高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題2第1單元 氯、溴、碘及其化合物知識研習(xí)課件 蘇教版

課程標(biāo)準(zhǔn)1.了解氯的單質(zhì)、重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氯的單質(zhì)、重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3.以海水的綜合利用為例，認(rèn)識化學(xué)在自然資源綜合利用方面的重要價值?？键c展示1.以鹵素知識為載體，對基本概念、基本理論應(yīng)用能力的考查。2.HClO的性質(zhì)與應(yīng)用的考查。3.鹵素知識與生產(chǎn)、科技相結(jié)合的考查。4.鹵素單質(zhì)的提取與應(yīng)用。5.鹵素離子檢驗。 一、氯氣的發(fā)現(xiàn) 1發(fā)現(xiàn) 1774年，瑞典化學(xué)家 發(fā)現(xiàn)。1810年，英國化學(xué)家 確認(rèn)。 2原料 軟錳礦(主要成分 )和 。舍勒舍勒戴維戴維MnO2濃鹽酸濃鹽酸 通常氯氣為 色有 氣味，密度比空氣大的氣體，有毒，易 。25 時，1體積水可溶解 體積氯氣，其水溶液俗稱 ，為 色。黃綠黃綠刺激刺激液化液化2氯水氯水淺黃淺黃二、氯氣的性質(zhì)二、氯氣的性質(zhì)1物理性質(zhì)物理性質(zhì)2氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)(1)與金屬反應(yīng)與金屬反應(yīng)鈉、銅、鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為：鈉、銅、鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為： (2)與非金屬反應(yīng) 氫氣在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為： (3)與H2O反應(yīng) 氯氣與水的反應(yīng) 化學(xué)方程式為： 離子方程式為： (Cl2既是氧化劑又是還原劑)。 想一想1(1)Cl2溶于水屬于什么變化？(物理變化還是化學(xué)變化) (2)液氯和氯水是相同的嗎？ 提示：(1)Cl2溶于水既有物理變化，又有化學(xué)變化。 (2)液氯是純凈物，氯水是混合物，它們不一樣。 次氯酸的性質(zhì) a弱酸性：是一元弱酸，屬弱電解質(zhì)，酸性小于碳酸。 b不穩(wěn)定性： (氯水要現(xiàn)用現(xiàn)制，保存在 色試劑瓶中)棕棕 c強氧化性：HClO能氧化許多物質(zhì)。 d殺菌漂白性：能使 、 等有色物質(zhì)褪色，其原理主要是利用其 性。紫色石蕊試液紫色石蕊試液有色花瓣有色花瓣氧化氧化 (4)與強堿的反應(yīng) 漂白液體的制取原理: (制漂白液，實驗室中可用此反應(yīng) )。 漂白粉的制取原理： (其中有效成分為)。 漂白粉漂白原理，此反應(yīng)可說明酸性HClOH2CO3；漂白粉必須保存。吸收氯氣吸收氯氣2Cl22Ca(OH)2= Ca(ClO)2CaCl22H2OCa(ClO)22Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2OCa(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO密封密封 想一想2漂白粉長時間放置后會失效，原因是什么？ 提示：漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，在空氣中長時間放置后，會發(fā)生下列一系列反應(yīng)： Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO， 因此最終會變成CaCl2，失去漂白作用。 (5)與某些還原性物質(zhì)和有機物反應(yīng) 氯氣與KI溶液：。 氯氣與FeCl2溶液：。 向氯氣中通SO2： 。 Cl2與CH4光照： (只寫第一步)。 向氯水中通C2H4：。 Cl22KI=2KClI22FeCl2Cl2=2FeCl3Cl2SO22H2O=2HClH2SO4 三、溴、碘的提取 1溴的性質(zhì) 顏色狀態(tài)：；密度：比水；溶解性： 于水， 于有機溶劑。 2碘的性質(zhì) 顏色狀態(tài) ；溶解性： 于水， 于有機溶劑；特性：， 。