高考化学一轮复习 专题三 非金属元素及其化合物 第11讲 富集在海水中的元素——氯、溴和碘讲解课件.ppt

化学课标版 第11讲富集在海水中的元素 氯 溴和碘 考点一氯单质及其化合物的性质及应用1 氯气的物理性质 2 氯气的化学性质 1 与金属反应 2 与非金属反应与h2反应 h2 cl22hcl 3 与水反应溶于水的氯气部分与水反应的离子方程式为 cl2 h2oh cl hclo 4 与碱反应 5 与还原性无机化合物反应 3 次氯酸的性质 1 不稳定性化学方程式为2hclo2hcl o2 氯水须现用现配 保存在棕色瓶中 置于冷暗处 2 强氧化性a 能将有色物质氧化为无色物质 作漂白剂 b 杀菌 消毒 3 弱酸性naclo溶液中通入co2 化学方程式为naclo h2o co2nah co3 hclo 4 次氯酸盐 1 漂白液 2 漂白粉 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 过量氯气与fe反应生成fecl3 少量cl2与fe反应生成fecl2 2 cl2能漂白湿润的有色布条 cl2具有漂白性 3 cl2与fe不反应 故可用钢瓶贮运液氯 4 cl2与h2o反应的离子方程式为cl2 h2o2h cl clo 5 cl2具有漂白性 so2也具有漂白性 二者相遇后漂白效果明显增强 6 cl2可使湿润的石蕊试纸先变红后褪色 原因是cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红 生成的hclo使变色后的石蕊褪色 7 次氯酸的酸性比碳酸强 8 漂白粉的主要成分为ca clo 2 9 漂白粉是由澄清石灰水与cl2反应制得的 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 多维思考 1 久置的氯水和新制氯水性质上有哪些差异 2 向新制氯水中加入碳酸钙粉末 能增加氯水中hclo的浓度吗 为什么 答案 1 长时间放置的氯水最终会变成稀盐酸 溶液酸性增强 但氧化性降低 最终溶液由黄绿色变成无色 2 能 氯水中存在平衡 cl2 h2ohcl hclo 加入的caco3粉末会与hcl反应 从而使平衡右移 提高了hclo的浓度 题组一氯单质及其化合物的性质 1 2016山东潍坊模拟 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质 它具有较强的氧化性 下列叙述中不正确的是 a 红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧 产生棕黄色的烟b 通常状况下 干燥的氯气能和fe反应c 纯净的h2在cl2中安静地燃烧 发出苍白色火焰 集气瓶瓶口呈现雾状 光照h2和cl2的混合气体时 因迅速化合而爆炸d 氯气能与水反应生成hclo和hcl 久置氯水最终变为稀盐酸 答案bcl2与铁的反应需要加热 所以在通常状况下 干燥的cl2与fe不能反应 2 2016黑龙江大庆模拟 某溶液中含有s si n br c na 向该溶液中通入过量的cl2 下列判断正确的是 反应前后 溶液中离子浓度基本保持不变的有n na 有胶状物质生成 有气体产生 溶液颜色发生变化 共发生了2个氧化还原反应a b c d 答案a本题涉及的氧化还原反应有3个 cl2 h2ohcl hclo cl2 2br br2 2cl cl2 s h2os 2cl 2h 还涉及 si 2h h2sio3 c 2h h2o co2 反应过程中有胶状物质生成 因为有溴生成 溶液显橙色 有二氧化碳气体生成 产生气泡 n na 不发生反应 3 洪灾过后 饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病暴发的有效方法之一 在抗震救灾中要用大量漂白粉杀菌消毒 回答下列有关问题 1 下列说法正确的是 a 漂白粉在空气中容易失效的原因是ca clo 2不稳定 易分解b 漂白粉的有效成分是cacl2和ca clo 2c ca clo 2中含有氯离子d 漂白粉与 84 消毒液的消毒原理相似 2 工业上将氯气通入石灰乳 ca oh 2 中制取漂白粉的化学方程式为 将cl2制成漂白粉的主要目的是 3 漂白粉溶于水后 与空气中的co2作用 即产生有漂白 杀菌作用的次氯酸 反应的化学方程式为 答案 1 d 2 2cl2 2ca oh 2cacl2 ca clo 2 2h2o使它转化为较稳定物质 便于贮存和运输 3 ca clo 2 h2o co2caco3 2hclo 题组二氯水性质的多样性及其应用4 在氯水中存在多种分子和离子 它们在不同的反应中表现各自的性质 下列实验现象和结论正确的是 a 加入有色布条 一会儿有色布条褪色 说明溶液中有cl2存在b 溶液呈黄绿色 且有刺激性气味 说明有cl2分子存在c 先加入盐酸酸化 再加入agno3溶液产生白色沉淀 说明有cl 存在d 加入naoh溶液 氯水黄绿色消失 说明有hclo分子存在 答案b向氯水中加入有色布条 一会儿有色布条褪色 说明溶液中有hclo存在 故a错误 氯气是黄绿色有刺激性气味的气体 氯水呈黄绿色 且有刺激性气味 说明有cl2分子存在 故b正确 盐酸中含有氯离子 向氯水中加入盐酸后再加入硝酸银溶液一定会生成氯化银白色沉淀 