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文档简介
1、 第二节富集在海水中的元第二节富集在海水中的元 素素氯氯 1了解氯的单质、重要化合物的主要性了解氯的单质、重要化合物的主要性质和应用。质和应用。 2了解氯的单质、重要化合物对环境质了解氯的单质、重要化合物对环境质量的影响。量的影响。 3了解了解A族元素性质递变规律。族元素性质递变规律。 4通过实验掌握通过实验掌握Cl的检验方法。的检验方法。 5卤素性质的迁移使用。卤素性质的迁移使用。 1以卤素为龙头,以氯元素为代表,整以卤素为龙头,以氯元素为代表,整合典型的非金属元素及其化合物的性质,合典型的非金属元素及其化合物的性质,以氯水成分和性质为素材,培养学生的以氯水成分和性质为素材,培养学生的探究意
2、识和探究能力。探究意识和探究能力。 2学习同一主族元素,既要掌握它们的学习同一主族元素,既要掌握它们的相似性和递变性,又要掌握各自的特性相似性和递变性,又要掌握各自的特性(往往往往“个性个性”会成为解题的切入点会成为解题的切入点)。 3联系实际,关注卤素及其化合物在生联系实际,关注卤素及其化合物在生产、生活、环境、科技中的应用;加强产、生活、环境、科技中的应用;加强迁移,培养接受新知识、适应新情景的迁移,培养接受新知识、适应新情景的能力。能力。 一、氯元素在周期表中的位置和氯气的一、氯元素在周期表中的位置和氯气的物理性质物理性质 1周期表中的位置周期表中的位置 氯元素位于第氯元素位于第_周期周
3、期_族,族,原子结构示意图为原子结构示意图为_,在与其他,在与其他物质反应时,显示典型的物质反应时,显示典型的_性或性或_性。在自然界中以性。在自然界中以_形形式存在。式存在。 2物理性质物理性质 (1)通常氯气为通常氯气为_色有色有_气味,密度比空气气味,密度比空气_的气体,有的气体,有毒,易毒,易_。25时,时,1体积水可体积水可溶解溶解_体积氯气,其水溶液俗称体积氯气,其水溶液俗称_,为,为_色。色。 二、氯气的化学性质二、氯气的化学性质 1与金属反应与金属反应 与钠反应的化学方程式:与钠反应的化学方程式:2NaCl2 _。 现象:剧烈燃烧,有白现象:剧烈燃烧,有白_(NaCl小颗粒小颗
4、粒)生成。生成。 与铜反应的化学方程式:与铜反应的化学方程式:CuCl2 _。 现象:红热的铜丝剧烈燃烧,生成现象:红热的铜丝剧烈燃烧,生成_色色_(CuCl2小颗粒小颗粒),溶于水呈溶于水呈_色。逐渐加水稀释,色。逐渐加水稀释,则经历则经历_浅蓝的颜浅蓝的颜色变化。色变化。 与铁反应的化学方程式:与铁反应的化学方程式:2Fe3Cl2 _。 现象:铁丝燃烧,生成现象:铁丝燃烧,生成_色的色的_(FeCl3小颗粒小颗粒),溶于水得,溶于水得_色溶液。色溶液。 2与非金属反应与非金属反应 氢气在氯气中燃烧的化学方程式为:氢气在氯气中燃烧的化学方程式为:_(_色火焰色火焰)。 3与与H2O反应反应
5、(1)氯气与水的反应氯气与水的反应 化学方程式为:化学方程式为:_,离子方程式,离子方程式为:为:_(Cl2既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂)。 (2)次氯酸的性质次氯酸的性质 弱酸性:是一元弱酸,属弱电解质,弱酸性:是一元弱酸,属弱电解质,酸性酸性_于碳酸。于碳酸。 不稳定性:不稳定性:_(氯水要氯水要现用现制,保存在现用现制,保存在_色试剂瓶中色试剂瓶中)。 强氧化性:强氧化性:HClO能氧化许多物质。能氧化许多物质。 杀菌漂白性:能使杀菌漂白性:能使_、_等有色物质褪色,其原理主要等有色物质褪色,其原理主要是利用其是利用其_性。性。 4与强碱的反应与强碱的反应 (1)漂白粉的制取
6、原理:漂白粉的制取原理:_ _(其中有效成分为其中有效成分为_)。 (2)漂白粉漂白原理:漂白粉漂白原理:_ _,此反应可说明酸性,此反应可说明酸性,HClO_H2CO3;漂白粉必须;漂白粉必须_保存。保存。 5与某些还原性物质与某些还原性物质(写离子方程式写离子方程式) (1)氯气与氯气与KI溶液:溶液:_。 (2)氯气与氯气与FeCl2溶液:溶液:_。 (3)向氯水中通向氯水中通SO2:_。 三、三、Cl的检验的检验 检验溶液中的检验溶液中的Cl时,应先加时,应先加_酸化,再加入酸化,再加入_溶液,有溶液,有_产生,证明有产生,证明有Cl存在。存在。 答案:答案: 一、一、1.三三A非金属
