《名师导学》高考新课标化学一轮讲义第4章第二节富集在海水中的元素氯溴碘.docx

1、名师导学高考新课标化学一轮讲义第4章第二节富集在海水中的元素氯溴碘第二节富集在海水中的元素氯、溴、碘高考备考指南考纲定位1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。3.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。4.以上各部分知识的综合应用。核心素养1.变化观念分析卤素及其化合物的化学反应，预测在一定条件下卤素及其化合物可能发生的化学变化2.证据推理收集各种证据对卤素及其化合物的性质及其变化提出可能假设，基于证据进行分析推理、证实或证伪假设；能解释证据与结论之间的关系，确立形成科学结论所需的证据和寻找证据

2、的途径。3.实验探究发现或提出对卤素及其化合物有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。4.创新意识能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想，敢于具有质疑和批判的创新精神。5.社会责任关注与卤素有关的热点问题(如漂白剂，消毒剂)；认识环境保护和资源合理开发的重要性(如海水中提卤素)，具有可持续发展的意识，赞赏卤素对社会的重大贡献。氯气及其化合物(对应复习讲义第40页)1Cl2的物理性质Cl2在通常情况下，是一种黄绿色具有强烈刺激性气味的有毒气体，可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解2体积Cl2，密度比空气的

3、大。2Cl2的化学性质Cl的原子结构示意图为17_2,_8,_7,_，单质表现较强的_氧化_性。写出下列反应的化学方程式和部分反应现象，指出Cl2在反应中表现氧化性还是还原性。3氯的重要化合物(1)次氯酸HClO2HClO2HClO2，氯水要现用现配，保存在棕色试剂瓶中(2)漂白粉制备方程式：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。主要成分：Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2。化学性质a水溶液呈碱性，水解的离子方程式为ClOH2OHClOOH。b与酸性物质作用生成强氧化性的HClO，作消毒剂和漂白剂。(3)在空气中失效的原理为Ca(ClO)2CO2H

4、2O=2HClOCaCO3，2HClO2HClO2，保存时要密封。(1)(2018全国卷)漂白粉可用于生活用水的消毒。()(2)Cl2与足量Fe反应可生成FeCl2。()(3)Cl2使品红溶液褪色说明Cl2具有漂白性。()(4)漂白液的有效成分为NaClO，溶液呈碱性。()(5)氯水应保存在棕色广口试剂瓶中。()(6)漂白粉在空气中久置变质的原因：漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。()(7)氯水光照生成的气体为Cl2。()提示(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)氯水的成分及性质的多重性角度1氯气及重要化合物的性质1下列关于氯气及其化合物有关的说法不正确的是_(填序号

5、)。氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性Cl2与过量Fe反应生成FeCl31 mol Cl2通入足量的水中反应，转移的电子数为1 mol工业上利用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉纯净的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，因迅速化合而爆炸氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸，溶液的pH变大氯水能杀菌消毒是因为含有Cl2，Cl2有强氧化性漂白液呈碱性的原因是ClO水解漂白粉在空气中久置可生成CaCO3用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物对人体有害Cl2与CH4反应可生成四种有机物Cl2发生泄漏，应逆风往高处转移答

6、案角度2氯水的成分和多重性探究2(2019定州月考)氯气的水溶液称为“氯水”，氯水中含有多种分子和离子，因此氯水有多重性质，下列有关新制氯水的说法中不正确的是()A新制氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明氯水中含有Cl2B新制氯水滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红色后褪色，可说明氯水中含有Cl2C.向淀粉碘化钾溶液中加入氯水，溶液变成蓝色，说明Cl2可以与盐发生置换反应D新制氯水滴到Na2CO3溶液中，有气体产生，说明氯水中含有HBCl2H2OHClHClO，氯水中含有Cl2、H、Cl、HClO。A项，氯气是黄绿色气体，新制氯水呈现黄绿色，说明氯水中含有Cl2，故说法正确；B项，试纸先变红，说明含有

7、H，后褪色，是因为HClO的漂白性，故说法错误；C项，溶液变蓝说明生成I2，新制氯水的主要成分是Cl2，说明发生反应：Cl22I=2ClI2，故说法正确；D项，发生反应：2HCO=CO2H2O，故说法正确。3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C饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；通入少量SO2，SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，Cl2H2OHClHClO的平衡逆向移动，使HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错

