2020版高三化学总复习专题5第1讲氯、溴、碘及其化合物课件苏教版.pptx

第1讲 氯、溴、碘及其化合物,-2-,考纲要求:1.了解氯、溴、碘及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。 2.了解氯、溴、碘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。,-3-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,导学诱思 下列说法中正确的是 。 氯原子最外层为7个电子,极易得电子达到“8电子稳定结构”,表现为强氧化性,所以氯气在反应中只作氧化剂 氯气具有漂白性 燃烧一定有氧气参加 氯气与铁反应生成三价铁 氯气通入NaBr溶液中,溶液由无色变为浅绿色 氯气可以用排饱和食盐水法收集 可用排水法收集氯气 氯气是黄绿色的,Cl-是无色的,-4-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,落实基础 1.物理性质 氯气是一种 色气体,具有强烈的刺激性气味,密度比空气的 (可用向 排空气法收集),能溶于水(1体积水约可溶解2体积的氯气),其水溶液叫氯水。氯气 毒,且易液化。,黄绿,大,上,有,2HCl,苍白色,爆炸,-5-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,小结:a.氯气的化学性质比较活泼,几乎能与所有金属反应,且一般是把金属氧化到 态。 b.燃烧不一定要有氧气参加,任何剧烈的发光放热的氧化还原反应都属于燃烧。,2FeCl3,红棕色,CuCl2,棕黄色,2NaCl,白,高价,-6-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2HCl+H2SO4,2FeCl3,2HCl+S,2NaCl+Br2,-7-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)既表现氧化性,又表现还原性。 与水反应。 氯气与水反应的离子方程式为 。 与碱反应。 与NaOH溶液反应的化学方程式为 ,此反应通常应用于氯气的尾气处理。 与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为 ,此反应的重要应用是工业上制取漂白粉。漂白粉的主要成分是 ,有效成分是 。,CaCl2和Ca(ClO)2,Ca(ClO)2,-8-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)1 mol Cl2参加反应转移2 mol电子( ) (2)1 mol Cl2作为氧化剂与还原剂反应一定转移2 mol电子( ) (3)实验室中闻气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动,使极少量气体飘进鼻孔( ),答案: (1) (2) (3) 提示: (1)由氯气与水或碱反应可知错误。,-9-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 氯气的强氧化性 例1把足量氯气通入下列各物质的溶液中,阴离子和阳离子都能被氧化的是( ) A.NaOH B.Na2SO3 C.FeBr2 D.FeSO4,答案,解析,-10-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度二 氯水的成分和性质 例2分析下列实验,回答下列问题。,-11-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(1)实验得出的结论: 。 (2)指出实验和实验中的“实验现象”是: ; 。 (3)实验中“实验方法”的具体操作过程是 。 (4)根据实验的“实验现象”,同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是:a. ;b. 。 请设计简单的实验证明哪一个是正确的 。 (5)若将实验中的淀粉碘化钾试纸换为pH试纸, (填“能”或“不能”)测出氯水的pH,为什么? 。 (6)若实验中使用的是久置的氯水,实验方法不变,对上述 实验现象无影响。,-12-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,答案: (1)氯水中含有Cl- (2)溶液褪色 有气泡生成 (3)取一片淀粉碘化钾试纸,置于表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取氯水,滴在试纸上 (4)氯水中含有H+,中和OH-使溶液褪色 氯水中含有HClO具有漂白性,其漂白作用使溶液褪色 向褪色的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性,若溶液不再显红色,证明b正确;若溶液显红色,证明a正确 (5)不能 氯水含有HClO,能将pH试纸漂白为无色 (6),-13-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,解析: (4)要从氯水的成分及性质分析:氯水中因含有H+而显酸性,氯水中因含有HClO而具有漂白性;设计实验时从溶液中是否含有酚酞来进行设计比较简单;(6)久置的氯水就是稀盐酸,不含有HClO、Cl2。,-14-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,互动探究(1)新制的氯水滴到紫色石蕊溶液中有何现象? (2)SO2具有还原性,氯水中的Cl2、HClO均具有强氧化性,SO2与Cl2、HClO均能反应,那么在写SO2与氯水反应化学方程式时应该写哪个?向氯水中通入SO2,Cl2+H2O H+Cl-+HClO平衡向哪个方向移动?,答案: (1)先变红后褪色。 (2)写SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl;平衡左移。因为Cl2与H2O的反应比较微弱,氯水中Cl2的质量分数更高,是主要成分,所以应从氯气的浓度减小进行分析,平衡左移。,-15-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-16-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)氯水的性质。,-17-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-18-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(4)复习策略。 我们在复习这一考点时,不仅要充分考虑到氯水成分的复杂性造成氯水性质的多样性,也要考虑到氧化还原反应、离子反应、化学平衡等知识。 