高考化学大一轮专题复习 第二单元 元素及其化合物 第9讲 氯及其化合物课件.ppt

第9讲 氯及其化合物 考纲导视 基础反馈 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 海水提溴的过程中不发生氧化还原反应 2 用ccl4萃取碘水中的碘 先振荡 后静置 液体分层 下层呈无色 3 能使湿润的淀粉 ki试纸变蓝的气体一定是cl2 4 因漂白粉在空气中不稳定 故可用于漂白纸张 5 实验室从海带提取单质碘的方法是 取样 灼烧 溶解 过滤 萃取 6 制氯气时 用饱和nahco3溶液和浓硫酸净化气体 答案 1 2 3 4 5 6 2 下列哪些事实或实验能说明氧化性 cl2 br2 i2 填 序号 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 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 fe分别与cl2 br2 i2反应生成fe的化合物的化合价高 低 hcl hbr hi的热稳定性越来越差 cl2 br2 i2在水中的溶解度逐渐减小 答案 考点一 氯及其化合物 知识梳理 1 氯的原子结构 三 a 7 1 氯元素位于第 周期第 族 其原子结构示意图 为 氯原子最外层有 个电子易得到 个电 子而形成氯离子 是活泼的非金属元素 在自然界中以化合态形式存在 黄绿 气体 刺激性 大 有毒 可 2 氯气的物理性质 注意 在实验室闻氯气气味时 应该用手轻轻在瓶口扇动 使极少量氯气飘进鼻孔 闻其他气体气味时 也应采用这种方法 3 氯气的化学性质 黄色 2fe 3cl2 2fecl3 3 h2 cl2 2hcl 苍白色 cl2 h2o hcl hclo 续表 cl2 2naoh nacl naclo h2o 2cl2 2ca oh 2 cacl2 ca clo 2 2h2o cl2 2fecl2 2fecl3 浅绿 cl2 2ki 2kcl i2 湿润的淀粉 ki试纸 续表 ch3cl hcl 取代反应 ch2clch2cl 加成反应 2hclo 2hcl o2 棕色 弱 hclo h clo 4 氯的化合物 1 次氯酸 hclo 不稳定性 化学方程式为 氯水要现用现制 保存在 试剂瓶中 弱酸性 比碳酸酸性 电离方程式为 强氧化性 使有色布条褪色 用作消毒剂 漂白剂 2 次氯酸盐 naclo ca clo 2 naclo 漂白液的有效成分 ca clo 2 漂白粉的有效成分 也具有漂白性和强氧化性 是常用的环境消毒剂 漂白粉的化学成分 漂白粉的制取原理 漂白粉的工作原理 cacl2和ca clo 2 2ca oh 2 2cl2 cacl2 ca clo 2 2h2o ca clo 2 co2 h2o caco3 2hclo 5 氯水性质的多重性和在平衡中的应用 1 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 氯水中平衡移动的应用 b 该实验说明h 扩散速度比hclo分子快 考点集训 例1 某同学在一ph试纸上滴几滴新制的氯水 现象如图 所示 下列有关该实验的说法中正确的是 a 该实验说明cl2分子具有漂白性 c 将实验后的ph试纸在酒精灯上微热 试纸又恢复为原来 的颜色 d 若用久置的氯水进行实验 现象相同 解析 hclo具有漂白性 cl2无漂白性 a项错误 久置氯水的主要成分为稀盐酸 无漂白性 d项错误 hclo的漂白持久 稳定 实验后的ph试纸加热不会恢复原来的颜色 c项错误 答案 b 例2 2016年上海卷 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 a 碳酸钙粉末b 稀硫酸c 氯化钙溶液d 二氧化硫水溶液 解析 在氯水中存在反应cl2 h2o h cl hclo 若反应使溶液c hclo 增大 则溶液的漂白性会增强 a选项由于酸性hcl h2co3 hclo 所以向溶液中加入碳酸钙粉末 会发生反应 2hcl caco3 cacl2 h2o co2 使化学平衡正向移动 导致c hclo 增大 则溶液的漂白性会增强 a正确 b选项若加入稀硫酸 溶液中c h 增大 平衡逆向移动 溶液的漂白性减弱 b错误 c选项加入氯化钙溶液 不能发生反应 但溶液中的溶剂对氯水起稀释作用 溶液的漂白性减弱 c错误 d选项加入二氧化硫的水溶液 电离产生h 平衡逆向移动 溶液的漂白性减弱 d错误 答案 a 例3 2015年福建卷 