氯溴碘及其化合物.docx
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氯溴碘及其化合物
专题2第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第1课时 氯气的生产原理
一、海水中的化学资源
1.海水中蕴含的元素有______多种,它是一个巨大的宝藏,期待着人们的开发和利用。
2.海水中的氯化物主要为______,其次是________、________和________。
3.地球上99%以上的溴蕴藏在大海中,海水中______的总储量高达1×1014t,______被称为“海洋元素”。
此外,海水中还含有丰富的______元素。
据估计,海水中______的总量可达8×1010t。
二、氯气的生产原理
1.氯碱工业:
以______________为基础制取氯气等产品的工业。
2.氯气生产的化学原理
(1)电解装置和现象
(2)电解产物的验证
实验操作
实验现象
实验结论
试管移近酒精灯以后,发出__________________________
与电源负极相连的铁棒上产生________
湿润的淀粉碘化钾试纸________
与电源正极相连的石墨棒上产生________
溶液颜色________
左管溶液中有________产生
(3)电解原理
电解饱和食盐水的化学方程式为________________________________。
3.氯气的实验室制法
(1)反应原理:
1774年瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是__________)时,把________与软锰矿混合在一起________,发现有黄绿色气体生成,反应为4HCl(浓)+
MnO2
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置,主要有气体______装置、______装置和____________装置三部分。
(3)收集方法:
向____排空气法或排____________法。
(4)净化方法:
用__________除去HCl,再用________除去水蒸气。
(5)尾气吸收:
用________________吸收。
(6)注意事项:
①必须用________,MnO2与稀盐酸不反应。
②实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免残留气体污染空气。
知识点1 海水中的化学资源
1.下列说法不正确的是( )
A.海水中蕴含的元素有80多种,是一个巨大的宝藏
B.海水中氯化物的含量最高
C.海水中的氯化物主要是氯化钠,其次是氯化镁、氯化钙、氯化钾等
D.海水中含有浓度较小的碘元素和溴元素
知识点2 氯气的生产原理
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。
所得的氯气的量( )
A.①比②多B.②比①多
C.一样多D.无法比较
3.下列装置用于二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取纯净、干燥的氯气。
(1)在装置A~E中,有①~⑨个接口,用编号表示仪器的导气管连接顺序依次为________、__________、________、________、________、________、________、________、________。
(2)B瓶中浓H2SO4的作用是________________________,E瓶盛有的饱和食盐水的作用是______________________。
(3)C瓶中盛有NaOH溶液是为了__________________________,其反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
练基础落实
1.海水中含有大量的化学元素,自然界中的有些元素主要存在于海水中。
下列元素中,被称为“海洋元素”的是( )
A.氮B.硫C.溴D.氯
2.关于电解NaCl水溶液的说法正确的是( )
①电解产物为Cl2和Na
②电解过程中,能产生黄绿色气体
③电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈红色
④电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈无色
A.①③B.①④C.②③D.②④
3.实验室制取HCl气体的反应原理为:
NaCl(固)+H2SO4(浓)
NaHSO4+HCl↑。
则实验室制取下列各组气体时,气体的发生装置与HCl气体相同的是( )
A.H2B.CO2C.Cl2D.O2
4.下列物质:
①无水CaCl2;②碱石灰;③浓H2SO4;④P2O5,可以用来干燥Cl2的是( )
A.①②B.③④
C.①③④D.①②③④
5.实验室制取氧气的试管壁上粘附有MnO2,除去MnO2可用的试剂是( )
A.蒸馏水B.KOH溶液
C.稀盐酸D.热的浓盐酸
6.检验HCl气体中是否混有Cl2,可采用的方法为( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
专题2 从海水中获得的化学物质
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第1课时 氯气的生产原理
基础落实
一、
1.80
2.NaCl MgCl2 CaCl2 KCl
3.溴 溴 碘 碘
二、
1.电解食盐水
2.
(1)无 黄绿
(2)“噗”的响声(或爆鸣声) 氢气 变蓝 氯气 变红 NaOH
3.
(1)MnO2 浓盐酸 加热
(2)发生 收集 尾气处理 (3)上 饱和食盐水 (4)饱和食盐水 浓硫酸 (5)强碱溶液(如NaOH溶液)
(6)①浓盐酸
对点训练
1.B [海水中含量最高的是水;海水中的碘元素和溴元素浓度都不高,但由于海水量很大,所以其质量很大。
]
2.B [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,1molMnO2可以与4molHCl反应,但是,应注意稀盐酸与MnO2不反应的事实,也就是说1molMnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。
]
3.
