第4章第2節(jié)富集在海水中的元素-氯（完整版）2

第二節(jié)富集在海水中的元素——氯命題熱點1.氯氣的化學性質及其應用。2.HClO及次氯酸鹽的性質及應用。3.結合實驗及推斷進行氯離子的檢驗.教材回扣夯實雙基一、活潑的黃綠色氣體——氯氣1．物理性質通常情況下，氯氣是黃綠色有刺激性氣味的氣體。密度比空氣___，有毒，易液化，能溶于水，通常1體積水約溶解___體積氯氣，其水溶液稱為氯水。大2實驗室里聞有毒氣體及未知氣體氣味的方法是_______________________________________________________。

用手在瓶口輕輕扇動，僅使極少量氣體飄進鼻孔2．化學性質思考感悟將Cl2通入石蕊試液中的現象是什么？能用pH試紙測定氯水的pH值嗎？【提示】現象是先變紅后褪色。不能用pH試紙測定，因為氯水中的HClO能將pH試紙漂白。二、含氯化合物1．次氯酸弱棕色三、鹵素離子的檢驗方法1．AgNO3溶液——沉淀法白色淺黃色黃色2．置換——萃取法Br－I－考點串講深度剖析考點一新制氯水的成分和性質1．成分2．液氯、新制氯水、久置氯水的比較液氯新制氯水久置氯水分類純凈物混合物混合物顏色黃綠色淺黃綠色無色性質氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性粒子種類Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－參與反應的微粒所加試劑實驗現象離子方程式或解釋Cl－AgNO3溶液白色沉淀Cl－＋Ag＋===AgCl↓H＋Na2CO3溶液有氣泡產生2H＋＋CO===CO2↑＋H2O參與反應的微粒所加試劑實驗現象離子方程式或解釋HClO有色布條布條顏色褪去發(fā)生氧化還原反應Cl2FeCl2溶液溶液變棕黃色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－參與反應的微粒所加試劑實驗現象離子方程式或解釋Cl2、H2OSO2黃綠色褪去SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SOHClO、H＋石蕊試液先變紅后褪色酸性和漂白性參與反應的微粒所加試劑實驗現象離子方程式或解釋Cl2、H＋鎂粉氯水的顏色褪去并有氣泡產生Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl－Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑4.Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡移動的應用向氯水中加入的物質濃度變化平衡移動的方向應用可溶性氯化物C(Cl－)增大左移①用飽和食鹽水除Cl2中的HCl②用排飽和食鹽水法收集Cl2向氯水中加入的物質濃度變化平衡移動的方向應用鹽酸c(H＋)和c(Cl－)增大左移次氯酸與濃鹽酸反應制Cl2NaOHc(H＋)減小右移用NaOH吸收多余的Cl2光照c(HClO)減小右移氯水應避光保存或現用現配即時應用1．(2012·安陽高三綜合檢測)某學習小組設計以下四個實驗探究氯水的成分,請根據下表回答問題。實驗序號實驗方法實驗現象結論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淀粉-KI試紙變藍色氯水中含有Cl2④將足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H＋(1)實驗①得出的結論____________________________________________________________。(2)指出實驗②和實驗④中的“實驗現象”：②______________________，④______________________。(3)實驗③中“實驗方法”的具體操作過程是：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)通過實驗②的“實驗現象”，同學們得出兩個不同的結論。這兩個結論可能是a.____________________________，b．__________________________。請設計簡單的實驗證明哪一個是正確的________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：氯水中存在：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，通過AgNO3溶液檢驗Cl－的存在。通過淀粉-KI試紙檢驗氯水中存在Cl2，發(fā)生的反應為：Cl2＋2KI===I2＋2KCl。通過氯水能與Na2CO3溶液反應說明氯水中存在HCl，發(fā)生的反應為：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。往含有酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液紅色褪去，有兩種可能:一是氯水中含有強氧化性的HClO，它的漂白作用能使溶液紅色褪去，二是氯水中含有H＋，能中和OH－，使溶液褪色。通過向褪色后的溶液中再加入NaOH溶液，看溶液是否重新變成紅色來驗證溶液褪色的原因。答案：(1)氯水中含有Cl－(2)②溶液褪色④有氣泡冒出(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；若溶液顯紅色，證明是H＋的中和作用引起的考點二氯氣的實驗室制法

