2019版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第2节富集在海水中的元素__氯学案11164.doc

第2节富集在海水中的元素氯考试说明1掌握氯的主要性质及其应用。2掌握氯的重要化合物的主要性质及其应用。3了解氯及其重要化合物的制备方法。4了解氯及其重要化合物对环境的影响。命题规律氯及其化合物是历届各地高考的热点之一。其考查形式为：(1)以实验题型考查氯气的制备、净化、性质探究等；(2)结合氧化还原反应和化学反应原理考查氯的化合物的性质及制备等。以选择题型和实验题型结合海水资源的综合利用考查溴、碘及其化合物的性质、制备等。考点1氯及其化合物的性质和应用1氯气的性质(1)物理性质(2)化学性质与金属反应a与钠反应：2NaCl22NaCl(有白烟生成)。b与铁反应：2Fe3Cl22FeCl3(生成棕黄色烟，溶于水得黄色溶液)。c与铜反应：CuCl2CuCl2(生成棕黄色烟，溶于水呈蓝色)。与非金属反应与水反应离子方程式：Cl2H2OHClHClO。(Cl2既是氧化剂又是还原剂)与强碱的反应2NaOHCl2=NaClNaClOH2O。离子方程式：Cl22OH=ClClOH2O。与某些还原性物质反应(写离子方程式)a氯气与KI溶液：Cl22I=I22Cl；b氯气与FeCl2溶液：2Fe2Cl2=2Fe32Cl；c向氯水中通SO2：SO2Cl22H2O=4H2ClSO。2氯的重要化合物(1)次氯酸(HClO)弱酸性：比碳酸酸性弱，电离方程式为HClOHClO。不稳定性：见光易分解，化学方程式：2HClO2HClO2，氯水要现用现配。强氧化性：使有色布条褪色，能杀菌消毒，用作漂白剂、消毒剂。(2)漂白粉(漂粉精)制取原理：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。水解呈碱性，其水解的离子方程式为ClOH2OHClOOH。与盐酸反应：Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO。作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO。漂白粉久置失效，必须密封保存。(1)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶储运液氯。(2)加热或点燃条件下，氯气能与绝大多数金属或某些非金属单质(如S、P、Si、H2等)反应，且与Fe反应得FeCl3，与Cu反应得CuCl2。(3)Cl2、NaClO、漂白粉本身并无漂白性，只有在一定条件下生成的HClO才有漂白性，如：Cl2不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色。(4)HClO的漂白是破坏性漂白，永久性的，使有机色质结构变化，变为白色物质。如用HClO漂白后的酸碱指示剂再遇酸或碱后不再显色。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(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Cl2H2O=2HClClO。()(3)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。()(4)Cl2泄漏时，应用蘸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻，逆风向高处转移。()(5)过量的铁与氯气在一定条件下反应生成FeCl2。()(6)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的。() 题组一 氯及其化合物的性质1氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是()A红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，产生棕黄色的烟B通常状况下，干燥的氯气能和Fe反应C纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸D氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸答案B解析Cl2与铁的反应需要加热，在通常状况下，干燥的Cl2与Fe不能反应。2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：Cl22OH=ClOClH2OB该消毒液的pH约为12：ClOH2OHClOOHC该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2HClClO=Cl2H2OD该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOHClO=HClOCH3COO答案B解析将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OHCl2=ClClOH2O，A正确；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，B错误；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，C正确；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，D正确。题组二 氯水的成分与性质3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ClC向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HD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HClO答案D解析氯水中含有“三分子四离子”Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OH(少)，含Cl2，溶液呈浅黄绿色，A正确；含Cl，加入AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀，B正确；能与NaHCO3反应生成CO2，说明有H，C正确；氯水中Cl2也可以将Fe2氧化为Fe3，D错误。