(1)① ⑧ ⑨ ③ ② ⑥ ⑦ ④ ⑤
(2)吸收Cl2中的水蒸气,制得干燥的Cl2 除去Cl2中的HCl制得纯净的Cl2 (3)吸收剩余Cl2,防止Cl2污染空气
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
解析 本实验要求制取纯净、干燥的Cl2,设计实验步骤如下:
制Cl2―→除杂(除HCl,选用饱和食盐水)―→干燥(选用浓H2SO4)―→收集(向上排空气法)―→尾气吸收(选用NaOH溶液)。
课后作业
1.C 2.C
3.C [制取HCl和Cl2都属于固体+液体
气体的类型,所用气体的发生装置是相同的。
都选用铁架台(含铁圈、铁夹)、酒精灯、烧瓶、分液漏斗等。
选C项。
]
4.C [Cl2可与碱反应,不能选用碱性干燥剂。
CaCl2、浓H2SO4、P2O5都可以作为Cl2的干燥剂,选C项。
]
5.D 6.D 7.D
第2课时 氯气的性质
一、氯元素的原子结构及存在
1.原子结构
原子结构示意图为____________,氯原子容易____________而形成Cl-,表现为典型的
________性。
2.存在
氯元素在自然界中以________态存在,主要以__________的形式存在。
二、氯气的性质
1.物理性质
氯气通常情况下呈________色,是一种有强烈________性气味的有______气体,易________,__________水。
在实验室闻氯气气味时,应用手轻轻在瓶口________,仅使少量的氯气________鼻孔。
这是闻气味常用的方法。
2.化学性质
Cl2的化学性质很活泼,具有很强的________性。
主要反应
Cl2—
三、氯水
1.氯水的成分
氯气溶于水后得到________色溶液,发生的离子反应为:
________。
新制氯水中含有“三分四离”,“三分”即三种分子________、________、________,“四离”即四种离子:
________、______、________、________。
2.次氯酸的性质
(1)弱酸性:
比碳酸酸性______。
(2)不稳定性:
光照下易分解放出O2,反应的化学方程式为:
____________。
(3)强氧化性:
能杀菌、消毒,具有漂白作用。
3.氯水的性质
(1)溶液中含有H+,具有______性。
(2)溶液中含有Cl2、HClO,具有__________性。
(3)含有Cl-,具有Cl-的性质。
(4)溶液中含有HClO,具有________性。
实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
有色布条______
氯水有______作用,起漂白作用的是______
有色布条________
干燥的氯气________漂白作用
4.氯气与碱的反应
(1)漂白液的制取:
________________________________________,有效成分:
________。
(2)漂白粉的制取:
__________________________________________,有效成分:
________________。
四、氯气的用途
1.氯气是一种重要的化工原料。
如SiCl4、GeCl4、TiCl4是制取高纯硅、锗和金属钛的重要中间物质。
2.在有机化工中,氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。
知识点1 氯元素的存在及其原子结构
1.下列说法不正确的是( )
A.氯元素在自然界中存在游离态,只是量极少
B.海水中的氯元素主要以NaCl等盐的形式存在
C.人体血液中含有NaCl,其浓度大约为0.9%
D.NaCl对维持人体的生理功能有着重要作用
2.氯的原子结构示意图是( )
A.
B.
C.
D.
知识点2 氯气的物理性质
3.下列各种物理性质中,对氯气来说不正确的是( )
A.黄绿色的气体B.密度比空气小
C.能溶于水D.有刺激性气味
4.氯气可用于消灭田鼠,为此,可将氯气用软管通到田鼠洞中,这是利用了氯气下列性质中的( )
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化
⑤溶于水
A.①②B.②③
C.①②③D.③④⑤
知识点3 氯气与单质的反应
5.下列现象不属于H2在Cl2中燃烧现象的是( )
A.苍白色火焰
B.瓶口有白雾
C.集气瓶内气体颜色变浅
D.爆炸
6.下列含氯化合物中,不能由金属单质和氯气直接反应得到的是( )
A.FeCl2B.CuCl2
C.AlCl3D.AgCl
知识点4 氯气与水反应及次氯酸的性质
7.用自来水养金鱼时,我们通常先将自来水日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是( )
A.利用日光中紫外线杀死水中的细菌
B.提高水温,有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量
D.促使水中的次氯酸分解
8.用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部,观察到的现象是( )
知识点5 氯气与碱的反应
9.有关漂白粉和漂白液,下列说法正确的是( )
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2
10.工业上用的漂白剂主要是漂白粉而不是次氯酸,其主要原因是( )
A.漂白粉氧化性强于次氯酸B.漂白粉较次氯酸经济
C.漂白粉较次氯酸稳定、易保存D.漂白粉较次氯酸易于制备
练基础落实
1.下列说法中正确的是( )
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味
B.用排水集气法便可以收集到纯净的氯气
C.氯气有漂白性
D.自来水常用氯气来杀菌、消毒
2.在空气中能稳定存在的物质是( )
A.石灰水B.氯水C.次氯酸钠D.食盐水
3.实验室为了使用方便,通常将氯气溶解于水中形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用。
下列有关这两种液体的描述都正确的是( )
A.两种液体都可以使干燥的布条褪色
B.两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红
C.用这两种液体都可给自来水消毒
D.分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生
4.下列关于漂白粉的叙述正确的是( )
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B.漂白粉在空气中久置能变质
C.漂白粉是由Cl2与石灰乳制得的纯净物
D.漂白粉可用浓盐酸制得
第2课时 氯气的性质
基础落实
一、1.