1．制取2．驗滿(1)將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿。(2)將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。(3)實驗室制取Cl2時，常常根據集氣瓶中氣體的顏色判斷是否收集滿。3．注意事項(1)必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反應。(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，減少HCl揮發(fā)。(3)實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。(4)尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。特別提醒(1)制Cl2的裝置，還適用于具有“固體(或液體)＋液體氣體”特點的反應。(2)工業(yè)制取Cl2的方法是電解飽和食鹽水，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，俗稱氯堿工業(yè)。即時應用2．(2012·廣州高三月考)某?；瘜W實驗興趣小組為了探究在實驗室制備Cl2的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來，同時證明氯氣的某些性質，甲同學設計了如下圖所示的實驗裝置(支撐用的鐵架臺省略)，按要求回答問題。(1)下列方法中，可制得氯氣的正確組合是________。①MnO2和濃鹽酸混合共熱②KMnO4和濃鹽酸混合③次氯酸鈉和濃鹽酸混合

④K2Cr2O7和濃鹽酸混合⑤KClO3和濃鹽酸混合A．①②⑤

B．②④⑤

C．①②④

D．全部可以(2)若用含有0.2molHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應制取Cl2，制得的Cl2體積(標準狀況下)總是小于1.12L的原因是___________________________。(3)①裝置B的作用是__________________________，現象是___________________________。②裝置D和E出現的不同現象說明的問題是__________________________。③裝置F的作用是______________________________。④寫出裝置G中發(fā)生反應的離子方程式：__________________________。(4)乙同學認為甲同學的實驗有缺陷，不能確保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結論的可靠性，證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種，乙同學提出在某兩個裝置之間再加一個裝置。你認為裝置應加在______與________之間(填裝置字母序號)，裝置中應放________________________試劑。解析：實驗目的是證明Cl2中混有水蒸氣和HCl氣體，同時證明干燥Cl2和潮濕Cl2有無漂白性。首先從(1)題中選擇正確的組合利用A裝置制備Cl2；然后根據實驗目的，再分析其他每個裝置的作用。只有B裝置能夠證明水蒸氣的存在，則B裝置中的藥品為CuSO4粉末；D、E裝置用來證明干燥Cl2無漂白性，潮濕氯氣發(fā)生反應：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HClO具有強氧化性，因此潮濕Cl2具有漂白性。G裝置是用來證明HCl氣體的，因為Cl2與AgNO3溶液反應也能生成AgCl沉淀，因此F裝置利用的是Cl2易溶于CCl4的性質除去Cl2，F、G裝置之間應增加驗證Cl2被除盡的裝置。答案：(1)D(2)濃鹽酸隨著反應的進行濃度逐漸降低，最終變?yōu)橄←}酸，反應不再產生氯氣(3)①證明有水蒸氣產生白色固體變藍色②氯氣無漂白性，次氯酸有漂白性③吸收氯氣④Ag＋＋Cl－===AgCl↓(4)F

G濕潤的淀粉-KI試紙(或濕潤的有色布條)命題視角把脈高考視角1教材高頻考點有關氯氣性質的考查是教材中的高頻考點。例1

(2010·高考北京卷)為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，某小組用下圖所示裝置進行試驗(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗)。實驗過程：Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。Ⅱ.當B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾。Ⅲ.當B中溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r，關閉活塞a。Ⅳ.……(1)A中產生黃綠色氣體，其電子式是_______________________________________________________________。(2)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現象是_______________________________________________________________。(3)B中溶液發(fā)生反應的離子方程式是______________________________________________________________。(4)為驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ的操作和現象是____________________________________________________。(5)過程Ⅲ實驗的目的是____________________________________________________________。(6)氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下________________，得電子能力逐漸減弱?！窘馕觥?/p>

(1)A中產生的黃綠色氣體為Cl2，其電子式為

。(2)氯氣遇濕潤的淀粉KI試紙時，發(fā)生反應：Cl2＋2KI===I2＋2KCl，產生的I2遇淀粉變藍，可以證明氯氣的氧化性強于碘。(3)B中Cl2與NaBr發(fā)生置換反應，離子方程式為：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr與氯氣反應生成NaCl和Br2，將C中溶液滴入D中，振蕩，發(fā)生反應：Br2＋2KI===I2＋2KBr，靜置后D中溶液分層，下層為碘的四氯化碳溶液，顯紫紅色，可以說明溴的氧化性強于碘。(5)過程Ⅲ主要是為了確認C的黃色溶液中無Cl2，排除對溴置換碘實驗的干擾。(6)氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱，是因為從Cl到I，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱?！敬鸢浮?/p>

(1)(2)濕潤的淀粉KI試紙變藍(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(4)打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關閉活塞b，取下D振蕩。靜置后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色(5)確認C的黃色溶液中無Cl2，排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾(6)原子半徑逐漸增大有關氯氣的實驗室制備是命題的熱點. (2011·高考大綱全國卷)請回答下列實驗室中制取氣體的有關問題。(1)下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應制取適量氯氣的簡易裝置。視角2追蹤命題熱點例2裝置B、C、D的作用分別是：B_____________________________________________________________；C____________________________________________________________；D____________________________________________________________。(2)在實驗室欲制取適量NO氣體。①下圖中最適合完成該實驗的簡易裝置是________(填序號)；②根據所選的裝置完成下表(不需要的可不填)：應加入的物質所起的作用ABCD③簡單描述應觀察到的實驗現象________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?/p>

