高考化学总复习 第四章 11 富集在海水中的元素 氯课件.ppt

第四章非金属及其化合物 第11讲富集在海水中的元素 氯 微考点 大突破 微充电 大收获 微考点1氯气基础微回扣 一种方法正确闻气体气味的方法取一只盛满气体的集气瓶 稍微打开玻璃片 用手在瓶口轻轻扇动 使极少量的气体飘进鼻孔 闻气体的气味 判断正误 正确的画 错误的画 1 1molcl2参加反应转移2mol电子 警示 在cl2 2naoh nacl naclo h2o反应中1molcl2参加反应转移1mol电子 2 1molcl2溶于水转移1mol电子 3 用ph试纸测定氯水的ph 警示 氯水中的hclo具有漂白性 不能用ph试纸测定其ph 4 氯原子的半径比较小 最外层有7个电子 易得1个电子使最外层达到8电子的稳定结构 故氯气的化学性质比较活泼 在反应中只表现氧化性 警示 由cl2与水 碱的反应可知错误 一 氯水的成分及性质1 成分三种分子 h2o cl2 hclo 四种离子 clo cl h oh 2 性质氯水的多种成分决定了它具有多重性质 1 cl2的强氧化性 2 hcl的强酸性 3 hclo的强氧化性 弱酸性 4 cl 的性质 方法微总结 在不同的反应中 氯水起作用的成分不同 现列表如下 3 液氯 新制氯水 久置氯水的比较 微典通关1 某学习小组设计了以下四个实验来探究氯水的成分 请根据下表回答问题 1 指出实验 得出的结论 2 指出实验 和实验 中的 实验现象 3 实验 中 实验方法 的具体操作过程和现象 4 通过实验 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 氯水中含有cl 溶液褪色 有气泡生成 取一片淀粉ki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 氯水中含有hclo 其漂白作用使溶液褪色 氯水中含有h 中和oh 使溶液褪色 请设计简单的实验证明哪一个是正确的 向褪色后的溶液中滴加naoh溶液至溶液显碱性 若溶液不再显红色 证明红色消失是hclo的漂白作用引起的 若溶液显红色 证明是h 的中和作用引起的 解析 产生agcl沉淀 证明cl 存在 可利用cl2氧化ki生成的i2 即试纸变蓝 盐酸与na2co3溶液反应放出co2 实验 中红色褪去 可能性有两种 一是氯水中含有强氧化性的hclo 它的漂白作用能使红色褪去 二是氯水中含有h 能中和oh 使酚酞褪色 可向褪色后的溶液中继续加入naoh溶液 看溶液是否重新变成红色 二 氯气的制备1 实验室制法 制取cl2的装置如下 注意 制取时要注意反应条件是 浓盐酸 和 加热 一但盐酸成为稀盐酸 反应将不再进行 若无mno2 可以用kmno4 k2cr2o7 kclo3等氧化剂代替 如2kmno4 16hcl 浓 2mncl2 2kcl 5cl2 8h2o 微典通关2 2015 衡阳六校联考 某校化学实验兴趣小组为了验证在实验室制备cl2的过程中有水蒸气和hcl挥发出来 同时证明cl2的某些性质 甲同学设计了如图所示的实验装置 支撑用的铁架台省略 请按要求回答下列问题 1 下列方法中 可制得cl2的正确组合是 mno2和浓盐酸混合共热 mno2 nacl和浓硫酸混合共热 naclo和浓盐酸混合 k2cr2o7和浓盐酸混合 kclo3和浓盐酸混合共热 kmno4和浓盐酸混合 a 仅 b 仅 c 仅 d 全部可以 2 写出实验室制取cl2的离子方程式 3 装置b的作用是 装置c和d出现的不同现象说明的问题是 装置e的作用是 d 验证有水蒸气产生 cl2无漂白性 次氯酸有漂白性 吸收cl2 4 乙同学认为甲同学的实验有缺陷 不能确保最终通入agno3溶液中的气体只有一种 为了确保实验结论的可靠性 证明最终通入agno3溶液中的气体只有一种 乙同学提出应该在装置 与 之间 填装置字母序号 增加一个装置 所增加装置里面的试剂可以为 填字母序号 a 湿润的淀粉碘化钾试纸b 浓硫酸c 湿润的红色布条d 饱和食盐水 e f a 3 无水硫酸铜用来验证水蒸气的产生 装置c和d出现的不同现象说明cl2无漂白性 次氯酸有漂白性 装置e的作用是吸收cl2 4 在e f之间 增加盛装湿润的淀粉碘化钾试纸的装置检验cl2是否被吸收干净 从而保证通入f中的气体只有hcl 对点微练 氯气的性质1 下列关于氯的说法正确的是 