高考化学一轮总复习 第五单元 第2讲 富集在海水中的元素——氯课件.ppt

第2节富集在海水中的元素 氯 1 了解氯元素及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解卤族元素及其重要化合物的主要性质及应用 3 掌握氯气的实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原 理和收集方法 回归教材 一 氯气 1 物理性质 黄绿 刺激性 大 易 水 氯气是 色 有 气味 有毒的气体 密度比空气 液化成液氯 易溶于 闻有毒气体及未知气体的方法是用手在瓶口轻轻扇动 仅使极少量气体进入鼻孔 2 化学性质 氯气化学性质非常活泼 很容易得到电子 作强氧化剂 能与金属 非金属 水以及碱反应 1 与绝大多数金属反应 与变价金属反应时 均是金属被氧化成高价态 常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应 所以液氯通常储存在钢瓶中 与金属na cu fe反应的化学方程式分别是 2 与非金属h2反应 反应的化学方程式 氢气在氯气中安静地燃烧 发出苍白色火焰 光照h2和cl2的混合气时 发生爆炸 3 与水反应的化学方程式 次氯酸遇光分解的化学方程式 自来水用氯水杀菌消毒 所以用自来水配制ki kbr fecl2 na2so3 na2co3 nahco3 agno3 naoh等溶液会变质 4 与naoh反应 漂白液的有效成分为naclo 与ca oh 2反应的化学方程式 漂白粉 精 的有效成分为ca clo 2 5 与还原性物质fecl2反应的化学方程式 与ki反应的化学方程式 与so2反应的化学方程式 将so2和cl2混合后作用于有色溶液 漂白效果将大大减弱 与na2so3反应的化学方程式 cl2 2naoh nacl naclo h2o 2cl2 2ca oh 2 ca clo 2 cacl2 2h2o cl2 2fecl2 2fecl3 溶液由浅绿色变为棕黄色 cl2 2ki 2kcl i2 cl2 so2 2h2o 2hcl h2so4 cl2 na2so3 h2o na2so4 2hcl 3 实验室制法 1 反应原理 实验室常用mno2和浓盐酸混合共热制得cl2 有关反应的化学方程式 也可用更强的氧化剂如kmno4 kclo3 k2cr2o7等与浓盐酸来制备cl2 制取过程中不需加热 2 实验装置 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 水 饱和食盐水 浓硫酸 向上排空气法 净化cl2时用 或 洗气 除去混在cl2中的hcl气体 用 除去混在cl2中的水蒸气 由于cl2的密度比空气大 常用 收集 还可用 的方法收集 排饱和食盐水 用 试纸检验 放在瓶口 如试纸变蓝 则表示cl2已收集满 湿润的淀粉ki 浓naoh溶液 由于cl2有毒 多余的cl2不能直接排放 一般用 吸收 不能用水或澄清石灰水吸收 二 次氯酸与次氯酸盐 1 次氯酸 1 不稳定性 化学方程式为 2 弱酸性 比碳酸酸性 电离方程式为 弱 3 强氧化性 具有 性 漂白 2 次氯酸盐 1 水解反应 clo 在溶液中水解 溶液显碱性 水解的离子方程式 强 消毒杀菌效果也较强 强氧化性 3 漂白粉具有漂白性的原因 反应生成的hclo因强氧化性而表现漂白性 漂白粉久置于空气中会失效 涉及两个反应 ca clo 2光照漂白粉变质有caco3存在 外观上会结块 久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有co2气体生成 含co2和hcl杂质气体 所 以漂白粉应 避免与空气接触 密封保存 2 强氧化性 无论在酸性还是在碱性溶液中 clo 都具有 在酸性条件下 clo 的氧化性比cl2的氧化性 ca clo 2 co2 h2o caco3 2hclo co2 h2o caco3 2hclo 2hclo 2hcl o2 三 卤族元素 1 相似性 7 1 7 1 卤族元素的原子最外层均有 个电子 与其他物质反应时 易得到 个电子而达到8个电子的稳定结构 原子结构的相同点决定了单质性质的相似性 卤族元素最高价为 氟除外 负价为 均能形成气态氢化物 