2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題4.2 富集在海水中的元素-氯講案（含解析）.doc
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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題4.2 富集在海水中的元素-氯講案（含解析） 復(fù)習(xí)目標(biāo)： 1、掌握氯及其化合物的物理、化學(xué)性質(zhì)。 2、掌握鹵族元素的相似性和遞變性。 3、理解海水資源的綜合開(kāi)發(fā)利用以及氯堿工業(yè)。 基礎(chǔ)知識(shí)回顧： 一、氯氣 1、物理性質(zhì) 通常情況下，氯氣是黃綠色、有刺激性氣味的氣體。 密度比空氣大 ，有毒，易液化，能溶于水，通常1體積水約溶解 2 體積氯氣，其水溶液稱為氯水。 實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔 。 2、化學(xué)性質(zhì) Cl的最外層有7個(gè)電子，易得到1個(gè)e-，具有很強(qiáng)的氧化性，能跟很多具有還原性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如金屬、非金屬單質(zhì)、化合物等。 （1）與金屬反應(yīng) 銅、鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為： Cu+Cl2 = CuCl2 (棕黃色煙) 2Fe+3Cl2 =2FeCl3 （棕褐色煙) （2）與非金屬反應(yīng) 氫氣在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為： H2+Cl2 = 2HCl (蒼白色火焰) （3）與水反應(yīng) （4）與堿反應(yīng)（完成下列化學(xué)方程式） ①與燒堿反應(yīng)：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 產(chǎn)生的HClO具有漂白性和強(qiáng)氧化性。由于HClO見(jiàn)光易分解，所以漂白粉應(yīng)密封保存。 （5）跟還原性物質(zhì)反應(yīng) ①氯氣與KI溶液： 2KI+Cl2=2KCl+I2。 ②氯氣與FeCl2溶液： 2FeCl2+Cl2=2FeCl3。 ③向氯水中通入SO2： SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl。 【典型例題1】（xx上海卷） 18．右圖是模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)中檢查 氯氣是否泄漏的裝置，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．燒瓶中立即出現(xiàn)白煙 B．燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色 C．燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)表明常溫下氨氣有還原性 D．燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體 【遷移訓(xùn)練1】把氯氣通入下列各物質(zhì)的溶液中，陰離子和陽(yáng)離子都能被氧化的是 ( ) A．NaOH B．Na2SO3 C．FeBr2 D．FeSO4 二、氯氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 1、反應(yīng)的原理：用強(qiáng)氧化性物質(zhì)（如MnO2、KMnO4等）和濃鹽酸反應(yīng)。 MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2O 【注意】稀鹽酸與MnO2作用不能制取Cl2。 若沒(méi)有濃鹽酸時(shí)，也可用NaCl和濃H2SO4與MnO2共熱制取Cl2： MnO2+2NaCl+3H2SO4(濃)=MnSO4+Cl2↑+2NaHSO4+2H2O 2、制氣類型：固+液→氣（注意：KMnO4與濃鹽酸的反應(yīng)不需加熱）。 3、收集裝置：向上排空氣法或排飽和食鹽水法(Cl2在飽和食鹽水中的溶解度最小)。 4、凈化裝置：用飽和食鹽水或水洗氣法除去HCl，再用濃H2SO4干燥。 5、尾氣吸收裝置：用強(qiáng)堿溶液吸收多余的Cl2，防止污染大氣。 6、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，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。 （3）實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí)，常常根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿。 7、注意事項(xiàng) （1）為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過(guò)高，減少HCl揮發(fā)。 （2）必須用濃鹽酸，稀鹽酸不與MnO2作用生成Cl2。 （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2。再拆卸裝置，避免污染空氣。 （4）尾氣吸收時(shí)，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2量少，吸收不完全。 【典型例題2】(2011上海春季，19)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如下圖。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 ( ) A．① B．② C．③ D．