学案富集在海水中的元素氯

学案12 富集在海水中的元素氯 轻松学教材qing song xue jiao cai 一氯气氯气 化学性质 二 HClO的性质 三检测Cl-的方法 四卤素的性质及递变规律1.卤素包括（41）F Cl Br I At五种元素,它们原子的最外电子层都有（42）7个电子,易（43）得（44）1个电子达到8电子的稳定结构,都是非金属元素且随着核电荷数的增加,其单质的（45）氧化性逐渐减弱 2.在通常状况下,溴是（46）深红棕色的液体,易挥发实验室保存液溴时需要在试剂中加水以起到液封的作用地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,故溴被称为“海洋元素”从海水中提取溴,一般要经历浓缩氧化和提取三个步骤,写出用氯气氧化苦卤中的Br-的离子方程式（47）Cl2+2Br-2Cl-+Br2,溴化银见光易分解,常用做48感光剂 3.在通常状况下,碘是（49）紫黑色的固体,易升华从碘水中提取碘,用到的方法有萃取蒸馏,提纯含泥沙的粗碘用（50）升华法碘具有极其重要的生理作用为了消除碘缺乏病,我国政府规定在食用盐中必须加入一定量的（51）KIO3碘(I2)遇淀粉显（52）蓝色,人工降雨常使用的药剂有（53）AgI（54）干冰 体验热身ti yan re shen 1.(2009潍坊模拟)已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按如图进行卤素的性质实验玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确的是( ) A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色答案:A 解析:本题考查化学反应事实,情境新颖简洁清晰,属于创新实验设计该实验运用氧化还原反应及卤素单质的物理特性,考查卤素间的置换反应,反应流程为: 2.已知,下列叙述错误的是( )A.反应和互为可逆反应B.反应中I2既做氧化剂又做还原剂C.反应中IO-3做氧化剂D.检验加碘盐中的KIO3可用淀粉KI溶液和食醋答案:A 解析:反应与条件不同,不属于可逆反应 3.下列关于消毒剂(主要成分是NaClO)的使用和保存不正确的是( )A.将消毒液放在阴凉避光的地方B.盛混合液的容器盖上可留一个透气小孔C.在使用时,要适当稀释,消毒液不是越浓越好D.可与洁厕剂(含有盐酸)混合使用答案:D 解析:NaClO水解产生HClO,受光照会分解出O2,故应放在阴凉避光的地方,容器盖上可留一个透气小孔,使用时适当稀释消毒效果好且对环境无污染,与洁厕剂混合使用会反应产生Cl2:ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O 4.1.8 g 某金属在氯气中燃烧,质量增加了7.1 g ,该金属是( )A.FeB.AlC.NaD.Cu答案:B : , ,., / , 2 n nR n M R 218 35 5nCl RCl M 9n g mol71B解析设金属的化合价为摩尔质量为则由知符合题意的只有项 5.如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质,其中C D E为单质,其余为化合物它们存在如下转化关系,反应中生成的水及次要产物均已略去 (1)写出B的名称_,F的化学式_(2)指出MnO2在相关反应中的作用,反应中是_剂;反应中是_剂(3)若反应是在加热条件下进行,A是_;若反应是在常温条件下进行,A是_若在上述两种条件下得到等量的C单质,反应中转移的电子数之比为_浓盐酸Fe3O4催化氧化KClO3 H2O22 1 解析:此题的关键在MnO2的作用和对变价金属铁的判断在中学阶段,MnO2在用KClO3加热或双氧水分解制O2时均做催化剂,在和浓盐酸加热反应制氯气时做氧化剂,则C D可能是氧气氯气,A B可能是KClO3 H2O2或浓盐酸;由 , , , , , ; ( ) ,; , 2 2 23 4 2D E H H E G G D H EFe D Cl C O B C O E Fe FF Fe O MnO可知为金属为为为浓盐酸为在反应中是催化剂反应中是氧化剂反应若在加热条件下进行由 ; ,;, 3 22 22 2 2 2 2 2 20 1 02 22KClO MnO2KCl 3O A KClO32H O MnO 2H O O A H O 2OO 2OO 21可知是若在常温下进行由可知是由和可知反应中转移的电子数之比是 重点探究zhong dian tan jiu 一氯水的成分及性质1.成分:三种分子(H2O Cl2 HClO)四种离子(ClO- Cl-H+ OH-) 2.