高三高考化学一轮复习课件 4.2 富集在海水中的元素-氯

2025届高考化学一轮复习一站式复习第四单元

非金属及其化合物第二节

富集在海水中的元素—氯高考考情分析结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氯及其化合物的主要性质，了解这些物质在生产生活中的应用。能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。能从物质类别和元素价态变化的是视角说明物质的转化途径。氯与化工生产、日常生活、科学技术等方面有着密切的联系，如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等是近几年高考命题的热点。高考常结合综合实验或工艺流程考查Cl2、NaClO2、ClO2等的制备、性质及含量测定，也常以海水提溴等流程图为载体，考查物质的制备与提纯，都具有一定的综合性和创新性。高考考情分析新教材增加了家用消毒液的制备实验，同时认真判研今年有关高考题，可以看到高考命题会更加重视对氯气及含氯化合物的制备及性质探究实验的考查；卤族元素的考查力度依旧可能较大，可能以溴、碘及其化合物的制备为载体设置微型实验或探究型实验进行考查。预测2025年高考中，将会以与氯气及其化合物知识有关的化工生产工艺、消毒剂的合成等为载体，结合氧化还原反应、离子反应、化学实验方案设计进行考查讲师命题的热点。PART

01氯气的性质和应用基础知识复习(1)氯气的物质性质及毒性1.氯气的性质和应用基础知识复习(2)氯气的化学性质从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性基础知识复习基础知识复习(3)氯气的用途制漂白精、消毒剂、盐酸、农药、氯仿等。基本方法与技能复习探究氯气的性质装置试剂实验现象实验目的A浓硫酸——验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气(含HClO)有漂白作用B干燥红色布条无明显变化C湿润红色布条红色布条褪色DFeCl2溶液溶液由浅绿色变棕黄色验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应E淀粉KI溶液溶液变蓝色FMg或Na产生白烟GNaOH溶液——吸收多余的氯气基本方法与技能复习氯水的性质基本方法与技能复习氯水中平衡(Cl2+H2O

H++Cl-+HClO)移动的应用向氯水中加入的物质或改变的条件浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl-)增大,c(HClO)减小左移①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H+)和c(Cl-)增大左移洁厕剂和“84”消毒液不宜混合使用NaOHc(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碳酸钙c(HClO)增大右移制取次氯酸浓度较大的氯水PART

02含氯化合物的性质和应用基础知识复习2.含氯化合物的性质和应用(1)次氯酸(HClO)基础知识复习(2)重要的次氯酸盐①漂白粉碱强氧化密封Ca(ClO)2、CaCl2Ca(ClO)2基础知识复习②“84”消毒液碱NaClO基础知识复习(3)硅酸及硅酸盐基本方法与技能复习水体消毒剂的性质及类型（1）水体消毒剂一般具有强氧化性。（2）水体消毒剂的类型①含氯消毒剂：如氯气、漂白粉、NaClO、ClO2等。氯水、漂白粉、漂白液、漂白精的比较如下：物质氯水漂白液漂白粉漂白精成分Cl2、HClO有效成分是NaClO有效成分是Ca(ClO)2有效成分是Ca(ClO)2原理HClO具有强氧化性次氯酸盐与酸反应生成HClO具有强氧化性，有漂白作用。Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO应用漂白棉、麻、纸张等，用作游泳池及环境消毒剂②其他：双氧水、臭氧、高锰酸钾等。PART

03氯气的制法基础知识复习3.氯气的制法

(1)制备Cl2的反应原理①实验室制法：

。基础知识复习☑制备装置类型：固体+液体气体。☑净化方法：用___________除去HCl，再用_______除去水蒸气。☑收集气体：_____________或排饱和食盐水法。☑尾气吸收：用_________(如NaOH溶液)吸收。☑验满方法：将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸立即变___，则证明已集满；或将湿润的_____________靠近盛Cl2的试剂瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。饱和食盐水浓硫酸向上排空气法强碱溶液蓝色石蕊试纸蓝②工业制法电解饱和食盐水（氯碱工业）

