(通用版)2019版高考化学微一轮复习 第13讲 富集在海水中的元素学案.pdf

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1、第第 1313 讲讲富集在海水中的元素卤富集在海水中的元素卤素素1。掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。考纲要求2。了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响.3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。考点一氯及其化合物的性质和应用1氯气的性质（1）物理性质颜色黄绿色气味强烈刺激性气味毒性有毒密度比空气大特性易液化（2）化学性质(写出化学方程式）与金属 Na错误错误! !Fe2Fe3Cl2错误错误! !2FeCl3Cu错误错误! !与非金属：H2Cl2错误错误! !2HCl与水：Cl2H2OHClHClO2氯的化合物(1）次氯酸（HClO）(2)次氯酸钙Ca(Cl

2、O)2Ca(ClO）2是漂白粉的有效成分。漂白原理：Ca（ClO）2CO2H2O=CaCO32HClO。【多维思考】1若遇到 Cl2泄漏,应如何自救?提示：Cl2的密度比空气大，要逆风向高处跑。由于 Cl2易和碱反应,故可用肥皂水或纯碱溶液润湿的毛巾捂住口鼻。2能否用 pH 试纸测定氯水的 pH？提示：不能。氯水的成分及性质1成分：三种分子(H2O、Cl2、HClO）、四种离子（ClO 、Cl 、H 、OH )。2性质:氯水的多种成分决定了它具有多重性质Cl2的强氧化性；HCl 的强酸性；HClO 的强氧化性、弱酸性；Cl 的性质。在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：参与反应的微

3、粒ClHHClOCl2所加试剂AgNO3溶液Na2CO3固体有色布条FeCl2溶液实验现象白色沉淀有气泡产生布条颜色褪去溶液变棕黄色离子方程式或解释Cl Ag =AgCl 2H CO错误错误! !=CO2H2O发生氧化还原反应2Fe Cl2=2Fe 2ClSO2Cl22H2O =4H 2Cl32Cl2、H2OHClO、HSO2石蕊溶液黄绿色褪去先变红后褪色SO错误错误! !酸性和漂白性Mg2H =Mg H2，H 被2Cl2、H镁粉氯水的颜色褪去并有气泡产生消耗,使 Cl2H2OHClHClO，平衡右移，Cl2减少,颜色变浅直至褪色3。氯水的酸性和漂白性向新制氯水中滴入 NaOH 等强碱溶液，氯

4、水褪色是因为 Cl2与 NaOH 发生了反应，但向新制氯水中滴入石蕊试液,溶液先变红色，后来颜色又褪去,显红色是因为氯水显酸性,褪色的原因是 HClO 的强氧化性将色素氧化。考向一氯气及其水溶液的性质1下列氯化物中 ,既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是（)AFeCl2CFeCl3答案：BBAlCl3DCuCl22用经 Cl2消毒的自来水配制下列溶液:Na2SO3；KI；AlCl3；FeCl2；AgNO3；稀盐酸，发现部分药品变质，它们是 (）A CBD解析：用 Cl2消毒的自来水中,含有盐酸和氧化剂 HClO，Cl 能使 Ag 沉淀，HClO 能将 SO错误错误! !、

5、Fe 、I 等氧化.2答案：A3氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空（a、b、c、d 重合部分代表物质间反应，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 过程中的现象是_，b 过程中反应的离子方程式为_。（3）a 过程中反应的化学方程式为_.解析:氯水中 Cl2能氧化 FeCl2，H 与 Na2CO3、石蕊作用，Cl 能与 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 ） 产 生 白 色 沉 淀2H CO错误错误! !=H2O CO2（ 3 ） Cl22

6、FeCl2=2FeCl3考向二次氯酸和次氯酸盐4下列关于漂白粉的叙述正确的是（)A漂白粉的有效成分是 Ca（ClO)2和 CaCl2B漂白粉在空气中久置后会变质C漂白粉是由 Cl2与烧碱制得的D在使用漂白粉时应用浓盐酸解析：Cl2通入石灰乳中制得漂白粉；其有效成分是 Ca(ClO)2；漂白粉在空气中发生如下反应 Ca(ClO）2CO2H2O=CaCO32HClO，漂白粉在空气中久置会变质； D 选项中，浓盐酸与漂白粉发生反应，Ca(ClO)24HCl(浓)=CaCl22Cl22H2O.答案：B5氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且 HClO 的杀菌能力比 ClO 强.25 时氯气氯水体系中存在以下

