化學(xué)第四單元 非金屬及其化合物 4.2 富集在海水中的元素——氯 海水資源利用

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1、第第2 2節(jié)富集在海水中的元素節(jié)富集在海水中的元素 氯氯 海水海水資源利用資源利用-2-考綱要求:1.了解氯單質(zhì)及其重要化合物的制備方法,掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.了解氯單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境的影響。3.掌握氯氣的實驗室制法(包括所用試劑、反應(yīng)原理、儀器和收集方法)。-3-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三氯及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用1.氯氣物理性質(zhì)-4-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三2.氯氣化學(xué)性質(zhì)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式和部分反應(yīng)現(xiàn)象,指出Cl2在反應(yīng)中表現(xiàn)氧化性還是還原性。-5-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三3.氯的重要化合物(1)次氯酸。-6-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三(2

2、)漂白粉。 -7-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三特別提醒(1)氯氣具有強氧化性,與變價金屬反應(yīng)時均生成高價態(tài)的金屬氯化物,如FeCl2不能由兩種單質(zhì)化合生成。(2)氯氣沒有漂白性,不能使干燥的有色布條褪色,但可使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色,起漂白作用的物質(zhì)是HClO。(3)HClO不穩(wěn)定,不能單獨存在,只存在于氯水、次氯酸鹽溶液或次氯酸鹽與酸反應(yīng)后的混合物中。-8-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三自主鞏固自主鞏固判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。(1)次氯酸具有氧化性,用漂白粉漂白織物 ( )(2)為測定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照即可 ( )(3)漂粉精

3、作消毒劑起還原作用 ( )(4)漂白粉漂白織物利用了其氧化性 ( )(5)漂白粉在空氣中久置變質(zhì)的原因:漂白粉中的CaCl2與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3 ( )(6)84消毒液的有效成分是NaClO ( )(7)漂白粉在空氣中不穩(wěn)定,所以可用于漂白紙張 ( )(8)次氯酸鈉溶液可用于環(huán)境的消毒殺菌 ( )(9)Cl2通入水中的離子方程式為Cl2+H2O2H+Cl-+ClO- ( )-9-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三-10-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三例1(2016上海化學(xué))向新制氯水中加入少量下列物質(zhì),能增強溶液漂白能力的是( )A.碳酸鈣粉末B.稀硫酸C.氯化鈣溶液D.二氧

4、化硫水溶液A解析:依據(jù)Cl2+H2O HCl+ HClO,若平衡右移使溶液中c(HClO)增大,則溶液的漂白性增強;A選項,由酸性HClH2CO3HClO,所以CaCO3只與HCl反應(yīng),使化學(xué)平衡右移,導(dǎo)致c(HClO)增大,符合題意;B選項,稀硫酸使平衡左移,導(dǎo)致c(HClO)減小,不符合題意;C選項,氯化鈣溶液使溶液稀釋,使c(HClO)減小,不符合題意;D選項,二氧化硫具有還原性,與氯氣、HClO反應(yīng),導(dǎo)致c(HClO)減小,不符合題意。-11-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三例2下列有關(guān)氯及其化合物敘述錯誤的是( )A.紅熱的銅絲在氯氣中劇烈燃燒,生成棕黃色的煙B.大量氯氣泄漏時,應(yīng)

5、用浸有弱堿性溶液的毛巾捂住口鼻向高處跑C.AlCl3、FeCl2、FeCl3均可通過化合反應(yīng)制得D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說明氯水中含有HClOD-12-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三-13-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三提醒:氯水久置會因HClO的分解導(dǎo)致平衡移動使其中的Cl2全部與H2O反應(yīng),HClO完全分解生成HCl和O2,使溶液酸性增強,失去強氧化性而變質(zhì)。-14-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1.(2017北京豐臺模擬)將氯氣分別通入下列溶液中,由實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是() 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-15-考點一考點二基

6、礎(chǔ)梳理考點突破考點三2.某化學(xué)實驗小組為探究氯氣是否具有漂白性,設(shè)計了以下實驗裝置:a濃鹽酸bKMnO4c無水CaCl2dH2Oe干燥的品紅試紙(1)將a中濃鹽酸擠入試管中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。 (2)儀器c的名稱是,其中固體也可用代替。 (3)當(dāng)試管e中充滿黃綠色氣體時,觀察到品紅試紙顏色 (填“有”或“沒有”)變化,將注射器中的水注入e中,觀察品紅試紙顏色 (填“有”或“沒有”)變化,由觀察到的現(xiàn)象得出該實驗的結(jié)論為 。(4)該裝置的一處明顯缺陷是。 -16-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三答案:(1)2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O(2)干燥

