2019版高考化學(xué)微一輪復(fù)習(xí) 第13講 富集在海水中的元素學(xué)案

1、第13講富集在海水中的元素鹵素考綱要求1.掌握氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。3.鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律及與化工生產(chǎn)相結(jié)合的資源綜合利用?？键c(diǎn)一氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1氯氣的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)顏色氣味毒性密度特性黃綠色強(qiáng)烈刺激性氣味有毒比空氣大易液化(2)化學(xué)性質(zhì)(寫出化學(xué)方程式)與金屬NaFe2Fe3Cl22FeCl3Cu與非金屬：H2Cl22HCl與水：Cl2H2OHClHClO2氯的化合物(1)次氯酸(HClO)(2)次氯酸鈣Ca(ClO)2Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分。漂白原理：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO3

2、2HClO?！径嗑S思考】1若遇到Cl2泄漏，應(yīng)如何自救？提示：Cl2的密度比空氣大，要逆風(fēng)向高處跑。由于Cl2易和堿反應(yīng)，故可用肥皂水或純堿溶液潤(rùn)濕的毛巾捂住口鼻。2能否用pH試紙測(cè)定氯水的pH?提示：不能。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)Cl2的強(qiáng)氧化性；HCl的強(qiáng)酸性；HClO的強(qiáng)氧化性、弱酸性；Cl的性質(zhì)。在不同的反應(yīng)中，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=AgCl HNa2CO3固體有氣泡產(chǎn)生2HCO

3、=CO2H2OHClO有色布條布條顏色褪去發(fā)生氧化還原反應(yīng)Cl2FeCl2溶液溶液變棕黃色2Fe2Cl2=2Fe32ClCl2、H2OSO2黃綠色褪去SO2Cl22H2O =4H2ClSOHClO、H石蕊溶液先變紅后褪色酸性和漂白性Cl2、H鎂粉氯水的顏色褪去并有氣泡產(chǎn)生Mg2H=Mg2H2，H被消耗，使Cl2H2OHClHClO，平衡右移，Cl2減少，顏色變淺直至褪色3.氯水的酸性和漂白性向新制氯水中滴入NaOH等強(qiáng)堿溶液，氯水褪色是因?yàn)镃l2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)，但向新制氯水中滴入石蕊試液，溶液先變紅色，后來顏色又褪去，顯紅色是因?yàn)槁人@酸性，褪色的原因是HClO的強(qiáng)氧化性將色素氧化。考向

4、一氯氣及其水溶液的性質(zhì)1下列氯化物中，既能由金屬和氯氣直接反應(yīng)得到，又能由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是 ()AFeCl2BAlCl3CFeCl3 DCuCl2答案：B2用經(jīng)Cl2消毒的自來水配制下列溶液：Na2SO3；KI；AlCl3；FeCl2；AgNO3；稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)部分藥品變質(zhì)，它們是 ()AB C D解析：用Cl2消毒的自來水中，含有鹽酸和氧化劑HClO，Cl能使Ag沉淀，HClO能將SO、Fe2、I等氧化。答案：A3氯水中含有多種成分，因而具有多種性質(zhì)，根據(jù)氯水分別與如圖四種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)填空(a、b、c、d重合部分代表物質(zhì)間反應(yīng)，且氯水足量)。(1)能證明氯水具有漂白性的是_(填“a”“

5、b”“c”或“d”)。(2)c過程中的現(xiàn)象是_，b過程中反應(yīng)的離子方程式為_。(3)a過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析：氯水中Cl2能氧化FeCl2，H與Na2CO3、石蕊作用，Cl能與Ag生成AgCl，氯水成分中的HClO，具有漂白性，能使石蕊溶液褪色。答案：(1)d(2)產(chǎn)生白色沉淀2HCO=H2OCO2(3)Cl22FeCl2=2FeCl3考向二次氯酸和次氯酸鹽4下列關(guān)于漂白粉的敘述正確的是 ()A漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2B漂白粉在空氣中久置后會(huì)變質(zhì)C漂白粉是由Cl2與燒堿制得的D在使用漂白粉時(shí)應(yīng)用濃鹽酸解析：Cl2通入石灰乳中制得漂白粉；其有效成分是Ca(ClO)

