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第2讲　氯气的实验室制法　卤族元素
1．掌握氯及其化合物的转化关系及条件。
2．掌握卤素单质的性质及卤素离子的检验。
3．掌握卤素单质的提取。
考点1　氯气的实验室制法
1．实验室制Cl2的一般方法
(1)原理方程式：_______________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)实验装置图
发生装置 仪器的名称为A：__________、B：____________
除杂装置 装置C的作用是_____________________________ 装置D的作用是______________________________
收集装置 ①向________排空气法(氯气密度大于空气) ②排________法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气体)
尾气处理装置 实验装置图烧杯F中盛放的液体是___________， 该液体的作用是______________________________
　实验室制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是________________。
①连接好装置，检查气密性　②缓缓加热　③在烧瓶中加入少量的MnO2，向分液漏斗中加入浓盐酸　④通过分液漏斗慢慢向烧瓶中注入浓盐酸　⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收　⑥当有连续气泡出现时，开始用向上排空气法收集氯气
2．实验室制Cl2的其他方法
完成下列有关反应的离子方程式：
(1)Ca(ClO)2与浓盐酸：_________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)KClO3与浓盐酸：___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)KMnO4与浓盐酸：__________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[备考提醒]
(1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与 MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)加热：小火加热，温度不宜过高，以减少 HCl挥发，减少制得的Cl2中HCl 的含量。
(3)验满方法：用湿润的淀粉-KI试纸放于集气瓶口，试纸变蓝；用湿润的品红试纸放于集气瓶口，试纸褪色。
(4)尾气处理：吸收尾气时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。应该用NaOH溶液吸收。
(5)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。
氯气的制取及性质的综合实验
1．(人教必修第一册习题改编)实验室制备氯气的化学方程式是MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑，下列关于实验室制氯气的说法错误的是(　　)
A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2
B．每生成1个Cl2，转移2个电子
C．每消耗87 g MnO2，起还原作用的HCl为146 g
D．生成的氯气中含有水蒸气和HCl
2．(鲁科必修第一册习题改编)实验室中利用MnO2制备干燥的Cl2及少量氯水并收集Cl2，下列图示装置和原理不能达到实验目的的是(　　)
A．连接图1、图2装置，向分液漏斗中注水，打开K1，关闭K2，检查装置气密性
B．图1装置中，滴加浓盐酸，点燃酒精灯，可制备Cl2
C．可通过图2装置干燥并收集一定量的Cl2
D．连接图1、图3装置，打开K1，点燃酒精灯，可制备少量氯水
[思维模型]氯气制备、净化装置的改进
(1)制备装置
橡胶管a的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相同，保证液体顺利流下。
(2)净化装置
①长颈漏斗除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞，现象为长颈漏斗中液面上升。
②该装置还可用于观察气体的生成速率。
氯气制法、性质检验实验的创新设计
3．(人教必修第一册习题改编)某实验小组利用微型实验装置进行氯气的制备和性质探究，装置如图所示，下列有关说法错误的是(　　)
A．KClO3与浓盐酸反应，HCl只体现还原性
B．浸有淀粉-KI溶液的脱脂棉变蓝，说明氧化性：Cl2>I2
C．新鲜花瓣褪色是因为氯气与水反应生成的HClO有漂白性
D．浸有NaOH溶液的脱脂棉可吸收过量氯气
4．(鲁科必修第一册习题改编)用如图装置探究Cl2的漂白原理，其中红纸①是干燥的，红纸②～④分别用表中的试剂润湿。向中心Ca(ClO)2粉末上滴加几滴盐酸，产生大量黄绿色气体，红纸变化如表：
红纸编号 试剂 红纸变化
① － 不褪色
② 蒸馏水 逐渐褪色
③ 饱和食盐水 几乎不褪色
④ NaHCO3溶液(调至pH＝7) 快速褪色
已知酸性：。
下列对于该实验的分析不正确的是(　　)
A．Ca(ClO)2与盐酸反应时，盐酸体现了酸性和还原性
B．②与③现象的差异原因是Cl2不与饱和食盐水反应
C．对比①②的现象，说明红纸褪色涉及的反应是Cl2＋H2O HCl＋HClO
D．对比②③④的现象，说明溶液中HClO浓度越大，漂白效果越好
[思维模型]氯气性质的探究模型
实验目的 装置 试剂 实验现象
验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用 A 浓硫酸 —
B 干燥红色布条 无明显变化
C 湿润红色布条 红色布条褪色
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应 D FeCl2溶液 溶液由浅绿色变棕黄色
E 淀粉-KI溶液 溶液变蓝色
F Mg或Na 产生白烟
吸收多余的氯气 G NaOH溶液 —
考点2　卤族元素　卤素的提取工艺
一、卤族元素
1．卤族元素
卤族元素又称卤素，位于元素周期表的第ⅦA族，价层电子排布式为ns2np5。
2．溴、碘单质物理性质比较
性质 Br2 I2
颜色 ________色 ________色
状态 液体 ________
溶解性 ①在水中溶解度不大； ②易溶于有机溶剂
特性 易________、有毒 ①易________； ②使淀粉溶液_____________
