備考2022高考化學第一輪復(fù)習 第4章 非金屬及其化合物 第2節(jié) 富集在海水中的元素氯學案 必修1
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1、備考2022高考化學第一輪復(fù)習 第4章 非金屬及其化合物 第2節(jié) 富集在海水中的元素氯學案 必修1 一、氯氣的性質(zhì)及其應(yīng)用 1物理性質(zhì):常溫下,氯氣是 色、 氣味、 態(tài), 溶于水、密度比空氣 、沸點較 ,易液化,有毒。 2化學性質(zhì):氯氣的化學性質(zhì)很活潑、氧化性很強的非金屬單質(zhì)。 ①與金屬反應(yīng)(若與變價金屬如Cu、Fe反應(yīng),均是金屬氧化成 價態(tài))如: a.與鈉反應(yīng): 現(xiàn)象: 。 b.與銅反應(yīng):
2、 現(xiàn)象: 。 c.與鐵反應(yīng): 現(xiàn)象: 。 注:常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng),所以液氯通常儲存在 中。 ②與非金屬氫氣反應(yīng),如: 點燃條件: 現(xiàn)象: 。可用于工業(yè)制鹽酸。 光照條件:
3、 現(xiàn)象: 。不可用于工業(yè)制鹽酸 ③與水反應(yīng): ;離子方程式: 。 ④與堿反應(yīng):與NaOH溶液反應(yīng)離子方程式為 。 ⑤與某些還原性物質(zhì)反應(yīng),如: a. FeCl2溶液 。 b. KI溶液
4、 ;使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變 色,常用于 。 c.SO2溶液 。 ⑥與某些有機物反應(yīng),如: a.CH4 (取代反應(yīng)) b.CH2=CH2 (加成反應(yīng)) 二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì) 1.次氯酸(HClO) ⑴弱酸性:酸性比碳酸 。 ⑵不穩(wěn)定性,見光分解
5、 ,氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配制,保存在 中。 ⑶強氧化性:使有色布條褪色,用作消毒劑、漂白劑。注意:干燥氯氣 漂白性,氯水溶液中因為含有 才有漂白性)。 2.漂白粉與消毒液 ⑴主要成分: , 有效成分: 。 ⑵漂白原理: ,產(chǎn)生的HClO具有強 性能漂白性有機物。 ⑶工業(yè)上常用氯氣和石灰乳制取漂白粉離子
6、方程式: 。 ⑷失效原理:Ca(ClO)2與空氣中的CO2、H2O反應(yīng)生成HClO,且HClO見光易分解,所以漂白粉應(yīng)密封保存。 有關(guān)方程式為: ; 。 ⑸消毒液主要成分: 溶液。制取方程式 。 三、氯氣的制法 1.實驗室制法 ⑴化學方程式
7、: 。 ⑵裝置及作用: MnO2 濃鹽酸 發(fā)生裝置 除雜裝置 收集裝置 尾氣處理裝置 飽和食鹽水 濃硫酸 NaOH溶液 ⑶收集方法: 或 法。 ⑷驗滿方法:①用濕潤KI淀粉試紙靠近集氣瓶口,現(xiàn)象: 。 ②用濕潤石蕊試紙靠近集氣瓶口,現(xiàn)象:
8、 。 ⑸操作步驟:連接→驗密→裝試劑→加熱→收集→拆除 ⑹注意事項: ①必須用濃鹽酸,因為 。若沒有濃鹽酸時,可用 和 代替; ②濃鹽酸表現(xiàn) 性。 ③MnO2時可用 代替,此時可不加熱。另外也可用KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等代替。 ④實驗結(jié)束時,應(yīng)該
