1、第11课时 氯及其重要化合物 卤族元素 三、氯气的制备(1)装置(2)反应原理:(3)收集方法:;(4)尾气吸收反应的离子方程式为:;向上排空气法Cl22OHClClOH2OMnO24HCl(浓)=MnCl22H2OCl2。;弱H2CO3光稀硝酸硝酸银2次氯酸:是一元酸(比弱),具有强氧化性,不稳定(见光或受热分解):2HClO=光2HClO2,可用作漂白剂或消毒剂。3氯离子的检验:在被检物质的溶液中,先滴入少量的将其酸化,排除 CO23 等离子的干扰,然后再滴入溶液,如产生白色沉淀,则可判断该溶液中含有 Cl。1下列有关氯气的说法正确的是()A氯气是黄绿色气体,有毒,有刺激性气味,氯水还可消
2、毒杀菌B液氯就是氯气的水溶液,它能使干燥的有色布条褪色C红热的铁丝在 Cl2 中燃烧产生棕色的雾;H2 在 Cl2中燃烧火焰呈淡蓝色D氯水长时间放置会变质,是因为氯气几乎完全挥发,剩下的就是水A【解析】A 项,氯水中含有的次氯酸具有强氧化性,有消毒杀菌作用,正确;B 项,液氯是液态的氯单质,仍然是纯净物,而干燥的氯气没有漂白性,错误;C 项,生成的氯化铁为固体粉末,所以产生棕色的烟,H2 在Cl2 中燃烧,火焰是苍白色的,错误;D 项,氯水长时间放置,HClO 分解,最终变成盐酸,错误。2下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()干燥的氯气 液氯 新制氯水 氯气的苯溶液 盐酸 盐酸酸化
3、的漂白粉溶液A BCDC【解析】氯气、液氯中只含有氯气分子;氯气的苯溶液中存在的是氯气分子和苯分子,氯气分子不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红或褪色;盐酸能使干燥的蓝色石蕊试纸变红,而不能使其褪色;在盐酸酸化的漂白粉溶液中,盐酸与 Ca(ClO)2 反应生成 HClO,酸性溶液使干燥的蓝色石蕊试纸变红,生成的 HClO 使试纸的红色褪去;新制氯水中含有盐酸和 HClO,符合要求。3用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,过了一段时间,其漂白效果会更好的原因可能是()A漂白粉被氧化了B有色布条被空气中的氧气氧化了C漂白粉跟空气中的 CO2 反应充分,生成了较多量的 HClOD漂白粉溶液蒸发掉部
4、分水,其浓度增大【解析】对于漂白粉来说,其漂白作用主要是由次氯酸引起的,当漂白粉放置在空气中的时候,漂白粉会和 空 气 中 的 CO2 发 生 反 应:Ca(ClO)2 CO2 H2O=CaCO32HClO,所以会使 HClO 的浓度增大,漂白效果变得更好。C4下列关于含氯物质的说法正确的是()ACl2 在化学反应中既能作氧化剂,又能作还原剂B新制氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色CCl2 通入到含有酚酞的 NaOH 溶液中,红色褪去,因为氯气有漂白性D将少量 SO2 通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸【解析】A.Cl2 化合价处于中间价态,在化学反应中,既能作氧化剂,又能
5、作还原剂,正确;B.新制氯水含盐酸和次氯酸,向其中滴加少量紫色石蕊试液,溶液显酸性先变红色,次氯酸具有漂白性,使红色褪色,错误;C.Cl2通入含有酚酞的 NaOH 溶液中,红色褪去,因为生成了次氯酸钠,NaClO 水解生成的次氯酸具有漂白性,红色褪去,错误;D.将 SO2 通入次氯酸钙溶液中,生成的次氯酸把二氧化硫氧化成硫酸钙,错误。A5回答下列与氯有关的问题:(1)自来水可以用氯气消毒。某学生用这种自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质的是_(填字母序号)。A硝酸银 B氢氧化钠C碳酸钠 D氯化铝自来水厂常使用氯气消毒,市场上有些小商小贩用自来水充当纯净水出售。下列试剂中,可用来辨其
6、真伪的是_(填字母序号)。A酚酞试液B氯化钡溶液C氢氧化钠溶液 D硝酸银溶液用自来水养金鱼时,通常先将自来水经日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是_(用化学方程式表示)。(2)写出下列反应的化学方程式:氯气与铁反应:_;氯气与氢氧化钠反应:_。【解析】用氯气消毒的自来水中含氯离子、氢离子,氯离子可与硝酸银反应生成白色沉淀,氢离子可与氢氧化钠、碳酸钠反应。根据氯离子与硝酸银反应生成白色沉淀,可用硝酸银溶液鉴别;自来水经日晒可使次氯酸分解。【答案】(1)D D 2HClO=光照 2HClO2(2)2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O一、氯水的成分和性质1成
