(课标通用版)2020版高考化学大一轮复习专题四第2讲富集在海水中的元素——氯、溴和碘课件

1、第2讲 富集在海水中的元素氯、溴和碘考点一 氯元素的单质及其化合物的性质及应用考点二 氯气的实验室制法及实验探究总纲目录考点三 卤素单质及其工业制备方法高考真题演练考试要点考题统计1.了解氯元素的单质及其重要化合物的制备方法。2.掌握氯元素的单质及其重要化合物的主要性质及其应用。3.了解氯元素的单质及其重要化合物对环境的影响2018课标,T102018课标,T272017课标,T102017课标,T8、T10、T132017课标,T9、T10、T122016课标,T10、T13、T282016课标,T282016课标,T7、T9、T27考点一氯元素的单质及其化合物的性质及应用1.氯气的物理性质

2、颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气体有刺激性气味比空气大有毒1体积水溶解约2体积Cl2注意实验室里闻有毒气体及未知气体的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)。 2.氯气的化学性质(1)与金属反应(2)与非金属单质反应与H2反应:H2+Cl2 2HCl(3)与水反应溶于水的氯气部分与水反应的离子方程式为Cl2+H2O H+Cl-+HClO。(5)与还原性无机化合物反应(4)与碱反应(6)与有机物反应 3.次氯酸(1)不稳定性在光照下易分解,化学方程式为2HClO 2HCl+O2。氯水须现用现配,保存在棕色瓶中,置于冷暗处。(2)强氧化性a.能将有色物质氧化为无色物质

3、,作漂白剂。b.杀菌、消毒。(3)弱酸性NaClO溶液中通入CO2,发生反应的化学方程式为NaClO+H2O+CO2 NaHCO3+HClO。4.次氯酸盐(1)漂白液 (2)漂白粉1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。(1)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2( )(2)氯气溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质( )(3)Cl2的电子式为,HClO的结构式为HClO( )(4)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( )(5)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂( )(6)Cl2与水反应的离子方程式:C

4、l2+H2O 2H+Cl-+ClO-( )(7)Cl2通入NaOH溶液的离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O( )(8)标准状况下,11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA( )(9)“84”消毒液的漂白原理与SO2的相同,都是利用强氧化性( )(10)“84”消毒液与“洁厕灵”混用消毒效果会更好( )(11)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式:ClO-+CO2+H2O HClO+HC( )2.【深度思考】(1)氯水中存在三个平衡关系: (2)根据可逆反应的特点,即可得出氯水中存在的各种微粒。三种分子:、。四种离子:、和。答案(1)Cl2+H2OHCl+HClO

5、HClO H+ClO-H2O H+OH-(2)H2OCl2HClOH+Cl-ClO-OH- 题组一氯气的性质及应用1.(2018安徽合肥模拟)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接化合制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( B )A.FeCl2B.AlCl3C.FeCl3D.CuCl2 解析2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+2HClFeCl2+H2,故A、C错误;D项,Cu与盐酸不反应。2.(2018辽宁大连模拟)向下列溶液中通入氯气,现象和结论描述正确的是( B )A.品红溶液:红色褪去,加热该褪色溶液,仍无色;氯气具有漂白性B.紫色石蕊溶液:先变红,后褪色;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸C.含酚

6、酞的氢氧化钠溶液:红色褪去;氯气只作氧化剂D.硫化钠溶液:溶液变浑浊;氯气只作还原剂解析氯气没有漂白性,次氯酸有漂白性,A错误,B正确;氯气与氢氧化钠反应,氯气既是氧化剂,又是还原剂,C错误;硫化钠与氯气反应,氯气作氧化剂,D错误。题组二氯水及次氯酸盐的性质3.在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是( C )A.再通入少量氯气,减小 B.通入少量SO2,溶液漂白性增强C.加入少量的碳酸氢钠粉末,pH增大,溶液漂白性增强D.光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱解析饱和氯水不能再溶解Cl2,各成分的浓度不变,A错误;SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4,Cl2+H2OH+

7、Cl-+HClO平衡左移,HClO浓度减小,漂白性减弱,B错误;加入少量NaHCO3粉末,消耗H+,使Cl2+H2OH+Cl-+HClO平衡正向移动,HClO的浓度增大,C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错误。4.下列有关Ca(ClO)2溶液的叙述正确的是( C )A.该溶液中,K+、Cl-、CH3COOH、I-可以大量共存B.与Na2SO3溶液反应的离子方程式:ClO-+S S+Cl-C.不可使用pH试纸测定该溶液的pHD.1 L 0.1 molL-1该溶液和足量的CO2充分反应,产生10 g沉淀解析Ca(ClO)2溶液具有强氧化性,能将I

8、-氧化,所以I-不能大量存在于Ca(ClO)2溶液中,A错误;ClO-能将S氧化为S,S又会与Ca2+形成CaSO4沉淀,B错误;Ca(ClO)2溶液具有漂白性,能使pH试纸褪色,因此不能用pH试纸测定该溶液的pH,C正确;Ca(ClO)2溶液与足量的CO2反应生成HClO和Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2易溶于水,不产生沉淀,D错误。5.氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据氯水分别与下图中四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间的反应,且氯水足量)。(1)能证明氯水具有漂白性的是(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)c过程的现象是,b过程中反应的离子方程式为。(

