高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物第13讲富集在海水中的元素卤素讲义.docx

1、高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物第13讲富集在海水中的元素卤素讲义第13讲富集在海水中的元素卤素 考纲要求1.了解氯气及其重要化合物的主要性质及应用。2.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。3.了解氯元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。考点一氯及其化合物的性质和应用1Cl2的物理性质和收集方法Cl2是一种黄绿色具有刺激性气味的有毒气体，可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解2体积Cl2，密度比空气的大，可用向上排空气法收集Cl2。2Cl2的化学性质 (1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物(书写化学方程式)：a与铁反应：2Fe3Cl22FeCl3

2、。b与铜反应：CuCl2CuCl2。(2)与非金属反应：与H2反应：H2Cl2点燃,2HCl， (3)与水反应：溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为Cl2H2OHClHClO。(4)与碱反应：与NaOH溶液反应，离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O。(5)与还原性无机化合物反应(书写离子方程式)：与碘化钾溶液反应：2ICl2=I22Cl。与SO2水溶液反应：Cl2SO22H2O=4H2ClSO。与FeCl2溶液反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。3次氯酸的性质 (1)不稳定性：2HClO=2HClO2。氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。(2)强氧化性：能将有色物质氧化为

3、无色物质，有漂白性。杀菌、消毒。(3)弱酸性：NaClO溶液中通少量CO2，化学方程式为：2NaClOCO2H2O=2HClONa2CO3。4漂白液和漂白粉(1)漂白液的有效成分为NaClO，其漂白原理为漂白液与酸性物质反应生成HClO。(2)漂白粉的主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，其有效成分为Ca(ClO)2，其中Ca(ClO)2水解使溶液呈碱性，其水解离子方程式为ClOH2OHClOOH。漂白原理与漂白液相同。(3)根据要求写出下列反应的化学方程式。漂白粉的制备原理：2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O；漂白粉的失效原因：Ca(ClO)2CO2H2O=CaC

4、O32HClO，2HClO2HClO2。1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)氯分子的电子式： 。(2015高考江苏卷，2C)()(2)Cl2与H2O或NaOH的反应中氯气既是氧化剂又是还原剂。()(3)氯气溶于水的离子方程式为Cl2H2O=2HClClO。(2015高考江苏卷，9A)()(4)氯气可用于消灭田鼠，为此，可将氯气用软管通入到田鼠洞中，这是利用了氯气的毒性和密度比空气的大。()(5)生活中漂粉精用作消毒剂时，是应用了其还原作用。(2015高考四川卷，1C改编)()(6)为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可。(2015高考浙江卷，8A)(

5、)(7)漂白粉和明矾都常用于处理自来水，二者的作用原理是不同的。()(8)工业上将Cl2通入石灰水中制取漂白粉。()(9)HClO见光不会分解。(2015高考上海卷，2A)()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2我们日常生活中常见的漂白粉的有效成分是_，“84”消毒液的有效成分是_，均是次氯酸盐，在空气中与H2O、CO2反应生成_，而具有杀菌消毒作用。答案：Ca(ClO)2NaClOHClO氯单质及其化合物的性质认识误区(1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeC12不能由单质化合生成。(2)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可

6、使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的是HClO。(3)对于燃烧反应，Cl2也可以作助燃剂(即氧化剂)。(4)次氯酸盐本身不具有漂白性，而是与酸性物质作用生成HClO。考向1氯气和氯水的性质(2014高考江苏卷)在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有ClC向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HD向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO解析ACl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得

7、氯水显示了浅黄绿色，A选项正确。B.Cl与Ag结合生成AgCl白色沉淀，B选项正确。C.Cl2与水反应生成HCl和HClO，H与NaHCO3反应生成CO2气体，C选项正确。D.氯水中的Cl2也能将Fe2氧化为Fe3，D选项错误。答案D思维建模氯水的成分及性质模型氯水性质的多重性：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。1(2016河北秦皇岛模拟)氯水中存在多种分子和离子，可通过实验的方法加以确定。下列有关氯水中存在的粒子的说法错误的是()选项实验操作及现象结论A加入含有NaHSO3的石蕊试液，红色褪去说明有Cl2分子存在B加入有色布条，有色布条褪色

