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文档简介

第四章

非金属及其化合物

第一节氯及其重要化合物

冈髓・昴良然

1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解卤素及其重要化合物的主

要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

2.结合实例认识卤素及其化合物性质的多样性,了解通过化学反应可以探索物

质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在自然资源粽合利用和环境保护中

的重要价值。

国夯实•必备知识口…基础排查清障碍层级I

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

考点一氯及其化合物的性质和应用

主干好梳厘

1.氯气的物理性质

氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,密度比空气的大,沸点一34.6°C,

易液化。

I注意I

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,使

极少量的气体飘进鼻孔。

2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性

与Fe(填化学方程式.下同):2F。+

金属3CI,=2FeCl3,棕红色烟

单质

一与Cu:Cu+Cl,CuCl、,棕黄色烟

与H,:II2+C1、£=2HC1,苍白色火

非金属「焰;出现白雾

单质

>—能将P、Si铳化为PC1?TCl5;SiCl4

与碘化钾溶液:+2KI=2KC1

~+I,

还原性|与S()2水溶液:3+S%+2H:0

化合物—=H,SO$+2HC1

与FeC.溶液:(工+2Fe(Z=

-2FeCl3

3.从化合价的角度认识Ch——歧化反应

氯气与水或碱反应,氯元素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。

4.从平衡的角度理解氯水的成分和性质

(1)氯水中存在三个平衡关系

①1C2+H20UH++Cl+HC10;

@HC1O^H++C1O-;

③H2OWH++OH,

(2)根据可逆反应的特点,即可得出氯水中存在的各种微粒。

①三种分子:H2O、Ch>HC1Q;

②四种离子:旦1、£12、ClQ-ffOHo

(3)氯水性质的多重性

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。

-ClzT械化性口能够辄化F*、Br、「等1

一C「一(生成沉淀H加入AgNO,溶液产生白色嬴]

-HCIO■{栈定性!—辑光蝴卜楙中有侬

,[使湿润的有色布条或品红溶液褪

-HCIOJ漂白性K[色

使紫色石茕溶液先变红后褪色J

-H*-[酸性

加活泼金属、碳酸盐等产生气泡]

5.次氯酸和次氯酸盐的性质

(1)次氯酸

(2)漂白液

有效成分

NaCK)

制备原理

2Na()H+CL=NaCl+NaCK)+ILO

漂化学性质

水解呈碱性,具有强氧化性

白一

附漂白原理

NaCK)+C(k/+IL/O^J=NaIIC(h+

HCK)

用途

杀菌、消毒

(3)漂白粉

自主加旗

1.正误判断(正确的打“q”,错误的打“X”)。

(1)。2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂。()

(2)氯水显酸性,可用pH试纸测定氯水的pH。()

(3)新制氯水必须用棕色瓶密封保存,光照氯水有气泡逸出,该气体是氯气。

()

(4)氯气可以使湿润的有色布条褪色,所以氯气具有漂白性。()

(5)标准状况下,U.2LC12与水充分反应转移电子数为0.5NA。()

(6)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式:CIO+C02+

H2OHCIO+HCO30()

答案:(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X

2.根据下列装置图回答问题:

干燥的。2

干燥的红湿涧的红紫色石亚硫酸FeCl2NaOH

色布条色布条麴溶液钠溶液溶液溶液

ABCDEF

(1)装置A、B通入干燥的Cb后,观察到的现象

是,根据现象可得出的结论

是O

(2)装置B中发生反应的离子方程式

是___________________________________________________________________

O

(3)实验开始后,观察装置C中的现象

是___________________________________________________________________

O

(4)装置D中发生反应的离子方程式

是___________________________________________________________________

O

(5)装置E中发生反应的离子方程式

是___________________________________________________________________

O

(6)装置F的作用

是___________________________________________________________________

O

答案:(1)干燥的红色(或装置A中)布条不褪色,湿润的红色(或装置B

中)布条褪色C12无漂白性,。2与水反应生成的HC1O有漂白性

+

(2)C12+H20#H+Cr+HC10

(3)溶液先变为红色,后褪色

(4)H2O+S0『+Cl22H++S03+2cl

(5)2Fe2++Ch2Fe3++2C1-

(6)吸收氯气,防止污染环境

3.氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据氯水分别与如图中四种物质

发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间的反应,且氯水足量)。

(2)c过程的现象是,b过程中反应的离子方程式

为___________________________________________________________________

(3)a过程中反应的化学方程式

答案:(l)d

(2)溶液中产生白色沉淀2H'+COTH2O+CO2T

(3)2FeC12+C122FeCh

4.NaClCh是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如

下:

NaClO,食盐水NaQO产品

硫酸、so2T反应-co2T电解H结晶、干燥I

CI

T^?

