高考化学经典复习8.2富集在海水中的元素—氯含答案完美

第2节　富集在海水中的元素——氯 考纲点击：1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法， 掌握其主要性质及其应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物 对环境的影响。 颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性 黄绿色 气体 _________ 比空气大 有毒 1 体积水溶解 约 2 体积 Cl2 回归教材 一、氯气 1.物理性质 刺激性 2.化学性质 从氯原子的结构认识氯气的化学性质——氧化性 (1)与金属反应 2FeCl3 2Fe＋3Cl2 Cu＋Cl2 CuCl2 (2)与非金属反应 (3)与水反应：__________________________。 (4)与碱液反应 H2＋Cl2 2HCl H2＋Cl2 2HCl H2O＋Cl2　 HCl＋HClO 2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O 2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋ 2H2O (5)与还原性物质反应 [特别提醒](1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生 成高价态的金属氯化物，如FeCl2 不能由单质化合生成。 (2)干燥氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但 可使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的是HClO。 Cl2＋2I－===I2＋2Cl－ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl 3.实验室制法 (2)实验装置 (3)验满方法 湿润的淀粉碘化钾①将__________________________试纸靠近盛 Cl2 的瓶口， 观察到试纸立即变蓝，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。 饱和食盐水 浓硫酸 向上排空气 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。 [特别提醒](1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。 (2)为了减少制得的Cl2 中HCl 的含量，加热温度不宜过高， 以减少HCl 挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸 装置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度 太小，吸收不完全。 二、氯的化合物 1.次氯酸 棕色 弱 2HClO O2↑＋2HCl 2.漂白粉——次氯酸钙[Ca(ClO)2] 碱 强氧化 密封 Ca(ClO)2、CaCl2 Ca(ClO)2 [特别提醒] (1)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，漂白液“84”消毒液的有 效成分是NaClO，二者的漂白原理相同。 (2)氯水中的HClO 见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中 并置于阴暗处。 (3)工业上制取漂白粉，是用Cl2 与石灰乳而不是用Cl2 与石 灰水。 三、卤族元素 1.卤素的性质 (1)递变性 (3)卤素单质的特殊性 氧化 深红棕 挥发 橡胶 蓝 升华 2.卤素离子的检验方法 Cl － Br － I － (1)AgNO3 溶液和稀硝酸-沉淀法 (2)置换-萃取法 Br － I － (3)氧化-淀粉法 I－ 基础测评 A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧，生成棕黄色的烟 B.通常状况下，干燥的氯气能和 Fe 反应 C.纯净的 H2 在 Cl2 中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气 瓶瓶口呈现雾状；光照 H2 和 Cl2 的混合气体时，因迅速化合而 发生爆炸 D.氯气能与水反应生成 HClO 和 HCl，久置氯水最终变为 稀盐酸 解析：Cl2 与铁的反应需要点燃或加热，所以在通常状况下， 干燥的 Cl2 与 Fe 不能反应。 答案：B 2.(2018 年天津检测)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， c(H＋) － 减小 c(ClO ) 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 　　解析：饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错误；SO2＋Cl2＋ 2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2O　　H＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减 小，漂白性减弱，B项错误；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。 　　答案：C 3.某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的 是( )。 A.该装置图中至少存在三处明显错误 B.该实验中收集氯气的方法不正确 C.如果需要得到干燥纯净的 Cl2，只需在气体发生装置和收 集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可 D.含有 2 mol HCl 的某浓盐酸与足量 MnO2 混合，在一定条 件下反应，转移 1 mol 电子 解析：B 项，Cl2 的密度比空气大，该收集方法正确；C 项， 要得到干燥、纯净的 Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去 HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D 项，浓盐酸变稀后便不再反 应，使产生的 Cl2 的物质的量小于 0.5 mol，转移的电子数小于 1 mol。 答案：A 4.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进 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 ① ② ③ ④ A 黄绿色 橙色 蓝色 白色 B 无色 橙色 紫色 白色 C 黄绿色 橙色 蓝色 无色 D 黄绿色 无色 紫色 白色 解析：由①处产生的 Cl2 通过②时发生反应 Cl2＋2NaBr=== 2NaCl＋Br2，通过③时发生反应 Cl2＋2KI===2KCl＋I2，通过④ 时发生反应 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，因 Cl2 为黄绿 色，Br2 为橙色，淀粉遇 I2 变蓝，Cl2 遇 NaOH 溶液会产生 NaCl、 NaClO，④处呈棉球的白色。 