a cl2具有很强的氧化性 在化学反应中只能作氧化剂b 氯水光照时会放出cl2 久置后只剩下水c 实验室制备cl2时可用排饱和食盐水集气法收集d cl2能杀菌消毒 不需要进行尾气处理 应用微提升 解析 cl2具有强氧化性 在化学反应中可作氧化剂 也能既作氧化剂又作还原剂 如cl2与naoh反应 a错 氯水中的hclo不稳定 见光分解生成hcl和o2 久置后成为稀盐酸 b错 cl2在饱和食盐水中的溶解度很小 c正确 cl2是一种有毒气体 尾气中的cl2必须吸收处理 d错 答案 c 2 下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸变红又褪色的是 氯气 液氯 新制氯水 氯气的酒精溶液 盐酸 过量盐酸酸化过的漂白粉溶液a b c d 解析 能使干燥的石蕊试纸先变红后褪色的物质 应具有酸性和漂白性等性质 在所给的六种物质中 只存在cl2分子 既无酸性 也无漂白性 中存在的是cl2分子和酒精分子 也没有酸性和漂白性 中只存在h 和cl 及水分子 只能使蓝色石蕊试纸变红 却不能使之褪色 氯水中的一部分氯气与水发生反应生成盐酸和次氯酸 漂白粉的有效成分为次氯酸钙 盐酸与其反应会生成次氯酸 强酸制弱酸 且盐酸过量 所以只有 和 中的物质 既有酸性也有漂白性 hclo 因此应选c 答案 c 对点微练 氯水的成分及性质多重性的应用3 用玻璃棒蘸取新制氯水点在ph试纸上 观察到的现象是 d a b c 解析 新制氯水中存在hcl 强酸 和hclo 弱酸 二者电离出h 使溶液显酸性 故试纸变为红色 后因hclo具有强氧化性又会使红色 中间部分 褪去 故b正确 答案 b 对点微练 有关氯水性质的实验探究4 饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的hclo溶液的方法之一 某同学运用这一方法 尝试制取hclo溶液并进行了如下定性实验 在试管中加入过量的块状碳酸钙 再加入约20ml饱和氯水 充分反应 有少量气泡产生 溶液的黄绿色褪去 过滤 将滤液滴在有色布条上 发现其漂白性更强 为了确定反应产物 将滤液分为三份 分别进行以下实验 第一份与石灰水混合 立即产生大量白色沉淀 第二份与稀盐酸混合 立刻产生大量气泡 第三份加热 看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生 经检测 上述实验中产生的无色气体均为co2气体 1 试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备hclo的原因 2 写出步骤 中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式 第一份 第二份 3 试根据所学知识推测 在 的滤液中含有的溶质 除了溶解的极少量氯气外 还含有的其他溶质为 写化学式 cacl2 ca hco3 2 hclo 对点微练 氯气的制备与性质实验5 某同学用下列装置制备并检测cl2的性质 下列说法正确的是 a 图中 如果mno2过量 浓盐酸就可全部消耗b 图中 量筒中发生了加成反应c 图中 生成蓝色的烟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 与mno2反应的盐酸需要是较浓的盐酸 因此盐酸不会因mno2过量而完全消耗 b项中cl2与ch4发生了取代反应 c项生成cucl2是棕黄色烟 d项cl2被naoh溶液吸收可生成nacl naclo 加入稀h2so4 可发生归中反应生成cl2 答案 d 6 某中学化学兴趣小组想制取饱和氯水 并进行氯水的性质实验 他们使用如图装置制取较多量的饱和氯水 请回答 1 写出仪器的名称 a b 2 写出丙 丁装置中发生反应的离子方程式 丙 丁 分液漏斗 圆底烧瓶 cl2 2oh cl clo h2o 3 有同学提出如下改进建议 在乙和丙之间增加上图中的a装置 你认为有无必要 填 有 或 无 a b 无 在丙的长导管下口处 接上图中的b装置 可以提高氯气的吸收效果 原因是 4 用制得的氯水分别进行下列实验 滴入碳酸钠溶液中 有气体生成 说明氯水中发生反应的粒子是 滴入agno3溶液中 发生反应的离子方程式是 解析 3 乙和丙之间无需增加干燥装置 因为还要通入水中 