2022高三化学一轮复习 第四章 第13讲 富集在海水中的元素——卤素课件
展开考点 1 氯气及其化合物1.氯气(1)物理性质
[提醒] 闻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①与金属反应
2I-+Cl2===2Cl-+I2
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
④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。
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2.氯水的成分及性质(1)氯水中存在三种平衡关系①________________________;②___________________;③_________________。(2)氯水中存在的微粒①三种分子:__________________;②四种离子:________________________。
H2O、Cl2、HClO
H+、Cl-、ClO-和OH-
4.次氯酸盐(1)漂白液
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
Ca(ClO)2、CaCl2
2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
1.参考教材必修1 P84实验4-4、4-5,回答下列问题:(1)将Cl2通入石蕊溶液中的现象是什么?能用pH试纸测定氯水的pH吗?____________________________________________________________________________________________________________________________提示:(1)将Cl2通入石蕊溶液中的现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH,因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。
(2)①向新制氯水中加入碳酸钙粉末,能增大氯水中HClO的浓度吗?为什么?____________________________________________________________________________________________________________________________②若将碳酸钙改为亚硫酸钙,情况又如何?____________________________________________________________________________________________________________________________
2.在空气中长时间放置的漂白粉,最终得到的主要固体物质是什么?用方程式表示漂白粉在空气中久置变质的过程。____________________________________________________________________________________________________________________________
(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)新制取的漂白粉是混合物。( )(4)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。( )
(5)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂。( )(6)标准状况下,11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。 ( )(7)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同,都是利用强氧化性。( )
3.类比归纳:指示剂遇几种不同漂白剂的变化
题组一 氯气的性质及应用1.下列有关氯气及其化合物叙述错误的是( )A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟B.大量氯气泄漏时,应用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻向高处跑C.AlCl3、FeCl2、FeCl3均可通过化合反应制得D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
2.根据如图所示装置回答下列问题:
(1)A、B通入Cl2后,观察到的现象是_________________________________________________________________________________________,根据现象可得出的结论是___________________________________________________________________________________________________。(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_______________________________________________________________________________________。(3)F装置的作用是____________________________________________。
(4)实验开始后,观察装置C中的现象是______________________________________________________________________________________。(5)装置E中发生反应的离子方程式是_________________________________________________________________________________________。(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是____________________________________________________________。
题组二 氯水的多重性及应用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四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)c过程中的现象是__________________________________________。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为________________________________。
4.新制饱和氯水具有较强的漂白性,试分析改变下列条件能否增强氯水的漂白性。(1)再通入少量氯气________,原因为________________________________________________________________________________________。(2)通入少量SO2 ________,原因为___________________________________________________________________________________________。(3)加入少量CaCO3,固体________,原因为_________________________________________________________________________________。
题组四 Cl2与碱反应的综合应用6.某学生设计如图1实验装置,利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),据此回答下列问题:
(1)A仪器的名称是________,D的作用是_________________________。(2)漂白粉将在U形管中产生,其反应的化学方程式是___________________________________________________________________________。(3)有同学建议在两个橡皮套管内的玻璃管口应尽量紧靠,原因是________________。答案:(1)分液漏斗 吸收尾气(2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(3)Cl2易腐蚀橡皮套管
答案:(4)①将U形管置于冷水浴中 ClO- 0.25 7∶6②2HCl+Ca(OH)2===CaCl2+2H2O
考点 2 实验——氯气的实验室制法
4.注意事项: (1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2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HCl不可能全部参加反应。 (2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。 (3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。 (4)尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为溶液中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