性质:氯水的多种成分决定了它具有多重性质(1)Cl2的强氧化性;(2)HCl的强酸性;(3)HClO的强氧化性弱酸性;(4)Cl-的性质在不同的反应中,氯水起作用的成分不同,现列表如下: 3.液氯新制氯水久置氯水的比较 : , , , 2 2 2 2Cl H O Cl 2H OH Cl HClO特别提醒和反应是可逆反应分析氯水的性质时要结合反应条件和平衡移动原理分析各种粒子的变化趋势还要注意对一个具体反应是哪种粒子起主要作用灵活应用 【例1】(2009潍坊模拟)如图是一种试验某气体化学性质的实验装置,图中B为活塞,如先打开B,在A处通入干燥氯气,C中红色布条颜色无变化;当关闭B时,C中红色布条颜色褪去,则D瓶中盛有的溶液是( )A.浓H2SO4B.饱和NaCl溶液C.浓NaOH溶液D.浓NaBr溶液答案:B 解析:当B打开时,干燥的Cl2直接进入C试管,布条不褪色;当关闭B时,干燥的Cl2先进入D瓶后再进入C试管,红色布条褪色,说明D中的溶液不与Cl2反应,还可以提供水,使其成为潮湿的Cl2,对照选项逐一分析,符合题目要求的只有B项 【方法归纳】 干燥的氯气无漂白作用,起漂白作用的是Cl2与H2O反应生成的HClO在处理同类型题目时需要考虑两个方面,一方面是氯气被吸收导致无漂白作用;另一方面是氯气被干燥后失去漂白作用 类比迁移lei bi qian yi 1.(2009潍坊质检)下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中,正确的是( ) A.氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质B.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的C.氯气可以使湿润的有色布条褪色,但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气D.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入BaCl2溶液后溶液的红色褪去,说明BaCl2溶液具有酸性答案:C 解析:电解质必须是化合物,氯气是单质,既不是电解质,也不是非电解质,A选项错误;漂白粉是利用强氧化性杀菌消毒,而明矾净水原理是利用Al 3+水解生成的Al(OH)3胶体吸附杂质,B; , ,( ) , , 22 3 3BaCl BaCO COc OH D选项错误加入生成沉淀浓度变小水解产生的变小酚酞褪色选项错误 重点探究zhong dian tan jiu 二漂白粉次氯酸的性质1.氯气与碱的反应及应用 特别提醒:(1)“有效氯”是指漂白粉与浓盐酸反应生成Cl2的质量与漂白粉质量之比,其反应方程式为:Ca(ClO)2+4HCl(浓)=2Cl2+CaCl2+2H2O(2)由于Ca(OH)2是微溶物,Ca(OH)2溶液浓度较小,现在工业上采用把Cl2通入消石灰或石灰乳的方法来制取漂白粉,而实验室中吸收多余Cl2要使用NaOH溶液 2.次氯酸的性质HClO分子的结构式为HOCl(氧处于中心),所以电子式为 次氯酸次氯酸钙等有多方面的性质,经常用到以下几方面性质: ,: ,: 2 3 32 2 2 31 HClOH CO HClO HCO NaClO2NaClO CO H O Na CO 2HClO是一种弱酸与碳酸比较电离能力有如下关系如少量二氧化碳通入溶液中 (2)ClO-是一种弱酸的酸根阴离子,能发生水解反应:ClO-+H2OHClO+OH-,所以次氯酸钙溶液显碱性若遇到铁盐铝盐易发生双水解反应:3ClO-+Fe3+ +3H2O=Fe(OH)3+3HClO (3)HClO和ClO-都具有强氧化性,无论酸性碱性条件下都可以跟亚铁盐碘化物硫化物等发生氧化还原反应硫酸亚铁溶液遇漂白粉:2Fe2+ +5ClO-+5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+4HClO : 2 23 42ClO SO Cl SO4 HClO 2HClO 2HCl O漂白粉遇可溶性亚硫酸盐见光易分解光照 (5)次氯酸钙中的Ca 2+ ClO-可以表现出一些综合性质如:少量二氧化碳通入次氯酸钙溶液中:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO过量二氧化碳通入次氯酸钙溶液中:Ca(ClO)2+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO 