《2013年高考化學 教材回歸詳析 4.2 富集在海水中的元素 氯》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2013年高考化學 教材回歸詳析 4.2 富集在海水中的元素 氯(8頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、第二節(jié) 富集在海水中的元素——氯
考點梳理
1.了解氯單質及其重要化合物的主要性質及應用。
2.了解氯單質及其重要化合物對環(huán)境質量的影響。
3.掌握氯氣的實驗室制法(包括所用試劑、儀器,反應原理和收集方法)。
一、氯氣的性質及其應用
1物理性質:常溫下,氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。
2化學性質和用途
氯氣的化學性質很活潑的非金屬單質。
①與金屬反應(與變價金屬反應,均是金屬氧化成高價態(tài))
如:a.2Na+Cl22NaCl(產生白煙)
b.Cu+Cl2CuCl2(產生棕黃色的煙)
c.2Fe+3Cl22FeCl3(產生棕色的煙
2、)
注:常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應,所以液氯通常儲存在鋼瓶中。
②與非金屬反應
如:H2+Cl22HCl(發(fā)出蒼白色火焰,有白霧生成)——可用于工業(yè)制鹽酸
?? H2+Cl22HCl(會發(fā)生爆炸)——不可用于工業(yè)制鹽酸
③與水反應:溶于水的氯氣部分與水反應
Cl2+H2O+HClO
④與堿反應:與NaOH溶液反應
⑤與某些還原性物質反應
如:a.2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3
b.2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍色,用于氯氣的檢驗)
c.SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4
⑥與某些有機物反
3、應
如:a.CH4+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反應)
b.CH2=CH2+Cl2 → CH2ClCH2Cl(加成反應)
二.次氯酸和次氯酸鹽的性質
1.次氯酸(HClO)
(1)弱酸性:酸性比碳酸弱。
(2)不穩(wěn)定性:2HClO2HCl + O2↑,氯水要現用現配制,保存在棕色試劑瓶中。
(3)強氧化性:使有色布條褪色,用作消毒劑、漂白劑。
2.漂白粉
(1)主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)
(2)漂白原理是:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,產生的HClO具有漂白性和強氧化性,由于Ca(ClO
4、)2能與空氣中的CO2、H2O反應生成HClO且HClO見光易分解,所以漂白粉應密封保存。
(3)工業(yè)上常用氯氣和石灰乳制取漂白粉2Cl2+2Ca(OH)2=== CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)溶液呈堿性,具有強氧化性。
(5)失效原理:
故漂白粉須密封保存。
三、氯氣的制法
1.實驗室制法
,MnO2 是氧化劑,HCl是還原劑。
濃鹽酸表現還原性和酸性
2.工業(yè)制法
化學方程式為:
四、鹵素及其化合物的特性和用途
(1)氟
①無正價和含氧酸、非金屬性最強,F-的還原性最弱。
②與H2反應在暗處即爆炸。
③2F2+2H2O===4H
5、F+O2。
④HF是弱酸,能腐蝕玻璃,保存在鋁制器皿或塑料瓶中;有毒,在HX中沸點最高。
(2)溴
①Br2是深紅棕色液體,易揮發(fā)。
②Br2易溶于有機溶劑。
③盛溴的試劑瓶中加水,進行水封,保存液溴不能用橡膠塞。
(3)碘
①I2遇淀粉變藍色。
②I2加熱時易升華。
③I2易溶于有機溶劑。
④食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大。
(4)鹵化銀
①AgF易溶于水,AgCl白色不溶于水,AgBr淡黃色不溶于水,AgI黃色不溶于水。AgCl、AgBr、AgI也不溶于稀硝酸。
②除AgF外,均有感光性,其中AgBr作感光材料,可用于照相。
③AgI可用于人工降雨。
④
6、I2與Fe反應產生FeI2,其他鹵素單質生成FeX3。
五、鹵素離子的檢驗方法
1.AgNO3溶液——沉淀法
黃色
淺黃色
白色
2.置換——萃取法
Br-
I-
3.氧化——淀粉法檢驗I-
藍色
【熱點難點】
一、氯水的成分及性質
1.成分:三種分子(H2O、Cl2、HClO)、四種離子(ClO-、Cl-、H+、OH-)。
2.性質:氯水的多種成分決定了它具有多重性質。
(1)Cl2的強氧化性;(2)HCl的強酸性;(3)HClO的強氧化性、弱酸性;(4)Cl-的性質。
在不同的反應中,氯水起作用的成分不同,現列表如下:
參與反應的微
7、粒
所加試劑
實驗現象
離子方程式或解釋
Cl
AgNO3溶液
白色沉淀
Cl-+Ag+===AgCl↓
H+
Na2CO3固體
有氣泡產生
2H++CO===CO2↑+H2O
HClO
有色布條
布條顏
色褪去
HClO具有強氧化性
參與反應的微粒
所加試劑
實驗現象
離子方程式或解釋
Cl2
FeCl2溶液
溶液由淺綠色
變?yōu)樽攸S色
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Cl2、H2O
SO2
氯水顏
