山西省大同一中高考化学一轮复习 夯实基础 专题十三《富集在海水中的元素 氯》课件.ppt

富集在海水中的元素 氯 1 了解氯元素及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解卤族元素及其重要化合物的主要性质及应用 回归教材 一 氯气1 物理性质氯气是 色 有 气味 有毒的气体 密度比空气 液化成液氯 易溶于 闻有毒气体及未知气体的方法是用手在瓶口轻轻扇动 仅使极少量气体进入鼻孔 黄绿 刺激性 大 易 水 2 化学性质 氯气化学性质非常活泼 很容易得到电子 作强氧化剂 能与金属 非金属 水以及碱反应 1 与绝大多数金属反应 与变价金属反应时 均是金属被氧化成高价态 常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应 所以液氯通常储存在钢瓶中 与金属na cu fe反应的化学方程式分别是 2 与非金属h2反应 反应的化学方程式 氢气在氯气中安静地燃烧 发出苍白色火焰 光照h2和cl2的混合气时 发生爆炸 3 与水反应的化学方程式 次氯酸遇光分解的化学方程式 自来水用氯水杀菌消毒 所以用自来水配制ki kbr fecl2 na2so3 na2co3 nahco3 agno3 naoh等溶液会变质 4 与naoh反应 漂白液的有效成分为naclo 与ca oh 2反应的化学方程式 漂白粉 精 的有效成分为ca clo 2 cl2 h22hcl cl2 h2o hcl hclo cl2 2naoh nacl naclo h2o 2cl2 2ca oh 2 ca clo 2 cacl2 2h2o 在br 若四氯化碳层出现紫红色 说明原溶液中存在i 与 5 与还原性物质fecl2反应的化学方程式 与ki反应的化学方程式 往溶液中加入新制氯水后 再加入四氯化碳振荡 静置 若四氯化碳层出现橙红色 说明原溶液中存 so2反应的化学方程式 将so2和cl2混合后作用于有色溶液 漂白效果将大大减弱 与na2so3反应的化学方程式 2fecl3 溶液由浅绿色变为棕黄色 cl2 2fecl2 cl2 2ki 2kcl i2 cl2 so2 2h2o 2hcl h2so4 cl2 na2so3 h2o na2so4 2hcl 除去工业废水中多余的氯 3 实验室制法 cl2 2h2o 1 反应原理 实验室常用mno2和浓盐酸混合共热制得cl2 有关反应的化学方程式 也可用更强的氧化剂如kmno4 kclo3 k2cr2o7等与浓盐酸来制备cl2 制取过程中不需加热 2 实验装置 mno2 4hcl 浓 mncl2 净化cl2时用 或 洗气 除去混在cl2中的hcl气体 用 除去混在cl2中的水蒸气 由于cl2的密度比空气大 常用 收集 还 可用 的方法收集 向上排空气法 用 试纸检验 放在瓶口 如试纸变蓝 则 表示cl2已收满 排饱和食盐水 湿润的ki淀粉 由于cl2有毒 多余的cl2不能直接排放 一般用 吸收 而不能用水或澄清石灰水吸收 因cl2在水中溶解度不大 澄清石灰水中溶解的ca oh 2的量很少 只 能吸收少量的cl2 浓naoh溶液 水 饱和食盐水 浓硫酸 二 次氯酸与次氯酸盐 1 次氯酸 1 不稳定性 化学方程式为 2 弱酸性 比碳酸酸性 电离方程式为 3 强氧化性 具有 性 2 次氯酸盐子方程式 1 水解反应 clo 在溶液中水解 溶液显碱性 水解的离 弱 hcloh clo 漂白 clo h2ohclo oh 强 在酸性条件下 clo 的氧化性比cl2的氧化 co2 h2o caco3 2hclo hclo 2hcl o2 2 强氧化性 无论在酸性还是在碱性溶液中 clo 都具有 性强 消毒杀菌效果也较强 3 漂白粉具有漂白性的原因 反应生成的hclo因强氧化性而表现漂白性 漂白粉久置于空气中会失效 涉及两个反应 ca clo 2 光照 漂白粉变质会有caco3存在 外观上会结块 久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有co2气体生成 含co2和hcl杂质气体 所以漂白粉应 避免与空气接触 氧化性 