8、；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。4向含酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液由红色变为无色，其原因可能有二：一是氯水中含有HClO，因HClO具有漂白作用使溶液褪色；二是氯水中含有H，因发生中和反应使溶液褪色。请设计简单的实验证明哪种原因是合理的。答案取褪色后的溶液再加入NaOH溶液，若又恢复红色，则说明后者合理；若不恢复红色，则说明前者合理。Cl2H2OHClHClO平衡移动的应用向氯水中加入的物质(或改变的 条件)浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl)

9、增大，c(HClO)减小左移用饱和食盐水除Cl2中的HCl气体用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H)和c(Cl)增大左移洁厕剂和“84”消毒液不宜混用NaOHc(H)减小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2光照c(HClO)减小右移氯水应避光保存在棕色试剂瓶中，且现用现配碳酸钙c(HClO)增大右移制取次氯酸浓度较大的氯水氯气的实验室制法及性质探究(对应复习讲义第42页)1实验装置2验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。提醒实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应

10、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。角度1Cl2的一般实验室制法(原理、除杂、收集和尾气处理)1(2019烟台模拟)实验室制备氯气的装置如图。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()ABC DD除HCl用饱和NaCl溶液，干燥Cl2时从长管进气，吸

11、收Cl2不用澄清石灰水，应用浓度较大的NaOH溶液。2实验室用MnO2和浓盐酸制Cl2时，有如下操作：连接好装置，检查装置气密性；缓缓加热；加入MnO2粉末；从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；将多余氯气用NaOH溶液吸收；用向上排空气法收集氯气。顺序正确的是()A BC DD一般实验顺序为连接装置检查装置气密性加药品加热反应收集处理尾气角度2以Cl2制备为载体的综合实验探究3.实验室常用以下几种方法制取氯气。(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的离子方程式：_。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气，写出其反应的化学方程式：_。(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，该反应中氧化产物与还原产物的物

12、质的量之比为_。.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉。(1)装置中的X试剂为_。(2)装置中发生反应的化学方程式为_，该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减少副反应发生的方法是_。解析.(1)二氧化锰与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O，离子方程式为MnO24H2ClMn2Cl22H2O。(2)高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。(3)氯酸钾与浓盐酸反应制氯气的化学方程式为KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O，1 mol氧化剂KClO3与

13、5 mol还原剂HCl反应生成3 mol Cl2，所以该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为51。.(1)Cl2有毒，不能直接排入空气中，Cl2和NaOH溶液反应被吸收，所以X试剂为NaOH溶液。(2)Cl2与石灰浆反应，方程式为2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O；该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，因此为了减少副反应的发生，需要降低反应温度，可行的方法是将装置放于冷水浴中进行实验。答案.(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O(3)51.(1)NaOH溶液(2)2Ca(OH)2

14、2Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O将装置放于冷水浴中进行实验4(2018全国卷，T27(1)(2)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：(1)KIO3的化学名称是_。(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如图所示：“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主要是_。“调pH”中发生反应的化学方程式为_。解析(1)KIO3的化学名称为碘酸钾。(2)Cl2是一种易挥发且溶解度不大的气体，可通过加热法去除溶液中溶解的Cl2。加入KOH溶液“调pH”使KH(IO3)2转化为KIO3：KH(IO

15、3)2KOH=2KIO3H2O或HIO3KOH=KIO3H2O。答案(1)碘酸钾(2)加热KClKH(IO3)2KOH=2KIO3H2O(或HIO3KOH=KIO3H2O)卤素的性质和海水中卤素提取(对应复习讲义第43页)1卤素单质性质的相似性(1)都能与大多数金属反应，如2Fe3Br2=2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。(2)都能与H2反应生成HX：X2H2=2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。(3)都能与水反应：X2H2OHXHXO(F2、I2例外：2F22H2O=4HFO2)。(4)都能与碱溶液反应：X22OH=XXOH2O(F2、I2例外)。2卤素单质的递变性F2Cl2Br

16、2I2颜色熔、沸点密度水溶性氧化性还原性(X)阴离子还原性逐渐增强；Cl2能从Br的溶液中置换出Br2，离子方程式为Cl22Br=Br22Cl；Br2能从I的溶液中置换出I2，离子方程式为Br22I=2BrI23.卤素及其化合物的特殊性氟无正价，氧化性最强，F的还原性最弱2F22H2O=4HFO2，与H2反应在暗处即爆炸HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒溴Br2是红棕色液体，易挥发，有毒Br2易溶于有机溶剂盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡胶塞碘I2使淀粉变蓝色I2加热时易升华I2易溶于有机溶剂食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大4.卤素离子的检验(1)A

