高考化学一轮综合复习第四章非金属及其化合物第15讲富集在海水中的元素卤素练习.docx
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高考化学一轮综合复习第四章非金属及其化合物第15讲富集在海水中的元素卤素练习
第15讲 富集在海水中的元素——卤素
考纲要求 1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法。
掌握其主要性质及应用。
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.氯气的物理性质
在通常情况下为黄绿色,有刺激性气味的气体,密度比空气大,易液化,能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,氯水常代替氯气实验。
2.化学性质(写出化学方程式)
(1)Cl2与金属反应
Fe:
2Fe+3Cl22FeCl3,棕红色烟
Cu:
Cu+Cl2CuCl2,棕黄色烟
(2)Cl2与非金属反应
H2:
H2+Cl22HCl,苍白色火焰
H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。
(3)Cl2与H2O反应
化学方程式:
Cl2+H2OHCl+HClO,
离子方程式:
Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(4)Cl2与碱反应
①与烧碱反应:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
②制取漂白粉:
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2。
(5)与还原性无机化合物反应:
①与碘化钾溶液反应:
Cl2+2KI===2KCl+I2。
②与SO2水溶液反应:
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
③与FeCl2溶液反应:
Cl2+2FeCl2===2FeCl3。
3.从平衡的角度理解氯水的成分和性质
(1)氯水中存在三个平衡关系:
①Cl2+H2OHCl+HClO
②HClOH++ClO-
③H2OH++OH-
(2)氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
(3)Cl2+H2OHCl+HClO平衡移动的应用
向氯水中加入的物质
浓度变化
平衡移动的方向
应用
可溶性氯化物
c(Cl-)增大
左移
①用饱和食盐水除Cl2中的HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸
c(H+)和c(Cl-)增大
左移
次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2
NaOH
c(H+)减小
右移
用NaOH溶液吸收多余Cl2
Ca(OH)2
c(H+)减小
右移
制漂白粉
CaCO3
c(H+)减小
右移
制高浓度的HClO溶液
光照
c(HClO)减小
右移
氯水避光保存或现用现配
4.次氯酸和次氯酸盐的性质
(1)次氯酸
次氯酸见光分解的化学方程式:
2HClO2HCl+O2↑。
(2)Ca(ClO)2的主要化学性质
①Ca(ClO)2的稳定性比HClO强。
②水解显碱性,其水解离子方程式:
ClO-+H2OHClO+OH-。
③与酸反应生成HClO,作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓。
关于氯及其化合物的性质、应用的判断
(1)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2(×)
(2)氯气溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质(×)
(3)新制氯水必须用棕色试剂瓶密封保存,光照氯水有气泡逸出,该气体是氯气(×)
(4)新制取的漂白粉是混合物(√)
(5)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气(√)
(6)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂(×)
(7)Cl2与水反应的离子方程式:
Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-(×)
(8)Cl2通入NaOH溶液的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O(√)
(9)标准状况下,11.2LCl2与水充分反应转移电子数为0.5NA(×)
解析 该反应为可逆反应,Cl2不能完全反应。
(10)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同,都是利用强氧化性(√)
(11)漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式:
ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO(×)
解析 漂白粉溶液吸收CO2时,生成CaCO3沉淀。
根据下列装置图回答问题
(1)A、B通入Cl2后,观察到的现象是_______________________________________________
________________________________________________________________________,根据现象可得出的结论是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)F装置的作用是____________________________________________________________。
(4)实验开始后,观察装置C中的现象是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)装置E中发生反应的离子方程式是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是______________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)干燥的有色(或A中)布条不褪色,湿润的有色(或B中)布条褪色 Cl2无漂白性,Cl2与水反应生成的HClO有漂白性