7、管P2O5或硅膠(3)沒有有干燥的氯氣不能使品紅試紙褪色,氯氣溶于水后,與水反應(yīng)生成的HClO具有強氧化性,能使品紅試紙褪色(4)沒有尾氣處理裝置解析:(1)濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。(2)儀器c的名稱是干燥管;氯氣與堿性干燥劑反應(yīng),所以應(yīng)選擇酸性或中性干燥劑,如P2O5或硅膠。(3)本實驗用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制得Cl2,經(jīng)過干燥,和e中的品紅試紙接觸,通過試紙不變色的現(xiàn)象說明干燥的氯氣無漂白性;將注射器中的水注入e中后,品紅試紙褪色,說明Cl2和水反應(yīng)生成的HClO有漂白性。-17-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點

8、突破考點三氯氣的實驗室制法及性質(zhì)實驗1.實驗裝置-18-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三2.制取過程 -19-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三自主鞏固自主鞏固下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。 (1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。(2)裝置B、C、D的作用分別是B向上排空氣收集氯氣;C安全瓶作用,防止D中的液體倒吸入B中;D吸收尾氣,防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境。-20-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三制備氯氣與性質(zhì)探究實驗的典型裝置 -21-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三例3某校化學(xué)實驗興趣

9、小組為了探究在實驗室制備Cl2的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來,同時證明Cl2的某些性質(zhì),甲同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置(支撐用的鐵架臺省略),按要求回答問題:-22-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三(1)下列方法中,可制得Cl2的正確組合是。 MnO2與濃鹽酸混合共熱;MnO2、NaCl與濃硫酸混合共熱;NaClO與濃鹽酸混合;K2Cr2O7與濃鹽酸混合;KClO3與濃鹽酸混合共熱;KMnO4與濃鹽酸混合。A.B.C.D.(2)寫出實驗室制取Cl2的離子方程式: 。 (3)用含有0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)制得Cl2的體積總是小于1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),其原因是。

10、 -23-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三(4)裝置B的作用是 。 裝置C和D出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明的問題是。裝置E的作用是。 (5)乙同學(xué)認為甲同學(xué)的實驗有缺陷,不能確定最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結(jié)論的可靠性,證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種,乙同學(xué)提出應(yīng)該在裝置與(填裝置字母序號)之間增加一個裝置,增加的裝置里面的物質(zhì)可為。 A.濕潤的淀粉KI試紙B.氫氧化鈉溶液C.濕潤的紅色布條D.飽和食鹽水-24-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三答案:(1)D(2)4H+2Cl-+MnO2 2H2O+Cl2+Mn2+(3)隨著反應(yīng)的進行,鹽酸濃度變小就不再反應(yīng)(4)

11、證明有水蒸氣產(chǎn)生,并吸收水蒸氣,避免對后面探究氯氣的性質(zhì)實驗產(chǎn)生干擾氯氣無漂白性,次氯酸有漂白性吸收氯氣(5)EFAC-25-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三解析:(2)實驗室用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制取Cl2,反應(yīng)的離子方程式為4H+2Cl-+MnO2 2H2O+Cl2+Mn2+。(3)濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)制取Cl2,隨著反應(yīng)的進行鹽酸濃度變小,稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)。(4)裝置B中足量無水硫酸銅可吸水生成藍色的五水合硫酸銅晶體,證明有水蒸氣產(chǎn)生;吸收水蒸氣,避免對后面探究氯氣的性質(zhì)實驗產(chǎn)生干擾。干燥的有色布條不褪色,說明氯氣不具有漂白性;濕潤的有色布條褪色,氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸與次氯酸

12、,鹽酸不具有漂白性,所以使有色布條褪色的物質(zhì)是次氯酸,則裝置C和D出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明氯氣無漂白性,次氯酸有漂白性。用四氯化碳吸收氯氣,防止干擾F中氯化氫的檢驗。(5)氯氣與水反應(yīng)會生成HCl,干擾F中氯化氫的檢驗,故在E、F之間增加一個裝置,用濕潤的淀粉KI試紙或濕潤的有色布條檢驗氯氣是否被完全吸收。-26-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三易錯警示實驗室用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣時應(yīng)注意的四點1.為了減少制得的Cl2中HCl的含量,加熱溫度不宜過高,以減少HCl的揮發(fā)。2.因Cl-濃度越小,其還原性越弱,所以必須用濃鹽酸加熱才可反應(yīng),稀鹽酸不反應(yīng)。3.實驗結(jié)束,先使反應(yīng)停止并排出殘留的C