色褪去
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
HClO、H+
石蕊溶液
先變紅
后褪色
酸性和漂白
8、性
3.新制氯水、久置氯水及液氯成分比較
名稱
新制氯水
久置氯水
液氯
物質類別
混合物
混合物
純凈物
微粒種類
Cl2、HClO、H2O、H+Cl-、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl-、OH-
Cl2
4.平衡Cl2+H2OH+Cl+HClO影響及其應用。
影響因素
對平衡的影響
應用
加入可溶性氯化物
c(Cl-)增大,平衡左移
①用排飽和食鹽水的方法收集Cl2
②用飽和食鹽水的方法除去Cl2中的雜質HCl
加入濃鹽酸
c(Cl-)和
c(H+)都增大,平衡左移
①氯酸鹽和次氯酸鹽與濃鹽酸反應制取Cl2
②測漂白粉中的“有效氯”
9、
Ca(C1O)2 +4HCl(濃)== CaC12 +2 Cl2↑+3 H2O
當加入CaCO3或Na2CO3
c(H+)減少,平衡右移
制取濃度較大的HClO
加入堿溶液
c(HClO)和c(H+)都減少,平衡右移
①用濃堿液來吸收未反應完的Cl2,防止環(huán)境污染
②工業(yè)制漂白粉、漂白液
光照
HClO見光分解,平衡右移
新制氯水須避光保存,且須現做現配,而久置的氯水就是鹽酸
【典例1】 某學習小組設計以下四個實驗探究氯水的成分,請根據下表回答問題。
實驗序號
實驗方法
實驗現象
結論
①
將氯水滴加到AgNO3溶液中
生成白色沉淀
②
將氯水滴加
10、到含有酚酞的NaOH溶液中
③
淀粉-KI試紙變藍色
氯水中含有Cl2
④
將足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中
氯水中含有H+
(1)實驗①得出的結論________________________________。
(2)指出實驗②和實驗④中的“實驗現象”:
②________________,④_______________________。
(3)實驗③中“實驗方法”的具體操作過程是____________。
(4)通過實驗②的“實驗現象”,同學們得出兩個不同的結論。這兩個結論可能是a._______________________________
11、__,
b._______________________________________________。
請設計簡單的實驗證明哪一個是正確__________________。
【答案】(1)氯水中含有Cl-
(2)溶液褪色 有氣泡冒出
(3)取一片淀粉-KI試紙,置于表面皿或玻璃片上,用潔凈的玻璃棒蘸取氯水,滴在試紙上
(4)a.氯水中含有HClO,其漂白作用使溶液褪色
b.氯水中含有H+,中和OH-使溶液褪色
向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液顯堿性,若溶液不再顯紅色,證明紅色消失是HClO的漂白作用引起的;若溶液重新顯紅色,證明是H+的中和作用引起的
二、氯氣的
12、實驗室制法
MnO2
發(fā)生裝置 除雜裝置 收集裝置 尾氣處理裝置
濃鹽酸
飽和食鹽水
濃硫酸
NaOH溶液
實驗步驟
注意事項:①若沒有濃鹽酸時,可用濃硫酸和固體食鹽代替;若沒有MnO2時可用KMnO4代替,此時可不加熱。另外KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等也可代替MnO2;②加熱溫度不宜過高,否則制得的Cl2中HCl氣體雜質較多。③實驗結束時,先使反應停止并排出殘留的Cl2,再拆卸裝置,避免污染空氣。④尾氣吸收時不能用澄清石灰水吸收。
【典例2】(2012·成都模擬)某?;瘜W實驗興趣小組為了探究在實驗室制備Cl2的過程中會有水蒸氣和HC
13、l揮發(fā)出來,同時驗證氯氣的某些性質,甲同學設計了如圖所示的實驗裝置(支撐用的鐵架臺已省略),按要求回答問題。
(1)若用含有0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應,制得的Cl2的體積(標準狀況下)總是小于1.12 L的原因是________。
(2)①裝置B中盛放的試劑名稱為________,作用是________。
裝置C中盛放的試劑名稱為________ ,作用是___________。
②裝置D和E中出現的現象不同說明的問題是_____________
___________________________________________________。
14、③裝置F的作用是____________________________________。
④寫出裝置G中發(fā)生反應的離子方程式___________________。
(3)乙同學認為甲同學的實驗有缺陷,不能確保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結論的可靠性,證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種,乙同學提出在某兩個裝置之間再加一個裝置。你認為該裝置應加在_________與_________之間(填裝置字母序號),裝置中應放入_______(填寫試劑或用品名稱)。
【參考答案】
(1)濃鹽酸的濃度隨著反應的進行會變小,MnO2與稀鹽酸不反應;加熱時濃鹽酸因揮發(fā)而損失
(2)①無水硫酸銅 證明有水蒸氣產生
無水CaCl2 除去氣體中的水蒸氣
②氯氣無漂白性,次氯酸有漂白性
③吸收氯氣 ④Ag++Cl-====AgCl↓
(3)F G 濕潤的淀粉KI試紙(或濕潤的有色布條)