高考化学一轮复习 第四单元 非金属及其化合物 4.2 富集在海水中的元素——氯 海水资源利用课件.ppt

第2节富集在海水中的元素 氯海水资源利用 2 考纲要求 1 了解氯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 了解氯单质及其重要化合物对环境的影响 3 掌握氯气的实验室制法 包括所用试剂 反应原理 仪器和收集方法 3 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 氯及其化合物的性质及应用1 氯气物理性质 4 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2 氯气化学性质写出反应的化学方程式和部分反应现象 指出cl2在反应中表现氧化性还是还原性 5 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 3 氯的重要化合物 1 次氯酸 6 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2 漂白粉 7 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 特别提醒 1 氯气具有强氧化性 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生成 2 氯气没有漂白性 不能使干燥的有色布条褪色 但可使湿润的有色布条褪色 起漂白作用的物质是hclo 3 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 8 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 次氯酸具有氧化性 用漂白粉漂白织物 2 为测定新制氯水的ph 用玻璃棒蘸取液体滴在ph试纸上 与标准比色卡对照即可 3 漂粉精作消毒剂起还原作用 4 漂白粉漂白织物利用了其氧化性 5 漂白粉在空气中久置变质的原因 漂白粉中的cacl2与空气中的co2反应生成caco3 6 84消毒液的有效成分是naclo 7 漂白粉在空气中不稳定 所以可用于漂白纸张 8 次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌 9 cl2通入水中的离子方程式为cl2 h2o 2h cl clo 9 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 10 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 例1 2016上海化学 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 a 碳酸钙粉末b 稀硫酸c 氯化钙溶液d 二氧化硫水溶液 a 解析 依据cl2 h2ohcl hclo 若平衡右移使溶液中c hclo 增大 则溶液的漂白性增强 a选项 由酸性hcl h2co3 hclo 所以caco3只与hcl反应 使化学平衡右移 导致c hclo 增大 符合题意 b选项 稀硫酸使平衡左移 导致c hclo 减小 不符合题意 c选项 氯化钙溶液使溶液稀释 使c hclo 减小 不符合题意 d选项 二氧化硫具有还原性 与氯气 hclo反应 导致c hclo 减小 不符合题意 11 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 例2下列有关氯及其化合物叙述错误的是 a 红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧 生成棕黄色的烟b 大量氯气泄漏时 应用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻向高处跑c alcl3 fecl2 fecl3均可通过化合反应制得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hclo d 12 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 13 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 提醒 氯水久置会因hclo的分解导致平衡移动使其中的cl2全部与h2o反应 hclo完全分解生成hcl和o2 使溶液酸性增强 失去强氧化性而变质 14 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 跟踪训练1 2017北京丰台模拟 将氯气分别通入下列溶液中 由实验现象得出的结论正确的是 答案 解析 15 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2 某化学实验小组为探究氯气是否具有漂白性 设计了以下实验装置 a 浓盐酸b kmno4c 无水cacl2d h2oe 干燥的品红试纸 1 将a中浓盐酸挤入试管中 发生反应的化学方程式是 2 仪器c的名称是 其中固体也可用代替 3 当试管e中充满黄绿色气体时 观察到品红试纸颜色 填 有 或 没有 变化 将注射器中的水注入e中 观察品红试纸颜色 填 有 或 没有 变化 由观察到的现象得出该实验的结论为 4 该装置的一处明显缺陷是 16 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 答案 1 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 2 干燥管p2o5或硅胶 3 没有有干燥的氯气不能使品红试纸褪色 氯气溶于水后 与水反应生成的hclo具有强氧化性 能使品红试纸褪色 4 没有尾气处理装置解析 1 浓盐酸与高锰酸钾反应的化学方程式为2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 2 仪器c的名称是干燥管 氯气与碱性干燥剂反应 所以应选择酸性或中性干燥剂 如p2o5或硅胶 3 本实验用kmno4与浓盐酸反应制得cl2 