2104高考化学一轮复习 4.2 富集在海水中的元素氯课件 新人教版.ppt

第二节富集在海水中的元素 氯 一 氯气的性质及制法利用如图装置可进行氯气与金属钠的反应 先用酒精灯给钠预热 当钠熔融成小球时 撤去酒精灯 并通入氯气即发生燃烧反应 以上实验中钠燃烧时火焰颜色为 同时产生的大量白烟是 固体 棉球 的作用是 若棉球 变 色 则证明氯气未被碱液完全吸收 黄色 nacl 吸收过量氯气防止产生污染 蓝 1 物理性质 黄绿 刺激性 2 化学性质 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 2fe 3cl22fecl3 cu cl2cucl2 h2 cl22hcl 苍白 白雾 爆炸 白雾 3 与水反应 溶于水的氯气部分与水反应离子方程式为 4 与碱反应 与naoh溶液反应离子方程式为 5 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 cl2 h2oh cl hclo cl2 2oh cl clo h2o cl2 2ki 2kcl i2 cl2 so2 2h2o h2so4 2hcl cl2 2fe2 2fe3 2cl 3 氯气的制法 1 实验室制法 化学方程式 2 工业制法 化学方程式 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 2nacl 2h2oh2 cl2 2naoh 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 实际起漂白作用的是hclo 二 次氯酸和次氯酸盐的性质我们日常生活中常见的漂白粉 有效成分 84 消毒液 有效成分 均是次氯酸盐 在空气中与h2o co2反应生成 而具有杀菌消毒作用 ca clo 2 naclo hclo 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 2hclo2hcl o2 棕色瓶 3 弱酸性 naclo溶液中通少量co2 化学方程式为 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 clo h2ohclo oh 2cl2 2ca oh 2 cacl2 ca clo 2 2h2o ca clo 2 h2o co2 caco3 2hclo 2hclo2hcl o2 碱 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 三 卤素单质的性质及卤素离子的检验将氯水滴入nabr溶液中 溶液由无色变为橙色 再滴入ccl4振荡静置 下层溶液呈 色 将溴水滴入ki溶液中时 溶液由无色变为褐色 再加入ccl4振荡静置 下层溶液呈 色 上述实验证明cl2 br2 i2的氧化性强弱顺序为 橙红 cl2 br2 i2 紫 1 卤素单质性质的相似性 递变性和特殊性 1 相似性 与金属反应除 外均能与大多数金属反应生成高价态化合物 与h2反应均能与h2反应生成 i2 hx 与h2o反应除 外均能与h2o反应生成hx和hxo 反应的化学方程式为 用x2表示 与naoh反应除 外均能与naoh反应生成nax和naxo 反应的化学方程式为 用x2表示 f2 x2 h2ohx hxo f2 x2 2naoh nax naxo h2o 2 递变性 浅黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 液体 固体 升高 增大 减弱 增强 3 特殊性 是常温下唯一呈液态的非金属单质 易挥发且有毒 通常用水液封保存 易升华 淀粉遇i2显 色 br2 i2 蓝 2 卤素离子的检验方法 1 agno3溶液和稀硝酸 沉淀法 cl br i 2 置换 萃取法 有关反应的离子方程式为 br i 2br cl2 br2 2cl 2i cl2 i2 2cl 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只能把铁氧化为fe2 3 加碘食盐中的碘是kio3而不是i2或ki 4 clo cl ccl4等微粒中的非离子型氯 不能与ag 结合生成沉淀 故不能用agno3溶液直接检验 考点一氯水的成分及性质1 氯水成分的多样性 深化剖析 2 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 3 cl2 h2ohcl hclo平衡移动的应用 4 液氯 新制氯水 久置氯水的比较 高考警示 氯水的组成及性质应用中的常见误区 1 久置氯水成分与性质分析 氯水中存在cl2 h2ohcl hclo 久置氯水中因hclo见光分解 随着hclo的消耗 最后成为盐酸 久置氯水酸性增强 无漂白性 2 氯水的保存 密封保存在棕色试剂瓶中 并放在阴暗处 