7、分三种分子(H2O、Cl2、HClO)四种离子(ClO、Cl、H、OH)2性质氯水的多种成分决定了它具有多重性质:Cl2的强氧化性;HCl的强酸性;HClO的强氧化性、弱酸性;Cl的性质。【例 1】氯水具有多种性质,根据新制氯水分别与如图五种物质发生的反应填空(氯水足量):(1)a、b、c 中反应的离子方程式分别为:_、_、_。e 中的化学反应方程式为_。上述反应中发生了氧化还原反应的是_(填“a”、“b”、“c”或“e”)。(2)能 证 明 氯 水 具 有 漂 白 性 的 现 象 是_。(3)久置的氯水变为_,用化学反应方程式表示为_。(4)实验室保存饱和氯水的方法是_。【解析】(1)a 为
8、 Cl2 氧化 Fe2,离子方程式:Cl22Fe2=2Cl2Fe3,b 为氯水中的盐酸与 Na2CO3 反应,离子方程式为:CO322H=H2OCO2,c为氯水中的 Cl与 AgNO3 溶液中的 Ag反应,离子方程式为:ClAg=AgCl,e 为 Cl2 与 Ca(OH)2 反应,化学方程式为:2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O,反应 a、e 中元素化合价发生了变化,为氧化还原反应。(2)新制氯水中加入石蕊试液,氯水显酸性使石蕊变红,HClO 使石蕊褪色,说明氯水具有漂白性。(3)HClO 分解生成 HCl 和 O2,所以久置的氯水变为稀盐酸,化学方程式为:2HClO
9、=光照 2HClO2。(4)因为 HClO 在光照条件下易分解,所以氯水应放在阴凉处,置于棕色试剂瓶中密封保存。【答案】(1)2Fe2Cl2=2Fe32Cl 2HCO32=H2OCO2 AgCl=AgCl 2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O ae(2)氯水与石蕊试液反应,先变红后褪色(3)稀盐酸 2HClO=光照 2HClO2(4)在阴凉处置于棕色试剂瓶中密封保存【练 1】在氯水中存在多种分子和离子,可通过实验的方法加以确定,下列说法中,可能错误的是()A加入含有 NaOH 的酚酞试液,红色褪去,说明有 H存在B加入有色布条后,有色布条褪色,说明有 HClO分子存在C
10、氯水呈浅黄色,且有刺激性气味,说明有 Cl2分子存在D加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液产生白色沉淀,说明有 Cl存在【解析】加入含有 NaOH 的酚酞试液,红色褪去,可能是氯水中的 H恰好与 OH中和,也可能是 HClO漂白,A 项错误;HClO 有强氧化性,可使有色布条褪色,B 项正确;氯水中因含有 Cl2 分子而呈浅黄色,C项正确;氯水中含有 Cl,与硝酸酸化的 AgNO3 溶液反应产生白色沉淀,D 项正确。【答案】A二、氯气的实验室制法1反应原理MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O若无 MnO2,可以用 KMnO4、K2Cr2O7、KClO3 等氧化剂代替,如 2KMnO41
11、6HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2O。2制备气体的类型固体液体气体3收集方法向上排空气法或排饱和食盐水法。4净化方法用饱和食盐水除去 HCl,再用浓 H2SO4除去水蒸气。5尾气吸收用强碱溶液(如 NaOH 溶液)吸收。6验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛 Cl2 的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2 的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。(3)实验室制取 Cl2 时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。7注意事项(1)为了减少制得的 Cl2 中 HCl 的含量,加热温度不宜过高,以减少 HCl 的挥发。