ca clo 2 co2 h2o caco3 2hclo 密封保存 三 卤族元素 1 相似性 7 1 7 1 卤族元素的原子最外层均有 个电子 与其他物质反应时 易得到 个电子达到8个电子的稳定结构 原子结构的相同点决定了单质性质的相似性 卤素原子最外层电子数均为7 最高价为 氟除外 负价为 均能形成气态氢化物 hx 最高价氧化物对应的水化物 hxo4 为酸 f除外 2 递变性 加深 增大 升高 1 卤素单质按f2 cl2 br2 i2的顺序 颜色依次 密度依次 熔 沸点依次 2 由于核电荷数 其核外电子层数 且依氟 氯 溴 碘 砹的顺序依次递增 原子半径依次 得电子能力依次 结构的递变性决定了性质的递变性 元素的 性依次减弱 单质的 性依次减弱 阴离子的 性依次增强 不同 不同 增大 减弱 非金属 氧化 还原 3 特殊性 正化合价 红棕 挥发 橙色 橙红色 1 氟元素无 无含氧酸 2 单质溴常温下为 色液体 极易 实验室保存时常用水封 盛溴的试剂瓶不能用胶塞 br2溶解在水中的颜色是 br2溶解在ccl4中的颜色是 3 碘单质为 色固体 加热易升华 用于分离 遇淀粉变蓝 用来检验 碘的氧化性较其他卤素单质弱 与金属铁反应生成fei2 i2溶解在水中的颜色是 i2溶解在 ccl4中的颜色是 紫黑 褐色 紫红色 4 卤族元素中 f2跟水剧烈反应 f2能跟稀有气体氙 氪等反应 生成氙和氪的化合物 1 f2和h2在暗处即能爆炸 剧烈反应 h2和cl2光照能爆炸 而br2和h2加热才能发生反应 生成的氢化物的稳定性从hf至hi越来越差 剂还原而褪色 与naoh na2co3等碱性物质发生反应而褪色 与较活泼金属 如mg br2 mgbr2 反应而褪色 与不饱和烃及其衍生物发生加成反应 如烯烃 炔烃等 与含有醛基的化合物发生反应 沉淀 则有cl 沉淀 则有i 四 卤素离子检验 白色 淡黄色 黄色 1 agno3溶液 沉淀法 生成生成生成 沉淀 则有br 有机层呈 红棕色或橙红色 表明有 浅紫色和紫色 表明有 br i 2 置换 萃取法 未知液 和稀硝酸 滴加agno3溶液 3 氧化 淀粉法检验i 蓝色 卤素单质在有机溶剂中的溶解度远远大于在水中的溶解度 在卤素性质实验中由于水溶液中卤素含量较小 常利用萃取和分液的方法 将相关物质富集 以便有足够大的含量 从而进行物质检验或测定 溶液 表示有i 自主测评 1 下列说法正确的是 a 2013年四川高考 次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌b 2013年福建高考 从海水提取物质都必须通过化学反应才能实现c 2013年广东韶关模拟 制取并收集cl2的实验装置如下 d 2013年广东广州模拟 次氯酸钙溶液中通入过量co2 ca2 2clo h2o co2 caco3 2hclo 解析 84 消毒液的有效成分就是naclo 可用于环境消毒 a正确 从海水中获取nacl不需要化学变化 蒸发结晶 b错误 实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气 氯气密度比空气大 应该长管进气 c错误 碳酸钙与二氧化碳 水能继续发生反应 生成可溶的碳酸氢钙 则次氯酸钙溶液通入过 量二氧化碳的反应为 clo h2o co2 hco hclo d 错误 答案 a 2 下列有关氯水的表述不正确的是 a 向氯水中加入碳酸钙粉末能提高溶液中hclo的浓度b 用强光照射装满次氯酸的试管 倒置于水槽中 可收集到两种气体c 漂白粉和次氯酸溶液都是混合物d 向漂白粉中加入浓盐酸可能产生黄绿色气体 的ca clo 2在酸性条件下具有强氧化性 cl 具有还原性 二者 解析 氯水中存在如下平衡 cl2 h2ohcl hclo 加入caco3粉末会与hcl反应 从而使平衡向着生成hclo的方向移动 从而提高hclo的浓度 a正确 hclo在强光照射下发生分解反应生成hcl o2 hcl易溶于水 只能收集到o2 b错误 漂白粉和hclo溶液都是混合物 c正确 漂白粉中 发生氧化还原反应产生黄绿色的cl2 d正确 答案 b 3 已知在热的碱性溶液中 