17、gNO3溶液沉淀法(2)置换萃取法未知液有机层(3)氧化淀粉法检验I未知液蓝色溶液，表明有I5海水中溴、碘元素的提取(1)海水中提溴a流程蒸发浓缩Cl2通热空气或水蒸气吹出SO2Cl2CCl4b发生反应的离子方程式：2BrCl2=Br22Cl；Br2SO22H2O=4HSO2Br；2BrCl2=Br22Cl。(2)海带中提碘a流程b发生反应的离子方程式：H2O22I2H=I22H2O。(1)(2017全国卷)清洗碘升华实验所用试管的操作是，先用酒精清洗，再用水清洗。()(2)液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封。()(3)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色说明B

18、r的还原性强于Cl。()(4)氯气使KBr溶液变黄的原理是Cl2被还原。()(5)向含I的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，现象是溶液变成蓝色，说明氧化性：Cl2I2。()提示(1)(2)(3)(4)(5)角度1卤素性质和卤离子检验1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ABC DC还原性FClBrI，KF最难被氧化；AgBr、AgI见光均易分解，均具有感光性。2(2019临沂模

19、拟)鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、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、AgNO3溶液氯水、苯CCl4、淀粉溶液A BC DC无法鉴别三溶液，无法鉴别NaCl和NaBr溶液，无法鉴别三溶液。角度2海水中提取Br2、I23(2015全国卷)海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是()A向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收CA项苦卤中含有K、Mg2、Br等，通入Cl2可将Br氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。B项粗盐中含有

20、不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2、Mg2、SO等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。C项工业上沉淀Mg2常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH。D项Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2Br22H2O=H2SO42HBr)，得到浓度较大的含Br溶液。4我们知道海带中含有碘元素，经常食用海带可以防治甲状腺肿大，所以工业上常用海带为原料提取碘单质。查有关资料可知碘单质有升华现象。下面是某校化学探究小组设计的从海带中提取单质碘的实验，请你完成下列实验。(1)将干燥洁净的海带用酒精润湿后在_(填

21、一种仪器名称)中灼烧成灰烬。(2)将海带灰烬冷却至室温，将其转移到烧杯中，加蒸馏水后，搅拌、煮沸、冷却、_(填一种操作名称)。(3)在滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入一定量的H2O2溶液，此时发生反应的离子方程式为_。(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏斗中，然后再加入CCl4，振荡、静置，可以观察到CCl4层呈_色。经分液得到碘的CCl4溶液，在这一实验过程中，CCl4起_作用。(5)用试管取碘的CCl4溶液用水浴加热，待CCl4挥发完即可得到固体碘单质。不用酒精灯直接加热蒸发CCl4的原因是_。(6)证明得到的固体是碘单质的化学方法是_。解析(1)经酒精润湿的海带应放在坩埚中灼烧。(3)滤液

22、中先加入硫酸酸化，后加入双氧水，发生的反应为2IH2O22H=I22H2O。(4)把(3)中所得溶液加入CCl4溶液中，溶液分层，上层为水溶液，几乎无色，下层为碘的CCl4溶液，呈紫红色，CCl4起萃取作用。(5)用酒精灯加热碘的CCl4溶液，CCl4挥发的同时单质碘也容易升华，从而造成碘的损失。(6)利用淀粉遇碘变蓝色可以检验碘的存在。答案(1)坩埚(2)过滤(3)2IH2O22H=I22H2O(4)紫红萃取(5)因为酒精灯直接加热时的温度高，单质碘易升华，会损失碘的质量(6)取得到的固体少许，将其加入到淀粉溶液中，淀粉溶液变蓝，即可证明所得固体为碘单质(其他方法合理也可)海水中提取Cl2、Br2、I2应注意的问题(1)氯碱工业中所用食盐需精制的目的是除去食盐中的Ca2、Mg2、SO。(2)从海水中提取溴的工艺流程中要进行两次Cl2氧化Br的反应，设计这两步操作的目的是富集Br2。(3)碘水或溴水中I2、Br2的提取可先加CCl4溶液萃取分液，再蒸馏获取。