新制氯水中的成分比较多,所以新制氯水表现的化学性质也比较多,在书写有关氯水的方程式时,要注意选择微粒,如新制氯水与,-19-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,跟踪训练 1.(2018浙江名校协作体联考)下列有关Cl2的说法中,不正确的是( ) A.Cl2是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体 B.Cl2能与水反应生成盐酸和次氯酸 C.工业上用Cl2和石灰水为原料制造漂白粉 D.红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,产生棕色烟,答案,解析,-20-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.将氯气分别通入下列溶液中,由实验现象得出的结论正确的是( ),答案,解析,-21-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,次氯酸、次氯酸盐的性质 导学诱思 HClO具有杀菌、漂白的性质,为什么市场上买不到次氯酸? 答: 。,答案: 次氯酸不稳定,见光易分解,-22-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,落实基础 1.次氯酸 (1)弱酸性 HClO是 元弱酸,酸性比碳酸 ,电离方程式为 。 (2)不稳定性 HClO见光分解的化学方程式为 ,氯水要现用现制,保存在 色试剂瓶中。 (3)强氧化性 HClO能氧化许多物质,使有色物质褪色,所以常用作漂白剂、杀菌剂。,一,弱,棕,-23-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.漂白粉 (1)制备原理(相应的化学方程式): ,有效成分: 。 (2)漂白原理(相应的化学方程式): (也是变质原理,所以要 保存)。 (3)Ca(ClO)2水解使溶液呈 性,具有氧化性。 易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 1.漂白粉、84消毒液均属于纯净物 ( ) 2.Cl2的漂白性强于HClO ( ),Ca(ClO)2,密封,碱,-24-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 次氯酸及次氯酸盐的强氧化性 例1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)( ),答案,解析,-25-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 使物质褪色的原理有三种:利用物质的吸附性将有色物质吸附;利用物质的强氧化性,将有色物质的显色基团氧化;与有色物质结合生成一种无色物质。常见的能用于漂白的物质及其漂白原理如下:,-26-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-27-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度二 次氯酸的弱酸性及不稳定性 例2浓盐酸与Ca(ClO)2能发生如下反应:Ca(ClO)2+4HCl(浓)= CaCl2+2Cl2+2H2O,用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是 ( ) CO2 HCl H2O O2 A. B. C. D.,答案,解析,-28-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 我们日常生活中常见的漂白粉有效成分Ca(ClO)2、84消毒液(有效成分NaClO),有效成分均是次氯酸盐,在空气中与H2O、CO2反应生成HClO,而具有杀菌消毒作用。,-29-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,跟踪训练 1.在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是( ) B.通入少量SO2,溶液漂白性增强 C.加入少量的碳酸钠粉末,pH增大,溶液漂白性增强 D.光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱,答案,解析,-30-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.某校兴趣小组同学制得了较高浓度的NaClO溶液。他们把漂白液和滴有酚酞的红色Na2SO3溶液混合后,得到无色溶液。 提出猜想: .NaClO把Na2SO3氧化了 .NaClO把酚酞氧化了 .NaClO把Na2SO3和酚酞均氧化了 (1)下列实验方案中可以证明NaClO氧化了Na2SO3的是 (填序号)。 A.向混合后的溶液中加入过量盐酸 B.向混合后的溶液中加入过量盐酸,再加入氯化钡溶液 C.向混合后的溶液中加入过量硝酸,再加入硝酸银溶液 D.向混合后的溶液中加入氢氧化钡溶液,再加入过量盐酸 (2)为证明NaClO氧化了酚酞,可进行的实验是 。,答案,解析,-31-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,从海水中提取溴、碘的主要工艺流程 导学诱思 下列说法中正确的是 。 KI遇淀粉溶液变蓝 液溴易挥发,通常用汽油油封来保存 第A族元素从F到I,单质的颜色逐渐加深 NaI的颜色比NaCl深 氯气通入NaI溶液中,溶液由无色变为棕褐色 碘水中的碘单质可用CCl4萃取 碘的CCl4溶液呈紫红色,-32-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,落实基础 1.元素性质的递变规律 包含元素为:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),元素的原子半径逐渐 ,非金属性逐渐 。 2.单质物理性质的递变规律 (1)单质颜色 (F2: 色气体;Cl2: 色气体;Br2: 色液体;I2: 色固体)。 (2)密度逐渐 ;熔沸点逐渐 。,增大,减弱,逐渐加深,浅黄绿,黄绿,深红棕,紫黑,增大,升高,-33-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.单质和化合物的化学性质 (1)单质(从F2至I2): 氧化性逐渐 ,与氢气化合 。 (2)化合物(从F至I): HX的稳定性逐渐 ,X-(卤素离子)的还原性逐渐 。 4.卤素单质性质的特殊性 Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质;液溴易挥发且有毒,通常用水液封来保存。 