12、(2)必须用浓盐酸,稀盐酸不反应。(3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的 Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。(4)尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收 Cl2,因为溶液中含 Ca(OH)2 浓度小,吸收不完全。【例 2】二氧化锰与浓盐酸混合加热得到氯气,如图是制取并探究 Cl2 化学性质的装置图。(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为:_。(2)若要得到干燥纯净的气体,B、C 中应分别盛放的试剂为_、_。(3)E 中若装有滴有 KSCN 溶液的 FeCl2 溶液,能观察到的现象是_;E 中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是_。(4)实验中发现:浓盐酸与 MnO2 混合加热生成氯气,稀盐
13、酸与 MnO2 混合加热不生成氯气。针对上述现象某化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:a稀盐酸滴入 MnO2 中,然后通入 HCl 气体加热b稀盐酸滴入 MnO2 中,然后加入 NaCl 固体加热c稀盐酸滴入 MnO2 中,然后加入浓硫酸加热dMnO2 与 NaCl 的浓溶液混合加热e浓硫酸与 NaCl 固体、MnO2 固体共热 实验 b 的目的是_,实验 c 的目的是_。实验现象:a、c、e 有黄绿色气体生成,b、d 没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是_。【解析】(1)MnO2 与浓盐酸反应的化学方程式为:MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl
14、22H2O。(2)用该方法制得的氯气中含有 HCl 和水蒸气,分别用饱和食盐水和浓硫酸除去。(3)氯气与 FeCl2 溶液反应生成 FeCl3,Fe3与 SCN结合使溶液变红色。氯气将 KI 氧化为单质碘,单质碘使淀粉变蓝色。(4)对比 a、b、c、d、e 五个实验方案可以看出,五个实验中都有 MnO2 和 Cl,只有 a、c、e 中有较高浓度的 H,这三个实验产生了 Cl2,b、d 中有较高浓度的Cl,但无 H,没有产生 Cl2,说明影响氯气生成的原因是 H浓度的大小。实验 b 的目的是探究 c(Cl)对反应的影响,实验 c 的目的是探究 c(H)对反应的影响。【答案】(1)MnO24HCl
15、(浓)=MnCl2Cl22H2O(2)饱和食盐水 浓硫酸(3)溶液变红色 溶液变蓝色(4)探究 c(Cl)对反应的影响 探究 c(H)对反应的影响 c(H)的大小【练 2】某化学小组用下图所示装置制取氯气,下列说法不正确的是()A该装置图中至少存在两处明显错误B烧瓶中的 MnO2 可换成 KMnO4C在乙后连一盛有饱和食盐水的烧杯可进行尾气处理D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉-KI 试纸可以证明是否有氯气逸出【解析】A 项,缺少酒精灯和尾气处理装置,正确;B 项,KMnO4 能将浓 HCl 氧化成 Cl2,且不需加热,正确;D 项,Cl2 可氧化 I生成 I2,使淀粉-KI 试纸变蓝,正确
16、。【答案】C 2.卤素氢化物的递变规律(1)卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸(2)酸性:HFHClHBrHClHBrHI(4)沸点:HFHIHBrHCl(HF 分子间存在氢键)(5)还原性:HIHBrHClHF(6)特性:HF 能与 SiO2 反应,贮存在塑料容器中4卤族元素、单质及其化合物性质的特殊性(1)元素 F 没有正价,只有 0、1 价。(2)HF 是弱酸,其余三种是强酸。(3)AgF 易溶于水,其余 AgX 均难溶于水。(4)液溴易挥发,常用水封;碘易升华,常用于 I2的分离提纯。淀粉遇碘变蓝色。(5)与铁反应,一般生成三价铁,但 I2 除外。【例 3】下图是实验室制备氯气并进行一系
