2．将一盛满Cl₂的试管倒立在水槽中，当日光照射一段时间后，试管中最后剩余气体的体积约占试管容积的(　　 )

A．1/4　　　　　 B．1/2　　　　　 C．1/3　　　 D．2/3

1．市售“家用消毒液发生器”是以精盐和自来水为原料，通电时，发生器内的电极板上产生大量的气泡(同时使产生的气体充分与电解液接触)，所制得的混合液具有强烈的杀菌能力，且不对人体造成伤害。该发生器配制消毒液所涉及到的化学反应有(　　 )

　　 ①2NaCl+2H₂O==2NaOH+Cl₂↑+H₂↑ ②Cl₂+2NaOH＝NaCl+NaClO+H₂O

　　 ③H₂+Cl₂＝2HCl ④Cl₂+H₂O＝HCl+HClO ⑤2HClO＝2HCl+O₂↑

　　 A. ①④⑤　 　　　　 B. ①②　　 C. ③④⑤　 　　　　 D. ②③④

3．卤素间的置换反应及X^-离子的检验：

(1)Cl₂ + 2Br^- = Br₂ + 2Cl^-

 Cl₂ + 2I^- = I₂ + 2Cl^-

 Br₂ + 2I^- = I₂ + 2Br^-

结论：氧化性：Cl₂ > Br₂ > I₂； 还原性：I^-　 > Br^-　 > Cl^-　

(2)溴和碘在不同溶剂中所生成溶液(由稀到浓)的颜色变化

溶剂 溶质	水	苯	汽 油	四氯化碳
Br2	黄 → 橙	橙 → 橙红	橙 → 橙红	橙→ 橙红
I2	深黄→ 褐	淡紫 → 紫红	淡紫→ 紫红	紫→ 深紫
密　 度		比 水 轻	比 水 轻	比 水 重

(3)X^-离子的检验

　　 Cl^-　　　　　　　　　　　　　 　　　白色沉淀

　 　Br^-　　 + AgNO₃ + HNO₃　　　　　 　浅黄色沉淀

　 　I^-　　　　　　　　　　　　　　 　　黄色沉淀

[例1](2010四川理综卷) (16分)

碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。

碘酸钾(KIO₃)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶

于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质

碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。

请回答下列问题：

(1)碘是　　　　　　　　　　　 (填颜色)固体物质，实验室常用

　　　　 　　　　　方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：

3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。

电解时，阳极上发生反应的电极反应式为　　　　　　　　　　　　 ；阴极上观察到的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I^-。请设计一个检验电解液中是否有I^-的实验方案，并按要求填写下表。

要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。

试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：

步骤②的操作名称是　　　　　　　　　　　 ，步骤⑤的操作名称是　　　　　　　　　 　。步骤④洗涤晶体的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

答案：(1)紫黑色　　 升华

(2)

　　 有气泡产生

(3)

实验方法	实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。	如果不变蓝，说明无。(如果 变蓝，说明有。)

(4)冷却结晶　　 干燥　 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质

解析：(1)考查物质的物理性质，较容易。(2)阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液，电解氢氧化钾实质是电解水。(3)考查I^-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性，要设法将碘离子转化为碘单质。(4)考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。

[例2](2009天津卷，3)下列实验设计和结论相符的是　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　 )

A.将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中

B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性

C.某无色溶液中加Ba(NO₃)₂溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO₄^2-

D.在含FeCl₂杂质的FeCl₃溶液中通足量Cl₂后，充分加热，除去过量的Cl₂,即可得到较纯净的FeCl₃溶液

答案　 B

解析　　 A项，乙醇不可以作为萃取剂，错；

B项，石蕊变蓝，则肯定为碱性，正确。

C项，若原溶液中含有SO₃^{2 －}，生成BaSO₃，再加入HCl，则与溶液的NO₃^－ 结合，相当于HNO₃，则可以氧化BaSO₃至BaSO₄，沉淀不溶解，故错；