(2)Cl2+H2OH++Cl-+HClO
(3)吸收氯气,防止污染环境
(4)溶液先变为红色,然后褪色
(5)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(6)H2O+SO+Cl2===2H++SO+2Cl-
题组一 氯水及次氯酸盐的性质
1.(2017·吉林大学附属中学高三检测)氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出不同的性质。
下列结论正确的是( )
A.加入有色布条,片刻后有色布条褪色,说明有Cl2存在
B.溶液呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.先加入盐酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,说明有Cl-存在
D.加入NaOH溶液,氯水的浅黄绿色消失,说明有HClO存在
答案 B
解析 A项,氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性;C项,由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl-,所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl-;D项,因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应,所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。
2.在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是( )
A.再通入少量氯气,减小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增强
C.加入少量的碳酸钠粉末,pH增大,溶液漂白性增强
D.光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱
答案 C
解析 饱和氯水不能再溶解氯气,各成分的浓度不变,A项错;SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡左移,HClO的浓度减小,漂白性减弱,B项错;加入少量的碳酸钠粉末,消耗H+,使上述平衡正向移动,HClO的浓度增大,C项正确;光照过程中,HClO分解,生成O2和HCl,溶液中的离子浓度增大,导电性增强,D项错误。
3.(2017·四川雅安三诊)下列有关Ca(ClO)2溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液中,K+、Cl-、HCOOH、I-可以大量共存
B.与Na2SO3反应的离子方程式:
ClO-+SO===SO+Cl-
C.不可使用pH试纸测定该溶液的pH
D.1L0.1mol·L-1该溶液和足量的CO2充分反应,产生10g沉淀
答案 C
HClO及次氯酸盐的强氧化性
(1)HClO的强氧化性
①漂白性:
氯水能使紫色石蕊溶液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。
不能用pH试纸测定氯水的pH。
②能氧化还原性离子:
HClO能氧化I-、S2-、SO、Fe2+等还原性离子。
(2)次氯酸盐的强氧化性
①漂白性:
ClO-是一种弱酸的酸根离子。
漂白液或漂白粉在潮湿的空气中,会与二氧化碳反应生成HClO,故漂白液、漂白粉具有漂白性。
②强氧化性:
ClO-不论在酸性还是碱性条件下都能跟I-、Fe2+、S2-、SO等发生氧化还原反应,即ClO-与I-、Fe2+、S2-、SO不能大量共存。
如漂白粉遇到亚硫酸盐:
Ca2++ClO-+SO===CaSO4↓+Cl-。
说明 NO不同于ClO-,在酸性条件下NO具有强氧化性,与Fe2+、I-、S2-、SO不能大量共存,而在碱性条件下,NO与I-、S2-、SO可以大量共存。
题组二 Cl2与碱反应的计算
4.已知NaOH和Cl2反应的氧化产物与温度有关,在一定量的烧碱溶液中通入足量的氯气,二者恰好完全反应。
生成Cl-、ClO-、ClO三种含氯元素的离子,其中ClO-、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如下图所示。
(1)t1时,开始有ClO生成的原因是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)t2时,NaOH和Cl2发生反应的总离子方程式:
____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)200mL该烧碱溶液的物质的量浓度是________mol·L-1。
答案
(1)反应放热使温度升高,在较高温度下可生成ClO
(2)10OH-+5Cl2===2ClO-+ClO+7Cl-+5H2O
(3)5
解析
(1)根据题干条件,NaOH与Cl2反应的产物与温度有关解答。
(2)总离子方程式。
(3)n(NaOH)=n(OH-),依据
(2)的方程式和已知n(ClO)=0.1mol,
计算得n(NaOH)=1mol,
故c(NaOH)==5mol·L-1。
考点二 氯气的实验室制法
实验室制取气体装置由发生装置、净化装置、收集装置以及尾气吸收装置组成。
以Cl2的实验室制法为例(见下图):
(1)反应原理:
用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸。
MnO2+4HCl(
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- 高考 化学 一轮 综合 复习 第四 非金属 及其 化合物 15 富集 海水 中的 元素 卤素 练习