17、列相关实验的装置(夹持设备已略)。(1)装置 A 是氯气的发生装置,请写出相应反应的化学方程式:_。(2)装置 B 中饱和食盐水的作用是_;同时装置 B 也是安全瓶,监测实验进行时 C 中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时 B 中的现象:_。(3)装置 C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此 C 中、处依次放入物质的组合应是_(填字母编号)。编号a干燥的有色布条碱石灰湿润的有色布条b干燥的有色布条 无水硫酸铜 湿润的有色布条c湿润的有色布条浓硫酸干燥的有色布条d湿润的有色布条 无水氯化钙 干燥的有色布条(4)设计装置 D、E 的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性。反应一段时间后,打开活塞,将装
18、置 D 中少量溶 液 加 入 装 置 E 中,振 荡,观 察 到 的 现 象 是_,该现象_(填“能”或“不能”)说明溴单质的氧化性强于碘,原因是_。(5)装置 F 的作用是_,其烧杯中的溶液不能选用下列中的_(填字母编号)。a饱和 NaOH 溶液b饱和 Ca(OH)2 溶液c饱和 Na2SO3 溶液d饱和 Na2CO3 溶液【解析】(1)漂白粉中的 Ca(ClO)2 与浓盐酸反应生成 Cl2,化 学 方 程 式 为:Ca(ClO)2 4HCl(浓)=CaCl2 2Cl2 2H2O。(2)用浓盐酸制取的 Cl2 中含有 HCl,所以装置 B 中饱和食盐水的作用是除去 Cl2 中的 HCl;如果
19、 C 中发生堵塞,B 中压强增大,则 B 中长颈漏斗中液面上升,形成水柱。(3)为了验证氯气是否具有漂白性,中加入湿润的有色布条,为 U 形管,可加入固体干燥剂,得到干燥的 Cl2,中加入干燥的有色布条,即可证明 Cl2 是否具有漂白性,故 d 项正确。(4)装置 D 中试剂为溴水,加入到 E 中,Br2 与 I反应生成I2,所以实验现象为:E 中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色;Cl2 通入 D 与 NaBr 反应生成 Br2,可能会有 Cl2 剩余,还可能生成 HClO,所以把 D 中溶液加入到 E 中,也有可能是 Cl2 或HClO 将 I氧化为 I2,因此不能说明是溴单质氧化的碘离子
20、。(5)Cl2 有毒,需要进行尾气处理,所以装置 F 的作用是吸收余氯,防止污染大气;A.Cl2 能与 NaOH 溶液反应,被吸收,正确;b.因为 Ca(OH)2 微溶于水,饱和 Ca(OH)2 溶液浓度小,不能充分吸收 Cl2,错误;C.Cl2 具有较强氧化性,能氧化 Na2SO3,被吸收,正确;D.Cl2 能与 Na2CO3 溶液反应,生成 NaCl、NaClO、NaHCO3,被吸收,正确。【答案】(1)Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2O(2)除去 Cl2 中的 HCl B 中长颈漏斗中液面上升,形成水柱(3)d(4)E 中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色 不能
21、过量的 Cl2 和生成的 HClO 也可将 I氧化为 I2(5)吸收余氯,防止污染大气 b【练 3】已知常温下 KClO3 与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是()A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色【解析】在锥形瓶中,KClO3与浓盐酸反应产生 Cl2,所以处为黄绿色;Cl2 在处与 Br反应生成 Br2,所以处为橙色;Cl2(可能还有挥发的 Br2)在处与 I反应生成 I2,淀粉遇 I2 变蓝,所以处为蓝色;Cl2(可能还有挥发的 Br2)全部被 N
22、aOH 溶液吸收,所以处是白色棉球的本色(析出的 NaCl、NaClO 固体均为白色)。【答案】A1下列各物质中,能由单质间发生化合反应得到,但不能由单质与酸发生置换反应得到的是()AMgCl2BFeCl2CAlCl3DCuCl2D【解析】MgCl2、AlCl3 既能由单质间发生化合反应制得,又能由金属单质与盐酸发生置换反应得到。单质铁与盐酸反应生成 FeCl2,单质铁在 Cl2 中燃烧则生成 FeCl3,铜在Cl2 中燃烧生成 CuCl2,铜与盐酸不反应。2检验一瓶氯水是否已经完全变质,可以采用的试剂是()A硝酸银溶液B酚酞试剂C碳酸钠溶液D紫色石蕊试剂D【解 析】氯 水 中 的 次 氯 酸