9、3)a过程中反应的化学方程式为。答案(1)d(2)溶液中产生白色沉淀2H+C CO2+H2O(3)2FeCl2+Cl2 2FeCl3 解析氯水中含Cl2,可将FeCl2氧化:2FeCl2+Cl2 2FeCl3;含H+,可使石蕊溶液变红,可与C反应放出CO2:2H+C CO2+H2O;含Cl-,可与AgNO3溶液反应生成白色沉淀:Ag+Cl- AgCl;含HClO,有漂白性,可使变红的石蕊溶液褪色。反思归纳1.氯水的性质2.氯水中平衡(Cl2+H2O H+Cl-+HClO)移动的应用向氯水中加入的物质或改变的条件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)减小左移用饱和

10、食盐水除Cl2中的HCl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”消毒液不宜混合使用NaOHc(H+)减小右移用NaOH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考点二氯气的实验室制法及实验探究1.氯气的实验室制法MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O注意实验室制氯气时也可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3代替MnO2,且反应不需要加热,如2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。(2)装置类型:固体+液体 气体。(3)净化方

11、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。(1)反应原理:(4)收集方法: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,离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。2.验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。(1)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl( )(2)足量的MnO2与40 mL 10 molL-1浓盐酸在加热条件下反应

12、转移 0.2 mol电子( )(3)实验室制Cl2的离子方程式:MnO2+4HClMn2+2Cl-+Cl2+2H2O( )(5)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( )(4)制取氯气时要缓缓加热,温度过高会导致HCl大量挥发( )2.下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。(1)A装置中发生反应的离子方程式为,反应中氧化剂是,还原剂是,标准状况下收集到11.2 L Cl2时,转移电子的数目为。(2)装置B、C、D的作用分别是:B:;C:;D:。答案(1)2Mn+16H+10Cl- 2Mn2+5Cl2+8H2OKMnO4HClNA或6.02

13、1023(2)除去Cl2中混有的HCl气体用向上排空气法收集氯气吸收尾气,防止氯气进入空气中污染环境题组一氯气的制取1.实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气,主要操作如下:将圆底烧瓶固定在铁架台上;把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈的高度,固定铁圈,放上石棉网;用药匙向烧瓶中加入MnO2,再向分液漏斗中加入浓盐酸,并将导管放入集气瓶中;检查气密性;在圆底烧瓶上装好分液漏斗,连接好导管。最好的实验操作顺序是。 答案 2.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )A.用装置甲制取氯气B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D.用装置丁蒸

14、干氯化锰溶液制MnCl24H2O 答案 C 解析MnO2和浓盐酸反应制取Cl2需要加热,A项错误;除Cl2中的HCl应用饱和食盐水,B项错误;将MnCl2溶液蒸干无法得到MnCl24H2O,D项错误。3.(2019江西南昌模拟)为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来,甲同学设计了如图所示的实验装置,按要求回答问题:(1)请根据甲同学的意图,连接相应的装置,接口顺序:b接,接,接a。(2)U形管中所盛试剂的化学式为。(3)乙同学认为甲同学实验有缺陷,不能证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在

15、某个装置之后再加装置。你认为装置应加在之后(填装置序号),瓶中可以放入。(4)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置,只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成,如果观察到的现象,则证明制Cl2时有HCl挥发出。 答案(1)efcd(e和f顺序可以交换)(2)CuSO4(3)湿润的KI-淀粉试纸(或湿润的有色布条等其他合理答案)(4)紫色石蕊试液紫色石蕊试液变红而不褪色解析(1)为验证气体产物,应先检验水蒸气的存在,之后再检验HCl的存在。(2)水蒸气的检验一般使用无水硫酸铜。(3)在检验HCl之前为确认Cl2已经除尽,可在之后增加装置,其中可以放入湿润的有色布条等。题

16、后悟道实验室制取Cl2时应注意的四点(1)必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。(2)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。(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)尾气不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。题组二含氯物质的制备4.(2018湖北武汉模拟)下图所示仪器和药品可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是( B )A.abcdefgh B.aedcbhigC.adecbhig D.acbdehif解析用题图所示仪器和药品在实验室制取FeCl3的流程为:故仪

17、器连接顺序为aedcbh(i)i(h)g。5.(2018山东济宁教学质量检测)Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。已知:Cl2O的熔点为-116 ,沸点为3.8 ;Cl2的沸点为-34.6 ;HgO+2Cl2 HgCl2+Cl2O。下列说法中不正确的是( C )A.装置、中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险C.从装置中逸出气体的主要成分是Cl2O D.装置与之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸解析