hx 最高价氧化物对应的水化物 hxo4 为酸 f除外 2 递变性 加深 增大 升高 不同 不同 1 卤素单质按f2 cl2 br2 i2的顺序 颜色依次 密度依次 熔 沸点依次 2 由于核电荷数 其核外电子层数 且依氟 氯 溴 碘 砹的顺序依次递增 原子半径依次 得电子能力依次 结构的递变性决定了性质的递变性 元素的 性依次减弱 单质的 性依次减弱 阴离子的 性依次增强 增大 减弱 非金属 氧化 还原 3 特殊性 正化合价 红棕 挥发 橙色 1 氟元素无 无含氧酸 橙红色 2 单质溴常温下为 色液体 极易 实验室保存时常用水封 盛溴的试剂瓶不能用胶塞 br2溶解在水中的颜色是 溶解在ccl4中的颜色是 3 碘单质为 色固体 加热易升华 用于分离 遇淀粉变蓝 用来检验 碘的氧化性较其他卤素单质弱 与金属铁反应生成fei2 i2溶解在水中的颜色是 i2溶解在 ccl4中的颜色是 紫黑 黄色 紫红色 4 卤族元素中 f2跟水剧烈反应 f2能跟稀有气体氙 氪等反应 生成氙和氪的化合物 i 四 卤素离子检验 白色 淡黄色 黄色 1 agno3溶液 沉淀法 br 2 置换 萃取法 3 氧化 淀粉法检验i 溶液 表示有i 蓝色 自主测评 1 检验氯化氢气体中是否混有cl2 可采用的方法是 a 用干燥的蓝色石蕊试纸b 用干燥有色布条c 用湿润的淀粉碘化钾试纸d 将气体通入硝酸银溶液答案 c 得出的结论不正确的是 2 在探究新制饱和氯水成分的实验中 下列根据实验现象 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 向fecl2溶液中滴加氯水 溶液颜色变成棕黄色 说明氯水具有强氧化性 但不能说明含有hclo 因为氯气也能氧化fecl2 d项错误 答案 d 3 已知在热的碱性溶液中 naclo发生如下反应 3naclo 2nacl naclo3 在相同条件下naclo2也能发生类似的反 应 其最终产物是 a nacl naclo b nacl naclo3 c naclo naclo3 d naclo3 naclo4 解析 在已知反应中氯元素的化合价 1 5和 1 1 既然naclo2也有类似的反应 即氯元素的化合价既有升高 也有降低 选项a中均降低 选项b c与题意相符 但选项c中naclo不是最终产物 选项d中化合价均升高 答案 b 4 下列有关氯及其化合物说法正确的是 a 2014年海南卷 p2o5可用于干燥cl2和nh3b 2014年天津卷 制氯气时 用饱和nahco3溶液和浓硫酸净化气体c 2014年四川卷 漂白粉 石英都属于纯净物d 2014年海南卷 84消毒液的有效成分是naclo解析 nh3是碱性气体而p2o5是酸性氧化物 a项错误 饱和nahco3溶液显碱性 能与氯气反应 b项错误 漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物 石英的主要化学成分是sio2 c项错误 答案 d 5 下表中 对陈述 的正确性及两者间因果关系的判 断 完全正确的是 解析 漂白粉起漂白作用的是hclo 醋酸的酸性大于hclo 所以加入醋酸后醋酸与ca clo 2反应生成hclo a正确 b d选项两者间有因果关系 错误 硫酸铜杀菌消毒不是因为其具有强氧化性 c错误 答案 a 正确的是 考点一考向1 氯气的实验室制法和性质实验制备原理与实验装置 例1 化学小组用如下图所示的装置制取氯气 下列说法不 a 该装置图中至少存在两处明显错误b 该实验中收集氯气的方法正确 c 为了防止氯气污染空气 可用饱和食盐水吸收尾气d 在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可 以证明是否有氯气逸出 解析 应用酒精灯加热 尾气应处理 a项正确 饱和食盐水不能吸收cl2 c项错误 在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出 若有则变蓝 反之则不变色 d项正确 答案 c 方法技巧 考向2 制备与性质实验 例2 二氯化二硫 s2cl2 在工业上用于橡胶的硫化 为在实验室合成s2cl2 某化学研究性学习小组查阅了有关资料 得到如下信息 将干燥的氯气在110 140 与硫反应 