2013年高考化學(xué) 教材回歸詳析 4.2 富集在海水中的元素 氯

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1、第二節(jié) 富集在海水中的元素氯考點(diǎn)梳理1.了解氯單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氯單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。3.掌握氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用試劑、儀器，反應(yīng)原理和收集方法)。一、氯氣的性質(zhì)及其應(yīng)用1物理性質(zhì)：常溫下，氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。2化學(xué)性質(zhì)和用途氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)。與金屬反應(yīng)（與變價(jià)金屬反應(yīng)，均是金屬氧化成高價(jià)態(tài)）如：a.2NaCl22NaCl（產(chǎn)生白煙）b.CuCl2CuCl2（產(chǎn)生棕黃色的煙）c.2Fe3Cl22FeCl3（產(chǎn)生棕色的煙）注：常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng)，所以液氯通常儲(chǔ)存在鋼瓶中。與非金

2、屬反應(yīng)如：H2Cl22HCl（發(fā)出蒼白色火焰，有白霧生成）可用于工業(yè)制鹽酸 H2Cl22HCl（會(huì)發(fā)生爆炸）不可用于工業(yè)制鹽酸與水反應(yīng)：溶于水的氯氣部分與水反應(yīng)Cl2H2OHClO與堿反應(yīng)：與NaOH溶液反應(yīng)與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)如：a.2FeCl2Cl2 = 2FeCl3b.2KICl2 = 2KCl + I2（使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)色，用于氯氣的檢驗(yàn)）c.SO2Cl22H2O = 2HCl + H2SO4與某些有機(jī)物反應(yīng)如：a.CH4Cl2 CH3Cl + HCl（取代反應(yīng)）b.CH2=CH2Cl2 CH2ClCH2Cl（加成反應(yīng)）二.次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)1.次氯酸(HClO)(1)弱

3、酸性：酸性比碳酸弱。(2)不穩(wěn)定性：2HClO2HCl + O2，氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配制，保存在棕色試劑瓶中。(3)強(qiáng)氧化性：使有色布條褪色，用作消毒劑、漂白劑。2.漂白粉（1）主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)（2）漂白原理是：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，產(chǎn)生的HClO具有漂白性和強(qiáng)氧化性，由于Ca(ClO)2能與空氣中的CO2、H2O反應(yīng)生成HClO且HClO見光易分解，所以漂白粉應(yīng)密封保存。（3）工業(yè)上常用氯氣和石灰乳制取漂白粉2Cl22Ca(OH)2= CaCl2Ca(ClO)22H2O（4）溶液呈堿性，具有強(qiáng)氧化性。（5）失效原理：故漂

4、白粉須密封保存。三、氯氣的制法1.實(shí)驗(yàn)室制法 ，MnO2 是氧化劑，HCl是還原劑。濃鹽酸表現(xiàn)還原性和酸性2.工業(yè)制法化學(xué)方程式為：四、鹵素及其化合物的特性和用途(1)氟無正價(jià)和含氧酸、非金屬性最強(qiáng)，F(xiàn)的還原性最弱。與H2反應(yīng)在暗處即爆炸。2F22H2O=4HFO2。HF是弱酸，能腐蝕玻璃，保存在鋁制器皿或塑料瓶中；有毒，在HX中沸點(diǎn)最高。(2)溴Br2是深紅棕色液體，易揮發(fā)。Br2易溶于有機(jī)溶劑。盛溴的試劑瓶中加水，進(jìn)行水封，保存液溴不能用橡膠塞。(3)碘I2遇淀粉變藍(lán)色。I2加熱時(shí)易升華。I2易溶于有機(jī)溶劑。食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大。(4)鹵化銀AgF易溶于水，AgCl白色不溶

5、于水，AgBr淡黃色不溶于水，AgI黃色不溶于水。AgCl、AgBr、AgI也不溶于稀硝酸。除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相。AgI可用于人工降雨。I2與Fe反應(yīng)產(chǎn)生FeI2，其他鹵素單質(zhì)生成FeX3。五、鹵素離子的檢驗(yàn)方法1AgNO3溶液沉淀法黃色淺黃色白色2置換萃取法Br-I-3氧化淀粉法檢驗(yàn)I藍(lán)色【熱點(diǎn)難點(diǎn)】一、氯水的成分及性質(zhì)1成分：三種分子(H2O、Cl2、HClO)、四種離子(ClO、Cl、H、OH)。2性質(zhì)：氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)。(1)Cl2的強(qiáng)氧化性；(2)HCl的強(qiáng)酸性；(3)HClO的強(qiáng)氧化性、弱酸性；(4)Cl的性質(zhì)。在不同的反應(yīng)中

