高中化学《富集在海水中的元素氯》讲.docx

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高中化学《富集在海水中的元素氯》讲

复习目标：

1、掌握氯及其化合物的物理、化学性质。

2、掌握卤族元素的相似性和递变性。

3、理解海水资源的综合开发利用以及氯碱工业。

基础知识回顾：

一、氯气

（3）与水反应

（4）与碱反应（完成下列化学方程式）

①与烧碱反应：

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

产生的HClO具有漂白性和强氧化性。

由于HClO见光易分解，所以漂白粉应密封保存。

（5）跟还原性物质反应

①氯气与KI溶液：

2KI+Cl2=2KCl+I2。

②氯气与FeCl2溶液：

2FeCl2+Cl2=2FeCl3。

③向氯水中通入SO2：

SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl。

【典型例题1】（2010上海卷）18．右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是

A．烧瓶中立即出现白烟

B．烧瓶中立即出现红棕色

C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性

D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

二、氯气的制备与性质实验

1、反应的原理：

用强氧化性物质（如MnO2、KMnO4等）和浓盐酸反应。

MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2↑+2H2O

【典型例题2】（2011·上海春季，19）实验室制备氯气的装置如下图。

图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是（　　）

A．①B．②C．③D．④

三、卤族元素

1、卤族元素原子结构的比较

（1）相似性：

卤素原子最外层上均有7个电子，最高正价为+7价（F无正价），负价为-1价。

（2）递变性：

从F→I，原子核外电子层数依次增大，原子半径依次增大。

2、元素的性质

（1）相似性：

均为活泼非金属，最低负化合价：

-1，最高正价：

+7（F除外）；

（2）递变性：

随着原子序数的递增，获得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。

3、单质的物理性质（从F2→I2）

（1）颜色由浅到深。

（2）状态：

F2、Cl2呈气态，Br2为液态（易挥发），I2为固态（易升华）。

（3）熔、沸点：

依次增大。

（4）密度：

依次增大。

（5）溶解性：

在水中的溶解度逐渐减小，在有机溶剂中的溶解性大于（填“大于”或“小于”）在水中的溶解性。

4、化学性质

（1）卤素单质的相似性：

均具有强氧化性，均能与H2、H2O、金属反应，较活泼的卤素单质能将不活泼的卤素从其卤化物中置换出来。

（2）卤族元素氢化物的递变性

①稳定性由强至弱的顺序为:

HF>HCl>HBr>HI。

②沸点由高至低的顺序为：

HF>HI>HBr>HCl。

HF沸点反常的原因是：

分子间存在氢键。

③还原性由强至弱的顺序为：

HI>HBr>HCl>HF。

④水溶液酸性由强至弱的顺序为:

HI>HBr>HCl>HF。

④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大。

【典型例题3】溴化碘（IBr）的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的方程式IBr＋H2O===HBr＋HIO，下列有关IBr的叙述中，不正确的是（　　）

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

【迁移训练3】向含SO、Fe2＋、Br－、I－各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是（　　）

考点详析：

考点一：

氯水成分及性质探究

氯气与水反应的化学方程式：

Cl2+H2OH++Cl-+HClO。

5、氯水的性质

【典型例题4】下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有直接关系的是（）

A．将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有气泡产生（H+）

B．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰（Cl2）

C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生（Cl—）

D．新制氯水使KI-淀粉试纸变蓝（Cl2）

【迁移训练4】氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。

下列结论正确的是（　）

A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在

B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在

C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在

D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在

考点二：

氯气的制备及性质探究

2、与氯气有关的探究实验

（1）氯气的制取、净化、收集、尾气处理过程的考查。

（2）氯气的漂白性的探究及改进。

（3）氯气实验微型化、绿色化的实验。

【典型例题5】（2011江苏卷）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图4）。

下列说法正确的是

A．25 ℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂

C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应

D．图4所示转化反应都是氧化还原反应

【迁移训练5】（2010北京卷）为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。

实验过程：

Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。

Ⅱ．.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

Ⅲ．.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。

Ⅳ.……

（1）A中产生黄绿色气体，其电子式是。

（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是。

（3）B中溶液发生反应的离子方程式是。

（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是。

（5）过程Ⅲ实验的目的是。

（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减北的原因：

同主族元素从上到下，得电子能力逐渐减弱。