全国版版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第2节富集在海水中的元素氯学案.docx

1、全国版版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第2节富集在海水中的元素氯学案第2节富集在海水中的元素氯考试说明1掌握氯的主要性质及其应用。2掌握氯的重要化合物的主要性质及其应用。3了解氯及其重要化合物的制备方法。4了解氯及其重要化合物对环境的影响。命题规律氯及其化合物是历届各地高考的热点之一。其考查形式为：(1)以实验题型考查氯气的制备、净化、性质探究等；(2)结合氧化还原反应和化学反应原理考查氯的化合物的性质及制备等。以选择题型和实验题型结合海水资源的综合利用考查溴、碘及其化合物的性质、制备等。考点1氯及其化合物的性质和应用1氯气的性质(1)物理性质(2)化学性质与金属反应a与钠反应：2Na

2、Cl22NaCl(有白烟生成)。b与铁反应：2Fe3Cl22FeCl3(生成棕黄色烟，溶于水得黄色溶液)。c与铜反应：CuCl2CuCl2(生成棕黄色烟，溶于水呈蓝色)。与非金属反应与水反应离子方程式：Cl2H2OHClHClO。(Cl2既是氧化剂又是还原剂)与强碱的反应2NaOHCl2=NaClNaClOH2O。离子方程式：Cl22OH=ClClOH2O。与某些还原性物质反应(写离子方程式)a氯气与KI溶液：Cl22I=I22Cl；b氯气与FeCl2溶液：2Fe2Cl2=2Fe32Cl；c向氯水中通SO2：SO2Cl22H2O=4H2ClSO。2氯的重要化合物(1)次氯酸(HClO)弱酸性：

3、比碳酸酸性弱，电离方程式为HClOHClO。不稳定性：见光易分解，化学方程式：2HClO2HClO2，氯水要现用现配。强氧化性：使有色布条褪色，能杀菌消毒，用作漂白剂、消毒剂。(2)漂白粉(漂粉精)制取原理：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。水解呈碱性，其水解的离子方程式为ClOH2OHClOOH。与盐酸反应：Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO。作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO。漂白粉久置失效，必须密封保存。(1)常温

4、下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶储运液氯。(2)加热或点燃条件下，氯气能与绝大多数金属或某些非金属单质(如S、P、Si、H2等)反应，且与Fe反应得FeCl3，与Cu反应得CuCl2。(3)Cl2、NaClO、漂白粉本身并无漂白性，只有在一定条件下生成的HClO才有漂白性，如：Cl2不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色。(4)HClO的漂白是破坏性漂白，永久性的，使有机色质结构变化，变为白色物质。如用HClO漂白后的酸碱指示剂再遇酸或碱后不再显色。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)新制取的漂白粉是纯净物。()(2)Cl2通入水中的离子方程式为Cl2H2O=2H

5、ClClO。()(3)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂。()(4)Cl2泄漏时，应用蘸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻，逆风向高处转移。()(5)过量的铁与氯气在一定条件下反应生成FeCl2。()(6)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的。() 题组一 氯及其化合物的性质1氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是()A红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，产生棕黄色的烟B通常状况下，干燥的氯气能和Fe反应C纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸D氯气能与水反应

6、生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸答案B解析Cl2与铁的反应需要加热，在通常状况下，干燥的Cl2与Fe不能反应。2某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)()A该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl22OH=ClOClH2OB该消毒液的pH约为12：ClOH2OHClOOHC该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2HClClO=Cl2H2OD该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOHClO=HClOCH3COO答案B解析将Cl2通入NaOH溶液中可

7、制得消毒液，离子方程式为2OHCl2=ClClOH2O，A正确；饱和NaClO溶液的pH约为11，现在该消毒液的pH为12，故不可能仅为ClO的水解所致，该消毒液中还含有一定量的NaOH，是使消毒液的pH约为12的主要原因，B错误；该消毒液与洁厕灵混用时，ClO与Cl会发生氧化还原反应生成Cl2，C正确；CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO反应生成HClO，增强其漂白性，D正确。题组二 氯水的成分与性质3在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸

8、化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有ClC向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HD向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO答案D解析氯水中含有“三分子四离子”Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OH(少)，含Cl2，溶液呈浅黄绿色，A正确；含Cl，加入AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀，B正确；能与NaHCO3反应生成CO2，说明有H，C正确；氯水中Cl2也可以将Fe2氧化为Fe3，D错误。4经氯气消毒的自来水，若用于配制以下溶液：NaOH、AgNO3、Na2CO3、FeSO4、KI、NaCl、Na2SO3，不会使配制的溶液

9、变质的是()A全部 BC D答案D解析氯水的成分是Cl2、HCl、HClO。NaOH和氯气、盐酸、次氯酸发生反应，溶液会变质，故错误；AgCl=AgCl，溶液会变质，故错误；Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，溶液会变质，故错误；2Fe2Cl2=2Fe32Cl，溶液会变质，故错误；Cl22I=I22Cl，溶液会变质，故错误；不发生反应，溶液不会变质，故正确；Cl2SOH2O=2ClSO2H，溶液会变质，故错误；综上所述，D正确。新制氯水的多重性质考点2氯气的实验室制法实验室制取、收集干燥纯净氯气的装置(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。因此利用上述方法制得的氯气实际产量比理论

10、产量要低，可能的原因有：盐酸挥发；随着反应进行，浓盐酸变成稀盐酸，稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。实验室一般选用NaOH溶液吸收尾气中的Cl2。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。()(2)足量的MnO2与40 mL 10 molL1浓盐酸加热条件下反应转移0.2 mol电子。()(3)实验室

11、制Cl2的离子方程式：MnO24HClMn22ClCl22H2O。()(4)制取氯气时要缓缓加热，温度过高会导致HCl大量挥发。()(5)2015四川高考除去氯气中的HCl气体，装置如图。() 1如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()AabcdefghBaedcbhigCadecbhigDacbdehif答案B解析装置顺序为：制氯气、除杂(HCl、水蒸气)、物质制备、尾气处理，注意洗气瓶中的导管为“长进短出”。2如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(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，则相关的化学反应方程式为_。装置

12、B中饱和食盐水的作用_；同时装置B亦是安全瓶，若C中发生堵塞时B中的现象：_。(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中、依次放入如表所示物质：其中，能证明氯气有漂白性的是_(填字母)。(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为_色，说明氯的非金属性大于溴，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是_。(4)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯气，试写出相应的离子方程式：_。答案(1)MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O除去Cl2中的HClB中长颈漏斗内液面上升，形成水柱(2)d

13、(3)黄E中液体分为两层，上层(苯层)为紫红色(4)SOCl2H2O=SO2Cl2H解析(1)用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体。(2)检验Cl2的漂白性需要进行对比实验，即潮湿的Cl2和干燥的Cl2的漂白性实验，其中只能放置固体干燥剂。(3)Cl2先与NaBr反应，而后Br2与KI反应。(4)Cl2氧化SO。考点3卤素的性质及X的检验1卤素单质性质的相似性卤素位于元素周期表中第A族，包括：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。卤素原子最外层都有7个电子，都是典型的非金属元素，其单质具有相似的化学性质。(1)都能与H2反应：X2H2=2HX。(2)都能与大多数金属反应(Fe

14、)：2Fe3Cl22FeCl3；2Fe3Br22FeBr3；FeI2FeI2。(4)都能与碱溶液反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O(F2例外)。(5)卤素间的置换反应将氯水滴入溴化钠溶液：Cl22NaBr=2NaClBr2。将溴水滴入碘化钾溶液：Br22KI=I22KBr。2递变性3卤素离子的检验方法(1)卤族元素单质能将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来，但氟不能进行相应的置换，原因是F2能与NaX溶液中的水发生反应。(2)卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3，而I2只能将铁氧化为Fe2，故Fe3与I不能大量共存。(3)加碘食盐中的碘一般是KIO3，不是I

