2013年高考化學 教材回歸詳析 4.2 富集在海水中的元素 氯

第二節(jié) 富集在海水中的元素氯考點梳理1.了解氯單質及其重要化合物的主要性質及應用。2.了解氯單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。3.掌握氯氣的實驗室制法(包括所用試劑、儀器，反應原理和收集方法)。一、氯氣的性質及其應用1物理性質：常溫下，氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。2化學性質和用途氯氣的化學性質很活潑的非金屬單質。與金屬反應（與變價金屬反應，均是金屬氧化成高價態(tài)）如：a.2NaCl22NaCl（產生白煙）b.CuCl2CuCl2（產生棕黃色的煙）c.2Fe3Cl22FeCl3（產生棕色的煙）注：常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應，所以液氯通常儲存在鋼瓶中。與非金屬反應如：H2Cl22HCl（發(fā)出蒼白色火焰，有白霧生成）可用于工業(yè)制鹽酸   H2Cl22HCl（會發(fā)生爆炸）不可用于工業(yè)制鹽酸與水反應：溶于水的氯氣部分與水反應Cl2H2OHClO與堿反應：與NaOH溶液反應與某些還原性物質反應如：a.2FeCl2Cl2 = 2FeCl3b.2KICl2 = 2KCl + I2（使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍色，用于氯氣的檢驗）c.SO2Cl22H2O = 2HCl + H2SO4與某些有機物反應如：a.CH4Cl2 CH3Cl + HCl（取代反應）b.CH2=CH2Cl2 CH2ClCH2Cl（加成反應）二.次氯酸和次氯酸鹽的性質1.次氯酸(HClO)(1)弱酸性：酸性比碳酸弱。(2)不穩(wěn)定性：2HClO2HCl + O2，氯水要現用現配制，保存在棕色試劑瓶中。(3)強氧化性：使有色布條褪色，用作消毒劑、漂白劑。2.漂白粉（1）主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)（2）漂白原理是：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，產生的HClO具有漂白性和強氧化性，由于Ca(ClO)2能與空氣中的CO2、H2O反應生成HClO且HClO見光易分解，所以漂白粉應密封保存。（3）工業(yè)上常用氯氣和石灰乳制取漂白粉2Cl22Ca(OH)2= CaCl2Ca(ClO)22H2O（4）溶液呈堿性，具有強氧化性。（5）失效原理：故漂白粉須密封保存。三、氯氣的制法1.實驗室制法 ，MnO2 是氧化劑，HCl是還原劑。濃鹽酸表現還原性和酸性2.工業(yè)制法化學方程式為：四、鹵素及其化合物的特性和用途(1)氟無正價和含氧酸、非金屬性最強，F的還原性最弱。與H2反應在暗處即爆炸。2F22H2O=4HFO2。HF是弱酸，能腐蝕玻璃，保存在鋁制器皿或塑料瓶中；有毒，在HX中沸點最高。(2)溴Br2是深紅棕色液體，易揮發(fā)。Br2易溶于有機溶劑。盛溴的試劑瓶中加水，進行水封，保存液溴不能用橡膠塞。(3)碘I2遇淀粉變藍色。I2加熱時易升華。I2易溶于有機溶劑。食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大。(4)鹵化銀AgF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。除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相。AgI可用于人工降雨。I2與Fe反應產生FeI2，其他鹵素單質生成FeX3。五、鹵素離子的檢驗方法1AgNO3溶液沉淀法黃色淺黃色白色2置換萃取法Br-I-3氧化淀粉法檢驗I藍色【熱點難點】一、氯水的成分及性質1成分：三種分子(H2O、Cl2、HClO)、四種離子(ClO、Cl、H、OH)。2性質：氯水的多種成分決定了它具有多重性質。(1)Cl2的強氧化性；(2)HCl的強酸性；(3)HClO的強氧化性、弱酸性；(4)Cl的性質。