《备考指南一轮 化学 》课件-第4章 第2节

非金属及其化合物第四章第二节富集在海水中的元素——氯2017版课程标准素养目标1.掌握氯气及其重要化合物的主要性质及应用2.掌握氯气的实验室制法3.了解提取溴、碘的工艺流程，掌握其主要性质及其应用4.了解氯元素的单质及其重要化合物对环境的影响1.宏观辨识与微观探析：能从氯元素结构理解性质，形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析并解决实际问题2.变化观念与平衡思想：知道氯及其重要化合物发生化学反应需要一定的条件变化；知道卤素单质间的置换反应、海水提取有关物质的变化条件3.科学态度与社会责任：具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏卤素及其重要化合物对社会发展的重大贡献栏目导航01必备知识关键能力03真题体验领悟高考02研解素养悟法猎技04配套训练必备知识关键能力1氯的单质及其重要化合物的性质

【基础整合】1．氯气的物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性______气体______比空气大有毒1体积水溶解2体积Cl2黄绿色刺激性

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。(如右图所示)2．氯气的化学性质(1)从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性。①与金属反应。物质铁铜化学方程式______________________________________________________燃烧现象出现棕褐色的烟出现棕黄色的烟产物溶于水得到________溶液稀溶液呈蓝色，浓溶液呈蓝绿色黄色

②与非金属反应。与H2反应的化学方程式为______________________________________。③与还原性无机化合物反应(书写离子方程式)。苍白

2I－＋Cl2===I2＋2Cl－

2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O

(2)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。氯水常代替氯气进行溶液中的实验。4．次氯酸和次氯酸盐的性质(1)次氯酸。强碱HClO

判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2(

)(2)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质(

)(3)新制氯水必须用棕色试剂瓶密封保存，光照氯水有气泡逸出，该气体是氯气(

)(4)新制取的漂白粉是混合物(

)(5)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)√

(6)×

(7)×

(8)×

(9)×

(10)√【重难突破】【答案】C2．(2020·湖北十堰模拟)将氯气分别通入下列溶液中，由实验现象得出的结论正确的是(

)选项氯气通入下列溶液中实验现象结论A滴有KSCN的FeCl2溶液变红氯气具有还原性B滴有酚酞的NaOH溶液褪色氯气具有漂白性C紫色石蕊溶液先变红后褪色氯气具有酸性、漂白性D(少量氯气)通入足量水中溶液pH＜7，呈浅黄绿色氯气与水反应生成酸性物质，且该反应为可逆反应【答案】D【解析】氯气具有氧化性，氯气通入滴有KSCN溶液的FeCl2溶液，氧化氯化亚铁为氯化铁，发生反应2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，溶液变红色是发生了反应3SCN－＋Fe3＋===Fe(SCN)3，A错误；氯气通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液，和氢氧化钠反应，溶液褪色，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，氯气不具有漂白性，B错误；氯气通入紫色石蕊试液，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸的酸性使溶液呈红色，次氯酸具有漂白性使溶液褪色，现象为溶液先变红后褪色，C错误；氯气通入水中反应生成盐酸和次氯酸，溶液显酸性，呈浅黄绿色，说明氯气和水的反应是可逆反应，D正确。【答案】A【答案】AD【答案】C6．(2019·江西南昌模拟)水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的水处理剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法正确的是(

)A．臭氧、活性炭处理水的原理相同B．氯气是一种常用的消毒剂，用氯气消毒的水可以用于配制化学试剂C．氯气和二氧化硫都具有漂白性，等体积的两者混合会提高漂白的效率D．漂白粉长期露置在空气中会失效【答案】D【解析】臭氧处理水是利用其氧化性，活性炭处理水则是利用其吸附性，A错误；用氯气消毒的水含有氯气、盐酸、次氯酸等成分，配制化学试剂时可能会使试剂变质，B错误；氯气和二氧化硫等体积混合发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，失去漂白性，C错误。氯水的组成及性质在应用中的常见误区(1)氯水能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色，因此不能用pH试纸测定氯水的pH。(2)HClO见光分解，随着氯水中的HClO的消耗，氯水最后成为盐酸，故久置氯水酸性增加，无漂白性。因此，氯水要现用现配。【答案】A【答案】C含氯消毒剂的应用含氯消毒剂的共同特点是利用本身的强氧化性，或与水反应产生HClO，杀灭具有生命活性的微生物。解答这类题目，一般要从氧化性，得电子数目以及平衡移动等角度分析思考。氯气的实验室制法

