2016届高考化学一轮复习第四章_第2讲富集在海水中的元素卤素

第四章非金属及其化合物第2讲富集在海水中的元素——卤素练习1.下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是（）A.CuCl2B.FeCl2C.FeCl3D.AlCl3D一：氯及其化合物富集在海水中的元素——卤素考点三卤素的性质及X－的检验考点二氯气的实验室制法考点一氯及其化合物的性质和应用练出高分考点四含卤物质的生产流程探究高考明确考向1．了解氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。2．了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.以上各部分知识的综合应用。【考纲要求】第一次世界大战时的1915年4月22日，德军与英法联军在比利时的伊普尔对峙。黎明时分，英法联军前线的士兵突然听到一阵剧烈地爆炸声，紧接着看到一股阴森森的黄绿色气体逐渐从空中降落下来。很快，战壕里的士兵们感觉双眼受到了强烈地刺激，咳嗽响成一片，数百名英法战士窒息死亡，数千名士兵双目失明。这就是战争史上的第一次化学战，从此，化学战作为最邪恶的战争被写入了人类战争的史册。这种气体就是我们研究的氯气。历史事件重庆发生氯气泄漏爆炸事故重庆天原化工总厂发生氯气泄漏事件氯气的化学活泼性使得它的毒性很强，可损害全身器官和系统。氯气还对皮肤、衣物等具有强烈腐蚀、损毁作用能破坏环境、能剿灭触及的所有生命——所有植物和动物，尤其是动物致死率几乎100%，只有天上能高飞的鸟勉强得逃脱。液氯是纯氯气加压后液化所得颜色：状态：气味：密度：溶解性：易液化有毒性一.氯气的物理性质黄绿色气态刺激性气味比空气大能溶于水（1:2）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)易液化的气体有：最常见有NH3、SO2、Cl2、NO2液氯储运：铁罐车。干燥的Cl2无漂白性；氯水≠液氯；HClO的性质(酸性、不稳定性、氧化性、漂白性)；区别久置与新制氯水。与还原性物质的反应：NH3(两种)、SO2+H2O、Fe2+、H2S、SO32-、I-与有机物的反应：取代、加成【思考讨论】（1）书写氯原子结构示意图，氯气电子式及结构式。（2）根据氯原子结构及其在周期表中的位置总结氯气的性质。二.氯气的化学性质与金属反应与非金属反应与水反应与碱液反应与还原性物质反应与有机物反应点燃点燃Cl2+H2S=S↓+2HClPCl3PCl5Cl2+H22HCl(苍白色火焰，唯一，白雾)点燃Cl2+CuCuCl2(棕黄色烟)氯气化学性质及用途3Cl2+2Fe2FeCl3(棕褐色烟)2Na+Cl22NaCl(白烟)点燃几乎跟所有金属反应点燃或光照+P点燃（无色液态）（白色固体）白色烟雾Cl2+H2OHCl+HClOCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O与非金属单质反应与水反应与碱反应与还原性物质反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-2Br－+Cl2=Br2+2Cl－SO2+Cl2+2H2O=SO42－+2Cl－+4H+与烷烃、烷基、苯、苯酚发生取代反应；与不饱和烃发生加成反应（吸收尾气）漂白液与有机物反应与其它还原性物质反应H2S+Cl2=2HCl+S2Br－+Ｃl2=2Cl－+Br22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl2I－+Cl2=2Cl－+I2氯气的化学性质：（1）与金属单质反应：a.与Na反应:现象：黄色火焰、白烟b.与Cu反应:现象：棕黄色烟、加水振荡形成蓝绿色溶液c.与Fe反应:现象：棕黄色的烟、加水形成黄色溶液与非金属单质反应：a.与H2反应：现象：①氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾②氢气和氯气混合点燃或者强光照射，剧烈反应而爆炸b.与P反应：现象：产生白色烟(PCl5)雾(PCl3)一般生成PCl3和PCl5的混和物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：。(2)与碱反应(完成下列化学方程式)①与烧碱反应：。②制取漂白粉：。漂白粉的主要成分是，有效成分是。Cl2＋H2OHCl＋HClOCl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2OCa(ClO)2、CaCl2Ca(ClO)2光照或加热NaBrAgNO3FeCl2溶液CaCO3石蕊溶液离子方程式与解释现象成分反应物H+HClO先变红后褪色H+溶解产生气泡CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2OCl2氯水颜色褪去2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Cl－产生白色沉淀Ag++Cl－=AgCl↓Cl2溶液变橙黄色2Br－+Cl2=Br2+2Cl－Cl2H2O氯水颜色褪去SO2+Cl2+H2O=SO42－+2Cl－+2H+HClO氯水的颜色褪去并有气泡产生酸性与漂白性强氧化性SO22HClO===2HCl+O2↑光照练习：指出新制氯水的主要成分。若将新制氯水滴入下列溶液或将下列物质加入新制氯水中，试完成下表：HClOH++ClO-【思考】1.新制氯水与液氯区别？2.新制氯水和久置氯水组成和性质方面有何区别？结论：1.新制氯水成分分子有：Cl2、H2O、HClO；离子有：H+、Cl-、ClO-、0H-；氯气与水的反应新制氯水的成分分子：H2O,Cl2,HClO离子：H+,Cl-,ClO-,OH-（淡黄绿色）久置氯水的成分H+,Cl-,H2O,OH-HClO的性质a.弱酸性：一元弱酸，酸性比碳酸弱b.不稳定性：2HClO===2HCl+O2光照c.强氧化性：可氧化多种物质d.杀菌漂白性：可使有色布条等褪色。Cl2+H2OHClO+HCl抓住诸因素对平衡影响，合理解释某些具体问题。Cl2+H2OHClO+HCl1.当加入可溶性氯化物时，c(Cl—)增大，平衡左移，因此可用排饱和食盐水法----降低Cl2的溶解度来收集Cl2，也可用饱和食盐水除去中Cl2的杂质HCl。2.