富集在海水中的元素卤素创新设计ppt课件

第2讲富集在海水中的元素卤素,【2019备考】最新考纲：1.掌握氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.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)。4.了解卤族元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。,考点一氯及其重要化合物(频数：难度：),1.氯气的物理性质,黄绿,刺激性,2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质氧化性,(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。与铁反应：_。与铜反应：_。,(2)与非金属反应。与H2反应：_，(3)与还原性无机化合物反应。与碘化钾溶液反应：_。与SO2水溶液反应：_。与FeCl2溶液反应：离子方程式为_。,苍白,白雾,爆炸,白雾,Cl22KI=2KClI2,Cl2SO22H2O=H2SO42HCl,Cl22Fe2=2Fe32Cl,3.从化合价的角度认识Cl2的化学性质歧化反应,氯气与水或碱反应，氯的化合价既有降低又有升高，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。,Cl22NaOH=NaClNaClOH2O,4.从平衡的角度理解氯水的成分和性质,Cl2,HClO,H,Cl,ClO,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。,5.氯的重要化合物,(1)次氯酸,弱,棕色,(2)漂白粉,CaCl2和Ca(ClO)2,Ca(ClO)2,2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O,碱,氧化,Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO,Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，,HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。不能用pH试纸测量氯水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。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。“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClOCl2H=Cl2H2O。,1.(RJ必修1P872改编)下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是(),氯气液氯新制的氯水氯气的酒精溶液盐酸盐酸酸化的漂白粉溶液A.B.C.D.答案C,2.教材知识拓展探究,在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的主要固体物质是什么？用方程式表示漂白粉在空气中久置变质的过程。,3.(溯源题)(2016上海化学，9)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是_。,碳酸钙粉末稀硫酸氯化钙溶液二氧化硫水溶液答案探源：本考题源于教材RJ必修1P84“实验44”与“实验45”，对氯水的成分和性质以及平衡移动进行了探究。,题组一氯气及其水溶液(氯水)的性质1.下列说法错误的是(),A.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂B.氯气易液化，液氯可以保存在钢瓶中C.氯水、氯气、液氯均能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀D.过量的铁在氯气中燃烧时生成FeCl2解析氯气有强的氧化性，铁在氯气中燃烧时，铁都被氧化为3价，生成FeCl3，与铁是否过量无关。答案D,2.下列关于新制氯水的说法正确的是(),A.新制氯水长期放置后溶液的酸性减弱B.新制氯水中含有H2O、Cl2、HClO、HCl等多种分子C.新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有HClD.向新制氯水中加入适量碳酸钙，过滤，可以制得较大浓度的次氯酸,答案D,3.在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是(),答案C,题组二含氯化合物的性质及综合探究4.下列与含氯化合物有关的说法正确的是(),A.HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质B.向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体C.HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl和NaCl均是离子化合物D.电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数的值),解析选项A，NaClO属于盐，为强电解质，错误；选项B，向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液可制得Fe(OH)3胶体，正确；选项C，HCl属于共价化合物，错误；选项D，根据电解NaCl溶液时的阴极反应式：2H2e=H2可知，得到标准状况下22.4LH2时，理论上需转移2NA个电子，错误。答案B,5.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体，常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是(),答案C,【归纳总结】含氯消毒剂及其消毒效率,考点二氯气的实验室制法(频数：难度：),1.实验装置,2.制取过程,MnO2,饱和食盐水,浓H2SO4,向上排空气法,排饱和食盐水法,淀粉-碘化钾,蓝色石蕊,3.注意事项,(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，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。(5)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4酸化而不是盐酸。,1.教材制备原理及判断，正确的打“”，错误的打“”,(1)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()(2)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度()(3)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应()(4)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()答案(1)(2)(3)(4),2.教材制备装置拓展探究,(1)制备装置,问题：用KMnO4代替MnO2，常温下即可反应，故不需要_，反应原理为_。图中橡皮管a的作用是使_，便于分液漏斗中的液体流下。,(2)净化装置,问题：装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞现象为：_。该装置的作用之一是观察气体的生成速率。答案(1)加热2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O分液漏斗和圆底烧瓶中的气压相等(2)若装置某一位置堵塞，则长颈漏斗中的液面会迅速上升,3.(溯源题)(全国卷)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。,装置B、C、D的作用分别是：B._；C._；D._。答案向上排空气收集氯气安全瓶作用，防止D中的液体倒吸入B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境探源：本考题源于教材LK必修2P48“活动探究”，对氯气的实验室制法及氯气性质的实验探究进行了拓展考查。,题组一氯气的制备及性质探究1.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,答案A,2.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。,下列说法正确的是()A.图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗B.图中：量筒中发生了加成反应C.图中：发生的反应不是燃烧反应D.图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成解析A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，发生的为取代反应；C项，Cu在Cl2中发生了燃烧反应；D项，Cl、ClO在酸性条件下可生成Cl2。答案D,题组二以氯气制备为起点的含氯化合物的制取3.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(),A.abcdefghB.aedcbhigC.adecbhigD.acbdehif,答案B,4.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。