少量二氧化硫通入次氯酸钙溶液中:Ca(ClO)2+SO2+H2O=CaSO4+HClO+HCl比较二氧化碳碳酸钠碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异:Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3+2NaClO,Ca(ClO)2+NaHCO3=CaCO3+HClO+NaClO 【例2】在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾次氯酸钠和探究氯水的性质 图中:为氯气发生装置;的试管里盛有15 mL 30%KOH溶液,并置于热水浴中;的试管里盛有15 mL 8%NaOH溶液,并置于冰水浴中;的试管里加有紫色石蕊试液;为尾气吸收装置 请填写下列空白:(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过_(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在与之间安装盛有_(填字母)的净化装置A.碱石灰B.饱和食盐水C.浓硫酸D.饱和碳酸氢钠溶液分液漏斗B (2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是_反应完毕经冷却后,的试管中有大量晶体析出右图中符合该晶体溶解度曲线的是(填字母);从的试管中分离出该晶体的方法是(填实验操作名称)碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同 M 过滤 (3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是_ 2 2Cl 2OH ClO Cl H O (4)实验中可观察到的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白: 解析:(1)除去Cl2中的氯化氢气体,应将气体通过饱和食盐水碱石灰饱和NaHCO3溶液会同时吸收氯化氢气体和Cl2,且饱和NaHCO3溶液会产生CO2,引入杂质气体 (2)由题知,差别有二:一是KOH溶液浓度大(30%),NaOH溶液浓度小(8%);二是反应温度不同(前者用水浴加热,后者在冰水浴中冷却)冷却后有大量晶体析出,说明该物质的溶解度随温度的降低而减小,故应是曲线M分离该晶体的方法是过滤 (4)在紫色石蕊试液中通入Cl2,溶液先变红色,是H+的性质,然后变为无色,是HClO的性质(漂白性),最后通入的Cl2过量时,溶液呈黄绿色 【方法归纳】 解答该题时要先搞清各装置的作用,然后通过实验现象来探究氯水的性质,同时通过该题要认识到反应物浓度及条件不同,发生的化学反应不同 类比迁移lei bi qian yi 2.(2009枣庄质检)某化学研究小组的成员经过学习得知,Cl2与H2O发生下列化学反应,并且HClO具有比Cl2更强的氧化性他们为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验:先观察了氯水的外观性质以后,又用胶头滴管将该氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中,边滴边振荡,并连续观察现象,发现溶液的红色逐渐褪去而得无色溶液,以下的一些问题需要请你来配合回答: (1)请写出新制饱和氯水中含有氯元素物质的化学式:_(2)若不再进行更多的实验,请说明能快速判断氯水中含有Cl2的主要依据: _ (3)根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字说明之: _ ; _ Cl2 HCl(或Cl-) HClO氯水显浅黄绿色HCl中和了NaOHHClO漂白(氧化)了酚酞 (4)他们又要通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的还是,在此之前先做了实验预案的设计,请你简述实验的方法现象和理论 (4)取无色溶液 3 mL盛于另一支洁净的试管中,加2滴NaOH 溶液,振荡,观察现象若溶液复现红色,则证明溶液红色褪去的原因是而不是;若溶液仍为无色,则证明溶液红色褪去的原因是而不是 :( ) , 2 22 21 Cl H O HCl HClOCl HCl HClO Cl解析由可知溶于水的一部分转化成了和另一部分以的形态溶解于水中 (2)氯水因Cl2的存在而显浅黄绿色,氯水显浅黄绿色就是其中含有Cl2的依据(3)溶液的红色是酚酞与NaOH相互作用的结果,若没有酚酞,NaOH溶液呈无色;若没有NaOH,酚酞溶液也呈无色由“(1)”中的分析可知,新制的氯水中既含有以显强酸性为主的HCl,又含有以显强氧化性为主的HClO (4)若是氯水中的HCl中和了NaOH而使红色褪去,则溶液中还有酚酞,故可应用验证酚酞存在的方法来证明之;若是氯水中的HClO氧化了酚酞而使红色褪去,则溶液中就没有酚酞了,故可应用验证酚酞不存在的方法来证明之 难点探究nan dian tan jiu 氯气的制备1.