高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 2 富集在海水中的元素氯课件.ppt

第二节富集在海水中的元素 氯 考点一氯及其化合物的性质及应用 核心知识通关 1 氯气的物理性质 黄绿色 气体 大 2 氯气的化学性质 1 与金属反应 2fe 3cl22fecl3 cu cl2cucl2 2 与非金属单质 如h2 反应 3 与水反应 h2 cl22hcl h2o cl2hcl hclo 4 与碱液反应 2naoh cl2 nacl naclo h2o 2ca oh 2 2cl2 cacl2 ca clo 2 2h2o 5 与还原性物质反应 cl2 2i i2 2cl 2fe2 cl2 2fe3 2cl so2 2h2o cl2 h2so4 2hcl 3 次氯酸的性质 1 不稳定性 填化学方程式 氯水须现用现配 保存在棕色瓶中 置于冷暗处 2hclo2hcl o2 2 强氧化性 能将有色物质氧化为无色物质 作漂白剂 杀菌 消毒 3 弱酸性 naclo溶液中通入足量co2 化学方程式为 naclo h2o co2 nahco3 hclo 4 漂白粉的性质 cacl2 ca clo 2 2cl2 2ca oh 2 cacl2 ca clo 2 2h2o ca clo 2 h2o co2 caco3 2hclo 2hclo2hcl o2 碱 氧化 ca clo 2 特别提醒 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不能由两种单质化合生成 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 起漂白作用的物质是hclo 3 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 4 漂白粉的有效成分是ca clo 2 漂白液 84 消毒液的有效成分是naclo 二者的漂白原理相同 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 典题技法归纳 2014 江苏高考 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 典题剖析 解析 选d cl2为黄绿色 氯水中溶有cl2分子 故显浅黄绿色 a正确 与agno3反应产生白色沉淀 且沉淀不溶于hno3 说明氯水中含有cl b正确 氯水显酸性 加入nahco3 h 与hc反应会产生co2气体 c正确 氯水中的cl2和hclo均具有强氧化性 可以氧化fe2 生成fe3 而显棕黄色 故不一定为hclo d错误 归纳总结 1 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 2 氯水的组成及性质应用中的常见误区 1 氯水中因hclo见光分解 随着hclo的消耗 最后成为盐酸 故久置氯水酸性增强 无漂白性 因此 氯水要现用现配 2 制取氯水的反应为cl2 h2ohcl hclo 反应中cl2既是氧化剂 又是还原剂 且1molcl2参加反应 转移电子数为na 3 cl2尽管有较强氧化性 但没有漂白性 氯水具有漂白性是因为cl2与水反应生成了强氧化性的hclo 4 clo 与fe2 i s2 hs 等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存 3 cl2 h2ohcl hclo平衡移动的应用 高考模拟精练 1 2015 北京高考 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 cl clo h2ob 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 h2od 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 氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠 次氯酸钠和水 a正确 该消毒液的ph约为12 而饱和naclo溶液的ph约为11 故用水解解释不合理 ph约为12是因为溶液中还含有氢氧化钠 b错误 c项二者发生归中反应生成氯气 正确 d项 发生反应ch3cooh clo hclo ch3coo 增大了hclo的浓度 漂白作用增强 正确 2 2016 潍坊模拟 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质 它具有较强的氧化性 下列叙述中不正确的是 a 红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧 产生棕黄色的烟b 通常状况下 干燥的氯气能和fe反应 c 纯净的h2在cl2中安静地燃烧 发出苍白色火焰 集气瓶瓶口呈现雾状 光照h2和cl2的混合气体时 因迅速化合而爆炸d 氯气能与水反应生成hclo和hcl 久置氯水最终变为稀盐酸 解析 选b cl2与铁的反应需要加热 