7、性氧化化非金属性氧化化合态合态 2黄绿刺激性大液化黄绿刺激性大液化2氯水氯水淡黄绿淡黄绿 二、二、1.2NaCl烟烟CuCl2棕黄烟绿棕黄烟绿绿色浅绿色绿色浅绿色2FeCl3棕烟黄棕烟黄 2H2Cl2 2HCl苍白苍白 3Cl2H2OHClHClOCl2H2OHClHClO 弱弱2HClO 2HClO2棕有色布棕有色布条品红溶液强氧化性条品红溶液强氧化性 42Ca(OH)22Cl2=Ca(ClO)2CaCl22H2OCa(ClO)2Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO弱于弱于密封密封 52ICl2=I22Cl2Fe2Cl2=2Fe32ClCl2SO22H2O=4H 2Cl 三、稀
8、硝酸三、稀硝酸AgNO3溶液白色沉淀溶液白色沉淀 1检验氯化氢气体中是混有检验氯化氢气体中是混有Cl2,可采用,可采用的方法是的方法是() A用干燥的蓝色石蕊试纸用干燥的蓝色石蕊试纸 B用干燥有色布条用干燥有色布条 C将气体通入硝酸银溶液将气体通入硝酸银溶液 D用湿润的淀粉碘化钾试纸用湿润的淀粉碘化钾试纸 答案:答案:D 2下列关于消毒剂下列关于消毒剂(主要成分是主要成分是NaClO)的使用和保存不正确的是的使用和保存不正确的是() A将消毒液放在阴凉、避光的地方将消毒液放在阴凉、避光的地方 B盛混合液的容器盖上可留一个透气小盛混合液的容器盖上可留一个透气小孔孔 C在使用时,要适当稀释,消毒液
9、不是在使用时,要适当稀释,消毒液不是越浓越好越浓越好 D可与洁厕剂可与洁厕剂(含有盐酸含有盐酸)混合使用混合使用 解析:解析:NaClO水解产生水解产生HClO,受光照会,受光照会分解出分解出O2,故应放在阴凉避光的地方,故应放在阴凉避光的地方,容器盖上可留一个透气小孔,使用时适容器盖上可留一个透气小孔,使用时适当稀释消毒效果好且对环境无污染,与当稀释消毒效果好且对环境无污染,与洁厕剂混合使用会反应产生:洁厕剂混合使用会反应产生:Cl2:ClOCl2H=Cl2H2O。 答案:答案:D 3下列说法没有科学性错误的是下列说法没有科学性错误的是() A“白雪牌白雪牌”漂粉精可令所有有色物质漂粉精可令
10、所有有色物质黯然失黯然失“色色”,没有最白,只有更白,没有最白,只有更白 B液态氯化氢是液态氯化氢是100%的盐酸,其的盐酸,其H浓浓度极大度极大 C氯化钙具有吸水性和潮解性,夏日里氯化钙具有吸水性和潮解性,夏日里用它的水溶液喷洒柏油路,可有效地保用它的水溶液喷洒柏油路,可有效地保护路面护路面 D氯元素有毒,禁入口中氯元素有毒,禁入口中 答案:答案:C 4(2009潍坊模拟潍坊模拟)已知常温下氯酸钾已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴卤素的性质实验。玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间有不同溶液的
11、白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是后,对图中指定部位颜色描述正确的是()A黄绿黄绿色色橙色橙色 蓝色蓝色 白色白色B无色无色橙色橙色 紫色紫色 白色白色C黄绿黄绿色色橙色橙色 蓝色蓝色 无色无色D黄绿黄绿色色无色无色 紫色紫色 白色白色 解析:解析:本题考查化学反应事实,情境新本题考查化学反应事实,情境新颖、简洁清晰,属于创新实验设计。该颖、简洁清晰,属于创新实验设计。该实验运用氧化还原反应及卤素单质的物实验运用氧化还原反应及卤素单质的物理特性,考查卤素间的置换反应,反应理特性,考查卤素间的置换反应,反应流程为:流程为: 答案:答案:A 5已知在溶液中已知在溶液中IO可和
12、可和I发生反应:发生反应:IO5I6H=3I23H2O。根据此反应,。根据此反应,可用试纸和一些生活中常见的物质进行可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验,证明在食盐中存在实验,证明在食盐中存在IO。可供选用。可供选用的物质有:的物质有:自来水;自来水;蓝色石蕊试纸;蓝色石蕊试纸;碘化钾淀粉试纸;碘化钾淀粉试纸;淀粉;淀粉;食糖;食糖;食醋;食醋;白酒。进行上述实验时必须白酒。进行上述实验时必须使用的物质是使用的物质是() AB C D 答案:答案:B 6向向NaBr、NaI、Na2SO4混合溶液中,混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼热,得到固体
