——非金属元素及其化合物
(卤族元素)
【核心训练】
1.有关 Cl2 的性质,下列说法不正确的是( )
A.氯气能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝
B.能与 NaOH 溶液反应生成两种正盐
C.能与 Fe 反应生成 FeCl2
D.一定条件下与 H2 反应产生苍白色火焰
解析:选 C 氯气能与 KI 反应生成 I2,I2 遇淀粉变蓝色,A 正
确;氯气能够与 NaOH 溶液反应生成 NaCl、NaClO 和水,NaCl、NaClO
都是正盐,故 B 正确;氯气与铁反应生成 FeCl3,故 C 错误;氢气在
氯气中燃烧生成氯化氢,发出苍白色火焰,故 D 正确。
2.下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金
属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2 B.FeCl2
C.FeCl3 D.AlCl3
解析:选 D Cu 与 Cl2 反应生成 CuCl2,Cu 与盐酸不能反应,A
不符合题意;Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3,不能生成 FeCl2,B 不符合题
意;Fe 和盐酸反应生成 FeCl2,不能生成 FeCl3,C 不符合题意;Al
与 Cl2 反应生成 AlCl3,Al 是比较活泼的金属,可以与盐酸反应生成
AlCl3,D 符合题意。
3.下列不能使有色布条褪色的是( )
A.氯水 B.次氯酸钠溶液
C.漂白粉溶液 D.氯化钙溶液解析:选 D 氯水中含有 HClO,具有漂白性,A 不选;次氯酸钠
溶液中含有 ClO-,能生成 HClO,具有漂白性,B 不选;漂白粉溶液
中含有 ClO-,能生成 HClO,具有漂白性,C 不选;氯化钙溶液不具
有漂白性,D 选。
4.用漂白粉溶液浸泡过的有色布条,如果晾置在空气中,一段
时间后,其漂白效果会更好的原因可能是( )
A.漂白粉被氧化了
B.漂白粉跟空气中的 CO2 和水蒸气充分反应,生成了 HClO
C.有色布条被空气中的氧气氧化了
D.漂白粉溶液蒸发掉部分水,其浓度增大
解析:选 B 漂白效果会更好,说明生成了 HClO,即漂白粉溶液
与空气中的 CO2 和水蒸气发生了反应:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓
+2HClO。
5.氯气可以用来消灭田鼠,为此将 Cl2 通过软管灌入田鼠洞中,
这是利用了 Cl2 下列性质中的( )
①黄绿色 ②密度比较大 ③有毒 ④较易液化
⑤溶于水
A.①②③ B.②③
C.③④ D.③④⑤
解析:选 B 氯气可以用来消灭田鼠利用了它的毒性,使田鼠中
毒死亡;将氯气通过软管灌入田鼠洞中,氯气的相对分子质量比空气
的大,所以密度比空气的大,与空气混合时,在混合气体的下部,所
以能够被田鼠吸入,从而达到灭鼠的目的。
6.当不慎有大量 Cl2 逸散到周围空气里时,可用浸有一定浓度
的下列物质溶液的毛巾捂住鼻子,该物质是( )A.NaOH B.NaCl
C.NH3·H2O D.NaHCO3
解析:选 D NaOH 虽能与氯气反应,达到吸收氯气的效果,但浓
NaOH 的腐蚀性强,不能用浸有浓 NaOH 溶液的毛巾捂住鼻子,A 错误;
NaCl 不与氯气反应,且 NaCl 溶液抑制氯气的溶解,则不能用浸有
NaCl 溶液的毛巾捂住鼻子来防止吸入氯气中毒,B 错误;氨气本身具
有刺激性,对人体有害,不能用浸有氨水的毛巾捂住鼻子,C 错误;
NaHCO3 溶液显碱性,碱性较弱,能与氯气反应而防止吸入氯气中毒,
则可以用浸有 NaHCO3 溶液的毛巾捂住鼻子,D 正确。
7.(2019·郑州质检)某同学设计如图装置制备少量的 AlCl3(易
水解)。下列说法错误的是( )
A.B 装置中所装试剂为饱和 NaCl 溶液,其作用是除去 Cl2 中的
HCl
B.装置 C 和 F 中的试剂均为浓硫酸,其作用是防止水蒸气进入 E
中
C.用 50 mL 12 mol·L-1 的盐酸与足量的 MnO2 反应,所得氯气
可以制取 26.7 g AlCl3
D.实验过程中应先点燃 A 处的酒精灯,待装置中充满黄绿色气