【基础整合】实验室制取气体装置由发生装置、净化装置、收集装置以及尾气吸收装置组成。以Cl2的实验室制法为例(见下图)：(5)验满方法：①将湿润的淀粉－KI试纸靠近集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已收集满；②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已收集满；③实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。【答案】(1)4HCl(浓)

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)饱和食盐水浓H2SO4(4)Ca(OH)2溶液浓度低，吸收不完全(5)制取氯气时要缓缓加热，温度过高会导致HCl大量挥发，使制得的Cl2中HCl的含量增大(

)(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(

)(7)可用澄清石灰水吸收多余的Cl2(

)(8)HCl极易溶于水，可用水除去Cl2中混有的HCl(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√

(6)√

(7)×

(8)×【重难突破】A．a－b－c－d－e－f－g－h－iB．a－e－d－c－b－h－i－c－b－g－fC．a－d－e－c－b－h－i－g－fD．a－c－b－d－e－h－i－c－b－f－g【答案】B【解析】

装置连接顺序为制氯气、除杂(HCl、水蒸气)、反应制备、尾气处理，注意洗气瓶中导管为“长进短出”，故其仪器连接顺序为a—e—d—c—b—h—i—c—b—g—f，故选B。2．(2019·广东佛山周测)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．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色【答案】D【解析】浓盐酸变稀后，反应不再发生，故浓盐酸不可能全部被消耗，A错误；量筒中发生取代反应，B错误；Cl2与铜丝反应生成棕黄色的烟，C错误；Cl2能使湿润的有色布条褪色，D正确。(1)若A中烧瓶中的固体为MnO2，液体为浓盐酸，则其发生反应的化学方程式为__________________________________。(2)G中b瓶内宜加入的液体是__________，检验装置G气密性的操作是__________________________________。(3)实验开始后B中的现象是_____________，C中的现象是_____________。(4)装置E中硬质玻璃管内盛有炭粉，若E中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出E中反应的化学方程式：_______________________。(5)在F中，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是________________________________________________________。【解析】G中b瓶是用来贮存Cl2的，则应选用一种Cl2在其中溶解度非常小的液体，一般选用饱和食盐水。检验G的气密性需采取液压差法检验。实验开始后，Cl2可与B中的氢硫酸反应得到浅黄色单质硫沉淀，Cl2从C中置换出单质碘从而使C中溶液变蓝色。根据(4)中的信息提示，不难写出E中的反应方程式，由于Cl2可能过量，所以过量的Cl2与水反应生成的HClO可以使F中本已变红的石蕊试液褪色。4．(2019·江苏扬州月考)无水四氯化锡是无色易流动的液体，密度为2.226g/cm3，熔点－33℃，沸点114.1℃，极易水解，常用作媒染剂、镀锡等。回答下列问题：(1)SnCl4遇水强烈水解的产物之一是白色的固态二氧化锡，则SnCl4水解的化学方程式为_______________________________________________。(2)实验室用熔融的金属锡跟干燥的氯气直接作用制取无水四氯化锡，其装置图如下(夹持装置略)：已知：金属锡的熔点为231℃，能与酸反应。装置B中所发生反应的化学方程式为___________________________。该装置中冷凝管自来水的流向是__________(填“a→b”或“b→a”)。装置D中盛放碱石灰的作用是________________________________________。(3)该装置存在明显缺陷，改进方法是①____________________________。利用改进后的装置进行实验，当装置C中开始收集到SnCl4时即可熄灭B处酒精灯，反应仍可持续进行的理由是②__________________________________。在装置B中加入11.9g锡粉，若在过量氯气作用下，实验结束后，测定装置C中无水四氯化锡的体积，在测定时必须③________________________，若测得无水四氯化锡的体积为7.0mL，则四氯化锡的产率为④____________，根据计算结果分析影响其产率的可能原因有⑤______________________________________。(4)若取出少量SnCl4暴露于潮湿空气中，可能观察到的现象是______________________________________。⑤若装置没有充分干燥(导致部分四氯化锡水解)；氯气与锡接触不充分，反应不完全；产生的四氯化锡没有被完全蒸出等均可影响四氯化锡的产率。(4)少量SnCl4暴露于潮湿空气中会发生强烈水解，根据水解反应的生成物(SnO2、HCl)可推测能观察到白色烟雾。涉及Cl2或氯化物的制备实验注意要点(1)注意Cl2净化试剂的选择。(2)注意Cl2的尾气处理和防倒吸问题。(3)制备的氧化物易潮解、水解时，要注意在氯化物制备装置前后加干燥装置(如制备FeCl3、AlCl3、S2Cl2等)。卤素的性质及X－的检验【基础整合】1．溴、碘单质物理性质比较性质Br2I2颜色深红棕色紫黑色状态液体______溶解性水中溶解度不大溶解度不大有机溶剂中______易溶特性易________、有毒①易______；②能使淀粉变______固体易溶挥发升华蓝2NaOH＋X2===

