備考2019高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第4章 非金屬及其化合物 第2節(jié) 富集在海水中的元素氯學(xué)案 必修1.doc

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第二節(jié) 富集在海水中的元素——氯 一、氯氣的性質(zhì)及其應(yīng)用 1物理性質(zhì)：常溫下，氯氣是 色、 氣味、 態(tài)， 溶于水、密度比空氣 、沸點(diǎn)較 ，易液化，有毒。 2化學(xué)性質(zhì)：氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑、氧化性很強(qiáng)的非金屬單質(zhì)。 ①與金屬反應(yīng)（若與變價(jià)金屬如Cu、Fe反應(yīng)，均是金屬氧化成 價(jià)態(tài)）如： a.與鈉反應(yīng)： 現(xiàn)象： 。 b.與銅反應(yīng)： 現(xiàn)象： 。 c.與鐵反應(yīng)： 現(xiàn)象： 。 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 中。 ②與非金屬氫氣反應(yīng)，如： 點(diǎn)燃條件： 現(xiàn)象： ?？捎糜诠I(yè)制鹽酸。 光照條件： 現(xiàn)象： 。不可用于工業(yè)制鹽酸 ③與水反應(yīng)： ；離子方程式： 。 ④與堿反應(yīng)：與NaOH溶液反應(yīng)離子方程式為 。 ⑤與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)，如： a. FeCl2溶液 。 b. KI溶液 ；使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變 色，常用于 。 c.SO2溶液 。 ⑥與某些有機(jī)物反應(yīng)，如： a.CH4 （取代反應(yīng)） b.CH2=CH2 （加成反應(yīng)） 二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì) 1．次氯酸(HClO) ⑴弱酸性：酸性比碳酸 。 ⑵不穩(wěn)定性，見(jiàn)光分解 ，氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配制，保存在 中。 ⑶強(qiáng)氧化性：使有色布條褪色，用作消毒劑、漂白劑。注意：干燥氯氣 漂白性，氯水溶液中因?yàn)楹? 才有漂白性）。 2．漂白粉與消毒液 ⑴主要成分： ， 有效成分： 。 ⑵漂白原理： ，產(chǎn)生的HClO具有強(qiáng) 性能漂白性有機(jī)物。 ⑶工業(yè)上常用氯氣和石灰乳制取漂白粉離子方程式： 。 ⑷失效原理：Ca(ClO)2與空氣中的CO2、H2O反應(yīng)生成HClO，且HClO見(jiàn)光易分解，所以漂白粉應(yīng)密封保存。 有關(guān)方程式為： ； 。 ⑸消毒液主要成分： 溶液。制取方程式 。 三、氯氣的制法 1．實(shí)驗(yàn)室制法 ⑴化學(xué)方程式： 。 ⑵裝置及作用： MnO2 濃鹽酸 發(fā)生裝置 除雜裝置 收集裝置 尾氣處理裝置 飽和食鹽水 濃硫酸 NaOH溶液 ⑶收集方法： 或 法。 ⑷驗(yàn)滿方法：①用濕潤(rùn)KI淀粉試紙靠近集氣瓶口，現(xiàn)象： 。 ②用濕潤(rùn)石蕊試紙靠近集氣瓶口，現(xiàn)象： 。 ⑸操作步驟：連接→驗(yàn)密→裝試劑→加熱→收集→拆除 ⑹注意事項(xiàng)： ①必須用濃鹽酸，因?yàn)? 。若沒(méi)有濃鹽酸時(shí)，可用 和 代替； ②濃鹽酸表現(xiàn) 性。 ③MnO2時(shí)可用 代替，此時(shí)可不加熱。另外也可用KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等代替。 ④實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)該 ，避免污染空氣。 ⑤尾氣吸收：用 ；不能用澄清石灰水吸收，原因是 。 2．工業(yè)制法（氯堿工業(yè)）方程式： 。 四、鹵素及其化合物的特性和用途 1．氟 ⑴ （有/無(wú)）正價(jià)， （有/無(wú)）含氧酸、非金屬性 ，F(xiàn)-的還原性 。 ⑵與H2反應(yīng)條件是 。方程式： 。 ⑶與水反應(yīng)方程式： 。 ⑷HF溶液是弱酸性，有毒，能腐蝕玻璃，保存在 中。 ⑸HF在鹵化氫中沸點(diǎn) ，常溫時(shí)為 態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下為 態(tài)。 2．溴 ⑴Br2是 色液體，易揮發(fā)。盛溴的試劑瓶中需要 ，保存液溴用 塞。 ⑵Br2易溶于有機(jī)溶劑。Br2的苯或CCl4溶液顯 色至 色。 3．碘 ⑴I2遇淀粉 色，而I-則無(wú)此性質(zhì)。 ⑵I2加熱時(shí)易 。 ⑶I2易溶于有機(jī)溶劑。I2的苯或CCl4溶液顯 色至 色。 ⑷加碘食用鹽中加入的物質(zhì)是 可防治甲狀腺腫大。 4．鹵化銀 ⑴固體顏色逐漸加深：AgF 色，易溶于水，AgCl 色，AgBr 色，AgI 色， ⑵溶解性：AgF 易溶液于水，AgCl、AgBr、AgI 溶于水， 溶于稀硝酸。 ⑶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 。 ⑷I2與Fe反應(yīng)產(chǎn)生 ，F(xiàn)2、Cl2、Br2單質(zhì)與Fe反應(yīng)生成 。 五、鹵素離子的檢驗(yàn)方法 1．AgNO3溶液沉淀法。向某未知液中加入 ，若產(chǎn)生 色沉淀，則有Cl－。若產(chǎn)生 色沉淀，則有Br－。若產(chǎn)生 色沉淀，則有I－。 2．置換萃取法。向某未知溶液中加入 ，再加入 充公分振蕩，若有機(jī)物層出現(xiàn) 色，證明有Br－。若出現(xiàn) 色，證明有I－。 3．氧化——淀粉法檢驗(yàn)I－。向某未知溶液中加入淀粉溶液后，再加入適量氯水，出現(xiàn) 色，證明有I-。 一、氯水的成分及性質(zhì) 1．新制氯水成分：三種分子 、 、 ；四種離子 、 、 、 。是混合物，其中， 為主要成分，其它粒子的量較少。 久置氯水成分：主要成分為鹽酸，是混合物，含有粒子種類為 。 液氯：是液態(tài)的Cl2單質(zhì)，是純凈物，含有粒子為 。 2．性質(zhì)：氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)。 ①Cl2的強(qiáng)氧化性； ②HCl的強(qiáng)酸性； ③HClO的強(qiáng)氧化性、弱酸性； ④Cl－的性質(zhì)。 3．在不同的反應(yīng)中，氯水起作用的成分不同，現(xiàn)列表如下： 所加試劑 參與反應(yīng)的微粒 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 離子方程式或解釋 AgNO3溶液 Cl－ Na2CO3固體 H＋ 有色布條 HClO FeCl2溶液 Cl2 SO2 Cl2、H2O 石蕊溶液 HClO、H＋ 1．為什么可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣？ 2.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)?zhí)顚懴卤聿⒒卮饐?wèn)題。 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 ① 將氯水滴加到AgNO3溶液中 生成白色沉淀 ② 將氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中 ？ 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。 淀粉KI試紙變 色 氯水中含有Cl2 ④ 將足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 有 產(chǎn)生 氯水中含有H＋ (1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)②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． 。 ⑵請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明哪一個(gè)是正確 ， ， 。 3．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(guò)程中會(huì)有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來(lái)，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(wèn)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)①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_(kāi)_ ，作用是_ 。 ②裝置D和E中出現(xiàn)的現(xiàn)象不同說(shuō)明的問(wèn)題是 。 ③裝置F的作用是 。 ④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)。 第二節(jié) 富集在海水中的元素——氯參考答案： 【基礎(chǔ)落實(shí)】 一、氯氣的性質(zhì)及其應(yīng)用 1. 