15、2。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)类比Fe与Cl2的反应判断Fe与I2反应时生成FeI3。()(2)F2通入氯化钠溶液中反应置换出Cl2。()(3)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3。()(4)能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体一定是Cl2。()(5)向无色溶液中滴加氯水和CCl4，振荡、静置，下层溶液显紫色，证明原溶液中含有I。()(6)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2。() 题组一 卤族元素的性质及用途1某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次)：aKI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH溶液；d.稀硫酸；e.氯水。发现

16、溶液颜色按如下顺序变化：无色棕黄色蓝色无色蓝色，对此过程进行的分析中错误的是()A加入以上药品的顺序是aebcdB反应的化学方程式为3I26NaOH=5NaINaIO33H2OC溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色D反应的离子方程式为2ICl2=I22Cl答案D解析无色棕黄色说明有碘生成，棕黄色蓝色说明是淀粉遇碘溶液显色，蓝色无色说明碘被消耗，无色蓝色说明又生成了碘，此时发生的是NaI和NaIO3在酸性条件下生成碘的反应。2将Cl2通入NaBr和NaI的混合液中，待反应充分后将所得溶液加热蒸干并灼烧，最后将得到的固体冷却、称量。称量所得固体的质量与通入Cl2的体积关系如图所示。则原混

17、合液中NaI的物质的量为()A0.5 mol B0.4 mol C0.3 mol D0.25 mol答案D解析根据图示可知a处为NaBr和NaI, ab段为NaBr、NaI和NaCl, bc段为NaBr和NaCl, cd段为NaCl；最终得到的29.25 g固体为NaCl。根据氯元素守恒，则n(Cl2)n(NaCl)mol0.25 mol；根据图示：02.5 V(即00.125 mol Cl2)段发生的反应为2NaICl2=2NaClI2，故n(NaI)0.25 mol。题组二 卤素离子的检验3鉴别NaCl、NaBr、NaI溶液可以选用的试剂是()碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、Ag

18、NO3溶液氯水、苯A B C D答案C解析氯水中的Cl2分别与NaBr、NaI反应：2NaBrCl2=2NaClBr2,2NaICl2=2NaClI2，均可被CCl4萃取，通过观察CCl4中颜色的不同可鉴别，正确；Cl、Br、I分别与Ag反应，产生白色沉淀AgCl，浅黄色沉淀AgBr，黄色沉淀AgI，且均不溶于稀HNO3，可鉴别，正确；同类似，可鉴别，正确。4甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X(X为Cl、Br或I)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙含有的卤素离子依次为()ABr、Cl、I BBr、I、ClCI、Br、Cl DCl、I、Br答案

19、B解析当向甲中加入淀粉和氯水时，淀粉不显蓝色，说明甲中不含有I，溶液变为橙色，说明甲中含有Br；再加入丙溶液，无明显变化，说明丙溶液中也无I，则丙中含有Cl，故甲、乙、丙三种溶液中依次含有Br、I、Cl。1.高考集萃判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)2017全国卷清洗碘升华实验所用试管先用酒精清洗，再用水清洗。()(2)2017北京高考氯气使KBr溶液变黄过程中气体被还原。()(3)2017天津高考用氯气处理水中的Cu2、Hg2等重金属离子。()(4)2017天津高考鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后，用CCl4萃取，观察现象。()(5)2017江苏高考ClO2具有还原性，可用于

20、自来水的杀菌消毒。()(6)2016全国卷将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2。()(7)2016全国卷浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2，气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐水。()(8)2016四川高考向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，溶液颜色不变，该食盐中一定没有添加KIO3。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)解析(1)碘易溶于酒精，所以可用酒精清洗碘，又因为酒精与水互溶，所以再用水清洗可洗净，正确；(2)Cl2使KBr溶液变黄的原因是发生了反应：Cl22KBr=2KClBr2，该反应中Cl元素由0价降低到1价，故Cl2发生了还原反应，正确；(3)氯气