NaX＋NaXO＋H2O

2Na＋X2===2NaX

＞＞＜＜Br2＋2I－===2Br－＋I2

SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3

3．卤素单质性质的特殊性(1)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。(2)I2易升华，I2遇淀粉溶液变________。(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。(4)氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2：2F2＋2H2O===4HF＋O2。蓝

白色淡黄色黄色

Br－

I－

(2)从海水中提取溴的方法。①工艺流程。②基本步骤及主要反应。a．浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中Br－得到浓缩。b．氧化：向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化为Br2，反应的离子方程式为_______________________________。c．富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收。反应的化学方程式为________________________________。d．提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴。2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4

(3)从海带中提取碘。①教材实验——海带中含有碘元素的检验。a．反应原理：______________________________(离子方程式)。b．实验步骤及检验方法：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O

②海带中提取碘工艺流程及原理。a．工艺流程：(7)I原子半径大于Br，HI比HBr热稳定性强(

)(8)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3(

)(9)CCl4可用于鉴别溴水和碘水(

)(10)用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别Br2(g)和NO2(

)(11)用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI(

)(12)某溶液加入氯水后振荡，再加入CCl4振荡，下层显示紫色，说明原溶液中一定含有I－(

)(13)某溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸，产生淡黄色沉淀，说明原溶液中一定含有Br－(

)(14)I－遇淀粉变蓝色(

)(15)从海水中提取溴的工艺流程中两次出现Br－被氧化为Br2的过程，其目的是将海水中的溴元素富集(

)(16)实验室从海带中提取单质碘的方法是取样→灼烧→溶解→过滤→萃取(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)×

(6)×

(7)×

(8)×

(9)√

(10)×

(11)√

(12)×

(13)√

(14)×

(15)√

(16)×【重难突破】【答案】A2．已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按右图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部分颜色描述正确的是(

)选项①②③④A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色【答案】A【解析】由①处产生的Cl2通过②时发生反应2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，通过③时发生反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2，通过④时发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因Cl2为黄绿色，Br2为橙色，淀粉遇I2变蓝，Cl2遇碱产生NaCl、NaClO，④处生成物无色，但棉球是白色的。3．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(