可增大cl2与水的接触面积 h ag cl agcl 真题微探 1 2014 江苏化学 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 解析 fecl2溶液中滴加氯水 颜色变成棕黄色 是cl2与fecl2溶液发生反应 cl2 2fecl2 2fecl3 不能说明氯水中含有hclo d错误 答案 d 2 2014 上海化学 实验室通常用向上排空气法收集氯气 设计一个简单实验 验证所收集的氯气中是否含有空气 解析 应从氯气的性质角度考虑 1 氧化性 因为氧气也具有氧化性 故不可以验证 2 与水 碱反应 可被碱完全吸收 而氧气不与碱反应 故此法可行 用试管收集氯气 收集满后将试管倒立在氢氧化钠溶液中 观察试管内有无残留气体 3 2013 广东理综 化学实验有助于理解化学知识 形成化学观念 提高探究与创新能力 提升科学素养 在实验室中用浓盐酸与mno2共热制取cl2并进行相关实验 1 下列收集cl2的正确装置是 a b c d c 2 将cl2通入水中 所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 3 设计实验比较cl2和br2的氧化性 操作与现象是 取少量新制氯水和ccl4于试管中 hclo clo cl2 用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液 振荡使其充分反应 发现液体中出现分层现象 下层溶液变为橙色 3 比较cl2和br2的氧化性强弱 可以通过非金属单质间的置换反应来判断 1 次氯酸 1 不稳定性 氯水须现用现配 保存在 中 置于冷暗处 2 强氧化性 能将有色物质氧化为无色物质 有漂白性 杀菌 消毒 3 弱酸性 naclo溶液中通少量co2 化学方程式为 微考点2次氯酸和次氯酸盐的性质基础微回扣 棕色瓶 2naclo co2 h2o na2co3 2hclo 2 ca clo 2的性质 1 ca clo 2水解显 性 其水解的离子方程式为 2 根据要求写出下列反应的化学方程式 漂白粉的制备原理 漂白粉的失效原因 碱 2cl2 2ca oh 2 cacl2 ca clo 2 2h2o ca clo 2 h2o co2 caco3 2hclo 1 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 2 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 3 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 判断正误 正确的画 错误的画 1 在次氯酸钠溶液中通入二氧化硫可得到亚硫酸钠和次氯酸 2 工业上用氯气与澄清石灰水反应制得漂粉精 警示 澄清石灰水浓度太低 应用石灰乳 3 用ph试纸测试可知漂粉精溶液呈碱性 警示 漂粉精具有漂白性 4 漂粉精在空气中会变质 并且有氧化还原反应发生 警示 ca clo 2与空气中的co2反应生成hclo hclo见光分解生成氧气 方法微总结 微典通关3 今有甲 乙 丙三瓶等体积的新制氯水 浓度均为0 1mol l 1 如果在甲瓶中加入少量的nahco3晶体 nmol 在乙瓶中加入少量的nahso3晶体 丙瓶不变 片刻后 甲 乙 丙三瓶溶液中hclo的物质的量浓度的大小关系是 溶液体积变化忽略不计 a 甲 乙 丙b 甲 丙 乙c 丙 甲 乙d 乙 丙 甲 对点微练 次氯酸和次氯酸盐的性质7 潮湿的氯气 新制的氯水 次氯酸钠及漂白粉的水溶液均能使有色布条褪色 原因是它们均含有 a 氯气b 次氯酸c 次氯酸根离子d 氯化氢 答案 b 应用微提升 8 84 消毒液的有效成分是 向稀释后的 84 消毒液中加入3 4滴紫色石蕊试液的现象为 原因是 用离子方程式表示 naclo 先变蓝后褪色 一 卤族元素的原子结构和性质1 原子结构氯 溴 碘三种元素的原子结构示意图分别为 最外层都有 个电子 它们都位于元素周期表 族 都属于卤族元素 微考点3卤族元素的原子结构和性质卤素离子基础微回扣 7 a 2 氯 溴 碘的存在及单质物理性质 1 氯 溴以化合态的形式存在于海水和陆地的盐矿中 碘则主要存在于海草 如海带 中 也存在于海水和盐矿中 2 溴 碘单质的物理性质 br2是一种 