13、剩余物质的组成可能是灼热,得到固体剩余物质的组成可能是() ANaCl、Na2SO4 BNaBr、Na2SO4 CNaCl、Na2SO4、I2 DNaCl、NaI、Na2SO4 答案:答案:A 71.8 g某金属在氯气中燃烧,质量增加某金属在氯气中燃烧,质量增加了了7.1 g,该金属是,该金属是() AFeBAl CNaDCu 解析:解析:设金属设金属R的化合价为的化合价为n,摩尔质量,摩尔质量为为M,则由,则由 答案:答案:B 8根据如图所示的实验过程填空:根据如图所示的实验过程填空: (1)写出写出a、b、c、d处的颜色:处的颜色:a_、b_、c_、d_。 (2)写出图中反应的化学方程式:
14、写出图中反应的化学方程式: _; _; _。 解析:解析:发生的反应为发生的反应为2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2,加入,加入CCl4后萃取后萃取了了Br2,下层为,下层为Br2的的CCl4溶液,再与溶液,再与KI反应生成反应生成I2,上层为,上层为FeCl3溶液氧化溶液氧化I生生成成I2遇淀粉变蓝色。遇淀粉变蓝色。 答案:答案:(1)棕黄色橙红色蓝色紫色棕黄色橙红色蓝色紫色 (2)2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2 2FeCl32KI=2FeCl22KClI2 Br22KI=2KBrI2 9甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银氯
15、化钙、硝酸银4种溶液中的一种。将它种溶液中的一种。将它们两两混合后,观察到的现象是:们两两混合后,观察到的现象是:甲甲与乙或丙混合都产生沉淀;与乙或丙混合都产生沉淀;丙与乙或丙与乙或丁混合也产生沉淀;丁混合也产生沉淀;丁与乙混合产生丁与乙混合产生无色气体。回答下面问题:无色气体。回答下面问题: (1)写出丁与乙反应的离子方程式:写出丁与乙反应的离子方程式:_。 (2)这四种溶液分别是甲:这四种溶液分别是甲:_,乙:,乙:_,丙:,丙:_,丁:,丁:_。 9甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银氯化钙、硝酸银4种溶液中的一种。将它种溶液中的一种。将它们
16、两两混合后,观察到的现象是:们两两混合后,观察到的现象是:甲甲与乙或丙混合都产生沉淀;与乙或丙混合都产生沉淀;丙与乙或丙与乙或丁混合也产生沉淀;丁混合也产生沉淀;丁与乙混合产生丁与乙混合产生无色气体。回答下面问题:无色气体。回答下面问题: (1)写出丁与乙反应的离子方程式:写出丁与乙反应的离子方程式:_。 (2)这四种溶液分别是甲:这四种溶液分别是甲:_,乙:,乙:_,丙:,丙:_,丁:,丁:_。 (1)请完成该化学方程式并配平请完成该化学方程式并配平(未知物化未知物化学式和系数填入框内学式和系数填入框内)。 (2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是浓盐酸在反应中显示出来的性质是_(填写编号,多选
17、倒扣分填写编号,多选倒扣分)。 只有还原性;只有还原性;还原性和酸性;还原性和酸性; 只有氧化性;只有氧化性;氧化性和酸性。氧化性和酸性。 (3)产生产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物,则转移的电子的物质的量是质的量是_ mol。 (4)ClO2具有很强的氧化性。因此,常被具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量以单位质量得到的电子数表示得到的电子数表示)是是Cl2的的_倍。倍。 答案:答案:(1)242212H2O(2)(3)0.2(4)2.63 1.氯水的成分氯水的成分 Cl2溶于水:溶于水:Cl2H2OHClHClO 2氯水的性质
18、氯水的性质 新制氯水呈浅黄绿色、有刺激性气味,新制氯水呈浅黄绿色、有刺激性气味,属混合物,其所含的多种微粒使氯水的属混合物,其所含的多种微粒使氯水的化学性质表现出多重性。化学性质表现出多重性。 (1)氯水中氯水中Cl2的强氧化性的强氧化性氯水滴加氯水滴加溶液溶液反应化学方程式反应化学方程式实验现象实验现象KI溶液溶液(或或HI溶液溶液)2KICl2=2KClI2溶液由无色变为橙溶液由无色变为橙黄色黄色NaBr溶液溶液(或或HBr溶溶液液)2NaBrCl2=2NaClBr2溶液由无色变为橙溶液由无色变为橙色色K2S溶液溶液(或或H2S溶溶液液)K2SCl2=2KClS溶液变浑浊溶液变浑浊Na2S