黃綠 有刺激性 氣 能 大 高 2. ①高 2Na＋Cl22NaCl 產(chǎn)生白煙 Cu＋Cl2CuCl2 產(chǎn)生棕黃色的煙 2Fe＋3Cl22FeCl3 產(chǎn)生棕色的煙 鋼瓶 ②H2＋Cl22HCl 發(fā)出蒼白色火焰，有白霧生成 H2＋Cl22HCl 發(fā)生爆炸 ③Cl2＋H2OHCl＋HClO Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋H ClO ④Cl2＋2OH－= Cl－＋ClO－＋H2O ⑤2FeCl2＋Cl2 = 2FeCl3 2KI＋Cl2 = 2KCl + I2 藍(lán) 檢驗(yàn)氯氣 SO2＋Cl2＋2H2O = 2HCl + H2SO4 ⑥3. CH4＋Cl2 CH3Cl + HCl CH2=CH2＋Cl2 → CH2ClCH2Cl 二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì) 1. ⑴弱 ⑵2HClO光照 2HCl + O2↑ 棕色試劑瓶 ⑶沒(méi)有 HClO 2.⑴CaCl2和Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 ⑵Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO 氧化 ⑶Cl2＋Ca(OH)2= Ca2++Cl-＋ClO-＋H2O ⑷Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3＋2HClO ， 2HClO光照 2HCl + O2↑ ⑸NaClO Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O 三、氯氣的制法 1. ⑴MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ⑶向上排空氣法 排飽和食鹽水 ⑷試紙變藍(lán)先變紅后褪色 ⑹①稀鹽酸不反應(yīng) 濃硫酸 固體食鹽 ②還原性和酸 KMnO4 ④先使反應(yīng)停止并吸收殘留的Cl2，再拆卸裝置 ⑤NaOH溶液 Ca(OH)2微溶于水，濃度小吸收能力弱。 2．2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 四、鹵素及其化合物的特性和用途 1．⑴無(wú) 無(wú) 最強(qiáng) 最弱 ⑵在暗處即爆炸 F2＋H2 = 2HF ⑶2F2＋2H2O=== 4HF＋O2 ⑷鉛制器皿或塑料瓶 ⑸最高（約為19℃） 氣 液 2．⑴深紅棕 加水進(jìn)行液封 玻璃 ⑵橙 紅棕 3．變藍(lán) 升華 黃 紫 KIO3 4．無(wú) 白 淡黃 黃 不 不 人工降雨 FeI2 FeX3 五、鹵素離子的檢驗(yàn)方法 1. HNO3酸化的AgNO3溶液 白 淡黃 黃 2. 紅棕 紫 適量氯水后 CCl4 3. 藍(lán) 【規(guī)律總結(jié)】 1. H2O Cl2 HClO ClO－ Cl－ H＋ OH－ H2O、Cl2 H2O、H＋、Cl－、OH－ Cl2 3. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 離子方程式或解釋 白 色沉淀 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ 有氣泡 產(chǎn)生 2H＋＋CO=== CO2↑＋H2O 布條顏色褪去 HClO具有強(qiáng)氧化 性 溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S 色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 氯水顏色褪去 SO2＋Cl2＋2H2O==H2SO4＋2HCl 先變紅 后褪色 酸性和漂白性 【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】 1．氯水中存在平衡，Cl2+H2OH+Cl+HClO ，飽和食鹽水中c（Cl－）、較大，使平衡逆向移動(dòng)，減小氯氣的溶解度。 2. 氯水中含有Cl－ 溶液褪色 藍(lán) 氣泡 (1) 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 ⑵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 3. (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。 ⑵①無(wú)水硫酸銅 證明有水蒸氣產(chǎn)生 無(wú)水CaCl2 除去氣體中的水蒸氣 ②氯氣無(wú)漂白性，次氯酸有漂白性 ③吸收氯氣 ④Ag++Cl-====AgCl↓ (3) F G 濕潤(rùn)的淀粉KI試紙(或濕潤(rùn)的有色布條)