23、 光 照 完 全 分 解:2HClO=光照 2HClO2,所以要证明氯水是否已经完全变质只要检验溶液中有无 HClO 即可。若加入有色物质(如紫色石蕊试剂)褪色,则可说明。酚酞试剂无色,与 HClO 不会产生颜色变化。3氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl22NH3=N26HCl 检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是()A若管道漏气,遇氨就会产生白烟B该反应利用了 Cl2 的强氧化性C该反应属于复分解反应D生成 1 mol N2 时,有 6 mol 电子转移C【解析】A.反应生成 HCl,NH3 可与 HCl 反应生成氯化铵,有白烟生成,故 A 正确;B.Cl 元素化合价降低,被还
24、原,Cl2 为氧化剂,故 B 正确;C.该反应为单质和化合物反应生成另外的单质和化合物,属于置换反应,故 C 错误;D.N 元素化合价由3 价升高到 0 价,则生成 1 mol N2 时,有 6 mol 电子转移,故 D 正确。4痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方法,AgNO3 显现法就是其中一种:人的手上有汗渍,用手动过白纸后,手指纹线就留在纸上。如果将溶液小心涂到纸上,溶液中的溶质就跟汗渍中的物质作用,生成物质,物质在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒逐渐增多,由棕色变成黑色的指纹线。用下列化学式表示这三种物质都正确的是()AAgNO3;NaBr;AgBrBAg
25、NO3;NaCl;AgClCAgCl;AgNO3;NaClDAgNO3;NaCl;AgB【解析】人体的汗液中含有 NaCl,若遇到 AgNO3溶液,就会发生反应:NaClAgNO3=AgClNaNO3;产生的 AgCl 不稳定,在光的照射下发生分解反应:2AgCl=光照 2AgCl2。分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒逐渐增多,由棕色变成黑色的指纹线。因此答案是 B。5卤族元素及其化合物与社会、生活关系密切。下列有关说法不正确的是()A加碘食盐中加入的是碘酸钾B常用于杀菌消毒的 84 消毒液的成分是液氯C可用硝酸银溶液来鉴别纯净水和自来水D变色眼镜和照相器材的生产都要用到溴化银B【解析
26、】加碘食盐中加入的是碘酸钾,A 正确;84消毒液的有效成分是 NaClO,B 错误;自来水一般是用氯气来消毒的,其中含有 Cl,与 AgNO3 溶液反应生成AgCl 白色沉淀,C 正确;溴化银具有感光性,常用于变色眼镜和照相器材的生产,D 正确。6在 a、b、c、d 四个集气瓶中分别盛有 H2、Cl2、HCl、HBr 中的任一种气体,若将 a 和 d 两瓶气体混合后见光爆炸;若将 a 和 b 两瓶气体混合后,瓶壁上出现暗红色液滴,则 a、b、c、d 四个集气瓶中分别盛放的气体是()ACl2、H2、HCl、HBrBCl2、HCl、HBr、H2CCl2、HBr、H2、HClDCl2、HBr、HCl
27、、H2D【解析】根据题给信息可知 a 为 Cl2,a 与 b 中气体相遇出现的暗红色液滴是单质溴,b 瓶盛放的只能是 HBr,A、B 选项均不是 HBr,所以不符合要求。又 a、d 气体混合见光会爆炸,则 d 瓶中应是 H2,而不是 HCl,故只有 D 选项正确。7有一混合溶液,其中只含有 Fe2、Cl、Br、I(忽略水的电离),其中 Cl、Br、I的个数比为 234,向该溶液中通入氯气使溶液中 Cl和 Br的个数比为31,则通入氯气的物质的量与溶液中剩余 Fe2的物质的量之比为()A72 B71 C73 D74C【解析】氧化性排序为:Cl2Br2Fe3I2,发生的反应依次为:Cl22I=2C
28、lI2、Cl22Fe2=2Cl2Fe3、Cl22Br=2ClBr2,混合溶液中只含有 Fe2、Cl、Br、I(忽略水的电离),其中 Cl、Br、I的个数比为 234,根据电荷守恒,Fe2为 4.5 个,求剩余 Fe2的物质的量说明只发生了两个反应,最后溶液中 Cl和 Br的个数比为 31,则此时溶液中 Cl个数为 9,中生成 4个,原有 2 个,还差 3 个,消耗 3 个 Fe2,剩余 1.5 个 Fe2,则通入氯气(21.5)的物质的量与溶液中剩余 Fe2的物质的量之比为 3.51.5,C 正确。8某同学用下图所示装置制备并检验 Cl2 的性质。下列说法正确的是()BA图中:如果 MnO2