19、O3溶溶液液(或或SO2)Na2SO3Cl2H2O=Na2SO42HCl氯水颜色褪去氯水颜色褪去 (2)氯水的酸性和漂白性氯水的酸性和漂白性 向新制氯水中滴入向新制氯水中滴入NaOH等强碱溶液,氯等强碱溶液,氯水褪色,但向新制氯水中滴入石蕊试液,水褪色,但向新制氯水中滴入石蕊试液,溶液先变红色,后来颜色又褪去,是由溶液先变红色,后来颜色又褪去,是由于于HClO的强氧化性将色素氧化使之颜色的强氧化性将色素氧化使之颜色褪去。褪去。 3Cl2H2OHClHClO平衡移动平衡移动的应用的应用向氯水中向氯水中平衡移平衡移加入的物质加入的物质浓度变化浓度变化动的方向动的方向应用应用可溶性可溶性氯化物氯化物
20、c(Cl)增大增大左移左移用饱和食盐水除用饱和食盐水除Cl2中的中的HCl用排饱和食盐水用排饱和食盐水法收集法收集Cl2盐酸盐酸c(H)和和c(Cl)增增大大左移左移次氯酸与浓盐酸反次氯酸与浓盐酸反应制应制Cl2NaOHc(H)减减小小右移右移用用NaOH吸收多余吸收多余的的Cl2光照光照c(HClO)减小减小右移右移氯水应避光保存或氯水应避光保存或现用现配现用现配 4.新制氯水、久置氯水、液氯的区别新制氯水、久置氯水、液氯的区别新制氯水新制氯水久置氯水久置氯水液氯液氯类类别别混合物混合物混合物混合物纯净物纯净物微微粒粒H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OHH2O、H、ClCl2主主
21、要要性性质质呈黄绿色、导电、呈黄绿色、导电、具有酸性、氧化具有酸性、氧化性、漂白性性、漂白性无色、导电、无色、导电、具有酸性、具有酸性、无氧化性、无氧化性、无漂白性无漂白性黄绿色、不导黄绿色、不导电、具有氧电、具有氧化性化性保保存存棕色瓶盛装,置于棕色瓶盛装,置于阴暗处阴暗处低温密封低温密封 案例精析案例精析 【例【例1】某学习小组设计以下四个实验某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分,请根据下表回答问题。探究氯水的成分,请根据下表回答问题。实实验验序序号号实验方法实验方法实验现象实验现象结论结论将氯水滴加到将氯水滴加到AgNO3溶液中溶液中生成白色生成白色沉淀沉淀将氯水滴加到含有将氯水滴加
22、到含有酚酞的酚酞的NaOH溶溶液中液中淀粉淀粉KI试试纸变蓝纸变蓝色色氯水中氯水中含有含有Cl2 (1)实验实验得出的结论得出的结论_。 (2)指出实验指出实验和实验和实验中的中的“实验现实验现象象”: _,_。 (3)实验实验中中“实验方法实验方法”的具体操作过的具体操作过程是:程是:_。 (4)通过实验通过实验的的“实验现象实验现象”,同学们,同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能得出两个不同的结论。这两个结论可能是是a._, b_。 请设计简单的实验证明哪一个是正确的请设计简单的实验证明哪一个是正确的_。 解析解析氯水中存在:氯水中存在:Cl2H2OHClHClO,通过,通过AgNO3
23、溶液检验溶液检验Cl的存在。通过淀粉的存在。通过淀粉KI试纸检验氯水中试纸检验氯水中存在存在Cl2,发生的反应为:,发生的反应为:Cl22KI=I22KCl。通过氯水能与。通过氯水能与Na2CO3溶液反应溶液反应说明氯水中存在说明氯水中存在HCl,发生的反应为:,发生的反应为:Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。往含有酚酞的往含有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水,溶溶液中滴加氯水,溶液红色褪去,有两种可能,一是氯水中液红色褪去,有两种可能,一是氯水中含有强氧化性的含有强氧化性的HClO,它的漂白作用能,它的漂白作用能使红色褪去,二是氯水中含有使红色褪去,二是氯水中含有H,能中,能中和和O
24、H,使酚酞褪色。通过向褪色后的,使酚酞褪色。通过向褪色后的溶液中再加入溶液中再加入NaOH溶液,看溶液是否重溶液,看溶液是否重新变成红色来验证溶液褪色的原因。新变成红色来验证溶液褪色的原因。 答案答案(1)氯水中含有氯水中含有Cl (2)溶液褪色有气泡冒出溶液褪色有气泡冒出 (3)取一片淀粉取一片淀粉KI试纸,置于表面皿或试纸,置于表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取氯水,玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取氯水,滴在试纸上滴在试纸上 (4)a.氯水中含有氯水中含有HClO,其漂白作用使溶,其漂白作用使溶液褪色液褪色 b氯水中含有氯水中含有H,中和,中和OH使溶液褪使溶液褪色色 向褪色后的溶液中滴加向
