第2节富集在海水中的元素 氯 海水资源利用-2-2-2-2-考纲要求:1.了解氯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)。-3-3-3-3-考点一考点二基础梳理考点突破考点三氯及其化合物的性质及应用1.氯气物理性质-4-4-4-4-考点一考点二基础梳理考点突破考点三2.氯气化学性质写出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。-5-5-5-5-考点一考点二基础梳理考点突破考点三3.氯的重要化合物(1)次氯酸。-6-6-6-6-考点一考点二基础梳理考点突破考点三(2)漂白粉。-7-7-7-7-考点一考点二基础梳理考点突破考点三特别提醒(1)氯气具有强氧化性,与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物,如FeCl2不能由两种单质化合生成。(2)氯气没有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,但可使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的物质是HClO。(3)HClO不稳定,不能单独存在,只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应后的混合物中。-8-8-8-8-考点一考点二基础梳理考点突破考点三自主巩固自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)次氯酸具有氧化性,用漂白粉漂白织物()(2)为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可()(3)漂粉精作消毒剂起还原作用()(4)漂白粉漂白织物利用了其氧化性()(5)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()(6)84消毒液的有效成分是NaClO()(7)漂白粉在空气中不稳定,所以可用于漂白纸张()(8)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌()(9)Cl2通入水中的离子方程式为Cl2+H2O 2H+Cl-+ClO-()-9-9-9-9-考点一考点二基础梳理考点突破考点三-10-10-10-10-考点一考点二基础梳理考点突破考点三例1(2016上海化学)向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是( )A.碳酸钙粉末B.稀硫酸C.氯化钙溶液D.二氧化硫水溶液A解析:依据Cl2+H2OHCl+HClO,若平衡右移使溶液中c(HClO)增大,则溶液的漂白性增强;A选项,由酸性HClH2CO3HClO,所以CaCO3只与HCl反应,使化学平衡右移,导致c(HClO)增大,符合题意;B选项,稀硫酸使平衡左移,导致c(HClO)减小,不符合题意;C选项,氯化钙溶液使溶液稀释,使c(HClO)减小,不符合题意;D选项,二氧化硫具有还原性,与氯气、HClO反应,导致c(HClO)减小,不符合题意。-11-11-11-11-考点一考点二基础梳理考点突破考点三例2下列有关氯及其化合物叙述错误的是( )A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟B.大量氯气泄漏时,应用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻向高处跑C.AlCl3、FeCl2、FeCl3均可通过化合反应制得D.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HClOD-12-12-12-12-考点一考点二基础梳理考点突破考点三-13-13-13-13-考点一考点二基础梳理考点突破考点三提醒:氯水久置会因HClO的分解导致平衡移动使其中的Cl2全部与H2O反应,HClO完全分解生成HCl和O2,使溶液酸性增强,失去强氧化性而变质。-14-14-14-14-考点一考点二基础梳理考点突破考点三跟踪训练跟踪训练1.(2017北京丰台模拟)将氯气分别通入下列溶液中,由实验现象得出的结论正确的是() 答案解析解析关闭 答案解析关闭-15-15-15-15-考点一考点二基础梳理考点突破考点三2.某化学实验小组为探究氯气是否具有漂白性,设计了以下实验装置:a浓盐酸bKMnO4c无水CaCl2dH2Oe干燥的品红试纸(1)将a中浓盐酸挤入试管中,发生反应的化学方程式是。(2)仪器c的名称是,其中固体也可用代替。(3)当试管e中充满黄绿色气体时,观察到品红试纸颜色(填“有”或“没有”)变化,将注射器中的水注入e中,观察品红试纸颜色(填“有”或“没有”)变化,由观察到的现象得出该实验的结论为。(4)该装置的一处明显缺陷是。-16-16-16-16-考点一考点二基础梳理考点突破考点三答案:(1)2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O(2)干燥管P2O5或硅胶(3)没有有干燥的氯气不能使品红试纸褪色,氯气溶于水后,与水反应生成的HClO具有强氧化性,能使品红试纸褪色(4)没有尾气处理装置解析:(1)浓盐酸与高锰酸钾反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。(2)仪器c的名称是干燥管;氯气与碱性干燥剂反应,所以应选择酸性或中性干燥剂,如P2O5或硅胶。(3)本实验用KMnO4与浓盐酸反应制得Cl2,经过干燥,和e中的品红试纸接触,通过试纸不变色的现象说明干燥的氯气无漂白性;将注射器中的水注入e中后,品红试纸褪色,说明Cl2和水反应生成的HClO有漂白性。-17-17-17-17-考点一考点二基础梳理考点突破考点三氯气的实验室制法及性质实验1.实验装置-18-18-18-18-考点一考点二基础梳理考点突破考点三2.