体时再点燃 D 处的酒精灯
解析:选 C 实验室利用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生
成 Cl2,制得的 Cl2 中混有 HCl 和水蒸气,HCl 极易溶于水,而 Cl2 在
饱和 NaCl 溶液中溶解度很小,因此 B 装置中所装试剂为饱和 NaCl 溶液,用于除去 Cl2 中的 HCl,A 正确;因为 AlCl3 易水解,所以铝和氯
气反应必须在干燥的环境下进行,因此装置 C 和 F 中的试剂均为浓硫
酸,其作用是防止水蒸气进入 E 中,B 正确;50 mL 12 mol·L-1 的盐
酸与足量的 MnO2 反应,由于浓盐酸不断消耗,变为稀盐酸,不再与
二氧化锰反应,所以 50 mL 12 mol·L-1 的盐酸产生氯气的量小于
0.15mol,因此氯气与铝反应生成 AlCl3 的量少于 0.1mol,质量小于
13.35g,C 错误;实验过程中应先点燃 A 处的酒精灯,反应产生氯气,
利用氯气排净装置内的空气,再点燃 D 处的酒精灯,D 正确。
8.下列说法不正确的是( )
A.次氯酸盐具有氧化性,漂白粉能漂白织物
B.将浓盐酸、二氧化锰加热生成的气体通入淀粉KI 溶液,溶
液变蓝,证明 Cl2 具有氧化性
C.Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3,推测 Fe 与 I2 反应生成 FeI3
D.漂白粉在空气中久置变质,是因为漂白粉中的 Ca(ClO)2 与空
气中的 CO2 反应生成了 CaCO3
解析:选 C 漂白粉的有效成分为 Ca(ClO)2,次氯酸盐溶液中的
ClO-能够发生水解反应:ClO-+H2O HClO+OH -,生成具有
强氧化性的 HClO,可以用于织物的漂白,A 正确;浓盐酸和二氧化锰
加热可以制取 Cl2,Cl2 可以使淀粉KI 溶液变蓝,说明 KI 转化为 I2,
则证明 Cl2 有强氧化性,B 正确;因 I2 的氧化性较弱,故与 Fe 反应
生成 FeI2,C 错误;漂白粉的有效成分 Ca(ClO)2 与空气中的 CO2 反应
生成了 CaCO3,同时生成的 HClO 易分解,导致漂白粉失效,D 正确。
9.下列解释事实的方程式不正确的是( )
A.用 Na2S 处理含 Hg2+的废水:Hg2++S2-===HgS↓
B.燃煤中添加生石灰减少 SO2 的排放:2CaO+O2+2SO2 =====
△
2CaSO4
C.工业上将 Cl2 通入石灰乳中制漂白粉:
Cl2+OH-===Cl-+ClO-+H2O
D.向漂白液中加入适量洁厕灵(含盐酸),产生氯气:
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
解析:选 C 用 Na2S 处理含 Hg2+的废水,为沉淀法,离子方程
式为 Hg2++S2-===HgS↓,故 A 正确;燃煤中添加生石灰减少 SO2 的
排放,发生氧化还原反应,化学方程式为 2CaO+O2+2SO2 =====
△
2CaSO4,故 B 正确;工业上将 Cl2 通入石灰乳中制漂白粉,石灰乳不
能拆成离子形式,离子方程式为 Cl2+Ca(OH)2===Ca2++Cl-+ClO-
+H2O,故 C 错误;在酸性条件下,ClO-将 Cl-氧化,产生氯气,离
子方程式为 ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,故 D 正确。
10.(2019·大连一模)洁厕灵和 84 消毒液混合使用会发生反应:
NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O,生成有毒的氯气。下列说法正确
的是( )
A.每生成 1 mol 氯气,转移的电子数为 2NA
B.1 mol NaCl 含有的电子数为 28NA
C.1 L 0.2 mol·L -1NaClO 溶液中含有的次氯酸根离子数为
0.2NA
D.标准状况下,将 22.4 L HCl 溶解在 0.5 L 水中,形成 2
mol·L-1 的盐酸解析:选 B 已知反应中,NaClO 中的氯元素由+1 价降低为 0
价,被还原,作氧化剂;HCl 中部分氯元素由-1 价升高为 0 价,被