29、过量,浓盐酸就可全部消耗B图中:充分光照后,量筒中剩余气体约 10 mL(条件相同)C图中:生成蓝色的烟,若在集气瓶中加入少量水,溶液呈绿色D图中:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条能褪色,说明 Cl2 有漂白性【解析】二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,但稀盐酸与二氧化锰不反应,当盐酸浓度减小时,反应停止,则盐酸不能完全消耗,故 A 错误;中涉及反应有 Cl2H2O HClHClO,2HClO=光照2HClO2,关系式为 2Cl2O2,则 20 mL Cl2 充分光照后,量筒中剩余气体约 10 mL,故 B 正确;氯气与铜反应生成棕黄色的烟,加水,溶液呈蓝色,故 C 错误;湿润的有色
30、布条能褪色,是由于发生 Cl2H2OHClHClO,HClO 具有漂白性,而干燥的氯气没有漂白性,故 D 错误。9室温下,单质 A、B、C 分别为固体、黄绿色气体、无色气体。在合适的反应条件下,它们可以按下面的框图进行反应,又知 E 溶液是无色的。请回答:(1)A 是_、B 是_、C 是_(请填化学式)。(2)反应的化学方程式为:_。(3)反应的离子方程式为:_。(4)反应的离子方程式为:_。【解析】本题的突破口是 B 为黄绿色气体。据中学所学知识可知,B 为 Cl2。结合 B(Cl2)C(无色气体)EE 溶液,可推测 C 为 H2,E 为 HCl。再结合:A(s)B(Cl2)D(s);E(溶
31、液)A(s)C(H2)F;FB(Cl2)D(溶液),可推测 A 为 Fe,F 为 FeCl2,D 为 FeCl3。【答案】(1)Fe Cl2 H2(2)2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3(3)2HFe=Fe2H2(4)2Fe2Cl2=2Fe32Cl10某兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入 12 滴溴水,振荡后溶液呈黄色。为此提出问题:Fe3、Br2 谁的氧化性更强?(1)猜想甲同学认为氧化性:Fe3Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含_(填化学式,下同)所致。乙同学认为氧化性:Br2Fe3,故上述实验现象是发生化学反应所致,则
32、溶液呈黄色是含_所致。(2)设计实验并验证为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。可以选用的试剂:a.酚酞试液;b.CCl4;c.无水酒精;d.KSCN 溶液。请你在下表中写出选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)。选用试剂实验现象方案 1方案 2(3)结论氧化性:Br2Fe3。故在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入 12 滴溴水,溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为_。(4)依据上述结论,向 FeBr2 溶液中通入等物质的量的 Cl2,写出该反应的离子方程式:_。【解析】甲同学认为氧化性:Fe3Br2,故上述实验现象不是发
33、生化学反应所致,则溶液呈黄色是含 Br2的缘故;乙同学认为氧化性:Br2Fe3,故上述实验现象是发生化学反应所致,发生的反应是:2Fe2Br2=2Fe32Br;则溶液呈黄色是含 Fe3所致。(2)方案 1:选择试剂 b,若CCl4 层呈无色,则证明黄色是 Fe3所致,甲同学错误,乙同学正确;方案 2:选择试剂 d,若溶液变红色,就证明溶液显黄色是 Fe3所致,同样可以证明甲同学错误,乙同学正确;(3)结论氧化性:Br2Fe3。故在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入 12 滴溴水,溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为 2Fe2Br2=2Fe32Br;(4)依据上述结论,向FeBr2 溶液中通入等物质的量