经过干燥 和e中的品红试纸接触 通过试纸不变色的现象说明干燥的氯气无漂白性 将注射器中的水注入e中后 品红试纸褪色 说明cl2和水反应生成的hclo有漂白性 17 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 氯气的实验室制法及性质实验1 实验装置 18 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 2 制取过程 19 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 自主巩固下图是用kmno4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置 1 a中发生反应的化学方程式 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 2 装置b c d的作用分别是b向上排空气收集氯气 c安全瓶作用 防止d中的液体倒吸入b中 d吸收尾气 防止氯气扩散到空气中污染环境 20 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 制备氯气与性质探究实验的典型装置 21 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 例3某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备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 按要求回答问题 22 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 1 下列方法中 可制得cl2的正确组合是 mno2与浓盐酸混合共热 mno2 nacl与浓硫酸混合共热 naclo与浓盐酸混合 k2cr2o7与浓盐酸混合 kclo3与浓盐酸混合共热 kmno4与浓盐酸混合 a b c d 2 写出实验室制取cl2的离子方程式 3 用含有0 2molhcl的浓盐酸与足量的mno2反应制得cl2的体积总是小于1 12l 标准状况下 其原因是 23 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 4 装置b的作用是 装置c和d出现的不同现象说明的问题是 装置e的作用是 5 乙同学认为甲同学的实验有缺陷 不能确定最终通入agno3溶液中的气体只有一种 为了确保实验结论的可靠性 证明最终通入agno3溶液中的气体只有一种 乙同学提出应该在装置与 填装置字母序号 之间增加一个装置 增加的装置里面的物质可为 a 湿润的淀粉ki试纸b 氢氧化钠溶液c 湿润的红色布条d 饱和食盐水 24 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 答案 1 d 2 4h 2cl mno22h2o cl2 mn2 3 随着反应的进行 盐酸浓度变小就不再反应 4 证明有水蒸气产生 并吸收水蒸气 避免对后面探究氯气的性质实验产生干扰 氯气无漂白性 次氯酸有漂白性 吸收氯气 5 efac 25 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 解析 2 实验室用浓盐酸与mno2反应制取cl2 反应的离子方程式为4h 2cl mno22h2o cl2 mn2 3 浓盐酸与足量mno2反应制取cl2 随着反应的进行盐酸浓度变小 稀盐酸与mno2不反应 4 装置b中足量无水硫酸铜可吸水生成蓝色的五水合硫酸铜晶体 证明有水蒸气产生 吸收水蒸气 避免对后面探究氯气的性质实验产生干扰 干燥的有色布条不褪色 说明氯气不具有漂白性 湿润的有色布条褪色 氯气与水反应生成盐酸与次氯酸 盐酸不具有漂白性 所以使有色布条褪色的物质是次氯酸 则装置c和d出现的不同现象说明氯气无漂白性 次氯酸有漂白性 用四氯化碳吸收氯气 防止干扰f中氯化氢的检验 5 氯气与水反应会生成hcl 干扰f中氯化氢的检验 故在e f之间增加一个装置 用湿润的淀粉ki试纸或湿润的有色布条检验氯气是否被完全吸收 26 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 易错警示实验室用mno2与浓盐酸反应制取氯气时应注意的四点1 为了减少制得的cl2中hcl的含量 加热温度不宜过高 以减少hcl的挥发 2 因cl 浓度越小 其还原性越弱 所以必须用浓盐酸加热才可反应 稀盐酸不反应 3 实验结束 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 吸收尾气时 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 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 跟踪训练3 某同学用下列装置制备并检验cl2的性质 下列说法正确的是 a 图 中 如果mno2过量 浓盐酸可被全部消耗b 图 中 量筒中发生了取代反应c 图 中 生成蓝色的烟d 图 中 干燥的有色布条褪色 说明氯气有漂白性 答案 解析 28 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 4 某校化学兴趣小组为研究cl2的性质 设计如图所示装置进行实验 装置 的夹持装置已略去 其中a为干燥的品红试纸 b为湿润的品红试纸 1 实验室以二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式为 2 装置 的作用是 29 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 3 实验过程中 装置 中的实验现象为 发生反应的化学方程式为 4 实验结束后 该组同学在装置 中观察到b的红色褪去 但是并未观察到 a无明显变化 这一预期现象 为了达到这一实验目的 你认为还需在上图装置与之间添加下图中的装置 填序号 该装置的作用是 5 装置 的目的是防止尾气污染空气 写出装置 中发生反应的离子方程式 