9、 ,避免污染空氣。 ⑤尾氣吸收:用 ;不能用澄清石灰水吸收,原因是 。 2.工業(yè)制法(氯堿工業(yè))方程式: 。 四、鹵素及其化合物的特性和用途 1.氟 ⑴ (有/無)正價, (有/無)含氧酸、非金屬性 ,F(xiàn)-的還原性 。 ⑵與H2反應(yīng)條件是 。方程式:
10、 。 ⑶與水反應(yīng)方程式: 。 ⑷HF溶液是弱酸性,有毒,能腐蝕玻璃,保存在 中。 ⑸HF在鹵化氫中沸點 ,常溫時為 態(tài),標準狀況下為 態(tài)。 2.溴 ⑴Br2是 色液體,易揮發(fā)。盛溴的試劑瓶中需要 ,保存液溴用 塞。 ⑵Br2易溶于有機溶劑。Br2的苯或CCl4溶液顯
11、 色至 色。 3.碘 ⑴I2遇淀粉 色,而I-則無此性質(zhì)。 ⑵I2加熱時易 。 ⑶I2易溶于有機溶劑。I2的苯或CCl4溶液顯 色至 色。 ⑷加碘食用鹽中加入的物質(zhì)是 可防治甲狀腺腫大。 4.鹵化銀 ⑴固體顏色逐漸加深:AgF 色,易溶于水,AgCl 色,AgBr 色,AgI 色, ⑵溶解性:AgF 易溶液于水,AgCl、AgBr、AgI 溶于水, 溶于
12、稀硝酸。 ⑶除AgF外,均有感光性,其中AgBr作感光材料,可用于照相。AgI可用于 。 ⑷I2與Fe反應(yīng)產(chǎn)生 ,F(xiàn)2、Cl2、Br2單質(zhì)與Fe反應(yīng)生成 。 五、鹵素離子的檢驗方法 1.AgNO3溶液沉淀法。向某未知液中加入 ,若產(chǎn)生 色沉淀,則有Cl-。若產(chǎn)生 色沉淀,則有Br-。若產(chǎn)生 色沉淀,則有I-。 2.置換萃取法。向某未知溶液中加入 ,再加入 充公分振蕩
13、,若有機物層出現(xiàn) 色,證明有Br-。若出現(xiàn) 色,證明有I-。 3.氧化——淀粉法檢驗I-。向某未知溶液中加入淀粉溶液后,再加入適量氯水,出現(xiàn) 色,證明有I-。 一、氯水的成分及性質(zhì) 1.新制氯水成分:三種分子 、 、 ;四種離子 、 、 、 。是混合物,其中, 為主要成分,其它粒子的量較少。 久置氯水成分:主要成分為鹽酸,是混合物,含有粒子種類為 。 液氯:是液態(tài)
14、的Cl2單質(zhì),是純凈物,含有粒子為 。 2.性質(zhì):氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)。 ①Cl2的強氧化性; ②HCl的強酸性; ③HClO的強氧化性、弱酸性; ④Cl-的性質(zhì)。 3.在不同的反應(yīng)中,氯水起作用的成分不同,現(xiàn)列表如下: 所加試劑 參與反應(yīng)的微粒 實驗現(xiàn)象 離子方程式或解釋 AgNO3溶液 Cl- Na2CO3固體 H+ 有色布條 HClO FeCl2溶液 Cl2 SO2 Cl2、H2O 石蕊溶液 HClO、H+ 1.為什么可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣?
15、 2.某學習小組設(shè)計以下四個實驗探究氯水的成分,請?zhí)顚懴卤聿⒒卮饐栴}。 實驗序號 實驗方法 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 ① 將氯水滴加到AgNO3溶液中 生成白色沉淀 ② 將氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中 ? ③ 取一片淀粉-KI試紙,置于表面皿或玻璃片上,用潔凈的玻璃棒蘸取氯水,滴在試紙上。 淀粉-KI試紙變 色 氯水中含有Cl2 ④ 將足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中 有 產(chǎn)生 氯水中含有H+ (1)通過實驗②的“實驗現(xiàn)象”,同學們得出兩個不同的結(jié)論。這兩個結(jié)論可能是: a.