当加入浓盐酸时，c(H+)和c(Cl—)都增大，平衡左移，因此可用氯酸盐(或次氯酸盐)和浓盐酸作用来制取Cl2或测漂白粉中“有效氯”；当加入CaCO3和NaHCO3时，c(H+)减少，平衡右移，可使氯水中c(HClO)增大,增强漂白能力。3.当加入碱时，c(H+)和c(HClO)都减小，平衡右移，实验室经常用浓强碱吸收为反应完的Cl2，也用于工业上制漂白粉和漂白液.4.当氯水光照后，因HClO分解，平衡右移，因此氯气须避光贮存,最好现用现配。2．次氯酸和次氯酸盐的结构和性质⑴.结构：HClO电子式结构式，因此HClO中Cl的化合价为。⑵.性质：HClO只能存在于溶液中，其浓溶液呈黄色，易挥发，有强烈的刺激性气味。①弱酸性：比碳酸还弱，如：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO②不稳定性：,次氯酸见光分解放出氧气而具有强氧化性、漂白性和杀菌性作用，所以保存次氯酸要密封、低温、避光，不要与易燃物混放。HOCl..:::......H-O-Cl+12HClO=2HCl+O2↑漂白原理漂白效果HClO氯水漂白粉Na2O2H2O2O3二氧化硫氧化漂白—不可逆与有色物质结合生成不稳定的无色物质。永久性漂白暂时性漂白注意：1、Ca(ClO)2、SO2、HClO、Na2O2等漂白原理的差异：2.液氯、新制氯水、久置氯水比较液氯新制氯水久置氯水颜色、状态主要存在的微粒物质的类别遇干燥的蓝色石蕊试纸Cl2分子Cl2H2OHClOCl-、H+、ClO-H2OCl-、H+无明显变化先变红后褪色变红黄绿色液体淡黄绿色液体变成无色液体纯净物混合物混合物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：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4(SO2和Cl21∶1混合物通入水中不再具有漂白性)Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4(除去水中的余氯)归纳总结(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)。归纳总结氯水中的平衡与成分分析在新制的氯水中加入少量的碳酸钠粉末，下列说法正确的是()A.pH增大，HClO浓度增大B.pH减小，Cl－浓度增大C.pH增大，Cl－浓度减小D.pH减小，HClO浓度减小解析在新制的氯水中加入少量的碳酸钠粉末，HCl与碳酸钠反应，促进了Cl2与水的反应，pH增大，HClO浓度增大，Cl－浓度增大，即选A。A5.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，cH＋cClO－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.加入少量水，水的电离平衡向正反应方向移动D解析Cl2溶于水后，存在如下平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，HClOH＋＋ClO－，前者程度大，后者程度小，c(H＋)增大的多，c(ClO－)增大的少，cH＋cClO－增大，A错；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，溶液漂白性减弱，B错；加入少量NaOH固体后，只有当溶液pH＝7时选项中式子才成立，故C错；D中加入水后，溶液中c(H＋)减小，平衡向c(H＋)增大的方向移动，因此水的电离平衡向正反应方向移动，D对。答案D解析146gHCl的物质的量为4mol,87gMnO2的物质的量为1mol，由方程式：MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，1molMnO2可以与4molHCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应，也就是说1molMnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。2.实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87gMnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A.①比②多B.②比①多C.一样多D.无法比较B下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关系的是()A.将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡（H﹢）B.使红色布条褪色（HCl）C.向FeCl2溶液中滴加氯水再加KSCN溶液，发现呈血红色（Cl2）D.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀（Cl¯）B【思考交流】漂白粉的成分及有效成分？漂白原理？CaCl2与Ca(ClO)2Ca(ClO)2Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓练习：1.下列离子方程式书写正确的是（）A.冷的氢氧化钠溶液中通入氯气Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2OB.向次氯酸钙溶液中通入过量的CO2Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClOC.向次氯酸钙溶液中通入SO2Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClOD.向氯化亚铁溶液中通入氯气Fe2＋+Cl2=Fe3＋+2ClA2.下列离子能大量共存的是（）A.H+、ClO-、Na+、NO3-B.ClO-、CO32-、K+、Al3+C.ClO-、Fe2+、Cl-、Na+D.NO3-、Fe2+、Na+、Al3+D三.氯气的制备反应原理：装置类型：除杂：收集方法：检验及验满：尾气处理：性质实验1．实验室制法三、氯气的制法：1、氯气的实验室制取：（1）反应的原理：（2）装置图：（见下图）（3）收集气体的方法：（4）除杂（HCl）：（4）尾气的处理：（5）检验氯气是否收集满:2、氯气的工业制法：a.电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2b.电解熔融NaCl得到金属钠和副产物氯气MnO2+4HCl(浓)=MnC