6、2；漂白粉在空氣中發(fā)生如下反應(yīng)Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，漂白粉在空氣中久置會(huì)變質(zhì)；D選項(xiàng)中，濃鹽酸與漂白粉發(fā)生反應(yīng)，Ca(ClO)24HCl(濃)=CaCl22Cl22H2O。答案：B5氯在飲用水處理中常用作殺菌劑，且HClO的殺菌能力比ClO強(qiáng)。25 時(shí)氯氣氯水體系中存在以下平衡關(guān)系：Cl2(g)Cl2(aq)K1101.2Cl2(aq)H2OHClOHClK2103.4HClOHClOKa？其中Cl2(aq)、HClO和ClO分別在三者中所占分?jǐn)?shù)()隨pH變化的關(guān)系如圖所示。下列表述正確的是()ACl2(g)H2O2HClOClK1010.9B在氯處理水體系中，c

7、(HClO)c(ClO)c(H)c(OH)C用氯處理飲用水時(shí)，pH7.5時(shí)殺菌效果比pH6.5時(shí)差D氯處理飲用水時(shí)，在夏季的殺菌效果比在冬季好解析：Cl2(g)H2O2HClOClKK1K2Ka，由圖可得Ka107.5，故K值為1012.1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)電荷守恒得，c(H)c(OH)c(ClO)c(Cl)，而c(HClO)由于部分電離而不等于c(Cl)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；已知HClO的殺菌能力比ClO強(qiáng)，從圖中可知，c(HClO)在pH7.5時(shí)此在pH6.5時(shí)低，則殺菌效果較差，C項(xiàng)正確；夏季溫度高，氯的溶解能力變差，殺菌效果也變差，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C考點(diǎn)二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法一、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 1實(shí)

8、驗(yàn)原理：MnO24H2ClMn2Cl22H2O 若無MnO2，可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化劑代替，反應(yīng)不需要加熱，如2KMnO416HCl(濃)=2MnCl22KCl5Cl28H2O。2實(shí)驗(yàn)裝置3驗(yàn)滿方法(1)將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。(2)將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已集滿。 (3)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí)，常常根據(jù)集氣瓶中氣體的顏色判斷是否收集滿。二、氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)常見實(shí)驗(yàn)形式如圖所示：裝置試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁濃硫酸驗(yàn)證干燥的氯氣無漂白作用，濕潤(rùn)的氯氣有漂白作用B干燥紅布條無明顯變

9、化C濕潤(rùn)紅布條紅布條褪色DFeCl2溶液溶液由淺綠色變棕黃色驗(yàn)證氯氣具有強(qiáng)氧化性，可與金屬及還原性化合物反應(yīng)E淀粉KI溶液溶液變藍(lán)色F鐵粉產(chǎn)生棕色煙GNaOH溶液吸收多余的氯氣【感悟測(cè)評(píng)】 判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)除去Cl2中少量HCl氣體的方法是將混合氣體依次通入盛有飽和食鹽水和濃H2SO4的洗氣瓶 ()(2)MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2的離子方程式：MnO24HClMn22ClCl22H2O ()(3)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度 ()(4)實(shí)驗(yàn)室用MnO2和稀鹽酸共熱制取少量氯氣 ()(5)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時(shí)，導(dǎo)氣管不能伸到液面以下，原

10、因是防止倒吸()答案：(1)(2)(3)(4)(5)1反應(yīng)物的選擇：(1)必須用濃鹽酸，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，故鹽酸中的HCl不可能全部參加反應(yīng)。(2)用KMnO4、KClO3等作氧化劑時(shí)，應(yīng)撤去裝置中的酒精燈。2加熱溫度：不宜過高，以減少HCl的揮發(fā)。3Cl2的吸收劑：常用NaOH溶液或堿石灰，不用澄清石灰水，因?yàn)槌吻迨宜蠧a(OH)2濃度小，吸收慢且吸收不完全。4驗(yàn)滿方法：常根據(jù)Cl2的黃綠色判斷是否收集滿，也可用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙或濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙?？枷蛞宦葰獾闹苽湓砗脱b置1實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如圖。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置，其中錯(cuò)誤的是()解析：裝置C

11、的導(dǎo)氣管，應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出。答案：C2實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制氯氣：用含HCl 146 g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)；用87 g MnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣()A多B多C一樣多 D無法比較解析：MnO2不與稀鹽酸反應(yīng)，中當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時(shí)，反應(yīng)停止，146 g HCl不能完全反應(yīng)，故產(chǎn)生的Cl2少。答案：B考向二氯氣制備和性質(zhì)的綜合探究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的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來，同時(shí)證明氯氣的某些性質(zhì)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(部分支撐用的鐵架臺(tái)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Mn