某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验 实验一 制取氯酸钾和氯水 利用下图所示的实验装置进行实验 1 制取实验结束后 取出b中试管冷却结晶 过滤 洗涤 该实验操作过程需要的玻璃仪器有 2 若对调b和c装置的位置 填 能 或 不能 提高b中氯酸钾的产率 实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究 3 在不同条件下kclo3可将ki氧化为i2或kio3 该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响 其中系列a实验的记录表如下 实验在室温下进行 系列a实验的实验目的是 设计1号试管实验的作用是 若2号试管实验现象为 黄色溶液 取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色 假设氧化产物唯一 还原产物为kcl 则此反应的离子方程式为 实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量 4 该小组设计的实验方案为使用下图装置 加热15 0ml饱和氯水试样 测定产生气体的体积 此方案不可行的主要原因是 不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因 5 根据下列资料 为该小组设计一个可行的实验方案 不必描述操作过程的细节 次氯酸或氯气可被so2 h2o2和fecl2等物质还原成cl 解析 1 过滤需要漏斗 玻璃棒 烧杯等仪器 而洗涤沉淀还需要胶头滴管 2 若对调b和c装置 可以通过水先把cl2中的hcl除去 可提高kclo3的产率 3 根据图表可看出其他条件都相同 只有h2so4的浓度不同 因此该实验目的是探究硫酸的浓度对反应产物的影响 1号实验中h2so4的浓度为0 故该实验起到与其他实验对照的作用 淀粉遇到碘单质会显蓝色 故氧化产物为碘单质 clo被还原为cl 4 产生的cl2会重新溶于水 同时hclo也会发生分解 生成的hcl极易溶于水 则无法计算氯元素的量 5 根据信息可知 答案 1 烧杯 漏斗 玻璃棒 胶头滴管 2 能 硫 3 探究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响酸浓度为0的对照实验 4 因存在cl2的重新溶解 hclo分解等 此方案无法测算 试样含氯总量 或其他合理答案 5 量取一定量的试样 加入足量的h2o2溶液 加热除去过量的h2o2 冷却 再加入足量的硝酸银溶液 称量沉淀质量 或其他合理答案 考点二 氯气的制法及氯离子的检验 知识梳理 1 氯气的实验室制法 mno2 hcl 1 反应原理 是氧化剂 是还原剂 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 2 仪器装置 如下图 铁架台 酒精灯 圆底烧瓶 使用的主要仪器有 等 分液漏斗 集气瓶 烧杯 3 净化方法 用饱和食盐水除去挥发出来的hcl cl2在饱和食盐水中溶解度很小 常用饱和食盐水除去cl2中的hcl杂 质 再用浓硫酸除去水蒸气 向上排空气法 大 4 收集方法 cl2的密度比空气 5 验满方法 湿润的淀粉 ki试纸 变蓝 将 靠近盛cl2的瓶口 观 察到试纸 则证明已集满 先变红后褪色 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛cl2的瓶口 观察到试纸 则证明已集满 naoh溶液 6 尾气吸收处理 用 除去多余氯气 2 氯气的工业制法 1 电解饱和食盐水 反应的化学方程式为 2 电解熔融nacl 反应的化学方程式为 3 氯离子的检验 稀硝酸 agno3 白色沉淀 取少量待测液于试管中 先滴入足量 酸化 再滴加 2nacl 2h2o 2naoh h2 cl2 几滴 溶液 若有 产生 证明溶液中存在cl 考点集训 例4 2016 2017学年河南洛阳东方高级中学月考 瑞典化学家舍勒在研究软锰矿 主要成分是mno2 的过程中 将它与浓盐酸混合加热 产生了一种黄绿色有刺激性气味的气体 氯气 某实验小组的同学运用这一原理设计如图所示的实验装置制取干燥的氯气 并通过实验研究氯气的性质 1 仪器a的名称是 b中盛放的试剂是 d中盛放的试剂是 2 向集满氯气的矿泉水瓶c中加入少量水 振荡后瓶子变瘪 溶液变成浅黄色 由此可得出的结论是 3 取少量 2 中所得溶液滴入到紫色石蕊溶液中 溶液先变为红色后又褪色 甲同学认为氯气与水发生了化学反应 生成 物中有盐酸 