7、平衡关系:Cl2(g）K1101.2Cl2(aq）Cl2（aq)H2OHClOHClOH ClK210H ClOKa?3。4其中 Cl2(aq）、HClO 和 ClO 分别在三者中所占分数（）随 pH 变化的关系如图所示。下列表述正确的是（)ACl2（g）H2O2H ClO ClK1010.9B在氯处理水体系中，c（HClO）c（ClO ）c(H ）c(OH ）C用氯处理饮用水时，pH7。5 时杀菌效果比 pH6.5 时差D氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好解析:Cl2(g）H2O1012.12H ClO ClKK1K2Ka,由图可得 Ka107.5，故 K 值为，A 项错误；根据电荷

8、守恒得，c（H ）c（OH )c(ClO ）c（Cl ),而 c(HClO)由于部分电离而不等于c（Cl ),B 项错误；已知 HClO 的杀菌能力比 ClO 强,从图中可知,c（HClO)在 pH7。5 时此在 pH6。5 时低，则杀菌效果较差，C 项正确；夏季温度高,氯的溶解能力变差，杀菌效果也变差，D 项错误。答案：C考点二氯气的实验室制法一、氯气的实验室制法1实验原理:MnO24H 2Cl错误错误! !Mn Cl22H2O若无 MnO2，可以用 KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替，反应不需要加热，如 2KMnO416HCl（浓）=2MnCl22KCl5Cl28H2O。2

9、实验装置23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。(3)实验室制取 Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。二、氯气的性质实验常见实验形式如图所示：装置ABC试剂浓硫酸干燥红布条湿润红布条实验现象实验目的验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气无明显变化红布条褪色溶液由浅绿色变棕黄色溶液变蓝色产生棕色烟有漂白作用验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性化合物反应吸收多余的氯气DEFG【感悟测评】FeCl2溶液淀粉KI 溶液铁粉NaOH 溶液判断正误（

10、正确的打“”，错误的打“”）(1)除去 Cl2中少量 HCl 气体的方法是将混合气体依次通入盛有饱和食盐水和浓 H2SO4的洗气瓶（)(2）MnO2与浓盐酸反应制 Cl2的离子方程式：MnO24HCl错误错误! !Mn 2Cl Cl22H2O2（)(3）氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度 (）（4）实验室用 MnO2和稀盐酸共热制取少量氯气 ()(5）用 NaOH 溶液吸收多余的 Cl2时,导气管不能伸到液面以下,原因是防止倒吸（）答案:(1）(2）（3)(4）（5)1反应物的选择：(1）必须用浓盐酸，稀盐酸与 MnO2不反应，故盐酸中的 HCl 不可能全部参加反应。（2)用 KM

11、nO4、KClO3等作氧化剂时，应撤去装置中的酒精灯.2加热温度:不宜过高，以减少 HCl 的挥发。3Cl2的吸收剂：常用NaOH 溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收慢且吸收不完全。4验满方法：常根据 Cl2的黄绿色判断是否收集满，也可用湿润的淀粉KI 试纸或湿润的蓝色石蕊试纸.考向一氯气的制备原理和装置1实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是（)解析：装置 C 的导气管，应长进短出.答案：C2实验室用下列两种方法制氯气：用含 HCl 146 g 的浓盐酸与足量的 MnO2反应；用87 g MnO2与足量浓

12、盐酸反应。所得的氯气()A多C一样多B多D无法比较解析：MnO2不与稀盐酸反应，中当反应进行到一定程度 ,浓盐酸变为稀盐酸时 ,反应停止，146 g HCl 不能完全反应，故产生的 Cl2少。答案：B考向二氯气制备和性质的综合探究3某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和 HCl 挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（部分支撑用的铁架台省略),按要求回答问题。(1)若用含有 0。2 mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2反应制 Cl2,制得的 Cl2体积（标准状况下)总是小于1。12L的原因是_。（2)装置 B 中盛放的试剂名称为_，作用

13、是_。装置 C 中盛放的试剂足量，其名称为_，作用是_。装置D和E中出现的现象不同说明的问题是_。装置 F 的作用是_。写出装置 G 中发生反应的离子方程式：_。 (3）乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入 AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入 AgNO3溶液中的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在_与_之间（填装置字母序号），装置中应放入_（填写试剂或用品名称）。解析:(1)加热时 HCl 挥发,且随着反应的进行浓盐酸变稀,稀盐酸与 MnO2不反应，故 0.2mol HCl 并不能全部反应，所以制得 Cl2的体积