。电解熔融的氯化钠

。PART

04卤素的性质基础知识复习4.卤素的性质

(1)相似性基础知识复习

(2)递变性基础知识复习

(3)卤素单质及其化合物的特殊性氧化深红棕挥发橡胶蓝升华基础知识复习

(4)卤素离子的检验Cl－Br－I－①AgNO3

溶液和稀硝酸——沉淀法②置换——萃取法Br－I－③氧化——淀粉法I－PART

05工业制卤素单质基础知识复习5.工业制卤素单质

(1)海水提取溴a.流程

b.发生反应的化学方程式ⅰ.2NaBr+Cl2

Br2+2NaCl;ⅱ.Br2+SO2+2H2O

2HBr+H2SO4;ⅲ.2HBr+Cl2

2HCl+Br2。基础知识复习(2)从海洋植物中提取碘a.流程

b.涉及反应的离子方程式:2I-+Cl2

2Cl-+I2。(3)氯气的制取——氯碱工业典型例题复习【典例1】化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许

离子通过,氯气的逸出口是

(填标号)。

典型例题复习(2)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)=,X为HClO或ClO-]与pH的关系如图(b)所示。HClO的电离常数Ka值为

。

(3)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为

。

典型例题复习(4)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1molClO2消耗NaClO2的量为

mol;产生“气泡”的化学方程式为

。

(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是

(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1000kg该溶液需消耗氯气的质量为

kg(保留整数)。

典型例题复习答案

(1)Na+

a(2)10-7.5(3)2Cl2+HgO==HgCl2+Cl2O(4)1.25

NaHCO3+NaHSO4==CO2↑+Na2SO4+H2O(5)ClO-+Cl-+2H+==Cl2↑+H2O

203典型例题复习解析

(1)图(a)左侧电极为阳极,精制盐水中Cl-在阳极放电:2Cl--2e-==Cl2↑,故Cl2从a口逸出,Na+通过离子交换膜进入阴极。(2)次氯酸的电离常数表达式Ka=,图(b)中δ(HClO)=δ(ClO-)时,对应溶液的pH为7.5,所以Ka=c(H+)=10-7.5。(3)Cl2→Cl2O的过程中氯元素的化合价升高,由于Cl2与HgO的反应是歧化反应,则Cl2既是氧化剂又是还原剂,反应还应生成HgCl2,结合得失电子守恒配平反应的化学方程式为2Cl2+HgO==HgCl2+Cl2O。典型例题复习(4)由于题述生成ClO2的反应属于歧化反应,则酸性条件下生成ClO2的同时,应有NaCl生成,配平反应的离子方程式为5Cl+4H+==4ClO2+Cl-+2H2O。生成1

mol

ClO2则消耗1.25

mol

NaClO2。同时NaHSO4与NaHCO3反应会产生CO2:NaHCO3+NaHSO4==CO2↑+Na2SO4+H2O。(5)酸性条件下ClO-与Cl-发生归中反应:ClO-+Cl-+2H+==Cl2↑+H2O。设原30%的NaOH溶液的质量为x,结合反应2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O,可得方程:解得x=796.74

kg,则消耗Cl2为1

000

kg-796.74

kg=203.26

kg≈203

kg。典型例题复习【典例2】(双选)下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、c、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==2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O典型例题复习对实验现象的“解释或结论”正确的是(

)选项实验现象解释或结论Aa处变蓝,b处变红棕色氧化性:Cl2>Br2>I2Bc处先变红,后褪色氯气与水生成了酸性物质及漂白性物质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-典型例题复习答案

BD

解析

a处变蓝,b处变红棕色,说明Cl2分别与KI、NaBr反应生成I2、Br2,可证明氧化性:Cl2>I2,Cl2>Br2,无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱,A项错误;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具有漂白性物质,B项正确;d处立即褪色,也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH,C项错误;e处变红色说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,证明还原性Fe2+>Cl-,D项正确。典型例题复习【典例3】