13、l2后,再拆卸裝置,避免污染空氣。4.吸收尾氣時,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因為澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。-27-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練3.某同學(xué)用下列裝置制備并檢驗Cl2的性質(zhì)。下列說法正確的是( ) A.圖中:如果MnO2過量,濃鹽酸可被全部消耗B.圖中:量筒中發(fā)生了取代反應(yīng)C.圖中:生成藍色的煙D.圖中:干燥的有色布條褪色,說明氯氣有漂白性 答案解析解析關(guān)閉濃鹽酸與二氧化錳的反應(yīng)過程中濃度逐漸降低,稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng),所以圖中,如果MnO2過量,濃鹽酸也不可能全部被消耗,A錯誤;圖中,量筒內(nèi)發(fā)生了甲烷和氯氣的取代

14、反應(yīng),B正確;圖中,銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅,產(chǎn)生棕黃色的煙,C錯誤;氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性,因此圖中濕潤的有色布條褪色,D錯誤。 答案解析關(guān)閉B-28-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三4.某?；瘜W(xué)興趣小組為研究Cl2的性質(zhì),設(shè)計如圖所示裝置進行實驗。裝置的夾持裝置已略去,其中a為干燥的品紅試紙,b為濕潤的品紅試紙。(1)實驗室以二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣的化學(xué)方程式為。 (2)裝置的作用是。 -29-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三(3)實驗過程中,裝置中的實驗現(xiàn)象為;發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (4)實驗結(jié)束后,該組同學(xué)在裝置中觀察到b的紅色褪去,但是并未觀察到“a無明顯變化

15、”這一預(yù)期現(xiàn)象。為了達到這一實驗?zāi)康?你認為還需在上圖裝置與之間添加下圖中的裝置(填序號),該裝置的作用是。 (5)裝置的目的是防止尾氣污染空氣,寫出裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。 -30-考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破考點三答案:(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O(2)除去氯氣中的氯化氫氣體(3)無色溶液變藍色Cl2+2KII2+2KCl(4)干燥Cl2(5)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O解析:(1)實驗室用二氧化錳與濃鹽酸在加熱的條件下制備氯氣。(2)加熱時濃鹽酸中的氯化氫氣體易揮發(fā),會導(dǎo)致氯氣中混有HCl雜質(zhì),裝置的作用是除去氯氣中的氯化氫。(3)氯氣的

16、氧化性強于碘,故氯氣能把KI中的碘置換出來,所以裝置中的實驗現(xiàn)象為無色溶液變藍色。(4)從裝置出來的是濕潤的氯氣,能夠使干燥的品紅試紙褪色,要觀察到“a無明顯變化”這一預(yù)期現(xiàn)象,需要在與之間添加裝置以干燥Cl2,即可達到預(yù)期效果。(5)防止尾氣污染空氣,用氫氧化鈉溶液除去氯氣。-31-考點三考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破鹵族元素海水資源的開發(fā)利用1.鹵族元素(1)鹵素單質(zhì)的相似性。-32-考點三考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破(2)鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律:包含元素為:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),原子半徑依次,非金屬性依次。 (3)鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的遞變規(guī)律:單質(zhì)顏色逐漸(

17、F2:色氣體;Cl2:色氣體;Br2:色液體;I2:色固體)。 密度逐漸;熔、沸點逐漸。 增大 減弱加深淺黃綠黃綠深紅棕紫黑增大 升高-33-考點三考點一考點二基礎(chǔ)梳理考點突破 Br2、Cl2I2,但無法對比Br2與I2的氧化性強弱;B項,由現(xiàn)象可知在此過程中有酸性物質(zhì)生成,同時生成了漂白性物質(zhì);C項,在此過程中只能判斷溶液不再顯堿性,無法判斷有無漂白性物質(zhì)生成;D項,此時Fe2+被Cl2氧化為Fe3+,而Cl2被還原為Cl-,還原劑Fe2+的還原性強于還原產(chǎn)物Cl-。 答案解析關(guān)閉D-62-2.根據(jù)實驗填寫下列空白。 -63-(1)實驗得出的結(jié)論是。 (2)指出實驗和實驗中的“實驗現(xiàn)象”:;

