【正文】 精品資源第 4 章 鹵素節(jié)隨堂例解例題411 關(guān)于氯的說(shuō)法正確的是( )，據(jù)此可制得鹽酸解析與答案液氯和氯水都是液體，但前者是純凈物，后者是氯氣溶于水得到的混合物。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，氯氣和水逐漸反應(yīng)生成HCl和HClO，光照時(shí)HClO分解生成HCl和O2，最終氯水將變稀。從宏觀角度講，氯是由氯元素組成的；從微觀角度認(rèn)識(shí)，每個(gè)氯分子由兩個(gè)氯原子構(gòu)成，而B(niǎo)選項(xiàng)混淆了兩種研究方法。HCl溶于水可得鹽酸，而HCl可由H2在Cl2中燃燒和光照HCl2混合氣體兩種途徑生成，工業(yè)上制鹽酸采取前者。答案：C例題412 在實(shí)驗(yàn)室中用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制備純凈干燥的氯氣。 (1)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)圖41是一個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。 這個(gè)裝置中有哪些錯(cuò)誤?請(qǐng)分別指出： ① ； ② ； ③ ； ④ ； ⑤ 。 (有幾處填幾處) (3)在改正的裝置中，①洗氣瓶中的H2O、②濃H2SO③燒杯中的NaOH溶液各起什么作用?解析與答案小結(jié)：氣體綜合實(shí)驗(yàn)的知識(shí)框架如下：推理由反應(yīng)方程式凈化收集氣體或化學(xué)反應(yīng)尾氣吸收制備氣體干燥(1) 制取氣體：應(yīng)注意思考以下幾個(gè)方面：① 從試劑性質(zhì)和反應(yīng)條件來(lái)考慮選擇制取氣體的裝置； 從氣體的性質(zhì)和可能含有的雜質(zhì)氣體的性質(zhì)考慮凈化的順序與方法； ③ 有毒氣體要注意尾氣的吸收。因?yàn)闈恹}酸和MnO2共熱制Cl2，故溫度不宜過(guò)高，一般不超過(guò)90℃，否則HCl揮發(fā)，不利于Cl2的制取。(2) 凈化原則： ①凈化劑不能與被凈化的氣體反應(yīng)； ②不能引入新雜質(zhì)； ③一般不使用氣體凈化劑，多用固體或液體凈化劑。除去HCl氣體用水作吸收劑，若改用飽和食鹽水吸收HCl氣體，效果更好，因?yàn)镃l2在飽和食鹽水中的溶解度更小。(3) 干燥氣體：干燥是一種凈化氣體的特殊方法，故應(yīng)遵循凈化原則，特別要注意使用合適的干燥劑。(4) 收集方法：Cl2可用向上排氣法，也可用排飽和食鹽水法來(lái)收集。(5) 尾氣吸收：中學(xué)涉及到的尾氣處理方法有兩種：一種是點(diǎn)燃法，如CO通過(guò)點(diǎn)燃轉(zhuǎn)換成CO2；一種是用液體吸收，如Cl2可用濃堿液吸收。實(shí)驗(yàn)室制取Cl2，如果無(wú)MnO2可用KMnO4代替，且反應(yīng)不需加熱，反應(yīng)的化 學(xué)方程式為： 2KMnO4+16HCl(濃)＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 注意： ①當(dāng)用濃H2SO4和固體NaCl代替濃HCl時(shí)，生成物中無(wú)MnCl2，因?yàn)镸nCl2跟濃H2SO4繼續(xù)反應(yīng)生成MnSO4和濃HCl；△ ②反應(yīng)溫度是微熱，所以生成的硫酸鹽為NaHSO4，而在強(qiáng)熱條件下生成Na2SO4答案： (1) MnO2+4HCl(濃)＝MnCl2+Cl2↑+2H2O； (2) ① 燒瓶下面缺石棉網(wǎng)； ② 鐵圈下面缺酒精燈； ③ 盛有濃H2SO4的洗氣瓶和盛有水的洗氣瓶位置顛倒了； ④ 兩個(gè)洗氣瓶中的氣體入口導(dǎo)管應(yīng)深插在液面下，而出口導(dǎo)管應(yīng)靠近瓶塞； (3) ① 吸收未反應(yīng)的氯化氫； ② 吸收水蒸氣； ③ 吸收多余的氯氣。