D项，加热时，FeCl₃会水解，错。

[例3](2009江苏卷14)I₂在KI溶液中存在下列平衡：

某I_2、、KI混合溶液中，　的物质的量浓度c()与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　 (　 )

A．　　　 反应的△H>0

B．若温度为，反应的平衡常数分别为

C．若反应进行到状态D时，一定有

D．状态A与状态B相比，状态A的c(I₂)大

答案　 BC

解析　　 随着温度的不断升高，的浓度逐渐的减小，说明反应向逆方向移动，也就意味着该反应是放热反应，所以，所以A项错；

因为，，所以当温度升高时，反应向逆方向移动，即；C项，从图中可以看出D点并没有达到平衡状态，所以它要向A点移动，这时的浓度在增加，所以，C项正确；

D项，从状态A到状态B，的浓度在减小，那么的浓度就在增加。

卤素单元测试

2．卤素元素的有关特性：

(1)F₂遇水发生置换反应，生成HF并放出O₂。

(2)HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃4HF + SiO₂ == SiF₄↑ + 2H₂O；HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。

(3)溴是唯一的液态非金属，易挥发，少量的液溴保存要用水封。

(4)碘易升华，遇淀粉显蓝色；碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。

(5)AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaF₂中只有CaF₂难溶。

1．卤素及化合物的性质比较:

3．氯化氢的实验室制法

(1)药品及反应原理:

　　　　 NaCl + H₂SO₄ === NaHSO₄ + HCl↑ (不加热或微热)

　　　　 NaHSO₄ + NaCl　　　　 　Na₂SO₄ + HCl↑ (加热到500ºC-600ºC)

总反应式:　 2NaCl + H₂SO₄ 　　　Na₂SO₄ + 2HCl↑

(2)装置: 与制氯气的装置相似

(3)收集方法: 向上排空气法

(4)检验方法: 用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生

(5)尾气处理: 用水吸收(倒扣漏斗)

[例1](2010上海卷)右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是

A．烧瓶中立即出现白烟

B．烧瓶中立即出现红棕色

C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

答案：B

解析：此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图，可知氨气和氯气接触时发生反应：4NH₃+6Cl₂=2NH₄Cl+4HCl+N₂，烧瓶中出现白烟，A对；不能出现红棕色气体，B错；该反应中氨气中的氮元素化合价升高，表现还原性，C对；烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体，D对。

知识归纳：对某种元素来讲，其处于最高价时，只有氧化性；处于最低价时，只有还原性；中间价态，则既有氧化性又有还原性。故此对同一种元素可以依据价态判断，一般来讲，价态越高时，其氧化性就越强；价态越低时，其还原性就越强；此题中氨气中的氮元素处于最低价，只有还原性。

[例2](2010上海卷)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl₄后滴加氯水，CCl₄层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl₄层会逐渐变浅，最后变成无色。

完成下列填空：

1)写出并配平CCl₄层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：

2)整个过程中的还原剂是　 　　　　　。

3)把KI换成KBr，则CCl₄层变为__色：继续滴加氯水，CCl₄层的颜色没有变化。Cl₂、HIO₃、HBrO₃氧化性由强到弱的顺序是　　 　　　　　　。

4)加碘盐中含碘量为20mg-50mg／kg。制取加碘盐(含KIO₃的食盐)1000kg，若庄Kl与Cl₂反应制KIO₃，至少需要消耗Cl₂　　　　 L(标准状况，保留2位小数)。

