2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題4.2 富集在海水中的元素-氯講案(含解析).doc
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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題4.2 富集在海水中的元素-氯講案(含解析) 復(fù)習(xí)目標(biāo): 1、掌握氯及其化合物的物理、化學(xué)性質(zhì)。 2、掌握鹵族元素的相似性和遞變性。 3、理解海水資源的綜合開發(fā)利用以及氯堿工業(yè)。 基礎(chǔ)知識回顧: 一、氯氣 1、物理性質(zhì) 通常情況下,氯氣是黃綠色、有刺激性氣味的氣體。 密度比空氣大 ,有毒,易液化,能溶于水,通常1體積水約溶解 2 體積氯氣,其水溶液稱為氯水。 實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是:用手在瓶口輕輕扇動(dòng),僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔 。 2、化學(xué)性質(zhì) Cl的最外層有7個(gè)電子,易得到1個(gè)e-,具有很強(qiáng)的氧化性,能跟很多具有還原性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如金屬、非金屬單質(zhì)、化合物等。 (1)與金屬反應(yīng) 銅、鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為: Cu+Cl2 = CuCl2 (棕黃色煙) 2Fe+3Cl2 =2FeCl3 (棕褐色煙) (2)與非金屬反應(yīng) 氫氣在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為: H2+Cl2 = 2HCl (蒼白色火焰) (3)與水反應(yīng) (4)與堿反應(yīng)(完成下列化學(xué)方程式) ①與燒堿反應(yīng):Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O , ②制取漂白粉: 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 漂白粉的主要成分是 CaCl2、Ca(ClO)2 ,有效成分是 Ca(ClO)2。 漂白粉的漂白原理是:Ca(ClO)2+2HCl =CaCl2+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 產(chǎn)生的HClO具有漂白性和強(qiáng)氧化性。由于HClO見光易分解,所以漂白粉應(yīng)密封保存。 (5)跟還原性物質(zhì)反應(yīng) ①氯氣與KI溶液: 2KI+Cl2=2KCl+I2。 ②氯氣與FeCl2溶液: 2FeCl2+Cl2=2FeCl3。 ③向氯水中通入SO2: SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl。 【典型例題1】(xx上海卷) 18.右圖是模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)中檢查 氯氣是否泄漏的裝置,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是 A.燒瓶中立即出現(xiàn)白煙 B.燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色 C.燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)表明常溫下氨氣有還原性 D.燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體 【遷移訓(xùn)練1】把氯氣通入下列各物質(zhì)的溶液中,陰離子和陽離子都能被氧化的是 ( ) A.NaOH B.Na2SO3 C.FeBr2 D.FeSO4 二、氯氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 1、反應(yīng)的原理:用強(qiáng)氧化性物質(zhì)(如MnO2、KMnO4等)和濃鹽酸反應(yīng)。 MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2↑+2H2O 【注意】稀鹽酸與MnO2作用不能制取Cl2。 若沒有濃鹽酸時(shí),也可用NaCl和濃H2SO4與MnO2共熱制取Cl2: MnO2+2NaCl+3H2SO4(濃)=MnSO4+Cl2↑+2NaHSO4+2H2O 2、制氣類型:固+液→氣(注意:KMnO4與濃鹽酸的反應(yīng)不需加熱)。 3、收集裝置:向上排空氣法或排飽和食鹽水法(Cl2在飽和食鹽水中的溶解度最小)。 4、凈化裝置:用飽和食鹽水或水洗氣法除去HCl,再用濃H2SO4干燥。 5、尾氣吸收裝置:用強(qiáng)堿溶液吸收多余的Cl2,防止污染大氣。 6、驗(yàn)滿方法 (1)將濕潤的淀粉-碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即變藍(lán),則證明已集滿。 (2)將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化,則證明已集滿。 (3)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí),常常根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿。 7、注意事項(xiàng) (1)為了減少制得的Cl2中HCl的含量,所以加熱溫度不宜過高,減少HCl揮發(fā)。 (2)必須用濃鹽酸,稀鹽酸不與MnO2作用生成Cl2。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先使反應(yīng)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(shí),不能用澄清石灰水吸收Cl2,因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2量少,吸收不完全。 