届江苏高考化学一轮复习知识梳理练习第4章第2讲《富集在海水中的元素卤素》.docx

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届江苏高考化学一轮复习知识梳理练习第4章第2讲《富集在海水中的元素卤素》

第2讲　富集在海水中的元素——卤素

[考纲要求]　1.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。

2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。

3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。

考点一　氯及其化合物的性质和应用

1．氯气的物理性质

颜色

状态

气味

密度

毒性

溶解性

黄绿色

气体

刺激性

比空气大

有毒

1体积水溶解约2体积Cl2

注意　实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。

（如图所示）

2．从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性

（1）与金属反应：

与变价金属反应生成高价金属氯化物。

①与铁反应：

2Fe＋3Cl2

2FeCl3。

②与铜反应：

Cu＋Cl2

CuCl2。

（2）与非金属反应

与H2反应：

H2＋Cl2

2HCl。

现象—

（3）与还原性无机化合物反应：

①与碘化钾溶液反应：

Cl2＋2KI===2KCl＋I2。

②与SO2水溶液反应：

Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。

③与FeCl2溶液反应：

Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。

3．从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应

氯气与水或碱反应，氯的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。

（1）与水反应

氯气与水反应的化学方程式：

Cl2＋H2OHCl＋HClO。

（2）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Ca（ClO）2、CaCl2，有效成分是Ca（ClO）2。

4．次氯酸和次氯酸盐的性质

（1）次氯酸（HClO）

①不稳定性：

化学方程式为2HClO

2HCl＋O2↑。

②弱酸性：

比碳酸酸性弱。

③强氧化性：

具有漂白性，能杀菌消毒。

（2）Ca（ClO）2的主要化学性质

①Ca（ClO）2的稳定性比HClO强。

②水解显碱性，其水解离子方程式：

ClO－＋H2OHClO＋OH－。

③与酸反应生成HClO，作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。

题组一　氯气和氯水的性质

1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是（　　）

A．FeCl2B．AlCl3

C．FeCl3D．CuCl2

答案　B

解析　因为Cl2具有较强的氧化性，当Cl2与金属反应时，都可把金属氧化成最高价态的金属氯化物，而盐酸中H＋的氧化能力较弱，只能把Fe氧化成Fe2＋，而不能把Cu氧化。

2．把足量氯气通入下列各物质的溶液中，阴离子和阳离子都能被氧化的是（　　）

A．NaOHB．Na2SO3

C．FeBr2D．FeSO4

答案　C

解析　Cl2具有较强的氧化性，而Fe2＋、Br－、SO

都能被Cl2氧化，故C项符合要求。

3．将氯水分别滴入下列各选项所述的溶液中，由实验现象得出的结论完全正确的是（　　）

选项

氯水滴入下列溶液中

实验现象

结论

A

滴有KSCN的FeCl2溶液

变血红

Cl2具有还原性

B

滴有酚酞的NaOH溶液

褪色

Cl2具有漂白性

C

紫色石蕊溶液

先变红后褪色

Cl2具有酸性、漂白性

D

KI淀粉溶液

变蓝色

Cl2具有氧化性

答案　D

解析　A项，氯水滴入有KSCN的FeCl2溶液中，氯气能将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子遇KSCN溶液变血红色，则氯气具有氧化性，故A错误；B项，氯水滴入含有酚酞的NaOH溶液中，氯气和水反应生成酸，再发生酸碱中和反应，NaOH被反应掉，则颜色褪去。

或者反应生成次氯酸，漂白使溶液颜色褪去，故B错误；C项，氯水滴入紫色石蕊溶液中，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，酸使石蕊变红，次氯酸使其褪色，则次氯酸具有漂白性，而干燥的氯气不具有漂白性，故C错误；D项，氯水滴入KI淀粉溶液中，氯气能将碘离子氧化为碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，则氯气具有氧化性，故D正确。

氯水的多重性质

　氯水的各种成分决定了它具有多重性质：

1．Cl2的氧化性——与还原性物质反应

如：

2FeCl2＋Cl2===2FeCl3（除去FeCl3溶液中的FeCl2）

SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4（SO2和Cl21∶1混合物通入水中不再具有漂白性）

Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4（除去水中的余氯）

2．HCl酸性和Cl－的性质

向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。

加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl－，现象是有白色沉淀生成。

3．HClO的氧化性

在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。

向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红（H＋作用的结果），后褪色（HClO作用的结果）。

题组二　从平衡移动的角度分析氯水中的变化

4．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是（　　）

A．再通入少量氯气，

减小

B．通入少量SO2，溶液漂白性减弱

C．加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强

D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱

答案　BC

解析　饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项正确；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。

5．饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。

某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：

①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；

②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；

③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：

第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；

第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；

第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。

经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。

（1）试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：

第一份________________________________________________________________________；

第二份________________________________________________________________________。

（3）试根据所学知识推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为（写化学式）__________________________________________。

答案　

（1）由于饱和氯水中存在Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大

（2）Ca2＋＋HCO

＋OH－===CaCO3↓＋H2O

HCO

＋H＋===CO2↑＋H2O

（3）CaCl2、Ca（HCO3）2、HClO

解析　饱和氯水中存在Cl2＋H2OHCl＋HClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，2CaCO3＋2HCl===Ca（HCO3）2＋CaCl2，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使HCl浓度减小，平衡右移，Cl2浓度减小，溶液黄绿色褪去；HClO浓度增大，溶液漂白性增强。

由于滤液中含有HClO、CaCl2、Ca（HCO3）2等成分，Ca（HCO3）2与Ca（OH）2反应生成CaCO3沉淀；与HCl反应产生CO2气体；Ca（HCO3）2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。

1．氯水成分寻找方法

氯水中存在三个平衡关系：

（1）Cl2＋H2OHCl＋HClO

（2）HClOH＋＋ClO－

（3）H2OH＋＋OH－

根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。

2．Cl2＋H2OHCl＋HClO平衡移动的应用

向氯水中加入的物质

浓度变化

平衡移动的方向

应用

可溶性氯化物

c（Cl－）增大

左移

①用饱和食盐水除

Cl2中的HCl

②用排饱和食盐水法

收集Cl2

盐酸

c（H＋）和

c（Cl－）增大

左移

次氯酸盐与浓盐酸反

应制Cl2

NaOH

c（H＋）减小

右移

用NaOH溶液吸收多余Cl2

Ca（OH）2

c（H＋）减小

右移

制漂白粉

CaCO3

c（H＋）减小

右移

制高浓度的HClO溶液

光照

c（HClO）减小

右移

氯水避光保存或现用现配

考点二　氯气的实验室制法

氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置，复习中应高度重视。

题组一　氯气制备原理、装置的考查

1．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

答案　C

解析　装置③的导气管长短错误，应长进短出。

2．实验室用下列两种方法制氯气：

①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87gMnO2与足量浓盐酸反应。

所得的氯气（　　）

A．①比②多B．②比①多

C．一样多D．无法比较

答案　B

解析　146gHCl的物质的量为4mol,87gMnO2的物质的量为1mol，由方程式：

MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，1molMnO2可以与4molHCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应，也就是说1molMnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。

实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点

1．为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。

2．必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应。

3．实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。

4．尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为溶液中含Ca（OH）2的量少，吸收不完全。

题组二　氯气制备与性质实验的综合考查

3．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（部分夹持及加热仪器已略）。

（1）制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为__________________________。

装置B中饱和食盐水的作用是____________________。

同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象：

________________________________________________