25、褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液溶液至溶液显碱性,若溶液不再显红色,证明红色显碱性,若溶液不再显红色,证明红色消失是消失是HClO的漂白作用引起的;若溶液的漂白作用引起的;若溶液显红色,证明是显红色,证明是H的中和作用引起的的中和作用引起的 化工厂发生氯气泄露事故时,喷出的氯化工厂发生氯气泄露事故时,喷出的氯气容易造成人员伤亡。作为在现场的消气容易造成人员伤亡。作为在现场的消防干警,下列处理方法较合理的是:防干警,下列处理方法较合理的是: 及时转移疏散人群,同时向有关部门及时转移疏散人群,同时向有关部门如实报告事故有关情况;如实报告事故有关情况; 被转移人群应戴上用浓氢氧化钠处理被转移人群
26、应戴上用浓氢氧化钠处理过的口罩;过的口罩; 用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液;水溶液; 被转移的人群可戴上用碳酸钠处理过被转移的人群可戴上用碳酸钠处理过的口罩的口罩(湿润湿润); 将人群转移到地势较低的地方即可,将人群转移到地势较低的地方即可,不必走太远;不必走太远; 及时清理现场,检查水源和食物等是及时清理现场,检查水源和食物等是否被污染;否被污染; 常温下氯气能溶于水,所以只要向空常温下氯气能溶于水,所以只要向空气中喷洒水就可以解毒。气中喷洒水就可以解毒。() AB C D 解析:解析:Cl2密度大于空气,因此疏散人群密度大于空气,因此疏散人群时应使人
27、向高处转移;时应使人向高处转移;Cl2在水中的溶解在水中的溶解度不大,因此用水无法解毒,但度不大,因此用水无法解毒,但Cl2为酸为酸性物质,可用碱性物质,如性物质,可用碱性物质,如NaOH、Na2CO3进行处理,但浓度不宜过高,进行处理,但浓度不宜过高,(注注意:口罩不能用稀意:口罩不能用稀NaOH溶液处理溶液处理)。 答案:答案:B 1.反应原理反应原理 MnO24HCl(浓浓) MnCl2Cl22H2O 若无若无MnO2,可以用,可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替,如等氧化剂代替,如2KMnO416HCl(浓浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2O 2制备气体的类型
28、:制备气体的类型:固体液体气体固体液体气体 3实验仪器实验仪器 铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、导气管、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。导气管、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。 4收集方法:收集方法:向上排空气法或排饱和食向上排空气法或排饱和食盐水法。盐水法。 5净化方法:净化方法:用饱和食盐水除去用饱和食盐水除去HCl,再用浓再用浓H2SO4除去水蒸气。除去水蒸气。 6尾气吸收:尾气吸收:用强碱溶液用强碱溶液(如如NaOH溶液溶液)吸收。吸收。 7验满方法验满方法 (1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明
29、已瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。集满。 (2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。的变化,则证明已集满。 (3)实验室制取实验室制取Cl2时,常常根据氯气的颜时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。色判断是否收集满。 8注意事项注意事项 (1)为了减少制得的为了减少制得的Cl2中中HCl的含量,所的含量,所以加热温度不宜过高,减少以加热温度不宜过高,减少HCl挥发。挥发。 (2)必须用浓盐酸,稀盐酸不反应。必须用浓盐酸,稀盐酸不反应。 (3)实验结束后,先使反应停止并