制取过程 -19-19-19-19-考点一考点二基础梳理考点突破考点三自主巩固自主巩固下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。(1)A中发生反应的化学方程式:2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。(2)装置B、C、D的作用分别是B向上排空气收集氯气;C安全瓶作用,防止D中的液体倒吸入B中;D吸收尾气,防止氯气扩散到空气中污染环境。-20-20-20-20-考点一考点二基础梳理考点突破考点三制备氯气与性质探究实验的典型装置 -21-21-21-21-考点一考点二基础梳理考点突破考点三例3某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明Cl2的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题:-22-22-22-22-考点一考点二基础梳理考点突破考点三(1)下列方法中,可制得Cl2的正确组合是。MnO2与浓盐酸混合共热;MnO2、NaCl与浓硫酸混合共热;NaClO与浓盐酸混合;K2Cr2O7与浓盐酸混合;KClO3与浓盐酸混合共热;KMnO4与浓盐酸混合。A.B.C.D.(2)写出实验室制取Cl2的离子方程式:。(3)用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制得Cl2的体积总是小于1.12L(标准状况下),其原因是。-23-23-23-23-考点一考点二基础梳理考点突破考点三(4)装置B的作用是。装置C和D出现的不同现象说明的问题是。装置E的作用是。(5)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确定最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,乙同学提出应该在装置与(填装置字母序号)之间增加一个装置,增加的装置里面的物质可为。A.湿润的淀粉KI试纸B.氢氧化钠溶液C.湿润的红色布条D.饱和食盐水-24-24-24-24-考点一考点二基础梳理考点突破考点三答案:(1)D(2)4H+2Cl-+MnO22H2O+Cl2+Mn2+(3)随着反应的进行,盐酸浓度变小就不再反应(4)证明有水蒸气产生,并吸收水蒸气,避免对后面探究氯气的性质实验产生干扰氯气无漂白性,次氯酸有漂白性吸收氯气(5)EFAC-25-25-25-25-考点一考点二基础梳理考点突破考点三解析:(2)实验室用浓盐酸与MnO2反应制取Cl2,反应的离子方程式为4H+2Cl-+MnO22H2O+Cl2+Mn2+。(3)浓盐酸与足量MnO2反应制取Cl2,随着反应的进行盐酸浓度变小,稀盐酸与MnO2不反应。(4)装置B中足量无水硫酸铜可吸水生成蓝色的五水合硫酸铜晶体,证明有水蒸气产生;吸收水蒸气,避免对后面探究氯气的性质实验产生干扰。干燥的有色布条不褪色,说明氯气不具有漂白性;湿润的有色布条褪色,氯气与水反应生成盐酸与次氯酸,盐酸不具有漂白性,所以使有色布条褪色的物质是次氯酸,则装置C和D出现的不同现象说明氯气无漂白性,次氯酸有漂白性。用四氯化碳吸收氯气,防止干扰F中氯化氢的检验。(5)氯气与水反应会生成HCl,干扰F中氯化氢的检验,故在E、F之间增加一个装置,用湿润的淀粉KI试纸或湿润的有色布条检验氯气是否被完全吸收。-26-26-26-26-考点一考点二基础梳理考点突破考点三易错警示实验室用MnO2与浓盐酸反应制取氯气时应注意的四点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,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.吸收尾气时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。-27-27-27-27-考点一考点二基础梳理考点突破考点三跟踪训练跟踪训练3.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( )A.图中:如果MnO2过量,浓盐酸可被全部消耗B.图中:量筒中发生了取代反应C.图中:生成蓝色的烟D.图中:干燥的有色布条褪色,说明氯气有漂白性 答案解析解析关闭浓盐酸与二氧化锰的反应过程中浓度逐渐降低,稀盐酸与二氧化锰不反应,所以图中,如果MnO2过量,浓盐酸也不可能全部被消耗,A错误;图中,量筒内发生了甲烷和氯气的取代反应,B正确;图中,铜和氯气反应生成氯化铜,产生棕黄色的烟,C错误;氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,因此图中湿润的有色布条褪色,D错误。 答案解析关闭B-28-28-28-28-考点一考点二基础梳理考点突破考点三4.某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质,设计如图所示装置进行实验。装置的夹持装置已略去,其中a为干燥的品红试纸,b为湿润的品红试纸。(1)实验室以二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式为。(2)装置的作用是。-29-29-29-29-考点一考点二基础梳理考点突破考点三(3)实验过程中,装置中的实验现象为;发生反应的化学方程式为。(4)实验结束后,该组同学在装置中观察到b的红色褪去,但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为还需在上图装置与之间添加下图中的装置(填序号),该装置的作用是。(5)装置的目的是防止尾气污染空气,写出装置中发生反应的离子方程式:。-30-30-30-30-考点一考点二基础梳理考点突破考点三答案:(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O(2)除去氯气中的氯化氢气体(3)无色溶液变蓝色Cl2+2KI I2+2KCl(4)干燥Cl2(5)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O解析:(1)实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下制备氯气。