34、的 Cl2,则该反应的离子方程式是 2Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24Cl。【答案】(1)Br2 Fe3(2)(方案 1、2 可互换选用试剂和实验现象)方案 1:b CCl4 层呈无色 方案 2:d 溶液变红色(3)2Fe2Br2=2Fe32Br(4)2Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24Cl11ClO2 气体是一种常用的消毒剂,我国从 2 000年起逐步用 ClO2 代替氯气对饮用水进行消毒。(1)对水消毒时,ClO2 还可将水中的 Fe2、Mn2等转化成 Fe(OH)3 和 MnO2 等难溶物除去,在这个过程中,Fe2、Mn2的化合价升高,说明 ClO2 具有_性。(2)工业上可以
35、通过下列方法制取 ClO2,请完成该化学反应方程式:2KClO3SO2=2ClO2_。(3)自来水厂用 ClO2 处理后的水中,要求 ClO2 的浓度在 0.10.8 mgL1 之间。碘量法可以检测水中 ClO2的浓度,步骤如下:.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。.加入一定量的 Na2S2O3 溶液(已知:2S2O32I2=S4O622I)。.加硫酸调节水样 pH 至 13。操作时,不同 pH 环境中粒子种类如下图所示:请回答:操作中反应的离子方程式是_。确定操作完全反应的现象是_。在操作过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是_。若水
36、样的体积为 1.0 L,在操作时消耗了 1.0103 molL1 的 Na2S2O3 溶液 10 mL,则水样中 ClO2的浓度是_mgL1。【解析】反应中 Fe 元素、Mn 元素化合价升高,根据化合价升降相等,ClO2 中 Cl 元素化合价降低,表现氧化性,反应中 Cl 元素化合价降低,则二氧化硫中 S 元素化合价升高,应生成硫酸盐,结合原子守恒确定缺项物质为 K2SO4,pH 至 13 时,ClO2将 I氧化成 I2,生成 I2 的离子方程式为:ClO24I4H=Cl2I22H2O。S2O32IClO2 1 1 1 10103 mol/L0.01 L 1.0105 mol m(ClO2)n
37、(ClO2)M(ClO2)1.0105 mol67.5103 mgmol10.675 mg,由于水样为 1 L,所以 ClO2 的浓度为 0.675 mg/L。【答案】(1)氧化(2)K2SO4(3)2ClO22I=2ClO2I2 蓝色消失,且半分钟内不变色 ClO24I4H=Cl2I22H2O 0.67512(1)勤洗手和经常对环境进行消毒是预防传染病的有效途径。2012 年 4 月,H7N9 疫情爆发,可以用某种消毒液进行消毒,预防传染。已知该消毒液为无色液体,用红色石蕊试纸检验,发现试纸先变蓝后褪色,则该消毒液的主要成分可能是_(填字母序号)。AKMnO4 BH2O2CNaClO DNH
38、3H2O(2)如图所示,下列实验过程中,不会产生气体的是_(填字母序号)。(3)碘是人体中不可缺少的微量元素,食盐中加入碘元素能有效防止缺碘引起的疾病。以前在食盐中加入碘化钾(KI),放置一年后,碘流失约 92%。现在食盐中加入碘酸钾(KIO3),在相同条件下碘仅损失约 7%。食盐中加入碘化钾的碘损失率高的原因是_;萃 取 碘 水 中 的 碘 时,一 般 选 用 的 试 剂 是_(填字母序号);A酒精B四氯化碳C醋酸D硝酸银溶液可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉溶液检验食盐中的 碘 酸 钾。反 应 的 化 学 方 程 式 为:5KI KIO3 6HCl=6KCl3I23H2O,反应的现象是_。【解析】(1)根据信息“该消毒液为无色液体,用红色石蕊试纸检验,发现试纸先变蓝后褪色”确定该物质为NaClO,原因是 NaClO 水解显碱性能使红色石蕊试纸变蓝,同时与二氧化碳反应生成 HClO 能使变蓝的试纸氧化而褪色。(2)A 产生氧气,B 产生二氧化碳气体,D 产生氯气,只有 C 没有气体产生。(3)碘离子在空气中易被氧化而生成碘单质,碘易升华,所以损失率高。萃取剂的选择需与原溶剂不相溶,且溶质在萃取剂中的溶解度较原溶剂中的大,所以只能选 B。碘遇淀粉变蓝色,所以实验现象是溶液变蓝。【答案】(1)C(2)C(3)碘化钾容易在空气中被氧化成单质碘,单质碘易升华 B 溶液变蓝色