得到一个电子 氧化
2.化合 氯化物
二、
1.黄绿 刺激 毒 液化 能溶于 扇动 飘入
2.氧化 2Na+Cl2
2NaCl 2Fe+3Cl2
2FeCl3 Cu+Cl2
CuCl2 H2+Cl2
2HCl 苍白色 Cl2+H2OHCl+HClO
三、
1.黄绿 Cl2+H2O
H++Cl-+HClO H2O HClO Cl2 H+ Cl- ClO- OH-
2.
(1)弱
(2)2HClO
2HCl+O2↑
3.
(1)酸
(2)强氧化 (4)漂白 褪色 漂白 HClO 不褪色 没有
4.
(1)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
NaClO
(2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2
对点训练
1.A [自然界中不存在游离态的氯,氯元素全部以化合态的形式存在。
]
2.C
3.B [Cl2的相对分子质量为71,而空气的平均相对分子质量为29,可知Cl2的密度比空气大。
]
4.B [将Cl2通入田鼠洞中灭鼠,一方面利用其密度比空气大得多,沉在洞里,另一方面Cl2有毒。
]
5.D [H2在Cl2中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口因生成的HCl在空气中形成盐酸小液滴而形成白雾,瓶内因Cl2被消耗而颜色变浅,但不会发生爆炸。
]
6.A [CuCl2、AlCl3、AgCl均可由对应金属单质与Cl2反应制得;Fe与Cl2反应时,生成FeCl3而得不到FeCl2。
]
7.D [自来水用Cl2消毒时发生反应:
Cl2+H2OHCl+HClO,生成的HClO见光易分解:
2HClO
2HCl+O2↑。
]
8.C [氯水显酸性,氯水中含有HCl,可以使蓝色石蕊试纸变红色,又因氯水中含有HClO,所以试纸先变红色后又会被漂白为白色,故应选C项。
]
9.B [漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物,反应方程式为:
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故其主要成分为Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分为Ca(ClO)2,漂白液的有效成分是NaClO。
]
10.C [漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,是一种盐,较HClO稳定。
]
课后作业
1.D [氯气是有毒气体,闻氯气气味的时候,应该用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔。
用排水法收集氯气会带有水蒸气且氯气能与水反应。
氯气本身没有漂白性。
]
2.D [能与空气中CO2、O2、H2O反应和见光易分解的物质在空气中均不能稳定存在。
石灰水中的Ca(OH)2能与空气中的CO2反应生成CaCO3;氯水中的HClO易分解;次氯酸钠在空气中发生反应:
CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO而变质。
]
3.C [液氯成分为Cl2,氯水成分为Cl2、HCl、HClO、H2O,液氯无漂白性,无酸性,氯水有漂白性和酸性,液氯溶于水得氯水,故选C。
]
4.B [漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,Ca(ClO)2可以和空气中的CO2、水蒸气反应而变质。
]
第3课时 氧化还原反应
1.从化合价变化的角度认识氧化还原反应
(1)氧化反应:
物质所含元素的化合价______的反应。
(2)还原反应:
物质所含元素的化合价______的反应。
(3)氧化还原反应:
物质所含元素的化合价有______的反应。
2.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)氧化反应:
物质______(或偏离)电子的反应。
(2)还原反应:
物质______(或偏向)电子的反应。
(3)氧化还原反应:
有电子______(得失或偏移)的反应。
3.氧化还原反应的特征和实质
(1)氧化还原反应的特征:
元素的__________的升降。
也是判断一个反应是不是氧化还原反应的依据。
(2)氧化还原反应的实质:
____________(电子得失或共用电子对偏移)。
(3)氧化还原反应中,得失________总数相等,化合价的__________的总数相等,且化合价________的总数等于电子________的总数。
知识点1 氧化还原反应的判断
1.下列反应中属于氧化还原反应的是( )
①2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
②H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl
③Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
④Cu2(OH)2CO3
2CuO+CO2↑+H2O
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
2.下列反应属于非氧化还原反应的是( )
A.Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
B.NH4NO3
N2O↑+2H2O
C.2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
D.CuO+CO===Cu+CO2
知识点2 氧化还原反应的相关概念
3.下列说法正确的是( )
A.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
B.氧化还原反应一定有氧元素参加
C.氧化反应一定先于还原反应
D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应
4.下列关于氧化还原反应的叙述,正确的是( )
A.有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
B.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
C.某元素由化合态变为游离态,则该元素一定被还原
D.氧化还原反应中一定有电子的得与失
知识点3 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
5.下列类型的反应,一定发生电子转移的是( )
A.化合反应B.分解反应
C.置换反应D.复分解反应
6.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,正确的是( )
练基础落实
1.下列变化过程一定属于还原反应的是( )
A.HCl→MgCl2B.Na→Na+
C.CO→CO2D.Fe3+→Fe2+
2.下列反应中,S元素的化合价升高的是( )
A.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
B.C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
C.H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4
D.S+O2
SO2
3.下列各反应中,氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是( )
A.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
B.2KClO3
2KCl+3O2↑
C.2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
D.2H2O
2H2↑+O2↑
4.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
D.2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
5.在反应3Cl2+2FeBr2===2FeCl3+2Br2中被还原的元素是( )
A.FeB.Fe和Cl
C.ClD.Br
6.我们生活在千变万化的物质世界里。
下列变化中,没有发生氧化还原反应的是( )
A.爆竹爆炸B.木炭燃烧
C.蒸发D.电解水
第3课时 氧化还原反应
基础落实
1.