色 体 易挥发 i2是一种 色 体 易升华 br2溶解在水中的颜色是 i2溶解在水中的颜色是 br2溶解在ccl4中的颜色是 i2溶解在ccl4中的颜色是 深红棕 液 紫黑 紫色 深紫色 固 橙色 深黄色 褐色 橙色 橙红色 2naoh x2 nax naxo h2o 2na x2 2nax cl2 2br 2cl br2 br2 2i 2br i2 二 卤素离子的检验方法1 agno3溶液 沉淀法 2 置换 萃取法 判断正误 正确的画 错误的画 1 ki kio3能使淀粉变蓝 警示 碘使淀粉变蓝 说的是碘单质使淀粉变蓝 2 br2与fe2 反应 所以可以用溴水检验fe3 溶液中是否含有fe2 警示 br2与fe2 反应 但溴水与fe3 溶液均为棕黄色 所以无法判断 3 用溴水 ccl4可鉴别nacl nabr nai溶液 警示 与nacl nabr溶液混合后 实验现象相同 4 从海带灰中提取碘的工艺流程为海带灰溶于水 过滤 向滤液中加入ccl4振荡 静置 分液 这样即可获得碘的ccl4溶液 警示 因为海水中存在的是br i 所以从海水中提取溴 碘时一定要先加入氧化剂 生成溴 碘单质 才能萃取 方法微总结 2 特殊性卤素单质及其化合物除了具有共性外 都有其特殊性质 1 氟 无正价 非金属性最强 f 的还原性最弱 2f2 2h2o 4hf o2 与h2反应在暗处即爆炸 hf是弱酸 能腐蚀玻璃 故应保存在铅制器皿或塑料瓶中 有毒 在hx中沸点最高 2 溴 br2是深红棕色液体 易挥发 br2易溶于有机溶剂 盛溴的试剂瓶中加水 进行水封 保存液溴不能用橡胶塞 3 碘 i2遇淀粉变蓝色 i2加热时易升华 i2易溶于有机溶剂 食用盐中加入kio3可防治甲状腺肿大 微典通关4 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 跟水反应的方程式ibr h2o hbr hio 下列有关ibr的叙述中 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 和naoh溶液反应生成nabr和naiod 和水反应时 既是氧化剂又是还原剂 解析 ibr中i为 1价 br为 1价 2个原子组成1个ibr分子 a正确 因为其化学性质与卤素相似 所以b也是正确的 跟水反应的方程式ibr h2o hbr hio中反应前后各元素的化合价均未发生变化 仍然是i为 1价br为 1价 故这个反应不是氧化还原反应 选项d错误 与碱反应的实质可看成是ibr先与水反应 生成物hbr和hio再与碱反应 所以2naoh ibr nabr naio h2o也是正确的 答案 d 2 海水提取溴 1 流程 2 发生反应的化学方程式 2nabr cl2 br2 2nacl br2 so2 2h2o 2hbr h2so4 2hbr cl2 2hcl br2 使ccl4中的碘进入水层 2 操作x的名称为 3 氧化时 在三颈烧瓶中将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 使氯气在溶液中有较大的溶解度 或防止i2升华或防止i2进一步被氧化 naoh溶液 分液 对点微练 卤素单质的颜色及x 检验9 在盛有溴水的三支试管中分别加入少量苯 四氯化碳和酒精 振荡后静置 出现下列现象 正确的结论是 a 加ccl4 加苯 加酒精b 加酒精 加ccl4 加苯c 加苯 加ccl4 加酒精d 加苯 加酒精 加ccl4 应用微提升 解析 苯 ccl4与水分层 苯 水 ccl4 酒精与水任意比互溶 不分层 答案 c 10 下列各组中的两种物质 能用淀粉碘化钾试纸鉴别的是 a 溴水和碘水b 盐酸和稀硫酸c 溴水和稀盐酸d 浓硝酸和氯水 解析 a项 两者都能使淀粉碘化钾试纸变蓝 b项 二者均不能使试纸变蓝 c项 溴水能使试纸变蓝 br2 2i i2 2br 盐酸不能使试纸变蓝 d项 二者均能氧化i 生成i2 答案 c 对点微练 卤素单质氧化性强弱比较11 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 淀粉ki试纸变蓝 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 cl2 2br br2 2cl 打开活塞b 将少量c中溶液滴入d中 