所以在通常状况下 干燥的cl2与fe不能反应 3 2016 大庆模拟 某溶液中含有 br na 向该溶液中通入过量的cl2 下列判断正确的是 反应前后 溶液中离子浓度基本保持不变的有 na 有胶状物质生成 有气体产生 溶液颜色发生变化 共发生了2个氧化还原反应a b c d 解析 选a 本题所涉及的氧化还原反应有3个 cl2 h2ohcl hclo cl2 2br br2 2cl cl2 h2o 2cl 2h 还涉及 2h h2sio3 2h h2o co2 反应过程中有胶状物质硅酸生成 因为有溴生成 溶液显橙色 有二氧化碳气体生成 产生气泡 na 不发生反应 4 2016 芜湖模拟 向下列溶液中通入氯气 现象和结论描述正确的是 a 品红溶液 红色褪去 加热该褪色溶液 仍无色 氯气具有漂白性b 紫色石蕊溶液 先变红 后褪色 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸 c 含酚酞的氢氧化钠溶液 红色褪去 氯气只作氧化剂d 硫化钠溶液 溶液变浑浊 氯气只作还原剂 解析 选b 氯气没有漂白性 次氯酸有漂白性 a错误 b正确 氯气与氢氧化钠反应 氯气既是氧化剂 又是还原剂 c错误 硫化钠与氯气反应 氯气作氧化剂 d错误 加固训练 2016 济南模拟 下列是关于氯水的叙述 正确的是 a 新制氯水中只含cl2和hclo分子b 新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色c 光照氯水有气泡冒出 该气体为cl2d 氯水放置数天后 ph将增大 解析 选b 新制氯水中含有三分子四离子 h2o cl2 hclo cl clo h oh 故a错误 新制氯水显酸性使紫色石蕊变红 具有强氧化性使紫色石蕊褪色 故b正确 hclo见光分解生成氧气 故c错误 hclo分解生成hcl ph变小 故d错误 考点二氯气实验室的制备及实验探究 核心知识通关 1 装置 2 原理 化学方程式 3 收集方法 法或 法 4 尾气吸收 离子方程式 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 向上排空气 排饱和食盐水 cl2 2oh cl clo h2o 特别提醒 氯气的制取及性质实验中易出现的错误 1 反应物的选择 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 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 典题技法归纳 2015 海南高考 工业上 向500 600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁 向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁 现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验 回答下列问题 1 制取无水氯化铁的实验中 a中反应的化学方程式为 装置b中加入的试剂是 2 制取无水氯化亚铁的实验中 装置a用来制取 尾气的成分是 若仍用d装置进行尾气处理 存在的问题是 3 若操作不当 制得的fecl2会含有少量fecl3 检验fecl3常用的试剂是 欲制得纯净的fecl2 在实验操作中应先 再 典题剖析 解析 1 制取无水氯化铁的实验中 a装置为氯气制备装置 发生的反应为二氧化锰和浓盐酸加热 生成氯化锰 氯气和水 反应方程式为mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 装置b为氯气的除杂装置 除去氯气中水蒸气 因此选择试剂为浓硫酸 2 根据信息知制取无水氯化亚铁的实验中 装置a用来制取氯化氢 尾气成分为氯化氢和氢气 若用d装置来处理尾气 氯化氢极易溶于水 则容易发生倒吸现象 同时可燃性气体 氢气 不被吸收 3 检验氯化铁常用试剂为kscn溶液 欲制取纯净的氯化亚铁 应该防止氧气的干扰 在实验操作中应该先点燃a处酒精灯 利用产生的氯化氢排尽装置中的空气 再点燃c处酒精灯 答案 1 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o浓硫酸 2 hclhcl和h2发生倒吸可燃性气体h2不能被吸收 3 kscn溶液点燃a处的酒精灯点燃c处的酒精灯 归纳总结 氯气的实验室制法 1 实验装置 2 验满方法 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛cl2的瓶口 观察到试纸立即变蓝 则证明已集满 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛cl2的瓶口 观察到试纸先变红后褪色 则证明已集满 高考模拟精练 1 2016 黄冈模拟 clo2与cl2的氧化性相近 在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛 某兴趣小组通过题图1装置 