答案：1)I₂+5Cl₂+6H₂O→2HIO₃+10HCl；2)KI、I₂；3)红棕、HBrO₃>Cl₂>HIO₃；4)10.58。

解析：此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时，其将KI中的I元素氧化成碘单质；等CCl₄层变紫色后，再滴加氯水时，其将碘单质进一步氧化成碘酸。1)根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I元素的化合价从0→+5，升高5价，Cl元素的化合价从0→-1，降低1价，综合得失电子守恒和质量守恒，可配平出：I₂+5Cl₂+6H₂O→2HIO₃+10HCl；2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素，还原剂为：KI和I₂；3)KI换成KBr时，得到的是溴单质，则其在CCl₄中呈红棕色；继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO₃，故其氧化性强弱顺序为：HBrO₃>Cl₂>HIO₃；4)综合写出反应方程式：KI+3Cl₂+3H₂O=KIO₃+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20g，根据质量守恒，可知：换算成碘酸钾的质量为：33.70g，物质的量为：0.16mol，则需要消耗Cl₂的体积为：(20g/127g.mol^-1)×3×22.4L/mol=10.58L。

解法点拨：守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础。在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等；原子守恒(或称质量守恒)，也就是反应前后各元素原子个数相等；得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子数一定等于得电子数，即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒，简化了计算过程，顺利解答。

[例3](2009全国卷Ⅱ13)含有a mol FeBr₂的溶液中，通入x mol Cl₂。下列各项为通Cl₂过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是　　　　　　　　　　　　　 (　 )

A．x＝0.4a，2Fe²⁺+Cl₂＝2Fe³⁺+2Cl^-

B．x＝0.6a，2Br^－+ Cl₂＝Br₂+2Cl^－

C．x=a，2Fe²⁺+2Br^－+2Cl₂＝Br₂+2Fe³⁺+4Cl^－

D．x=1.5a，2Fe²⁺+4Br^－+3Cl₂＝2Br₂+2Fe³⁺+6Cl^－

答案　 B

解析　 由于Fe²⁺的还原性强于Br^－，故根据氧化还原反应的先后顺序知，Cl₂先氧化

Fe²⁺,然后再氧化Br^－。2Fe²⁺ + Cl₂ 2Fe³⁺ + 2Cl^－,2Br^－ + Cl₂ Br₂ + 2Cl^－，2FeBr₂ + 3Cl₂ 2FeCl₃ + 2Br₂ 。当x/a ≤0.5时，Cl₂仅氧化Fe²⁺，故A项正确。当x/a ≥1.5时,Fe²⁺和Br^－合部被氧化，D项正确；当介于两者之间时，则要分步书写方程式，然后进行叠加得总反应。如B项，当x=0.5a时，Cl₂刚好把Fe²⁺全部氧化，而当x=0.6a，显然Cl₂还要氧化Br^－，而选项中没有表示，故错。

基础过关

第2课时 卤族元素

卤族元素

2．盐酸的化学性质: (挥发性强酸的通性)

1．物理性质:　 无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水 (1:500)其水溶液为盐酸。

4．氯气的制法

(1)实验室制法　　　　　　

药品及原理：MnO₂ + 4HCl(浓)　　　　 MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂↑

强调：MnO₂跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl₂，稀盐酸不与MnO₂反应。

仪器装置：发生装置---收集装置---吸收装置

实验步骤：检密-装药-固定-加热-收集

收集方法：向上排空气法 (或排饱和食盐水法)

净化装置：用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸干燥

尾气处理：用碱液吸收

　(2)氯气的工业制法：(氯碱工业)

2NaCl + 2H₂O　　 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑

3．氯水的成分及性质

氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl₂ + H₂O = HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl₂分子状态存在于水中。

注意：(1)在新制的氯水中存在的微粒有：H₂O、Cl₂、HClO、H⁺、Cl^-、ClO^-、OH^-；久置氯水则几乎是盐酸溶液

　　　　　　　　　　　　　 ①　 一元弱酸，比H₂CO₃弱

　　 (2)HClO的基本性质　 ②　 不稳定，2HClO === 2HCl + O₂↑

　　　　　　　　　　　　　 ③　 强氧化性；

　　　　　　　　　　　　　 ④　 漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。

(3)几种漂白剂的比较