2020高考化学一轮复习 第四章 第2讲 富集在海水中的元素——氯课件 新人教版

第2讲富集在海水中的元素——氯最新考纲要求核心素养脉络1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2．了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。3．掌握Cl2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：能从氯元素的原子结构中理解性质，形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析并解决实际问题。2．变化观念与平衡思想：知道氯及其化合物发生化学反应需要一定的条件。3．证据推理与模型认知：能基于证据对氯气及其化合物的变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪，能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。4．科学态度与社会责任：具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏氯及其化合物对社会发展的重大贡献。考点一氯及其化合物的性质和应用一、氯气的性质1．物理性质2．化学性质(2)与非金属：H2＋Cl2==========点燃或光照2HCl(3)与水：Cl2＋H2OHCl＋HClO注意①Cl2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。②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。③1molCl2与强碱完全反应转移电子数为NA，而1molCl2与水充分反应转移电子数小于NA(可逆反应)。[思维诊断1]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂()(2)Cl2与水反应的离子方程式：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－()(3)过量的铁与Cl2在一定条件下生成FeCl2()(4)标准状况下，11.2LCl2与水充分反应转移电子数为0.5NA()××××二、次氯酸和次氯酸盐的性质1．次氯酸2．次氯酸盐注意①氯水中的HClO见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中并置于阴暗处。②HClO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的混合物中。[思维诊断2]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)新制取的漂白粉是纯净物()(2)Cl2通入水中的离子方程式为Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－()(3)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气()(4)新制氯水必须用棕色瓶密闭保存，光照氯水有气泡逸出，该气体是氯气()(5)次氯酸是酸性比碳酸强的弱酸()××××√(6)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，两者的作用原理是相同的()×教材对接高考1．(RJ必修1·P87T2改编)下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()①氯气②液氯③新制的氯水④氯气的酒精溶液⑤盐酸⑥盐酸酸化的漂白粉溶液A．①②③B．①②③⑥C．③⑥D．②④⑤⑥C2．(溯源题)(2016·高考上海卷改编)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是________。①碳酸钙粉末②稀硫酸③氯化钙溶液④二氧化硫水溶液探源本考题源于教材RJ必修1P84“实验4－4”与“实验4－5”，对氯水的成分和性质以及平衡移动进行了探究。答案：①命题点一依据氯水成分分析其性质的多样性1．氯水的成分氯水中存在的平衡关系：Cl2＋H2OHCl＋HClO、HClOH＋＋ClO－、H2OH＋＋OH－2．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，加入的物质不同，氯水中参与反应的微粒不同。1．在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClOD解析：选D。氯水中存在化学平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，其中只有Cl2分子有颜色(黄绿色)，A项正确；在氯水中，能与Ag＋生成不溶于强酸(H＋)的白色沉淀的粒子只有Cl－，B项正确；使HCO－3转化为CO2气体的是H＋，C项正确；Fe2＋与Cl2反应也会生成Fe3＋(棕黄色)，D项错误。2．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，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．加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱C解析：选C。饱和氯水不能再溶解氯气，再通入少量氯气，cH＋cClO－不变，A项错误；由于反应SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4的发生，导致Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错误；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡移动的应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl－)增大、c(HClO)减小左移①用饱和食盐水除Cl2中的HCl气体②用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H＋)和c(Cl－)增大左移洁厕剂和“84”消毒液不宜混用NaOHc(H＋)减小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2光照c(HClO)减小右移氯水应避光保存或现用现配碳酸钙c(HClO)增大右移制取次氯酸浓度较大的氯水命题点二次氯酸盐及含氯消毒剂1．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－、SO2－3不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。2．含氯消毒剂的共同特点是利用本身的强氧化性，或与水反应产生HClO，杀灭具有生命活性的微生物。解答这类题目，一般要从氧化性，得电子数目以及平衡移动等角度分析思考。3．