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第2节富集在海水中的元素——氯海水资源利用-2-考查要点说明核心素养解读1.掌握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.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题,在卤素学习过程中,使用“宏观——微观”相结合来认识物质及其递变规律,形成科学的方法论。2.科学态度与社会责任:将化学知识与技能的学习、创新意识和社会责任感的形成融为一体,充分认识海水资源的重要性。-3-自主预诊考向突破氯及其化合物的性质及应用1.氯气的物理性质颜色气味毒性密度特性色强烈刺激性气味毒比空气液化黄绿有大易-4-自主预诊考向突破2.氯气的化学性质写出反应的化学方程式和相应现象,指出Cl2在反应中表现氧化性还是还原性。2Fe+3Cl22FeCl3棕褐Cu+Cl2CuCl2棕黄H2+Cl22HCl苍白氧化性Cl2+H2OHCl+HClOCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O氧化性还原性2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl2KI+Cl2=2KCl+I2氧化性-5-自主预诊考向突破微点拨Cl2具有强氧化性,与变价金属反应时均生成高价态金属的氯化物,如FeCl2不能由两种单质化合而成。-6-自主预诊考向突破3.氯水的成分与性质(1)氯水的成分。氯水性质的多重性:新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。-7-自主预诊考向突破(2)氯水的性质分析。-8-自主预诊考向突破(3)氯水性质的探究实验实验操作现象结论说明观察氯水的颜色黄绿色含Cl2分子Cl2与H2O反应为可逆过程向饱和氯水中加入AgNO3溶液白色沉淀含Cl-Ag++Cl-AgCl↓①向饱和氯水中加有色布条;②干燥氯气接触干燥的有色布条①布条褪色②无明显现象HClO具有漂白作用氯气与水反应生成了HClO-9-自主预诊考向突破实验操作现象结论说明盛氯水的试管倒扣在水槽中,用强光照射试管有气泡产生HClO易分解2HClO2HCl+O2↑向紫色石蕊溶液滴加氯水溶液先变红色后褪色氯水具有酸性、强氧化性HCl、HClO都有酸性,HClO有强氧化性向饱和氯水中滴入FeCl2溶液溶液变为棕黄色Cl2有氧化性2Fe2++Cl22Fe3++2Cl--10-自主预诊考向突破微点拨(1)干燥的Cl2没有漂白性,但Cl2能使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的是HClO,故不能用pH试纸测量氯水的pH。(2)1molCl2与强碱完全反应转移电子数为NA,而把1molCl2充入水中反应转移的电子数小于NA(可逆反应)。-11-自主预诊考向突破4.氯的重要化合物(1)次氯酸。弱2HClO2HCl+O2↑棕色漂白-12-自主预诊考向突破(2)漂白粉。碱CaCl2和Ca(ClO)2Ca(ClO)22Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O氧化Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO2HClO2HCl+O2↑-13-自主预诊考向突破微点拨(1)HClO不稳定,不能单独存在,只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应后的混合物中。(2)“84”消毒液的主要成分为NaClO,漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用,其原因是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O。-14-自主预诊考向突破自我诊断1.长时间放置的氯水和新制氯水性质上有哪些差异?2.能否用pH试纸测量氯水的pH?为什么?提示:长时间放置的氯水最终会变成稀盐酸,溶液酸性增强,但氧化性减弱,最终溶液由黄绿色变成无色。提示:不能。原因是氯水中含有HClO,能将pH试纸氧化而褪色。-15-自主预诊考向突破3.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2。()(2)标准状况下,11.2LCl2充入水中,反应转移的电子数为0.5NA。()(3)Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性。()(4)氯气作水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化。()(5)新制取的漂白粉是混合物。()答案:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√-16-自主预诊考向突破4.经氯气消毒的自来水,若用于配制以下溶液:①KOH②AgNO3③NaHCO3④FeCl2⑤NaI⑥NaHS⑦NaHSO3会使配制的溶液变质的是()A.①②③④⑤⑥⑦B.只有②④⑤⑥C.只有②⑤D.只有④⑥答案:A解析:氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-(极少量);KOH与H+反应而变质;AgNO3与Cl-反应生成氯化银沉淀;NaHCO3与H+反应生成二氧化碳;FeCl2与Cl2反应生成氯化铁;NaI与Cl2反应生成碘单质;NaHS与Cl2反应生成硫单质;NaHSO3被Cl2氧化成硫酸钠,A项正确。-17-自主预诊考向突破考向1氯及其化合物的性质典例❶下列说法错误的是()A.液氯可以储存在钢瓶中B.漂白粉可用于生活用水的消毒C.用氯气处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子D.用MnO2和浓盐酸在加热时反应制取Cl2答案解析解析关闭液氯就是液态的氯单质,与钢瓶不反应,可以储存在钢瓶中,A正确;漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B正确;氯气可用于水的消毒杀菌,但对Cu2+、Hg2+没有作用,可以加入硫化物生成硫化物沉淀来处理Cu2+、Hg2+,C错误;二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,故D正确。答案解析关闭C-18-自主预诊考向突破易错警示(1)Cl2可使湿润的有色布条褪色,不能使干燥的有色布条褪色,说明Cl2没有漂白性,而是HClO起漂白作用。Cl2可使湿润石蕊试纸先变红后褪色,原因是Cl2与水反应生成的酸使石蕊先变红,HClO使变色后的石蕊褪色。(2)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得,而不是用氯气与石灰水反应。(3)ClO-不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应,即ClO-与I-、Fe2+、S2-、S不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。