即可得s2cl2粗品 有关物质的部分性质如下表 遇水生成hcl so2 s 300 以上完全分解 s2cl2 cl2 2scl2 设计实验装置图如下 1 上图中气体发生和尾气处理装置不够完善 请你提出改进意见 利用改进后的正确装置进行实验 请回答下列问题 2 b中反应的离子方程式 e中反应的化学方程式 3 c d中的试剂分别是 4 仪器a b的名称分别是 f的作用是 5 如果在加热e时温度过高 对实验结果的影响是 在f中可能出现的现象是 6 s2cl2粗品中可能混有的杂质是 填写两种 为了提高s2cl2的纯度 关键的操作是控制好温度和 解析 1 a为带塞的分液漏斗 液体流入b中 导致a中上方压强小于b中上方压强 液体难以继续流入b中 若用导管将a的上口和b相连 则可解决上述问题 制备s2cl2温度在110 140 s2cl2成为气体 在g中又冷却为液体 但s2cl2易与水反应 故应在g h间加一个干燥装置 2 b中为实验室制cl2的反应 e中为s和cl2的反应 3 c为除去cl2中hcl的装置 d为干燥氯气的装置 4 f为长导管 其作用为导气 冷凝s2cl2 5 若温度过高 一部分s2cl2又分解 导致产率降低 f中若部分s2cl2与水反应生成s 则有固体产生 6 s2cl2在生成过程中 s与cl2均过量 温度过高s2cl2又与cl2反应生成scl2 所以为了提高s2cl2的纯度 除控制好温度外 还要控制cl2的产生速率 2 mno2 4h 2cl mn2 cl2 2h2o 答案 1 用导管将a的上口和b相连 或将a换成恒压滴 液漏斗 在g和h之间增加干燥装置 110 140 3 饱和食盐水 或水 浓硫酸 4 分液漏斗 蒸馏烧瓶 导气 冷凝 5 产率降低 有固体产生 或其他正确描述 控制浓盐酸的滴速不 6 scl2 cl2 s 任写其中两种即可 要过快 2s cl2 s2cl2 应 每个虚线框表示一个单元装置 其中错误的是 考点练透 1 已知kmno4与浓盐酸在常温下反应能产生cl2 若用下图所示的实验装置来制备纯净 干燥的氯气 并使它与金属反 a 和 b c 和 d 解析 naoh与氯气反应 不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质 错误 中的进气管短 出气管浸入液面下 错误 为密闭装置 错误 答案 d 2 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 浓盐酸就可被全部消耗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 只有浓盐酸才可mno2反应 随着反应进行 浓盐酸会变成稀盐酸 因此盐酸不会因mno2过量而完全消耗 a项错误 cl2与ch4发生了取代反应 b项错误 cl2与铜丝反应生成棕黄色的烟 c项错误 cl2被naoh溶液吸收可生成nacl naclo 当加入h2so4溶液使溶液显酸性时 可发生归中反应生成cl2 d项正确 答案 d 3 2013年广东卷节选 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 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 答案 1 c 2 hclo cl2 clo 3 用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液 振荡使其充分反 应 发现溶液出现分层现象 下层溶液变为橙色 例3 下列有关氯水的表述不正确的是 考点二考向1 氯气氯气和氯水的性质 a 向氯水中加入碳酸钙粉末能提高溶液中hclo的浓度b 用强光照射装满次氯酸的试管 倒置于水槽中 可收集到两种气体c 漂白粉和次氯酸溶液都是混合物d 向漂白粉中加入浓盐酸可能产生黄绿色气体答案 b 方法技巧 氯水成分的多样性与多重性 1 氯水中存在的粒子 1 分子 h2o cl2 hclo 2 离子 h cl clo oh 极其少量 2 新制氯水与久置氯水的比较 1 新制氯水 浅黄绿色 有强氧化性和漂白性 含有cl2 hclo h2o h cl clo 等微粒 2 久置氯水 无色 无强氧化性和漂白性 含有h2o h cl 等微粒 考向2 