三年模拟一年创新2022届高考化学专题十五氯溴碘及其化合物全国通用

专题十五氯、溴、碘及其化合物A组　专项基础训练一、选择题1.（2022·保定期末，2）勤洗手和经常对环境进行消毒是预防传染病的有效途径。2022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（　　）A.KMnO4B.H2O2C.NaClOD.NH3·H2O解析　KMnO4、H2O2、NaClO都具有强氧化性，能够用于杀菌消毒，但KMnO4溶液呈紫色，H2O2溶液不呈碱性，氨水呈碱性，但不具有强氧化性，不能用于杀菌消毒。答案　C2.（2022·湖南五市十校联考，10）下列关于氯水的叙述，不正确的是（　　）A.一定浓度的氯水中加小苏打有气泡生成B.新制氯水中只存在两个平衡状态C.氯水应保存在棕色瓶中，久置后pH减小D.饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的重要方法解析　氯水中存在：Cl2＋H2OHClO＋HCl，HClOH＋＋ClO－，H2OH＋＋OH－三个平衡状态，B错误；A项，氯水中加小苏打发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，正确；C项，由于HClO见光易分解：2HClO2HCl＋O2↑，弱酸转化为强酸，久置后pH减小，正确；D项，盐酸的酸性大于碳酸，碳酸的酸性大于次氯酸，石灰石与盐酸发生反应使Cl2＋H2OHClO＋HCl向右移动，从而生成较浓的HClO溶液，正确。答案　B3.（2022·洛阳统考，13）用下列装置制备并检验Cl2的性质：\n下列说法正确的是（　　）A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗完B.Ⅱ图中：生成蓝色的烟C.Ⅲ图中：量筒中发生了加成反应D.Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将浓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，随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，稀盐酸不能与MnO2反应，盐酸不能全部反应，错误；B项，铜在氯气中燃烧生成棕黄色的烟，错误；C项，CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应，错误；D项，氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO，能使有色布条褪色，酸性条件下发生反应ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，正确。答案　D4.（2022·郑州质检，12）用下图所示实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（　　）A.用图①所示装置，蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体B.按装置②所示的气流方向可用于收集H2、NH3等C.用图③所示装置，分离CCl4萃取I2水后的有机层和水层D.用图④所示装置，可以证明氧化性：Cl2＞Br2＞I2解析　A项，因为NH4Cl受热易分解，蒸干NH4Cl溶液无法获得NH4Cl晶体，错误；B项，\n按气流方向应该收集密度大于空气且不与空气反应的气体，H2、NH3密度均小于空气，错误；D项，只能证明Cl2的氧化性强于Br2和I2，无法比较Br2和I2的氧化性，错误。答案　C5.下列说法中错误的是（　　）A.干燥的Cl2和氯水均能使鲜花褪色（2022·浙江宁波期末，6）B.氯气有毒，但能用来给自来水消毒（2022·广东深圳调研，7）C.Cl2可部分与水反应，所以用排饱和食盐水法收集Cl2（2022·广东深圳调研，12）D.实验室用稀盐酸与MnO2混合加热制备Cl2（2022·广东十二校联考，9）解析　A选项，鲜花中含有水，正确；D选项，稀盐酸不能与MnO2反应，在实验室中是用浓盐酸与MnO2混合加热制备Cl2，错误。答案　D二、非选择题6.（2022·河南八市联考，18）甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。操作现象Ⅰ.A中溶液变红Ⅱ.稍后，溶液由红色变为黄色（1）B中反应的离子方程式是________________________________________。（2）A中溶液变红的原因是__________________________________________。（3）为了探究现象Ⅱ的原因，甲同学进行如下实验。①取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在　　　　。②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN溶液，最终得到红色溶液。甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是SCN－与Cl2发生了反应。（4）甲同学猜想SCN－可能被Cl2氧化了，他又进行了如下研究。资料显示：SCN－的电子式为[C⋮⋮N]－。①甲同学认为SCN－中碳元素没有被氧化，理由是________________________________________________________________________________________。\n②取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN－中被氧化的元素是　　　　。③通过实验证明了SCN－中氮元素转化为NO，他的实验方案是____________________________________________________________________________________________________________________________________。④若SCN－与Cl2反应生成1molCO2，则转移电子的物质的量是　　　　mol。解析　（1）多余的氯气被B中的NaOH溶液吸收发生反应的离子方程式是Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。（2）A中溶液变红的原因是Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应生成红色的Fe（SCN）3。（3）①生成的红褐色沉淀是Fe（OH）3，说明溶液中含有Fe3＋。