但不能说明氯水中含有氯离子 故c错误 cl2 h2ohcl hclo是可逆反应 向氯水中加入氢氧化钠溶液 盐酸和次氯酸均可与naoh反应 不能证明含有hclo 故d错误 5 在新制饱和氯水中 若只改变某一条件 下列叙述正确的是 a 再通入少量氯气 减小b 通入少量so2 溶液漂白性增强c 加入少量的碳酸钠粉末 ph增大 溶液漂白性增强d 光照过程中 有气泡冒出 溶液的导电性减弱 答案c饱和氯水不能再溶解氯气 各成分的浓度不变 a项错 so2 cl2 2h2o2hcl h2so4 cl2 h2oh cl hclo的平衡左移 hclo的浓度减小 漂白性减弱 b项错 加入少量的碳酸钠粉末 消耗h 使上述平衡正向移动 hclo的浓度增大 c项正确 光照过程中 hclo分解 生成o2和hcl 溶液中的离子浓度增大 导电性增强 d项错误 6 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 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 在步骤 的滤液中除了溶解的极少量氯气外 还含有的其他溶质为 写化学式 答案 1 由于饱和氯水中存在cl2 h2oh cl hclo 加入caco3后 2hcl caco3cacl2 co2 h2o 使平衡右移 hclo的浓度增大 2 ca2 hc oh caco3 h2ohc h co2 h2o 3 cacl2 ca hco3 2 hclo 解析步骤 的滤液中含有hclo cacl2 ca hco3 2等成分 ca hco3 2与ca oh 2反应生成caco3沉淀 与hcl反应产生co2气体 ca hco3 2受热分解生成caco3沉淀和co2气体 反思归纳1 氯水的成分及性质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 考点二氯气的实验室制法及实验探究1 氯气的实验室制法 1 原理 化学方程式 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 2 收集方法 向上排空气法 排饱和食盐水法 3 尾气吸收 离子方程式 cl2 2oh cl clo h2o 4 验满方法a 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 b 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 cl2的性质实验常见实验形式如下图所示 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度 2 足量的mno2与40ml10mol l 1浓盐酸在加热条件下反应转移0 2mol电子 3 用naoh溶液吸收多余的cl2时 导气管不能伸到液面以下 原因是防止倒吸 4 实验室制cl2的离子方程式 mno2 4hclmn2 2cl cl2 2h2o 5 制取氯气时要缓缓加热 温度过高会导致hcl大量挥发 6 一套完整的制气装置包括 发生装置 净化装置 收集或性质验证装置 尾气处理装置 答案 1 2 3 4 5 6 2 下图是用kmno4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置 装置b c d的作用分别是 b c d 答案向上排空气法收集氯气安全瓶 防止d中的液体倒吸入b中吸收尾气 防止氯气扩散到空气中污染环境 题组一制备氯气的原理 装置 1 某化学小组用如图所示装置制取氯气 下列说法正确的是 a 该装置图中至少存在三处明显错误b 该实验中收集氯气的方法不正确c 如果需要得到干燥 纯净的cl2 只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可d 含有2molhcl的某浓盐酸与足量mno2混合 在一定条件下反应 转移1mol电子 答案ab项 cl2的密度比空气大 该收集方法正确 c项 要得到干燥 纯净的cl2 首先应将气体通过饱和食盐水除去hcl 再通过浓硫酸除去水蒸气 d项 浓盐酸变稀后便不再反应 使产生的cl2的物质的量小于0 5mol 转移的电子小于1mol 2 实验室用下列两种方法制氯气 用含hcl146g的浓盐酸与足量的mno2反应 用87gmno2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 答案b146ghcl的物质的量为4mol 87gmno2的物质的量为1mol 由方程式 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o知 1molmno2可以与4molhcl反应 但是 应注意稀盐酸与mno2不反应 也就是说1molmno2与足量浓盐酸反应生成的cl2多 误区警示实验室制取cl2时应注意以下四点 1 必须用浓盐酸 mno2与稀盐酸不反应 2 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 3 实验结束后 先使反应停止并排出装置中残留的cl2 再拆卸装置 避免污染空气 4 尾气不能用澄清石灰水吸收 因为溶液中ca oh 2浓度小 吸收不完全 