中有少量有毒气体单质产生，可
11、用碱液吸收，该气体为_(填化学式)。(3)二氧化氯发生器中发生的化学反应，其氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。(4)吸收塔中发生反应的化学方程式为_；二氧化氯气体和H2O需稍过量，其目的是_。解析本题考查了反应条件的选择目的分析、试剂的作用、化学方程式的书写。(1)粗盐精制就是除去Ca2、Mg2、Fe2、SO等，应先加入NaOH、BaCl2，然后加入Na2CO3，过滤后加入HCl。其中，Na2CO3一方面要除去溶液中原有的Ca2，另一方面要除去过量的Ba2。(2)电解步骤是电解NaCl溶液。根据流程图，产物是NaClO3和H2，所以电解反应为：Cl3H2OClO3H2。再结合题目和信息，能产生
12、的有毒单质气体，只有Cl2。(3)在二氧化氯发生器中，NaClO3转化成ClO2，氯元素化合价降低1价，作氧化剂；SO2具有还原性，作还原剂，硫元素化合价升高2价。根据化合价升降相等，可知两者的化学计量数为21。(4)从该步流程图可知，H2O2与ClO2在NaOH作用下转化成NaClO2、O2和H2O。根据化合价升降相等，配平可得：2ClO2H2O22NaOH=2NaClO22H2OO2。二氧化氯和H2O2稍过量，一方面能使NaOH完全反应，另一方面固体溶质只有NaClO2，便于结晶时获得较纯的NaClO2，分离方便。答案(1)除Ca2和过量的Ba2(2)Cl3H2OClO3H2Cl2(3)2
13、1(4)2ClO2H2O22NaOH=2NaClO22H2OO2使NaOH完全反应，便于产物提纯10饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。(1
14、)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：_。(2)写出步骤中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：第一份_。第二份_。(3)试根据所学知识推测，在的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为(写化学式)_。解析饱和氯水中存在：Cl2H2OHClHClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，2CaCO32HCl=Ca(HCO3)2CaCl2，CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，使HCl浓度降低，平衡右移，Cl2浓度降低，溶液黄绿色褪去；HClO浓度增大，溶液漂白性增强。由于滤液中含有HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分，Ca(HCO3)2与Ca(O
15、H)2反应生成CaCO3沉淀；与HCl反应产生CO2气体；Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。答案(1)由于饱和氯水中存在：Cl2H2OHClHClO，加入CaCO3后，2HClCaCO3=CaCl2CO2H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大(2)Ca2HCOOH=CaCO3H2O HCOH=CO2H2O(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO11氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制的流程。根据上述流程回答下列问题：(1)混合中发生反应的化学方程式为_。(2)混合中使用冰水的目的是_。(3)操作和操作的名称分别是_、_。(4)混合
16、液中加入Na2SO3的目的是_。(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)常带有淡淡的黄色。于是甲、乙两同学设计了简单实验加以探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有Fe3，则用于证明该假设所用的试剂为_，若假设成立可观察的现象为_。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为_，其用于证明该假设所用的试剂为_。解析本题以模拟工业制备氢溴酸为背景，考查制备反应原理、混合物分离提纯的方法、实验的设计、分析能力等。(1)SO2和Br2用冰水混合，二者反应生成H2SO4和HBr。(2)由于Br2具有易挥发性，使用冰水能降低体系温度，防止溴挥发，使反应进行完全。(3)操作是分离沉淀和溶液，用过滤的方法，操作是加热将沸点较低的氢溴酸(溴化氢和水)挥发出去，再收集(冷凝)得到精制的氢溴酸，分离方法为蒸馏。(4)加入Na2SO3可以除去少量未反应的Br2。(5)检验Fe3通常选用KSCN溶液，溶液变成血红色；溶液中含有少量单质溴也能使溶液呈淡黄色，可以用CCl4萃取检验，若是Fe3则不能被萃取。答案(1)SO2Br22H2O=H2SO42HBr(2)降低体系温度，防止溴挥发，使反应进行完全(3)过滤蒸馏(4)除去粗产品中未反应完的溴(5)KSCN溶液 溶液变成血红色含有Br2CCl4