④ 【遷移訓(xùn)練2】實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制氯氣：①用含HCl 146 g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)；②用87 g MnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣 ( ) A．①比②多 B．②比①多 C．一樣多 D．無(wú)法比較 三、鹵族元素 1、鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的比較 （1）相似性：鹵素原子最外層上均有 7個(gè)電子，最高正價(jià)為 +7 價(jià)（F無(wú)正價(jià)），負(fù)價(jià)為-1 價(jià)。 （2）遞變性：從F→I， 原子核外電子層數(shù)依次 增大 ，原子半徑依次 增大。 2、元素的性質(zhì) （1）相似性：均為活潑非金屬，最低負(fù)化合價(jià)：-1，最高正價(jià)：+7（ F除外）； （2）遞變性：隨著原子序數(shù)的遞增，獲得電子的能力逐漸 減弱，非金屬性逐漸 減弱。 3、單質(zhì)的物理性質(zhì)（從F2 →I2） （1）顏色由 淺 到 深。 （2）狀態(tài)：F2、Cl2呈氣態(tài)，Br2為液態(tài)（易揮發(fā)），I2為固態(tài)（易升華）。 （3）熔、沸點(diǎn)：依次增大 。 （4）密度：依次增大 。 （5）溶解性：在水中的溶解度逐漸減小 ，在有機(jī)溶劑中的溶解性大于（填“大于”或“小于”）在水中的溶解性。 4、化學(xué)性質(zhì) （1）鹵素單質(zhì)的相似性：均具有 強(qiáng)氧化 性，均能與H2、H2O、金屬反應(yīng)，較活潑的鹵素單質(zhì)能將不活潑的鹵素從其鹵化物中置換出來(lái)。 （2）鹵族元素氫化物的遞變性 ①穩(wěn)定性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)? HF>HCl>HBr>HI 。 ②沸點(diǎn)由高至低的順序?yàn)椋? HF>HI>HBr>HCl 。 HF沸點(diǎn)反常的原因是：分子間存在氫鍵 。 ③還原性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)椋? HI>HBr>HCl>HF。 ④水溶液酸性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)? HI>HBr>HCl>HF。 5、鹵素離子（Cl-、Br-、I-）的檢驗(yàn) （1）未知液↓，↓，據(jù)沉淀顏色判斷。AgCl為白色，AgBr為淺黃色，AgI為黃色。 （2）未知液有機(jī)層呈橙色或橙紅色，表明有Br-紫色或淺紫色，表明有I- 6、特性 （1）氟及其化合物 ①無(wú)正價(jià)和含氧酸，非金屬性最強(qiáng)，F(xiàn)-的還原性最弱。 ②與H2反應(yīng)在暗處即爆炸。 ③2F2+2H2O=4HF+O2。 ④HF是弱酸；能腐蝕玻璃，保存在鋁制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸點(diǎn)最高。 （2）溴及其化合物 ①Br2是深紅棕色液體，易揮發(fā)。 ②Br2易溶于有機(jī)溶劑。 ③盛溴的試劑瓶中加水，進(jìn)行水封，保存液溴不能用橡膠塞。 （3）碘及其化合物 ①I(mǎi)2遇淀粉變藍(lán)色。 ②I2加熱時(shí)易升華。 ③I2易溶于有機(jī)溶劑。 ④食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大。 （4）鹵化銀 ①AgF易溶于水，AgCl白色不溶于水，AgBr淡黃色不溶于水，AgI黃色不溶于水。AgCl、AgBr、AgI也不溶于稀硝酸。 ②除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相。 ③AgI可進(jìn)行人工降雨。 ④I2與Fe反應(yīng)產(chǎn)生FeI2，其他鹵素單質(zhì)生成FeX3。 （5）使溴水褪色的物質(zhì) ①因萃取作用而使溴水褪色的物質(zhì)：苯、CCl4、直餾汽油等有機(jī)溶劑。 ②能與溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)的還原性無(wú)機(jī)化合物：H2S、SO2、Na2S、Na2SO3等。 ③能與溴水發(fā)生反應(yīng)的金屬，如Na、Mg、Al、Zn等。 ④能與溴發(fā)生加成反應(yīng)的不飽和烴及其衍生物，如烯烴、炔烴等。 ⑤能被溴水氧化的，含有醛基的化合物。 ⑥能與溴水發(fā)生反應(yīng)的堿性物質(zhì)，如NaOH、Na2CO3等。 ⑦加入活性炭等吸附劑，使溴水褪色。 【典型例題3】溴化碘(IBr)的化學(xué)性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物，和某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成相應(yīng)的鹵化物，跟水反應(yīng)的方程式IBr＋H2O===HBr＋HIO，下列有關(guān)IBr的敘述中，不正確的是 ( ) A．IBr是雙原子分子 B．在很多反應(yīng)中，IBr是強(qiáng)氧化劑 C．和NaOH溶液反應(yīng)生成NaBr和NaIO D．和水反應(yīng)時(shí)，既是氧化劑又是還原劑 【遷移訓(xùn)練3】【廣東省汕頭市xx屆高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控（期末）】同主族常見(jiàn)的三種元素X、Y、Z， 它們最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐XO4＜HYO4＜HZO4，下列判斷不正確的是 A．Y 單質(zhì)可以在海水中提取 B．離子半徑: X－＞Y－ C．氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:HX下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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