,实验测得数据如下表所示。,该漂白粉中有效成分的质量分数为_；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。,答案(1)NaOH溶液(2)2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O将装置放于冷水浴中进行实验(3)42.90%偏低,考点三卤素的来源及性质(频数：难度：),1.卤素的来源,Cl2,H2、NaOH,(2)海水提取溴流程,发生反应的化学方程式a._；b._；c._。,2NaBrCl2=Br22NaCl,Br2SO22H2O=2HBrH2SO4,2HBrCl2=2HClBr2,(3)海带中提取碘流程,发生反应的化学方程式：_。,Cl22I=I22Cl,2.卤素单质性质的递变性、相似性,(1)卤素单质的递变性,3.卤素离子的检验方法,白,浅黄,黄,1.(RJ必修1P88，12改编)下列事实或实验不能说明氧化性Cl2Br2I2的是(),A.氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝B.H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难C.Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低D.HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差答案C,2.(溯源题)(2015全国，12)海水开发利用的部分过程如图所示。判断下列说法是否正确。,(1)向苦卤中通入Cl2是为了提取溴()(2)粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯()(3)工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂()(4)富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收()答案(1)(2)(3)(4)探源：本考题源于教材LK必修1P99“溴与海水提溴”，对海水资源的开发和利用以及氯、溴的性质进行了考查。,题组一卤素的来源及性质1.下列从海洋中获取物质的方案不合理的是(),答案D,2.某混合溶液中含有NaI、NaBr、Na2SO4三种溶质，其物质的量均为1mol，向混合溶液中通入一定量的氯气。下列说法正确的是(),A.将溶液蒸干最多可以得到4molNaClB.将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4C.向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液变蓝，则氯气一定过量D.若通入氯气的体积为22.4L(标准状况)，反应的离子方程式为2ICl2=I22Cl,解析氯气与硫酸钠不反应，因此将溶液蒸干最多可以得到2molNaCl，A错误；若氯气与部分溴化钠反应，则将溶液蒸干并灼烧，得到的固体可能是NaCl、NaBr、Na2SO4，B正确；向溶液中滴加淀粉KI溶液，溶液变蓝，说明有碘生成，氯气可能只与部分的NaI反应，C错误；D项，正确的离子方程式为2ICl2=I22Cl、2BrCl2=Br22Cl，错误。答案B,3.(2018日照质检)溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，与水反应的化学方程式为IBrH2O=HBrHIO。下列有关IBr的叙述不正确的是(),A.IBr是双原子分子B.在很多反应中，IBr是强氧化剂C.与NaOH溶液反应生成NaBr和NaIOD.与水反应时，IBr既是氧化剂又是还原剂,解析IBr中I为1价，Br为1价。1个I原子和1个Br原子构成1个IBr分子，A项正确；因为IBr的化学性质与卤素单质相似，所以在很多反应中，IBr是强氧化剂，B项正确；与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应生成HBr和HIO，HBr和HIO再与碱反应，总化学方程式为2NaOHIBr=NaBrNaIOH2O，C项正确；与水反应的化学方程式IBrH2O=HBrHIO中，反应前后各元素的化合价均未发生变化，故这个反应是非氧化还原反应，D项错误。答案D,【归纳反思】卤素单质性质的特殊性,(1)Br2在常温下呈液态，是唯一的液态非金属单质。液态Br2有剧毒，易挥发，故保存Br2时在试剂瓶中Br2液面上需用水封，磨口的玻璃塞用蜡封。(2)淀粉遇I2显蓝色，这是碘单质的特殊性质，该性质可用于检验Cl2。Cl2可使湿润的淀粉KI试纸变蓝，其实质是Cl22I=2ClI2。此外碘单质易升华，是常温下固体单质中唯一的双原子分子。(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。(4)氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2：2F22H2O=4HFO2。(5)F2不能从NaX溶液中置换出X2(X代表Cl、Br、I)。,题组二卤素离子的检验及递变性探究4.鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(),碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3溶液氯水、苯FeCl3溶液、CCl4A.B.C.D.,解析NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色；氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，可以鉴别；溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2，再用苯萃取后，前两种上层均为橙红色，无法鉴别；NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色；与的原理相似，只是有色层在上层；FeCl3溶液只能氧化I生成I2，不能鉴别。答案C,5.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下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中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。.(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。,试题分析,(2016课标全国，28)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：,回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为_。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为_、_。“电解”中阴极反应的主要产物是_。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数),解题思路：本题工艺流程图典型、简明，解读流程图推知反应物和产物，根据氧化还原化合价升降守恒进行配平：2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4。该题难点之一是判断出电解食盐水并加入ClO2，产物有NaClO2和Cl2生成，由于阴极发生还原反应，所以应该是ClO2在阴极被还原生成NaClO2，难点之二是判断尾气吸收过程中的氧化剂ClO2与还原剂H2O2，无需配平氧化还原反应方程式，只根据反应中得失电子守恒求得其比值为21。最后考查的是根据新概念“有效氯含量”进行氧化还原反应得失电子守恒的计算。,真题演练,1.正误判断，正确的打“”，错误的打“”,(1)清洗碘升华实验所用试管，可先用酒精清洗，再用水清洗()(2017课标全国，9B)(2)用氯气处理水中的Cu2、Mg2等重金属离子()(2017天津理综，1C)(3)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2()(2016全国卷，10D),(4)氯气作水的杀菌消毒剂，没有发生化学变化()(2016四川理综，1A)(5)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，溶液颜色不变，该食盐中一定没有添加KIO3()(2016四川理综，2C)(6)卤素氢化物中，HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小()(2016海南化学，19C)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6),2.(2015海南化学，20-改编)下列有关海水综合利用的说法正确的是(),A.电解饱和食盐水可制得金属钠B.海带提碘只涉及物理变化C.海水提溴涉及到氧化还原反应D.海水提镁没有涉及到复分解反应解析A项，电解饱和食盐水的产物为氢氧化钠、氢气和氯气，不可能制得金属钠，错误；B项，海带中的碘元素以碘离子的形式存在，海带提取碘涉及化学变化，错误；C项，海水的溴元素以化合态形式存在，从海水提取溴涉及到氧化还原反应，正确；D项，浓缩的海水中加入生石灰与水反应生成Ca(OH)2得到Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2又与盐酸发生复分解反应Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O，故海水提取镁涉及到复分解反