答案：A 5.(2018 年河北衡水检测)某同学用下列装置制备并检验 Cl2 的性质。 下列说法正确的是( )。 A.Ⅰ图中：如果 MnO2 过量，浓盐酸就可全部消耗 B.Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应 C.Ⅲ图中：发生的反应不是燃烧反应 D.Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸滴入烧杯中至 溶液显酸性，结果有 Cl2 生成 答案：D 考点一 考向1 氯气及氯水的性质 氯气的性质 [典例1](2018 年北京丰台模拟)将氯气分别通入下列溶液 中，由实验现象得出的结论正确的是( )。 选项 氯气通入下列溶液 实验现象 结论 A 滴有 KSCN 的 FeCl2 溶液 变红 氯气具有还原性 B 滴有酚酞的 NaOH 溶液 褪色 氯气具有漂白性 C 紫色石蕊溶液 先变红后褪色 氯气具有酸性、 漂白性 D 少量氯气通入大量 水中 溶液 pHI2。 (2)与氢气化合的难易程度，越易化合，则氧化性越强。H2 与Cl2 的混合气体光照爆炸；H2与Br2 的混合气体加热才能反应； H2 与I2 反应很困难，说明氧化性：Cl2>Br2>I2。 (3)氢化物的稳定性。利用HCl、HBr、HI 的热稳定性来判 断元素非金属性的强弱；HCl、HBr、HI 的热稳定性越来越弱， 说明元素的非金属性：Cl>Br>I。 卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　)。 【拓展演练】 5.(2018 年吉林长春模拟)某化学小组用如图所示装置验证 A.E 处棉花球变成黄色，说明 Cl2 的氧化性比 Br2 强 B.F 处棉花球变成蓝色，说明 Br2 的氧化性比 I2 强 . . . C.E 处发生反应的离子方程式为 Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 D.G 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：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，故A、C均正确；氯气和溴 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Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋ H2O，D正确。 　　答案：B 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 解析：IBr 中 I 为＋1 价，Br 为－1 价。2 个原子组成 1 个 IBr 分子，A 正确；因为其化学性质与卤素相似，所以 B 也是 正确的；跟水反应的化学方程式 IBr＋H2O===HBr＋HIO 中反 应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是 I 为＋1 价，Br 为－1 价，故这个反应不是氧化还原反应，D 错误；与碱反应 的实质可看成是 IBr 先与水反应，生成物 HBr 和 HIO 再与碱反 应，所以 2NaOH＋IBr===NaBr＋NaIO＋H2O，C 正确。 答案：D 海水中氯、溴、碘的提取 1.海水提取氯——氯碱工业。 (1)原料：粗盐。 (2)原理：电解饱和食盐水，化学方程式为： 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。 (3)氯碱工业及有关化工产品。 2.海水提溴 (1)生产流程 3.海带中提取碘 (1)工艺流程 (2)主要反应：2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O。 [典例](2018年河北邯郸模拟)海带中含有丰富的碘。为了从 海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验： (1)步骤①的实验操作名称是__________。 (2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、 石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃 仪器是____________。 (3)步骤③中能选用 CCl4 从碘水中萃取碘的原因是_____。 A.CCl4 与水不互溶 B.CCl4 可与 I2 发生取代反应 C.CCl4 的密度比水大 D.CCl4 不易燃烧，可作灭火剂 E.碘在 CCl4 中的溶解度比在水中大很多 (4)步骤③中还可选择________作萃取剂。 (5)步骤②中反应的离子方程式是__________________。 (6)请设计一种简单的实验方法，检验提取碘后的水溶液中 是否还含有单质碘：_________________________________ _______________________________________。 答案：(1)过滤 (2)漏斗、分液漏斗 (3)AE (4)苯 (5)Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 (6)取少量待测液注入试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝 色，说明水溶液中存在 I2，否则水溶液中无 I2 [思维建模] 海水中物质提取的思路 海水中提取溴和碘的反应都是将其－1 价离子氧化成单质。 涉及工业实际，最主要的问题是如何将大量海水中分布很稀的 元素富集起来。溴的制取一般是氧化→吹出→吸收→再氧化的 路线，碘一般是由海带提取，主要是灼烧→溶解→过滤→氧化 →萃取的路线。工艺模式如图所示： [演练](2018 年江苏南京模拟)海水中溴元素以Br－形式存 在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图： (1)步骤①反应的离子方程式是____________________。 (2)步骤③反应的化学方程式是______________________。 从理论上考虑，下列也能吸收 Br2 的是________。 A.NaOH B.FeCl2 C.Na2SO3 D.H2O (3)步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在 80～90 ℃。温度 过高或过低都不利于生产，请解释原因：_________________ ____________________________________________________。 　　答案：(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ 　　(2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr　ABC 　　(3)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的 含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低