18、制取Cl2O需要干燥纯净的氯气,所以、中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸,A项正确;Cl2O易爆炸,所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,减小爆炸危险,B项正确;装置是为了收集Cl2O,所以温度低于3.8 ,此时氯气是气体,逸出的气体主要是空气和反应剩余的Cl2,C项错误;Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸,装置与之间不用橡胶管连接,是为了防止橡胶管燃烧和爆炸,D项正确。考点三卤素单质及其工业制备方法1.卤素单质的物理性质 单质颜色状态水溶液颜色有机溶剂中的颜色F2浅黄绿色气体Cl2 黄绿色气体浅黄绿色黄绿色Br2深红棕色液体橙黄色橙红色I2紫黑色固体深黄色褐色紫红色2.卤素单质性

19、质的相似性(1)都能与大多数金属反应:如2Fe+3Br2 2FeBr3、Fe+I2 FeI2。(2)都能与H2反应生成HX(X代表F、Cl、Br、I,下同)。(3)都能与水反应:X2+H2OHX+HXO(F2、I2例外)。(4)都能与碱液(如NaOH溶液)反应:X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O(F2、I2例外)。3.卤素单质性质的递变性4.特殊性质5.卤素离子的检验(1)沉淀法未知液生成(2)萃取法未知液 有机层呈(3)淀粉法检验I-未知液 蓝色溶液,表明原溶液中有I- 6.工业制备方法(1)海水提取溴a.流程b.发生反应的化学方程式.2NaBr+Cl2 Br2+2NaCl;.Br2+

20、SO2+2H2O 2HBr+H2SO4;.2HBr+Cl2 2HCl+Br2。(2)从海洋植物中提取碘a.流程b.涉及反应的离子方程式:2I-+Cl2 2Cl-+I2。化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2。(3)氯气的制取氯碱工业1.易错易混辨析(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通入氯化钠溶液中可置换出Cl2( )(3)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3( )(4)能使湿润的KI-淀粉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,下层溶液显紫红色,证明原溶液中

21、含有I-( )(6)碘易升华,可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2( )(7)工业上电解饱和NaCl溶液制备金属钠( )(8)萃取碘水中的I2时,常用乙醇、乙烯等有机物作为萃取剂( )2.【深度思考】向含有Br-、I-、S、Fe2+的混合溶液中,逐滴加入氯水,依次发生反应的离子方程式为。答案S+Cl2+H2OS+2Cl-+2H+、2I-+Cl2I2+2Cl-、2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-、2Br-+Cl2Br2+2Cl- 题组一卤族元素的性质及应用1.下列对卤素的说法不符合递变规律的是( D )A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱 B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐

22、渐减弱C.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强D.卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,颜色逐渐变浅,密度逐渐增大解析卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,颜色逐渐加深。2.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部分颜色描述正确的是( A ) 解析Cl2通过时发生反应Cl2+2NaBr2NaCl+Br2,通过时发生反应Cl2+2KI2KCl+I2,通过时发生反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,因Cl2为黄绿色,Br2的水溶液为橙色,淀粉遇I2变蓝,NaCl、NaClO

23、均为无色,故选A。反思归纳1.常见粒子的氧化性:Mn(H+)Cl2Br2Fe3+I2S。 2.常见粒子的还原性:S2-SI-Fe2+Br-Cl-。 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( C )碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3溶液 氯水、苯氯水、己烯A.B.C.D.解析氯水中的Cl2分别与NaBr、NaI反应:2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2、2NaI+Cl2 2NaCl+I2,Br2、I2均可被CCl4萃取,通过观察CCl4层颜色可鉴别,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

24、淀AgI,且均不溶于稀HNO3,可鉴别,正确;同类似,可鉴别,正确。4.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是( D )A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪去C.加入少量的碘水,再加入CCl4振荡,有机层有颜色,则有Br-D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取水层并加入氯水,溶液呈橙黄色,则含有Br- 解析A项,KI可与新制氯水反应生成单质碘而使溶液变色,故不能确定是否含有溴离子;B项,溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;C项,有机层中因含有单质碘而显紫红色,不能确定是否含有溴离子。题组三海水资源的开发利用5.海水开发利用

25、的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收答案 C解析工业上常采用Ca(OH)2作为沉淀剂,C项错误。6.实验室中,从海藻里提取碘的部分流程如下图。下列说法中,不正确的是( B )A.试剂a可选用酸化的双氧水B.试剂b可选用酒精C.步骤的操作是过滤D.步骤需用坩埚,步骤需用分液漏斗 解析A项,试剂a具有氧化性,可选用酸化的双氧水;B项,酒精与水互溶,不能用于萃取含I2水溶液中的I2;C项,经过步骤分离得到了溶液和灰渣,该操

26、作是过滤;D项,灼烧海藻应该在坩埚中进行,步骤是萃取分液,需要用到分液漏斗。1.判断正误(正确的画“”,错误的画“”)。(1)(2018课标)1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成CH3Cl分子数为1.0NA ( )(2)(2018课标)漂白粉不用于生活用水的消毒( )(3)(2016课标)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2 ( )(4)(2016课标)漂白粉能漂白织物的原因是次氯酸盐具有氧化性( )高考真题演练(5)(2016课标)将浓盐酸与MnO2共热产生的气体先通过浓H2SO4,后通过饱和食盐水来制备纯净Cl2( )2.(2018江苏单科,5,2分)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是( )A.用装置甲灼烧碎海带B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I-的Cl2D.用装置丁吸收氧化浸泡液