江苏专用版高考化学专题2从海水中获得的化学物质4第三单元氯溴碘及其重要化合物教案.docx
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江苏专用版高考化学专题2从海水中获得的化学物质4第三单元氯溴碘及其重要化合物教案
第三单元 氯、溴、碘及其重要化合物
1．了解卤素元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2．了解卤素元素单质及其重要化合物对环境的影响。
3.以上各部分知识的综合应用。
氯及其重要化合物的性质与应用
[知识梳理]
一、氯气的性质
1．物理性质
2．化学性质
（1）
（2）与H2反应：
H2＋Cl2
2HCl，产生苍白色火焰。
（3）与H2O反应：
Cl2＋H2OHCl＋HClO。
（4）与碱（如NaOH）反应：
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
（5）
二、氯的重要化合物
1．次氯酸
棕色
2．漂白粉
CaCl2和Ca（ClO2）Ca（ClO）22Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HclO碱氧化
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）氯气可用于消灭田鼠，可将氯气用软管通入田鼠洞中，这是利用了氯气的毒性和密度比空气大的性质。
（ ）
（2）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。
（ ）
（3）漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。
（ ）
（4）久置的氯水可以变为盐酸。
（ ）
（5）要证明Cl2无漂白性而HClO有漂白性的实验方法，可以先让干燥Cl2通入干燥的有色布条，再通入湿润的有色布条看是否褪色。
（ ）
解析：
（3）漂白粉变质，是其中Ca（ClO）2与空气中CO2反应。
答案：
（1）√
（2）√ （3）× （4）√ （5）√
2．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空（a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量）。
（1）能证明氯水具有漂白性的是________（填“a”“b”“c”或“d”）。
（2）c过程中的现象是_____________________________________________，
b过程中反应的离子方程式为__________________________________________。
（3）a过程中反应的化学方程式为_________________________________________。
解析：
氯水中Cl2能氧化FeCl2，H＋与Na2CO3、石蕊作用，Cl－能与Ag＋生成AgCl，氯水成分中的HClO具有漂白性，能使石蕊溶液褪色。
答案：
（1）d
（2）产生白色沉淀 2H＋＋CO
===H2O＋CO2↑
（3）Cl2＋2FeCl2===2FeCl3
（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FeCl2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，但可使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的是HClO。
（3）HClO不稳定，不能单独存在，只能存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。
（4）工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。
（5）氯水中的HClO见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中并置于阴暗处。
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Cl2
B．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Cl－
C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋
D．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] A．Cl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得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
（1）向新制氯水中加入碳酸钙粉末，HClO的浓度如何变化？
（2）将氯气通入石蕊试液中的现象是什么？
答案：
（1）氯水中存在平衡：
Cl2＋H2OHCl＋HClO。
加入的CaCO3粉末会与HCl反应，从而使平衡右移，增大了氯水中HClO的浓度。
（2）将氯气通入石蕊试液中的现象是先变红后褪色。
氯水的成分及性质
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。
题组一 氯气及其重要化合物的性质
1．（2018·湛江高三质检）如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。
向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
已知：
2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是（ ）
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝，b处变红棕色
氧化性：
Cl2>Br2>I2
B
c处先变红，后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变血红色
还原性：
Fe2＋>Cl－
解析：
选D。
选项A的实验现象只能说明氧化性：
Cl2>Br2和Cl2>I2，不能说明氧化性：
Br2>I2；选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质；选项C中氯气与水生成的酸性物质也可以使之出现对应的实验现象；选项D中e处变血红色是氯气氧化Fe2＋生成Fe3＋的结果，说明还原性：
Fe2＋>Cl－。
2．（2015·高考北京卷）某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。
下列用来解释事实的方程式中，不合理的是（已知：
饱和NaClO溶液的pH约为11）（ ）
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：
Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
B．该消毒液的pH约为12：
ClO－＋H2OHClO＋OH－
C．该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生有毒Cl2：
2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O
D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：
CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－
解析：
选B。
A.将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。
B.饱和NaClO溶液的pH约为11，而该消毒液的pH为12，故不可能仅为ClO－的水解所致，该消毒液中还含有一定量的NaOH，是使消毒液的pH约为12的主要原因。
C.该消毒液与洁厕灵混用时，ClO－与Cl－会发生氧化还原反应生成Cl2。
D.HClO有较强的漂白性。
因为CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO－反应生成HClO，增强其漂白性。
题组二 氯水性质的多重性
3．氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。
下列结论正确的是（ ）
A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在
B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在
解析：
选B。
A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl－；D项，加入NaOH溶液时氯水的浅黄绿色消失，说明其中有Cl2存在。
4．氯气能使湿润的红色布条褪色。
对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。