【典型例題2】(2011上海春季,19)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如下圖。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、 尾氣處理裝置,其中錯(cuò)誤的是 ( ) A.① B.② C.③ D.④ 【遷移訓(xùn)練2】實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制氯氣:①用含HCl 146 g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng);②用87 g MnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣 ( ) A.①比②多 B.②比①多 C.一樣多 D.無法比較 三、鹵族元素 1、鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的比較 (1)相似性:鹵素原子最外層上均有 7個(gè)電子,最高正價(jià)為 +7 價(jià)(F無正價(jià)),負(fù)價(jià)為-1 價(jià)。 (2)遞變性:從F→I, 原子核外電子層數(shù)依次 增大 ,原子半徑依次 增大。 2、元素的性質(zhì) (1)相似性:均為活潑非金屬,最低負(fù)化合價(jià):-1,最高正價(jià):+7( F除外); (2)遞變性:隨著原子序數(shù)的遞增,獲得電子的能力逐漸 減弱,非金屬性逐漸 減弱。 3、單質(zhì)的物理性質(zhì)(從F2 →I2) (1)顏色由 淺 到 深。 (2)狀態(tài):F2、Cl2呈氣態(tài),Br2為液態(tài)(易揮發(fā)),I2為固態(tài)(易升華)。 (3)熔、沸點(diǎn):依次增大 。 (4)密度:依次增大 。 (5)溶解性:在水中的溶解度逐漸減小 ,在有機(jī)溶劑中的溶解性大于(填“大于”或“小于”)在水中的溶解性。 4、化學(xué)性質(zhì) (1)鹵素單質(zhì)的相似性:均具有 強(qiáng)氧化 性,均能與H2、H2O、金屬反應(yīng),較活潑的鹵素單質(zhì)能將不活潑的鹵素從其鹵化物中置換出來。 (2)鹵族元素氫化物的遞變性 ①穩(wěn)定性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)? HF>HCl>HBr>HI 。 ②沸點(diǎn)由高至低的順序?yàn)椋? HF>HI>HBr>HCl 。 HF沸點(diǎn)反常的原因是:分子間存在氫鍵 。 ③還原性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)椋? HI>HBr>HCl>HF。 ④水溶液酸性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)? HI>HBr>HCl>HF。 5、鹵素離子(Cl-、Br-、I-)的檢驗(yàn) (1)未知液↓,↓,據(jù)沉淀顏色判斷。AgCl為白色,AgBr為淺黃色,AgI為黃色。 (2)未知液有機(jī)層呈橙色或橙紅色,表明有Br-紫色或淺紫色,表明有I- 6、特性 (1)氟及其化合物 ①無正價(jià)和含氧酸,非金屬性最強(qiáng),F(xiàn)-的還原性最弱。 ②與H2反應(yīng)在暗處即爆炸。 ③2F2+2H2O=4HF+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(diǎn)最高。 (2)溴及其化合物 ①Br2是深紅棕色液體,易揮發(fā)。 ②Br2易溶于有機(jī)溶劑。 ③盛溴的試劑瓶中加水,進(jìn)行水封,保存液溴不能用橡膠塞。 (3)碘及其化合物 ①I2遇淀粉變藍(lán)色。 ②I2加熱時(shí)易升華。 ③I2易溶于有機(jī)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可進(jìn)行人工降雨。 ④I2與Fe反應(yīng)產(chǎn)生FeI2,其他鹵素單質(zhì)生成FeX3。 (5)使溴水褪色的物質(zhì) ①因萃取作用而使溴水褪色的物質(zhì):苯、CCl4、直餾汽油等有機(jī)溶劑。 ②能與溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)的還原性無機(jī)化合物:H2S、SO2、Na2S、Na2SO3等。 ③能與溴水發(fā)生反應(yīng)的金屬,如Na、Mg、Al、Zn等。 ④能與溴發(fā)生加成反應(yīng)的不飽和烴及其衍生物,如烯烴、炔烴等。 ⑤能被溴水氧化的,含有醛基的化合物。 ⑥能與溴水發(fā)生反應(yīng)的堿性物質(zhì),如NaOH、Na2CO3等。 ⑦加入活性炭等吸附劑,使溴水褪色。 【典型例題3】溴化碘(IBr)的化學(xué)性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似,能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物,和某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成相應(yīng)的鹵化物,跟水反應(yīng)的方程式IBr+H2O===HBr+HIO,下列有關(guān)IBr的敘述中,不正確的是 ( ) A.IBr是雙原子分子 B.在很多反應(yīng)中,IBr是強(qiáng)氧化劑 C.和NaOH溶液反應(yīng)生成NaBr和NaIO D.和水反應(yīng)時(shí),既是氧化劑又是還原劑 【遷移訓(xùn)練3】【廣東省汕頭市xx屆高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控(期末)】同主族常見的三種元素X、Y、Z, 它們最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篐XO4<HYO4<HZO4,下列判斷不正確的是 A.Y 單質(zhì)可以在海水中提取 B.離子半徑: X->Y- C.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:HX- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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