（4）①在组成SCN－的三种元素中C的非金属最弱，应显正价，由电子式可知其中N显－3价，S显－2价，则C显＋4价，处于最高价，故碳元素不可能被氧化。②加入盐酸酸化的BaCl2溶液生成白色沉淀，说明溶液中含有SO，故SCN－中被氧化的元素是硫。③若含有硝酸根，则在酸性条件下可被还原为NO，NO与空气中氧气反应被氧化为红棕色的NO2气体；④根据元素守恒可知当生成1molCO2时有1molSCN－被氧化，生成1molSO和1molNO，转移电子的物质的量为16mol。答案　（1）Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　（2）Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应生成红色的Fe（SCN）3，所以溶液变红　（3）①Fe3＋　（4）①SCN－中的碳元素是最高价态（＋4价）　②硫元素　③取足量铜粉于试管中，加入A中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明A中黄色溶液中存在NO，SCN－中氮元素被氧化成NO　④167.（2022·北京丰台期末，18）某同学对Cl2与KI溶液的反应进行了实验探究。反应装置如下：通入氯气一段时间，KI溶液变为黄色。继续通入氯气一段时间后，溶液黄色褪去，变为无色。继续通入氯气，最后溶液变为浅黄绿色。（1）Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是_______________________________________________________________________________________________。\n（2）KI溶液变为黄色说明氯气具有　　　　性，该反应的离子方程式是__________________________________________________________________。（3）已知I2＋I－I，I2、I在水中均呈黄色。为确定黄色溶液的成分，进行了以下实验。操作实验现象a取2～3mL黄色溶液，加入足量CCl4，振荡静置。CCl4层呈紫红色，水层呈浅黄色。b取2～3mL饱和碘水，加入足量CCl4，振荡静置。CCl4层呈紫红色，水层近无色。①实验b的目的是______________________________________________。②根据实验a，水层中含有的粒子有________________________________。③实验a中水溶液颜色变浅的原因是____________________________________________________________________________________________________。（4）通入氯气，溶液由黄色变为无色，是因为氯气将I2氧化。已知1molCl2可氧化0.2molI2，该反应的化学方程式是____________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）根据上述实验，请预测向淀粉碘化钾溶液中持续通入氯气，可能观察到的现象为____________________________________________________________________________________________________________________________。（6）溶液最终变为浅黄绿色的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析　（1）（2）通入氯气2I－＋Cl2===I2＋2Cl－溶液变成黄色碘水，然后氯气氧化I2，最后变为浅黄绿色氯水；（3）I2易溶于有机溶剂、不易溶于水，而I属于离子易溶于水，由两实验对比可知a溶液中一定存在I；（4）Cl2与I2之比为5∶1，所以I的化合价升高5，生成IO，书写过程为I2＋5Cl2―→2IO＋10Cl－，用“H＋”配平电荷I2＋5Cl2―→2IO＋10Cl－＋12H＋，补水配氢I2＋5Cl2＋6H2O===2IO＋10Cl－＋12H＋。答案　（1）Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O\n（2）氧化　2I－＋Cl2===2Cl－＋I2（3）①对比实验，证明实验a中水层显浅黄色是因为存在I2＋I－I平衡，不是单一的I2浓度降低所导致的（合理即可）②I2、I－、I、Cl－、K＋（可不写H2O、H＋、OH－）　③由于萃取使水溶液中I2浓度降低，同时I2＋I－I逆向移动，I也降低，导致水溶液颜色变浅（4）I2＋5Cl2＋6H2O===2IO＋10Cl－＋12H＋（5）溶液先变蓝，后褪色（6）氯气过量，过量的氯气溶解于水，水中含有的氯气分子使溶液变为浅黄绿色B组　专项能力训练一、选择题1.（2022·豫南九校联考，6）甲是一种常见的单质，乙、丙为中学常见的化合物，甲、乙、丙均含有元素X。它们有如图的转化关系（部分产物及反应条件已略去），下列判断正确的是（　　）A.X元素可能为AlB.X元素不一定为非金属元素C.反应①和②互为可逆反应D.反应①和②一定为氧化还原反应解析　单质甲与OH－反应生成化合物乙、丙，发生歧化反应；乙、丙在酸性条件下生成单质甲，发生归中反应，说明元素X既有正价，又有负价，为非金属元素，两个反应均为氧化还原反应，如Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，则A、B项错误。C项，可逆反应为同一条件下同时发生，两个反应不是同一条件下同时发生，错误。答案　D2.（2022·烟台统考，12）无色溶液中含有：①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO、⑦Fe2＋离子中的一种或几种，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：步骤操作现象\n①用pH试纸检验溶液的pH大于7②向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置CCl4层呈橙红色③取②的上层溶液，加入Ba（NO3）2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生④将③过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生根据上述实验现象，判断以下结论中正确的是（　　）A.肯定含有的离子是①④⑤B.肯定没有的离子是②⑤⑦C.可能含有的离子是①②⑥D.