第2讲富集在海水中的元素.docx

望子成龙学校 2015化学（高三）杨 善学乃长，积小流以成长江 第2讲富集在海水中的元素卤素【考纲解读】1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。【考点解析】考点一氯及其化合物的性质和应用1.氯气的物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气体刺激性比空气大有毒1体积水溶解2体积Cl2注意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。(如图所示)2.氯气的化学性质氧化性(1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。与铁反应：2Fe3Cl22FeCl3。与铜反应：CuCl2CuCl2。(2)与非金属反应与H2反应：H2Cl22HCl。现象(3)与还原性无机化合物反应：与碘化钾溶液反应的离子方程式_。与SO2水溶液反应的离子方程式_。与FeCl2溶液反应的离子方程式_。3.从化合价的角度认识Cl2的化学性质歧化反应氯气与水或碱反应，氯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。(1)与水反应氯气与水反应的化学方程式：Cl2H2OHClHClO。(2)与碱反应(完成下列化学方程式)与烧碱反应：_。制取漂白粉：_。漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。4.次氯酸和次氯酸盐的性质(1)次氯酸(HClO)不稳定性：化学方程式为2HClO2HClO2。弱酸性：比碳酸酸性弱。强氧化性：具有漂白性，能杀菌消毒。(2)Ca(ClO)2的主要化学性质Ca(ClO)2的稳定性比HClO强。水解显碱性，其水解离子方程式：ClOH2OHClOOH。与酸反应生成HClO，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3。【典例分析】.把足量氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是()A.NaOHB.Na2SO3C.FeBr2D.FeSO4【应用】1.氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是()A.加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在B.溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在C.先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl存在D.加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在氯水的多重性质氯水的各种成分决定了它具有多重性质：(1)Cl2的氧化性与还原性物质反应。如：2FeCl2Cl2=2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)SO2Cl22H2O=2HClH2SO4(SO2和Cl2 11混合物通入水中不再具有漂白性)Na2SO3Cl2H2O=2HClNa2SO4(除去水中的余氯)(2)HCl酸性和Cl的性质向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl，现象是有白色沉淀生成。(3)HClO的氧化性在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。向氯水中滴加紫色石蕊试液，先变红(H作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果)。【典例分析】.氯气溶于水达到平衡后，若其他条件不变，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.加入少量固体NaOH，一定有c(Na)c(Cl)c(ClO)D.加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，HClO浓度增大【应用】2.饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：_。(2)写出步骤中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：第一份_。第二份_。(3)试根据所学知识推测，在的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为(写化学式)_。1.氯水成分寻找方法氯水中存在三个平衡关系：(1)Cl2H2OHClHClO(2)HClOHClO(3)H2OHOH根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。2.Cl2H2OHClHClO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)增大左移用饱和食盐水除Cl2中的HCl用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H)和c(Cl)增大左移次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H)减小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)减小右移制漂白粉CaCO3c(H)减小右移制高浓度的HClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配考点二氯气的实验室制法氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置，复习中应高度重视。【典例分析】.如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。(1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是a_d。(2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开活塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为_。为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是_。(3)D处反应完毕后，关闭弹簧夹K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是_，B的作用是_。(4)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图。【应用】实验室用下列两种方法制氯气：用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A.比多B.比多C.一样多D.无法比较实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。(2)必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应。(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，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。规范书写装置中试剂的作用装置中试剂的用途回答时一般包括直接作用和根本目的两部分内容，根据各部分装置的用途不同，可采用下列模板回答：发生装置生成产生制取除杂装置除去(吸收)防止干扰(影响) 除去中的杂质，以免影响测量结果性质实验装置 与反应验证说明 比较检验收集装置尾气吸收装置 吸收防止的污染(影响)考点三卤素的性质及X的检验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固体溶解性水中溶解度不大溶解度不大有机溶剂中易溶易溶特性易挥发、有毒易升华使淀粉变蓝2.