在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是(

)选项方法现象结论A观察氯水颜色氯水呈浅黄绿色氯水中含Cl2B向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水有无色气体产生氯水中含HClOC向红色纸条上滴加氯水红色纸条褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液变成棕黄色氯水具有氧化性典型例题复习答案B

解析

氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色是因为溶解了氯气,A正确;向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有无色气体产生,是因为HC与氯水中的H+发生反应生成水和二氧化碳,B错误;红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,C正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,是因为发生反应2FeCl2+Cl2==2FeCl3,说明氯水具有氧化性,D正确。典型例题复习【典例4】(双选)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,溶液的导电性增强典型例题复习答案

CD

解析

再通入少量氯气,由于此时已经为饱和溶液,所以氢离子和次氯酸根离子的比值不变,故A错误;氯气和二氧化硫在水溶液中会发生反应生成硫酸和盐酸,硫酸与盐酸不具有漂白性,因此反应后的溶液漂白性会逐渐减弱甚至消失,B错误;加入少量的碳酸钠粉末,Na2CO3与溶液中的HCl发生反应,溶液中c(H+)降低,使平衡Cl2+H2O

HCl+HClO向正反应方向移动,次氯酸浓度增加,溶液pH增大,溶液漂白性增强,C正确;光照下,次氯酸易分解为HCl和O2,溶液中有气泡冒出,HClO分解使平衡Cl2+H2O

HCl+HClO向正反应方向移动,最终导致溶液中离子浓度增大,溶液的导电性会增强,D正确。典型例题复习【典例5】

氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。典型例题复习回答下列问题:(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是

,a中的试剂为

。

(2)b中采用的加热方式是

。c中化学反应的离子方程式是

,采用冰水浴冷却的目的是

。

(3)d的作用是

,可选用试剂

(填标号)。

A.Na2S B.NaClC.Ca(OH)2 D.H2SO4典型例题复习(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,

,

,干燥,得到KClO3晶体。

(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显

色。可知该条件下KClO3的氧化能力

(填“大于”或“小于”)NaClO。

典型例题复习答案

(1)圆底烧瓶饱和食盐水(2)水浴加热Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O避免生成NaClO3(3)吸收尾气(Cl2)

AC(4)过滤少量(冷)水洗涤(5)紫小于典型例题复习解析

实验装置分析:整套装置的最左端为氯气的发生装置,利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气,由于盐酸有挥发性,导致氯气中含有杂质HCl和水蒸气。其中,氯气中的杂质HCl气体会影响后面KClO3和NaClO的制备,故需要用饱和食盐水(a中盛放试剂)除去氯气中的HCl杂质。b为氯气与KOH溶液在加热条件下制取KClO3的装置,发生的反应为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O。c为氯气与NaOH溶液在较低温度下制取NaClO的装置,发生的反应为Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。d为尾气的吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用还原性物质或碱性溶液。(2)b中采用的是水浴加热方法。c装置中反应的离子方程式为Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O,c中采用冰水浴的目的是防止温度较高时氯气和NaOH溶液反应生成NaClO3。典型例题复习(3)d装置中应盛放还原性物质或碱性物质,故符合条件的试剂为A、C。(4)从溶液中获得晶体可采用的实验步骤为:冷却结晶→过滤→洗涤(少量冷水)→干燥。(5)1号试管中的KClO3溶液不能将I-氧化为单质I2,而2号试管中的NaClO溶液可将I-氧化为I2,故在此条件下氧化性:KClO3小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I2后,静置一段时间可观察到液体分为两层,由于四氯化碳的密度大于水的密度,则碘的四氯化碳溶液在下层,呈紫色。典型例题复习【典例6】

海水是宝贵的资源宝库,目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。如图是海水综合利用的部分流程图,据图回答问题:典型例题复习(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2+、Mg2+、S等离子,为除去这些离子,所加试剂及其先后顺序为(写化学式):

。

(2)①电解饱和食盐水的化学方程式为

。

②制取MgCl2的过程中涉及反应:MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O,该反应要在HCl气氛中进行,原因是

。

典型例题复习(3)苦卤中通入Cl2置换出Br2,