不能确定的离子是①③⑥解析　由于溶液呈无色，故溶液中肯定没有Fe2＋；根据步骤①，溶液呈碱性，可知一定有SO（因为7种离子中，只有SO水解使溶液呈碱性），有SO则肯定不存在Ba2＋（因为BaSO3是沉淀）；根据步骤②，可知一定有Br－；步骤③中，由于一定有SO，则加入Ba（NO3）2溶液和稀HNO3，SO被氧化为SO，生成BaSO4沉淀，故无法判断原溶液中是否存在SO；步骤④中，由于步骤②加入氯水引入了Cl－，故无法判断原溶液中是否有Cl－；由电荷守恒可知一定有Na＋。答案　A3.（2022·河北衡水模拟）将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO－和ClO两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如图所示。下列说法正确的是（　　）A.苛性钾溶液中KOH的物质的量是0.09molB.ClO的生成是由于氯气的量的多少引起的C.在酸性条件下ClO－和ClO可生成Cl2D.反应中转移电子的物质的量是0.21mol解析　根据图像可知反应后，生成KClO和KClO3分别是0.06mol和0.03mol，则根据电子得失守恒可知，生成氯化钾是0.06mol×1＋0.03mol×5＝0.21mol，所以D正确，A不正确，应该是0.3mol；B不正确，应该和温度有关系；C不正确，两种离子不可能都得到电子。\n答案　D4.下列说法中正确的是（　　）A.向某溶液中加入CCl4，振荡后静置，液体分层，下层呈紫红色，则该溶液中存在I－（2022·广东广州一模，22）B.某溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，则该溶液一定为氯水或者溴水（2022·湖南十三校一联，4）C.碘是人体必需的微量元素之一（2022·北京西城区期末，2）D.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现（2022·天津六校二次联考，1）解析　A选项，证明溶液中存在的是碘单质，I－无此现象，错误；B选项，无法排除其他氧化剂如Fe3＋、HNO3及碘单质的干扰，错误；用蒸发法从海水中提取食盐是物理变化，D选项错误。答案　C5.（2022·黑龙江大庆调研）某溶液中含有NH、SO、SiO、Br－、CO、Na＋，向该溶液中通入过量的Cl2，下列判断正确的是（　　）①反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有NH、Na＋；②有胶状物质生成；③有气体产生；④溶液颜色发生变化；⑤共发生了2个氧化还原反应。A.①②③④B.②③④C.①③⑤D.②④⑤解析　题中所涉及的氧化还原反应有3个，分别为：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，Cl2＋SO＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋；还涉及的化学反应应有：SiO＋2H＋===H2SiO3↓，CO＋2H＋===H2O＋CO2↑；反应过程中有胶状物质硅酸生成；因为有溴生成，溶液显橙色；也有二氧化碳气体产生。答案　A二、非选择题6.（2022·岳阳质检，8）亚氯酸钠（NaClO2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。\n（1）双氧水的电子式为　　　　；Ⅰ中发生反应的还原剂是　　　　（填化学式）。（2）Ⅱ中反应的离子方程式是_________________________________________________________________________________________________________。（3）ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。①写出该反应的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________；②研究表明：若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中Cl2的含量越大，运用氧化还原反应规律分析，其原因是__________________________________。（4）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液，分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2＋的物质的量　　　　（填“相同”、“不相同”或“无法判断”）解析　（1）H2O2是共价化合物，写出电子式。反应Ⅰ中反应物为NaClO3、Na2SO3，生成物有ClO2、Na2SO4，所以氧化剂为NaClO3、还原剂为Na2SO3。（2）反应Ⅱ为ClO2、H2O2在碱性条件下生成NaClO2，氯元素化合价降低，H2O2作还原剂，氧化产物为O2。（3）①反应物为NaClO2和HCl，生成物有ClO2，NaClO2→ClO2，氯元素的化合价升高，无其他元素化合价降低，说明是＋3价氯的自身氧化还原反应（歧化反应），得ClO→Cl－，歧化反应逆向配平。②生成氯气，说明NaClO2与HCl发生归中反应，即NaClO2氧化HCl，说明随盐酸浓度增大，NaClO2的氧化性或Cl－的还原性增强。（4）NaClO2无论是否分解，氧化Fe2＋，最终NaClO2还原产物均为NaCl，由电子守恒分析，转移电子数不变，可知消耗Fe2＋的物质的量相同。答案　（1）HH　Na2SO3（2）2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO＋O2↑＋2H2O（3）①5NaClO2＋4HCl===5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O　②ClO的氧化性或Cl－的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强，因此Cl－被氧化得到Cl2　（4）相同\n7.（2022·河北石家庄一模，28）溴单质具有广泛的工业价值，查阅资料知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性。某化学小组模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，主要实验装置（夹持装置略去）及操作步骤如下：①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2；⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。