氯水中的平衡移动及应用 例4 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 mmol 在乙瓶中加入少量的nahso3晶体 mmol 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 解析 cl2 h2o hcl hclo nahco3能与hcl反应 nahco3 hcl nacl h2o co2 平衡正向移动 nahco3不能与hclo反应 因为酸性h2co3 hclo 结果c hclo 增大 nahso3具有还原性 与cl2发生氧化还原反应 平衡逆向移动 c hclo 减小 答案 b 方法技巧 cl2 h2o hcl hclo平衡移动的应用 考点练透 4 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 原因是它们均含有或能生成 b 次氯酸d 氯化氢 a 氯气c 次氯酸根离子答案 b 5 向fei2 febr2的混合溶液中通入适量氯气 溶液中某些离子的物质的量变化如图所示 则下列有关说法中不正确的 a 还原性 i fe2 br b 原混合溶液中febr2的物质的量为6molc 当通入2molcl2时 溶液中已发生的离子反应可表示为 2fe2 2i 2cl2 2fe3 i2 4cl d 原溶液中 n fe2 n i n br 2 1 3 溴离子与3mol氯气发生氧化还原反应 根据2br cl2 可知 解析 根据氧化还原反应的先后规律 氯气先与碘离子反应 然后再与亚铁离子反应 最后与溴离子反应 由图象可知 溴离子的物质的量是6mol 则febr2的物质的量为3mol b项错误 答案 b 6 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 加入少量水 水的电离平衡向电离的方向移动 b 再通入少量氯气 cl2 h2o hcl hclo平衡向正 反应方向移动 c cl2 减少c 通入少量so2 溶液漂白性增强d 加入少量固体naoh 一定有c na c cl c clo 解析 氯气溶于水达到平衡 cl2 h2o hcl hclo 加水后溶液中h 等离子浓度减小 促进了水的电离 平衡向右移动 a项正确 再通入少量氯气 氯水浓度增大 c cl2 增大 b项错误 通入少量so2 发生反应cl2 so2 2h2o h2so4 2hcl 溶液漂白性减弱甚至消失 c项错误 加入少量固体naoh 应有c na c h c cl c clo c oh 但是溶液的酸碱性不知道 故不一定有c na c cl c clo d项错误 答案 a 考点三 次氯酸与次氯酸盐 考点练透 7 为预防一种新型流感 同学们每天用 84 消毒液 naclo 溶液 消毒 下列说法正确的是 a naclo溶液的消毒原理是使蛋白质变性b 1molcl2与足量naoh溶液反应转移2mol电子c naclo溶液的漂白原理与na2o2 so2相同d 84 消毒液与 洁厕灵 盐酸 共同使用 可达到既清洁又消毒的双重效果 解析 1molcl2与足量naoh溶液反应转移1mol电子 b项错误 so2的漂白原理是发生化合反应生成了不稳定的无色物质 而naclo na2o2的漂白原理是发生了氧化反应 c项错误 d中会发生反应cl clo 2h cl2 h2o 生成了有毒气体 d项错误 答案 a 8 2015年福建莆田三校联考 在防止禽流感疫情时 防疫部门使用了大量含氯类消毒剂 其中的一氯胺 nh2cl 是一种长效缓释有机氯消毒剂 能水解生成具有强氧化性的物质 其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4 5倍 下列有关一氯胺的说法 正确的是 a 一氯胺中氯元素的化合价为 1b 一氯胺水解的产物为nh2oh 羟氨 和hclc 一氯胺起消毒作用的物质与漂白粉起消毒作用的物质相同d 一氯胺的摩尔质量为51 5 解析 一氯胺能水解生成具有强氧化性的物质 其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4 5倍 这说明该物质应该是次氯酸 则其中氯元素的化合价为 1价 a项错误 一氯胺水解的产物为nh3和hclo