3 氯水能导电 但氯水是混合物 液氯是单质 它们既不是电解质 也不是非电解质 4 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 5 离子共存问题 clo 与fe2 i s2 hs s等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存 典题通关1 2014 成都模拟 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 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 对上述实验无影响 解题指南 氯水是一个多组分的混合体系 在解答本题时要综合分析 主要注意以下3点 1 cl 的性质 2 hclo的强氧化性及弱酸性 3 cl2的颜色和气味 解析 4 要从氯水的成分及性质分析 氯水中含有h 显酸性 氯水中含有hclo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 久置的氯水就是盐酸 不含有hclo cl2 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 6 变式训练 2013 揭阳模拟 下列实验现象 与新制氯水中的某些成分 括号内物质 没有关系的是 a 向nahco3固体中加入新制的氯水 有无色气泡产生 h b 新制氯水使红色布条褪色 hcl c 将agno3溶液滴加到新制氯水中 有白色沉淀产生 cl d 向fecl2溶液中滴加新制氯水 再滴加kscn溶液 溶液呈红色 cl2 解析 选b a项 新制氯水中存在盐酸 能与nahco3反应产生co2 b项 新制氯水中存在hclo 具有漂白性 能使红色布条褪色 c项 ag 与氯水中的cl 反应生成白色沉淀agcl d项 2fe2 cl2 2fe3 2cl fe3 与scn 反应使溶液变红色 加固训练 1 2013 合肥模拟 下列有关氯水的表述不正确的是 a 氯水可以导电 说明氯气是电解质b 氯水中含有7种微粒 其可以与agno3 febr2等多种物质反应c 蓝色石蕊试纸放入氯水中先变红后褪色d 向氯水中加入碳酸钙粉末 能提高溶液中hclo的浓度 解析 选a 选项a 氯气是单质 既不是电解质也不是非电解质 选项d 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 2 2014 秦皇岛模拟 氯水中存在多种分子和离子 可通过实验的方法加以确定 下列有关氯水中存在的粒子的说法错误的是 解析 选a a项nahso3溶液显酸性 能使石蕊试液变红色 当滴入氯水后即使hs被氧化 溶液也显酸性 之所以褪色说明含有具有漂白性的物质 从而证明其中含有hclo b项hclo具有漂白作用 可漂白有色布条 c项溶于水的cl2 只有部分cl2与水反应 其余cl2溶于水 导致氯水呈浅黄绿色 具有刺激性气味 d项cl2与水反应生成hcl和hclo 滴加agno3溶液时 产生白色沉淀agcl 考点二氯气的实验室制法和性质实验1 氯气的实验室制法 1 实验装置 思想方法 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 2 氯气的性质实验 常见实验形式如图所示 高考警示 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 典题通关2 2013 淮安模拟 无水alcl3是一种重要的有机合成催化剂 该物质在183 时升华 遇潮湿空气即产生大量白雾 某中学化学兴趣小组拟利用中学常见仪器设计实验制备无水alcl3 实验装置如下图所示 请回答下列问题 1 制备实验开始时 先检查装置的气密性 接下来的操作依次是 a 加入mno2粉末b 点燃a中酒精灯c 加入浓盐酸d 点燃d处酒精灯 2 写出a装置中发生反应的化学方程式 3 装置b和c中的试剂分别是 4 甲同学认为f和g可以用一种仪器替代 且加入一种药品即可达到相同效果 这种药品可以是 5 e中得到少量白色粉末 打开软木塞后可明显观察到锥形瓶中有白雾产生 用化学方程式表示其原因 6 制备过程中随着盐酸的浓度下降 氯气的制取反应会停止 为测定残余液中盐酸的浓度 某同学量取残余液10 00ml 加水稀释到250 00ml 然后从中取出20 00ml 用0 1000mol l 1的naoh标准溶液进行滴定 终点时消耗naoh溶液24 00ml 则该残余液体中盐酸的浓度为 解题指南 解答本题应注意以下3点 1 根据alcl3的性质 易水解 和实验室制备cl2的原理判断各装置的作用及操作顺序 2 根据cl2中所含杂质的成分 确定除杂试剂和除杂顺序 3 中和滴定原理的应用 解析 1 制备实验开始时 先检查装置的气密性 接下来的操作依次是 