MF]।尾♦吸收一成品液

t

NaHSO,NaOH.H2O2

回答下列问题:

(1)NaC102中Cl的化合价为<,

(2)写出“反应”步骤中生成C102的化学方程

式___________________________________________________________________

(3)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯

消毒剂的氧化能力相当于多少克C12的氧化能力。NaClO2的有效氯含量

为o(计算结果保留两位小数)

解析:(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为0,可知NaCKh中C1的化

合价为+3价。(2)由工艺流程图可知,“反应”步骤中的反应物为

NaCQ、

H2so4和SO2,生成物为NaHSO4和C1O2,则反应的化学方程式为2NaCK)3+

H2SO4+SO22NaHSO4+2002。(3)NaClCh在杀菌消毒的过程中被

还原为C1,则1molNaCICh得到电子的物质的量为4mo1,1molCb被还原为

C厂时得到电子的物质的量为2mol,故1gNaCICh得到电子的物质的量为募

mol,IgCb得到电子的物质的量为高mol,根据“有效氯含量”的定义可知,

NaCKh的有效氯含量约为1.57o

答案:(1)+3(2)2NaC103+H2SO4+SO2--------2NaHSO4+2CIO2

(3)1.57

?思维升华

含氯消毒剂的计算与比较

第一

确定含氯消毒剂中氯元素的化合价

第二计算含氯消毒剂中氯元素到稳定的一1价时化合价

步的变化

确定消毒效率的表示方法:

①以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消

第三

毒效率;

②以单位物质的量的氧化剂所得到的电子数来表

示消毒效率

第四

计算或比较含氯消毒剂的消毒效率

考点二氯气的实验室制法

1.制取原理

实验室通常用强氧化剂(如KMnO4、K2G2O7、KCIO3、MnCh等)氧化浓盐酸

制取氯气。用MnO2制取Ch的化学方程式为MnCh+4HCl(浓)1=MnCb

+CI2T+2H2O。

写出用Ca(CIO)2、KCIO3、KMnCM与浓盐酸反应的离子方程式:

(1)

(2)_________________________________________________________

(3)______________________________________________________________

答案:(1)CIO-+cr+2H+Chf+H2O

(2)Clog+5C「+6H--------------3Q2T+3H2O

(3)2MnO;+10Cr+l6H+2Mn2++5。2T+8H2O

2.制取过程

3.实验装置

浓盐酸

4.注意事项

(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnCh不反应,且随着反应的进

行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HC1不可能全部参加反应。

(2)加热温度:不宜过高,以减少HC1挥发。

(3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cb后,再拆卸装置,避免污染

空气。

(4)尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cb,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清

石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。

自主/W

L正误判断(正确的打,错误的打“X”)。

(1)用MnCh制备氯气时,若无浓盐酸,可用稀盐酸代替。()

(2)除去Cb中少量HC1气体,可用饱和食盐水,也可用饱和碳酸氢钠溶液。

()

(3)MnCh与浓盐酸反应的离子方程式:MnO2+4HCI^=Mn2++2Cr+Cl2|

+2H2Oo()

(4)用含HC1146g的浓盐酸与足量的MnCh反应,可生成1mol02。

()

(5)CI2能和碱液发生反应,故实验室中尾气处理时可用澄清石灰水。

()

答案:(1)X(2)X(3)X(4)X(5)X

2.下列有关实验室制取Ch的装置正确的是()

C.收集。2D.尾气处理

解析:DA项,浓盐酸和二氧化镒制取氯气要加热,该装置没有加热,错

误;B项,净化氯气应先用饱和食盐水除去氯化氢,再用浓硫酸除去水,该装

置顺序颠倒,错误;C项,该装置只有通气管,没有排气管,会导致瓶内压强

过大,发4安全事故,错误。

3.某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气,化学

方程式为Ca(CIO)2+CaCh+2H2SO4^=2CaSO4+2Cht+2H2O,他们设计

如图实验装置制取氯气并验证其性质。请回答下列问题:

(1)该实验中A部分的装置是(填字母)。

(3)请写出装置D中发生反应的离子方程

式:_________________________________

装置E的作用

是___________________________________________________________________

O

(4)请帮助他们设计一个实验,证明洗气瓶C中的亚硫酸钠已被氧化(简述

实验步

骤):_______________________________________________________________

(5)制取Cb的方法有多种,若A部分的装置是a,请再写出一种制备方

法:_________________________________________________________________

(用化学方程式表示)。

解析:(1)从化学方程式可知反应物是固体和液体,反应条件是加热,所以应

选固液混合加热型装置。(2)氯气具有强氧化性,与碘化钾发生反应:2KI+

Ch2KC1+I2,淀粉溶液遇碘变蓝色。(3)装置D中发生反应的离子

方程式:Ch+2Fe2+2Cr+2Fe3+,装置E的作用是吸收多余的Cb,

防止污染空气。(4)亚硫酸纳被氧化生成硫酸钠,只要验证S0『的存在就可

证明亚硫酸钠已经被氧化,检验S0『的存在应选用稀盐酸和氯化钢溶液。

答案:(1)b(2)溶液变蓝色(3)CL+2Fe2+2c「+2F-3+吸

收多余的Cb,防止污染空气(4)取少量洗气瓶C中溶液于小试管中,加入

足量稀盐酸,充分振荡后滴加BaCb溶液,若有白色沉淀生成且沉淀不消失,

则证明洗气瓶C中亚硫酸钠已被氧化(5)2KMnO4+16HCl(浓)

2KC1+2MnCh+5cl2T+8H2O

考点三卤素的性质卤素离子的检验

主干/保厘

1.漠、碘单质物理性质比较

物质

性质^Br2h

颜色深红棕色紫黑色

状态液体固体

水中溶解度不大溶解度不大

溶解

有机溶剂

性易溶易溶

①易升华

特性易殴、有毒一

②使淀粉变避

2.氯、漠、碘单质化学性质比较

X2+H2OUHX+HXO

与水反应

氯、澳、碘与水反应由易到茎

与碱(如

2NaOH+X2NaX+NaXO+lhO

NaOH)反应

①。22Br2二12,还原性:Cr<Br<I-;

②氯、溟、碘与氢气化合由易到难;

氧化性

③12与Fe只生成Feb,其他卤素单质可将Fe

氧化为+3价

3.卤素单质及其化合物的特性

①无正价,非金属性最强,F的还原性最弱;

②2F2+2H2O4HF+O2,与H2反应在暗

氟处即爆炸;

③氢氟酸是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在塑料

瓶中

①母2是深红棕色液体,易挥发;

澳②盛浪的试剂瓶中加水,进行水封,保存液澳不

能用橡胶塞

碘①淀粉遇12变蓝色;

②12加热时易升华

4.卤素离子的检验方法

(1)AgN03溶液——沉淀法

滴加AgNO,(E色沉淀,则有C「

未知液卫也巴生成(懑色沉淀,则有Br-

但色沉淀,则有「

(2)置换——萃取法

加适量新制饱和鬃水皿入81,(下层)或汽油(上或

未知液菽"振荡

后1n.口(红棕色或橙红色,表明有Br-

“I紫色、浅紫色或紫红色,表明有「

(3)氧化——淀粉法检验「

加入适量新轲饱和氯水(或双氧水)加入淀松注波

未知液菽"菽一"

蓝色溶液,表明有「

自主/W

L正误判断(正确的打“<”,错误的打“X”)。

(1)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸溶液。()

(2)浓H2s04能干燥HC1,所以浓硫酸也能干燥HBr。()

(3)清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗。()

(4)碘易溶于酒精,所以可用酒精将碘水中的碘萃取出来。()

(5)用加热的方法可将NaHCCh中混有的少量碘除去。()

答案:(1)X(2)X(3)Y(4)X(5)X

2.下列叙述中正确的是()

A.液浪易挥发,在存放液浪的试剂瓶中应加少量水进行水封

B.能使湿润的淀粉一KI试纸变成蓝色的物质一定是Ch

C.某溶液中加入CC14,CC14层显紫色,证明原溶液中存在「

D.某溶液加入BaC12溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有

Ag+

解析:A因为液澳易挥发,在试剂瓶中存放时应加少量水进行水封,A项正

确;只要能把碘化钾氧化成碘单质的物质都能使湿润的淀粉一KI试纸变蓝,B

项不正确;某溶液中加入四氯化碳,四氯化碳层显紫色证明存在碘单质而不是I

一,C项不正确;加入氯化钢溶液产生的不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化银

或硫酸钢,原溶液中可能存在Ag+、S0/、S01,D项不正确。

3.元素周期表中第VIIA族元素的单质及其化合物的用途广泛。

(1)能作为氯、浪、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据

是(填字母)。

a.Ch>Brz、h的熔点

b.C12、B12、12的氧化性

c.HCl、HBr、HI的热稳定性

d.HCl、HBr、HI的酸性

(2)碘元素可预防甲状腺肿大,因此我国市场上的食盐均加了碘(KIO3)。

甲同学鉴别食盐是否加碘的流程如下:

#HR淀粉

样品KI溶液一^现象

①若样品为加碘食盐,则现象应为,此方法中KI的作用

是O

②乙同学取纯NaCl作样品做对照实验,也出现了明显的现象,原因

是___________________________________________________________________

③丙同学提出新的鉴别加碘食盐的方案,流程如下:

H2SO4

样品gsoj溶液_幽坨些现象

此方案第一步涉及反应的离子方程式

为___________________________________________________________________

解析:(1)。2、B「2、12的熔点升高是由于相对分子质量增大引起分子间作用

力增大,与非金属性强弱无关,a错误;同一主族元素,元素的非金属性越

强,其单质的氧化性越强,b正确;同一主族元素,元素的丰金属性越强,其

氢化物的稳定性越强,C正确;同一主族元素,元素的非金属性越强,其最高

价氧化物的水化物酸性越强,与氢化物水溶液的酸性无关,d错误。(2)①若

样品为加碘食盐,加碘盐中加了KI03,KI03与KI在酸性条件下发生反应生成

单质碘,化学方程式为KIO3+5KI+3H2s043K2sCh+3h+3H2O,生

成的单质碘遇到淀粉溶液变为蓝色,该反应中KI中碘的化合价升高,作还原

剂,将103还原为12。②取纯NaCl作样品做对照实验,溶液变为蓝色,原因是

空气中的02将I氧化为12,单质碘遇淀粉,溶液变为蓝色。③第一步中

Na2s03与KI03在酸性条件下发生反应,Na2sCh中S元素由+4价升高到+6

价,KI03中I元素由+5价降低到一1价,由化合价升降总数守恒(电子守

恒)配平方程式:3Na2so3+KIO3KI+3Na2so4,离子方程式为3SO;一

+IO33S0i~+I~o

答案:(1)be

(2)①溶液变蓝作还原剂,将10g还原为12

②空气中的02将「氧化为h

③3SO『+IO33S0f+l

.G■突破•关键能力□-热点突破提能力层级II

海水资源的综合利用

海洋是一座巨大的化学资源宝库,如图是从海水中提取若干种化学物质的流

程图,则下列说法正确的是()

广厢甜旦摘豆1T氯碱工业

凰一龌1____

国「Mg(OH)J—*|Mg

液-L痛।一瓦汉盟旦国

I吸收I

A.除去粗盐中的S0『、Ca2,\Mg2\Fe3+等杂质,①中加入试剂的顺序为

Na2c03溶液-------NaOH溶液--------BaCb溶液------->过滤后加盐酸

B.②中包含制取MgCb溶液、无水MgCb及电解熔融状态的MgCb几个阶段

C.③④⑤中溟元素均被氧化

D.蒸储法是技术最成熟也是最具发展前景的海水淡化方法

解析:BA项中加入试剂的顺序会导致Ba?*无法除去,A错误;单质镁是通

过电解熔融MgCb的方法制取的,B正确;流程图中的第④步中溟元素被还

原,C错误;蒸俺法会消耗大量的能源,不是最具有发展前景的方法,D错

误。

归纳《总结

1.氯的提取——氯碱工业

、尸山出口+卜幽小而公仆.电♦(阳极产物:。2

海水------>粗盐一*饱和食盐水一

I阴极产物:h、NaOH

(1)电解NaCl溶液

通电

2NaCl+2H2O=2NaOH+Hz]+Cbf;

占燃

(2)产物制盐酸:H2+C12=2HC1;

