走进卤族元素的小圈子

赵新丽

卤素是卤族元素的简称，是周期系ⅦA族元素.该族元素包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）.它们在自然界都以典型的盐类存在 ，是成盐元素.卤族元素的单质都是双原子分子，它们的物理性质的改变都是很有规律的，随着分子量的增大，卤素分子间的色散力逐渐增强，颜色变深，它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增.卤素都有氧化性，氟单质的氧化性最强.卤族元素和金属元素构成大量无机盐，此外，在有机合成等领域也发挥着重要的作用.下面我们一起以氯元素来了解一下卤素的相关问题.

1.制取

例1某化学兴趣小组利用MnO2和浓HCl及如图所示装置制备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Cl2

D.D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸

解析A、A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，故A正确；

B.二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，故B正确；

C.B中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，最后不能收集干燥纯净的氯气，故C错误；

D.氯气和氢氧化钠溶液反应，D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸，故D正确；

答案：C.

点拨本题考查实验室制备氯气的实验装置和反应原理的分析应用，掌握实验室制氯气的原理装置和除杂、吸收是解题关键，题目较简单.

2.性质检验

例2如图所示，在A处通入湿润的氯气，关闭B阀时，C处干燥的红布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处于燥的红布条逐渐褪色.则D瓶中盛放的溶液可能是（）.

A.浓硫酸 B.NaOH溶液

C.H2O D.饱和氯化钠溶液

解析A处通入湿润的Cl2，关闭B阀时，C处干燥的红布看不到明显现象，当打开B阀后，C处于燥的红布条逐渐褪色，则洗气瓶D中装中物质具有吸水性或能与氯气发生化学反应， A.浓硫酸具有吸水性，符合题意，故A正确； B.NaOH溶液与氯气反应，符合题意，故B正确； C.水不能吸收水蒸气，所以不符合题意，故C错误； D.饱和NaCl溶液不与氯气反应，也不能将氯气干燥，不符合题意，故D错误.答案：AB.

点拨本题考查氯气的性质，明确装置中D的作用是解答本题的关键，注意干燥的氯气不具有漂白性，题目难度不大.

3.反应过程分析

例3向含SO2-3、Fe2+、Br-、I-各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是（ ）.

解析离子还原性SO2-3>I->Fe2+>Br-，故首先发生反应SO2-3+Cl2+H2OSO2-4+2Cl-+2H+，再发生反应2I-+Cl2I2+2Cl-，然后发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-，最后发生反应2Br-+Cl2Br2+2Cl-，根据发生反应顺序计算离子开始反应到该离子反应完毕时氯气的体积.

A.由SO2-3+Cl2+H2OSO2-4+2Cl-+2H+可知，0.1 mol SO2-3完全反应需要消耗0.1 mol氯气，标准状况下的Cl2的体积为0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L，图像中氯气的体积不符合，故A错误；

B.0.1 mol SO2-3完全反应后，才发生2I-+Cl2I2+2Cl-，0.1 mol SO2-3完全反应需要消耗0.1 mol氯气，故开始反应时氯气的体积为2.24 L，0.1 mol I-完全反应消耗0.05 mol氯气，故0.1 mol I-完全反应时氯气的体积为0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L，图象中氯气的体积不符合，故B错误；

C.0.1 mol SO2-3完全反应需要消耗0.1 mol氯气，0.1 mol I-完全反应消耗0.05 mol氯气，故亚铁离子开始反应时氯气的体积为0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L，由2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-可知，0.1 mol Fe2+完全反应消耗0.05氯气，故Fe2+完全时消耗的氯气体积为0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L，图像与实际符合，故C正确；

D.SO2-3、I-、Fe2+完全时消耗的氯气体积为0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L，即溴离子开始反应时氯气的体积为4.48 L，由2Br-+Cl22Br2+2Cl-可知，0.1 mol Br-完全反应消耗0.05氯气，故溴离子完全反应时消耗氯气的体积为4.48 L+0.05 mol×22.4 L/mol=5.6 L，图像中氯气的体积不符合，故D错误；

答案：C.

点拨本题以图像形式考查氧化还原反应、有关离子反应计算等，难度中等，确定离子反应发生的先后顺序是解题的关键.

4.离子检验

例4已知Fe3+的氧化性强于I2，某澄清溶液中可能只含有Na+、Fe3+、Fe2+、SO2-4、Cl-、Br-、I-中的若干种，现取部分溶液依次进行如下实验：

①通入一定量Cl2后，加入CCl振荡，静置后CCl层呈紫红色，用分液漏斗分液；

②向分液后的水溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀；

③过滤后将滤液分为两份，向一份中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生大量沉淀，向另一份中加入少量KSCN溶液，溶液立即变为血红色.

