1、第2节富集在海水中的元素 氯 海水资源利用,-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-,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-,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-,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-,考点一,考点二,基础梳理,考
2、点突破,考点三,(2)漂白粉。,-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-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,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
3、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+H2O2H+Cl-+ClO- ( ),-9-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,-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
4、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+H2O HCl+ 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-,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
5、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HClO,D,-12-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,-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-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,跟踪训练1.(2017北京丰台模
6、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,-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-,考点一,考点二,基础
7、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
8、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-,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-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,2.制取过程,-19-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,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
9、污染环境。,-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-,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-,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。
10、A.B.C.D.(2)写出实验室制取Cl2的离子方程式:。(3)用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制得Cl2的体积总是小于1.12 L(标准状况下),其原因是。,-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
11、红色布条D.饱和食盐水,-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-+MnO2 2H2O+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-,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-+MnO2 2H2O+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
12、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-,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
13、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-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,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
14、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,-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-,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
15、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-,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+2KII2+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
16、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-,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-,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;B
17、r2: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-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,Br2I2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
18、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-,4,3,1,2,5,3.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,-71-,4,3,1,2,5,4.(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,-72-,5,3,1,2,4,5.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,