3．氯、溴、碘单质化学性质比较
与水反应 X2＋H2O ___________________________ 氯、溴、碘与水反应由________到________
与碱反应(NaOH) 2NaOH＋X2===____________________________________
氧化性 ①Cl2________Br2________I2，还原性：Cl－________Br－________I－； ②氯、溴、碘与氢气化合由________到________； ③I2与Fe反应只生成FeI2，其他卤素单质可将Fe氧化为＋3价
4．氟的特殊性
(1)氟无正化合价。
(2)F2能与水反应放出O2，化学方程式：2H2O＋2F2===4HF＋O2。
(3)在HX中，HF的熔、沸点最高，氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃。
5．卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液生成
(2)置换——萃取法
未知液
有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验I－
未知液________色溶液，表明有I－。
　鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是________(填序号)。
①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4溶液　
③溴水、苯　④硝酸、AgNO3溶液　
⑤氯水、苯　⑥CCl4、淀粉溶液
[备考提醒]卤素离子检验的注意事项
(1)先用稀硝酸酸化，目的是排除、等离子的干扰。不能用盐酸酸化，因盐酸会引入Cl－。
(2)稀硝酸不能排除等离子的干扰。在设计实验方案时要具体问题具体分析。
二、卤素的提取工艺
1．海水提取氯——氯碱工业
海水―→粗盐饱和食盐水
电解过程反应的化学方程式为___________________________________________
_____________________________________________________________________。
2．海水提取溴
(1)工艺流程
(2)主要过程及反应
3．海带提取碘
(1)实验流程
(2)通入适量Cl2时，发生反应的离子方程式：_______________________________。
卤素单质及化合物性质及探究
1．(人教必修第一册习题改编)溴、碘均为卤族元素，下列关于溴、碘说法错误的是(　　)
A．将F2分别通入NaBr溶液和NaI溶液中，可以得到溴单质和碘单质
B．溴单质和碘单质在四氯化碳中的溶解度均大于它们在水中的溶解度
C．碘酒可以使淀粉碘化钾试纸变蓝
D．通常将KIO3固体添加到食盐中来制作碘盐
2．(鲁科必修第一册习题改编)已知卤素互化物的性质与卤素单质类似，下列关于BrCl的说法不正确的是(　　)
A．BrCl有强氧化性
B．BrCl能与KI发生氧化还原反应
C．BrCl是共价化合物
D．BrCl能与NaOH溶液反应生成NaClO、NaBr和H2O
卤素的提取工艺
3．(人教必修第一册习题改编)工业上制备相关物质，涉及的反应原理及部分流程较为合理的是(　　)
A．制硝酸：N2NO50%HNO3浓硝酸
B．制取镁：海水Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
C．制碘：干海带浸出液碘水I2
D．制溴：浓缩海水Br2HBr溶液Br2
4．(人教必修第一册习题改编)溴及其化合物在医药、农药、染料等生产中有广泛应用。工业上常用的一种海水提取溴技术叫做“吹出法”，其生产流程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．溶液X的主要成分是HBr和H2SO4
B．通过吹出塔、吸收塔实现了对溴的富集
C．用热空气将Br2吹出利用了Br2易挥发的性质
D．在工业生产中，也可以用足量的Na2CO3溶液代替SO2和水，发生的反应为6Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋6CO2↑
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2024·湖南卷)从含有I2的NaCl固体中提取I2：用CCl4溶解、萃取、分液。
(　　)
(2)(2024·河北卷改编)如图装置可用于MnO2和浓盐酸反应制备并收集Cl2实验。 (　　)
(3)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液。 (　　)
(4)浓硫酸能干燥HCl，所以浓硫酸也能干燥HBr。 (　　)
(5)加碘盐能使淀粉变蓝。 (　　)
(6)液溴易挥发，存放液溴的试剂瓶中应加水封。 (　　)
(7)用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去。 (　　)
(8)可用F2与NaCl溶液反应产生Cl2，验证F2的氧化性大于Cl2。 (　　)
2．(2025·浙江1月卷)关于溴的性质，下列说法不正确的是(　　)
A．Br－可被Cl2氧化为Br2
B．Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br－
C．Br2＋2Fe2+===2Fe3+＋2Br－，说明氧化性：Br2＞Fe3+
D．1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3，转移5 mol电子
3．(2024·广东卷)1810年，化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中，难以达到预期目的的是(　　)
A．制备Cl2　　B．净化、干燥Cl2
C．收集Cl2　　D．验证Cl2的氧化性
4．(2024·北京卷)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－114.4 kJ·mol-1。如图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是(　　)
A．Y为反应物HCl，W为生成物H2O
B．反应制得1 mol Cl2，须投入2 mol CuO
C．升高反应温度，HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小
D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
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