例題413 氯化碘(ICl)的化學(xué)性質(zhì)跟氯氣相似，預(yù)計(jì)它與水反應(yīng)的最初生成物是( ) A. HI和HClO B. HCl和HIO C. HClO3和HIO D. HClO和HIO解析與答案氯化碘是一種化合物，而Cl2是一種單質(zhì)，它們的化學(xué)性質(zhì)相似，都可以和水發(fā)生反應(yīng)，但Cl2+H2O＝HCl+HClO，Cl2本身既是氧化劑又是還原劑，發(fā)生了自身氧化還原反應(yīng)，而ICl與Cl2只是性質(zhì)相似，也可與H2O發(fā)生反應(yīng)，而ICl本身碘為+1價(jià)，氯為1價(jià)，它與水反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)，而是復(fù)分解反應(yīng)，而水電離出H+和OH，很自然H+與Cl相結(jié)合生成HCl，而I+與OH相結(jié)合生成次碘酸HIO，所以ICl與H2O反應(yīng)，最初生成物為：ICl+H2O＝HCl+HIO。答案：B例題414 (1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸的反應(yīng)制取氯氣的化學(xué)反應(yīng)方程式，并注明反應(yīng)條件。 (2)高錳酸鉀是常用的氧化劑，在酸性條件下，被還原為Mn2+。試寫(xiě)出高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)在室溫下制氯氣的方程式。 (3)歷史上曾用“地康法”制氯氣。這一方法是用CuCl2作催化劑，在450時(shí)利用空氣中的氧氣跟氯 化氫反應(yīng)制取氯氣。寫(xiě)出這一反應(yīng)方程式。 (4)從氯元素的化合價(jià)的變化看，以上三種方法的共同點(diǎn)是 。 (5)比較以上三個(gè)反應(yīng)，可認(rèn)為氧化劑的氧化能力從強(qiáng)到弱的順序 。解析與答案△結(jié)合氯氣的不同制法，培養(yǎng)對(duì)氧化還原的概念的理解能力和應(yīng)用能力。 從二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式知(2)、(3)兩反應(yīng)的生成物中除氯氣外，可能還有水，這就為正確書(shū)寫(xiě)“地康法”制氯的化學(xué)反應(yīng)方程式創(chuàng)造了條件。總結(jié)上述制氯氣的方法，可以看到作為還原劑的濃鹽酸或氯化氫，氯元素的化合價(jià)都是從反應(yīng)前的1價(jià)升高到反應(yīng)后的0價(jià)(生成Cl2)。比較三個(gè)反應(yīng)條件發(fā)現(xiàn)，(2)在室溫下就能進(jìn)行，(1)需要加熱才能進(jìn)行，但加熱的溫度一般不超過(guò)90，而(3)不但加熱到450，還需要使用催化劑才能進(jìn)行，從而可總結(jié)出上述氧化劑氧化能力的強(qiáng)弱。答案：(1) MnO2+4HCl(濃)＝MnCl2+Cl2↑+2H2OCuCl2450 (2) 2KMnO4+16HCl(濃)＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O (3) O2+4HCl＝2Cl2↑+2H2O (4) 氯元素的化合價(jià)由1價(jià)升高到0價(jià) (5) KMnO4＞MnO2＞O2例題415 下列各種敘述中，正確的是( ) ①Cl和Cl2的性質(zhì)相同；②ClO3具有氧化性；③Cl比Cl多一個(gè)電子；④鹽酸兼有酸性、氧化性、還原性；⑤Cl具有酸性。 ⑥Cl2的氧化性比鹽酸的強(qiáng)；⑦Cl2只有氧化性而沒(méi)有還原性A.①②⑤⑥ B. ①②④⑥ C. ②③④⑥ D. ②③⑦解析與答案本題主要考查Cl、ClClO3及鹽酸的一些主要性質(zhì)，并考查學(xué)生的思維敏捷能力。①Cl與Cl2的性質(zhì)不同，Cl只有還原性，而Cl2既有氧化性，又有還原性。⑤Cl不具有酸性，因?yàn)榫哂兴嵝缘奈镔|(zhì)是能在水溶液中電離出H+的物質(zhì)，而Cl卻不能。⑦Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO，既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性，所以⑦錯(cuò)。