30 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 考点三 答案 1 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 2 除去氯气中的氯化氢气体 3 无色溶液变蓝色cl2 2ki i2 2kcl 4 干燥cl2 5 cl2 2oh cl clo h2o解析 1 实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下制备氯气 2 加热时浓盐酸中的氯化氢气体易挥发 会导致氯气中混有hcl杂质 装置 的作用是除去氯气中的氯化氢 3 氯气的氧化性强于碘 故氯气能把ki中的碘置换出来 所以装置 中的实验现象为无色溶液变蓝色 4 从装置 出来的是湿润的氯气 能够使干燥的品红试纸褪色 要观察到 a无明显变化 这一预期现象 需要在 与 之间添加装置 以干燥cl2 即可达到预期效果 5 防止尾气污染空气 用氢氧化钠溶液除去氯气 31 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 卤族元素海水资源的开发利用1 卤族元素 1 卤素单质的相似性 32 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 2 卤族元素性质的递变规律 包含元素为 氟 f 氯 cl 溴 br 碘 i 砹 at 原子半径依次 非金属性依次 3 卤素单质物理性质的递变规律 单质颜色逐渐 f2 色气体 cl2 色气体 br2 色液体 i2 色固体 密度逐渐 熔 沸点逐渐 增大 减弱 加深 浅黄绿 黄绿 深红棕 紫黑 增大 升高 33 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 34 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 35 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 特别提醒 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 3 加碘食盐中的碘是kio3而不是i2或ki 36 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 淡化 蒸馏 离子交换 37 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 38 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 39 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 在未知液中滴加bacl2溶液出现白色沉淀 加稀硝酸 沉淀不溶解 说明该未知液中存在 2 为验证br2的氧化性强于i2 将少量溴水加入ki溶液中 再加入ccl4 振荡 静置 可观察到下层液体呈紫色 3 用agno3溶液可以鉴别kcl和ki 4 碘酒是指单质碘的乙醇溶液 5 碘是人体必需微量元素 所以要多吃富含高碘酸的食物 6 某溶液中加入ccl4 ccl4层显紫色 证明原溶液中存在i 7 用溴水 淀粉ki溶液比较br2与i2的氧化性强弱 所需仪器是试管 胶头滴管 40 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 1 卤素单质性质的特殊性 1 br2是常温下唯一呈液态的非金属单质 液溴易挥发且有毒 通常用水液封来保存 2 i2易升华 淀粉遇i2变蓝 3 br2和i2都可被某些有机溶剂 如四氯化碳 苯 萃取 4 氟元素无正价 f2与h2o发生置换反应生成o2 2f2 2h2o 4hf o2 5 f2不能从nax溶液中置换出x2 x代表cl br i 41 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 2 氯碱工业 1 生产流程 2 产物及其用途 阴极产物是naoh和h2 阳极产物是cl2 产物可用于冶炼金属 制备盐酸 纯碱 农药和漂白剂等 3 电解饱和食盐水采取阳离子交换膜 从而使得到的产品纯度更高 并防止发生安全事故 42 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 3 海水提镁 1 工艺流程 43 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 44 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 4 海水提溴 1 工艺流程 2 步骤及主要反应 浓缩 海水晒盐和海水淡化的过程中br 得到浓缩 氧化 向浓缩的海水中通入cl2 将br 氧化为br2 反应的离子方程式为cl2 2br br2 2cl 富集 利用溴的挥发性 通入热空气或水蒸气 吹出的溴蒸气用so2吸收 反应的化学方程式为br2 so2 2h2o 2hbr h2so4 45 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 例4某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取 实验 一 碘含量的测定 取0 0100mol l 1的agno3标准溶液装入滴定管 取100 00ml海带浸取原液至滴定池 用电势滴定法测定碘含量 测得的电动势 e 反映溶液中c i 的变化 部分数据如下表 46 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 实验 二 碘的制取另制海带浸取原液 甲 乙两种实验方案如下 47 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 已知 3i2 6naoh 5nai naio3 3h2o请回答 1 实验 一 中的仪器名称 仪器a 仪器b 2 根据表中数据绘制滴定曲线 该次滴定终点时用去agno3溶液的体积为ml 计算得海带中碘的质量百分数为 48 