夹持装置略 对其制备 吸收 释放和应用进行了研究 1 仪器d的名称是 安装f中导管时 应选用图2中的 2 打开b的活塞 a中发生反应 2naclo3 4hcl 2clo2 cl2 2nacl 2h2o 为使clo2在d中被稳定剂充分吸收 滴加稀盐酸的速度宜 填 快 或 慢 3 关闭b的活塞 clo2在d中被稳定剂完全吸收生成naclo2 此时f中溶液的颜色不变 则装置c的作用是 4 已知在酸性条件下naclo2可发生反应生成nacl并释放出clo2 该反应的离子方程式为 在clo2释放实验中 打开e的活塞 d中发生反应 则装置f的作用是 解析 1 根据仪器特征 可知仪器d是锥形瓶 f装置应是cl2和ki反应 还需要连接尾气处理装置 所以应长管进气 短管出气 故选b 2 为使clo2在d中被稳定剂充分吸收 产生clo2的速率要慢 故滴加稀盐酸的速度要慢 3 f装置中发生cl2 2ki 2kcl i2时 淀粉遇碘变蓝 而f中溶液的颜色不变 则装置c的作用是吸收cl2 4 在酸性条件下naclo2可发生反应生成nacl并释放出clo2 根据元素守恒可知应还有水生成 该反应的离子方程式为4h 5 cl 4clo2 2h2o 在clo2释放实验中 打开e的活塞 d中发生反应 则装置f的作用是验证是否有clo2生成 答案 1 锥形瓶b 2 慢 3 吸收cl2 4 4h 5 cl 4clo2 2h2o验证是否有clo2生成 2 2016 南昌模拟 为了证明在实验室制备cl2的过程中会有水蒸气和hcl挥发出来 甲同学设计了如图所示的实验装置 按要求回答问题 1 请根据甲同学的意图 连接相应的装置 接口顺序 b接 接 接a 2 u形管中所盛试剂的化学式为 3 装置 中ccl4的作用是 4 乙同学认为甲同学实验有缺陷 不能证明最终通入agno3溶液的气体只有一种 为了确保实验结论的可靠性 证明最终通入agno3溶液的气体只有一种 乙同学提出在某个装置之后再加装置 你认为装置 应加在 之后 填装置序号 瓶中可以放入 5 丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置 只需将原烧杯中agno3溶液换成其他溶液 你认为可将溶液换成 如果观察到 的现象 则证明制cl2时有hcl挥发出 解析 为验证其猜测 应先检验水蒸气的存在 之后再检验hcl的存在 水蒸气的检验一般使用无水cuso4 变蓝 hcl的检验一般使用agno3溶液 生成白色沉淀 但是cl2的存在会干扰hcl的检验 故在检验hcl之前应先除去其中的cl2 用ccl4吸收 在检验hcl之前为确认cl2已经除尽 可在 之后增加装置 其中可以放入湿润的ki 淀粉试纸或湿润的有色布条等 由于hcl的水溶液有酸性 能够使酸碱指示剂变为红色 而氯气的水溶液既有酸性也有漂白性 能够使紫色的石蕊试液先变红 后褪色 所以丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置 只需将原烧杯中agno3溶液换成其他溶液 可将溶液换成紫色石蕊试液 如果观察到紫色石蕊试液变红而不褪色的现象 则证明制cl2时有hcl挥发出 答案 1 efdc e和f顺序可以交换 2 cuso4 3 吸收cl2 4 湿润的ki 淀粉试纸 或湿润的有色布条等其他合理答案即可 5 紫色石蕊试液紫色石蕊试液变红而不褪色 加固训练 1 2016 太原模拟 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cl2d 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 2 2016 青岛模拟 下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 a是氯气发生装置 其中的化学反应方程式为 2 实验开始时 先点燃a处的酒精灯 打开旋塞k 让cl2充满整个装置 再点燃d处酒精灯 连接上e装置 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 3 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 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 4 d处反应完毕后 关闭旋塞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 5 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 2 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电子得失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 3 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 4 