naclo发生如下反应 3naclo 2nacl naclo3 在相同条件下naclo2也能发生类似的反 应 其最终产物是 a nacl naclo b nacl naclo3 c naclo naclo3 d naclo3 naclo4 解析 在已知反应中氯元素的化合价 1 5和 1 1 既然naclo2也有类似的反应 即氯元素的化合价既有升高 也有降低 选项a中均降低 选项b c与题意相符 但选项c中naclo不是最终产物 选项d中化合价均升高 答案 b 4 下列叙述中正确的是 a 液溴易挥发 在存放液溴的试剂瓶中应加水封b 能使润湿的淀粉 ki试纸变成蓝色的物质一定是cl2c 某溶液加入ccl4 ccl4层显紫色 证明原溶液中存在 i d 某溶液加入bacl2溶液 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 该溶液一定含有ag 答案 a 5 下表中 对陈述 的正确性及两者间因果关系的判 断 完全正确的是 解析 漂白粉起漂白作用的是hclo 醋酸的酸性大于hclo 所以加入醋酸后醋酸与ca clo 2反应生成hclo a正确 b d选项两者间有因果关系 错误 硫酸铜杀菌消毒不是因为其具有强氧化性 c错误 答案 a 重点一 氯水成分的多样性与多重性 1 氯水中存在的平衡 cl等微粒 3 新制氯水与久置氯水的比较 1 新制氯水 浅黄绿色 有强氧化性和漂白性 含有cl2 2 久置氯水 无色 无强氧化性和漂白性 含有h2o h 4 氯水性质的多样性 1 h 表现酸性 如在na2co3溶液中加入氯水 有气泡产 2 hclo表现强氧化性 如氯水漂白物质 用氯水杀菌 消毒 hclo h2o h cl clo 等微粒 3 表现cl 的性质 ag cl agcl 4 表现cl2的性质 如向kbr溶液中滴加氯水 cl2 2kbr 2kcl 2br2 5 多微粒同时表现 如将氯水加入石蕊试液中 观察到 先变红 h 作用 后褪色 hclo作用 例1 为了探究新制饱和氯水的组成和性质 进行了以下科学实验 先观察氯水的外观性质以后 再用胶头滴管将该氯水逐滴滴入含有酚酞的naoh溶液中 边滴边振荡 并连续观察现象 发现溶液的红色逐渐褪去而得到无色溶液 以下的一些问题需要请你来配合回答 1 请写出新制饱和氯水中含有氯元素物质的化学式 2 若不再进行更多的实验 请说明能快速判断氯水中含有 cl2的主要依据 3 根据预测 实验中溶液红色褪去的原因可能有两种 请 用简要的文字说明 4 他们又要通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究 竟是上述中的 还是 实验步骤 取试管内的无色溶液3ml盛于另一支洁净的试管中 振荡试管 实验现象及结论 若 则证明溶液红色褪去的原因是 而不是 若 则证明溶液红色褪去的原因是 而不是 5 为了从新制氯水中制得较高浓度的hclo 可向氯水中加入的试剂是 a caco3c h2so4 b nahso3d ca oh 2 解析 1 由题中信息可知 溶于水的cl2 一部分与h2o发生化学反应生成hcl和hclo 另一部分以cl2的形态溶解于水中 2 氯水因cl2的存在而显浅黄绿色 氯水显浅黄绿色就是其中含有cl2的依据 3 溶液的红色是酚酞与naoh相互作用的结果 若没有酚酞 naoh溶液呈无色 若没有naoh 酚酞溶液也呈无色 由 1 中的分析可知 新制的氯水中既含有以显强酸性为主的hcl 又含有以显强氧化性为主的hclo 4 可滴加naoh溶液来验证红色褪去的原因 滴入少量naoh后溶液显红色 说明还存在酚酞 红色褪去的原因是hcl和hclo与naoh发生了反应 若加入naoh不再显红色 说明溶液中不存在酚酞 即酚酞已被hclo氧化 5 由cl2 h2o hcl hclo可知 nahso3 ca oh 2均与hclo反应 加h2so4 c h 增大 平衡逆向移动 hclo浓度减小 h2co3酸性强于hclo 故可加入caco3 答案 1 cl2 hcl hclo 2 氯水显浅黄绿色 3 hcl中和了naoh hclo氧化了酚酞 4 实验步骤 再向试管内滴加2滴naoh溶液 