2020高考化学总复习 第四章 非金属及其化合物 11 富集在海水中的元素——氯课件

第四章非金属及其化合物第11讲富集在海水中的元素——氯微考点•大突破微充电•提素养微真题•大揭秘考纲微解读考向微预测1.了解Cl2、HClO、NaClO及氯水的重要性质和应用2．掌握Cl－的检验方法3．了解卤族元素单质及化合物的性质及用途高考对本讲内容的主要考查点有四个：一是氯气的性质及应用，特别是它的强氧化性；二是氯水、HClO、NaClO的性质及应用，特别是它们的强氧化性和漂白性；三是实验室制取氯气的原理、干燥、收集及验满等，以它为载体，考查实验探究能力；四是Cl－的检验。微考点•大突破A基础篇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)微考点1氯气一、氯气的性质1．氯气的物理性质颜色气味毒性密度特性色气味毒比空气液化黄绿强烈刺激性有大易2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——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。①与铁反应：。②与铜反应：Cu＋Cl2=====点燃CuCl2。2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3(2)与非金属反应与H2反应：。H2＋Cl2=====点燃或光照2HCl(3)与还原性无机化合物反应①与碘化钾溶液反应：。②与SO2水溶液反应：。③与FeCl2溶液反应：。Cl2＋2KI===2KCl＋I2Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl2FeCl2＋Cl2===2FeCl33．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(NaOH)反应反应的离子方程式：。Cl2＋H2OHCl＋HClOCl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O二、氯水的成分及性质1．成分三种分子(H2O、Cl2、HClO)、四种离子(ClO－、Cl－、H＋、OH－)。2．性质氯水的多种成分决定了它具有多重性质。(1)Cl2的强氧化性。(2)HCl的强酸性。(3)HClO的强氧化性、弱酸性。(4)Cl－的性质。在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：3.液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质强氧化性酸性、强氧化性、漂白性酸性三、氯气的制备1．实验室制法(制取Cl2的装置如下)(1)反应原理MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O注意①制取时要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”，一旦盐酸成为稀盐酸，反应将不再进行。②若无MnO2，可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替，如2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。(2)制备气体的类型：固体＋液体――→△气体。(3)收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。(4)验满方法：用湿润的淀粉­KI试纸或湿润的蓝色石蕊试纸。(5)净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气。(6)吸收装置：多余的Cl2排放到空气中会造成环境污染，必须用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。2．工业制法电解饱和食盐水，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。微助学五个提醒1．常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。2．HClO是弱酸，Cl2与水的反应离子方程式不能错写为Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－。3．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。4．Cl2可使湿润的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。5．Cl2具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由两种单质化合而成。微诊断判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。1．1molCl2参加反应转移2mol电子。()2．1molCl2溶于水转移1mol电子。()3．用pH试纸测定氯水的pH。()提示在Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O反应中1molCl2参加反应转移1mol电子。×××提示Cl2＋H2OHCl＋HClO反应是可逆反应。提示氯水中的HClO具有漂白性，不能用pH试纸测定其pH。4．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。()5．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。()6．过量的铁与Cl2在一定条件下生成FeCl2。()√提示Cl－使Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡向左移动，对Cl2与水的反应起到抑制作用。××提示当Cl2与H2O反应时，Cl2既作氧化剂又作还原剂。提示铁与Cl2在一定条件下只能生成FeCl3。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【读题干】讨论氯水中平衡移动的影响因素。【调储备】(1)氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO；(2)氯气和二氧化硫等体积混合发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，失去漂白性。