30、排出残实验结束后,先使反应停止并排出残留的留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。,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尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为溶液中含,因为溶液中含Ca(OH)2量少,吸收量少,吸收不完全。不完全。 特别提醒特别提醒 (1)一套完整的制取气体的实验装置包括一套完整的制取气体的实验装置包括四个部分:发生装置四个部分:发生装置净化装置净化装置收集或性质验证装置收集或性质验证装置尾气处理装置。尾气处理装置。在组合装置制取气体时,可按此顺序选在组合装置制取气体时,可按此顺序选择需要的仪器和相应的药品,对有毒气择需要的仪器和相应的药品,对
31、有毒气体必须有尾气处理装置。体必须有尾气处理装置。 (2)制制Cl2装置,可适用于具有装置,可适用于具有“固体固体(或液或液体体)液体液体气体气体”特点的反应。特点的反应。 (3)工业制取工业制取Cl2的方法是电解饱和食盐水,的方法是电解饱和食盐水,2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2,俗称氯碱工业。,俗称氯碱工业。 案例精析案例精析 【例【例2】二氯化二硫二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成于橡胶的硫化。为在实验室合成S2Cl2,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,得到如下信息:得到如下信息: 将干燥的氯气在将干燥的
32、氯气在110140与硫反与硫反应,即可得应,即可得S2Cl2粗品。粗品。 有关物质的部分性质如下表:有关物质的部分性质如下表:物质物质熔点熔点/沸沸点点/化学性质化学性质S112.8444.6略略S2Cl277137遇水生成遇水生成HCl、SO2、S;300以以上完全分解;上完全分解; 设计实验装置图如下:设计实验装置图如下: (1)上图中气体发生和尾气处理装置不够上图中气体发生和尾气处理装置不够完善,请你提出改进意见完善,请你提出改进意见_。 利用改进后的正确装置进行实验,请回利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题:答下列问题: (2)B中反应的离子方程式:中反应的离子方程式:_; E
33、中反应的化学方程式:中反应的化学方程式:_。 (3)C、D中的试剂分别是中的试剂分别是_、_。 (4)仪器仪器A、B的名称分别是的名称分别是_、_,F的作用是的作用是_。 (5)如果在加热如果在加热E时温度过高,对实验结果时温度过高,对实验结果的影响是的影响是_,在,在F中可能出现的现象是中可能出现的现象是_。 解析解析(1)A为带塞的分液漏斗,液体流为带塞的分液漏斗,液体流入入B中,导致中,导致A中上方压强小于中上方压强小于B中压强,中压强,液体难于继续流入液体难于继续流入B中。若用导管将中。若用导管将A的的上口和上口和B相连,则可解决上述问题。制备相连,则可解决上述问题。制备S2Cl2温度
34、在温度在110140,S2Cl2成为成为气体,在气体,在G中冷却为液体,但中冷却为液体,但S2Cl2易与易与水反应,故应在水反应,故应在G、H间加一个干燥装置。间加一个干燥装置。 (2)B中为实验室制中为实验室制Cl2的反应,的反应,E中为中为S和和Cl2的反应。的反应。 (3)C为除去为除去Cl2中中HCl的装置,的装置,D为干燥氯为干燥氯气的装置。气的装置。 (4)F为长导管,其作用为导气、冷凝为长导管,其作用为导气、冷凝S2Cl2。 (5)若温度过高,一部分若温度过高,一部分S2Cl2又分解,导又分解,导致产率降低。致产率降低。 F中若部分中若部分S2Cl2与水反应生成与水反应生成S,则
35、有固,则有固体产生。体产生。 答案答案(1)用导管将用导管将A的上口和的上口和B相连相连(或或将将A换成恒压滴液漏斗换成恒压滴液漏斗),在,在G和和H之间增之间增加干燥装置加干燥装置 (2)MnO24H2ClMn2Cl22H2O 2SCl2S2Cl2 (3)饱和食盐水浓饱和食盐水浓H2SO4 (4)分液漏斗蒸馏烧瓶导气、冷凝分液漏斗蒸馏烧瓶导气、冷凝 (5)产率降低有固体产生产率降低有固体产生(或其他正确描或其他正确描述述) (2008广东汕头广东汕头5月月)图图、是常是常见的气体发生装置;见的气体发生装置;、是气体是气体收集装置,根据要求回答下列问题:收集装置,根据要求回答下列问题: (1)