在不同的反應中，氯水起作用的成分不同，現列表如下：參與反應的微粒所加試劑實驗現象離子方程式或解釋ClAgNO3溶液白色沉淀ClAg=AgClHNa2CO3固體有氣泡產生2HCO=CO2H2OHClO有色布條布條顏色褪去HClO具有強氧化性參與反應的微粒所加試劑實驗現象離子方程式或解釋Cl2FeCl2溶液溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色2Fe2Cl2=2Fe32ClCl2、H2OSO2氯水顏色褪去SO2Cl22H2O=H2SO42HClHClO、H石蕊溶液先變紅后褪色酸性和漂白性3新制氯水、久置氯水及液氯成分比較名稱新制氯水久置氯水液氯物質類別混合物混合物純凈物微粒種類Cl2、HClO、H2O、HCl、ClO、OHH2O、H、Cl、OHCl24.平衡Cl2+H2OH+Cl+HClO影響及其應用。影響因素對平衡的影響應用加入可溶性氯化物c（Cl）增大，平衡左移用排飽和食鹽水的方法收集Cl2用飽和食鹽水的方法除去Cl2中的雜質HCl加入濃鹽酸c（Cl）和c（H）都增大，平衡左移氯酸鹽和次氯酸鹽與濃鹽酸反應制取Cl2測漂白粉中的“有效氯”Ca(C1O)2 4HCl(濃)= CaC12 2 Cl2+3 H2O當加入CaCO3或Na2CO3c（H）減少，平衡右移制取濃度較大的HClO加入堿溶液c（HClO）和c（H）都減少，平衡右移用濃堿液來吸收未反應完的Cl2，防止環(huán)境污染工業(yè)制漂白粉、漂白液光照HClO見光分解，平衡右移新制氯水須避光保存，且須現做現配，而久置的氯水就是鹽酸【典例1】某學習小組設計以下四個實驗探究氯水的成分，請根據下表回答問題。實驗序號實驗方法實驗現象結論將氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀將氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中淀粉­KI試紙變藍色氯水中含有Cl2將足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H(1)實驗得出的結論_。(2)指出實驗和實驗中的“實驗現象”：_，_。(3)實驗中“實驗方法”的具體操作過程是_。(4)通過實驗的“實驗現象”，同學們得出兩個不同的結論。這兩個結論可能是a._，b_。請設計簡單的實驗證明哪一個是正確_?！敬鸢浮?1)氯水中含有Cl(2)溶液褪色有氣泡冒出(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(4)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的中和作用引起的二、氯氣的實驗室制法MnO2發(fā)生裝置 除雜裝置 收集裝置 尾氣處理裝置濃鹽酸飽和食鹽水濃硫酸NaOH溶液實驗步驟注意事項：若沒有濃鹽酸時，可用濃硫酸和固體食鹽代替；若沒有MnO2時可用KMnO4代替，此時可不加熱。另外KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等也可代替MnO2；加熱溫度不宜過高，否則制得的Cl2中HCl氣體雜質較多。實驗結束時，先使反應停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。尾氣吸收時不能用澄清石灰水吸收?！镜淅?】(2012·成都模擬)某?；瘜W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，甲同學設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，制得的Cl2的體積(標準狀況下)總是小于1.12 L的原因是_。(2)裝置B中盛放的試劑名稱為_，作用是_。裝置C中盛放的試劑名稱為_ ，作用是_。裝置D和E中出現的現象不同說明的問題是_。裝置F的作用是_。寫出裝置G中發(fā)生反應的離子方程式_。 (3)乙同學認為甲同學的實驗有缺陷，不能確保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結論的可靠性，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。你認為該裝置應加在_與_之間(填裝置字母序號)，裝置中應放入_(填寫試劑或用品名稱)。【參考答案】(1)濃鹽酸的濃度隨著反應的進行會變小，MnO2與稀鹽酸不反應；加熱時濃鹽酸因揮發(fā)而損失(2)無水硫酸銅 證明有水蒸氣產生無水CaCl2 除去氣體中的水蒸氣氯氣無漂白性，次氯酸有漂白性吸收氯氣 Ag+Cl-=AgCl(3)F G 濕潤的淀粉KI試紙(或濕潤的有色布條)