O32--19-自主预诊考向突破对点演练1在淀粉KI溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即变蓝,在上述溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是()A.氧化性:ClO-I2SO42-B.漂白粉溶液可使淀粉KI试纸变蓝C.次氯酸钠可以与亚硫酸钠大量共存D.向氯水中加入亚硫酸钠溶液,氯水褪色答案解析解析关闭在酸性条件下发生反应ClO-+2H++2I-Cl-+I2+H2O,淀粉溶液遇I2变为蓝色,证明氧化性ClO-I2;在溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失,是因为又发生了反应I2+H2O+SO32-2I-+2H++SO42-,证明氧化性I2SO42-,所以微粒的氧化性:ClO-I2SO42-,A项正确;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,电离产生ClO-,由于氧化性ClO-I2,所以漂白粉溶液可使淀粉KI试纸变蓝,B项正确;由于氧化性:ClO-SO42-,所以当次氯酸钠与亚硫酸钠混合时,ClO-和SO32-在溶液中发生氧化还原反应,因此二者不能大量共存,C项错误;向氯水中加入亚硫酸钠溶液,氯气可将SO32-氧化为SO42-,氯气的浓度减小,故氯水会逐渐褪色,D项正确。答案解析关闭C-20-自主预诊考向突破考向2氯水的多重性及应用典例❷(2020湖南张家界月考)在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是()选项方法现象结论A观察氯水颜色氯水呈浅黄绿色氯水中含Cl2B向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水有无色气体产生氯水中含HClOC向红色纸条上滴加氯水红色纸条褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液变成棕黄色氯水具有氧化性答案解析解析关闭氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色是因为溶解了氯气,A正确;向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有无色气体产生,是因为HCO3-与氯水中的H+发生反应生成水和二氧化碳,B错误;红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,C正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,是因为发生反应2FeCl2+Cl22FeCl3,说明氯水具有氧化性,D正确。答案解析关闭B-21-自主预诊考向突破归纳总结氯水中平衡(Cl2+H2OHCl+HClO)移动的应用向氯水中加入的物质或采取的措施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①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②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Cl2-22-自主预诊考向突破向氯水中加入的物质或采取的措施浓度变化平衡移动的方向应用NaOHc(H+)减小右移用NaOH溶液吸收多余的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)减小右移氯水要避光保存或现用现配-23-自主预诊考向突破对点演练2(2020浙江金华模拟)下列关于新制氯水及久置氯水的说法,不正确的是()A.新制的氯水呈浅黄绿色,而久置的氯水无色B.新制的氯水漂白作用强,而久置的氯水漂白作用很弱C.新制的氯水所含成分多,而久置的氯水所含成分少D.新制的氯水中无氯离子,而久置的氯水中含氯离子答案解析解析关闭新制氯水中含有氯气,呈浅黄绿色,而久置氯水溶质为HCl,溶液为无色,A正确;新制氯水含有次氯酸,具有漂白性,HClO不稳定,见光易分解,久置氯水中HClO浓度较小,漂白作用很弱,B正确;氯气与水发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,HClO不稳定,见光易分解,促进平衡向正反应方向移动,则久置的氯水所含Cl2少,新制氯水含有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-等粒子,C正确,D错误。答案解析关闭D-24-自主预诊考向突破氯气的实验室制法及性质实验1.实验装置-25-自主预诊考向突破2.制取过程MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O饱和食盐水浓硫酸排饱和食盐水向上排空气NaOH淀粉碘化钾蓝色石蕊-26-自主预诊考向突破微点拨实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点(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的挥发。(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,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。-27-自主预诊考向突破自我诊断1.含0.4molHCl的浓盐酸与足量的MnO2共热,能否得到0.1molCl2?为什么?提示:不能。随反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,不能再被MnO2氧化;由于盐酸具有挥发性,反应过程中HCl会挥发。-28-自主预诊考向突破2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2。()(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,所以加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发。()(3)除去Cl2中少量HCl气体,可用饱和食盐水,也可用饱和碳酸氢钠溶液。()(4)过量浓盐酸与一定量的二氧化锰反应,MnO2能完全反应。()(5)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸。()答案:(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√-29-自主预诊考向突破3.某科研小组对实验室制取氯气的装置进行改进,根据装置回答相关问题。(1)制备装置:①用KMnO4代替MnO2,常温下即可反应,故不需要,反应原理为。②图中橡皮管a的作用是使,便于分液漏斗中的液体流下。-30-自主预诊考向突破(2)净化装置:①装