14、小于 1.12 L。（2)实验的目的是验证 Cl2中有 H2O(g)和 HCl（g)及 Cl2的某些性质，故装置 B 中应盛放无水硫酸铜,证明 H2O（g）的存在；装置 C 中应盛放无水 CaCl2，用以除去气体中的水蒸气，防止对装置 D、E 中的实验造成干扰。装置 F 的作用是吸收 Cl2，装置 G 的作用是检验是否有HCl。(3）若能证明 F 中 Cl2被吸收完全,则可证明最终通入 AgNO3溶液中的气体只有一种,故可在 F、G 之间增加装有湿润的淀粉。KI 试纸(或湿润的有色布条)的装置，用于检验 Cl2是否被完全吸收。答案：（1)随着反应的进行盐酸的浓度会变小，MnO2与稀盐酸不反应；

15、加热时 HCl 因挥发而损失（2）无水硫酸铜证明有水蒸气无水氯化钙除去气体中的水蒸气，防止水蒸气对装置 D、E 中的实验造成干扰（其他合理答案也可）氯气无漂白性，次氯酸有漂白性吸收氯气Ag Cl =AgCl(3）FG湿润的淀粉。KI 试纸（或湿润的有色布条)考点三卤素性质和 X 的检验1卤素的性质的递变性、相似性(1)递变性（2）相似性都能与大多数金属反应：2Fe3Br2=2FeBr3；I2Fe=FeI2；都能与 H2反应：H2X2=2HX；都能与 H2O 反应：X2H2OHXHXO(F2例外)；都能与碱液反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O(F2例外）.2卤素离子的检验方法(1)AgN

16、O3溶液和稀硝酸-沉淀法（2)置换萃取法 (3）氧化淀粉法【多维思考】1检验 Cl 时加入稀 HNO3的作用是什么？能否用稀硫酸代替？提示：排除 HCO错误错误! !、CO错误错误! !等离子的干扰；不能用稀硫酸代替，因为Ag2SO4微溶于水。2淀粉KI 试纸常用于检验哪些物质?提示：检验强氧化性物质，如 Cl2、Br2、O3、FeCl3溶液等。1F2、Br2、I2的特殊性（1）氟元素无正价，F2与 H2O 发生置换反应：2F22H2O=4HFO2.（2）Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水封来保存。(3)晶体碘易升华,I2能使淀粉变蓝色.2Cl2、Br2、I2溶于

17、各溶剂后的颜色溶质溶剂溶液颜色水黄绿色Cl2CCl4黄绿色水橙色Br2CCl4橙红色水棕褐色I2CCl4紫红色三种物质在其他有机溶剂(如汽油、苯等)中的颜色与在 CCl4 中的颜色差别不大，而且由于浓度不同，各物质在同一溶剂中的颜色也有差异。考向一卤素单质氧化性强弱的实验探究1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（）选项ABCD黄绿色无色黄绿色黄绿色橙色橙色橙色无色蓝色紫色蓝色紫色白色白色无色白色解析：由处产生的 Cl2通过时发生反应 Cl22NaBr=2NaClBr2，通过时发

18、生反应Cl22KI=2KClI2，通过时发生反应 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，因 Cl2为黄绿色，Br2为橙色,淀粉遇 I2变蓝，可知应选 A。答案：A2某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是（)AE 处棉花球变成黄色,说明 Cl2的氧化性比 Br2强BF 处棉花球变成蓝色，说明 Br2的氧化性比 I2强CE 处发生反应的离子方程式为：Cl22Br =2Cl Br2DG 装置中 NaOH 溶液与 Cl2反应的离子方程式为 2OH Cl2=ClO Cl H2O解析:Cl2与 NaBr 反应：Cl22Br =2Cl Br2，故 A、C 正确；氯气和

19、溴蒸气都能与 KI反应生成碘单质，故 F 处棉花球变成蓝色，不能说明溴的氧化性比碘的强,B 错误;Cl2与 NaOH反应,其离子方程式为 Cl22OH =Cl ClO H2O，D 正确.答案：B考向二卤素离子的检验方法3鉴别 NaCl、NaBr、NaI 溶液可以选用的试剂是（)碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3溶液氯水、苯氯水、己烯ACB.D解析:氯水中的 Cl2分别与 NaBr、NaI 反应：2NaBrCl2=2NaClBr2，2NaICl2=2NaClI2,均可被 CCl4萃取，通过观察 CCl4中颜色的不同可鉴别，正确；Cl 、Br 、I 分别与Ag 反应，产生白色沉淀