氯、溴、碘单质化学性质比较(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOHX2=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I)。(2)氧化性都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2NaX2=2NaX(XCl、Br、I)。氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2Br2I2，阴离子的还原性：ClBrBr2I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质 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：Fe2Cl4.下列有关说法正确的是()A.在饱和氯水中Cl、NO、Na、SO可以大量共存B.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应C.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ID.SO2通入碘水中，反应的离子方程式为SO2I2H2O=SO2I2H5.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.图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗B.图中：量筒中发生了加成反应C.图中：发生的反应不是燃烧反应D.图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成6.五颜六色的颜色变化增添了化学的魅力，下列有关反应的颜色叙述正确的是()新制氯水久置后浅黄绿色消失淀粉溶液遇单质碘蓝色溴化银见光分解银白色Na2CO3溶液中滴加酚酞红色鸡蛋白溶液遇浓硝酸黄色碘化银的悬浊液中加入硫化钠晶体，振荡后变黑A.B. C.D.7.从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是()干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌B.含I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应C.在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D.碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”8.碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是()A.用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉KI试纸会变蓝B.足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉KI试纸褪色的原因可能是5Cl2I26H2O=2HIO310HClC.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2I2IOD.途径 中若生成1 mol I2，则反应中转移的电子数为10NA9.(2013福建理综，24)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2、Mg2、SO等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的_(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO，其原因是_已知：Ksp(BaSO4)1.11010、Ksp(BaCO3)5.1109。该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有_(填化学式)，发生器中生成ClO2的化学方程式为_。(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：_(D)_24NaClO312H2SO4=ClO2CO218H2O_(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl。处理含CN相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_倍。10.运用化学反应原理研究卤族元素的有关性质具有重要意义。(1)下列关于氯水的叙述正确的是_(填写序号)。a.氯水中存在两种电离平衡b.向氯水中通入SO2，其漂白性增强c.向氯水中通入氯气，c(H)/c(ClO)减小d.加水稀释氯水，溶液中的所有离子浓度均减小e.加水稀释氯水，水的电离平衡向正反应方向移动f.向氯水中加少量固体NaOH，可能有c(Na)c(Cl)c(ClO)(2)氯气在工业上有着极其广泛的用途。工业上通过氯碱工业生产氯气，其反应的离子方程式为_。室温下，用惰性电极电解100 mL饱和食盐水，当阴极产生标准状况下11.2 mL气体，忽略溶液体积的变化时，所得溶液的pH_。(3)常温下，已知25 时有关弱酸的电离常数：弱酸化学式HClOH2CO3电离常数K4.7108K14.3107，K25.61011写出84消毒液(主要成分为NaClO)露置在空气中发生反应的有关化学方程式_。若将84消毒液与洁厕剂(含有浓盐酸)混合使用可能会导致中毒，请用离子方程式解释有关原因_。(4)服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射。将碘药片剥去糖衣皮研碎后置于试管中制得无色水溶液，并加入几滴淀粉试液，然后向试管中逐滴加入氯水，观察到溶液由无色变为蓝色，若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色。完成并配平溶液由蓝色变为无色的化学反应方程式(如果化学计量数是1，不用填写)：_HIO3_。11.氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。如图所示是模拟工业制备氢溴酸粗产品并精制的流程：根据上述流程回答下列问题：(1)混合中发生反应的离子方程式为_。(2)混合中使用冰水的目的是_。(3)操作一般适用于分离_混合物(填序号)。a.固体和液体b.固体和固体c.互不相溶的液体d.互溶的液体(4)混合中加入Na2SO3的目的是_。(5)纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验进行探究：甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有Fe3，则用于证明该假设所用的试剂为 _，若假设成立可观察到的现象为_；乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有_，其用于证明该假设所用的试剂为_。12.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，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，完成下列问题。(1)装置B、E的作用分别为_，_。(2)装置C、D的作用分别为_，_。(3)装置F中AgNO3溶液的作用是_，倒置漏斗的作用是_。(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加一个装置。你认为该装置加在_与_之间(填装置各部分字母)，装置中应放入_，作用是_。19勤奋！博学！笃志！感恩！