8、说明有HClO分子存在C氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味说明有Cl2分子存在D加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀说明有Cl存在解析：选A。A项NaHSO3溶液显酸性，能使石蕊试液变红色，当滴入氯水后即使HSO被氧化，溶液也显酸性，之所以褪色说明含有具有漂白性的物质，从而证明其中含有HClO；B项HClO具有漂白作用，可漂白有色布条；C项溶于水的Cl2，只有部分Cl2与水反应，其余Cl2溶于水，导致氯水呈浅黄绿色，具有刺激性气味；D项Cl2与水反应生成HCl和HClO，滴加AgNO3溶液时，产生白色沉淀AgCl。2(最新改编题)已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，反应Cl2H2OHClHClO达到平

9、衡后，不能使HClO浓度增大的是()A水 BAgNO3固体CCaCO3固体 DNaHCO3固体解析：选A。加水平衡正向移动，但由于体积增大c(HClO)减小；加入AgNO3固体，可同时消耗Cl，致使c(HClO)增大；加CaCO3(s)或NaHCO3(s)，只消耗HCl，平衡右移，c(HClO)增大，C、D均正确。Cl2H2OHClHClO平衡移动的应用向氯水中加入的物质(或改变的条件)浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl)增大，c(HClO)减小左移1 用饱和食盐水除Cl2中的HCl2 用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H)和c(Cl) 增大左移洁厕剂和“84”消毒液不宜混用NaO

10、Hc(H)减小右移用NaOH吸收多余的Cl2光照c(HClO)减小右移氯水应避光保存或现用现配碳酸钙c(HClO)增大右移制取次氯酸浓度较大的氯水考向2氯的重要化合物的实验探究(高考经典题)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4 g漂粉精固体，加入100 mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝(约为12)，后褪色.液面上方出现白雾.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是_。(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_。(3)向水中持续通入SO2，未观察到白雾。

11、推测现象的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：a用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。实验a的目的是_。由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是_。(4)现象中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是_。(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是_。用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因：_。解析(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式为2Cl2

12、2Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(2)由pH试纸先变蓝后褪色可知，漂粉精溶液具有碱性和漂白性。(3)向水中通入过量SO2不能形成白雾，说明二氧化硫不能形成白雾；用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化，说明白雾中不含氯气；根据实验a、b不能判断白雾中含有HCl，因为白雾中混有SO2时也能满足实验a、b的现象，最终生成硫酸银白色沉淀。(4)现象中溶液变为黄绿色，说明有氯气生成，即发生反应：ClClO2H=Cl2H2O，为确认这种可能性，可向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色。(5)向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，

13、说明上层清液中含有SO，则沉淀X中含有CaSO4。答案(1)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(2)碱性、漂白性(3)检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应生成白色沉淀(4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色(5)CaSO4SO2Cl22H2O=SO2Cl4H3(2016甘肃兰州一中冲刺卷)已知漂白粉有效成分能与浓盐酸反应生成Cl2和一种固体时能作干燥剂的物质等。请从图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定漂白粉有效成分的质量分数。 请填写下列空白：(1)实验中漂白粉有效成分与浓盐酸反应的化学

14、方程式为_。(2)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母代号)_。(3)在读取量筒的刻度数时，应注意_。(4)若各仪器内仍残留有少量Cl2，则测定结果将_(填“偏高”“偏低”或“不影响”)，其原因是_。(5)某同学在实验中发现量筒里未收集到液体，其失败的原因可能是下列中的_。装置漏气浓盐酸已变成稀盐酸所选仪器容积太大漂白粉已全变质e接fd接fA B C D全部解析：(1)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，与浓盐酸反应的化学方程式为Ca(ClO)24HCl=CaCl22Cl22H2O。(2)根据题目要求可选A为氯气的发生装置，C、D为测量气体体积装置。(3)在读取量筒的刻度数时，应注意C、D

15、两仪器内的液面应相平；视线与凹液面最低点应相平；装置内气体应恢复至室温。(4)不影响，因为同温同压下，同量的Cl2和空气所排出的液体体积相等。(5)装置漏气、e接f会造成无法收集到气体，浓盐酸已变成稀盐酸、漂白粉已全变质会造成气体无法制得。答案：(1)Ca(ClO)24HCl=CaCl22Cl22H2O(2)a接e，d接f(3)C、D两仪器内的液面应相平；视线与凹液面最低点应相平；装置内气体应恢复至室温(4)不影响同温同压下，同量的Cl2和空气所排出的液体体积相等(5)B考点二氯气的实验室制法和Cl检验1实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置 2.Cl的检验试剂：AgNO3溶液和稀HNO3操作步骤