根据上述实验，以下推测正确的是（ ）.

A.无法确定原溶液中是否存在Cl-、Na+

B.原溶液中肯定存在的离子有Fe3+、SO2-4、I-

C.原溶液一定显中性

D.原溶液中肯定不存在的离子有Fe2+、Br-

解析①通入一定量Cl2后，加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈紫红色，用分液漏斗分液；证明含有I-，不含有Fe3+；

②向分液后的水溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀；证明含有SO2-4；

③过滤后将滤液分为两份，向一份中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生大量沉淀，证明含有Cl-；但不能证明原溶液中是否含有Cl-，因为①中通入了氯气；向另一份中加入少量KSCN溶液，溶液立即变为血红色.依据①分析可知一定含有Fe2+；

A.依据分析Cl-、Na+不能确定；故A正确；

B.分析可知一定含有碘离子所以一定不含Fe3+；故B错误；

C.分析可知溶液中一定含有亚铁离子，亚铁离子水解显酸性，所以溶液不是中性；故C错误；

D.溶液中一定含有亚铁离子，溴离子不能确定，故D错误.

答案：A.

点拨本题考查离子检验的方法和离子反应现象的分析判断，注意氯离子的判断需要结合过程中的两种变化分析，题目难度中等.

卤素是卤族元素的简称，是周期系ⅦA族元素.该族元素包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）.它们在自然界都以典型的盐类存在 ，是成盐元素.卤族元素的单质都是双原子分子，它们的物理性质的改变都是很有规律的，随着分子量的增大，卤素分子间的色散力逐渐增强，颜色变深，它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增.卤素都有氧化性，氟单质的氧化性最强.卤族元素和金属元素构成大量无机盐，此外，在有机合成等领域也发挥着重要的作用.下面我们一起以氯元素来了解一下卤素的相关问题.

1.制取

例1某化学兴趣小组利用MnO2和浓HCl及如图所示装置制备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Cl2

D.D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸

解析A、A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，故A正确；

B.二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，故B正确；

C.B中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，最后不能收集干燥纯净的氯气，故C错误；

D.氯气和氢氧化钠溶液反应，D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸，故D正确；

答案：C.

点拨本题考查实验室制备氯气的实验装置和反应原理的分析应用，掌握实验室制氯气的原理装置和除杂、吸收是解题关键，题目较简单.

2.性质检验

例2如图所示，在A处通入湿润的氯气，关闭B阀时，C处干燥的红布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处于燥的红布条逐渐褪色.则D瓶中盛放的溶液可能是（）.

A.浓硫酸 B.NaOH溶液

C.H2O D.饱和氯化钠溶液

解析A处通入湿润的Cl2，关闭B阀时，C处干燥的红布看不到明显现象，当打开B阀后，C处于燥的红布条逐渐褪色，则洗气瓶D中装中物质具有吸水性或能与氯气发生化学反应， A.浓硫酸具有吸水性，符合题意，故A正确； B.NaOH溶液与氯气反应，符合题意，故B正确； C.水不能吸收水蒸气，所以不符合题意，故C错误； D.饱和NaCl溶液不与氯气反应，也不能将氯气干燥，不符合题意，故D错误.答案：AB.

点拨本题考查氯气的性质，明确装置中D的作用是解答本题的关键，注意干燥的氯气不具有漂白性，题目难度不大.

3.反应过程分析

例3向含SO2-3、Fe2+、Br-、I-各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是（ ）.

解析离子还原性SO2-3>I->Fe2+>Br-，故首先发生反应SO2-3+Cl2+H2OSO2-4+2Cl-+2H+，再发生反应2I-+Cl2I2+2Cl-，然后发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-，最后发生反应2Br-+Cl2Br2+2Cl-，根据发生反应顺序计算离子开始反应到该离子反应完毕时氯气的体积.

