2019-2020年高考化學一輪復習 專題4.2 富集在海水中的元素-氯講案（含解析）.doc
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2019-2020年高考化學一輪復習 專題4.2 富集在海水中的元素-氯講案（含解析） 復習目標： 1、掌握氯及其化合物的物理、化學性質(zhì)。 2、掌握鹵族元素的相似性和遞變性。 3、理解海水資源的綜合開發(fā)利用以及氯堿工業(yè)。 基礎知識回顧： 一、氯氣 1、物理性質(zhì) 通常情況下，氯氣是黃綠色、有刺激性氣味的氣體。 密度比空氣大 ，有毒，易液化，能溶于水，通常1體積水約溶解 2 體積氯氣，其水溶液稱為氯水。 實驗室里聞有毒氣體及未知氣體氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動，僅使極少量氣體飄進鼻孔 。 2、化學性質(zhì) Cl的最外層有7個電子，易得到1個e-，具有很強的氧化性，能跟很多具有還原性的物質(zhì)發(fā)生反應，如金屬、非金屬單質(zhì)、化合物等。 （1）與金屬反應 銅、鐵在氯氣中燃燒的化學方程式為： Cu+Cl2 = CuCl2 (棕黃色煙) 2Fe+3Cl2 =2FeCl3 （棕褐色煙) （2）與非金屬反應 氫氣在氯氣中燃燒的化學方程式為： H2+Cl2 = 2HCl (蒼白色火焰) （3）與水反應 （4）與堿反應（完成下列化學方程式） ①與燒堿反應：Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O ， ②制取漂白粉： 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 漂白粉的主要成分是 CaCl2、Ca(ClO)2 ，有效成分是 Ca(ClO)2。 漂白粉的漂白原理是：Ca(ClO)2+2HCl =CaCl2+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 產(chǎn)生的HClO具有漂白性和強氧化性。由于HClO見光易分解，所以漂白粉應密封保存。 （5）跟還原性物質(zhì)反應 ①氯氣與KI溶液： 2KI+Cl2=2KCl+I2。 ②氯氣與FeCl2溶液： 2FeCl2+Cl2=2FeCl3。 ③向氯水中通入SO2： SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl。 【典型例題1】（xx上海卷） 18．右圖是模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)中檢查 氯氣是否泄漏的裝置，下列有關說法錯誤的是 A．燒瓶中立即出現(xiàn)白煙 B．燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色 C．燒瓶中發(fā)生的反應表明常溫下氨氣有還原性 D．燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體 【遷移訓練1】把氯氣通入下列各物質(zhì)的溶液中，陰離子和陽離子都能被氧化的是 ( ) A．NaOH B．Na2SO3 C．FeBr2 D．FeSO4 二、氯氣的制備與性質(zhì)實驗 1、反應的原理：用強氧化性物質(zhì)（如MnO2、KMnO4等）和濃鹽酸反應。 MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2O 【注意】稀鹽酸與MnO2作用不能制取Cl2。 若沒有濃鹽酸時，也可用NaCl和濃H2SO4與MnO2共熱制取Cl2： MnO2+2NaCl+3H2SO4(濃)=MnSO4+Cl2↑+2NaHSO4+2H2O 2、制氣類型：固+液→氣（注意：KMnO4與濃鹽酸的反應不需加熱）。 3、收集裝置：向上排空氣法或排飽和食鹽水法(Cl2在飽和食鹽水中的溶解度最小)。 4、凈化裝置：用飽和食鹽水或水洗氣法除去HCl，再用濃H2SO4干燥。 5、尾氣吸收裝置：用強堿溶液吸收多余的Cl2，防止污染大氣。 6、驗滿方法 （1）將濕潤的淀粉-碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿。 （2）將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。 （3）實驗室制取Cl2時，常常根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿。 7、注意事項 （1）為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，減少HCl揮發(fā)。 （2）必須用濃鹽酸，稀鹽酸不與MnO2作用生成Cl2。 （3）實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的Cl2。再拆卸裝置，避免污染空氣。 （4）尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。 