仍为无色 实验现象及结论 恢复红色 5 a 1 氧化型漂白剂 具有强氧化性的物质 它可以将有机色氧化而褪色 这种漂白是不可逆的 此类漂白剂有hclo ca clo 2 naclo na2o2 浓硝酸等 它们能使有色布条 品红溶液 指示剂褪色 2 结合型漂白剂 漂白剂能与有机色结合成不够稳定的无色物质 但若受热 光照等 它又会恢复成原来的颜色 这种漂白是可逆的 此类漂白剂常见有so2 它能使品红溶液褪色 3 吸附型漂白剂 具有疏松 多孔 表面积较大的物质可以吸附一些有机色而使某些物质褪色 如活性炭使红墨水褪色 重点二 海水中提取溴 碘 1 海水提取氯 氯碱工业 1 流程 精制电解阳极产物 cl2阴极产物 h2 naohh2 cl2 海水 粗盐饱和食盐水 2 海水中提取溴 1 流程 2 有关反应的化学方程式 2nabr cl2 br2 2nacl br2 so2 2h2o 2hbr h2so4 2hbr cl2 2hcl br2 3 海带中提取碘 1 流程 2 有关反应的离子方程式 2i h2o2 2h i2 2h2o 例2 海带中含有丰富的碘 为了从海带中提取碘 某研究性学习小组设计并进行了以下实验 请填写下列空白 1 步骤 灼烧海带时 除需要三脚架外 还需要用到的实验仪器是 从下列仪器中选出所需的仪器 用标号字母填写在空白处 a 烧杯 b 坩埚 c 表面皿d 泥三角 e 酒精灯f 干燥器 2 步骤 的实验操作名称是 步骤 的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯 该步骤的实验操作名称是 3 步骤 反应的离子方程式是 4 步骤 中 某学生选择用苯来提取碘的理由是 5 请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质 碘的简单方法 子 含碘水溶液 再联想实验室中cl2的制备 解析 1 该实验是对固体海带加热灼烧 与三脚架一起使用的常常是泥三角 坩埚和酒精灯 2 步骤 是由海带灰悬浊液得到含碘离子的溶液 因此一定要进行过滤 3 结合 碘离 mno2 h2so4 稀 不难写出 的离子方程式为 2i mno2 4h mn2 i2 2h2o 4 因碘不易溶于水而易溶于有机溶剂苯 且苯不溶于水易与水溶液分层 这是选择萃取剂的原则 5 根据碘单质遇淀粉变蓝这一现象 可以取少量提取碘之后的溶液 加入淀粉看是否变蓝来检验 答案 1 bde 2 过滤 蒸馏 3 2i mno2 4h mn2 i2 2h2o 4 苯与水互不相溶 碘在苯中的溶解度比在水中大 5 取少量提取碘后的水溶液于试管中 加入几滴淀粉试液 观察是否出现蓝色 如果变蓝 说明还有单质碘 拓展应用 海水是一个巨大的化学资源宝库 下列有关海水综合利用 的说法正确的是 a 海水中含有钾元素 只需经过物理变化就可以得到钾单质b 海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化c 从海水中可以得到nacl 电解熔融nacl可制备cl2d 利用潮汐发电是将化学能转化为电能 解析 海水中的钾元素是以化合态形式存在 要由化合态转化为游离态 一定发生氧化还原反应 a错误 海水蒸发制海盐 发生了物理变化 b错误 电解熔融nacl可以制得na和cl2 c正确 潮汐发电是将机械能转化为电能 d错误 答案 c 氯水中平衡移动的应用 1 利用cl2 h2o h cl hclo的平衡移动原理 溶解度减小 故用排饱和食盐水法收集cl2 把混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去hcl杂质 2 因为盐酸的酸性强于碳酸 而碳酸的酸性强于次氯酸 向新制氯水中加入caco3粉末 caco3与盐酸反应 与次氯酸不反应 盐酸浓度减小 化学平衡向正反应方向移动 次氯酸浓度增大 漂白性增强 增大溶液中c cl 化学平衡向逆反应方向移动 cl2在水中的 4 向新制氯水中加入碱 h oh h2o c h 减小 3 新制氯水为浅黄绿色 因hclo见光易分解 生成物c hclo 减小 化学平衡向正反应方向移动 溶液中c cl2 