第2讲富集在海水中的元素

望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 1 第第 2 2 讲讲 富集在海水中的元素富集在海水中的元素 卤素卤素 考纲解读考纲解读 1 了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解氯元素单质及其重要化合物对 环境质量的影响 3 卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用 考点解析考点解析 考点一 氯及其化合物的性质和应用 1 氯气的物理性质 颜色状态气味密度毒性溶解性 黄绿色气体刺激性比空气大有毒 1 体积水溶解 2 体积 Cl2 注意 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动 仅使极少量气 体飘进鼻孔 如图所示 2 氯气的化学性质 氧化性 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 2Fe 3Cl22FeCl3 点燃 与铜反应 Cu Cl2CuCl2 点燃 2 与非金属反应 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 2 与 H2反应 H2 Cl22HCl 点燃或光照 现象 Error 3 与还原性无机化合物反应 与碘化钾溶液反应的离子方程式 与 SO2水溶液反应的离子方程式 与 FeCl2溶液反应的离子方程式 3 从化合价的角度认识 Cl2的化学性质 歧化反应 氯气与水或碱反应 氯的化合价既有升高又有降低 因而氯气既表现氧化性又表现还原性 1 与水反应 氯气与水反应的化学方程式 Cl2 H2OHCl HClO 2 与碱反应 完成下列化学方程式 与烧碱反应 制取漂白粉 漂白粉的主要成分是 Ca ClO 2 CaCl2 有效成分是 Ca ClO 2 4 次氯酸和次氯酸盐的性质 1 次氯酸 HClO 不稳定性 化学方程式为 2HClO2HCl O2 光 或 弱酸性 比碳酸酸性弱 强氧化性 具有漂白性 能杀菌消毒 2 Ca ClO 2的主要化学性质 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 3 Ca ClO 2的稳定性比 HClO 强 水解显碱性 其水解离子方程式 ClO H2OHClO OH 与酸反应生成 HClO 作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为 Ca ClO 2 CO2 H2O 2HClO CaCO3 典例分析典例分析 把足量氯气通入下列各物质的溶液中 阴离子和阳离子都能被氧化的是 A NaOHB Na2SO3C FeBr2D FeSO4 应用应用 1 氯水中存在多种分子和离子 它们在不同的反应中表现出不同的性质 下列结论正确的是 A 加入有色布条 片刻后有色布条褪色 说明有 Cl2存在 B 溶液呈浅黄绿色 且有刺激性气味 说明有 Cl2存在 C 先加入盐酸酸化 再加入 AgNO3溶液 生成白色沉淀 说明有 Cl 存在 D 加入 NaOH 溶液 氯水的浅黄绿色消失 说明有 HClO 存在 氯水的多重性质 氯水的各种成分决定了它具有多重性质 1 Cl2的氧化性 与还原性物质反应 如 2FeCl2 Cl2 2FeCl3 除去 FeCl3溶液中的 FeCl2 SO2 Cl2 2H2O 2HCl H2SO4 SO2和 Cl2 1 1 混合物通 入水中不再具有漂白性 Na2SO3 Cl2 H2O 2HCl Na2SO4 除去水中的余氯 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 4 2 HCl 酸性和 Cl 的性质 向 NaHCO3溶液中加入氯水 有气泡产生就是利用了盐酸的 酸性 加入 AgNO3溶液可以检验出氯水中的 Cl 现象是有白色沉 淀生成 3 HClO 的氧化性 在解释漂白性 杀菌消毒时 使用的是 HClO 的氧化性 向氯水中滴加紫色石蕊试液 先变红 H 作用的结果 后褪 色 HClO 作用的结果 典例分析典例分析 氯气溶于水达到平衡后 若其他条件不变 只改变某一条件 下列叙述正确 的是 A 再通入少量氯气 减小 c H c ClO B 通入少量 SO2 溶液漂白性增强 C 加入少量固体 NaOH 一定有 c Na c Cl c ClO D 加入少量的碳酸钠粉末 pH 增大 HClO 浓度增大 应用应用 2 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 20 mL 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 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 5 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 