16、：取待测液少许于一洁净试管中，滴加硝酸酸化再加AgNO3溶液，生成白色沉淀，则说明含Cl。注意事项：检验Cl时一般用稀HNO3的目的是排除CO等离子的干扰。1实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；检查气密性；在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。最好的实验操作顺序是_。答案：2根据装置及实验目的填写试剂和实验现象。装置试剂实验现象实验目的A验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气有漂白作用BCD验证氯气具有强氧化性

17、，可与金属及还原性物质反应EFG吸收多余的氯气答案：浓硫酸干燥红色布条无明显变化湿润红色布条红色布条褪色FeCl2溶液溶液由浅绿色变棕黄色淀粉KI溶液溶液变为蓝色铁粉产生棕色烟NaOH溶液考向1氯气的制备实验原理、装置问题某同学设计的实验室制备氯气的装置如下图。图中涉及的实验装置或药品有错误的是() A B C D解析装置中如果使用普通漏斗，会造成氯气的外逸，所以应将中的普通漏斗改为分液漏斗，且反应物要用浓盐酸；装置的导气管长短错误，应长进短出；中尾气处理装置中不能用Ca(OH)2溶液，Ca(OH)2溶液浓度小，吸收不充分，通常用NaOH溶液。答案A思维建模1氯气制取过程中的四注意：(1)反应

18、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)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收：Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全。2氯气制备与性质探究实验典型实验装置设计，如下图：1(2014高考江苏卷)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是()A用装置甲制取氯气B用装置乙除去氯气中的少量氯

19、化氢C用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl24H2O解析：选C。A项，利用MnO2和浓盐酸制氯气，需要加热，故无法达到实验目的；B项，洗气装置气体应该是长进短出，且Cl2和HCl都能与NaHCO3溶液反应，应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，故无法达到实验目的；C项，MnO2不溶于水，MnCl2能溶于水，因此可以用过滤法分离，正确；D项，加热蒸干时MnCl2会发生水解：MnCl22H2OMn(OH)22HCl，无法制得MnCl24H2O。2已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并使它与金属反应。每个虚线框表示

20、一个单元装置，其中错误的是()A和 BC和 D解析：选D。NaOH与氯气反应，不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质，错误；中的进气管短，出气管浸入液面下，错误；为密闭装置，错误。3(2016山东单县五中高三检测)实验室用下列两种方法制氯气：用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A比多 B比多C一样多 D无法比较解析：选B。146 g HCl的物质的量为4 mol,87 g MnO2的物质的量为1 mol，由方程式：MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O知，1 mol MnO2可以与4 mol HCl反应，但是，应注

21、意稀盐酸与MnO2不反应，也就是说1 mol MnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。考向2以氯气性质为载体的综合实验探究(2016河南洛阳复习效果测评)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂，无论在实验室还是在化工生产中都有重要的应用。如下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。 (1)制备氯气选用的药品为高锰酸钾和浓盐酸，相应的离子方程式为_。(2)装置B的作用是_。实验进行时C中可能发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象：_。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中、依次放入_(选“a”“b”或“c”)。abc干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条碱石灰浓硫

22、酸无水氯化钙湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为红棕色，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将D中的少量溶液加入E中，振荡E，观察到的现象是_。该现象_(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘，原因是_。解析(2)盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有氯化氢，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl；装置B也兼起安全瓶的作用，实验进行时若C中发生堵塞，B中的压强增大，B中长颈漏斗中的液面上升，形成水柱。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性。验证干燥氯气无漂白性，而湿润的有

23、色布条中氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性。所以装置C中、应依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，故选c。(4)打开活塞，将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾溶液和苯的装置E中，溴单质和碘化钾溶液反应生成碘单质，碘单质溶于苯呈紫红色。振荡，观察到的现象是E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色。但是若通入的氯气过量，Cl2也能将I氧化为I2，则不能说明溴的非金属性比碘强。答案(1)2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O(2)除杂和安全瓶锥形瓶中的液面下降，长颈漏斗中的液面上升(3)c(4)E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色不能过量的Cl2也可将I氧化为I2思维拓展(1)制取Cl2原理的创新实验室制取Cl2不一定只用MnO2和浓盐酸混合共热，而采用常温下就能发生反应的浓盐酸和强氧化剂，如：KMnO4、KClO3、K2Cr2O7 、Ca(ClO)2等。(2)制取Cl2装置的创新4(高考经典题)下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()Aabc