【获答案】原平衡为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，再通入少量氯气，氯水浓度增大，但c(H＋)要比c(ClO－)增大的程度大，所以c(H＋)/c(ClO－)应该增大[若原溶液已达饱和，则c(H＋)/c(ClO－)保持不变]，A项错误；通入少量SO2，发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，平衡左移，HClO的浓度减小，溶液漂白性减弱，B项错误；根据电荷守恒有：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)，当溶液呈中性时，c(H＋)＝c(OH－)，才有c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)，C项错误；加入少量的水，相当于增大了水的量，c(H＋)下降，对水的电离的抑制作用减弱，水的电离平衡向正反应方向移动，D项正确。故答案选D。【思收获】本题考查的知识面较广。既有对氯气、氯水成分和性质的考查，又有外界条件对平衡移动的影响。微练一氯气的性质1．如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面(已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O)。对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2Br2I2Bc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：Fe2＋Cl－解析a处变蓝、b处变红棕色，说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，可证明氧化性：Cl2I2、Cl2Br2，但不能证明氧化性：Br2I2，A项错误；c处先变红，说明氯气与水反应生成酸性物质，后褪色，说明氯气与水生成的HClO具有漂白性，B项错误；d处立即褪色，也可能是氯气与水反应生成的酸中和NaOH的原因，C项错误；e处变红，说明Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，证明还原性：Fe2＋Cl－，D项正确。答案D微练二氯水的成分及性质多重性的应用2．用玻璃棒蘸取新制氯水点在pH试纸上，观察到的现象是()解析新制氯水中存在HCl(强酸)和HClO(弱酸)，二者电离出H＋使溶液显酸性，故试纸变为红色，后因HClO具有强氧化性又会使红色(中间部分)褪去，故B项正确。答案B3．某学习小组设计了以下四个实验来探究氯水的成分，请根据下表回答问题。序号实验方法实验现象结论①将氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀②将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中③淀粉­KI试纸变蓝色氯水中含有Cl2④将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H＋(1)指出实验①得出的结论：____________________。(2)指出实验②和实验④中的“实验现象”：②__________，④__________。(3)实验③中“实验方法”的具体操作过程和现象：____________________________________________________________________________________________________________________。氯水中含有Cl－溶液褪色有气泡生成取一片淀粉­KI试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上(4)通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论，这两个结论可能是a．_________________________________________________，b._______________________________________。请设计简单的实验证明哪一个是正确的______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析①产生AgCl沉淀，证明Cl－存在；③可利用Cl2氧化KI生成的I2，即试纸变蓝；④盐酸与Na2CO3溶液反应放出CO2；实验②中红色褪去，可能性有两种：一是氯水中含有强氧化性的HClO，它的漂白作用能使红色褪去；二是氯水中含有H＋，能中和OH－，使酚酞褪色，可向褪色后的溶液中继续加入NaOH溶液，看溶液是否重新变成红色。向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液显红色，证明是H＋的中和作用引起的氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色氯水组成、性质及应用中的常见误区1．氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。因此，氯水要现用现配。2．Cl2尽管有较强氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。3．ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO2－3等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。微练三氯气的制备与性质实验4．实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时，有如下操作：①连好装置，检查气密性；②缓缓加热；③加入MnO2粉末；④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收；⑥用向上排气收集氯气。顺序正确的是()A．①②③④⑥⑤B．③④②①⑥⑤C．①④③②⑥⑤D．①③④②⑥⑤解析气体制备装置的连接顺序：从下到上，从左到右；装入药品的顺序为先固后液。答案D5．(2019·衡阳六校联考)某校化学实验兴趣小组为了验证在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl2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)，请按要求回答下列问题：(1)下列方法中，可制得Cl2的正确组合是__________(填选项字母)。①MnO2和浓盐酸混合共热；②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热；③NaClO和浓盐酸混合；④K2Cr2O7和浓盐酸混合；⑤KClO3和浓盐酸混合共热；⑥KMnO4和浓盐酸混合。A．仅①②⑥B．仅②④⑥C．仅①④⑥D．①②③④⑤⑥(2)写出实验室制取Cl2的离子方程式：_______________________________________________。(3)①装置B的作用是________________；②装置C和D出现的不同现象说明的问题是_________________________；③装置E的作