验证有cl 所需要的试剂是 4 乙同学认为氯气与水发生化学反应还有一种产物q 盐酸 cl2和q三种物质均可使石蕊溶液褪色 他选用下列实验用品进行实验探究 请将实验报告填写完整 实验用品 石蕊溶液 蓝色石蕊试纸 盛有盐酸的试管 盛有氯水的试管 充有干燥氯气的试管 解析 1 仪器a的名称是分液漏斗 实验室制取氯气用的是浓盐酸和二氧化锰 生成的氯气用浓硫酸进行干燥 向上排空气法收集 尾气用氢氧化钠溶液处理 所以b中盛放的试剂是浓硫酸进行干燥 d中盛放的试剂是氢氧化钠溶液 2 振荡后瓶子变瘪说明瓶内压强减小 可以判断氯气溶于水 使瓶内气体压强减小 3 证明氯离子的试剂是稀硝酸和硝酸银溶液 加入硝酸银产生白色沉淀 加入稀硝酸沉淀不溶解说明含有氯离子 4 盐酸与石蕊溶液作用呈红色说明盐酸没有漂白性 干燥的氯气与蓝色石蕊试纸接触试纸没有褪色说明氯气没有漂白性 盛有氯水的试管与蓝色石蕊试纸接触试纸褪色说明q具有漂白性 答案 1 分液漏斗 浓硫酸 氢氧化钠溶液 2 氯气溶于水中 瓶内气体压强变小 3 硝酸 硝酸银 4 归纳总结氯水的成分和性质氯气的水溶液叫氯水 饱和氯水呈浅黄绿色 氯气与水 反应的离子方程式为 cl2 h2o h cl hclo 含有 h2o cl2 hclo h cl clo oh 等粒子 氯水的多种成分决定了它具有多重性质 在不同的反应中 氯水起作用的成分不同 如下表 例5 某同学用以下装置制备并检验cl2的性质 下列说法 正确的是 a 图 若浓盐酸过量 则理论上mno2可全部消耗完b 图 证明新制氯水只具有酸性c 图 产生了棕黄色的雾 d 图 湿润的有色布条褪色 说明氯气具有漂白性解析 浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气 稀盐酸与二氧化锰不反应 则浓盐酸过量 理论上mno2可全部消耗完 故a正确 氯水中含hclo 紫色石蕊先变红后褪色 说明氯水具有酸性和漂白性 故b错误 反应生成氯化铜固体 可观察到产生了棕黄色的烟 故c错误 干燥的布条不褪色 而湿润的有色布条褪色 则该装置可说明氯气不具有漂白性 氯水具有漂白性 故d错误 答案 a 例6 2015年湖北松滋模拟 用如图所示方法 检验某固体 中是否含有cl 下列说法正确的是 a 是bacl2溶液 稀盐酸b 是稀盐酸 稀bacl2溶液c 是稀硝酸 是agno3溶液d 是稀硫酸 是agno3溶液 解析 氯离子的特征离子反应是可以和银离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀 氯离子的检验方法是 向待测液中滴加硝酸酸化 再加入硝酸银溶液 如果出现白色沉淀 则含有氯离子 bacl2溶液 稀盐酸会引入氯离子 如果 是稀硫酸 是agno3溶液 无氯离子 但硫酸银微溶干扰检验 所以c方法正确 答案 c 方法技巧 例7 2016 2017学年河南林州一中月考 某化学学习小组设计如图实验装置 夹持装置及加热装置略去 制备氯气并探究氯气的相关性质 d装置为分液漏斗形状 低进高出 1 若a装置中固体药品为mno2 写出其离子反应方程式 若a装置中固体药品为kclo3 则反应中每生成1molcl2时转移电子数目为 2 装置b的作用是 和 若c处发生了堵塞 则b中的现象是 3 装置c的作用是验证氯气是否具有漂白性 处是湿润的有色布条 则 处应加入的物质分别是 和 4 设计装置d e的目的是比较氯 溴 碘的非金属性 但是有同学认为该设计不够严密 他的理由可能是 请用化学方程式说明装置f的作用 5 甲同学提出 装置f中的试剂可改用足量的na2so3溶液 乙同学认真思考后认为此方法有可行性 但存在有一定的危险 请用离子方程式解释na2so3溶液吸收cl2和存在一定危险的原因 6 向naoh溶液中通入一定量的cl2单质 两者恰好完全反应 生成物中有三种含有cl元素的离子 其中两种离子clo 刻反应的总化学反应方程式 离子方程式为mno2 4h 2cl mn2 cl2 2h2o 解析 1 二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气 kclo3与浓盐酸反应生成氯气 化学方程式为kclo3 6hcl kcl 3cl2 3h2o 所以反应中每生成1molcl2时转移电子 实验目的是验证氯气是否具有漂白性 湿润的有色布条中 氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性 中应是干燥剂无水氯化钙 湿润的氯气通过干燥除去水分 通过 处干燥的有色布条 布条不褪色 4 