关闭旋塞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 4hcl 浓 mno2mncl2 2h2o cl2 2 2cl2 2h2o c4hcl 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 3 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 4 b瓶中液面下降 长颈漏斗内液面上升 5 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 考点三卤素的性质 x 的检验 核心知识通关 1 卤素单质性质的相似性 1 都能与大多数金属反应 如2fe 3br2 2febr3 但i2与fe反应生成fei2 2 都能与h2反应生成hx x2 h2 2hx x代表cl br i 下同 3 都能与水反应 f2例外 2f2 2h2o 4hf o2 4 都能与碱溶液反应 f2例外 x2 h2o hx hxo x2 2naoh nax naxo h2o 2 递变性 加深 升高 增大 减弱 增强 3 特殊性 1 氟 无正价 非金属性最强 f 的还原性最弱 2f2 2h2o 4hf o2 与h2反应在 处即爆炸 氢氟酸是弱酸 能腐蚀玻璃 故应保存在 中 有毒 暗 塑料瓶 2 溴 br2是 色液体 易 br2易溶于有机溶剂 盛溴的试剂瓶中加水 进行水封 保存液溴不能用 塞 深红棕 挥发 橡胶 3 碘 淀粉遇i2变 色 i2加热时易 i2易溶于有机溶剂 蓝 升华 4 卤素离子的检验 1 agno3溶液 沉淀法 白色 浅黄色 黄色 2 置换 萃取法 br i 3 氧化 淀粉法检验i 蓝色 特别提醒 1 卤族元素单质能将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来 但氟不能进行相应的置换 原因是f2能与nax溶液中的水发生反应 2 卤族元素的单质f2 cl2 br2均能将fe氧化为fe3 而i2只能将铁氧化为fe2 3 加碘食盐中的碘是kio3而不是i2或ki 高考模拟精练 1 下列说法中正确的是 a 2015 广东高考 向含i 的无色溶液中滴加少量新制氯水 再滴加淀粉溶液 加入淀粉后溶液变成蓝色 说明氧化性 cl2 i2b 2015 重庆高考 i的原子半径大于br hi比hbr的热稳定性强 c 2014 山东高考 cl2 2br 2cl br2为单质被氧化的置换反应d 2014 重庆高考 用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别br2 g 和no2 解析 选a i的原子半径大于br 则hi比hbr的热稳定性弱 故b选项错误 cl2 2br 2cl br2为单质被还原的置换反应 故c选项错误 br2 g 和no2都具有氧化性 都能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 故d选项错误 2 2016 汉中模拟 某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质 一种物质只加一次 a ki溶液 b 淀粉溶液 c naoh溶液 d 稀硫酸 e 氯水 发现溶液颜色按如下顺序变化 无色 棕黄色 蓝色 无色 蓝色 对此过程进行的分析中错误的是 a 加入以上药品的顺序是a e b c db 反应的化学方程式为3i2 6naoh 5nai naio3 3h2oc 溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色d 反应的离子方程式为2i cl2 i2 2cl 解析 选d 无色 棕黄色说明有碘生成 棕黄色 蓝色说明是淀粉遇碘溶液显色 蓝色 无色说明碘被消耗 无色 蓝色说明又生成了碘 此时发生的是nai和naio3在酸性条件下生成碘的反应 3 2016 十堰模拟 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 氯水 己烯a b c d 解析 选c 用置换萃取法 选用氯水 四氯化碳或苯 也可以用硝酸酸化的agno3溶液 加固训练 1 在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液 振荡后溶液变蓝 再加入足量的亚硫酸钠溶液 蓝色逐渐消失 下列判断错误的是 a 氧化性 clo i2b 漂粉精溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝c clo 与i 在碱性条件下可以发生氧化还原反应d 向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液 氯水褪色 解析 选a 根据实验 氧化性顺序应为clo i2 2 2016 安阳模拟 某同学对cl2与ki溶液的反应进行了实验探究 反应装置如图 通入氯气一段时间 ki溶液变为黄色 继续通入氯气一段时间后 溶液黄色褪去 变为无色 继续通入氯气 最后溶液变为浅黄绿色 1 cl2与naoh溶液反应的离