加入mno2粉末 加入浓盐酸 点燃a中酒精灯 点燃d处酒精灯 所以顺序为a c b d 2 a中是制取氯气的反应 反应的化学方程式为mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 3 制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气 所以装置b中应装饱和食盐水以除去氯化氢 装置c中应装浓硫酸干燥氯气 4 f中应装浓硫酸 防止水蒸气进入e中对氯化铝固体产生干扰 g中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气 防止污染 如果用一种仪器替代 且加入一种药品即可达到相同效果 这种药品应具有上述两种作用 可以选择碱石灰或者氧化钙 5 e中得到少量白色粉末是无水alcl3 题干部分说无水alcl3是一种重要的有机合成催化剂 该物质在183 时升华 遇潮湿空气即产生大量白雾 所以打开软木塞后应是无水alcl3遇到水蒸气发生水解 产生氯化氢形成白雾 化学方程式为alcl3 3h2o al oh 3 3hcl 6 取出20 00ml 用0 1000mol l 1的naoh标准溶液进行滴定 终点时消耗naoh溶液24 00ml 所取的20 00ml溶液中盐酸的浓度为0 1000mol l 1 24 00ml 20 00ml 0 1200mol l 1 该同学量取残余液是10 00ml 加水稀释到250 00ml 稀释25倍 所以原溶液浓度为0 1200 25 3 000mol l 1 答案 1 a c b d 2 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 3 饱和食盐水 水 浓硫酸 4 碱石灰或氧化钙 5 alcl3 3h2o al oh 3 3hcl 6 3 000mol l 1 变式训练 2014 沈阳模拟 如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 制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸 相关的化学反应方程式为 2 装置b中饱和食盐水的作用是 同时装置b亦是安全瓶 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 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 依次放入 4 设计装置d e的目的是比较氯 溴 碘的非金属性 当向d中缓缓通入一定量氯气时 可以看到无色溶液逐渐变为色 说明氯的非金属性大于溴 5 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 6 有人提出 装置f中可改用足量的nahso3溶液吸收余氯 写出相应的离子反应方程式 判断改用nahso3溶液是否可行 填 是 或 否 解析 1 漂粉精中ca clo 2可与hcl发生氧化还原反应生成cl2 2 因浓盐酸具有挥发性 制得的cl2中会含有少量hcl和h2o g 通过饱和食盐水可除去hcl 实验过程中若c发生堵塞 b中气体压强将会增大 将瓶中溶液压入长颈漏斗中 使长颈漏斗中的液面上升 形成水柱 3 因从b中导出的cl2中会含有h2o g 故 应为湿润有色布条 为吸水剂且为固体 因cl2可与碱石灰发生反应 故应加入硅胶或无水cacl2 4 向d中通入cl2时 因发生反应cl2 2nabr br2 2nacl 使d中溶液由无色 变为黄色 或橙色 5 将d中少量溶液加入e中时 br2与ki反应置换出i2 i2易溶于苯而使有机层呈紫红色 6 cl2具有强氧化性 可将nahso3氧化 反应的离子方程式为cl2 hs h2o s 2cl 3h 反应中生成的h 又会与hs反应生成so2气体 造成污染 答案 1 ca clo 2 4hcl 浓 cacl2 2cl2 2h2o 2 除去cl2中的hclb中长颈漏斗中液面上升 形成水柱 3 d 4 黄 5 e中溶液分为两层 上层 苯层 为紫红色 6 hs cl2 h2o s 2cl 3h 或4hs cl2 s 2cl 3so2 2h2o 否 加固训练 1 2014 南通模拟 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 盐酸可全部被消耗b 图中 湿润的有色布条褪色 证明cl2有漂白性c 图中 生成棕黄色的固体 证明cl2有强氧化性d 图中 光照后量筒中气体体积减小 说明甲烷与cl2发生了加成反应 解析 选c 因mno2与稀盐酸不反应 反应过程中浓盐酸的浓度逐渐减小 当变为稀盐酸时 反应即停止 hcl不能完全反应 a错 cl2没有漂白性 cl2可使湿润的有色布条褪色的原因是cl2与h2o反应生成hcl