(1)因氯氣的密度比空氣大,所以收集氯氣時可用向上排空氣法,裝置B中導管是長進短出，裝置C中導管是短進長出，則B、C裝置能用于收集氯氣的只能是裝置B，裝置C起安全作用，防止D中的液體倒吸入B中。裝置D中盛有稀NaOH溶液，所以裝置D的作用應為吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境。(2)實驗室中可用銅屑與稀硝酸制取NO，因NO極易被氧化，所以收集NO不能用排空氣法，應用排水法收集，可選用圖Ⅰ作制取NO氣體的簡易裝置.A為NO的發(fā)生裝置,加入的物質為銅屑和稀硝酸；B為排水法收集NO氣體的裝置，加入的物質為水；C主要是接收B中排出的水。③現象：反應開始時，A中銅表面出現無色小氣泡，反應速率逐漸加快；因生成的NO易被空氣中的氧氣氧化，所以A管上部空間由無色逐漸變?yōu)闇\紅棕色，隨反應的進行生成的NO2被NO趕出，A管上部空間又逐漸變?yōu)闊o色；A中液體由無色變?yōu)闇\藍色；B中的水面逐漸下降，B管中的水逐漸流入燒杯C中?！敬鸢浮?/p>

(1)向上排氣收集氯氣安全作用，防止D中的液體倒吸入B中吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境(2)①Ⅰ②應加入的物質所起的作用A銅屑和稀硝酸產生NO氣體B水排水收集NO氣體C主要是接收B中排出的水D③反應開始時，A中銅表面出現無色小氣泡，反應速率逐漸加快；A管上部空間由無色逐漸變?yōu)闇\紅棕色，隨反應的進行又逐漸變?yōu)闊o色；A中液體由無色變?yōu)闇\藍色；B中的水面逐漸下降，B管中的水逐漸流入燒杯C中【名師指津】一套完整的制取氣體的實驗裝置包括四個部分：發(fā)生裝置→凈化裝置→收集或性質驗證裝置→尾氣處理裝置。在組合裝置制取氣體時，可按此順序選擇需要的儀器和相應的藥品，對有毒氣體必須有尾氣處理裝置。 有關氯氣和氯水性質的敘述正確的是(

)A．使?jié)駶櫟矸?KI試紙變藍色的氣體一定為氯氣B．飽和氯水久置時Cl－增多、水分子減少視角3易錯易誤剖析例3C．過量的鐵在氯氣中燃燒可生成氯化亞鐵D．可用pH試紙測定氯水的pH【常見錯誤】選A?！惧e因分析】

(1)常見錯誤分析錯選A的原因有：①審題不嚴，忽視關鍵詞“一定”；②思維定勢，氯氣可以使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍，這是檢驗氯氣的常用方法，誤認為反過來也成立。事實上使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍的不一定是氯氣，凡能使KI中碘離子較快氧化為I2的氣體均能使之變藍，如溴蒸氣、HNO3蒸氣、臭氧(O3)等；另外，碘蒸氣也能使該試紙中的淀粉變藍。(2)其他錯誤分析錯選擇項錯誤原因錯選C不能排除“過量鐵”的干擾因素，誤認為“氯氣和金屬反應的產物和二者的量有關”。因為Cl2有很強的氧化性，當Cl2與金屬反應時，把金屬氧化成最高價態(tài)的金屬氯化物，與氯氣和金屬的相對量無關，如鐵在氯氣中燃燒一定生成氯化鐵錯選擇項錯誤原因錯選D忽視“氯水中含HClO具有強氧化性”。若用pH試紙測定氯水的pH，氯水中含有的HClO能將pH試紙氧化使其褪色【正確解答】氯水中存在平衡：Cl2＋H2O

Cl－＋H＋＋HClO，故新制飽和氯水主要溶質是Cl2分子，隨著氯水的放置，HClO不斷分解為鹽酸和氧氣(2HClO===2HCl＋O2↑)，大部分O2逸出，使Cl2＋H2O

Cl－＋H＋＋HClO平衡右移，Cl－增多，水分子減少，最終久置的氯水變?yōu)橄←}酸。【答案】

B實驗探究專項突破萃取和分液在鹵素性質實驗中的應用探究點在做鹵素性質實驗時，為什么常采用有機溶劑萃取鹵素單質？[提示]

鹵素單質在有機溶劑中的溶解度遠遠大于在水中的溶解度。在鹵素性質實驗中由于水溶液中鹵素含量較小，常利用萃取和分液的方法，將相關物質富集,以便有足夠大的含量,從而進行物質