【典型例題2】(2011上海春季，19)實驗室制備氯氣的裝置如下圖。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、 尾氣處理裝置，其中錯誤的是 ( ) A．① B．② C．③ D．④ 【遷移訓練2】實驗室用下列兩種方法制氯氣：①用含HCl 146 g的濃鹽酸與足量的MnO2反應；②用87 g MnO2與足量濃鹽酸反應。所得的氯氣 ( ) A．①比②多 B．②比①多 C．一樣多 D．無法比較 三、鹵族元素 1、鹵族元素原子結構的比較 （1）相似性：鹵素原子最外層上均有 7個電子，最高正價為 +7 價（F無正價），負價為-1 價。 （2）遞變性：從F→I， 原子核外電子層數(shù)依次 增大 ，原子半徑依次 增大。 2、元素的性質(zhì) （1）相似性：均為活潑非金屬，最低負化合價：-1，最高正價：+7（ F除外）； （2）遞變性：隨著原子序數(shù)的遞增，獲得電子的能力逐漸 減弱，非金屬性逐漸 減弱。 3、單質(zhì)的物理性質(zhì)（從F2 →I2） （1）顏色由 淺 到 深。 （2）狀態(tài)：F2、Cl2呈氣態(tài)，Br2為液態(tài)（易揮發(fā)），I2為固態(tài)（易升華）。 （3）熔、沸點：依次增大 。 （4）密度：依次增大 。 （5）溶解性：在水中的溶解度逐漸減小 ，在有機溶劑中的溶解性大于（填“大于”或“小于”）在水中的溶解性。 4、化學性質(zhì) （1）鹵素單質(zhì)的相似性：均具有 強氧化 性，均能與H2、H2O、金屬反應，較活潑的鹵素單質(zhì)能將不活潑的鹵素從其鹵化物中置換出來。 （2）鹵族元素氫化物的遞變性 ①穩(wěn)定性由強至弱的順序為: HF>HCl>HBr>HI 。 ②沸點由高至低的順序為： HF>HI>HBr>HCl 。 HF沸點反常的原因是：分子間存在氫鍵 。 ③還原性由強至弱的順序為： HI>HBr>HCl>HF。 ④水溶液酸性由強至弱的順序為: HI>HBr>HCl>HF。 5、鹵素離子（Cl-、Br-、I-）的檢驗 （1）未知液↓，↓，據(jù)沉淀顏色判斷。AgCl為白色，AgBr為淺黃色，AgI為黃色。 （2）未知液有機層呈橙色或橙紅色，表明有Br-紫色或淺紫色，表明有I- 6、特性 （1）氟及其化合物 ①無正價和含氧酸，非金屬性最強，F(xiàn)-的還原性最弱。 ②與H2反應在暗處即爆炸。 ③2F2+2H2O=4HF+O2。 ④HF是弱酸；能腐蝕玻璃，保存在鋁制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸點最高。 （2）溴及其化合物 ①Br2是深紅棕色液體，易揮發(fā)。 ②Br2易溶于有機溶劑。 ③盛溴的試劑瓶中加水，進行水封，保存液溴不能用橡膠塞。 （3）碘及其化合物 ①I2遇淀粉變藍色。 ②I2加熱時易升華。 ③I2易溶于有機溶劑。 ④食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大。 （4）鹵化銀 ①AgF易溶于水，AgCl白色不溶于水，AgBr淡黃色不溶于水，AgI黃色不溶于水。AgCl、AgBr、AgI也不溶于稀硝酸。 ②除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相。 ③AgI可進行人工降雨。 ④I2與Fe反應產(chǎn)生FeI2，其他鹵素單質(zhì)生成FeX3。 （5）使溴水褪色的物質(zhì) ①因萃取作用而使溴水褪色的物質(zhì)：苯、CCl4、直餾汽油等有機溶劑。 ②能與溴發(fā)生氧化還原反應的還原性無機化合物：H2S、SO2、Na2S、Na2SO3等。 ③能與溴水發(fā)生反應的金屬，如Na、Mg、Al、Zn等。 ④能與溴發(fā)生加成反應的不飽和烴及其衍生物，如烯烴、炔烴等。 ⑤能被溴水氧化的，含有醛基的化合物。 ⑥能與溴水發(fā)生反應的堿性物質(zhì)，如NaOH、Na2CO3等。 ⑦加入活性炭等吸附劑，使溴水褪色。 【典型例題3】溴化碘(IBr)的化學性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，能與大多數(shù)金屬反應生成金屬鹵化物，和某些非金屬單質(zhì)反應生成相應的鹵化物，跟水反應的方程式IBr＋H2O===HBr＋HIO，下列有關IBr的敘述中，不正確的是 ( ) A．IBr是雙原子分子 B．在很多反應中，IBr是強氧化劑 C．和NaOH溶液反應生成NaBr和NaIO D．和水反應時，既是氧化劑又是還原劑 【遷移訓練3】【廣東省汕頭市xx屆高三上學期教學質(zhì)量監(jiān)控（期末）】同主族常見的三種元素X、Y、Z， 它們最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序為：HXO4＜HYO4＜HZO4，下列判斷不正確的是 A．Y 單質(zhì)可以在海水中提取 B．離子半徑: X－＞Y－ C．氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:HX
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