1 氯水成分寻找方法 氯水中存在三个平衡关系 1 Cl2 H2OHCl HClO 2 HClOH ClO 3 H2OH OH 根据可逆反应的特点 即可得出氯水中存在的各种微粒 2 Cl2 H2OHCl HClO 平衡移动的应用 向氯水 浓度变化 平衡移动 应用 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 6 中加入 的物质 的方向 可溶性 氯化物 c Cl 增大左移 用饱和食盐水除 Cl2中的 HCl 用排饱和食盐水法收集 Cl2 盐酸 c H 和 c Cl 增大 左移次氯酸盐与浓盐酸反应制 Cl2 NaOHc H 减小右移用 NaOH 溶液吸收多余 Cl2 Ca OH 2c H 减小右移制漂白粉 CaCO3c H 减小右移制高浓度的 HClO 溶液 光照c HClO 减小右移氯水避光保存或现用现配 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 7 考点二 氯气的实验室制法 氯气是一种性质活泼的气体 以氯气的实验室制备 性质实验为素材的实验题目在高考实 验类试题中占有很重要的位置 复习中应高度重视 典例分析典例分析 如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装 置 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 8 1 要将 C 装置接入 B 和 D 之间 正确的接法是 a d 2 实验开始先点燃 A 处的酒精灯 打开活塞 K 让 Cl2充满整个装置 再点燃 D 处的酒 精灯 Cl2通过 C 装置后进入 D D 装置内盛有炭粉 发生氧化还原反应 生成 CO2和 HCl g 发生反应的化学方程式为 为了使 C 装置发挥更好的作用 可向烧杯中加入浓硫酸 加入浓硫酸的作用是 3 D 处反应完毕后 关闭弹簧夹 K 移去两个酒精灯 由于余热的作用 A 处仍有少量 Cl2产生 此时 B 中的现象是 B 的作用是 4 在 A B C D E 装置中有一处需要改进 说明需要改进的理由并在方框中画出改 进后的装置图 应用应用 实验室用下列两种方法制氯气 用含 HCl 146 g 的浓盐酸与足量的 MnO2反应 用 87 g MnO2与足量浓盐酸反应 所得的氯气 A 比 多B 比 多C 一样多D 无法比较 实验室用 MnO2和浓盐酸制取 Cl2时应注意以下四点 1 为了减少制得的 Cl2中 HCl 的含量 加热温度不宜过高 以减少 HCl 的挥发 2 必须用浓盐酸加热才可反应 稀盐酸不反应 3 实验结束后 先使反应停止并排出残留的 Cl2后 再拆卸 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 9 装置 避免污染空气 4 尾气吸收时 用 NaOH 溶液吸收 不能用澄清石灰水 吸收 Cl2 因为溶液中含 Ca OH 2量少 吸收不完全 规范书写装置中试剂的作用 装置中试剂的用途回答时一般包括直接作用和根本目的 两部分内容 根据各部分装置的用途不同 可采用下列 模板回答 发生装置 生成 产生 制取 除杂装置除去 吸收 防止 干扰 影响 除去 中的杂质 以免影响测量结果 性质实验装置 与 反应 验证 说明 比较 检验 收集装置 尾气吸收装置 吸收 防止 的污染 影响 考点三 卤素的性质及 X 的检验 1 溴 碘单质物理性质比较 性质Br2I2 颜色深红棕色紫黑色 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 10 状态液体固体 水中溶解度不大溶解度不大 溶 解 性 有机 溶剂 中 易溶易溶 特性易挥发 有毒 易升华 使淀粉变蓝 2 氯 溴 碘单质化学性质比较 1 与碱溶液反应 如与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 2NaOH X2 NaX NaXO H2O X Cl Br I 2 氧化性 都能与金属反应生成金属卤化物 如与钠反应的化学方程式为 2Na X2 2NaX X Cl Br I 氯 溴 碘单质的氧化性强弱是 Cl2 Br2 I2 阴离子的还原性 Cl Br Br2 I2 Bc 处先变红 后褪色氯气与水生成了酸性物质 Cd 处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质 De 处变红色还原性 Fe2 Cl 4 下列有关说法正确的是 A 在饱和氯水中 Cl NO Na SO可以大量共存 3 2 3 B 常温下干燥的 Cl2能用钢瓶贮运 所以 Cl2不与铁反应 C 向无色溶液中滴加氯水和 CCl4 振荡 静置 下层溶液显紫色说明原溶液中有 I D SO2通入碘水中 反应的离子方程式为 SO2 I2 H2O SO 2I 2H 2 3 5 某同学用下列装置制备并检验 Cl2的性质 