打开活塞 将装置d中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和苯的装置e中 溴单质和碘化钾反应生成碘单质 当溴水浓度较小时 溶液颜色与氯水相似也呈黄色 氯气具有强氧化性 可能会有cl2溶于水中 过量的氯气能够将碘离子氧化成碘单质 该现象不能说明溴的非金属性强于碘 氯气有毒 直接排放容易造成空气污染 则f的作用是吸收氯气 氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠 次氯酸钠和水 反应的化学方 答案 1 mno2 4h 2cl mn2 cl2 2h2o 2 除去hcl气体 检验装置c是否发生堵塞 长颈漏斗内 的液面上升 瓶内液面下降 3 无水cacl2干燥的有色布条 4 未排除氯气对溴 碘的非金属性强弱实验的干扰cl2 2naoh nacl naclo h2o 6 5cl2 10naoh 7nacl 2naclo naclo3 5h2o 考点三 卤素元素 知识梳理 1 卤素 a 双原子 卤素位于元素周期表中第 族 包括氟 f 氯 cl 溴 br 碘 i 砹 at 五种元素 它们的单质都是 分子 除at外 化学式分别为 f2 cl2 br2 i2 2 结构与性质 卤素原子最外层都有 个电子 都是典型的非金属元 素 其单质具有相似的化学性质 7 1 卤素单质和h2的反应 2 卤素单质和h2o的反应 2f2 2h2o 4hf o2 hx hxo x2 h2o x为cl br i 3 卤素间的置换反应 减弱 2nacl br2 2kbr i2 氧化性按f2 cl2 br2 i2顺序逐渐 可以发生反应 cl2 2nabr br2 2ki 4 卤素单质的特性 2f2 2h2o 4hf o2 f2与h2反应在暗处即爆炸 生成hf hf是弱酸 能腐蚀玻璃 保存在铅皿或塑料瓶中 有毒 在hx中沸点最高 液 蓝 溴是常温下唯一易挥发的 态非金属单质 盛液溴的试剂瓶中加水 进行水封 保存液溴不能用橡胶塞 碘加热易升华 常利用该性质来分离提纯碘 淀粉遇碘变 色 常用于鉴别i2或淀粉的存在 3 卤素离子的检验方法 白 淡黄 黄 br i 1 agno3溶液 沉淀法 2 置换 萃取法 未知液 3 氧化 淀粉法检验i 溶液 表明有i 蓝 未知液 色 考点集训 例8 2015年黑龙江哈尔滨模拟 氯化碘 icl 的化学性质跟 氯气相似 预计它跟水反应的最初生成物是 a hi和hcloc hclo3和hio b hcl和hiod hclo和hio 解析 icl中i元素的化合价为 1 cl元素的化合价为 1 与水反应的实质为水解反应 反应方程式为 icl h2o hcl hio 生成物为hcl和hio 答案 b 例9 2016 2017学年江苏泰州姜堰娄庄中学月考 如图所示是验证氯气性质的微型实验 a b d e是浸有相关溶液的滤纸 向kmno4晶体滴加一滴浓盐酸后 立即用另一培养皿扣在上面 已知 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 5cl2 2mncl2 8h2o 对实验现象的 解释或结论 正确的是 答案 ad 解析 a处变蓝 说明cl2与ki反应生成碘单质 可证明氧化性 cl2 i2 故a正确 c处先变红 说明氯气与水生成酸性物质 后褪色 则证明氯气与水生成漂白性物质 故b错误 d处立即褪色 也可能是氯气与水生成酸性物质中和了naoh 故c错误 e处变红说明cl2将fe2 氧化为fe3 证明还原性 fe2 cl 故d正确 例10 2016届广东韶关调研 海水是人类宝贵的自然资源 从海水中可以提取多种化工原料 下图是某工厂综合利用海水资源的示意图 1 请列举海水淡化的两种方法 2 步骤 中已获得br2 步骤 中又将br2还原为br 其 目的是 步骤 用so2水溶液吸收br2 吸收率可达95 有关反 应的离子方程式 3 在制取无水氯化镁时需要在干燥的hcl气流中加热mgcl2 6h2o的原因 4 电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁 下列物质中可以用作镁蒸气的冷却剂的是 填字母代号 a h2b co2c 空气d o2e 水蒸气 5 上述工艺中可以得到金属mg 请写出工业上制备金属铝的化学方程式 解析 1 海水淡化即利用海水脱盐生产淡水的过程 常见的方法有 蒸馏法 膜法 冷冻法 离子交换法等 2 步骤 将br2还原为br 是为了富集溴元素 用so2水溶液吸收br2化镁中的镁离子易水解 在干燥的hcl气流中 