关闭活塞b 取下振荡 静置后ccl4层变为紫红色 确保c的黄色溶液中无cl2 排除cl2对溴置换碘实验的干扰 原子半径逐渐增大 4 c中nabr与氯气反应生成nacl和br2 将c中溶液滴入d中 振荡 发生反应 br2 2ki i2 2kbr 静置后d中溶液分层 下层为碘的四氯化碳溶液 显紫红色 可以说明溴的氧化性强于碘 5 过程 主要是为了确保c的黄色溶液中无cl2 排除对溴置换碘实验的干扰 6 氯 溴 碘单质的氧化性逐渐减弱 是因为从cl到i 原子半径逐渐增大 得电子能力逐渐减弱 对点微练 卤素性质的拓展与延伸 卤素互化物12 已知brcl能发生下列反应 nbrcl 2m mcln mbrn m为 n价的金属元素 brcl h2o hcl hbro 以下推论不正确的是 a brcl具有和卤素单质相似的化学性质b brcl和m反应时 brcl只作氧化剂c brcl和naoh溶液反应生成nacl nabro两种盐d 将brcl跟feso4溶液反应 溶液会变成无色 解析 依据题目所给两个反应 可以推出 brcl具有和卤素单质相似的化学性质 与金属单质反应得到盐 与h2o反应得到hcl和hbro 但反应方程式相似的背后 卤素互化物brcl又与卤素单质有区别 brcl中br呈 1价 cl呈 1价 所以当brcl与金属m反应时 brcl只作氧化剂 brcl跟硫酸亚铁溶液反应时 会将二价铁离子氧化为三价铁离子 故溶液会变为棕黄色 d错误 答案 d 对点微练 卤素单质的工业制法13 空气吹出法工艺 是目前 海水提溴 的最主要方法之一 其工艺流程如下 1 步骤 的离子方程式 2 步骤 中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物 可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离 分离仪器的名称是 3 溴水混合物 中溶有一定量的氯气 因此在步骤 中可将蒸馏产生的气体通过 填试剂名称 溶液 以除去氯气 分液漏斗 溴化铁 或其他含br 的盐类物质 4 步骤 的蒸馏过程中 温度应控制在80 90 温度过高或过低都不利于生产 请解释原因 5 步骤 中用硫酸酸化可提高cl2的利用率 理由是 6 提取溴单质 采用蒸馏 溴水混合物 而不是蒸馏 溴水混合物 请说明原因 温度过高 大量水蒸气被蒸出 溴蒸气中水增加 温度过低 溴不能完全蒸出 吸收率低 将 溴水混合物 转化为 溴水混合物 是br2的浓缩过程 可提高效率 减少能耗 降低成本 酸化可抑制cl2 br2与水反应 真题微探 1 判断正误 正确的是画 错误的画 1 为验证br2的氧化性强于i2 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 2 用agno3溶液可以鉴别kcl和ki 3 碘酒是指单质碘的乙醇溶液 4 碘是人体的必需微量元素 所以要多吃富含高碘酸的食物 5 实验室从海带中提取单质碘的方法 取样 灼烧 溶解 过滤 萃取 解析 4 应多吃富含碘元素的食物 错误 5 海带中的碘元素以i 形式存在 所以应加氧化剂把其氧化为碘单质 所以提取碘的步骤为 取样 灼烧 溶解 过滤 氧化 萃取 错误 cl2 br brcl h2o hcl hbro 2 cl的非金属性大于br 所以共用电子对偏向cl br显正电性 依据cl2与水反应且cl的化合价为 1价 可知反应生成hcl hbro 3 2013 上海化学 溴主要以br 形式存在于海水中 海水呈弱碱性 工业上制备br2的操作步骤为 一定条件下 将cl2通入浓缩的海水中 生成br2 利用热空气将br2吹出 并用浓na2co3溶液吸收 生成nabr nabro3等 用硫酸酸化步骤 得到的混合物完成下列填空 1 cl2氧化br 应在 条件下进行 目的是为了避免 氯气与碱反应 提高氯气的利用率 酸性 2 br2可用热空气吹出 其原因是 3 写出步骤 所发生的化学反应方程式 用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是 步骤 的产品有时运输到目的地后再酸化 主要是因为 因为溴单质容易挥发成溴蒸气 所以利用热空气可以吹出来 5nabr nabro3 3h2so4 3br2 3na2so4 3h2o 溴易挥发且有毒 不利于运输 盐酸