(3)制漂白液:Ch+2NaOHNaC14-NaClO4-H2Oo

2.海水提浸

(1)工艺流程

SO:I

-吸收1

________________________}

粗淡水

(2)基本步骤及主要反应

①浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中Br一得到浓缩。

②氧化:向浓缩的海水中通入Ch,将B「氧化为Bn,反应的离子方程式为Cb

+2Br--Br2+2CPO

③富集:利用滨的挥发性,通入热空气或水蒸气,吹出的澳蒸气用S02吸收。

反应的化学方程式为Bn+S02+2H2O2HBr+H2SO4。

④提取:再用Cb将HBr氧化得到产品嗅。

3.碘的提取

(1)海带中碘元素的检验

①实验步骤及证明方法

f带

_

②反应原理:2H'+21+H2O2I2+2H2O。

(2)海带提碘

①工艺流程

②两种原理

化学原理:Ch+2KI2KCI+h0

物理原理:单质碘用苯或四氯化碳萃取,分液后用蒸播法将碘与有机溶剂分

开。

能力步极应

L从淡化海水中提取浪的流程如图:

通入通入热空气通入

吹出Br

淡化Cl2低浓2含Br一5

1

海水I,度用x吸收II等的溶液W

Br的

2J—圈液

浓溶液

下列有关说法不正确的是()

A.X试剂可用Na2sCh饱和溶液

B.步骤m的离子反应:ZBL+Ch2C「+B12

C.工业上每获得1molBr2,需要消耗Ch44.8L

D.步骤IV包含萃取、分液和蒸储

解析:CNa2s03+Bn+H2O-------------Na2so4+2HBr,A正确;步骤III利用氯

的非金属性比澳的强.,利用置换反应制取RmRF确:反应I和反应III均使用

到C3故制取1molBn消耗2moi氯气,但题目中未标明氯气所处的温度和

压强,c错误;从浓漠水中提取漠,可利用有机溶剂(如苯;萃取漠,然后分

液得到漠的有机溶液,再经蒸僮可得纯净的漠,D正确。

2.用于测量放射性的Nai晶体需要高纯度,某仪器厂研发了用12和Na2c03合成

高纯度碘化钠的方法,部分工艺流程如图,已知12+1=6,下列说法不正确的

是()

加入至碳酸^和碘化衲的混合康液,

在40〜70c条件下反应、

原料碘痴Tf*混合物

加入N?H,・H,0

步磔U粗品一»...........*高纯碘化钠

A.步骤I碘化钠不可多加,否则会降低12的转化率,且会引入杂质Nab

B.步骤I可能发生的反应是3L+3COT51+IO3+3CO2T

C.步骤U使用N2H4・出0进行还原的原因之一是其产物无毒无害,且不会引入新

的杂质

D.步骤I需严格控制温度的原因是:若低于40°C,反应过慢,若高于70℃,

反应过于激烈难以控制,且碘大量挥发造成损失

解析:A因存在l2+「06,为可逆反应,则加入过量碘化钠,不会降低12的

转化率,A错误;碳酸钠溶液呈碱性,在碳酸钠溶液中,可发生3L+

3C0^-51+IO3+3CO2:,B正确;N2H4此0具有还原性,可与10g

发生氧化还原反应,生成碘点子和氮气,且不引入新杂质,C正确;在40〜

70℃条件下反应,从反应速率和碘的挥发性的角度考虑,若低于40℃,反应

过慢,若高于70°C,反应过于激烈难以控制,且碘大量挥发造成损失,D正

确。

3.漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品,有效成分均为Ca(CIO)2,相应的

生产流程如下。

Ca(OH),

浆料干燃

漂白粉

通电

温过的

(D2Ca(OH)t

浆■料干燥襟

Na1cosH2O

-^―*ClO(g)HC1O笠a空粉

2④⑤精

下列说法不正确的是()

A.①中阳极的电极反应式为2Cl-2eCI2T

B.②中反应的化学方程式为2clz+2Ca(OH)2Ca(CIO)2+CaCl2+

2H2O

C.上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应

D.制备漂粉精过程中,02转化为Ca(CIO)2时,Cl的原子利用率为100%

解析:D饱和食盐水进行电解可以制得C12,将得到的C12分别与Ca(OH)2

和Na2cO3反应经一系列流程可以分别制得漂白粉和漂粉精;电解过程中,溶

液中的C「失电子生成氯气,发生氧化反应,水中的H+得电子生成氢气,发生

还原反应,溶液中剩余氢氧化钠;氯气与氢氧化钙浆料反应生成次氯酸钙,同

时还生成氯化钙和水;氯气与湿润的碳酸钠反应生成。20,CbO与水发生化合

反应生成HC1O,HC1O与氢氧化钙浆料反应生成次氯酸钙,据此分析。电解过

程中阳极失电子,溶液中C厂在阳极发生氧化反应生成Cb,阳极的电极反应式

为2c「—2e-Cbf,A正确;反应②为氯气和氢氧化钙的反应,化学

方程式为2cl2+2Ca(OH)2Ca(CIO)2+CaCh+2H2O,B正确;上

述过程中反应①②③为氧化还原反应,反应④为化合反应,反应⑤为复分解反

应,C正确;制备漂粉精过程中,。2转化为Ca(CIO)2时有CaCb生成,Cl

原子没有完全转化为Ca(CIO)2,因此Cl的原子利用率小亍100%,D错误。

1

阳」形成•学科素养......................情..境...创..新..培..素...养...................-.|.层...级..i.n.