選項(xiàng)中只要選①或⑤或⑦都不正確，故正確答案只有C。答案：C例題416 下列各種敘述中，正確的是( ) ①Cl和Cl2性質(zhì)相同；②ClO3具有氧化性；③Cl比Cl多一個(gè)電子；④鹽酸兼有酸性、氧化性、還原性；⑤Cl具有酸性；⑥Cl2的氧化性比鹽酸的強(qiáng)；⑦Cl2只有氧化性，而沒(méi)有還原性。A. ①②⑤⑥ B. ①②④⑥ C. ②③④⑥ D. ②③⑦解析與答案本題主要考查Cl、ClClO3及鹽酸的一些主要性質(zhì)。Cl與Cl2性質(zhì)相同，是錯(cuò)誤的，因?yàn)镃l只有還原性，而Cl2既有氧化性，又有還原性。⑤ Cl具有酸性的說(shuō)法也是錯(cuò)誤的，因?yàn)榫哂兴嵝缘奈镔|(zhì)是能在水溶液中電離出H+的物質(zhì)，而Cl卻不能。⑦ Cl2只有氧化性，而沒(méi)有還原性，也是錯(cuò)誤的，因?yàn)镃l2與水反應(yīng)生成HCl和HClO,既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出還原性。答案：C例題417 向下列溶液中分別加入AgNO3溶液和稀HNO3,能生成不溶于稀HNO3的白色沉淀的是( )A. 氯水 B. 氯酸鉀 C. 氯化鈉 D. 四氯化碳解析與答案凡含有Cl的物質(zhì)，均可與AgNO3溶液反應(yīng)，生成不溶于稀HNO3的白色沉淀。 A中由于Cl2與H2O反應(yīng): Cl2+H2O＝HCl+HClO，生成的HCl可電離出Cl；C中NaCl是離子化合物，在溶液中能電離出Cl；B中KClO3溶于水后發(fā)生電離: KClO3＝K++ClO3，故KClO3只含有ClO3而無(wú)Cl；D中CCl4不溶于水，更不能電離出Cl。答案：A、C例題418 已知漂白粉與濃鹽酸在常溫下即可反應(yīng)生成氯氣：Ca(ClO)2+4HCl(濃)＝CaCl2+2Cl2↑+2H2O,常溫下，氯氣在水中溶解度較大，但在飽和食鹽水中溶解度很小。某同學(xué)為了測(cè)定產(chǎn)生氯氣的體積并驗(yàn)證干燥而純凈的氯氣無(wú)漂白性，用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1個(gè))A(1個(gè))B(2個(gè))C(1個(gè))D(1個(gè))Ee (1) 請(qǐng)用字母填寫(xiě)裝置的連接順序：a接( )、( )接( )、 ( )接( )、( )接( )、( )接( )； (2) 洗氣瓶中所裝液體是_____________________。 (3) 在制氯氣前，必須進(jìn)行的一項(xiàng)操作是___________________。 (4) 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)量筒中未收集到液體，則失敗的原因可能是____________。解析與答案 本題是一道綜合性的實(shí)驗(yàn)題，主要是考查學(xué)生的思維能力。本題要得到干燥純凈的氯氣并測(cè)定其性質(zhì)和體積。 而按裝置串聯(lián)的一般順序?yàn)? 發(fā)生裝置 凈化裝置 性質(zhì)驗(yàn)證裝置 尾氣處理裝置 。本題發(fā)生裝置為A，凈化裝置為C(飽和食鹽水除HCl氣體)和B(除H2O)，性質(zhì)驗(yàn)證裝置為E，氣體體積測(cè)定裝置為C和D。答案 (1) d e b c g h e d f 或d e c b g h e d f。(2) 飽和食鹽水。(3) 檢查裝置氣密性。(4) 裝置漏氣、鹽酸過(guò)稀、e與f連接。例題419通電 市售“家用消毒液發(fā)生器”是以精鹽和自來(lái)水為原料，通電時(shí)，發(fā)生器內(nèi)的電極板上產(chǎn)生大量的氣泡(同時(shí)使產(chǎn)生的氣體充分與電解液接觸)，所制得的混合液具有強(qiáng)烈的殺菌能力，且不對(duì)人體造成傷害。