抑制了mgcl2水解 且带走mgcl2 6h2o受热产生的水汽 故能得到无水mgcl2 4 能和金属镁发生反应的气体有氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 所以可以用氢气作镁蒸气的冷却剂 5 工业上 电解熔融的氧化铝可以获得金属铝 化学方程式为2al2o3 熔 融 4al 3o2 答案 1 蒸馏法 电渗析法 离子交换法等 任写两种 2 富集溴元素 3 在干燥的hcl气流中 抑制了mgcl2水解 且带走mgcl2 6h2o受热产生的水汽 故能得到无水mgcl2 4 a 5 2al2o3 熔融 4al 3o2 归纳总结海水提取溴 1 反应原理 海水中的溴元素主要以br 的形式存在 提 取时用适当的氧化剂将其氧化成br2 再萃取出来 2 流程 3 发生反应的化学方程式 2nabr cl2 br2 2nacl br2 so2 2h2o 2hbr h2so4 2hbr cl2 2hcl br2 例11 2016 2017学年河南濮阳油田一中月考 海洋植物如海带 海藻中含有大量的碘元素 碘元素以碘离子的形式存在 实验室里从海藻中提取碘的流程如下图 1 提取碘的过程中有关的实验操作名称 2 提取碘的过程中 可选择的有机试剂是 a 酒精c 乙酸 b 四氯化碳d 氢氧化钠 3 为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液 实验室有烧杯 玻璃棒 集气瓶 酒精灯 导管 圆底烧瓶 普通漏斗 石棉网以及必要的夹持仪器 物品 尚缺少的玻璃仪器有 4 从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂 还须经过 将碘和有机试剂分开 填实验操作名称 解析 1 分离固体和液体用过滤 将碘水中的碘单质分离出来 该操作为萃取 2 萃取的基本原则两种溶剂互不相溶 且溶质在一种溶剂中的溶解度比在另一种大的多 可用四氯化碳或苯 3 海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液 需要用到分液 分液需要用到分液漏斗 4 四氯化碳沸点 76 8 碘单质沸点为184 从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂 还须经过蒸馏将碘和有机试剂分开 答案 1 过滤 萃取 2 b 3 分液漏斗 4 蒸馏 归纳总结海带提取碘 1 反应原理 海带中的碘元素主要以i 的形式存在 提 取时用适当的氧化剂将其氧化成i2 再萃取出来 2 流程 3 发生反应的化学方程式 cl2 2i i2 2cl 实验探究 氯气的制备 性质探究 考向分析 氯气作为卤族元素的主要代表物 在高中卤族元素的学习中起主导作用 也是高考在卤族元素的考查中的常考知识点 在考查氯气的实验室制法时 常常从以下几个方面考查 考查反应方程式的书写或电子转移 考查制取氯气时的除杂问题 常含hcl气体 浓盐酸挥发所致 考查装置类型 考查制取氯气时验满的具体方法 考查制取氯气时尾气的处理 常采用碱液 naoh溶液 来吸收 近几年的实验试题 都是以元素化合物性质为落点 在复习中应重视元素化合物知识跟化学实验的综合 估计近几年内这种命题趋向不会有太大的变化 典例 在实验室里可用图所示装置制取氯酸钾 次氯酸钠 和探究氯水的性质 图中 为氯气发生装置 的试管里盛有15ml30 koh溶液 并置于热水浴中 的试管里盛有15ml8 naoh溶液 并置于冰水浴中 的试管里加有紫色石蕊试液 为尾气吸收装置 请填写下列空白 1 制取氯气时 在烧瓶里加入一定量的二氧化锰 通过 填写仪器名称 向烧瓶中加入适量的浓盐酸 实验时为了除去氯气中的氯化氢气体 可在 与 之间安装盛有 填写字母编号 的净化装置 a 碱石灰 b 饱和食盐水c 浓硫酸 d 饱和碳酸氢钠溶液 2 比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件 二者的差异是 反应完毕经冷却后 的试管中有大量晶体析出 右图中符合该晶体溶解度曲线的是 填写字母编号 从 的试管中分离出该晶体的方法是 填写实验操作名称 3 本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是 4 实验中可观察到 的试管里溶液的颜色发生了如下变 化 请填写下表中的空白 解析 1 用分液漏斗滴加浓盐酸 易于控制反应物的量以及防止产生的有毒气体氯气逸散到空气中 除cl2中的hcl 应防止cl2消耗 排除a d项 又需