实验室制法(制取Cl2的装置如下): (1)反应原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O注意:制取时要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,一旦盐酸成为稀盐酸,反应将不再进行若无MnO2,可以用KMnO4 K2Cr2O7 KClO3等氧化剂代替,如2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O (2)制备气体的类型:固体+液体 气体(3)收集方法:向上排空气法或排饱和食盐水法(4)验满方法:用湿润的淀粉KI试纸或湿润的蓝色石蕊试纸(5)净化方法:用饱和食盐水或水洗除去HCl,再用浓H2SO4除去水蒸气 (6)吸收装置:多余的Cl2排放到空气中会造成环境污染,必须用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收 2.工业制法电解饱和食盐水,反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2特别提醒:实验室制备纯净干燥的Cl2时,干燥装置一般放到净化装置后面,收集Cl2不能采用排水法电解 【例3】已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2若用如下图所示的实验装置来制备纯净干燥的氯气,并试验它与金属的反应每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是( ) A.和处B.处C.和处D.处答案:D 分析:试验设计的目的是制备纯净干燥的Cl2,并检验它的性质中的NaOH溶液能与Cl2反应而使Cl2被吸收掉;不能使Cl2流通;不能使Cl2进入,还缺少加热装置(或答酒精灯) 【方法归纳】1.实验室制备Cl2的基本原理:Cl-在强酸性条件下被强氧化剂氧化为Cl2(1)该氧化剂不一定是MnO2,如KMnO4 KClO3 K2Cr2O7等均能将Cl-氧化成Cl2(2)含Cl-的物质也不一定非得是浓盐酸,也可以是NaCl和浓H2SO4,其中Cl-是还原剂,浓H2SO4提供浓酸条件 2.浓盐酸与MnO2反应制Cl2,该条件必须是浓盐酸,由于稀盐酸c(H+)较小,Cl-还原性弱,可见,物质的氧化性或还原性除取决于物质本身的性质外,还与溶液中离子浓度大小酸性强弱有关 类比迁移lei bi qian yi 3.现用浓盐酸 MnO2共热制Cl2,并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉现已知反应2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,温度稍高即发生副反应:6Cl2+6Ca(OH)25CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O甲乙丙三人分别设计三个实验装置,如下图所示: (1)请从以下几个方面对上述甲乙丙三套装置的优缺点作出评析,并选择符合题目要求的选项填在表格内:a.不容易控制反应速率b.容易控制反应速率c.有副反应发生d.可防止副反应发生e.污染环境f.可防止污染环境 d aef acb ce (2)上述装置中,甲由A B两部分组成,乙由C D E三部分组成,丙由F G两部分组成,从上述甲乙丙三套装置中选出合理的部分(按气流从左到右的方向),组装一套较完善的实验装置(填编号)_FBE (3)实验中若用12 mol/L的浓盐酸100 mL与足量的MnO2反应,最终生成Ca(ClO)2的物质的量总小于0.15 mol(假定各步反应均无反应损耗且无副反应发生),其可能的主要原因是_MnO2只能氧化浓盐酸,随着反应进行,HCl浓度减小,还原性减弱,反应不能继续进行 解析:解答本题时应抓住以下几方面,一是Cl2的发生装置,二是Cl2与Ca(OH)2反应装置,三是Cl2吸收装置显然甲装置缺陷在于Cl2发生装置与Cl2吸收装置,乙装置缺陷仍是Cl2发生装置与Cl2制漂白粉反应 装置,丙装置的缺陷是Cl2与Ca(OH)2反应装置及Cl2吸收装置因而最佳装置组合是FBE同时要特别注意MnO2与浓盐酸在加热时发生反应,随着反应的进行,HCl物质的量减小,浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸不再与MnO2反应,故最终生成Ca(ClO)2的物质的量总是小于0.15 mol 实验探究shi yan tan jiu 用萃取分液分离提纯卤素单质1.