氧化,作还原剂,另一部分化合价不变,起酸性作用。每生成 1 mol
氯气,转移的电子数为 NA,A 项错误;1 mol NaCl 含有的电子数为 28NA,
B 项正确;由于次氯酸根离子水解,故 1 L 0.2 mol·L-1NaClO 溶液
中含有的次氯酸根离子数小于 0.2NA,C 项错误;标准状况下,将
22.4 L HCl 溶解在 0.5 L 水中,溶液的体积不是 0.5 L,形成盐酸的
浓度不为 2 mol·L-1,D 项错误。
11.某同学向 SO2 和 Cl2 的混合气体中加入品红溶液,振荡,溶
液褪色,将此无色溶液分成三份,依次进行实验,实验操作和实验现
象记录如下:
序号 ① ② ③
实验
操作
实验
现象
溶液不变红,
试纸不变蓝
溶液不变红,
试纸褪色
生成白色沉淀
下列实验分析中,不正确的是( )
A.①说明 Cl2 被完全消耗
B.②中试纸褪色的原因是
SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI
C.③中若将 BaCl2 溶液换成 Ba(NO3)2 溶液,也能说明 SO2 被 Cl2
氧化为 SO2-4
D.该实验说明,品红溶液和 SO2 均被氧化
解析:选 C ①中湿润的淀粉KI 试纸不变蓝,说明溶液中不含Cl2,则 Cl2 被完全消耗,A 正确;②中实验现象说明二氧化硫过量,
加热后二氧化硫与碘水发生氧化还原反应:SO2+I2+2H2O===H2SO4+
2HI,试纸褪色,B 正确;硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化,故③
中若将 BaCl2 溶液换成 Ba(NO3)2 溶液,不能说明 SO2 被 Cl2 氧化为 SO
2-4 ,C 错误;加热后溶液均未恢复至红色,证明品红溶液和 SO2 均被
氧化,D 正确。
12.(2019·辽宁实验中学考试)将氯气分别通入下列液体中,由
实验现象得出的结论正确的是( )
选项 液体 实验现象 结论
A
滴有 KSCN 的 FeCl2
溶液
变红 氯气具有还原性
B 大量水
溶液 pHHClO>HCO-3 。
2.次氯酸盐
(1)漂白液
(2)漂白粉
[提醒] ①向 Ca(ClO)2 溶液中通入少量 CO2,发生的反应为 Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
②向 Ca(ClO)2 溶液中通入 SO2,生成的是 CaSO4 而不是 CaSO3。
③次氯酸盐(ClO-)无论是在酸性、碱性还是中性条件下,均具
有强氧化性,均能氧化 I-、Fe2+、SO2-3 、S2-等还原性离子。
知识点三 氯水的成分和性质
从平衡的角度理清氯水的成分与性质
(1)氯水中存在三个平衡关系
①Cl2+H2O HCl+HClO
②HClO 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:①Cl2 的强氧化性;
②HCl 的强酸性;③HClO 的强氧化性、弱酸性、不稳定性;④Cl-的
性质。在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同。
(3)外界因素对平衡 Cl2+H2O H++Cl-+HClO 的影响
外界条件
的改变
离子浓度
的变化
平衡移
动方向
应用
加入可溶性氯化
物(如 NaCl)时
c(Cl-)增大 左移
排饱和食盐水法
收集 Cl2;用饱
和食盐水除去
Cl2 中混有的HCl
加入浓盐酸
c(H+)、c(Cl-)
均增大
左移
用次氯酸盐和浓
盐酸制 Cl2 时,
有利于 Cl2 的逸
出
加入 NaHCO3 或
CaCO3
二者只与 H+反
应,不与 HClO 反
应,c(H+)减小
右移
c(HClO)增大,氯
水的漂白性增强
加入碱
c(H+)、c(HClO)
减小
右移
Cl2 的尾气处理、
漂白粉的制备
光照
HClO 分解,
c(HClO)减小
右移
氯水需避光保存,
久置的氯水最终
会变成盐酸
[提醒] 新制氯水作氧化剂时,若 Cl2 能发生反应,则认为主要
是 Cl2 反应,若 Cl2 不能发生反应,则认为是 HClO 发生反应;新制氯
水与足量强碱反应时,可认为 Cl2 先与水反应,生成的 HCl、HClO 再
与碱反应生成氯化物和次氯酸盐。
