高中化学《富集在海水中的元素氯》讲.docx
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高中化学《富集在海水中的元素氯》讲
复习目标:
1、掌握氯及其化合物的物理、化学性质。
2、掌握卤族元素的相似性和递变性。
3、理解海水资源的综合开发利用以及氯碱工业。
基础知识回顾:
一、氯气
(3)与水反应
(4)与碱反应(完成下列化学方程式)
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CaCl2、Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。
漂白粉的漂白原理是:
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
产生的HClO具有漂白性和强氧化性。
由于HClO见光易分解,所以漂白粉应密封保存。
(5)跟还原性物质反应
①氯气与KI溶液:
2KI+Cl2=2KCl+I2。
②氯气与FeCl2溶液:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
③向氯水中通入SO2:
SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl。
【典型例题1】(2010上海卷)18.右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是
A.烧瓶中立即出现白烟
B.烧瓶中立即出现红棕色
C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
二、氯气的制备与性质实验
1、反应的原理:
用强氧化性物质(如MnO2、KMnO4等)和浓盐酸反应。
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
【典型例题2】(2011·上海春季,19)实验室制备氯气的装置如下图。
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( )
A.①B.②C.③D.④
三、卤族元素
1、卤族元素原子结构的比较
(1)相似性:
卤素原子最外层上均有7个电子,最高正价为+7价(F无正价),负价为-1价。
(2)递变性:
从F→I,原子核外电子层数依次增大,原子半径依次增大。
2、元素的性质
(1)相似性:
均为活泼非金属,最低负化合价:
-1,最高正价:
+7(F除外);
(2)递变性:
随着原子序数的递增,获得电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱。
3、单质的物理性质(从F2→I2)
(1)颜色由浅到深。
(2)状态:
F2、Cl2呈气态,Br2为液态(易挥发),I2为固态(易升华)。
(3)熔、沸点:
依次增大。
(4)密度:
依次增大。
(5)溶解性:
在水中的溶解度逐渐减小,在有机溶剂中的溶解性大于(填“大于”或“小于”)在水中的溶解性。
4、化学性质
(1)卤素单质的相似性:
均具有强氧化性,均能与H2、H2O、金属反应,较活泼的卤素单质能将不活泼的卤素从其卤化物中置换出来。
(2)卤族元素氢化物的递变性
①稳定性由强至弱的顺序为:
HF>HCl>HBr>HI。
②沸点由高至低的顺序为:
HF>HI>HBr>HCl。
HF沸点反常的原因是:
分子间存在氢键。
③还原性由强至弱的顺序为:
HI>HBr>HCl>HF。
④水溶液酸性由强至弱的顺序为:
HI>HBr>HCl>HF。
④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大。
【典型例题3】溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,和某些非金属单质反应生成相应的卤化物,跟水反应的方程式IBr+H2O===HBr+HIO,下列有关IBr的叙述中,不正确的是( )
A.IBr是双原子分子
B.在很多反应中,IBr是强氧化剂
C.和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO
D.和水反应时,既是氧化剂又是还原剂
【迁移训练3】向含SO、Fe2+、Br-、I-各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2,通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是( )
考点详析:
考点一:
氯水成分及性质探究
氯气与水反应的化学方程式:
Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
5、氯水的性质
【典型例题4】下列实验现象,与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有直接关系的是()
A.将NaHCO3固体加入新制的氯水中,有气泡产生(H+)
B.新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰(Cl2)
C.将AgNO3溶液滴加到新制氯水中,有白色沉淀产生(Cl—)
D.新制氯水使KI-淀粉试纸变蓝(Cl2)
【迁移训练4】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
考点二:
氯气的制备及性质探究
2、与氯气有关的探究实验
(1)氯气的制取、净化、收集、尾气处理过程的考查。
(2)氯气的漂白性的探究及改进。
(3)氯气实验微型化、绿色化的实验。
【典型例题5】(2011江苏卷)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图4)。
下列说法正确的是
A.25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应
D.图4所示转化反应都是氧化还原反应
【迁移训练5】(2010北京卷)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ..当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ..当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是。
(5)过程Ⅲ实验的目的是。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减北的原因:
同主族元素从上到下,得电子能力逐渐减弱。
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