请你设计实验，得出正确结论。
提出问题
收集资料
提出假设
验证假设
得出结论
氯水中何种物质能使红色布条褪色
①氯气有强氧化性；
②氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸；
③次氯酸有强氧化性
①______
________；
②______
________；
③______
________；
④H2O
使红色
布条褪色
实验①：
把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中，红色布条不褪色；
实验②：
________________________________________________________________；
实验③：
把红色布条放在水中，红色布条不褪色
________
________
________
________
解析：
提出的假设是由收集到的资料结合所学知识得到的。
根据氯气有氧化性，可假设氯气使红色布条褪色，即由实验①验证；氯气和水生成盐酸和次氯酸，可假设盐酸或次氯酸能使红色布条褪色，即由实验②验证，可先验证盐酸能否使红色布条褪色；氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条褪色，说明是次氯酸使红色布条褪色。
答案：
提出假设：
①氯气使红色布条褪色
②盐酸使红色布条褪色
③次氯酸使红色布条褪色
验证假设：
实验②：
把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色
得出结论：
次氯酸使红色布条褪色
Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡移动的应用
向氯水中加
入的物质或
改变的条件
氯水中粒子
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，现用现配
氯气的制备
[知识梳理]
一、氯气的工业制法
工业上用电解饱和食盐水法制氯气，又称为氯碱工业。
电解饱和食盐水的实验装置如图所示，其中铁棒作阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，石墨棒作阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应方程式为2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。
二、氯气的实验室制法
1．实验装置
2．制取过程
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O饱和食盐水浓H2SO4
向上淀粉 碘化钾蓝色石蕊
[自我检测]
1．实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作：
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；
②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；
③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；
④检查气密性；
⑤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：
②①⑤④③
2．某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸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：
选C。
氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故B中不能盛放氢氧化钠溶液。
3．根据装置及实验目的填写试剂或物质和实验现象。
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
B
C
D
验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性物质反应
E
F
G
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 产生红棕色烟 NaOH溶液（以上答案合理即可）
用MnO2和浓盐酸制Cl2的四个注意点
（1）必须用浓盐酸与MnO2反应制Cl2，MnO2与稀盐酸不反应。
（2）为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。
（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）尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca（OH）2浓度小，吸收不完全。
（教材改编）如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（部分夹持及加热仪器已略）。
（1）制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，相关反应的化学方程式为_____________________。
装置B中饱和食盐水的作用是______________________。
同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置B中的现象：
____________________________。
（2）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入的物质为________（填字母）。
选项
a
b
c
d
Ⅰ
干燥的有
色布条
干燥的有
色布条
湿润的有
色布条
湿润的有
色布条
Ⅱ
碱石灰
硅胶
浓硫酸
无水氯化钙
Ⅲ
湿润的有
色布条
湿润的有
色布条
干燥的有
色布条
干燥的有
色布条
（3）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。
当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为________色，说明氯的非金属性大于溴。
打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。
观察到的现象是____________________。
（4）装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯气，试写出相应反应的离子方程式：
_________________________________________。
[解析]
（1）装置A中固体药品为MnO2，其化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；装置B用饱和食盐水吸收氯化氢；如果实验过程中装置C发生堵塞，则装置B中长颈漏斗中的液面就会上升，所以装置B的作用是既能除去氯气中混有的氯化氢，还能监测实验过程中装置C是否发生堵塞。
（2）装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，Ⅰ处是湿润的有色布条，则Ⅱ处应加入固态干燥剂且不能吸收氯气，Ⅲ处放置干燥的有色布条。
（3）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，利用氯气、溴、碘之间的置换反应验证。
（4）装置F的作用是吸收多余的氯气，防止污染环境，相应反应的离子方程式为SO
＋Cl2＋H2O===SO
＋2Cl－＋2H＋。
[答案]
（1）MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 除去Cl2中的HCl气体 装置B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱
（2）d
（3）橙 装置E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色
（4）SO
＋Cl2＋H2O===SO
＋2Cl－＋2H＋
上述例题中用足量的Na2SO3溶液作氯气的尾气吸收装置，有同学认真思考后认为此法不可行，请用离子方程式解释乙认为不可行的原因。
答案：
Na2SO3溶液吸收氯气产生酸：
SO
＋Cl2＋H2O===SO
＋2Cl－＋2H＋，过量的Na2SO3遇酸产生SO2仍不可避免污染环境：
SO
＋2H＋===SO2↑＋H2O。
谨记涉及氯气制备与性质探究实验的典型装置
题组一 氯气制备原理、装置的考查
1．实验室制备氯气的装置如图。
图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是（ ）
A．① B．②
C．③D．④
解析：
选C。
装置③的导气管长短错误，应长进短出。
2．（2018·泉州高三检测）某化学小组用如图所示装置制取氯气，下列说法正确的是（ ）