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 3 分液漏斗使用前须检漏 检漏方法为 步骤x中 萃取后分液漏斗内观察到的现象是 下列有关步骤y的说法 正确的是 a 应控制naoh溶液的浓度和体积b 将碘转化成离子进入水层c 主要是除去海带浸取原液中的有机杂质d naoh溶液可以由乙醇代替 实验 二 中操作z的名称是 4 方案甲中采用蒸馏不合理 理由是 49 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 答案 1 坩埚500ml容量瓶 2 20 000 635 3 向分液漏斗中加入少量水 检查旋塞处是否漏水 将分液漏斗倒转过来 检查玻璃塞处是否漏水 液体分上下两层 下层呈紫红色 ab 过滤 4 主要由于碘易升华 会导致碘的损失 50 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 解析 1 灼烧固体应该用坩埚 配制一定体积的溶液应该用容量瓶 根据定容后体积为500ml可知要选择500ml容量瓶 2 开始时的e 225mv 当加入20mlagno3溶液时 e为50 0mv 依次类推 把表格中的几组数据代入即可画出图像 根据图像可知 在滴入20mlagno3溶液时 曲线发生了突变 因此到了滴定终点 根据反应 ag i agi 可知m i 0 002l 0 0100mol l 1 127g mol 1 5 0 127g 因此海带中碘的质量分数为0 127g 20 00g 100 0 635 3 ccl4的密度大于水 且碘单质在ccl4中的颜色为紫红色 加入naoh溶液的作用是为了使ccl4中的碘单质与其反应 使碘单质与ccl4分离 如果naoh溶液的浓度和体积过大 则下一步操作消耗的h2so4较多 如果用乙醇代替水 则乙醇与ccl4互溶 因此只有a b正确 操作z后获得了固体i2 故该操作为过滤 4 碘单质受热易升华 且直接蒸馏会消耗大量能源 51 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 思维建模从海水中提取物质的思路 52 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 跟踪训练5 下列能够检验出ki溶液中含有br 的实验是 a 加入足量的新制氯水 溶液变色则含有br b 加入酸性kmno4溶液 观察溶液颜色是否褪去 褪色则含有br c 加入少量的碘水 再加入ccl4振荡 有机层有色 则含有br d 加入足量fecl3溶液 用ccl4萃取后 在水层中加入氯水 溶液呈橙色 则含有br 答案 解析 53 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 6 元素周期表中第 a族元素的单质及其化合物的用途广泛 1 与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 2 能作为氯 溴 碘元素非金属性 原子得电子能力 递变规律的判断依据是 填序号 a cl2 br2 i2的熔点b cl2 br2 i2的氧化性c hcl hbr hi的热稳定性d hcl hbr hi的酸性 54 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 3 工业上 通过如下转化可制得kclo3晶体 中转化的基本反应类型是 该反应过程能析出kclo3晶体而无其他晶体析出的原因是 55 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 4 一定条件下 在水溶液中1molcl x 1 2 3 4 的能量 kj 相对大小如图所示 d是 填离子符号 b a c反应的热化学方程式为 用离子符号表示 56 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 57 考点三 考点一 考点二 基础梳理 考点突破 解析 1 与氯元素同主族的短周期元素是氟 原子序数为9 2 单质的氧化性强弱和气态氢化物的稳定性可作为非金属性强弱的判断依据 3 根据反应 氯元素化合价升高 氢元素化合价降低 还应有h2生成 再根据化合价升降总数相等配平即可 naclo3与kcl反应制kclo3属于复分解反应 溶解度小的溶质最先析出 4 d中氯元素的化合价为 7价 应为高氯酸根离子 写出b a c的化学方程式 利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得 h 63 60 3 kj mol 1 117kj mol 1 写出热化学方程式 58 氯水性质的探究实验 59 60 例题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hclo 解析 向fecl2溶液中滴加氯水 颜色变成棕黄色 是cl2与fecl2溶液发生反应 cl2 2fecl2 2fecl3 不能说明氯水中含有hclo d错误 d 61 跟踪训练1 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 2kmno4 16hcl2kcl 5cl2 2mncl2 8h2o 对实验现象的 解释或结论 正确的是 答案 解析 62 2 根据实验填写下列空白 63 1 实验 得出的结论是 2 指出实验 和实验 中的 实验现象 3 实验 中 实验方法 的具体操作过程是 4 实验 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结论是正确的 5 若将实验 中的淀粉ki试纸换为ph试纸 填 能 或 不能 测出氯水的ph 为什么 6 若实验中使用的是久置的氯水 实验方法不变 对上述实验无影响 64 答案 1 氯水中含有cl 2 有色布条褪色有气泡生成 3 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 cl2具有漂白性hclo具有漂白性将干燥的cl2通入盛有干燥有色布条的瓶中观察是否褪色 若褪色证明a正确 若不褪色 证明b正确 5 不能氯水中的hclo能将ph