(1)升高
(2)降低 (3)升降
2.
(1)失去
(2)得到 (3)转移
3.
(1)化合价
(2)电子转移 (3)电子 升降 升降 转移
对点训练
1.C [①中,有Mn、O两元素变价;③中,有Zn、H两元素变价。
]
2.C [分析各物质中元素的化合价是否变化,没有元素化合价发生改变的反应属于非氧化还原反应。
]
3.D [氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是元素化合价的升降;只要有元素化合价升降(或电子转移)的反应就是氧化还原反应,与是否有氧元素参加无关;氧化反应与还原反应一定同时发生;若同一物质中的不同种(或同种)元素化合价有升有降,则该物质同时发生氧化反应和还原反应,如反应:
2KClO3
2KCl+3O2↑,Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
]
4.B [对选项A、C可用反应2H2O2
2H2O+O2↑来否定。
氧化还原反应的本质是电子的转移,包括电子的得失和共用电子对的偏移,故D错。
]
5.C
6.A [化学反应根据反应物和生成物的种类和多少,可分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应;根据有没有离子参加,可分为离子反应和非离子反应;根据有没有电子得失或偏移,可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
在氧化还原反应中有离子反应,也有非离子反应;复分解反应一定不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应,由此可以判断出A项是正确的。
]
课后作业
1.D [发生还原反应的过程中某些元素的化合价降低,A项中氯元素化合价未变;B项中钠元素的化合价升高,属于氧化反应;C项中碳元素化合价升高属于氧化反应;D项中Fe3+→Fe2+铁元素化合价降低,属于还原反应。
]
2.D [A项中S元素的化合价保持+6价不变;B项中S元素的化合价由+6降低为+4;C项反应属于复分解反应,S元素的化合价不变;D项中S元素化合价由0升高为+4。
]
3.A [反应中某种元素的价态既升又降,则表示氧化反应与还原反应在同种元素中进行。
]
4.C [A项属于置换反应;B项属于复分解反应;D项属于分解反应;C项不属于四大基本反应类型,但反应前后元素的化合价有变化,属于氧化还原反应。
]
5.C [得电子、化合价降低的元素被还原。
]
6.C
第4课时 溴、碘的提取
一、溴、碘的性质
1.单质的物理性质及其特性
Br2
I2
色、态
通常状况下为________色____体
通常状况下为________色____体
溶解性
微溶于____,易溶于______、__________等有机溶剂
特性
____挥发
①易______
②淀粉溶液遇碘变____色
2.Cl2、Br2、I2之间的置换反应
(1)试剂瓶①中反应:
__________________。
现象:
无色溶液变为____色。
向上述溶液中加入少量CCl4,振荡,溶液分两层,上层____色,下层________色。
(2)试剂瓶②中反应:
__________________。
现象:
无色溶液变为____色。
向上述溶液中加入少量CCl4,振荡,溶液分两层,上层____色,下层______色。
(3)若把溴蒸气通入KI溶液中发生的反应为:
___________。
3.溴、碘的重要应用
(1)________常被用作感光材料。
(2)碘是重要的药用元素,可用来生产含碘食品。
(3)________可用于人工降雨。
二、溴、碘的提取
1.从海水中提取溴
(1)原料:
提取粗食盐后的海水。
(2)流程:
NaCl Cl2 热空气或水蒸气
↑ ↓ ↓
→
→
→