36、若用若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,应与浓盐酸反应制取氯气,应选用装置选用装置_,用方程式表示的,用方程式表示的制取氯气的反应原理是制取氯气的反应原理是_。 (2)若用若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,与浓盐酸反应制取氯气,应选用的装置应选用的装置_,试完成并配,试完成并配平下列离子方程式:平下列离子方程式: _MnO_Cl_H_Mn2_Cl2_H2O。 (3)若选用若选用为氯气的收集装置,应该在为氯气的收集装置,应该在试管口放置一团棉花,该棉花团应用试管口放置一团棉花,该棉花团应用_溶液浸湿,其作用是溶液浸湿,其作用是_。 (4)若选用若选用为氯气收集装置,则氯气应为氯气收集装置,则氯气
37、应从从_口通入。用化学方法检验口通入。用化学方法检验氯气收集满了的方法是氯气收集满了的方法是_。 解析:解析:用试管收集用试管收集Cl2时,试管口应用蘸时,试管口应用蘸NaOH溶液的棉花堵住,以防止溶液的棉花堵住,以防止Cl2污染污染空气。因为空气。因为Cl2密度比空气大,用向上排密度比空气大,用向上排空气法收集,所以用仪器空气法收集,所以用仪器收集收集Cl2时,时,要从要从A口进气;可以用湿润的淀粉口进气;可以用湿润的淀粉KI试纸试纸检验检验Cl2是否收集满。是否收集满。 答案:答案:(1)MnO24HCl(浓浓)MnCl2Cl22H2O (2)2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2
38、O (3)氢氧化钠防止氯气逸出污染空气氢氧化钠防止氯气逸出污染空气 (4)A将湿润的淀粉将湿润的淀粉KI试纸放在试纸放在B口处,口处,试纸变蓝色,证明氯气已集满试纸变蓝色,证明氯气已集满1.卤素及其化合物的递变规律卤素及其化合物的递变规律 (1)单质氧化性:单质氧化性:F2Cl2Br2I2 (2)离子还原性:离子还原性:IBrClF (3)HX的稳定性:的稳定性:HFHClHBrHI (4)HX的熔沸点:的熔沸点:HF(含氢含氢键键)HIHBrHCl (5)最高价含氧酸的酸性:最高价含氧酸的酸性:HClO4HBrO4HIO4 2卤素单质及其化合物的特性和应用卤素单质及其化合物的特性和应用 (1
39、)氟氟 无正价和含氧酸,非金属性最强,无正价和含氧酸,非金属性最强,F的还原性最弱。的还原性最弱。 与与H2反应在暗处即爆炸。反应在暗处即爆炸。 2F22H2O=4HFO2。 HF是弱酸,能腐蚀玻璃,保存在铝制是弱酸,能腐蚀玻璃,保存在铝制器皿或塑料瓶中;有毒,在器皿或塑料瓶中;有毒,在HX中沸点最中沸点最高。高。 (2)溴溴 Br2是深红棕色液体,易挥发。是深红棕色液体,易挥发。 Br2易溶于有机溶剂。易溶于有机溶剂。 盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴不能用橡胶塞。存液溴不能用橡胶塞。 (3)碘碘 I2遇淀粉变蓝色。遇淀粉变蓝色。 I2加热时易升华。加热
40、时易升华。 I2易溶于有机溶剂。易溶于有机溶剂。 食用盐中加入食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大。可防治甲状腺肿大。 (4)卤化银卤化银 AgF易溶于水,易溶于水,AgCl白色不溶于水,白色不溶于水,AgBr淡黄色不溶于水,淡黄色不溶于水,AgI黄色不溶于黄色不溶于水。水。AgCl、AgBr、AgI也不溶于稀硝酸。也不溶于稀硝酸。 除除AgF外,均有感光性,其中外,均有感光性,其中AgBr作作感光材料,可用于照相。感光材料,可用于照相。 AgI可进行人工降雨。可进行人工降雨。 I2与与Fe反应产生反应产生FeI2,其他卤素单质生,其他卤素单质生成成FeX3。 案例精析案例精析 【例【例3】下
41、表是某食用碘盐包装袋上的下表是某食用碘盐包装袋上的部分说明:部分说明:配料配料精盐、碘酸钾、抗结剂精盐、碘酸钾、抗结剂碘含量碘含量35 mg/kg15 mg/kg储存方法储存方法密封,避光、防潮密封,避光、防潮食用方法食用方法烹饪时,待食品熟后加入碘烹饪时,待食品熟后加入碘盐盐 (1)下列说法正确的是下列说法正确的是_。 A高温会导致碘的损失高温会导致碘的损失 B碘酸钾可氧化氯化钠碘酸钾可氧化氯化钠 C只用淀粉就可检验碘盐中的碘酸钾只用淀粉就可检验碘盐中的碘酸钾 D该碘盐中碘酸钾含量为该碘盐中碘酸钾含量为20 mg/kg50 mg/kg (2)已知已知KIO35KI3H2SO4=3K2SO43
