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文档介绍
2019届一轮复习人教版富集在海水中的元素——卤素学案(2)
基础课2 富集在海水中的元素——卤素 明确考纲 理清主干 1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。 2．了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。 3．了解卤族元素单质及其化合物的相似性和递变性，以及卤素提取的化工生产过程。 ① ②卤素单质的来源与提取流程 (对应学生用书P76) 考点一 氯及其重要化合物 1．氯气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性 黄绿色 气体 刺激性 比空气大 有毒 1体积水溶解约2体积Cl2 2．氯气化学性质 (1)原子结构 (2)化学性质 ①与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。 a．与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3 (棕红色烟) b．与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2 (棕黄色烟) ②与非金属反应： 与H2反应：H2＋Cl22HCl， ③与还原性无机化合物反应(书写离子方程式)： a．与碘化钾溶液反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2。 b．与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－。 c．与FeCl2溶液反应：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－。 ④与水反应：溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO。 ⑤与碱反应：与NaOH溶液反应，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。 3．氯水的成分和性质 (1)氯水中存在的三个平衡关系： Cl2＋H2O??HCl＋HClO HClO??H＋＋ClO－ H2O??H＋＋OH－ (2)氯水的成分： ①三种分子：H2O、Cl2、HClO。 ②四种离子：H＋、Cl－、ClO－和OH－。 (3)氯水性质的多重性 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 久置氯水和新制氯水在成分和性质上有哪些不同？ 提示：久置的氯水最终变为稀盐酸，表现为酸性。新制氯水中含有氯气、盐酸和次氯酸，除具有酸性外，还呈浅黄绿色，有刺激性气味，具有强氧化性。 4．两种氯的重要化合物 (1)次氯酸(HClO) (2)漂白粉 “84消毒液”的有效成分是________。向稀释后的“84消毒液”中加入3～4滴紫色石蕊试液的现象为______________________________________，原因是(结合离子方程式表示)_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 答案：NaClO 先变蓝后褪色 ClO－＋H2O??HClO＋OH－、ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO，HClO具有漂白性 (1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2( × ) (2)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质( × ) (3)新制氯水必须用棕色瓶密封保存，光照氯水有气泡逸出，该气体是氯气( × ) (4)新制取的漂白粉是混合物( √ ) (5)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气 ( √ ) (6)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂( × ) 题组一 氯气的性质 1．向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是( ) ①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水 A．①②③ B．②①③ C．③②① D．①③② 答案：B 2．(2018·山东师大附中检测)已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( ) 选项 实验现象 结论 A 滴有KSCN的FeCl2溶液变红 Cl2具有还原性 B 滴有酚酞的NaOH溶液褪色 Cl2具有酸性 C 紫色石蕊溶液先变红后褪色 Cl2具有漂白性 D KI－淀粉溶液变蓝色 Cl2具有氧化性 解析：选D A项是因为Cl2具有强氧化性；Cl2本身没有酸性，溶液褪色，可能是Cl2与水反应生成HCl和HClO，再与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液褪色，还可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色，B项错；Cl2本身不具有漂白性，而是Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性，C项错。 题组二 氯水的性质 3．(2018·定州中学月考)氯气的水溶液称为“氯水”，氯水中含有多种分子和离子，因此氯水有多重性质，下列有关新制氯水的说法中不正确的是( ) A．新制氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明氯水中含有Cl2 B．新制氯水滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红色后褪色，可说明氯水中含有Cl2 C．向淀粉－碘化钾溶液中加入氯水，溶液变成蓝色，说明Cl2可以与盐发生置换反应 D．新制氯水滴到Na2CO3溶液中，有气体产生，说明氯水中含有H＋ 解析：选B Cl2＋H2O??HCl＋HClO，氯水中含有Cl2、H＋、Cl－、HClO。