A.由SO2-3+Cl2+H2OSO2-4+2Cl-+2H+可知，0.1 mol SO2-3完全反应需要消耗0.1 mol氯气，标准状况下的Cl2的体积为0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L，图像中氯气的体积不符合，故A错误；

B.0.1 mol SO2-3完全反应后，才发生2I-+Cl2I2+2Cl-，0.1 mol SO2-3完全反应需要消耗0.1 mol氯气，故开始反应时氯气的体积为2.24 L，0.1 mol I-完全反应消耗0.05 mol氯气，故0.1 mol I-完全反应时氯气的体积为0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L，图象中氯气的体积不符合，故B错误；

C.0.1 mol SO2-3完全反应需要消耗0.1 mol氯气，0.1 mol I-完全反应消耗0.05 mol氯气，故亚铁离子开始反应时氯气的体积为0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L，由2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-可知，0.1 mol Fe2+完全反应消耗0.05氯气，故Fe2+完全时消耗的氯气体积为0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L，图像与实际符合，故C正确；

D.SO2-3、I-、Fe2+完全时消耗的氯气体积为0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L，即溴离子开始反应时氯气的体积为4.48 L，由2Br-+Cl22Br2+2Cl-可知，0.1 mol Br-完全反应消耗0.05氯气，故溴离子完全反应时消耗氯气的体积为4.48 L+0.05 mol×22.4 L/mol=5.6 L，图像中氯气的体积不符合，故D错误；

答案：C.

点拨本题以图像形式考查氧化还原反应、有关离子反应计算等，难度中等，确定离子反应发生的先后顺序是解题的关键.

4.离子检验

例4已知Fe3+的氧化性强于I2，某澄清溶液中可能只含有Na+、Fe3+、Fe2+、SO2-4、Cl-、Br-、I-中的若干种，现取部分溶液依次进行如下实验：

①通入一定量Cl2后，加入CCl振荡，静置后CCl层呈紫红色，用分液漏斗分液；

②向分液后的水溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀；

③过滤后将滤液分为两份，向一份中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生大量沉淀，向另一份中加入少量KSCN溶液，溶液立即变为血红色.

根据上述实验，以下推测正确的是（ ）.

A.无法确定原溶液中是否存在Cl-、Na+

B.原溶液中肯定存在的离子有Fe3+、SO2-4、I-

C.原溶液一定显中性

D.原溶液中肯定不存在的离子有Fe2+、Br-

解析①通入一定量Cl2后，加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈紫红色，用分液漏斗分液；证明含有I-，不含有Fe3+；

②向分液后的水溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀；证明含有SO2-4；

③过滤后将滤液分为两份，向一份中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生大量沉淀，证明含有Cl-；但不能证明原溶液中是否含有Cl-，因为①中通入了氯气；向另一份中加入少量KSCN溶液，溶液立即变为血红色.依据①分析可知一定含有Fe2+；

A.依据分析Cl-、Na+不能确定；故A正确；

B.分析可知一定含有碘离子所以一定不含Fe3+；故B错误；

C.分析可知溶液中一定含有亚铁离子，亚铁离子水解显酸性，所以溶液不是中性；故C错误；

D.溶液中一定含有亚铁离子，溴离子不能确定，故D错误.

答案：A.

点拨本题考查离子检验的方法和离子反应现象的分析判断，注意氯离子的判断需要结合过程中的两种变化分析，题目难度中等.

卤素是卤族元素的简称，是周期系ⅦA族元素.该族元素包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）.它们在自然界都以典型的盐类存在 ，是成盐元素.卤族元素的单质都是双原子分子，它们的物理性质的改变都是很有规律的，随着分子量的增大，卤素分子间的色散力逐渐增强，颜色变深，它们的熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增.卤素都有氧化性，氟单质的氧化性最强.卤族元素和金属元素构成大量无机盐，此外，在有机合成等领域也发挥着重要的作用.下面我们一起以氯元素来了解一下卤素的相关问题.

1.制取

例1某化学兴趣小组利用MnO2和浓HCl及如图所示装置制备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Cl2

D.D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸

解析A、A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，气体逸出，同时便于控制反应速率，故A正确；

B.二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，需要添加加热装置，故B正确；

C.B中盛放的NaOH溶液吸收氯气，不能净化Cl2，最后不能收集干燥纯净的氯气，故C错误；

D.氯气和氢氧化钠溶液反应，D中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸，故D正确；

答案：C.

点拨本题考查实验室制备氯气的实验装置和反应原理的分析应用，掌握实验室制氯气的原理装置和除杂、吸收是解题关键，题目较简单.

2.性质检验

例2如图所示，在A处通入湿润的氯气，关闭B阀时，C处干燥的红布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处于燥的红布条逐渐褪色.则D瓶中盛放的溶液可能是（）.