深紅棕色液體深紅棕色液體大大微溶微溶易溶易溶紫黑色固體紫黑色固體微溶微溶易溶易溶遇淀粉變遇淀粉變藍(lán)色藍(lán)色 3Cl2、Br2、I2之間的置換反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式試管溶液由無色變成黃色；試管溶液分層，上層近乎無色，下層橙紅色Cl22KBr=2KClBr2實驗操作實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式試管溶液由無色變成黃色。試管溶液分層，上層近乎無色，下層紫色Cl22KI=2KII2試管溶液由無色變成黃色。試管溶液分層，上層近乎無色，下層紫色Br22KI=2KBrI2 4.從海水中提取溴 通常是用 將提取粗鹽后的母液中的溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)，再使溴揮發(fā)出來得到粗溴，再進行精制得到高純度的溴。 5從海水中提取碘 將海帶等海產(chǎn)品用水浸泡后，再通入 氧化，過濾、提純后可得碘單質(zhì)。氯氣氯氣鼓入熱空氣鼓入熱空氣氯氣氯氣 6溴、碘的重要應(yīng)用 (1)溴用于生產(chǎn)多種，如熏蒸劑、殺蟲劑、抗爆劑等。 (2)常被用作感光材料。 (3)碘是重要的元素，可以用來生產(chǎn)含碘食品。 (4)用于人工降雨。藥劑藥劑溴化銀溴化銀藥用藥用碘化銀碘化銀 氯水的成分和性質(zhì) 1反應(yīng)原理及成分 Cl2H2OHClHClO HClOHClO 2新制氯水與久置氯水的區(qū)別新制氯水久置氯水外觀黃綠色無色成分分子H2O、Cl2、HClOH2O離子H、Cl、ClO、OH(極少)Cl、H、OH(極少)化學(xué)性質(zhì)強氧化性、漂白性、弱酸性酸性增強，無漂白性 3.氯水的性質(zhì) 氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)：Cl2的強氧化性；HCl的強酸性；HClO的強氧化性、弱酸性；Cl的性質(zhì)。在不同的反應(yīng)中，氯水起作用的成分不同，現(xiàn)列表如下：參與反應(yīng)的微粒所加試劑實驗現(xiàn)象離子方程式或解釋ClAgNO3溶液白色沉淀ClAg=AgClHNa2CO3固體有氣泡產(chǎn)生2HCO32=CO2H2O參與反應(yīng)的微粒所加試劑實驗現(xiàn)象離子方程式或解釋HClO有色布條布條顏色褪去發(fā)生氧化還原反應(yīng)Cl2FeCl2溶液 溶液變棕黃色2Fe2Cl2=2Fe32ClCl2、H2OSO2黃綠色褪去SO2Cl22H2O=4H2ClSO42HClO、H石蕊溶液先變紅后褪色酸性和漂白性Cl2、H鎂粉氯水的顏色褪去并有氣泡產(chǎn)生MgCl2=Mg22ClMg2H=Mg2H2 靈犀一點： 氯水中含有多種微粒，具有多元性，氯水體現(xiàn)哪種性質(zhì)必須視具體情況而定。 液氯和氯水不同，液氯中只有Cl2，且液氯可用鋼瓶盛裝。 【案例1】在氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)各自的性質(zhì)。下列實驗現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的是() A加入有色布條，有色布條褪色，說明溶液中有Cl2存在 B溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在 C先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明有Cl存在 D加入NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說明有HClO分子存在 【解析】A項，只能說明有HClO存在；B項，Cl2的黃綠色決定了新制氯水的顏色，故說法正確；C項，由于加入鹽酸時引進了Cl，故不能證明氯水中是否含Cl；D項，氯水黃綠色消失，只能說明Cl2消耗完，而不能說明HClO分子存在。 【答案】B 【思維深化】檢驗Cl的存在情況時，應(yīng)在加AgNO3溶液之前先加稀HNO3；而在檢驗SO42時，可在加BaCl2溶液之前，先加鹽酸使溶液酸化，同時排除雜質(zhì)離子的干擾。 【即時鞏固1】某學(xué)習(xí)小組設(shè)計以下4個實驗探究氯水的成分，請根據(jù)下表回答問題。