知识点四 氯气的实验室制法
氯气的制备是中学化学中最典型的固—液制气实验,高考既可直
接考查 Cl2 的制备,又可以此实验为基础,考查相关的陌生气体的制
备,因此是命题者眼中的极好素材。高考“题在书外,理在书中”,
高考实验无非是教材实验的创新考查而已。本书对一些经典实验的编
排不囿旧规,创新编排思路——在用直观的实验图示展示实验流程的
同时,又巧妙地将一些高考创新实验给予对照比较,旨在让考生迁移思维、开阔视野,记牢更要用活,学会更要学通。
[装置图解]
卤族元素及溴、碘的提取
知识点一 卤族元素的性质及卤素离子的检验
1.卤素单质(X2)性质的相似性和递变性
(1)性质的相似性
①都能与大多数金属反应,如 F2、Cl2、Br2 与 Fe 反应:2Fe+
3X2===2FeX3,但由于 I2 的氧化性较弱,I2 与 Fe 反应生成 FeI2。
②都能与 H2 反应生成 HX:X2+H2===2HX。
③都能与水反应:X 2 +H 2O HX+HXO(F 2 例外:2F 2 +
2H2O===4HF+O2)。
④都能与碱溶液反应:X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O(F2 例外)。
(2)性质的递变性
颜色
熔、沸点 ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― →
气体 气体 液体 固体
逐渐升高
密度 ― ― ― ― →逐渐增大
水溶性 ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― →
反应 溶解 溶解 微溶
逐渐减小
氧化性 ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― →
与氢气化合或与水反应由易到难
氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序是Cl2 > Br2 > I2
还原性(X-)
阴离子还原性由强到弱顺序是 I->Br->Cl-
①Cl2 能从 Br-的溶液中置换出 Br2,离子方程式为
2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
②Br2 能从 I-的溶液中置换出 I2,离子方程式为 2I-+Br2===2Br-+I2
(3)性质的特殊性
氟
①无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱
②2F2+2H2O===4HF+O2,与 H2 反应在暗处即爆炸
③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在塑料瓶中
溴
①Br2 常温下是深红棕色液体,是唯一的液态非金属单质
②Br2 易溶于有机溶剂
③液态 Br2 有剧毒,易挥发,故盛溴的试剂瓶中加水,进
行水封,保存液溴不能用橡胶塞
碘
①淀粉遇 I2 变蓝 色
②I2 加热时易升华
③I2 易溶于有机溶剂
④I2 易与 Na2S2O3 反应:I2+2S2O2-3 ===2I-+S4O2-6 ,此反应
常用于滴定法(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量
[提醒] ①F2 能与水反应放出 O2,故 F2 不能从其他卤化物的水
溶液中将卤素单质置换出来。
②氯、溴单质的氧化性较强,能与一些还原性离子反应,如 Br2
与 SO2-3 、Fe2+反应的离子方程式分别为 SO2-3 +Br2+H2O===SO2-4 +2Br
-+2H+、2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。
(4)卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
单质 水 CCl4 汽油(或苯) 酒精Cl2
淡黄→黄
绿
黄绿 黄绿 黄绿
Br2 黄→橙
橙→橙
红
橙→橙红 橙→橙红
I2 深黄→褐
紫→深
紫
淡紫→紫红
淡紫→紫
红
2.卤族化合物的相似性和递变性
(1)卤素化合物的性质
化合物 性质 备注
氢化物
稳定性:HF>HCl>HBr>HI
还原性:HF