(2)加热时浓盐酸中的氯化氢气体易挥发,会导致氯气中混有HCl杂质,装置的作用是除去氯气中的氯化氢。(3)氯气的氧化性强于碘,故氯气能把KI中的碘置换出来,所以装置中的实验现象为无色溶液变蓝色。(4)从装置出来的是湿润的氯气,能够使干燥的品红试纸褪色,要观察到“a无明显变化”这一预期现象,需要在与之间添加装置以干燥Cl2,即可达到预期效果。(5)防止尾气污染空气,用氢氧化钠溶液除去氯气。-31-31-31-31-考点三考点一考点二基础梳理考点突破卤族元素海水资源的开发利用1.卤族元素(1)卤素单质的相似性。-32-32-32-32-考点三考点一考点二基础梳理考点突破(2)卤族元素性质的递变规律:包含元素为:氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At),原子半径依次,非金属性依次。(3)卤素单质物理性质的递变规律:单质颜色逐渐(F2:色气体;Cl2:色气体;Br2:色液体;I2:色固体)。密度逐渐;熔、沸点逐渐。增大减弱加深浅黄绿黄绿深红棕紫黑增大升高-33-33-33-33-考点三考点一考点二基础梳理考点突破Br2、Cl2I2,但无法对比Br2与I2的氧化性强弱;B项,由现象可知在此过程中有酸性物质生成,同时生成了漂白性物质;C项,在此过程中只能判断溶液不再显碱性,无法判断有无漂白性物质生成;D项,此时Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,而Cl2被还原为Cl-,还原剂Fe2+的还原性强于还原产物Cl-。 答案解析关闭D-62-2.根据实验填写下列空白。-63-(1)实验得出的结论是。(2)指出实验和实验中的“实验现象”:;。(3)实验中“实验方法”的具体操作过程是。(4)实验的“实验现象”,同学们得出两个不同的结论。这两个结论可能是a.,b.。请设计简单的实验证明哪一个结论是正确的。(5)若将实验中的淀粉KI试纸换为pH试纸,(填“能”或“不能”)测出氯水的pH,为什么?。(6)若实验中使用的是久置的氯水,实验方法不变,对上述实验无影响。-64-答案:(1)氯水中含有Cl-(2)有色布条褪色有气泡生成(3)取一片淀粉KI试纸,置于表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃棒蘸取氯水,滴在试纸上(4)Cl2具有漂白性HClO具有漂白性将干燥的Cl2通入盛有干燥有色布条的瓶中观察是否褪色,若褪色证明a正确,若不褪色,证明b正确(5)不能氯水中的HClO能将pH试纸漂白(6)解析:对于第(4)问可能的结论是Cl2有漂白性或HClO有漂白性,要证明哪个正确,可将干燥的氯气通入盛有干燥有色布条的瓶中。-65-66-67-68-68-68-68-213 451.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()氯气液氯新制的氯水氯气的酒精溶液盐酸盐酸酸化的漂白粉溶液A.B.C.D.C解析:干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,氯气、液氯及氯气的酒精溶液均不具有酸性,错误;盐酸呈酸性,但不能使变红的试纸褪色,错误。-69-69-69-69-213 452.下列事实或实验不能说明氧化性Cl2Br2I2的是()A.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,滴入淀粉KI溶液中,溶液变蓝B.H2和Cl2的混合气体光照爆炸,H2与Br2的混合气体加热才能反应,而H2与I2反应更困难C.Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成的化合物中铁元素的化合价高低D.HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差C解析:Cl2、Br2、I2的置换反应,与H2化合的难易程度,氢化物的稳定性,均能反映其单质的氧化性强弱;Cl2、Br2与Fe反应均能生成Fe3+,无法比较Cl2和Br2的氧化性强弱,C项符合题意。-70-70-70-70-431 253.下列说法正确的是()A.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可B.燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施C.要将溶解在CCl4中的碘单质分离出来,可以用蒸馏法,因为碘易升华,先分离出来D.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法 答案解析解析关闭A项,新制氯水具有漂白性,不能用pH试纸测其pH,A错误;B项,燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化可以减少硫和氮的氧化物的排放,是减少酸雨产生的措施,B正确;C项,固体碘加热才能升华,C错误;D项,混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用蒸发结晶的方法分离,若是混有少量氯化钠的硝酸钾,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法分离,D错误。 答案解析关闭B-71-71-71-71-431 254.(2017湖南安仁、永兴联考)经氯气消毒的自来水,若用于配制以下溶液,会使配制的溶液变质的是()KOHAgNO3NaHCO3FeCl2NaINaHSNaHSO3A.B.C.D. 答案解析解析关闭 答案解析关闭-72-72-72-72-531 245.海水开发利用的部分过程如图所示。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 答案解析解析关闭 答案解析关闭