21、与Cu2、Hg2等重金属离子不反应，错误；(4)NaBr和KI都能与氯水反应，分别有Br2和I2生成，Br2的四氯化碳溶液呈橙红色，I2的四氯化碳溶液呈紫红色，可以鉴别，正确；(5)ClO2中Cl元素为4价，有氧化性，可用于自来水杀菌消毒，错误；(6)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可除去其中的HCl气体，但引入了水蒸气，错误；(7)浓盐酸与MnO2反应制备 Cl2时，应先通过饱和食盐水，后通过浓硫酸才能得到干燥纯净的Cl2，错误；(8)KIO3遇淀粉不变蓝色，只有单质碘遇淀粉才变蓝色，错误。 22016全国卷化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是()答案B解析FeCl3与Cu

22、的反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2不能用来比较铁与铜的金属性强弱，故错误。32016江苏高考以电石渣主要成分为Ca(OH)2和CaCO3为原料制备KClO3的流程如下：(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化学方程式为_。提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有_(填序号)。A适当减缓通入Cl2速率B充分搅拌浆料C加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3

23、)2的总反应方程式为6Ca(OH)26Cl2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O，氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为_(填化学式)。滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比nCa(ClO3)2n(CaCl2)_15(填“”“”或“”)。(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。若溶液中KClO3的含量为100 gL1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是_。答案(1)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2OAB(2)CaCO3、Ca(OH)2(3)蒸发浓缩、冷却结晶解析(1)Cl2与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca

24、(ClO)2和H2O。适当减缓通入Cl2的速率、充分搅拌浆料均有利于Cl2的吸收，能够提高Cl2的转化率。Ca(OH)2是否完全溶解不会影响Cl2的吸收，故A、B两项正确。(2)由于电石渣中的CaCO3不参加反应，所以滤渣的主要成分是CaCO3以及未反应的Ca(OH)2。由于氯化过程中除发生主要反应6Ca(OH)26Cl2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O外，还存在副反应Ca(ClO)2=CaCl2O2，所以滤液中nCa(ClO3)2n(CaCl2)15。(3)由溶解度曲线可知，KClO3的溶解度受温度的影响较大，将溶液蒸发浓缩，得到较高温度下的浓溶液，然后再降温，大部分KClO3将会结

25、晶析出。42015重庆高考ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。 (1)仪器D的名称是_。安装F中导管时，应选用图2中的_。(2)打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜_(填“快”或“慢”)。(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是_。(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方

26、程式为_。在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是_。(5)已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是_，原因是_。答案(1)锥形瓶 b(2)慢(3)吸收Cl2(4)4H5ClO=Cl4ClO22H2O 验证是否有ClO2生成(5)稳定剂 稳定剂可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度解析(1)根据仪器D的形状和结构可知其为锥形瓶。根据“长进短出”的原则可知应该选装置b。(2)滴加盐酸速率应该慢，这样产生ClO2的速率也会慢，ClO2通过D时才能被充分吸收。(3)关闭B的活

27、塞后，ClO2被完全吸收，而装置F中淀粉KI溶液颜色不变，说明没有I2单质生成，推知装置A中生成的Cl2被装置C中的药品吸收，可见装置C的作用是吸收Cl2。(4)ClO在酸性条件下(H)反应生成ClO2，同时生成Cl、H2O，其离子反应方程式为5ClO4H=Cl4ClO22H2O。ClO2具有强氧化性，根据实验目的，若释放出了ClO2，则ClO2与淀粉KI溶液反应生成I2，F中会出现蓝色，所以装置F的作用是验证是否有ClO2生成。(5)根据变化曲线，稳定剂释放出ClO2的速率快，保鲜时间相对较短，稳定剂释放出ClO2的速率缓慢平稳，保鲜时间更长，所以选稳定剂。时间：45分钟满分：100分 一、选择题(每题7分，共70分)1下列说法不正确的是()A久置的氯水最终会变成稀盐酸B硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是工业常用的黏合剂、阻燃剂、防腐剂C