該發(fā)生器配制消毒液所涉及到的化學(xué)反應(yīng)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 解析與答案本題考查的是捕捉主要信息和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。通過(guò)“精鹽”“自來(lái)水”“通電”，判斷反應(yīng)①的發(fā)生。 根據(jù)“氣體與電解液充分接觸”判斷反應(yīng)②的發(fā)生，聯(lián)想次氯酸鈣的漂白性、殺毒性推測(cè)②反應(yīng)產(chǎn)生的NaClO也應(yīng)具備此性質(zhì)，因此答案為B。注：常見(jiàn)飲用水消毒劑有：氯氣、臭氧(O3)、次氯酸鹽(NaClO或Ca(ClO)2)、ClO2溶液例題4110 實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸加熱制取純凈干燥的氯氣。如下圖所示 (1) 制取Cl2的化學(xué)反應(yīng)方程式______________________。 (2) A瓶中液體是 ① ，其作用 ② 原因 ③ 。B瓶中液體是 ④ ，其作用 ⑤ 。C 瓶采取 ⑥ 排空氣法，是因?yàn)镃l2密度 ⑦ 空氣。D燒杯中液體的成分是 ⑧ ，其作用 ⑨ ，發(fā)生反應(yīng)的方程式 ⑩ 。 (3) 使用分液漏斗滴加濃鹽酸，是利用分液漏斗有活塞可以① , ② 。如果沒(méi)有分液漏斗而只有長(zhǎng)頸漏斗和小試管是否可以替代它? 如果可以如何組裝(畫(huà)出裝置圖)。解析與答案△本題是綜合考查Cl2的實(shí)驗(yàn)室制備反應(yīng)機(jī)理，凈化、收集及尾氣的吸收，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，增強(qiáng)對(duì)儀器性能的開(kāi)拓。答案 (1) 4HCl+MnO2==MnCl2+Cl2↑+2H2O (2) ①飽和食鹽水；②吸收Cl2中的HCl氣體；③Cl2在飽和食鹽水中溶解度小，而HCl因極 易溶于食鹽水而被除去。④濃硫酸；⑤吸收Cl2中的水分；⑥向上；⑦大于；⑧NaOH； ⑨吸收多余的有毒Cl2；⑩Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O (3) ①控制HCl用量 ②起到密封作用；可以，如右圖。例題421 甲、乙、丙三種溶液各含有一種X(X為Cl、Br、I)離子。向甲中加淀粉溶液和氯水，則溶液變?yōu)槌壬?，再加丙溶液，顏色無(wú)明顯變化。則甲、乙、丙依次含有( )、Cl、I 、Br、Cl、I、Cl 、I、Br解析與答案 非金屬置換反應(yīng)的規(guī)律是：非金屬性較強(qiáng)的單質(zhì)能從鹽溶液中(或酸溶液中)把非金屬性較弱的非金屬置換出來(lái)。據(jù)此可得反應(yīng)：Cl2+2KBr＝2KCl+Br2，Br2+2HI＝2HBr+I2等等。在甲中加入淀粉溶液和氯水，淀粉不顯藍(lán)色，證明甲中不含I；溶液顯橙色，證明甲中含Br；再加丙溶液，無(wú)明顯變化，表明丙中不含I。綜上所述，甲中含Br，乙中含I，丙中含Cl。答案：C例題422 氟氣是氧化性最強(qiáng)的非金屬單質(zhì)，在加熱條件下，等物質(zhì)的量的F2和燒堿完全反應(yīng)，生成NaF、H2O和另一種氣體，該氣體可能是_______。 (寫(xiě)化學(xué)式)解析與答案此題按習(xí)慣思維認(rèn)為：F2與H2O反應(yīng)生成O2和HF，而HF與NaOH反應(yīng)又生成NaF和H2O，故認(rèn)為放出的氣體是O2，事實(shí)上由題目提供的信息，假設(shè)該氣體為A，則可得下列反應(yīng)方程式： 2F2+2NaOH=2NaF+H2O+A，然后根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得A必是OF2。答案：OF2例題423 用氯氣對(duì)飲用水消毒已有百年歷史。這種消毒方法會(huì)使飲用水中的有機(jī)物發(fā)生氯代，生成有機(jī)含氯化合物，對(duì)人體有害，世界環(huán)保聯(lián)盟將禁止使用氯氣消毒飲用水，建議推廣采用廣譜性高