题组二氯气的制备与性质实验的综合 3 已知kmno4与浓盐酸在常温下反应能产生cl2 若用如图所示的实验装置制备纯净 干燥的cl2 并观察它与金属的反应 每个虚线框表示一个单元装置 其中有错误的是 a 只有 和 处b 只有 处c 只有 和 处d 只有 处 答案dkmno4和浓盐酸在常温下就可以反应生成cl2 不需要酒精灯加热 正确 反应产生的cl2中可能混有hcl 需要净化 但不能使用naoh溶液 因为cl2也能和naoh溶液反应 应该使用饱和食盐水 错误 净化后的cl2可以用浓硫酸干燥 但气体应长进短出 错误 干燥的cl2和金属反应的容器密闭 错误 4 某研究性学习小组的同学利用mno2 浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性 所用装置 数量可满足需要 不含制气装置 如下 下列说法正确的是 a 按气体流动的先后顺序 装置连接顺序依次为dacbeb 按气体流动的先后顺序 装置连接顺序依次为dabaec 装置e的主要用途是制备naclod 若实验中使用到装置c且布条褪色 则说明湿润的氯气有漂白性 答案b检验氯气有无漂白性 需要进入到装置b中的氯气中不含hcl及水蒸气 故应先用饱和食盐水除去hcl 再用浓硫酸除去水 为防止装置e中的水蒸气进入装置b中 在装置b e之间还应加装一个装置a 尾气用naoh溶液吸收 a c错误 b正确 由装置b中现象可判断cl2无漂白性 湿润有色布条褪色是因氯气与水反应生成的hclo有强氧化性 d错误 5 2016湖北黄冈模拟 clo2与cl2的氧化性相近 在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛 某兴趣小组通过图1装置 夹持装置略 对其制备 吸收 释放和应用进行了研究 1 仪器d的名称是 安装f中导管时 应选用图2中的 2 打开b的活塞 a中发生反应 2naclo3 4hcl2clo2 cl2 2nacl 2h2o 为使clo2在d中被稳定剂充分吸收 滴加稀盐酸的速度宜 填 快 或 慢 3 关闭b的活塞 clo2在d中被稳定剂完全吸收生成naclo2 此时f中溶液的颜色不变 则装置c的作用是 4 已知在酸性条件下naclo2可发生反应生成nacl并释放出clo2 该反应的离子方程式为 在clo2释放实验中 打开e的活塞 d中发生反应 则装置f的作用是 答案 1 锥形瓶b 2 慢 3 吸收cl2 4 4h 5clcl 4clo2 2h2o验证是否有clo2生成 解析 1 装置f为洗气装置 应长进短出 选b 2 滴加稀盐酸较慢时 产生的clo2较慢 有足够的时间被稳定剂充分吸收 3 naclo3和稀盐酸反应产生的气体有clo2和cl2 clo2在d中被吸收 而f中淀粉ki溶液的颜色不变 则c的作用必为吸收cl2 4 由题干信息可知clo2和cl2氧化性相近 则clo2可氧化i 使淀粉ki溶液变蓝 故装置f的作用是验证是否有clo2生成 6 2016江西南昌模拟 为了证明在实验室制备cl2的过程中会有水蒸气和hcl挥发出来 甲同学设计了如图所示的实验装置 按要求回答问题 1 请根据甲同学的意图连接相应的装置 接口顺序 b接 接 接a 2 u形管中所盛试剂的化学式为 3 装置 中ccl4的作用是 4 乙同学认为甲同学实验有缺陷 不能证明最终通入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 乙同学提出在某个装置之后再加装置 你认为装置 应加在之后 填装置序号 瓶中可以放入 5 丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置 只需将原烧杯中agno3溶液换成其他溶液 你认为可将溶液换成 如果观察到的现象 则证明制cl2时有hcl挥发出来 答案 1 efdc e和f顺序可以交换 2 cuso4 3 吸收cl2 4 湿润的ki 淀粉试纸 或湿润的有色布条等其他合理答案 5 紫色石蕊试液紫色石蕊试液变红而不褪色 解析为验证其猜测 应先检验水蒸气的存在 再检验hcl的存在 水蒸气的检验一般使用无水cuso4 变蓝 hcl的检验一般使用agno3溶液 生成白色沉淀 但是cl2的存在会干扰hcl的检验 故在检验hcl之前应先除去其中的cl2 用ccl4吸收 在检验hcl之前为确认cl2已经除尽 可在 之后增加装置 其中可以放入湿润的ki 淀粉试纸或湿润的有色布条等 由于hcl的水溶液呈酸性 能够使酸碱指示剂变为红色 而氯气的水溶液能够使紫色石蕊试液先变红后褪色 所以丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置 只需将原烧杯中agno3溶液换成其他溶液 可将溶液换成紫色石蕊试液 如果观察到紫色石蕊试液变红而不褪色的现象 则证明制cl2时有hcl挥发出来 考点三卤素的性质 海水资源的综合利用1 卤素单质的性质及卤素离子的检验 1 物理性质 2 结构与化学性质卤素位于元素周期表中第 a族 卤素原子最外层都有 7个电子 都是典型的非金属元素 单质具有相似的化学性质 a 都能与h2反应 b 都能与大多数金属反应 如2fe 3br22febr3 fe i2fei2 c 能与h2o反应 d 能与碱溶液反应 x2 2naohnax naxo