用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子

实验此探兖

1.在粗盐提纯的实验过程中,不需要用到的仪器是()

选项ABCD

仪器/曹禺I

解析:B粗盐的提纯包括溶解、加除杂试剂、过滤和蒸发操作,过滤需要用

到漏斗,加除杂试剂需要用到胶头滴管,蒸发需要用到酒精灯,不需要用到的

仪器是用堀,培烟是用来灼烧固体的,故选B。

2.严谨的实验设计能有效规避实验风险,能重复实验并得到相同的结果。由粗

盐制备试剂级的NaCl的相关实验步骤和装置如下:

【粗盐的提纯】

第I步:称取20.0g粗盐(含MgCb、CaCh>Na2s。4杂质),用80mL水溶

解,加入l.OmolL」BaCb至观察不到明显沉淀为止,用倾析法分离,保留滤

液。

第II步:向滤液中先后加入过量2.Omol・LrNaOH、LOmolL^Na2co3,过

滤,再用3.0mol-L】HC1调节pH至1〜2。

第HI步,加热浓缩至溶液刚刚出现微晶膜。

(1)第I步加入BaCL时,证明SO『已经除净的实验方法

是___________________________________________________________________

(2)第H步加入Na2c03可以除去的离子

(3)第HI步加热浓缩时所用到的硅酸盐材质的仪器有酒精灯、;已

-1

知:KsP(BaCOs)=5.0X10一一椅(BaSO4)=l.lX10°;如果省略第I步

“倾析法分离”,所得氯化钠溶液的纯度将(填“升高”“降低”或

“不受影响”)。

【试剂级的NaCI的制备】

第IV步,将第山步浓缩溶液转移至下图装置C中继续实验。

(4)装置A中发生的化学方程式

为___________________________________________________________________

控制该反应速率可采取的措

施___________________________________________________________________

(任答一点即可)。

(5)装置B中的广口瓶和装置C、D中的漏斗,其共同作用是,装置

C的溶液中能观察到的实验现象是o装置D中盛放的试剂为

(填“NaOH溶液”“NaHSO3溶液”或“浓H2so4”)。

解析:(1)Ba?+能与SOT结合反应生成BaS04白色沉淀,所以向上层清液中

滴加3滴BaCb溶液,如果仍为澄清,表明S0『已沉淀完全。(2)Ba2+和Ca2

+能与8勺反应生成BaCOs和CaCO?沉淀,所以第H步加入Na2c。3可以除去

Ba2+和Ca2+。(3)加热浓缩时所需的仪器有蒸发皿、玻璃棒、泥三角等:如

果省略第I步“倾析法分离”,则溶液中加入Na2cCh溶液时,会有少量的

BaS04转化为BaCCh,同时生成少量的硫酸根离子,使得NaCl的纯度降低。

(4)NaCl固体和浓硫酸受热时会生成挥发性的HC1和NaHSCh(或

Na2sCM),则其方程式为NaCl+H2sCh—=NaHSCh+HCn(或2NaCl+

H2SO4==^=Na2SO4+2HClT),可通过酒精喷灯升高温度或逐滴滴加浓H2so4

来控制反应速率。(5)装置B中的广口瓶和装置C、D中的漏斗,均可防止倒

吸,装置C中是饱和的NaCl溶液,且表面有晶膜,因此吸收HC1后会有固体

析出,则可观察到的实验现象为白色浑浊(无色透明固体析出);HC1要进行

尾气处理,则D中所盛放的试剂应为NaOH溶液。

答案:(1)向上清液(或另取上清液于试管中),滴加3滴BaCb溶液,如果

仍为澄清,表明SO「已沉淀完全

(2)Ba?+和Ca2+

(3)蒸发皿、玻璃棒(烧杯、玻璃棒也可,兼答泥三角)降低

(4)NaCI+H2SO4^=NaHSO4+HCIf(或2NaCl+H2so4^=Na2sCh+

2HClf)通过酒精喷灯控制反应温度(逐滴滴加浓H2so4)