12、O2反應(yīng)制Cl2，制得的Cl2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中盛放的試劑足量，其名稱為_，作用是_。裝置D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溶液中的氣體只有一種，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)。解析：(1)加熱時(shí)HCl揮發(fā)，且隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃鹽

13、酸變稀，稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，故0.2 mol HCl并不能全部反應(yīng)，所以制得Cl2的體積小于1.12 L。(2)實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證Cl2中有H2O(g)和HCl(g)及Cl2的某些性質(zhì)，故裝置B中應(yīng)盛放無水硫酸銅，證明H2O(g)的存在；裝置C中應(yīng)盛放無水CaCl2，用以除去氣體中的水蒸氣，防止對(duì)裝置D、E中的實(shí)驗(yàn)造成干擾。裝置F的作用是吸收Cl2，裝置G的作用是檢驗(yàn)是否有HCl。(3)若能證明F中Cl2被吸收完全，則可證明最終通入 AgNO3溶液中的氣體只有一種，故可在F、G之間增加裝有濕潤(rùn)的淀粉KI試紙(或濕潤(rùn)的有色布條)的裝置，用于檢驗(yàn)Cl2是否被完全吸收。答案：(1)隨著反應(yīng)的進(jìn)行鹽

14、酸的濃度會(huì)變小，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)；加熱時(shí)HCl因揮發(fā)而損失(2)無水硫酸銅證明有水蒸氣無水氯化鈣除去氣體中的水蒸氣，防止水蒸氣對(duì)裝置D、E中的實(shí)驗(yàn)造成干擾(其他合理答案也可)氯氣無漂白性，次氯酸有漂白性吸收氯氣AgCl=AgCl(3)FG濕潤(rùn)的淀粉KI試紙(或濕潤(rùn)的有色布條)考點(diǎn)三鹵素性質(zhì)和X的檢驗(yàn)1鹵素的性質(zhì)的遞變性、相似性(1)遞變性 (2)相似性都能與大多數(shù)金屬反應(yīng)：2Fe3Br2=2FeBr3；I2Fe=FeI2；都能與H2反應(yīng)：H2X2=2HX；都能與H2O反應(yīng)：X2H2OHXHXO(F2 例外)；都能與堿液反應(yīng)：X22NaOH=NaXNaXOH2O(F2例外)。2鹵素離子的檢

15、驗(yàn)方法(1)AgNO3溶液和稀硝酸沉淀法 (2)置換萃取法 (3)氧化淀粉法【多維思考】1檢驗(yàn)Cl時(shí)加入稀HNO3的作用是什么？能否用稀硫酸代替？提示：排除HCO、CO等離子的干擾；不能用稀硫酸代替，因?yàn)锳g2SO4微溶于水。2淀粉KI試紙常用于檢驗(yàn)?zāi)男┪镔|(zhì)？提示：檢驗(yàn)強(qiáng)氧化性物質(zhì)，如Cl2、Br2、O3、FeCl3溶液等。1F2、Br2、I2的特殊性(1)氟元素?zé)o正價(jià)，F(xiàn)2與H2O發(fā)生置換反應(yīng)：2F22H2O=4HFO2。(2)Br2是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)；液溴易揮發(fā)且有毒，通常用水封來保存。(3)晶體碘易升華，I2能使淀粉變藍(lán)色。2Cl2、Br2、I2溶于各溶劑后的顏色溶質(zhì)Cl2B

16、r2I2溶劑水CCl4水CCl4水CCl4溶液顏色黃綠色黃綠色橙色橙紅色棕褐色紫紅色三種物質(zhì)在其他有機(jī)溶劑(如汽油、苯等)中的顏色與在CCl4中的顏色差別不大，而且由于濃度不同，各物質(zhì)在同一溶劑中的顏色也有差異?？枷蛞畸u素單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)探究1已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出氯氣，現(xiàn)按下圖進(jìn)行鹵素的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。玻璃管內(nèi)分別裝有滴有不同溶液的白色棉球，反應(yīng)一段時(shí)間后，對(duì)圖中指定部分顏色描述正確的是()選項(xiàng)A黃綠色橙色藍(lán)色白色B無色橙色紫色白色C黃綠色橙色藍(lán)色無色D黃綠色無色紫色白色解析：由處產(chǎn)生的Cl2通過時(shí)發(fā)生反應(yīng)Cl22NaBr=2NaClBr2，通過時(shí)發(fā)生反應(yīng)Cl22KI=2KClI2，