4经氯气消毒的自来水，若用于配制以下溶液：NaOH、AgNO3、Na2CO3、FeSO4、KI、NaCl、Na2SO3，不会使配制的溶液变质的是()A全部 BC D答案D解析氯水的成分是Cl2、HCl、HClO。NaOH和氯气、盐酸、次氯酸发生反应，溶液会变质，故错误；AgCl=AgCl，溶液会变质，故错误；Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，溶液会变质，故错误；2Fe2Cl2=2Fe32Cl，溶液会变质，故错误；Cl22I=I22Cl，溶液会变质，故错误；不发生反应，溶液不会变质，故正确；Cl2SOH2O=2ClSO2H，溶液会变质，故错误；综上所述，D正确。新制氯水的多重性质考点2氯气的实验室制法实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。因此利用上述方法制得的氯气实际产量比理论产量要低，可能的原因有：盐酸挥发；随着反应进行，浓盐酸变成稀盐酸，稀盐酸不反应。(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)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。实验室一般选用NaOH溶液吸收尾气中的Cl2。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。()(2)足量的MnO2与40 mL 10 molL1浓盐酸加热条件下反应转移0.2 mol电子。()(3)实验室制Cl2的离子方程式：MnO24HClMn22ClCl22H2O。()(4)制取氯气时要缓缓加热，温度过高会导致HCl大量挥发。()(5)2015四川高考除去氯气中的HCl气体，装置如图。() 1如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()AabcdefghBaedcbhigCadecbhigDacbdehif答案B解析装置顺序为：制氯气、除杂(HCl、水蒸气)、物质制备、尾气处理，注意洗气瓶中的导管为“长进短出”。2如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已略)。(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关的化学反应方程式为_。装置B中饱和食盐水的作用_；同时装置B亦是安全瓶，若C中发生堵塞时B中的现象：_。(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中、依次放入如表所示物质：其中，能证明氯气有漂白性的是_(填字母)。(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为_色，说明氯的非金属性大于溴，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是_。(4)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯气，试写出相应的离子方程式：_。答案(1)MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O除去Cl2中的HClB中长颈漏斗内液面上升，形成水柱(2)d(3)黄E中液体分为两层，上层(苯层)为紫红色(4)SOCl2H2O=SO2Cl2H解析(1)用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体。(2)检验Cl2的漂白性需要进行对比实验，即潮湿的Cl2和干燥的Cl2的漂白性实验，其中只能放置固体干燥剂。(3)Cl2先与NaBr反应，而后Br2与KI反应。(4)Cl2氧化SO。考点3卤素的性质及X的检验1卤素单质性质的相似性卤素位于元素周期表中第A族，包括：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。卤素原子最外层都有7个电子，都是典型的非金属元素，其单质具有相似的化学性质。(1)都能与H2反应：X2H2=2HX。(2)都能与大多数金属反应(Fe)：2Fe3Cl22FeCl3；2Fe3Br22FeBr3；FeI2FeI2。(4)都能与碱溶液反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O(F2例外)。(5)卤素间的置换反应将氯水滴入溴化钠溶液：Cl22NaBr=2NaClBr2。将溴水滴入碘化钾溶液：Br22KI=I22KBr。2递变性3卤素离子的检验方法(1)卤族元素单质能将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来，但氟不能进行相应的置换，原因是F2能与NaX溶液中的水发生反应。(2)卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3，而I2只能将铁氧化为Fe2，故Fe3与I不能大量共存。(3)加碘食盐中的碘一般是KIO3，不是I2。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3。()(2)F2通入氯化钠溶液中反应置换出Cl2。()(3)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3。()(4)能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体一定是Cl2。()(5)向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡、静置，下层溶液显紫色，证明原溶液中含有I。()(6)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2。() 题组一 卤族元素的性质及用途1某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次)：aKI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH溶液；d.稀硫酸；e.