(5)防止倒吸白色浑浊(无色透明固体析出)NaOH溶液

3.试剂级NaCI可用海盐(含泥沙、海藻、K,Ca2\Mg2+>Fe3\S07等

杂质)为原料制备。制备流程简图如下:

通HC】

海盐一国-M-麻一滤液-慷作饱和溶液"结晶bNaCl

(1)焙炒海盐的目的

是___________________________________________________________________

(2)根据除杂原理,在表中填写除杂时依次添加的试剂及其预期沉淀的离子。

实验步骤试剂预期沉淀的离子

步骤1BaCb溶液S0e

步骤2

步骤3

(3)操作X为o

(4)用如图所示装置,以焙炒后的海盐为原料制备HC1气体,并通入NaCI饱

和溶液中使NaCI结晶析出。

:二月#一试剂a

①试剂a为o相比分液漏斗,选用仪微1的优点

是O

②对比实验发现,将烧瓶中的海盐磨细可加快NaQ晶体的析出,其原因

是___________________________________________________________________

O

解析:海盐经过焙炒,除去海藻等有机杂质,并使其颗粒变小,之后溶解,加

入氯化钢除去硫酸根离子,加入NaOH除去Mg2+和Fe3+,再加入碳酸钠除去

过量的软离子和钙离子,之后过滤取滤液,蒸发浓缩得到饱和溶液,HC1的溶

解度比NaCl的大,所以通入HC1气体结晶得到NaCl。(1)焙炒海盐可以除

去海藻等有机杂质,并使其颗粒变小,加速溶解。(2)根据分析可知步骤2可

以加入NaOH溶液除去Mg?’和Fe31,步骤3加入Na2c。3除去Ba?+和Ca2+

(或步骤2加入Na2c03除去Ba?.和Ca12',步鞭3可以加入NaOH溶液除去

Mg2+和Fe3+)。(3)根据分析可知操作X为蒸发浓缩。(4)①实验室可以利

用浓硫酸与氯化钠固体共热制取HC1气体,所以试剂a为浓硫酸;仪器1侧面

导管可以平衡压强,使液体顺利滴下。②将烧瓶中的海盐磨细可以增大与浓硫

酸的接触面积,使产生HC1气体的速率加快,从而加快NaCl晶体的析出。

答案:(1)除去海藻等有机杂质,并使其颗粒变小,加速溶解

(2)NaOHMg2+和Fe3+Na2cO3Ba?+和Ca?+

(3)蒸发浓缩

(4)①浓硫酸可平衡压强,使液体顺利滴下

②增大与浓硫酸的接触面积,使产生HC1气体的速率加快

L;体现•核心价值真题体脸明考向层级IV

1.(2021•浙江6月选考)关于化合物C1ONO2的性质,下列推测不合理的是

()

A.具有强氧化性

B.与NaOH溶液反应可生成两种钠盐

C.与盐酸作用能产生氯气

D.水解生成盐酸和硝酸

解析:DCIONO2里面含有正一价的氯元素和正五价的氮元素,具有强氧化

性,A正确;ClONCh可与NaOH溶液反应可生成次氯酸钠和硝酸钠,B正

确;ClONCh可与盐酸发生归中反应生成氯气,C正确;QONCh发生水解反应

生成次氯酸和硝酸,D错误。

2.(2022・湖北高考)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入

少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入CCL,振荡,静置,液体分层。下列说法正

确的是()

A.褪色原因为12被Fe还原

B.液体分层后,上层呈紫红色

C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈

D.溶液恢复棕色的原因为I被氧化

解析:DZn比Fe活泼,更容易失电子,还原性更强,先与L发生氧化还原

反应,故溶液褪色的原因为k被Zn还原,A错误;液体分层后,12在CCL

层,CC14的密度比水的大,则下层呈紫红色,B错误;若镀层金属的活动性大

于Fe,则Fe不易生锈,反之,若Fe的活动性大于镀层金属,则Fe更易生

锈,由于活动性:Zn>Fe>Sn,则镀锡铁钉更易生锈,C错误;漂白粉的有效

成分为Ca(CIO)2,其具有强氧化性,可将「氧化,D正确。

3.(经典高考)劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是

()