實驗序號實驗方法實驗現(xiàn)象結(jié)論將氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀氯水中含有Cl將氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中_氯水中含有HClO_試紙變藍(lán)色氯水中含有Cl2將氯水滴加到Na2CO3溶液中_氯水中含有H ( 1 ) 指 出 實 驗 和 實 驗 中 的 “ 實 驗 現(xiàn) 象 ” ：_，_。 ( 2 ) 實 驗 中 “ 實 驗 方 法 ” 的 具 體 操 作 過 程 是_。 (3)有同學(xué)認(rèn)為實驗的“實驗現(xiàn)象”產(chǎn)生的原因是氯水加入到NaOH溶液中發(fā)生了中和反應(yīng)，你是否同意這個觀點：_(填“同意”或“不同意”)，請設(shè)計簡單實驗證明你的觀點：_。 【解析】本題是一例實驗探究題，探究氯水的成分。 (1)由的結(jié)論知氯水中含有HClO，由于HClO具有漂白性，看到的現(xiàn)象應(yīng)該是酚酞的紅色褪去；將氯水滴加到Na2CO3溶液中，由于氯水中含有HCl，必然與Na2CO3發(fā)生反應(yīng)Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，故有氣泡冒出。 (2)由的實驗現(xiàn)象和結(jié)論知試紙變藍(lán)色，氯水中含有Cl2，因此，發(fā)生的反應(yīng)應(yīng)該是2KICl2=2KClI2，I2遇淀粉變藍(lán)色。但這里要求回答的是具體操作過程，應(yīng)回答出實驗操作的要點，包括KI淀粉試紙的取用、氯水的蘸取、將氯水滴在試紙上等。 (3)考查學(xué)生的創(chuàng)新思維。因為HClO有強氧化性，會使有色物質(zhì)氧化褪色，要證實這一觀點，只需要向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液呈堿性，溶液不再顯色，說明紅色消失是HClO的漂白作用引起的。 【答案】(1)溶液褪色有氣泡冒出 (2)取一片KI淀粉試紙，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 (3)不同意向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液呈堿性，溶液不再顯紅色，證明紅色消失是HClO的漂白作用引起的 氯氣的制法 1實驗室制法(制取Cl2的裝置如下) (1)反應(yīng)原理： 注意：制取時要注意反應(yīng)條件是“濃鹽酸”和“加熱”，一旦鹽酸成為稀鹽酸，反應(yīng)將不再進行。 若無MnO2，可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化劑代替，如 2KMnO416HCl=2MnCl22KCl5Cl28H2O (2)制備氣體的類型： (3)收集方法：向上排空氣法或排飽和食鹽水法。 (4)驗滿方法：用濕潤的淀粉KI試紙或濕潤的藍(lán)色石蕊試紙。 (5)凈化方法：用飽和食鹽水或水洗除去HCl，再用濃H2SO4除去水蒸氣。 (6)吸收裝置：多余的Cl2排放到空氣中會造成環(huán)境污染，須用強堿溶液(如NaOH溶液)吸收。 2工業(yè)制法 電解飽和食鹽水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 靈犀一點： 實驗室制備純凈干燥的Cl2時，干燥裝置一般放到凈化裝置后面，收集Cl2不能采用排水法。 實驗結(jié)束時，先撤導(dǎo)氣管，后撤酒精燈，防止倒吸。 【案例2】化學(xué)小組用如圖所示的裝置制取氯氣，下列說法不正確的是() A該裝置圖中至少存在兩處明顯錯誤 B該實驗中收集氯氣的方法不正確 C為了防止氯氣污染空氣，必須進行尾氣處理 D在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出 【解析】應(yīng)用酒精燈加熱、尾氣應(yīng)處理，A項、C項正確；向上排空氣法收集Cl2是正確的，B項錯誤；在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出，若有則變藍(lán)，反之則不變色，D項正確。 