(1)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4。( )(2)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。( )(3)用浓硫酸或碱石灰干燥Cl2。( )(4)可用排饱和食盐水法收集Cl2。( )(5)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2。( )(6)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满。( )
科学探究与创新意识:制取Cl2装置的创新
1.下列制取、收集Cl2并探究其漂白性的一系列装置中,不合理的是________(填字母)。答案:acd
2.实验室中用KMnO4与浓盐酸制取并收集纯净的Cl2,从如图装置中选出合理装置并连接组装以达成实验目的连接顺序为________。答案:b—f—c—e—d
3.如吸收尾气所用NaOH溶液浓度较大时应使用防倒吸装置,可选用如图装置中的__________________(填字母)。答案:abc
4.如图装置中发生堵塞,长颈漏斗中出现的现象为________。答案:漏斗中液面上升
考点 3 卤素的性质及X-的检验1.卤素单质性质的相似性(1)都能与大多数金属反应,如2Fe+3Br2===2FeBr3,但I2与Fe反应生成_____。(2)都能与H2反应生成HX:X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I,下同)。(3)都能与水反应:_______________________(F2例外)。(4)都能与碱溶液反应:________________________________ (F2例外)。
X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O
2.卤素单质性质的递变性
(2)氯水、萃取剂——显色法
1.结合教材必修1 P85实验4-6思考:检验Cl-时,为什么滴加AgNO3溶液后还要再加稀硝酸?____________________________________________________________________________________________________________________________2.结合教材必修1 P86科学视野思考:F2、Cl2、Br2、I2与H2化合的条件相同吗?试写出对应的化学方程式。____________________________________________________________________________________________________________________________
(1)实验室保存液溴时要加少量水进行水封,不用橡胶塞。( )(2)向无色溶液中滴加氯水和CCl4,振荡,静置,下层溶液显紫色说明原溶液中有I-。( )(3)卤素单质与水的反应中,卤素单质既做氧化剂又做还原剂。( )(4)氢碘酸(HI)的酸性和还原性都强于盐酸。( )(5)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3。( )(6)浓硫酸不能干燥HBr、HI,因为HBr、HI还原性较强,能与浓硫酸发生氧化还原反应。( )
1.归纳与整合:卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
2.归纳与整合:卤素单质及其化合物的特性(1)I2与Fe反应生成FeI2。(2)F2与H2O反应:2F2+2H2O===4HF+O2。(3)氢氟酸可以腐蚀玻璃:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。(4)液溴易挥发,保存时应密封加水封且不能用橡胶塞。(5)I2固体加热升华,I2遇淀粉变蓝色。
(2)NO2与溴蒸气均为红棕色气体,为鉴别二者可以选取水、CCl4、AgNO3溶液等试剂。问题讨论:选择上述试剂鉴别二者的依据是__________________________。答案:(1)②⑤(2)溴单质及其化合物的颜色
2.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如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中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。Ⅳ.……问题讨论:(1)验证氯气氧化性强于碘的现象是__________________________。(2)验证溴的氧化性强于碘的现象是_______________________。(3)本实验中为排除Cl2对Br2+2I-===2Br-+I2的干扰采取的措施为__________。
答案:(1)淀粉KI试纸变蓝 (2)CCl4层呈紫红色(3)由Ⅲ知NaBr有剩余,即通入C中的Cl2已完全反应,从而排除了Cl2的干扰
提取卤素单质的化工流程
2.海水提取溴(1)流程
(2)发生反应的化学方程式:①2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl;②Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4;③2HBr+Cl2===2HCl+Br2。
3.海带中提取碘(1)流程 (2)发生反应的离子方程式:Cl2+2I-===I2+2Cl-。
[考能突破练]1.(2020·顺义区模拟)为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,下列说法正确的是 ( )A.①中反应的离子方程式:2I-+H2O2===I2+2OH-B.②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗上口倒出C.③中得到的上层溶液中含有I-D.操作Z的名称是加热
2.(2020·武汉调研)从淡化海水中提取溴的流程如图: 下列有关说法不正确的是( )A.X试剂可用Na2SO3饱和溶液B.步骤Ⅲ的离子反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2C.工业上每获得1 ml Br2,需要消耗Cl2 44.8 LD.步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏
解析:Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,A正确;步骤Ⅲ利用氯的非金属性比溴的强,利用置换反应制取Br2,B正确;反应Ⅰ和反应Ⅲ均使用到Cl2,故制取1 ml Br2消耗2 ml氯气,但未标明氯气所处的温度和压强,C错误;从浓溴水中提取溴,可利用有机溶剂(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有机溶液,再经蒸馏可得纯净的溴,D正确。
1.熟记氯水“3分子4离子”氯水中含有三种分子:Cl2、H2O、HClO;四种离子:Cl-、ClO-、 H+、OH-。2.把握氯水四个性质氧化性、酸性、漂白性和不稳定性。
4.卤素离子检验的方法(1)沉淀法:加硝酸、硝酸银,产生沉淀的颜色为白色、淡黄色、黄色,则离子分别为Cl-、Br-、I-。(2)置换萃取法:滴加氯水后,再滴加CCl4,若下层变为橙红色、紫红色,则离子分别为Br-、I-。(3)置换淀粉法:滴加氯水后,再滴加淀粉溶液,若变蓝色,则离子为I-。
1.下列说法不正确的是( )A.液氯可以储存在钢瓶中(2019·高考浙江卷,8A)B.用同一针筒先后抽取80 mL氯气、20 mL水,振荡,气体完全溶解,溶液变为黄绿色(2019·高考浙江卷,11A)C.电解饱和食盐水可制取氯气 (2018·高考浙江卷,8B)D.碘酒可用于皮肤外用消毒 (2019·高考全国卷Ⅲ,7D)
解析: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20 mL水大约能溶解40 mL氯气,气体大约剩余40 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(2018·高考全国卷Ⅱ,7B)B.石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,不涉及氧化还原反应(2018·高考北京卷,9B)C.氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张、织物等 (2018·高考海南卷,5D)D.清洗碘升华实验所用试管,先用酒精清洗,再用水清洗(2017·高考全国卷Ⅲ,9B)
解析:B项,红色褪去是HClO表现强氧化性,错误;D项,碘易溶于酒精,可用酒精清洗碘,又由于酒精与水互溶,再用水清洗即可洗净,正确。
3.(2018·高考江苏卷)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( ) A.用装置甲灼烧碎海带B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I-的Cl2D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2尾气
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