16、 , b. 。 ⑵請設(shè)計簡單的實驗證明哪一個是正確 , ,
17、 。 3.某校化學實驗興趣小組為了探究在實驗室制備Cl2的過程中會有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來,同時驗證氯氣的某些性質(zhì),甲同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置(支撐用的鐵架臺已省略),按要求回答問題。 (1)若用含有0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng),制得的Cl2的體積(標準狀況下)總是小于1.12 L的原因是 。 (2)①裝置B中盛放的試劑名稱為
18、 ,作用是_ 。裝置C中盛放的試劑名稱為__ ,作用是_ 。 ②裝置D和E中出現(xiàn)的現(xiàn)象不同說明的問題是 。 ③裝置F的作用是 。 ④寫出裝置G中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___ 。 (3)乙同學認為甲同學的實驗有缺陷,不能確
19、保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結(jié)論的可靠性,證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種,乙同學提出在某兩個裝置之間再加一個裝置。你認為該裝置應(yīng)加在 與 之間(填裝置字母序號),裝置中應(yīng)放入 (填寫試劑或用品名稱)。 第二節(jié) 富集在海水中的元素——氯參考答案: 【基礎(chǔ)落實】 一、氯氣的性質(zhì)及其應(yīng)用 1. 黃綠 有刺激性 氣 能 大 高 2. ①高 2Na+Cl22NaCl 產(chǎn)生白煙 Cu+Cl2CuCl2 產(chǎn)生棕黃色的煙
20、 2Fe+3Cl22FeCl3 產(chǎn)生棕色的煙 鋼瓶 ②H2+Cl22HCl 發(fā)出蒼白色火焰,有白霧生成 H2+Cl22HCl 發(fā)生爆炸 ③Cl2+H2OHCl+HClO Cl2+H2OH++Cl-+H ClO ④Cl2+2OH-= Cl-+ClO-+H2O ⑤2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3 2KI+Cl2 = 2KCl + I2 藍 檢驗氯氣 SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4 ⑥3. CH4+Cl2 CH3Cl + HCl CH2=CH2+Cl2 → C
21、H2ClCH2Cl 二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì) 1. ⑴弱 ⑵2HClO光照 2HCl + O2↑ 棕色試劑瓶 ⑶沒有 HClO 2.⑴CaCl2和Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 ⑵Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 氧化 ⑶Cl2+Ca(OH)2= Ca2++Cl-+ClO-+H2O ⑷Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO , 2HClO光照 2HCl + O2↑ ⑸NaClO Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O 三、氯氣的制法
22、 1. ⑴MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O ⑶向上排空氣法 排飽和食鹽水 ⑷試紙變藍先變紅后褪色 ⑹①稀鹽酸不反應(yīng) 濃硫酸 固體食鹽 ②還原性和酸 KMnO4 ④先使反應(yīng)停止并吸收殘留的Cl2,再拆卸裝置 ⑤NaOH溶液 Ca(OH)2微溶于水,濃度小吸收能力弱。 2.2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 四、鹵素及其化合物的特性和用途 1.⑴無 無 最強 最弱 ⑵在暗處即爆炸 F2+H2 = 2HF ⑶2F2+2H
23、2O=== 4HF+O2 ⑷鉛制器皿或塑料瓶 ⑸最高(約為19℃) 氣 液 2.⑴深紅棕 加水進行液封 玻璃 ⑵橙 紅棕 3.變藍 升華 黃 紫 KIO3 4.無 白 淡黃 黃 不 不 人工降雨 FeI2 FeX3 五、鹵素離子的檢驗方法 1. HNO3酸化的AgNO3溶液 白 淡黃 黃 2. 紅棕 紫 適量氯水后 CCl4 3. 藍 【規(guī)律總結(jié)】 1. H2O Cl2
24、 HClO ClO- Cl- H+ OH- H2O、Cl2 H2O、H+、Cl-、OH- Cl2 3. 實驗現(xiàn)象 離子方程式或解釋 白 色沉淀 Cl-+Ag+===AgCl↓ 有氣泡 產(chǎn)生 2H++CO=== CO2↑+H2O 布條顏色褪去 HClO具有強氧化 性 溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S 色 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 氯水顏色褪去 SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl 先變紅 后褪色 酸性和漂白性 【對點訓
25、練】 1.氯水中存在平衡,Cl2+H2OH+Cl+HClO ,飽和食鹽水中c(Cl-)、較大,使平衡逆向移動,減小氯氣的溶解度。 2. 氯水中含有Cl- 溶液褪色 藍 氣泡 (1) a. 氯水中含有HClO,其漂白作用使溶液褪色 b.氯水中含有H+,中和OH-使溶液褪色 ⑵向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液顯堿性,若溶液不再顯紅色,證明紅色消失是HClO的漂白作用引起的;若溶液重新顯紅色,證明是H+的中和作用引起的 3. (1) 濃鹽酸的濃度隨著反應(yīng)的進行會變小,MnO2與稀鹽酸不反應(yīng);加熱時濃鹽酸因揮發(fā)而損失。 ⑵①無水硫酸銅 證明有水蒸氣產(chǎn)生 無水CaCl2 除去氣體中的水蒸氣 ②氯氣無漂白性,次氯酸有漂白性 ③吸收氯氣 ④Ag++Cl-====AgCl↓ (3) F G 濕潤的淀粉KI試紙(或濕潤的有色布條)
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