第4章第2节富集在海水中的元素-氯（完整版）2

第二节富集在海水中的元素——氯命题热点1.氯气的化学性质及其应用。2.HClO及次氯酸盐的性质及应用。3.结合实验及推断进行氯离子的检验.教材回扣夯实双基一、活泼的黄绿色气体——氯气1．物理性质通常情况下，氯气是黄绿色有刺激性气味的气体。密度比空气___，有毒，易液化，能溶于水，通常1体积水约溶解___体积氯气，其水溶液称为氯水。大2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2．化学性质思考感悟将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH试纸测定氯水的pH值吗？【提示】现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测定，因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。二、含氯化合物1．次氯酸弱棕色三、卤素离子的检验方法1．AgNO3溶液——沉淀法白色浅黄色黄色2．置换——萃取法Br－I－考点串讲深度剖析考点一新制氯水的成分和性质1．成分2．液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性粒子种类Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释Cl－AgNO3溶液白色沉淀Cl－＋Ag＋===AgCl↓H＋Na2CO3溶液有气泡产生2H＋＋CO===CO2↑＋H2O参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释HClO有色布条布条颜色褪去发生氧化还原反应Cl2FeCl2溶液溶液变棕黄色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释Cl2、H2OSO2黄绿色褪去SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SOHClO、H＋石蕊试液先变红后褪色酸性和漂白性参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释Cl2、H＋镁粉氯水的颜色褪去并有气泡产生Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl－Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑4.Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡移动的应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物C(Cl－)增大左移①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用盐酸c(H＋)和c(Cl－)增大左移次氯酸与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H＋)减小右移用NaOH吸收多余的Cl2光照c(HClO)减小右移氯水应避光保存或现用现配即时应用1．(2012·安阳高三综合检测)某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分,请根据下表回答问题。实验序号实验方法实验现象结论①将氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀②将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中③淀粉­KI试纸变蓝色氯水中含有Cl2④将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H＋(1)实验①得出的结论____________________________________________________________。(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：②______________________，④______________________。(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程是：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)通过实验②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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：氯水中存在：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，通过AgNO3溶液检验Cl－的存在。通过淀粉­KI试纸检验氯水中存在Cl2，发生的反应为：Cl2＋2KI===I2＋2KCl。通过氯水能与Na2CO3溶液反应说明氯水中存在HCl，发生的反应为：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。往含有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液红色褪去，有两种可能:一是氯水中含有强氧化性的HClO，它的漂白作用能使溶液红色褪去，二是氯水中含有H＋，能中和OH－，使溶液褪色。通过向褪色后的溶液中再加入NaOH溶液，看溶液是否重新变成红色来验证溶液褪色的原因。答案：(1)氯水中含有Cl－(2)②溶液褪色④有气泡冒出(3)取一片淀粉­KI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)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色b．氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色,证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液显红色，证明是H＋的中和作用引起的考点二氯气的实验室制法

1．制取2．验满(1)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。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。(3)实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。3．注意事项(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。特别提醒(1)制Cl2的装置，还适用于具有“固体(或液体)＋液体气体”特点的反应。(2)工业制取Cl2的方法是电解饱和食盐水，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，俗称氯碱工业。即时应用2．(2012·广州高三月考)某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题。(1)下列方法中，可制得氯气的正确组合是________。①MnO2和浓盐酸混合共热②KMnO4和浓盐酸混合③次氯酸钠和浓盐酸混合

④K2Cr2O7和浓盐酸混合⑤KClO3和浓盐酸混合A．①②⑤

B．②④⑤

C．①②④

D．全部可以(2)若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12L的原因是___________________________。(3)①装置B的作用是__________________________，现象是___________________________。②装置D和E出现的不同现象说明的问题是__________________________。③装置F的作用是______________________________。④写出装置G中发生反应的离子方程式：__________________________。(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入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溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为装置应加在______与________之间(填装置字母序号)，装置中应放________________________试剂。解析：实验目的是证明Cl2中混有水蒸气和HCl气体，同时证明干燥Cl2和潮湿Cl2有无漂白性。首先从(1)题中选择正确的组合利用A装置制备Cl2；然后根据实验目的，再分析其他每个装置的作用。只有B装置能够证明水蒸气的存在，则B装置中的药品为CuSO4粉末；D、E装置用来证明干燥Cl2无漂白性，潮湿氯气发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HClO具有强氧化性，因此潮湿Cl2具有漂白性。G装置是用来证明HCl气体的，因为Cl2与AgNO3溶液反应也能生成AgCl沉淀，因此F装置利用的是Cl2易溶于CCl4的性质除去Cl2，F、G装置之间应增加验证Cl2被除尽的装置。答案：(1)D(2)浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低，最终变为稀盐酸，反应不再产生氯气(3)①证明有水蒸气产生白色固体变蓝色②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性③吸收氯气④Ag＋＋Cl－===AgCl↓(4)F

