氯、溴、碘及其化合物
【学习目标】
1、氯、溴、碘及其化合物的性质 2、氯气的实验室制法 3、卤素离子的检验 ◆感知高考
1. [2024·浙江11月选考,27]已知化合物X由3种元素组成,某学习小组进行了如下实验: ①取适量X,加水完全溶解,无气体产生,溶液呈碱性;进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色;
②取1.685 g X溶于水,加入含HCl 0.020 00 mol的盐酸恰好中和;中和后的溶液与硝酸酸化的过量AgNO3溶液反应,得到4.305 g白色沉淀。
请回答:
(1)X中3种元素是________________(用元素符号表示);
(2)X与水反应的化学方程式是____________________________________;
(3)X中一种元素对应的单质,可与足量的Na2CO3溶液反应得到Cl2O,写出该反应的化学方程式:____________________________________________________________________。
【答案】(1)K、Cl、O (2)K3ClO+H2O===KCl+2KOH (3)2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaHCO3+2NaCl 【解析】中和后的溶液与硝酸酸化的过量的硝酸银溶液反应得到白色沉淀4.305 g,则mAgCl=4.305 g,
n AgCl=0.03 mol,由于加入nHCl=0.02 mol,则原溶液中nCl=0.01 mol,透过蓝色钴玻璃观察焰色反应为
紫色,说明含有K,溶液中nK=nCl=0.03 mol,mO=1.685 g-0.03 mol×39 g/mol-0.01 mol×35.5 g/mol=0.16 g,nO=0.01 mol,即nK∶nCl∶nO=0.03∶0.01∶0.01=3∶1∶1,则(1)X中三种元素为K、Cl、O;
(2)与水反应的方程式为:K3ClO+H2O===KCl+2KOH;
(3)与足量的碳酸钠反应得到Cl2O反应方程式为:2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaHCO3+2NaCl。 2. [2024·江苏]次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。 NaClO可用于
制备二氯异氰尿酸钠.
(1)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备 NaClO的离子方程式为
__________;用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是__________________。
(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质
??品标准。实验检测原理为C3N3O3Cl2?H?2H2O?C3H3N3O3?2HClO
2?2?HClO?2I??H??I2?Cl??H2O I2?2S2O3?S4O6?2I?
准确称取1.1200g样品,用容量瓶配成250.0mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5min;用0.1000mol?L?1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。通过计算判断该样品是否为优质品_______。(写出计算过程,该样品的有效氯?测定中转化为HClO的氯元素质量?2?100% )
样品的质量【答案】
??? (1) Cl2?2OH?ClO?Cl?H2O NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO见光分解
(2)nS2O3=0.1000mol?L?0.02000L=2.000?10mol
?2?根据物质转换和电子得失守恒关系:C3N3O3Cl2~2HClO~2I2~4S2O3
?2-?-1-3得n(Cl)?0.5nS2O3氯元素的质量:
?2???1.000?10?3mol
m(Cl)?1.000?10?3mol?35.5g?mol?1?0.03550g
0.03550g?2?100%?63.39%.0mL该样品的有效氯为:
1.1200g?250.0mL该样品的有效氯大于60%,故该样品为优质品 【解析】
(1) 由题意可知,氯气通入氢氧化钠中产生次氯酸钠,同时产生氯化钠,反应的离子方程式为:
Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;次氯酸钠溶液长期暴露在空气中会吸收空气中的二氧化碳气体,因次氯酸
酸性比碳酸弱,因此次氯酸钠可以与二氧化碳在水中反应产生HClO,HClO具有不稳定性,在受热或见光
---条件下会发生分解反应,产生HCl和O2,从而是次氯酸钠失效,故答案为:Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O;
NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO见光分解;
(2)由题中反应可知,C3N3O3Cl2在酸性条件产生HClO,HClO氧化碘离子产生碘单质,碘单质再用硫代硫酸钠滴定,结合反应转化确定物质之间的关系为:C3N3O3Cl2--2HClO2I22-4S2O3,
2?n(S2O3)?0.1000mol?L-1?0.02000L?2.000?10?3mol,根据物质转换和电子得失守恒关系:得
n(Cl)=0.5n(S2O3)=1.000?10-3mol,
氯元素的质量:m(Cl)= 1.000?10mol?35.5g?mol=0.03550g,该样品中的有效氯为:
-3-12-0.03550g?2?100%.00mL =63.39%,该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品
1.1200g?250.0mL故答案为:n(S2O3)=0.1000mol?L-1?0.02000L?2.000?10?3mol,根据物质转换和电子得失守恒关系:C3N3O3Cl2-3-2?2HClO2I22-2-4S2O3,得n(Cl)=0.5n(S2O3)=1.000?10-3mol,氯元素的质量:
0.03550g?2?100%.00mLm(Cl)= 1.000?10mol?35.5g?mol=0.03550g,该样品中的有效氯为:
1.1200g?250.0mL-1=63.39%,该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品
◆核心知识
1.氯气的物理性质
颜色 状态 气体 气味 密度 比空气大 毒性 有毒 溶解性 1体积水溶解约2体积Cl2 【答案】黄绿色 刺激性
2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
3.从平衡的角度理解氯水的成分和性质