A.浓硫酸 B.NaOH溶液

C.H2O D.饱和氯化钠溶液

解析A处通入湿润的Cl2，关闭B阀时，C处干燥的红布看不到明显现象，当打开B阀后，C处于燥的红布条逐渐褪色，则洗气瓶D中装中物质具有吸水性或能与氯气发生化学反应， A.浓硫酸具有吸水性，符合题意，故A正确； B.NaOH溶液与氯气反应，符合题意，故B正确； C.水不能吸收水蒸气，所以不符合题意，故C错误； D.饱和NaCl溶液不与氯气反应，也不能将氯气干燥，不符合题意，故D错误.答案：AB.

点拨本题考查氯气的性质，明确装置中D的作用是解答本题的关键，注意干燥的氯气不具有漂白性，题目难度不大.

3.反应过程分析

例3向含SO2-3、Fe2+、Br-、I-各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是（ ）.

解析离子还原性SO2-3>I->Fe2+>Br-，故首先发生反应SO2-3+Cl2+H2OSO2-4+2Cl-+2H+，再发生反应2I-+Cl2I2+2Cl-，然后发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-，最后发生反应2Br-+Cl2Br2+2Cl-，根据发生反应顺序计算离子开始反应到该离子反应完毕时氯气的体积.

A.由SO2-3+Cl2+H2OSO2-4+2Cl-+2H+可知，0.1 mol SO2-3完全反应需要消耗0.1 mol氯气，标准状况下的Cl2的体积为0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L，图像中氯气的体积不符合，故A错误；

B.0.1 mol SO2-3完全反应后，才发生2I-+Cl2I2+2Cl-，0.1 mol SO2-3完全反应需要消耗0.1 mol氯气，故开始反应时氯气的体积为2.24 L，0.1 mol I-完全反应消耗0.05 mol氯气，故0.1 mol I-完全反应时氯气的体积为0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L，图象中氯气的体积不符合，故B错误；

C.0.1 mol SO2-3完全反应需要消耗0.1 mol氯气，0.1 mol I-完全反应消耗0.05 mol氯气，故亚铁离子开始反应时氯气的体积为0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L，由2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-可知，0.1 mol Fe2+完全反应消耗0.05氯气，故Fe2+完全时消耗的氯气体积为0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L，图像与实际符合，故C正确；

D.SO2-3、I-、Fe2+完全时消耗的氯气体积为0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L，即溴离子开始反应时氯气的体积为4.48 L，由2Br-+Cl22Br2+2Cl-可知，0.1 mol Br-完全反应消耗0.05氯气，故溴离子完全反应时消耗氯气的体积为4.48 L+0.05 mol×22.4 L/mol=5.6 L，图像中氯气的体积不符合，故D错误；

答案：C.

点拨本题以图像形式考查氧化还原反应、有关离子反应计算等，难度中等，确定离子反应发生的先后顺序是解题的关键.

4.离子检验

例4已知Fe3+的氧化性强于I2，某澄清溶液中可能只含有Na+、Fe3+、Fe2+、SO2-4、Cl-、Br-、I-中的若干种，现取部分溶液依次进行如下实验：

①通入一定量Cl2后，加入CCl振荡，静置后CCl层呈紫红色，用分液漏斗分液；

②向分液后的水溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀；

③过滤后将滤液分为两份，向一份中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生大量沉淀，向另一份中加入少量KSCN溶液，溶液立即变为血红色.

根据上述实验，以下推测正确的是（ ）.

A.无法确定原溶液中是否存在Cl-、Na+

B.原溶液中肯定存在的离子有Fe3+、SO2-4、I-

C.原溶液一定显中性

D.原溶液中肯定不存在的离子有Fe2+、Br-

解析①通入一定量Cl2后，加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈紫红色，用分液漏斗分液；证明含有I-，不含有Fe3+；

②向分液后的水溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀；证明含有SO2-4；

③过滤后将滤液分为两份，向一份中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生大量沉淀，证明含有Cl-；但不能证明原溶液中是否含有Cl-，因为①中通入了氯气；向另一份中加入少量KSCN溶液，溶液立即变为血红色.依据①分析可知一定含有Fe2+；

A.依据分析Cl-、Na+不能确定；故A正确；

B.分析可知一定含有碘离子所以一定不含Fe3+；故B错误；

C.分析可知溶液中一定含有亚铁离子，亚铁离子水解显酸性，所以溶液不是中性；故C错误；

D.溶液中一定含有亚铁离子，溴离子不能确定，故D错误.

答案：A.

点拨本题考查离子检验的方法和离子反应现象的分析判断，注意氯离子的判断需要结合过程中的两种变化分析，题目难度中等.