20、 AgCl，浅黄色沉淀 AgBr，黄色沉淀 AgI，且均不溶于稀 HNO3，可鉴别，正确；同类似,可鉴别，正确.答案：C4下列能够检验出 KI 中是否含有 Br 的实验是()A加入足量的新制氯水，溶液变色则有 BrB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，有机层有色，则有 BrD加入足量 FeCl3溶液，用 CCl4萃取后,取无色的水层并加入 AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有 Br解析：在 KI 中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能确定是否含有溴离子；溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；加入少量的碘水，再加入CCl

21、4振荡，有机层是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。答案:D1判断正误（正确的打“”,错误的打“”）（1）（2017高考海南卷,7B）碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢(）(2)（2017高考江苏卷，3B)ClO2具有还原性，所以可用于自来水的杀菌消毒 ()(3）(2017高考江苏卷，13D）向某黄色溶液中加入淀粉KI 溶液，溶液呈蓝色,则溶液中含 Br2(）（4)(2017高考天津卷，1C)用氯气处理水中的 Cu ，Hg 等重金属离子 ()（5)(2017高考天津卷,4D）鉴别 NaBr 和 KI 溶液，分别加新制氯水后，用 CCl4萃取（）（6）(2016高考全国卷，10D)将 Cl2与 HC

22、l 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2（）(7)（2016高考全国卷， 7C）因为次氯酸盐具有氧化性，所以可用漂白粉漂白织物(）(8）（2016高考全国卷，9C）浓盐酸与 MnO2反应制备纯净 Cl2，可以将气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水 (）（9）（2016高考全国卷， 9D)CCl4萃取碘水中的 I2,应先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层（)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质，能增强溶液漂白能力的是（)A碳酸钙粉末C氯化钙溶液B稀硫酸D二氧化硫水溶液H Cl HClO,若反应使溶液中 c（

23、HClO)2解析：在氯水中存在反应：Cl2H2O增大，则溶液的漂白性会增强 .A。由于酸性 HClH2CO3HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：2HClCaCO3=CaCl2H2OCO2,使化学平衡正向移动，导致 c（HClO）增大，则溶液的漂白性会增强，正确；B.若加入稀硫酸,使溶液中 c(H ）增大，平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱,错误，C.加入氯化钙溶液，不能发生反应，溶液的水对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱,错误；D.加入二氧化硫的水溶液，与 Cl2发生反应,Cl2SO22H2O=4HSO错误错误! !2Cl ,使化学平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，错误。答案:A3（

24、2015高考北京卷)某消毒液的主要成分为 NaClO，还含有一定量的 NaOH.下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和 NaClO 溶液的 pH 约为 11)（)A该消毒液可用 NaOH 溶液吸收 Cl2制备：Cl22OH =ClO Cl H2OB该消毒液的 pH 约为 12：ClO H2OHClOOHC该消毒液与洁厕灵（主要成分为 HCl）混用，产生有毒 Cl2:2H Cl ClO =Cl2H2OD该消毒液加白醋生成 HClO，可增强漂白作用：CH3COOHClO =HClOCH3COO解析：A。消毒液的制备是用 NaOH 溶液吸收 Cl2，发生的离子方程式为：Cl22OH =C

25、lOCl H2O；B.饱和 NaClO 溶液 pH 约为 11 的原因主要是由于溶液中 ClO 的水解，水解方程式为：ClO H2OHClOOH 该消毒液 pH 约为 12 是因为含有一定量的 NaOH，其存在会抑制该水解，故 B 错误；C。该消毒液与洁厕灵(主要成分为 HCl)混用会产生有毒的 Cl2发生的离子方程式为：2H Cl ClO =Cl2H2O;D。该消毒液加白醋可生成 HClO 则可增强漂白作用，运用到了强酸制弱酸的原理，发生的离子方程式为:CH3COOHClO =HClOCH3COO 。答案:B4（2015高考全国卷节选 )大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加

26、MnO2和 H2SO4，即可得到 I2，该反应的还原产物为_。解析:浓缩液中的碘元素以 I 的形式存在,I 具有还原性,可将 MnO2还原为 Mn 。答案:MnSO4或(Mn )22尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。This article is collected and compiled by my colleagues and I in ourbusy schedu

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