【答案】B 【思維深化【思維深化】中學(xué)化學(xué)中常見的氣體發(fā)生裝置主要有中學(xué)化學(xué)中常見的氣體發(fā)生裝置主要有三 套 ：三 套 ： 以 制以 制 O2、 N H3裝 置 為 代 表 的裝 置 為 代 表 的 以制以制H H2 2、COCO2 2裝置為代表的塊狀固體和液體不需加熱的裝置為代表的塊狀固體和液體不需加熱的發(fā)生裝置；發(fā)生裝置；以制以制ClCl2 2裝置為代表的固體和液體在加熱條裝置為代表的固體和液體在加熱條件下的反應(yīng)裝置。件下的反應(yīng)裝置。 【即時鞏固2】已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣，并試驗它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是() A只有和處 B只有處 C只有和處 D、處 【解析】KMnO4和濃鹽酸在常溫下就可以反應(yīng)生成Cl2，正確(這里不需要酒精燈加熱)；反應(yīng)產(chǎn)生的Cl2可能混有HCl，需要進行凈化，但不能使用NaOH，因為Cl2也能和NaOH反應(yīng)，應(yīng)該使用飽和食鹽水，錯誤；凈化后的Cl2可以用濃H2SO4干燥，但氣體應(yīng)用長導(dǎo)管直接通入濃H2SO4中，錯誤；干燥的氯氣和金屬反應(yīng)的容器只有氣體進入的導(dǎo)管，一段時間后壓強升高，可能會使橡皮塞彈開，錯誤。綜上所述，應(yīng)該選擇D。 【答案】D 鹵素單質(zhì)性質(zhì) 1氯、溴、碘單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)比較 (1)與堿溶液反應(yīng)，如與NaOH溶液反應(yīng)的方程式為： 2NaOHX2=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I) (2)氧化性 都能與金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物，如與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強弱是：Cl2Br2I2。 Cl2能從Br、I的溶液中置換出Br2、I2，其離子方程式：Cl22Br=2ClBr2，Cl22I=2ClI2； 同理，Br2能置換I2，其離子方程式：Br22I=I22Br。 與一些還原性離子反應(yīng)，如與SO32、Fe2反應(yīng)的離子方程式為： Br2SO32H2O=2Br2HSO42， Br22Fe2=2Br2Fe3。 2使溴水褪色的幾種情形 (1)被H2S、SO2、Na2SO3、HI等還原劑還原而褪色。 (2)與NaOH等強堿溶液發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)而褪色。 Br22NaOH=NaBrONaBrH2O (3)與較活潑金屬(如MgBr2=MgBr2)反應(yīng)而褪色。 (4)與AgNO3溶液反應(yīng)而褪色。 Br2H2O=HBrHBrO， HBrAgNO3=AgBrHNO3。 (5)受熱揮發(fā)或光照而褪色。 (6)與含有“CC”或“CC”的不飽和有機物發(fā)生加成反應(yīng)而褪色。 (7)被有機物溶劑萃取后溴水層顏色近無色。 靈犀一點： NO2和溴蒸氣都是紅棕色氣體，外觀上非常相似，可使用H2O、CCl4、AgNO3溶液等試劑鑒別。 【案例3】(2010北京高考)為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱，某小組用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗)。 實驗過程： .打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。 .當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時，夾緊彈簧夾。 .當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽厣珪r，關(guān)閉活塞。 . ( 1 ) A 中 產(chǎn) 生 的 黃 綠 色 氣 體 ， 其 電 子 式 是_。 (2)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是_。 ( 3 ) B 中 溶 液 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 是_。 (4)為驗證溴的氧化性強于碘，過程的操作和現(xiàn)象是_。 (5)過程實驗的目的是_。 (6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下_，得電子能力逐漸減弱。 【解析】(1)A中KMnO4氧化濃鹽酸產(chǎn)生黃綠色氣體Cl2，其電子式為 (2)圓底燒瓶上部的淀粉KI試紙是為了驗證氯氣的氧化性強于碘，Cl22I=2ClI2，實驗現(xiàn)象是：淀粉KI試紙變藍(lán)。(3)B中是NaBr溶液，Cl2氧化Br，離子反應(yīng)是：Cl22Br=2ClBr2。(4)球形漏斗C中是NaBr溶液，被氯氣氧化生成單質(zhì)溴，將其放下和下面的KI溶液發(fā)生反應(yīng)，便可驗證。即打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩。靜置后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色。(5)過程實驗的目的是確認(rèn)C的黃色溶液中無Cl2，否則Cl2也能氧化KI溶液，對實驗造成干擾。 (6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因，從結(jié)構(gòu)上進行分析就是同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱。 【答案】(1) (2)淀粉KI試紙變藍(lán) (3)Cl22Br=2ClBr2 (4)打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩。靜置后CCl4層溶液變?yōu)樽霞t色 (5)確認(rèn)C的黃色溶液中無Cl2，排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾 (6)原子半徑逐漸增大 【規(guī)律技巧】鹵素單質(zhì)的氧化性及特性是高考考查的熱點問題，要掌握基本知識，然后加以綜合應(yīng)用。實驗顏色變化反應(yīng)向KBr溶液中滴加氯水無色橙色Cl22Br=Br22Cl向KI溶液中滴加氯水無色黃色Cl22I=I22Cl向KI溶液中滴加溴水無色黃色Br22I=I22Br 【即時鞏固3】已知常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)放出氯氣，現(xiàn)按圖進行鹵素的性質(zhì)實驗。玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉球，反應(yīng)一段時間后，對圖中指定部位顏色描述正確的是()A黃綠色橙色藍(lán)色白色B無色橙色紫色白色C黃綠色橙色藍(lán)色無色D黃綠色無色紫色白色 【解析】本題考查化學(xué)反應(yīng)事實，情境新穎、簡潔清晰，屬于創(chuàng)新實驗設(shè)計。該實驗運用氧化還原反應(yīng)及鹵素單質(zhì)的物理特性，考查鹵素間的置換反應(yīng)。由處產(chǎn)生的Cl2通過時發(fā)生Cl22NaBr=2NaClBr2，通過時發(fā)生Cl22KI=2KClI2，通過時發(fā)生Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，因Cl2為黃綠色，Br2為橙色，I2使淀粉變藍(lán)，Cl2遇堿產(chǎn)生無色NaCl、NaClO，但棉球仍呈白色，故應(yīng)選A。 【答案】A 鹵素離子的檢驗 1AgNO3溶液沉淀法 2置換萃取法 3置換淀粉法檢驗I 【案例4】鑒別NaCl、NaBr、NaI可以選用的試劑是() 碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3溶液氯水、苯氯水、乙醇 AB CD 【解析】 【答案】C 【即時鞏固4】下列能夠檢驗出KI中是否含有Br的實驗是() A加入足量的新制氯水，溶液變色，則有Br B加入酸性KMnO4溶液，觀察溶液顏色是否褪去 C加入少量的碘水，再加入CCl4振蕩，有機層有色，則有Br D加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，在無色的水層中加入氯水，溶液呈橙黃色，則含有Br 【解析】A項錯，加入足量的新制氯水，溶液中I、Br均被置換出來，不能確定是否含有Br；B項錯，KI、KBr均能使酸性KMnO4溶液褪色；C項錯，I2不能置換Br；D項正確，F(xiàn)e3的氧化性強于I2而比Br2弱，故按照D項所述能檢驗出KI中是否含有Br。 【答案】D