劳动项目化学知识

社区服务:用84消毒液含氯消毒剂具有氧

A

对图书馆桌椅消毒化性

学农活动:用厨余垃圾厨余垃圾含N、

B

制肥料P、K等元素

家务劳动:用白醋清洗乙酸可由乙醇氧化

C

水壶中的水垢制备

自主探究:以油脂为原油脂可发生皂化反

D

料制肥皂应

解析:C84消毒液中含有具有强氧化性的次氯酸钠,能起到杀菌消毒的作

用,则用84消毒液对图书馆桌椅消毒与含氯消毒剂具有氧化性有关,故A不

符合题意;含有氮、磷、钾的物质常用作化肥,则厨余垃圾制肥料与厨余垃圾

含有氮、磷、钾等元素有关,故B不符合题意;用白醋清洗水壶中的水垢与乙

酸的酸性有关,与乙酸可由乙醇氧化制备无关,故C符合题意;油脂在碱性条

件下可发生水解反应生成甘油和可制作肥皂的高级脂肪酸盐,则以油脂为原料

制备肥皂与油脂可发生皂化反应有关,故D不符合题意。

4.(2022•广东高考)实验室用MnCh和浓盐酸反应生成C12后,按照净化、收

集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“一”表示气流方向)

不能达到实验目的的是()

解析:DA项,除杂装置,先除去HC1,后除去水蒸气,正确;B项,集气装

置,氯气密度比空气大,进气管长,出气管短,正确;C项,探究干燥的红布

条和湿润的红布条与氯气的反应,正确;D项,尾气吸收应用碱液,错误。

5.(2021•广东高考)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究

软锌矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种

黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为

chlorine(中文命名"氯气”)。

(1)实验室沿用舍勒的方法制取C12的化学方程式

为___________________________________________________________________

(2)实验室制取干燥C12时,净化与收集C12所需装置的接口连接顺序

为。

abcde---

,浓H"。,由锻1水fl(湍"

(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中己分解。检验

此久置氯水中。一存在的操作及现象

是___________________________________________________________________

解析:(1)实验室沿用舍勒的方法制取。2的化学方程式为MnCh+4HCl

(浓)=^=MnCh+Chf+2H2OO(2)实验室制得的Ch中含有HC1>H20,

可依次通过饱和食盐水、浓硫酸分别除去HC1、H2O,再收集CI2并进行尾气处

理,因此装置的接口连接顺序为cdbae。(3)氯水中能使品红溶液褪色的物质

是HC10,氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中HC1O已分解。检验

C「存在的方法是取少量样品于试管中,加入几滴AgNCh溶液,若有AgCI白

色沉淀生成,则该久置氯水中存在C1,

答案:(1)MnO2+4HCl(浓)=^=MnCh+Chf+2H2O

(2)cdbae

(3)HC1O取少量样品于试管中,加入几滴AgNCh溶液,若有AgCI白色沉

淀生成,则该久置氯水中存在C1

匚评价•核止I素养学习效果跟踪测层级V

一、选择题:本题包括12个小题,每小题仅有1个选项符合题意。

1.下列说法不正确的是()

A.液氯可以储存在钢瓶中

B.用同一针筒先后抽取80mL氯气、20mL水,振荡,气体完全溶解,溶液变

为黄绿色

C.电解饱和食盐水可制取氯气

D.碘酒可用于皮肤外用消毒

解析:B氯气可溶于水,在常温时,1体积水大约能溶解2体积氯气,因而

20mL水大约能溶解40mL氯气,气体大约剩余4()mL未溶解,B项错误。

2.下列说法不正确的是()

A.漂白粉可用于生活用水的消毒

B.石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后褪色,不涉及氧化还原反应

C.氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张、织物等

D.清洗碘升华实验所用试管,先用酒精清洗,再用水清洗

解析:B溶液红色褪去,HC1O表现强氧化性。

3.02是一种重要的工业原料,液氯储存区贴有的说明卡如下:

包装钢瓶

储运要远离金属粉末、氨、烧类、醇类物质;设置氯

求气检测仪

泄漏处

NaOH、NaHSO3溶液吸收

下列解释事实的方程式不正确的是()

A.电解饱和食盐水制取C12:2CF+2H2O-2OH+H2T+CI2T

B.氯气用于自来水消毒:Ch-|-H2O#2H++Cl+CIO

C.浓氨水检验泄漏的氯气,产生白烟:8NH3+3CI26NHC1+N2

D.氯气“泄漏处理”中NaHSCh溶液的作用:HSO3+CI2+H2O---------

SOe+3H++2cl

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