G湿润的淀粉­KI试纸(或湿润的有色布条)命题视角把脉高考视角1教材高频考点有关氯气性质的考查是教材中的高频考点。例1

(2010·高考北京卷)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试验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验过程：Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞a。Ⅳ.……(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Ⅳ的操作和现象是____________________________________________________。(5)过程Ⅲ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。【解析】

(1)A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为

。(2)氯气遇湿润的淀粉KI试纸时，发生反应：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘。(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，离子方程式为：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。(5)过程Ⅲ主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，是因为从Cl到I，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。【答案】

(1)(2)湿润的淀粉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层溶液变为紫红色(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰(6)原子半径逐渐增大有关氯气的实验室制备是命题的热点. (2011·高考大纲全国卷)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。(1)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。视角2追踪命题热点例2装置B、C、D的作用分别是：B_____________________________________________________________；C____________________________________________________________；D____________________________________________________________。(2)在实验室欲制取适量NO气体。①下图中最适合完成该实验的简易装置是________(填序号)；②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：应加入的物质所起的作用ABCD③简单描述应观察到的实验现象________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】

(1)因氯气的密度比空气大,所以收集氯气时可用向上排空气法,装置B中导管是长进短出，装置C中导管是短进长出，则B、C装置能用于收集氯气的只能是装置B，装置C起安全作用，防止D中的液体倒吸入B中。装置D中盛有稀NaOH溶液，所以装置D的作用应为吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境。(2)实验室中可用铜屑与稀硝酸制取NO，因NO极易被氧化，所以收集NO不能用排空气法，应用排水法收集，可选用图Ⅰ作制取NO气体的简易装置.A为NO的发生装置,加入的物质为铜屑和稀硝酸；B为排水法收集NO气体的装置，加入的物质为水；C主要是接收B中排出的水。③现象：反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；因生成的NO易被空气中的氧气氧化，所以A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行生成的NO2被NO赶出，A管上部空间又逐渐变为无色；A中液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中。【答案】

(1)向上排气收集氯气安全作用，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(2)①Ⅰ②应加入的物质所起的作用A铜屑和稀硝酸产生NO气体B水排水收集NO气体C主要是接收B中排出的水D③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中【名师指津】一套完整的制取气体的实验装置包括四个部分：发生装置→净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置。在组合装置制取气体时，可按此顺序选择需要的仪器和相应的药品，对有毒气体必须有尾气处理装置。 有关氯气和氯水性质的叙述正确的是(

)A．使湿润淀粉­KI试纸变蓝色的气体一定为氯气B．饱和氯水久置时Cl－增多、水分子减少视角3易错易误剖析例3C．过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁D．可用pH试纸测定氯水的pH【常见错误】选A。【错因分析】

(1)常见错误分析错选A的原因有：①审题不严，忽视关键词“一定”；②思维定势，氯气可以使湿润的淀粉­KI试纸变蓝，这是检验氯气的常用方法，误认为反过来也成立。事实上使湿润的淀粉­KI试纸变蓝的不一定是氯气，凡能使KI中碘离子较快氧化为I2的气体均能使之变蓝，如溴蒸气、HNO3蒸气、臭氧(O3)等；另外，碘蒸气也能使该试纸中的淀粉变蓝。(2)其他错误分析错选择项错误原因错选C不能排除“过量铁”的干扰因素，误认为“氯气和金属反应的产物和二者的量有关”。因为Cl2有很强的氧化性，当Cl2与金属反应时，把金属氧化成最高价态的金属氯化物，与氯气和金属的相对量无关，如铁在氯气中燃烧一定生成氯化铁错选择项错误原因错选D忽视“氯水中含HClO具有强氧化性”。若用pH试纸测定氯水的pH，氯水中含有的HClO能将pH试纸氧化使其褪色【正确解答】氯水中存在平衡：Cl2＋H2O

Cl－＋H＋＋HClO，故新制饱和氯水主要溶质是Cl2分子，随着氯水的放置，HClO不断分解为盐酸和氧气(2HClO===2HCl＋O2↑)，大部分O2逸出，使Cl2＋H2O

Cl－＋H＋＋HClO平衡右移，Cl－增多，水分子减少，最终久置的氯水变为稀盐酸。【答案】

B实验探究专项突破萃取和分液在卤素性质实验中的应用探究点在做卤素性质实验时，为什么常采用有机溶剂萃取卤素单质？[提示]

卤素单质在有机溶剂中的溶解度远远大于在水中的溶解度。在卤素性质实验中由于水溶液中卤素含量较小，常利用萃取和分液的方法，将相关物质富集,以便有足够大的含量,从而进行物质