18、。 (3)實驗中“實驗方法”的具體操作過程是 。 (4)實驗的“實驗現(xiàn)象”,同學(xué)們得出兩個不同的結(jié)論。這兩個結(jié)論可能是a. ,b. 。 請設(shè)計簡單的實驗證明哪一個結(jié)論是正確的 。 (5)若將實驗中的淀粉KI試紙換為pH試紙,(填“能”或“不能”)測出氯水的pH,為什么? 。 (6)若實驗中使用的是久置的氯水,實驗方法不變,對上述實驗無影響。 -64-答案:(1)氯水中含有Cl-(2)有色布條褪色有氣泡生成(3)取一片淀粉KI試紙,置于表面皿或玻璃片上,用潔凈的玻璃棒蘸取氯水,滴在試紙上(4)Cl2具有漂白性HClO具有漂白性將干燥的Cl2通入盛有干燥有色布條的瓶中觀察是否褪色,若褪色證明a正確

19、,若不褪色,證明b正確(5)不能氯水中的HClO能將pH試紙漂白(6)解析:對于第(4)問可能的結(jié)論是Cl2有漂白性或HClO有漂白性,要證明哪個正確,可將干燥的氯氣通入盛有干燥有色布條的瓶中。-65-66-67-68-213451.下列物質(zhì)能使干燥的藍色石蕊試紙先變紅后褪色的是()氯氣液氯新制的氯水氯氣的酒精溶液鹽酸鹽酸酸化的漂白粉溶液A.B.C.D.C解析:干燥的藍色石蕊試紙先變紅后褪色,氯氣、液氯及氯氣的酒精溶液均不具有酸性,錯誤;鹽酸呈酸性,但不能使變紅的試紙褪色,錯誤。-69-213452.下列事實或?qū)嶒灢荒苷f明氧化性Cl2Br2I2的是()A.氯水分別滴入KBr、NaI溶液中顏色加

20、深,而溴水滴入NaCl溶液中無明顯變化,滴入淀粉KI溶液中,溶液變藍B.H2和Cl2的混合氣體光照爆炸,H2與Br2的混合氣體加熱才能反應(yīng),而H2與I2反應(yīng)更困難C.Fe分別與Cl2、Br2、I2反應(yīng)生成的化合物中鐵元素的化合價高低D.HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性越來越差C解析:Cl2、Br2、I2的置換反應(yīng),與H2化合的難易程度,氫化物的穩(wěn)定性,均能反映其單質(zhì)的氧化性強弱;Cl2、Br2與Fe反應(yīng)均能生成Fe3+,無法比較Cl2和Br2的氧化性強弱,C項符合題意。-70-431253.下列說法正確的是()A.為測定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照即可B.燃料

21、的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOx的催化轉(zhuǎn)化都是減少酸雨產(chǎn)生的措施C.要將溶解在CCl4中的碘單質(zhì)分離出來,可以用蒸餾法,因為碘易升華,先分離出來D.提純混有少量硝酸鉀的氯化鈉,應(yīng)采用在較高溫度下制濃溶液再冷卻結(jié)晶、過濾、干燥的方法 答案解析解析關(guān)閉A項,新制氯水具有漂白性,不能用pH試紙測其pH,A錯誤;B項,燃料的脫硫脫氮、SO2的回收利用和NOx的催化轉(zhuǎn)化可以減少硫和氮的氧化物的排放,是減少酸雨產(chǎn)生的措施,B正確;C項,固體碘加熱才能升華,C錯誤;D項,混有少量硝酸鉀的氯化鈉,應(yīng)采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法分離,若是混有少量氯化鈉的硝酸鉀,應(yīng)采用在較高溫度下制得濃溶液再冷卻結(jié)晶、過濾、干燥的方法分離,D錯誤。 答案解析關(guān)閉B-71-431254.(2017湖南安仁、永興聯(lián)考)經(jīng)氯氣消毒的自來水,若用于配制以下溶液,會使配制的溶液變質(zhì)的是()KOHAgNO3NaHCO3FeCl2NaINaHSNaHSO3A.B.C.D. 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-72-531245.海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是() A.向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B.粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C.工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D.富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用SO2將其還原吸收 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