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化：无色棕黄色蓝色无色蓝色，对此过程进行的分析中错误的是()A加入以上药品的顺序是aebcdB反应的化学方程式为3I26NaOH=5NaINaIO33H2OC溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色D反应的离子方程式为2ICl2=I22Cl答案D解析无色棕黄色说明有碘生成，棕黄色蓝色说明是淀粉遇碘溶液显色，蓝色无色说明碘被消耗，无色蓝色说明又生成了碘，此时发生的是NaI和NaIO3在酸性条件下生成碘的反应。2将Cl2通入NaBr和NaI的混合液中，待反应充分后将所得溶液加热蒸干并灼烧，最后将得到的固体冷却、称量。称量所得固体的质量与通入Cl2的体积关系如图所示。则原混合液中NaI的物质的量为()A0.5 mol B0.4 mol C0.3 mol D0.25 mol答案D解析根据图示可知a处为NaBr和NaI, ab段为NaBr、NaI和NaCl, bc段为NaBr和NaCl, cd段为NaCl；最终得到的29.25 g固体为NaCl。根据氯元素守恒，则n(Cl2)n(NaCl) mol0.25 mol；根据图示：02.5 V(即00.125 mol Cl2)段发生的反应为2NaICl2=2NaClI2，故n(NaI)0.25 mol。题组二 卤素离子的检验3鉴别NaCl、NaBr、NaI溶液可以选用的试剂是()碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3溶液氯水、苯A B C D答案C解析氯水中的Cl2分别与NaBr、NaI反应：2NaBrCl2=2NaClBr2,2NaICl2=2NaClI2，均可被CCl4萃取，通过观察CCl4中颜色的不同可鉴别，正确；Cl、Br、I分别与Ag反应，产生白色沉淀AgCl，浅黄色沉淀AgBr，黄色沉淀AgI，且均不溶于稀HNO3，可鉴别，正确；同类似，可鉴别，正确。4甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X(X为Cl、Br或I)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙含有的卤素离子依次为()ABr、Cl、I BBr、I、ClCI、Br、Cl DCl、I、Br答案B解析当向甲中加入淀粉和氯水时，淀粉不显蓝色，说明甲中不含有I，溶液变为橙色，说明甲中含有Br；再加入丙溶液，无明显变化，说明丙溶液中也无I，则丙中含有Cl，故甲、乙、丙三种溶液中依次含有Br、I、Cl。1.高考集萃判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)2017全国卷清洗碘升华实验所用试管先用酒精清洗，再用水清洗。()(2)2017北京高考氯气使KBr溶液变黄过程中气体被还原。()(3)2017天津高考用氯气处理水中的Cu2、Hg2等重金属离子。()(4)2017天津高考鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后，用CCl4萃取，观察现象。()(5)2017江苏高考ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒。()(6)2016全国卷将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2。()(7)2016全国卷浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2，气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水。()(8)2016四川高考向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，溶液颜色不变，该食盐中一定没有添加KIO3。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解析(1)碘易溶于酒精，所以可用酒精清洗碘，又因为酒精与水互溶，所以再用水清洗可洗净，正确；(2)Cl2使KBr溶液变黄的原因是发生了反应：Cl22KBr=2KClBr2，该反应中Cl元素由0价降低到1价，故Cl2发生了还原反应，正确；(3)氯气与Cu2、Hg2等重金属离子不反应，错误；(4)NaBr和KI都能与氯水反应，分别有Br2和I2生成，Br2的四氯化碳溶液呈橙红色，I2的四氯化碳溶液呈紫红色，可以鉴别，正确；(5)ClO2中Cl元素为4价，有氧化性，可用于自来水杀菌消毒，错误；(6)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可除去其中的HCl气体，但引入了水蒸气，错误；(7)浓盐酸与MnO2反应制备 Cl2时，应先通过饱和食盐水，后通过浓硫酸才能得到干燥纯净的Cl2，错误；(8)KIO3遇淀粉不变蓝色，只有单质碘遇淀粉才变蓝色，错误。 22016全国卷化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是()答案B解析FeCl3与Cu的反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2不能用来比较铁与铜的金属性强弱，故错误。32016江苏高考以电石渣主要成分为Ca(OH)2和CaCO3为原料制备KClO3的流程如下：(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化学方程式为_。提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有_(填序号)。A适当减缓通入Cl2速率B充分搅拌浆料C加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)26Cl2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O，氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为_(填化学式)。滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比nCa(ClO3)2n(CaCl2)_15(填“”“I2SO答案C解析由题意知，在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸后，发生反应：ClO2I2H=I2ClH2O，从而使淀粉溶液变蓝，再滴加足量的Na2SO3溶液，发生反应SOI2H2O=SO2H2I，蓝色逐渐消失，由此可以得出微粒的氧化性由强到弱的顺序是ClOI2SO。