请回答：（1）判断步骤①中反应已经结束的最简单方法为____________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）步骤②中鼓入热空气的作用为　　　　　　　　　；步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________。（3）综合分析步骤①、②、③和④，这四步操作的最终目的为__________________________________________________________________。（4）此实验中尾气可用　　　　（填选项字母）吸收处理。a.水b.浓硫酸c.NaOH溶液d.饱和NaCl溶液（5）步骤⑤中，蒸馏用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、尾接管、锥形瓶外，还有　　　　和　　　　；要达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件为_________________________________________________________________________________________________________________________________。\n（6）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBr、NaBrO3等，该反应的化学方程式为___________________________________。（7）与B装置相比，采用C装置的优点为_________________________________________________________________________________________________。答案　（1）A中液面上方出现黄绿色气体（2）使A中生成的Br2随空气流进入B中　Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO（3）富集溴（只要答出富集溴的意思即可）（4）c（5）冷凝管（或冷凝器）　蒸馏烧瓶　控制温度计温度，并收集59℃时的馏分（6）3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑（7）操作简单、污染小（只要答出1点即可）热点一　氯及其化合物（2022·江苏化学13，2022·浙江理综12，2022·福建理综23，2022·福建理综24，2022·广东理综33，2022·北京理综28）【演练1】氯及其化合物的性质用途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，液氯是液态的氯气，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。答案　A【演练2】氯水的多重性下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的是（　　）A.向NaHCO3固体中加入新制的氯水，有无色气泡产生（H＋）\nB.新制氯水使红色布条褪色（HCl）C.将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生（Cl－）D.向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色（Cl2）解析　A项，新制氯水中存在盐酸，能与NaHCO3反应产生CO2；B项，新制氯水中存在HClO，具有漂白性，能使红色布条褪色；C项，Ag＋与氯水中的Cl－反应生成白色沉淀AgCl；D项，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋与SCN－反应使溶液变红色。答案　B【演练3】氯气的实验室制取某化学兴趣小组利用MnO2和浓HCl及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是（　　）A.A中可用分液漏斗代替长颈漏斗B.A中缺少加热装置C.B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2D.D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸解析　本题考查Cl2的制备，旨在考查学生的实验分析与设计能力。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故B中不能盛放氢氧化钠溶液。答案　C热点二　溴、碘及其化合物（2022·江苏化学19，2022·新课标Ⅰ7，2022·全国新课标7，2022·北京理综10）【演练4】溴、碘及其化合物的性质与用途氯化溴（BrCl）和Br2、Cl2具有相似的性质，下列有关氯化溴性质的判断不正确的是（　　）A.在CCl4中的溶解性BrCl<Br2B.BrCl氧化性比Br2强C.BrCl能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝D.常温下BrCl可与NaOH溶液反应生成NaClO和NaBr\n解析　由于氯元素的非金属性强于溴元素的，所以BrCl和氢氧化钠溶液反应生成物应该是NaBrO和NaCl，选项D不正确，其余都是正确的，答案选D。答案　D【演练5】利用卤素及其化合物综合考查氧化还原反应，萃取分液等内容在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下图所示的工艺流程生产单质碘：（1）步骤③加Fe粉的目的是____________________________________________________________________________________________________________。（2）写出步骤④中反应的离子方程式____________________________________________________________________________________________________。（3）上述生产流程中，可以循环利用的副产物是__________________________________________________________________。（4）操作⑤的名称是　　　　　　　　，选用的试剂是　　　　　　　　。解析　反应原理为I－AgIFeI2I2提纯I2，整个过程中单质Ag可以循环使用。答案（1）使碘化银转化成碘化亚铁（FeI2）和单质银（或将难溶的碘化银转化成可溶的碘化亚铁）（2）2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2I2＋2Fe3＋＋6Cl－（3）Ag（4）萃取、分液CCl4