h2o f2 i2例外 3 卤素单质间的置换反应将氯水滴入溴化钠溶液 cl2 2nabr2nacl br2 将溴水滴入碘化钾溶液 br2 2ki2kbr i2 4 特殊性 5 卤素离子的检验方法a agno3溶液 沉淀法未知液生成 b 置换 萃取法未知液有机层呈c 氧化 淀粉法检验i 未知液蓝色溶液 表明有i 2 海水资源的综合利用 1 海水提取溴a 流程 b 发生反应的化学方程式2nabr cl2br2 2nacl br2 so2 2h2o2hbr h2so4 2hbr cl22hcl br2 2 从海洋植物中提取碘的主要工艺 a 用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬 b 向水中通入适量的氯气 使碘离子转化为碘单质 2i cl22cl i2 c 过滤 用有机溶剂萃取碘单质 3 氯的提取 氯碱工业化学方程式为2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 类比fe与cl2的反应判断fe与i2反应时生成fei3 2 f2通入氯化钠溶液中反应置换出cl2 3 可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的kio3 4 能使湿润的ki 淀粉试纸变蓝的气体一定是cl2 5 向无色溶液中滴加氯水和ccl4 振荡 静置 下层溶液显紫色 证明原溶液中含有i 6 碘易升华 可用加热升华法除去nh4cl中混有的i2 7 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 8 hcl hbr hi的热稳定性越来越差 9 海水提溴的过程中不发生氧化还原反应 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 多维思考 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 题组一卤族元素的性质 1 下列有关卤素的说法错误的是 a 从hf hcl hbr hi酸性递增的事实 可推出f cl br i的非金属性递增的规律b hf hcl hbr hi的热稳定性依次减弱 还原性依次增强c 淀粉 ki溶液在空气中变蓝 4i o2 2h2o2i2 4oh d 碘在ki溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 答案a元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性强弱无关 a错误 i2在ki溶液中存在i2 i 可使其溶解度增大 d正确 2 下列关于卤素的叙述中正确的是 卤素的钾盐中 最易被氧化的是氟化钾 溴中溶有少量氯气 可以用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 氟气跟氯化钠水溶液反应 一定有hf和o2生成 氯气跟水反应时 水既不是氧化剂也不是还原剂a b c d 答案c 最难被氧化的是氟化钾 agi具有感光性 碘水也可以 3 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 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 6h2o2hio3 10hclc 由图可知氧化性的强弱顺序为cl2 i2 id 途径 中若生成1moli2 则反应中转移的电子数为10na 答案c加碘盐中含有i 在酸性条件下可被i 还原生成i2 a选项正确 根据图示转化关系可知b选项正确 根据途径 可知氧化性cl2 i2 根据途径 可知氧化性i i2 根据途径 可知氧化性cl2 i c选项错误 根据关系式2i i2 10e 可知d选项正确 题组二卤素单质及离子的鉴别4 下列叙述中正确的是 a 能使湿润的淀粉 ki试纸变成蓝色的物质一定是cl2b 用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别nacl nabr ki三种失去标签的溶液c 某溶液加入ccl4 ccl4层显紫色 证明原溶液中存在i d 某浅黄色的溴水 加入ccl4振荡静置后 上层显橙红色 答案b很多氧化剂 如hno3 o3等 能将i 氧化为i2 a项错 碘单质的ccl4溶液显紫色 c项错 ccl4的密度比水大 下层显橙红色 d项错 5 2016福建福州质检 鉴别nacl nabr nai溶液可以选用的试剂是 碘水 淀粉溶液 氯水 ccl4 溴水 苯 硝酸 agno3溶液 氯水 苯 氯水 己烯a b c d 答案c氯水中的cl2分别与nabr nai反应 2nabr cl22nacl br2 2nai cl22nacl i2 br2 i2均可被ccl4萃取 通过观察ccl4层颜色可鉴别 正确 cl br i 分别与ag 反应 产生白色沉淀agcl 浅黄色沉淀agbr 黄色沉淀agi 且均不溶于稀hno3 可鉴别 正确 同 类似 可鉴别 正确 题组三海水资源的综合利用 6 nacl是一种化工原料 可以制备一系列物质 如图所示 下列说法正确的是 a 25 nahco3在水中的溶解度比na2co3的大b 石灰乳与cl2的反应中