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 16 下列说法正确的是 A 图中 如果 MnO2过量 浓盐酸就可全部被消耗 B 图中 量筒中发生了加成反应 C 图中 发生的反应不是燃烧反应 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 6 五颜六色的颜色变化增添了化学的魅力 下列有关反应的颜色叙述正确的是 新制氯水久置后 浅黄绿色消失 淀粉溶液遇单质碘 蓝色 溴化银见光分解 银 白色 Na2CO3溶液中滴加酚酞 红色 鸡蛋白溶液遇浓硝酸 黄色 碘化银的悬 浊液中加入硫化钠晶体 振荡后变黑 A B C D 7 从海带中提取碘单质 成熟的工艺流程如下 下列关于海水制碘的说法 不正确的是 干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的 CCl4溶液I2 灼烧 沸水 浸泡 过滤 H H2O2 CCl4 蒸馏 A 实验室在蒸发皿中灼烧干海带 并且用玻璃棒搅拌 B 含 I 的滤液中加入稀硫酸和双氧水后 碘元素发生氧化反应 C 在碘水中加入几滴淀粉溶液 溶液变蓝色 D 碘水中加入 CCl4得到 I2的 CCl4溶液 该操作为 萃取 8 碘在地壳中主要以 NaIO3的形式存在 在海水中主要以 I 的形式存在 几种粒子之间的转 化关系如图所示 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 17 下列说法中不正确的是 A 用淀粉 KI 试纸和食醋检验加碘盐时淀粉 KI 试纸会变蓝 B 足量 Cl2能使湿润的 已变蓝的淀粉 KI 试纸褪色的原因可能是 5Cl2 I2 6H2O 2HIO3 10HCl C 由图可知氧化性的强弱顺序为 Cl2 I2 IO 3 D 途径 中若生成 1 mol I2 则反应中转移的电子数为 10NA 9 2013 福建理综 24 二氧化氯 ClO2 是一种高效 广谱 安全的杀菌 消毒剂 1 氯化钠电解法是一种可靠的工业生产 ClO2方法 用于电解的食盐水需先除去其中的 Ca2 Mg2 SO等杂质 某次除杂操作时 往 2 4 粗盐水中先加入过量的 填化学式 至沉淀不再产生后 再加入过量的 Na2CO3和 NaOH 充分反应后将沉淀一并滤去 经检测发现滤液中仍含有一定量的 SO 其原因是 已知 Ksp BaSO4 2 4 1 1 10 10 Ksp BaCO3 5 1 10 9 该法工艺原理示意图如下 其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠 NaClO3 与盐酸反应生成 ClO2 工艺中可以利用的单质有 填化学式 发生器中生成 ClO2的化学方程式为 2 纤维素还原法制 ClO2是一种新方法 其原理是 纤维素水解得到的最终产物 D 与 NaClO3反应生成 ClO2 完成反应的化学方程式 D 24NaClO3 12H2SO4 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 18 ClO2 CO2 18H2O 3 ClO2和 Cl2均能将电镀废水中的CN 氧化为无毒的物质 自身被还原为Cl 处理含CN 相同量的电镀废水 所需 Cl2的物质的量是 ClO2的 倍 10 运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义 1 下列关于氯水的叙述正确的是 填写序号 a 氯水中存在两种电离平衡 b 向氯水中通入 SO2 其漂白性增强 c 向氯水中通入氯气 c H c ClO 减小 d 加水稀释氯水 溶液中的所有离子浓度均减小 e 加水稀释氯水 水的电离平衡向正反应方向移动 f 向氯水中加少量固体 NaOH 可能有 c Na c Cl c ClO 2 氯气在工业上有着极其广泛的用途 工业上通过氯碱工业生产氯气 其反应的离子方 程式为 室温下 用惰性电极电解 100 mL 饱和食盐 水 当阴极产生标准状况下 11 2 mL 气体 忽略溶液体积的变化时 所得溶液的 pH 3 常温下 已知 25 时有关弱酸的电离常数 弱酸化学式HClOH2CO3 电离常数K 4 7 10 8K1 4 3 10 7 K2 5 6 10 11 写出 84 消毒液 主要成分为 NaClO 露置在空气中发生反应的有关化学方程式 若将 84 消毒液与洁厕剂 含有浓盐酸 混合使用可能会导致中毒 请用离子方程式解释有 关原因 望子成龙学校 2015 化学 高三 杨 善学乃长 积小流以成长江 勤奋 博学 笃志 感恩 19 4 服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射 将碘药片剥去糖衣皮研碎后置于试管中制得无色 水溶液 并加入几滴淀粉试液 然后向试管中逐滴加入氯水 观察到溶液由无色变为蓝色 若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色 完成并配平溶液由蓝色变为无色的化学反应