5一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物，它们的性质与卤素单质相似，如：2ICl2Zn=ZnI2ZnCl2。以下判断正确的是()AICl3与水反应的产物为HI和HClOBICl3与KI反应时，氯元素被还原CICl与冷NaOH溶液反应的离子方程式为ICl2OH=IOClH2ODICl与水的反应属于氧化还原反应答案C解析ICl3中I元素为3价，Cl元素为1价，当ICl3与水反应时，I3与水电离出的OH结合形成HIO2，Cl与水电离出的H结合形成HCl，A错误；ICl3与KI反应时，ICl3中的3价碘元素被还原，B错误；ICl中I元素为1价，Cl元素为1价，则ICl与NaOH溶液反应的离子方程式为ICl2OH=IOClH2O，C正确；ICl与水反应的化学方程式为IClH2O=HIOHCl，反应中没有化合价的变化，不属于氧化还原反应，D错误。6为预防甲型“H1N1”流感，同学们每天用“84”消毒液(NaClO溶液)消毒，下列说法不正确的是()ANaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性B1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol电子CNaClO溶液的漂白原理与Na2O2相同，与SO2不同D“84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)混合使用可能会产生有毒的氯气答案B解析NaClO具有强氧化性，能使蛋白质变性，A正确；在反应Cl22NaOH=NaClNaClOH2O中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，1 mol Cl2参加反应转移1 mol电子，B错误；NaClO、Na2O2具有强氧化性而能漂白有色物质，SO2与有色物质化合而使其漂白，C正确；NaClO具有强氧化性，“洁厕灵”中的盐酸具有还原性，会发生反应NaClO2HCl=NaClCl2H2O，D正确。72017安徽江淮十校质检已知酸性：H2CO3HClOHCO，下列有关叙述中正确的是()向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2ClOCO2H2O=2HClOCO向KI和KBr混合溶液中加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后取上层中的液体少许并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成向FeI2溶液中滴加少量氯水，反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl卫生间的洁厕灵不能跟“84”消毒液混用，其离子方程式为ClOCl2H=Cl2H2OA B C D答案A解析向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为ClOCO2H2O=HClOHCO，故错误；Fe3只能把I氧化为碘单质，上层的液体含有溴离子，加入AgNO3溶液有淡黄色溴化银沉淀生成，故正确；向FeI2溶液中滴加少量氯水，氯气先氧化碘离子，反应的离子方程式为Cl22I=2ClI2，故错误；卫生间的洁厕灵不能跟“84”消毒液混用，其反应的离子方程式为ClOCl2H=Cl2H2O，故正确。8下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：2KMnO416HCl=2KCl5Cl22MnCl28H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是()答案D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，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，A错误；c处先变红，证明Cl2与水生成酸性物质，后褪色，证明Cl2与水生成具有漂白性的物质，B错误；d处立即褪色，也可能是因为Cl2与水生成酸性物质中和了NaOH，C错误；e处变红说明Cl2将Fe2氧化为Fe3，证明还原性：Fe2Cl，D正确。9碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I的形式存在，几种粒子之间有如图所示关系，根据图示转化关系推测下列说法不正确的是()A可用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘B足量Cl2能使湿润的淀粉KI试纸最终变白的原因可能是5Cl2I26H2O=2HIO310HClC由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2I2IOD途径中若生成1 mol I2，反应中转移的电子数为10NA答案C解析加碘盐中含有IO，在酸性条件下可被I还原生成I2，淀粉KI试纸会变蓝，A正确；根据图示转化关系可知原因可能是5Cl2I26H2O=2HIO310HCl，B正确；根据途径可知氧化性：Cl2I2，根据途径可知氧化性：IOI2，根据途径可知氧化性：Cl2IO，C错误；根据关系式：2IOI210e可知，若生成1 mol I2，反应中转移的电子数为10NA，D正确。10某溶液中含有NH、SO、SiO、Br、CO、Na，向该溶液中通入过量的Cl2，下列判断正确的是()反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有NH、Na有胶状物质生成有气体产生溶液颜色发生变化共发生了2个氧化还原反应A BC D答案A解析本题所涉及的氧化还原反应有3个：Cl2H2OHClHClO，Cl22Br=Br22Cl，Cl2SOH2O=SO2Cl2H；还涉及：SiO2H=H2SiO3，CO2H=H2OCO2；反应过程中有胶状物质硅酸生成；因为有溴生成，溶液显橙色；有二氧化碳气体生成；NH、Na不发生反应。二、非选择题(共30分)11(15分)元素周期表中第A族元素的单质及其化合物的用途广泛