ClO2是一种新型水处理剂，工业上用NaClO2与盐酸反应制备ClO2的反应如下：①5NaClO2＋4HCl(稀)===5NaCl＋4ClO2↑＋2H2O；②NaClO2＋4HCl(浓)===NaCl＋2Cl2↑＋2H2O。下列说法中正确的是()A．两种反应中HCl均是还原剂B．盐酸浓度越大，还原性越强C．①中氧化产物与还原产物物质的量之比为4∶5D．②中每生成1molCl2转移2mol电子B解析：选B。①中盐酸中的Cl－全部转入NaCl中，电子转移发生在NaClO2中的氯原子之间，盐酸不是还原剂，A项错误；盐酸表现出还原性时，浓度越大，还原性越强，B项正确；①中ClO2是氧化产物，NaCl是还原产物，但NaCl中有45的氯来源于盐酸，氧化产物和还原产物的物质的量之比为4∶1，C项错误；②中每生成1molCl2时转移1.5mol电子，D项错误。4．ClO2是一种高效安全的绿色杀菌剂，下列有关ClO2制备与杀菌的说法或解释存在错误的是()A．可用Cl2和NaClO2制备ClO2，其中n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶2B．ClO2在强碱性环境中使用失效，可能的原因是2ClO2＋2OH－===ClO－3＋ClO－2＋H2OC．ClO2处理饮用水时残留的ClO－2，可用FeSO4来除去：ClO－2＋2Fe2＋＋4H＋===2Fe3＋＋Cl－＋2H2OD．等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2、HClO强C解析：选C。Cl2和NaClO2制备ClO2的反应为2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2，NaClO2作还原剂，Cl2作氧化剂，n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶2，A项正确；B项，方程式符合歧化反应化合价的变化，正确；Fe2＋具有还原性，可将ClO－2还原为无毒的Cl－，离子反应方程式应为ClO－2＋4Fe2＋＋4H＋===4Fe3＋＋Cl－＋2H2O，C项错误；ClO2～5e－～Cl－，Cl2～2e－～2Cl－、HClO～2e－～Cl－，即等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2、HClO得电子数多，D项正确。5．某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)()A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2OB．该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2OHClO＋OH－C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒气体Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2OD．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－B解析：选B。A项，将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O，合理；B项，饱和NaClO溶液的pH约为11，现在该消毒液的pH为12，故不可能仅为ClO－的水解所致，该消毒液中还含有一定量的NaOH是使消毒液的pH约为12的主要原因，不合理；C项，该消毒液与洁厕灵混用时，ClO－与Cl－会发生氧化还原反应生成Cl2，合理；D项，因为CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO－反应生成HClO，增强其漂白性，合理。考点二氯气的实验室制法及实验探究实验室制取氯气1．反应原理：用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸：MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O[或2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O]。2．装置类型：固体＋液体―――――――→加热或不加热气体。3．净化方法：通过盛饱和食盐水的洗气瓶除去HCl，再通过盛浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气。4．收集气体：向上排空气法或排饱和食盐水法。5．尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。6．验满方法：(1)将湿润的试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸，则证明已集满。淀粉KI变蓝先变红后褪色[思维诊断]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)为了加快反应速率，在制取Cl2时，加热温度越高越好()(2)除去Cl2中少量HCl气体的方法是将混合气体依次通入盛有饱和食盐水和浓H2SO4的洗气瓶()(3)实验室制取Cl2时，常常根据Cl2的颜色判断是否收集满()(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)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应()(6)实验室用MnO2与浓盐酸制取氯气，每消耗1molMnO2，起还原剂作用的HCl消耗4mol()(7)可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验HCl中是否混有Cl2()(8)用MnO2和浓盐酸制备纯净Cl2时可让气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水()××√√教材对接高考1．(RJ必修1·P83思考与交流改编)某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸反应按如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是()A．A中可用分液漏斗代替长颈漏斗B．A中缺少加热装置C．B中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2D．D中盛放的NaOH溶液可以吸收尾气C解析：选C。A中可用分液漏斗代替长颈漏斗，避免盐酸挥发，防止气体逸出，同时便于控制反应速率，A项正确；二氧化锰和浓盐酸需要加热才能反应生成氯气，故需要添加加热装置，B项正确；B中盛放的NaOH溶液能吸收氯气，故不能净化Cl2，可以用饱和食盐水除去氯化氢，用浓硫酸吸收水蒸气，C项错误；氢氧化钠溶液与氯气反应，可以吸收多余氯气，防止污染空气，D项正确。2．(溯源题)(2015·高考海南卷)工业上，向500～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模