I2易升华,淀粉溶液遇I2变蓝,I2与Fe反应的产物为FeI2。 Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、汽油)萃取。,减弱,由易到难,减弱,增强,-34-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 卤素单质的物理性质及X-的检验 例1下列说法错误的是( ) A.CCl4可用于鉴别溴水和碘水 B.用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别Br2(g)和NO2 C.用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI D.验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4振荡、静置,可观察到下层液体呈紫色,答案,解析,-35-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 X-的检验 (1)AgNO3溶液沉淀法。 未知液(阴离子只含Cl-、Br-、I-中的一种)生成 (2)置换萃取法。,-36-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(3)氧化淀粉法检验I-。,-37-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度二 卤族元素的性质比较 例2为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。 实验过程: .打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。 .当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。 .当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。 .,-38-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是 。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 (3)B中溶液发生反应的离子方程式是 。 (4)为验证溴的氧化性强于碘,过程的操作和现象是 。 (5)过程实验的目的是 。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下 ,得电子能力逐渐减弱。,-39-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,解析: (4)应该把C中生成的Br2滴入D中,因为试管底部有CCl4,所以需振荡静置,观察现象;(5)确认C中没有过量氯气,可以排除Cl2与KI溶液反应。,-40-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 卤族元素是典型的非金属元素,所以经常以卤族元素之间的置换反应为载体考查我们的实验设计及实验探究能力。我们在做题时一定要抓住卤族元素性质的递变规律,同时还要了解卤素单质的物理性质及特性:,-41-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度三 从海水中提取溴、碘的主要工艺流程 例3全球海水中溴的蕴藏量丰富,约占地球溴总蕴藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称。海水中溴含量约为67 mgL-1,其工业提取方法有: (1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入富含溴离子的海水中,使溴置换出来,再用空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质。该方法涉及的反应有: (写出离子方程式); (写出离子方程式);其中反应中氧化剂是 ,还原剂是 。,-42-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将溴吹出后用SO2来吸收,使溴转化为氢溴酸,然后用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。 写出溴与二氧化硫反应的化学方程式: 。 (3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中的溶解度不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是 。下列可以用于海水中溴的萃取剂的是 。 乙醇 四氯化碳 硝酸 己烯,-43-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-44-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,互动探究在上述过程中海水中的Br-先与Cl2反应生成Br2,然后Br2与SO2反应又生成Br-,目的为何?,答案: 海水中的溴含量太低,所以需要富集,此操作就是把浓度低的溴富集成浓度高的溴。,-45-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-46-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-47-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,跟踪训练 1.工业上利用空气吹出法提取溴的部分流程如下:,下列说法错误的是( ) A.中可以采用纯碱溶液吸收,发生的反应是,B.第步,需加入氧化性酸,才能将Br-氧化为Br2 C.B溶液颜色要比A溶液深 D.第步,采用的是蒸馏的方法,答案,-48-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2,若先向该溶液中通入一定量的氯气。再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,则下列叙述正确的是( ) 原溶液中的Br-一定被氧化 通入氯气之后原溶液中的Fe2+一定有部分或全部被氧化 不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2+ 若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液充分振荡,静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中的I-、Fe2+、Br-均被完全氧化 A. B. C. D.,答案,解析,-49-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下: (1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为 ;该操作将I2还原为I-的目的是 。 (2)操作X的名称为 。,-50-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40 左右反应(实验装置如下图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是 ;锥形瓶里盛放的溶液为 。,-51-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、 中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、 的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在; 。 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。,-52-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-53-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,解析: I2易溶于CCl4,要从CCl4中提取I2,应先将I2还原为I-,水与CCl4互不相溶,利用分液的方法将其分离;气体在水中的溶解度随温度的升高而降低,在较低温度下能使Cl2与I-充分反应;锥形瓶中的液体是用来吸收多余的Cl2,应选用NaOH溶液;检验I-是否存在应选用氧化剂(如Fe3+),I-被氧化成I2,用淀粉检验生成的I2;检验 ,利用所给反应信息,选用Na2SO3溶液,使 转化为I2,再用淀粉检验。注意两步操作均取水层中的溶液。,-54-,氯气的实验室制法及性质实验探究 氯气的制备与性质验证实验是元素化合物知识的重要组成部分,在高考中常有体现。 一、氯气的制备,-55-,1.反应原理 2.制备气体的类型 3.收集方法 向上排空气法或排饱和食盐水法。 4.验满方法 用湿润的淀粉KI试纸或湿润的蓝色石蕊试纸。 5.净化方法 用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气。 6.吸收装置 Cl2排放到空气中会造成环境污染,需用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。,-56-,例1(2018江西南昌二中月考)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)装置A是氯气的发生装置,请写出相应反应的化学方程式: 。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是 ;同时装置B也是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象: 。,-57-,(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、处依次放入物质的组合应是 (填字母编号)。,-58-,(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性。反应一段时间后,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 ,该现象 (填“能”或“不能”)说明溴单质的氧化性强于碘,原因是 。 (5)装置F的作用是 ,其烧杯中的溶液不能选用下列中的 (填字母编号)。 a.饱和NaOH溶液 b.饱和Ca(OH)2溶液 c.饱和Na2SO3溶液 d.饱和Na2CO3溶液,-59-,(2)除去Cl2中的HCl B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱 (3)d (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 (5)吸收余氯,防止污染大气 b,解析: (1)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,具有强氧化性,和浓盐酸发生“归中反应”,化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2+2H2O。(2)由于浓盐酸具有挥发性,从A装置出来的氯气中含有氯化氢气体,可以通过饱和食盐水除去。若C中发生堵塞,则B中压强会增大,将水向上压至长颈漏斗,从而使长颈漏斗中形成一段水柱。,-60-,(3)要验证氯气是否有漂白性,可以利用有色布条,因为制取的氯气含有水蒸气,生成的HClO有漂白性,先验证氯气是否能够使湿润的有色布条褪色,然后用干燥氯气通过干燥的有色布条检验氯气的漂白性。干燥氯气不能选用与氯气反应的碱石灰,U形管一般盛装固体干燥剂,浓硫酸不能盛装在U形管中,无水硫酸铜可以检验水的存在,不能用于氯气干燥,此题可选用无水氯化钙,所以正确的选项是d。(4)读图可知,D中通入氯气后生成单质溴,加入E中后又生成了单质碘,故E中现象是溶液分层,且上层即苯层显紫红色,但是由于D中可能有过量的氯气,故E中生成的单质碘不一定是溴与KI反应置换出来的,故不能说明溴单质的氧化性一定比碘强。(5)氯气有毒会污染环境,所以F装置的作用是吸收多余的氯气,F中不可以盛装饱和Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2的溶解度小,吸收不彻底,故答案选b。,-61-,方法指导 (1)本题装置图中的B装置也可作为储气瓶使用,在B、C间增加一个止水夹,当关闭止水夹时,A中产生的氯气将B中锥形瓶中的饱和食盐水“压”入长颈漏斗中,打开止水夹则可得到氯气。 (2)涉及有毒气体的制备及性质实验时,最末端装置的作用一般是处理尾气,防止污染,如本题中的F。 (3)制取氯气的方法很多,如浓盐酸与MnO2加热、高锰酸钾与盐酸混合不需加热、ClO-与Cl-在酸性条件下不需加热等,我们一定要根据题中所给信息与要求,灵活运用所学知识选择合适装置。,-62-,二、氯气及次氯酸、次氯酸盐的性质实验 例2某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:,-63-,(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。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