步步高全国版高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第15讲 富集在海水中的元素卤素讲义.docx

1、步步高全国版高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第15讲 富集在海水中的元素卤素讲义第15讲 富集在海水中的元素-卤素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。与铁反应：2Fe3Cl22FeCl3。与铜反应：CuCl2CuCl2。(2)与非金属反应与H2反应：H2Cl22HCl。(3)与还原性无机化合物反应：与碘化

2、钾溶液反应：Cl22KI=2KClI2。与SO2水溶液反应：Cl2SO22H2O=H2SO42HCl。与FeCl2溶液反应：Cl22FeCl2=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：Cl2H2O HClHClO。(2)与碱反应(完成下列反应的化学方程式)与烧碱反应：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。制取漂白粉：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。

3、4从平衡的角度理解氯水的成分氯水中存在三个平衡关系：(1)Cl2H2O HClHClO(2)HClO HClO(3)H2O HOH根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。三种分子H2O、Cl2、HClO；四种离子H、Cl、ClO和OH。5次氯酸和次氯酸盐的性质(1)次氯酸次氯酸见光分解的化学方程式：2HClO2HClO2。(2)Ca(ClO)2的主要化学性质Ca(ClO)2的稳定性比HClO强。水解显碱性，其水解离子方程式：ClOH2O HClOOH。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)2CO2H2O=2HClOCaCO3。题组一氯气和氯水的

4、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()AFeCl2 BAlCl3 CFeCl3 DCuCl2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()ANaOH BNa2SO3CFeBr2 DFeSO4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

5、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存在答案B解析A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。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(

6、)A再通入少量氯气，减小B通入少量SO2，溶液漂白性增强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C解析饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，Cl2H2O HClHClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错；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

7、行了如下定性实验：在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；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，在的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气

8、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Cl2H2O HClHClO，加入CaCO3后，2HClCaCO3=CaCl2CO2H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大(2)Ca2HCOOH=CaCO3H2OHCOH=CO2H2O(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO解析饱和氯水中存在Cl2H2O HClHClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，2CaCO32HCl=Ca(HCO3)2CaCl2，CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，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

9、、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。练后反思 归纳总结1氯水性质的多重性新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。2氯水中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)增大左移用饱和食盐水除Cl2中的HCl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Cl2NaOHc(H)减小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)减小右移制漂白粉Ca

10、CO3c(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某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是()A该装置图中至少存在三处明显错误B该实验中收集氯气的方法不正确C如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可D含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 mol电子答案A解析A项，该装置的错误有

11、：没有用酒精灯加热，MnO2不与浓盐酸发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理；B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D项，根据反应：MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5 mol，转移的电子小于1 mol。2实验室用下列两种方法制氯气：用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应；用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A比多 B比多C一样多

12、 D无法比较答案B解析146 g HCl的物质的量为4 mol,87 g MnO2的物质的量为1 mol，由方程式：MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O知，1 mol MnO2可以与4 mol HCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应，也就是说 1 mol MnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。3下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是：B_；C_；D_。答案向上排空气收集氯气安全瓶作用，防止D中的液体倒吸入B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境题组二氯气制备与性质实验的融合4某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的

13、是()A图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗B图中：量筒中发生了加成反应C图中：发生的反应不是燃烧反应D图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成答案D解析A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，发生的为取代反应；C项，Cu在Cl2中发生了燃烧反应；D项，Cl、ClO在酸性条件下有Cl2生成。5下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO416HCl(浓)=2KCl5Cl22MnCl28H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论

14、Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2Br2I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质 Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质 De处变血红色还原性：Fe2Cl答案D解析选项A的实验现象只能说明氧化性：Cl2Br2和Cl2I2，不能说明氧化性：Br2I2；选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质；选项C中，氯气与水生成酸性物质也可以出现对应的实验现象；e处变血红色是氯气氧化Fe2生成Fe3的结果，选项D正确。归纳总结实验室用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因Cl浓度越小，其还原性越弱，所以必须

15、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。考点三卤素的性质及X的检验1溴、碘单质物理性质比较性质Br2I2颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性水中溶解度不大溶解度不大有机溶剂中易溶易溶特性易挥发、有毒易升华使淀粉变蓝2.氯、溴、碘单质化学性质比较(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOHX2=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I)。(2)氧化性都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为