A项，氯气是黄绿色气体，新制氯水呈现黄绿色，说明氯水中含有Cl2，故说法正确；B项，试纸先变红，说明含有H＋，后褪色，是因为HClO的漂白性，故说法错误；C项，溶液变蓝说明生成I2，新制氯水的主要成分是Cl2，说明发生反应Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，故说法正确；D 项，发生反应2H＋＋CO===CO2↑＋H2O，故说法正确。 4．(2018·抚顺统考)氯气对水杀菌消毒体系中起杀菌作用的主要是HClO。25℃时氯气—氯水体系中存在以下平衡关系： ①Cl2(g)??Cl2(aq) K1＝10－1.2 ②Cl2(aq)＋H2O??HClO＋H＋＋Cl－ K2＝10－3.4 25℃时，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后向所得饱和氯水中滴加0.1 mol·L－1的NaOH溶液，溶液pH变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是( ) A．用氯气对水杀菌消毒，夏季要比冬季好 B．Cl2(g)＋H2O??HClO＋H＋＋Cl－ K＝10－4.6 C．图中①→②的变化，两个平衡均向右移动，Cl2(aq)的浓度减小，HClO浓度增大 D．图中点③所示溶液中饱和氯水恰好与NaOH反应，溶质只有NaCl和NaClO 解析：选B A项，HClO温度越高越不稳定，所以用氯气对水杀菌消毒，冬季比夏季效果好，错误；B项，①②的总反应为Cl2(g)＋H2O??HClO＋H＋＋Cl－，K＝K1－K2＝10－4.6正确；C项，①→②过程中，溶液的pH逐渐降低，②时pH最小，说明该过程是Cl2逐渐溶解的过程，②时氯水达到饱和，两个平衡均向右移动，Cl2(aq)逐渐增大，HClO浓度也逐渐增大，错误；D项，若氯水恰好与NaOH完全反应此时溶质只有NaCl和NaClO，由于ClO－的水解应该使溶液呈碱性，pH＝7时，则说明溶液的酸过量，故错误。 氯水中平衡移动的应用 向氯水中加入的物质 浓度变化 平衡移动的方向 应用 可溶性 氯化物 c(Cl－)增大 左移 ①用饱和食盐水除Cl2中的HCl ②用排饱和食盐水法收集Cl2 盐酸 c(H＋)和 c(Cl－)增大 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2 NaOH c(H＋)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl2 Ca(OH)2 c(H＋)减小 右移 制漂白粉 CaCO3 c(H＋)减小 右移 制高浓度的HClO溶液 光照 c(HClO)减小 右移 氯水避光保存或现用现配 题组三 次氯酸及次氯酸盐的性质及应用 5．已知浓盐酸和次氯酸钙能发生反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的Cl2中，可能含有的杂质气体是( ) ①CO2 ②HCl ③H2O(g) ④O2 A．①②③ B．②③④ C．②③ D．①④ 解析：选A 贮存很久的漂白粉已经变质，成为Ca(ClO)2、CaCO3和CaCl2的混合物，所以与盐酸反应时会产生CO2，浓盐酸也会挥发出HCl和水蒸气。 6．(2018·马鞍山统考)“84”消毒液的有效成分为NaClO，已知酸的电离平衡常数：H2CO3>HClO>HCO，下列说法正确的是( ) A．“84”消毒液可以与福尔马林溶液混合使用 B．NaClO的稳定性和漂白性都比HClO强 C．工业上在特定条件下电解饱和食盐水制得NaClO，原理为NaCl＋H2O===NaClO＋H2↑ D．NaClO溶液在空气中发生的离子反应为2ClO－＋CO2＋H2O===2HClO＋CO 解析：选C 次氯酸钠具有强氧化性，能与福尔马林中的甲醛发生化学反应，A错误；NaClO在溶液中水解生成HClO，从而具有漂白性和强氧化性，B错误；根据电离平衡常数分析，反应应该生成次氯酸和碳酸氢根离子，D错误。 考点二 氯气的实验室制法 氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置，复习中应高度重视。 含0.4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2混合共热，能得到标准状况下2.24 L Cl2吗？ 提示：不能；原因是随着反应的进行，盐酸的浓度降低，而MnO2与稀盐酸不反应，故得到的Cl2小于0.1 mol。 (1)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O( × ) (2)除去Cl2中少量HCl气体，可用饱和食盐水，也可用饱和碳酸氢钠溶液( × ) (3)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸( √ ) (4)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度( √ ) (5)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应( √ ) (6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸到液面以下( × ) 1．实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时，有如下操作：①连好装置，检查气密性；②缓缓加热；③加入MnO2粉末；④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；⑤将多余氯气用 NaOH溶液吸收；⑥用向上排气收集氯气。顺序正确的是( ) A．①②③④⑥⑤ B．③④②①⑥⑤ C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤ 答案：D 2．(2018·大同调研)如图是用于氯气的制备、干燥、性质检验、尾气处理的常用装置。请根据要求回答下列问题： (1)检查装置A的气密性的方法：___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)某同学连接仪器的顺序为A→B→C→D，以此证明实验室制取Cl2的过程中有HCl和水蒸气挥发出来。 ①A中反应的离子方程式是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②B中盛放的试剂是________，C中盛放的是CCl4溶液，其作用是 ________________________________________________________________________， D中盛放的试剂是________， 实验时看到的现象是____________________________。 ③有同学认为实验有缺陷，应该在C、D之间增加E装置，你认为该缺陷是__________________________， 该装置中应放入____________________________________。 (3)最后，同学们用上述除B以外的仪器组装一套可以制出纯净干燥氯气的装置，按气流方向填出接口顺序：a→________→g→h→f(不能选用装置B，其他装置可以重复使用；需要几个接口填几个)，并按顺序写出所填接口对应仪器盛放的试剂：________________。 答案：(1)先将a接口封闭，然后向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗活塞，分液漏斗中水的液面不会连续下降，证明装置A的气密性好 (2)①MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O ②无水硫酸铜粉末 吸收氯气，防止对HCl的检验带来影响 AgNO3溶液 产生白色沉淀(或紫色石蕊试液 石蕊试液变红而不褪色，其他合理答案也可) ③不能证明氯气是否除尽 湿润的KI－淀粉试纸(或湿润的有色布条) (3)e→d→e→d 饱和食盐水、浓硫酸 实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点 1．为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。 2．因Cl－浓度越小，其还原性越弱，所以必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应。 3．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。 4．尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为溶液中含Ca(OH)2的量少， 吸收不完全。 3．某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质，设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸。 (1)实验室以二氧化锰和浓盐酸制备氯气的化学方程式为 ___________________________________________________________________。 (2)装置Ⅱ的作用是__________________________________________________。 (3)实验过程中，装置Ⅳ中的实验现象为________________________________； 发生反应的化学方程式为_____________________________________________。 (4)实验结束后，该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的，你认为还需在上图装置________与________之间添加下图中的________装置(填序号)，该装置的作用是________________________________________________________________________。 (5)装置V的目的是防止尾气污染空气，写出装置V中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________。 解析：(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制备氯气。(2)加热时浓盐酸中的氯化氢气体易挥发，会导致氯气中混有HCl杂质，装置Ⅱ的作用是除去氯气中的氯化氢气体。(3)氯气的氧化性大于碘，故氯气能把KI中的碘置换出来，所以装置Ⅳ中的实验现象为无色溶液变蓝色。(4)从装置Ⅱ出来的是湿润的氯气，能够使干燥的品红试纸褪色，要观察到“a无明显变化”这一预期现象，需要在Ⅱ与Ⅲ之间添加装置④以干燥Cl2 ，达到预期效果。(5)防止尾气污染空气，用氢氧化钠溶液除去氯气。 答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)除去氯气中的氯化氢气体 (3)无色溶液变蓝色 Cl2＋2KI===I2＋2KCl (4)Ⅱ Ⅲ ④ 干燥Cl2 (5)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 氯气的性质探究实验流程分析 常见实验形式如图所示： 装置 试剂 实验现象 实验目的 A 浓硫酸 验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气有漂白作用 B 干燥红布条 无明显变化 C 湿润红布条 红布条褪色 D FeCl2溶液 溶液由浅绿 色变棕黄色 验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性物质反应 E 淀粉KI溶液 溶液变蓝色 F 铁粉 产生棕色烟 G NaOH溶液 吸收多余的氯气 考点三 卤素的性质及X－的检验 1．溴、碘单质物理性质比较 性质 Br2 I2 颜色 深红棕色 紫黑色 状态 液体 固体 溶解性 水中 溶解度不大(棕色) 溶解度不大(棕黄色) 有机溶剂中 易溶(橙红色) 易溶(紫红色) 特性 ①易挥发(应加水密封保存，不用橡胶塞) ①易升华 ②淀粉遇I2变蓝色 ②有毒 2．氯、溴、碘单质化学性质比较 (1)相似性 ①都能与大多数金属反应：2Fe＋3Br2===2FeBr3； I2＋Fe===FeI2； ②都能与H2反应：H2＋X2===2HX； ③都能与H2O反应：X2＋H2O??HX＋HXO(F2例外)； ④都能与碱液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)； ⑤与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式分别为SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。 (2)递变性 氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性：Cl－查看更多