减小 溶液由浅黄绿色变为无色 所以新制氯水与久置氯水的成分不同 新制氯水需避光保存或现用现配 化学平衡向正反应方向移动 所以工业上将氯气制成比较稳定且便于贮存和运输的漂粉精 5 向新制氯水中加入na2so3 na2so3 cl2 h2o na2so4 2hcl c cl2 增大 化学平衡向逆反应方向移动 c hclo 减小 漂白性减弱 例3 某化学活动小组设计如下图所示 部分夹持装置已略去 实验装置 以探究潮湿的cl2与na2co3反应得到的固体物质 1 写出装置a中发生反应的化学方程式 2 写出试剂y的名称 3 已知 通入一定量的氯气后 测得d中只有一种常温下为黄棕色的气体 其为含氯氧化物 可以确定的是c中含有的氯盐只有一种 且含有nahco3 现对c成分进行猜想和探究 提出合理假设 假设1 存在两种成分 nahco3和 假设2 存在三种成分 nahco3和 设计方案 进行实验 请写出实验步骤以及预期现象和结论 可不填满 限选实验试剂和仪器 蒸馏水 稀硝酸 bacl2溶液 澄清石灰水 agno3溶液 试管 小烧杯 4 已知c中有0 1molcl2参加反应 若假设1成立 可推知c中反应的化学方程式为 究转化为物质的验证即可 换句话来说就是验证cl co3 4 xcl2 xna2co3 h2o xnahco3 xnacl cl2on 解析 先制备氯气 已有mno2 可以确定试剂x为浓盐酸 试剂y为饱和食盐水 或饱和氯化钠溶液 根据反应物cl2 na2co3 h2o 从组成的角度来看 生成物可能有nahco3 nacl naclo naclo3等 d中收集到的气体是氯的一种氧化物 其中氯的化合价必为正价 则c中含有的氯盐必为nacl na2co3只是转化成nahco3 这样就可以假设有两种可能 nahco3 nacl na2co3 nahco3和nacl 再将产物探 2 xx22 cl2与na2co3的物质的量之比为1 1 氧元素守恒n 1 可推出氯的一种氧化物为cl2o 答案 1 4hcl 浓 mno2 mncl2 cl2 2h2o 2 饱和食盐水 或饱和氯化钠溶液 3 nacl nacl na2co3 4 2cl2 2na2co3 h2o 2nahco3 2nacl cl2o 考点一 氯及其化合物 确的是 a 该装置图中至少存在两处明显错误b 该实验中收集氯气的方法正确c 为了防止氯气污染空气 可用饱和食盐水吸收尾气d 在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出 1 化学小组用如下图所示的装置制取氯气 下列说法不正 解析 应用酒精灯加热 应进行尾气处理 a正确 向上排空气法收集cl2是正确的 b正确 饱和食盐水不能吸收cl2 c错误 在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸 若试纸变蓝 则说明有氯气 反之则不变色 d正确 答案 c 2 生活中难免会遇到一些突发事件 我们要善于利用学过的知识 采取科学 有效的方法保护自己 如果发生了氯气泄漏 以下自救方法得当的是 a 只要在室内放一盆水b 向地势低的地方撤离c 观察风向 顺风撤离d 用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤离解析 氯气与水可发生化学反应 但反应慢且反应不充分 故a项错 氯气的密度大于空气 所以cl2聚集在地势低的地方 应向地势高的地方逆风撤离 b c项均错 石碱水可以吸收氯气 d项正确 答案 d 考点二 卤族元素 3 下列关于卤素的叙述中 正确的是 卤素的钾盐中 最容易被氧化的是氟化钾 溴中溶有少量氯气 可以加入溴化钠溶液再用汽油萃取的方法提纯 溴化银具有感光性 碘化银不具有感光性 某溶液与淀粉 碘化钾溶液反应出现蓝色 则证明该溶液是氯水或溴水 氯气跟水反应时 水既不是氧化剂也不是还原剂 a c b d 解析 在卤素的钾盐中 氟化钾最难被氧化 agi也具有感光性 能氧化i 生成i2的还有其他溶液 碘水本身也 能与淀粉反应出现蓝色 答案 c 4 从溴化钠中制取单质溴可采用的方法是 a 蒸发至干 灼烧固体 b 滴