42、I23H2O I22S2O=2IS4O。 某学生测定食用精制盐的碘含量,其步某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:骤为: a准确称取准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;其完全溶解; b用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使溶液,使KIO3与与KI反应完全;反应完全; c以淀粉溶液为指示剂,逐滴加入物质以淀粉溶液为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为的量浓度为2.0103 mol/L的的Na2S2O3溶液溶液10.0 mL,恰好反应完全。,恰好反应完全。 根据以上实验和包装袋说明,所测精制根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是盐
43、的碘含量是_。(以含以含w的代数的代数式表示式表示) 解析解析(1)高温下高温下KIO3会分解,会分解,KIO3既既然与然与NaCl共存就不能氧化共存就不能氧化NaCl,淀粉只,淀粉只是检验单质是检验单质I2的存在,的存在,D项项KIO3的含量要的含量要比碘的含量高。比碘的含量高。 (2)根据题目中的方程式可列出关系式根据题目中的方程式可列出关系式IKIO33I26Na2S2O3,从而计算出碘的,从而计算出碘的含量。含量。 答案答案(1)A 卤素及其化合物用途广泛,如图所示:卤素及其化合物用途广泛,如图所示: (1)每天食用碘盐,主要成分就是由氯元每天食用碘盐,主要成分就是由氯元素和钠元素组成
44、的氯化物。请写出素和钠元素组成的氯化物。请写出NaCl的电子式的电子式_。 (2)聚四氟乙烯与聚氯乙烯为常见的高分聚四氟乙烯与聚氯乙烯为常见的高分子化合物,它们的单体分别是:子化合物,它们的单体分别是:_和和_。 (3)漂粉精的有效成分是次氯酸钙。工业漂粉精的有效成分是次氯酸钙。工业上用上用Cl2与石灰乳反应制备。写出该反应与石灰乳反应制备。写出该反应的离子方程式的离子方程式_。 (4)药品药品KBr、KI、NaI均为白色固体。若均为白色固体。若试剂瓶的标签已模糊不清,请设计实验试剂瓶的标签已模糊不清,请设计实验检验出检验出KI。 答案:答案:(1)Na (2)CF2=CF2CH2=CHCl
45、(3)Cl2Ca(OH)2=Ca2ClClOH2O (4)先分别取适量固体进行焰色反应,火先分别取适量固体进行焰色反应,火焰呈黄色的为焰呈黄色的为NaI;再取少量另两种固体;再取少量另两种固体分别溶于水,加入分别溶于水,加入HNO3酸化的酸化的AgNO3溶溶液,产生浅黄色沉淀的是液,产生浅黄色沉淀的是KBr,产生黄色,产生黄色沉淀的是沉淀的是KI。 【例【例1】(2005天津天津)A和和B均为钠盐的均为钠盐的水溶液,水溶液,A呈中性,呈中性,B呈碱性并具有氧化呈碱性并具有氧化性。下述为相关实验步骤和实验现象:性。下述为相关实验步骤和实验现象: 请回答:请回答: (1)写出写出A、B和和C的化学
46、式:的化学式:A_,B_,C_。 (2)依次写出依次写出AD和和DE(E中含有某中含有某5价元素的含氧酸根离子价元素的含氧酸根离子)的离子方程式:的离子方程式: _; _。 (3)写出将写出将SO2气体通入气体通入K溶液中发生反应溶液中发生反应的离子方程式:的离子方程式: _。 解析解析钠盐钠盐A能和能和AgNO3溶液反应生成溶液反应生成一种难溶于稀一种难溶于稀HNO3的黄色沉淀,可确定的黄色沉淀,可确定A为为NaI,C为为AgI;黄绿色气体;黄绿色气体F是是Cl2;F和和NaOH溶液反应生成钠盐溶液反应生成钠盐B,根据,根据B呈呈碱性并具有氧化性,可知碱性并具有氧化性,可知B为为NaClO(
47、NaCl、NaClO3溶液均呈中性溶液均呈中性);NaClO具有强氧化性,能氧化具有强氧化性,能氧化NaI,少量,少量NaClO将将NaI氧化成氧化成I2,进一步反应生成,进一步反应生成NaIO3,其中,其中I为为5价;价;Cl2氧化氧化FeCl2生生成成FeCl3,FeCl3又能氧化又能氧化SO2生成生成 。 答案答案(1)NaINaClOAgI (2)2IClOH2O=I2Cl2OH I25ClO2OH= 5ClH2O (3)2Fe3SO22H2O=2Fe2 4H (4)Cl22NaOH=NaClONaClH2O 点评点评无机框图推断题由于字数少,题无机框图推断题由于字数少,题目呈现的信息简洁,因此审题时找准解目呈现的信息简洁,因此审题时找准解题的题的
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