17、通過時(shí)發(fā)生反應(yīng)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，因Cl2為黃綠色，Br2為橙色，淀粉遇I2變藍(lán)，可知應(yīng)選A。答案：A2某化學(xué)小組用如圖所示裝置驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對(duì)強(qiáng)弱。下列說法不正確的是()AE處棉花球變成黃色，說明Cl2的氧化性比Br2強(qiáng)BF處棉花球變成藍(lán)色，說明Br2的氧化性比I2強(qiáng)CE處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cl22Br=2ClBr2DG裝置中NaOH溶液與Cl2反應(yīng)的離子方程式為2OHCl2=ClOClH2O解析：Cl2與NaBr反應(yīng)：Cl22Br=2ClBr2，故A、C正確；氯氣和溴蒸氣都能與KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)，故F處棉花球變成藍(lán)色，不能說明溴的氧化性比碘的強(qiáng)，B錯(cuò)誤

18、；Cl2與NaOH反應(yīng)，其離子方程式為Cl22OH=ClClOH2O，D正確。答案：B考向二鹵素離子的檢驗(yàn)方法3鑒別NaCl、NaBr、NaI溶液可以選用的試劑是()碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3 溶液氯水、苯氯水、己烯AB.C D解析：氯水中的Cl2分別與NaBr、NaI反應(yīng)：2NaBrCl2=2NaClBr2,2NaICl2=2NaClI2，均可被CCl4萃取，通過觀察CCl4中顏色的不同可鑒別，正確；Cl、Br、I分別與Ag反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀AgCl，淺黃色沉淀 AgBr，黃色沉淀AgI，且均不溶于稀HNO3，可鑒別，正確；同類似，可鑒別，正確。答案：C4下列能夠檢

19、驗(yàn)出KI中是否含有Br的實(shí)驗(yàn)是()A加入足量的新制氯水，溶液變色則有BrB加入酸性KMnO4溶液，觀察溶液顏色是否褪去C加入少量的碘水，再加入CCl4振蕩，有機(jī)層有色，則有BrD加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取無色的水層并加入AgNO3溶液，有淡黃色沉淀生成，則含有Br解析：在KI中加入足量新制氯水，也會(huì)置換出單質(zhì)碘而使溶液變色，故不能確定是否含有溴離子；溴離子和碘離子均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色；加入少量的碘水，再加入CCl4振蕩，有機(jī)層是萃取單質(zhì)碘而顯色，并沒有溴單質(zhì)產(chǎn)生。答案：D 1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)(2017高考海南卷，7B)碘化鉀與濃硫酸反應(yīng)可制備

20、碘化氫()(2)(2017高考江蘇卷，3B)ClO2具有還原性，所以可用于自來水的殺菌消毒 ()(3)(2017高考江蘇卷，13D)向某黃色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈藍(lán)色，則溶液中含Br2()(4)(2017高考天津卷，1C)用氯氣處理水中的Cu2，Hg等重金屬離子 ()(5)(2017高考天津卷，4D)鑒別NaBr和KI溶液，分別加新制氯水后，用CCl4萃取()(6)(2016高考全國(guó)卷，10D)將Cl2與HCl混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2()(7)(2016高考全國(guó)卷，7C)因?yàn)榇温人猁}具有氧化性，所以可用漂白粉漂白織物 ()(8)(2016高考全國(guó)卷，9C)濃鹽酸與MnO

21、2反應(yīng)制備純凈Cl2，可以將氣體產(chǎn)物先通過濃硫酸，后通過飽和食鹽水 ()(9)(2016高考全國(guó)卷，9D)CCl4萃取碘水中的I2，應(yīng)先從分液漏斗下口放出有機(jī)層，后從上口倒出水層()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2(2016高考上海卷)向新制氯水中加入少量下列物質(zhì)，能增強(qiáng)溶液漂白能力的是()A碳酸鈣粉末 B稀硫酸C氯化鈣溶液 D二氧化硫水溶液解析：在氯水中存在反應(yīng)：Cl2H2OHClHClO，若反應(yīng)使溶液中c(HClO)增大，則溶液的漂白性會(huì)增強(qiáng)。A.由于酸性HClH2CO3HClO，所以向溶液中加入碳酸鈣粉末，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2HClCaCO3=CaCl2H2OCO2，使化學(xué)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致c(HClO)增大，則溶液的漂白性會(huì)增強(qiáng)，正確；B.若加入稀硫酸，使溶液中c(H)增大，平衡逆向移動(dòng)，溶液的漂白性減弱，錯(cuò)誤，C.加入氯化鈣溶液，不能發(fā)生反應(yīng)，溶液的水對(duì)氯水起稀