)①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4③溴水、苯④稀硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥FeCl3溶液、CCl4A．①②④ B．②③⑥C．②④⑤ D．④⑤⑥【答案】C【解析】①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色，不可鉴别；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，加入NaCl中不发生反应，可以鉴别；③溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2，用苯萃取后，前两种上层均为橙红色，无法鉴别；④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色，可以鉴别；⑤与②的原理相似，只是有色层在上层，可以鉴别；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鉴别。【答案】BD【解析】还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A错误；I－是无色的，C错误；CCl4的密度比水大，在下层显橙红色，D正确。5．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H2O2溶液，用CCl4萃取后，取无色水层并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br－【答案】D【解析】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，A错误；溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；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，C错误。(1)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。(2)当向D中缓慢通入一定量的氯气，可以看到无色溶液逐渐变为黄色，反应方程式______________________________________。(3)继续打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中振荡，观察到的现象是______________________________________；该现象________(填“能”或“不能”)说明溴的氧化性强于碘，原因是______________________________________________________。【答案】(2)Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl(3)E中溶液分层，上层为紫色不能D中有过量的Cl2，Cl2也能氧化KI【解析】(2)无色溶液通入氯气逐渐变为橙黄色，说明Cl2和NaBr反应有Br2生成。(3)打开活塞，将装置D中的少量溶液加入含碘化钾和苯的装置E中，溶液D中含有溴单质，还可能含有过量的氯气，氯气、溴均可与KI反应生成碘，碘单质溶于苯呈紫红色，苯的密度小于水，观察到E中溶液分层，上层为紫色溶液，下层为无色液体，该现象不能说明溴的氧化性强于碘，因为D装置中溶解了过量的Cl2，Cl2也能将I－氧化成I2。7．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：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中溶液由黄色变为红棕色时，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的实验目的是________________________________。(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。A．得到的Mg(OH)2是耐火砖的主要成分B．粗盐可采用除杂和蒸馏等过程提纯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】D【答案】A【解析】固体灼烧应在坩埚中进行，溶液在蒸发皿中加热，A错误；碘离子被过氧化氢氧化为碘单质，发生氧化反应，B正确；碘单质遇到淀粉溶液变蓝是碘单质的特性，C正确；碘单质在四氯化碳中溶解度大于水，可以转移到四氯化碳中，过程为萃取，D正确。研解素养悟法猎技2氯的化合价有－1、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5、＋7等，相应的化合物也很复杂。近几年高考试题对氯的氧化物、含氧酸及盐的性质及其制备的考查有明显的加强。此类试题体现“科学探究与创新意识”的核心素养。【解读素养】下图是氯的常见价态与物质的对应关系图。【思维导引】1．氯的常见氧化物(1)一氧化二氯。性质：次氯酸的酸酐，溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸。制法：①用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯：2HgO＋2Cl2===Cl2O＋HgCl2·HgO。②也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取：2Na2CO3＋H2O＋2Cl2===2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O。(2)二氧化氯。物理性质：黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。制取：Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl或5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O。用途：作为广谱、高效的灭菌剂。(3)Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分别为HClO2、HClO3、HClO4的酸酐。2．氯的含氧酸(1)氯的含氧酸的种类。氯的含氧酸有HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。(2)氯的含氧酸的性质。酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO；氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4。3．氯的含氧酸盐(1)NaClO2(亚氯酸钠)。性质：黄绿色液体，呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体。用途：作为高效氧化剂、漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白，食品消毒，水处理，杀菌灭藻和鱼药制造。(2)氯酸钾(KClO3)。性质：作为种白色晶体，有毒，在冷水中溶解度较小，易溶于热水；是强氧化剂。用途：可用于制造炸药，也可用来制造火柴、烟火。[对应训练]1．(2019·四川绵阳质检)二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知：ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体，具有强氧化性。下图是ClO2的制备及性质探究实验装置，回答下列问题。(1)仪器a的名称是____________，装置B的作用是________________。(2)装置C用于制备ClO2，同时还生成一种酸式盐，该反应的化学方程式为_______________。装置D中滴有几滴淀粉溶液，其作用是___________________。(3)装置E用于吸收尾气，反应生成NaClO2，NaClO2中氯元素的化合价为________，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______，氧化产物为______________________________________。【答案】(1)分液漏斗防倒吸、防堵塞(或平衡气压、作安全瓶)(2)SO2＋H2SO4＋2KClO3===2KHSO4＋2ClO2检验是否有I2生成，进而证明ClO2是否有氧化性(3)＋3

2∶1

O2【解析】(2)装置C用于制备ClO2，同时还生成一种酸式盐，根据质量守恒可知，生成的酸式盐为KHSO4，该反应的化学方程式为SO2＋H2SO4＋2KClO3===2KHSO4＋2ClO2；装置D中滴有几滴淀粉溶液，淀粉遇碘单质变蓝，根据淀粉溶液是否变色来判断是否有碘单质生成，从而证明ClO2是否有氧化性。