b项错误 一氯胺起消毒作用的物质与漂白粉起消毒作用的物质相同 均是次氯酸 c项正确 一氯胺的摩尔质量为51 5g mol 1 d项错误 答案 c 9 在淀粉 碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液 并加入少量的稀硫酸 溶液立即变蓝 在上述溶液中加入足量的亚硫 酸钠溶液 蓝色逐渐消失 下列判断不正确的是 b 漂白粉溶液可使淀粉 碘化钾试纸变蓝c 向氯水中加入亚硫酸钠溶液 氯水褪色d 次氯酸钠可以与亚硫酸钠共存答案 d 考点四考向1 卤族元素单质氧化性强弱的实验探究 例5 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 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 2 淀粉 ki试纸变蓝 3 cl2 2br br2 2cl 4 打开活塞b 将少量c中溶液滴入d中 关闭活塞b 取下d振荡 静置后ccl4层变为紫红色 5 确认c的黄色溶液中无cl2 排除cl2对br2置换i2实验 的干扰 6 原子半径逐渐增大 方法技巧 利用实验判断cl2 br2 i2氧化性强弱的实验方法 1 卤素单质间的置换 将cl2通入nabr溶液中发生反应 cl2 2nabr br2 2nacl 说明氧化性 cl2 br2 将溴水滴入ki 淀粉溶液中 溶液变成蓝色 发生反应 br2 2ki i2 2kbr 说明氧化性 br2 i2 2 与氢气化合的难易程度 越易化合 则氧化性越强 h2与cl2的混合气体光照爆炸 h2与br2的混合气体加热才能反应 h2与i2反应很困难 说明氧化性 cl2 br2 i2 3 氢化物的稳定性 利用hcl hbr hi的热稳定性来判断元素非金属性的强弱 hcl hbr hi的热稳定性越来越差 说明元素的非金属性cl br i 考向2 卤素离子的检验 例6 下列能够检验出ki中是否含有br 的实验是 a 加入足量的新制氯水 溶液变色则有br b 加入酸性kmno4溶液 观察溶液颜色是否褪去c 加入少量的碘水 再加入ccl4振荡 有机层有色 则有br d 加入足量fecl3溶液 用ccl4萃取后 取无色的水层并加入agno3溶液 有淡黄色沉淀生成 则含有br 解析 a项 在ki中加入足量新制氯水 也会置换出单质碘而使溶液变色 故不能确定是否含有溴离子 b项 溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 c项 加入少量的碘水 再加入ccl4振荡 有机层是萃取单质碘而显色 并没有溴单质产生 答案 d 考点练透 10 下列关于卤素的叙述中 正确的是 卤素的钾盐中 最容易被氧化的是氟化钾 溴中溶有少量氯气 可以加入溴化钠溶液再用汽油萃取的方法提纯 溴化银具有感光性 碘化银不具有感光性 某溶液与淀粉 碘化钾溶液反应出现蓝色 则证明该溶液是氯水或溴水 氯气跟水反应时 水既不是氧化剂也不是还原剂 a c b d 具有感光性 能氧化i 生成i2的还有其他溶液 碘水本身也 解析 在卤素的钾盐中 氟化钾最难被氧化 agi也 能与淀粉反应出现蓝色 答案 c 示 下列说法错误的是 11 2015年新课标卷 海水开发利用的部分过程如图所 a 向苦卤中通入cl2是为了提取溴b 粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯c 工业生产中常选用naoh作为沉淀剂d 富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴 再用so2将其还原吸收答案 c 12 2013年上海卷 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 2 br2可用热空气吹出 其原因是 3 写出步骤 所发生的化学方程式 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 4 为了除去工业br2中微量的cl2 可向工业br2中 填序号 a 通入hbrc 加入nabr溶液 b 加入na2co3溶液d 加入na2so3溶液 答案 1 酸性 cl2与碱发生歧化反应