16、2NaX2=2NaX(XCl、Br、I)。氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2Br2I2，阴离子的还原性：ClBrBr2I2_(填序号)。氯水分别滴入KBr、NaI溶液中颜色加深，而溴水滴入NaCl溶液中无明显变化，滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小答案题组一卤族元素的性质1下列有关卤素的说法错误的是()A从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I

17、的非金属性递增的规律BHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强C淀粉KI溶液在空气中变蓝：4IO22H2O=2I24OHD碘在KI溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度答案A解析元素的非金属性强弱与其对应的氢化物溶液的酸性无关，可根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱进行比较，A错误；I2在KI溶液中存在I2I I，可使其溶解度增大，D正确。2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，跟水反应的方程式为IBrH2O=HBrHIO。下列有关IBr的叙述中，不正确的是()AIBr是双原子分子B在很多反应中，I

18、Br是强氧化剂C和NaOH溶液反应生成NaBr和NaIOD和水反应时，既是氧化剂又是还原剂答案D解析IBr中I为1价，Br为1价。2个原子组成1个IBr分子，A正确；因为其化学性质与卤素相似，所以在很多反应中，IBr是强氧化剂，B正确；跟水反应的方程式IBrH2O=HBrHIO中，反应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是I为1价，Br为1价，故这个反应不是氧化还原反应，D错误；与碱反应的实质可看成是IBr先与水反应，生成物HBr和HIO再与碱反应，所以2NaOHIBr=NaBrNaIOH2O，C正确。3下列关于卤素的叙述正确的是()卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾溴中溶有少量氯气，可以用加

19、入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂A B C D答案C解析本题涉及卤素单质及其化合物的性质和用途。易被氧化的物质应具有较强还原性，各卤素离子中，以I的还原性最强，故卤素的钾盐中，最易被氧化的是碘化钾；卤化银中除氟化银外均有感光性。题组二卤素单质及离子的鉴别4下列叙述中正确的是()A能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2B用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液C某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在ID某浅黄色的溴水

20、，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色答案B解析还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I氧化为I2，A错；碘单质的CCl4溶液显紫色，C项错；CCl4的密度比水大，应下层显橙红色，D项错。5鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是()碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯稀硝酸、AgNO3溶液氯水、苯FeCl3溶液、CCl4A B C D答案C解析NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色；氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，加入NaCl中不发生反应，可以鉴别；溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2用苯萃取后，前两种上层均为橙

21、红色，无法鉴别；NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色；与的原理相似，只是有色层在上层；FeCl3溶液只能氧化I生成I2，不能鉴别。题组三卤素单质氧化性强弱的实验探究方法6某学生做如下实验：第一步，在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列对实验原理的解释和所得结论错误的是()A第一步反应的离子方程式ClO2I2H=I2ClH2OB淀粉KI溶液变蓝是因为I被氧化为I2，I2使淀粉变蓝色C蓝色逐

22、渐消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性D微粒的氧化性由强到弱的顺序是ClOI2SO答案C解析分析题目信息可知，在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸后，发生的反应为ClO2I2H=I2ClH2O，生成的I2使淀粉溶液变蓝，再滴加足量的Na2SO3溶液，发生反应SOI2H2O=SO2H2I，随着I2的减少蓝色逐渐消失，由此可以得出微粒的氧化性由强到弱的顺序是ClOI2SO。7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：.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。.当B中溶液由黄色

23、变为红棕色时，关闭活塞a。.(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，过程的操作和现象是_。(5)过程实验的目的是_。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下_，得电子能力逐渐减弱。答案(1)(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝(3)Cl22Br=Br22Cl(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层变为紫红色(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰(6)原子半径逐渐增大解析A中滴加浓盐酸后，发生反应：2K

24、MnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，生成黄绿色气体Cl2，在A、B、C中分别发生反应：Cl22KI=2KClI2，Cl22NaBr=2NaClBr2，Cl22NaBr=2NaClBr2，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2在D中发生反应：Br22KI=2KBrI2。过程实验，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。归纳总结卤素单质性质的特殊性1Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。2I2易升华，I2遇淀粉变蓝。3Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。4氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2：2F22H2O=4HFO2。5F2不能从NaX溶液中置换出X2(X代表Cl、Br、I)。考点四氯、溴、碘单质的工业制法1氯的提取氯碱工业化学方程式为2Na