A．该装置图中至少存在三处明显错误
B．该实验中收集氯气的方法不正确
C．如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D．含有2molHCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1mol电子
解析：
选A。
A项，该装置的错误：
没有使用酒精灯加热，则MnO2不与浓盐酸发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗，易导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理。
B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确。
C项，要得到干燥纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气。
D项，根据反应：
MnO2＋4HCl（浓）
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，浓盐酸变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5mol，转移的电子数小于1mol。
题组二 氯气制备与性质实验的综合考查
3．氯气有毒，实验室大量制取的难度较大、污染严重。
在如图所示装置中研究氯气的性质可实现“绿色实验”。
（1）KClO3固体与浓盐酸反应生成Cl2的化学方程式为_____________________________。
（2）玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉花球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是________（填字母）。
①
②
③
④
A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
黄绿色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
（3）在位置②和位置③发生反应的化学方程式分别为_______________________。
（4）位置④的棉花球滴NaOH溶液的目的是______________________________，发生反应的化学方程式为_________________________________。
解析：
KClO3有强氧化性，能将浓盐酸中的Cl－氧化为Cl2。
因为题中涉及的几种非金属单质的活泼性大小为Cl2>Br2>I2，所以Cl2经过NaBr溶液、淀粉 KI溶液时，会发生置换反应分别生成Br2、I2。
溴水显橙色，I2遇淀粉变蓝色，NaOH溶液的作用是吸收逸出的Cl2，防止污染环境。
答案：
（1）6HCl（浓）＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
（2）A （3）Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2、Cl2＋2KI===2KCl＋I2
（4）吸收多余的氯气，防止污染环境 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
4．如图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：
（1）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开止水夹K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上装置E。
Cl2通过C瓶后再进入D。
装置D的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl。
试写出D中反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
装置C的作用是___________________________。
为了使装置C发挥更好的作用，可用装置F代替装置C并且向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是________________________________________。
（2）在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_____________________________。
若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程中的现象为____________（填字母）。
A．有白色沉淀生成
B．无明显现象
C．先生成白色沉淀而后沉淀消失
（3）D处反应完毕后，关闭止水夹K，移去A处酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl2产生，此时B中的现象是________________________。
（4）在装置A、B、C、D、E中有一处需要改进，说明需要改进的理由：
__________________。
解析：
（1）根据“Cl2通过C瓶后再进入D。
装置D的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCl”知，产物中多了氢、氧两种元素，推得水参加了反应，根据氧化还原反应中得失电子守恒可配平该反应的化学方程式。
装置C的作用是提供D处反应所需的水蒸气，同时装置C又可除去氯气中的氯化氢。
为了使装置C发挥更好的作用，即得到平稳的水蒸气气流，可用装置F代替装置C并且向烧杯中加入浓硫酸，浓硫酸溶于水时释放大量的热，促进水的蒸发，并减少氯气的溶解。
（2）从D处出来的气体中有氯化氢、二氧化碳和未反应的氯气，在E处，紫色石蕊试液遇氯化氢由紫色变为红色，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，故红色会再变为无色。
若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，由于二氧化碳中含有大量的氯化氢，故反应过程中无明显现象（无沉淀生成）。
（3）关闭止水夹K后，B装置相当于储气瓶。
由于氯气不溶于饱和食盐水，故B瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升。
答案：
（1）2Cl2＋2H2O＋C
4HCl＋CO2 吸收Cl2中的HCl气体，提供D处所需水蒸气 浓硫酸稀释时放出大量的热，促进试管里的水蒸发，减少氯气的溶解
（2）生成的HCl溶于水生成盐酸，使紫色石蕊试液变为红色；未完全反应的Cl2跟H2O作用产生的HClO有漂白作用，使红色消失 B （3）B瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升 （4）尾气的吸收装置需要改进，否则容易因为氯化氢气体极易溶解而出现倒吸现象
解答性质验证型实验题的关键思路
（1）结合题干明确实验目的（该实验要求做什么）；
（2）结合装置图理解实验的设计思路及每一个装置的设计意图；
（3）了解题目有关信息及每步实验原理；
（4）明确解答问题的切入点，即试题给我们设置了什么样的问题情境，要求我们回答什么问题；
（5）分析并排除每步实验的干扰因素。
氯、溴、碘单质的提取与性质
[知识梳理]
一、氯、溴、碘单质的提取
1．氯的提取——氯碱工业
海水粗盐
饱和食盐水
化学方程式为2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
2．海水中提取溴
（1）流程
（2）发生反应的化学方程式
①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；
③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。
3．海带中提取碘
（1）流程
（2）发生反应的离子方程式：
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
二、溴、碘的性质
1．物理性质
物质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶
解
性
水中
可溶
微溶
酒精、CCl4等
有机溶剂中
易溶
易溶
特性
易挥发、有毒
易升华、遇
淀粉变蓝色
保存
棕色细口瓶并用
水密封，置冷暗处
棕色广口瓶
2.化学性质
向KI溶液中滴加溴水、向NaBr溶液中滴加氯水，反应的离子方程式分别为2I－＋Br2===I2＋2Br－、2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，说明卤素单质间的氧化性顺序为Cl2>Br2>I2，卤素离子间
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