6、，氯水起作用的成分不同，現(xiàn)列表如下：參與反應(yīng)的微粒所加試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式或解釋ClAgNO3溶液白色沉淀ClAg=AgClHNa2CO3固體有氣泡產(chǎn)生2HCO=CO2H2OHClO有色布條布條顏色褪去HClO具有強(qiáng)氧化性參與反應(yīng)的微粒所加試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式或解釋Cl2FeCl2溶液溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色2Fe2Cl2=2Fe32ClCl2、H2OSO2氯水顏色褪去SO2Cl22H2O=H2SO42HClHClO、H石蕊溶液先變紅后褪色酸性和漂白性3新制氯水、久置氯水及液氯成分比較名稱新制氯水久置氯水液氯物質(zhì)類別混合物混合物純凈物微粒種類Cl2、HClO、H2O、HCl、ClO、OHH2

7、O、H、Cl、OHCl24.平衡Cl2+H2OH+Cl+HClO影響及其應(yīng)用。影響因素對(duì)平衡的影響應(yīng)用加入可溶性氯化物c（Cl）增大，平衡左移用排飽和食鹽水的方法收集Cl2用飽和食鹽水的方法除去Cl2中的雜質(zhì)HCl加入濃鹽酸c（Cl）和c（H）都增大，平衡左移氯酸鹽和次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2測(cè)漂白粉中的“有效氯”Ca(C1O)2 4HCl(濃)= CaC12 2 Cl2+3 H2O當(dāng)加入CaCO3或Na2CO3c（H）減少，平衡右移制取濃度較大的HClO加入堿溶液c（HClO）和c（H）都減少，平衡右移用濃堿液來吸收未反應(yīng)完的Cl2，防止環(huán)境污染工業(yè)制漂白粉、漂白液光照HClO見光分解，

8、平衡右移新制氯水須避光保存，且須現(xiàn)做現(xiàn)配，而久置的氯水就是鹽酸【典例1】某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)探究氯水的成分，請(qǐng)根據(jù)下表回答問題。實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論將氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀將氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中淀粉KI試紙變藍(lán)色氯水中含有Cl2將足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H(1)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論_。(2)指出實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)中的“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”：_，_。(3)實(shí)驗(yàn)中“實(shí)驗(yàn)方法”的具體操作過程是_。(4)通過實(shí)驗(yàn)的“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”，同學(xué)們得出兩個(gè)不同的結(jié)論。這兩個(gè)結(jié)論可能是a._，b_。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明哪一個(gè)是正確_。【答案】(1)氯水中含有Cl(2)溶液褪色有

9、氣泡冒出(3)取一片淀粉KI試紙，置于表面皿或玻璃片上，用潔凈的玻璃棒蘸取氯水，滴在試紙上(4)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色b氯水中含有H，中和OH使溶液褪色向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液顯堿性，若溶液不再顯紅色，證明紅色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新顯紅色，證明是H的中和作用引起的二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法MnO2發(fā)生裝置 除雜裝置 收集裝置 尾氣處理裝置濃鹽酸飽和食鹽水濃硫酸NaOH溶液實(shí)驗(yàn)步驟注意事項(xiàng)：若沒有濃鹽酸時(shí)，可用濃硫酸和固體食鹽代替；若沒有MnO2時(shí)可用KMnO4代替，此時(shí)可不加熱。另外KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等也可代

10、替MnO2；加熱溫度不宜過高，否則制得的Cl2中HCl氣體雜質(zhì)較多。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。尾氣吸收時(shí)不能用澄清石灰水吸收?！镜淅?】(2012成都模擬)某?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組為了探究在實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的過程中會(huì)有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來，同時(shí)驗(yàn)證氯氣的某些性質(zhì)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(支撐用的鐵架臺(tái)已省略)，按要求回答問題。 (1)若用含有0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，制得的Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)總是小于1.12 L的原因是_。(2)裝置B中盛放的試劑名稱為_，作用是_。裝置C中盛放的試劑名稱為_ ，作用是_。裝置D

11、和E中出現(xiàn)的現(xiàn)象不同說明的問題是_。裝置F的作用是_。寫出裝置G中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。 (3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)有缺陷，不能確保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種，乙同學(xué)提出在某兩個(gè)裝置之間再加一個(gè)裝置。你認(rèn)為該裝置應(yīng)加在_與_之間(填裝置字母序號(hào))，裝置中應(yīng)放入_(填寫試劑或用品名稱)。【參考答案】(1)濃鹽酸的濃度隨著反應(yīng)的進(jìn)行會(huì)變小，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)；加熱時(shí)濃鹽酸因揮發(fā)而損失(2)無水硫酸銅 證明有水蒸氣產(chǎn)生無水CaCl2 除去氣體中的水蒸氣氯氣無漂白性，次氯酸有漂白性吸收氯氣 Ag+Cl-=AgCl(3)F G 濕潤(rùn)的淀粉KI試紙(或濕潤(rùn)的有色布條)