萃取的原理:利用溶质在互不相溶的两溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来2.萃取剂必须具备的条件:(1)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中的大;(2)萃取剂与原溶剂互不相溶;(3)萃取剂与被提取的溶质不发生反应 3.操作步骤:混合振荡;静置分层;分液4.所用仪器:分液漏斗(必备)烧杯铁架台(三脚架)等 5.注意事项:分液时,打开分液漏斗的上口和活塞,使下层液体从漏斗颈放出,当下层液体刚好放完时,立即关闭活塞,不能让上层液体流下,上层液体从分液漏斗上口倒出萃取应分少量多次,以萃取完全 6.分液漏斗的使用注意事项:(1)使用前应检查分液漏斗是否漏液 (2)使用前玻璃活塞应涂少量凡士林(防止漏液)使用时,左手虎口顶住漏斗球部,用右手的拇指和食指转动玻璃活塞上部玻璃的小槽应与漏斗口侧旁的小孔对齐(或取下玻璃塞),才可进行放液(3)做加液器时,漏斗下端不浸入液面下 (4)分液时,下层液体从漏斗颈下口放出(操作同放液),上层液体从漏斗上口倾出 7.卤素单质在不同溶剂中的颜色: 说明:(表示浓度小时的颜色)(表示浓度大时的颜色);碘水中往往加入少量I-,以增大碘的溶解( )3I度生成 【实验设计】实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径下面是某同学探究实验报告的一部分,请填空实验名称:氯溴碘的氧化性强弱比较 实验药品:NaCl溶液 KBr溶液 KI溶液氯水溴水四氯化碳淀粉碘化钾试纸 (1)完成该实验需用到的仪器是_;(2)CCl4在实验中所起的作用是_;试管量筒萃取剂,使生成的Br2 I2溶于其中,便于观察现象 (3)在实验中四氯化碳层颜色变化过程为_;(4)该同学的实验缺陷是_,改进的办法是_由无色逐渐变为橙红色不能证明溴的氧化性强于碘再做一组实验,步骤为:KI溶液+溴水+1 mL CCl4,振荡,静置观察CCl4层颜色 走出误区zou chu wu qu 运用新制氯水解答问题时要具体问题具体分析:做氧化剂时,若Cl2能发生反应则认为主要是Cl2反应,若Cl2不能发生反应则认为是次氯酸反应氯水中加AgNO3是盐酸(即Cl-)与AgNO3反应氯水与强碱(足量)反应时,盐酸和次氯酸共同与强碱反应生成氯化物和次氯酸盐 ClO-误认为只有酸性条件下才具有氧化性无论酸性碱性条件下都可以跟亚铁盐碘化物硫化物等发生氧化还原反应氧气通入溴化亚铁的溶液中,Cl2先氧化Fe 2+后氧化Br-,而氯气通入碘化亚铁中,Cl2先氧化I-而后氧化Fe 2+ 因材施教yin cai shi jiao 一卤素的性质及递变规律随卤素核电荷数的增加,电子层数依次递增,原子半径逐渐增大,这些原子在结构方面的递变使卤素单质及其化合物的物理性质化学性质呈规律性变化 1.单质的物理性质卤素单质(从F2到I2):颜色逐渐加深;状态从气到液态到固态;密度从小到大,熔沸点由低到高(晶体类型为分子晶体);除氟气与水剧烈反应外,各单质在水中的溶解度都较小,且由大到小,都易溶于有机溶剂且呈现一定颜色 2.化学性质由于卤素原子最外层均为7个电子,易得到一个电子,因此卤素都是强氧化剂,在自然界中均只以化合态存在但随着电子层数递增,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的引力逐渐减弱,原子的得电子能力逐渐减弱,对应单质的氧化性逐渐减弱 2( ) , :( Br): FeI 2 321 2Fe 3X 2FeX X F ClFe I能与金属反应在与变价金属反应时碘表现出较弱的氧化性点燃代表 如与铁反应 ( ) ( )( )( )( , ) 2 22 222 22 H F 2HFH Cl 2HClH Br2 2HBr 200H I 2HI卤素单质与氢气反应黑暗低温剧烈反应发生爆炸光照或点燃光照或点燃加热时缓慢反应不断加热缓慢进行同时分解稳定性:HFHClHBrHIHX水溶液的酸性:HFHClHBrBr2I2 3.卤素及其化合物的特性(1)F原子半径小,得电子能力强,无正价,无含氧酸,F2是氧化性最强的非金属单质(2)F2与H2反应剧烈,低温暗处即发生爆炸 (3)F2可以与稀有气体中的Xe Kr等作用生成相应的氟化物XeF2 XeF4 XeF6 KrF2等,它们在常温下都是白色固体(4)卤化氢均易溶于水,在空气中形成白雾,其中只有HF有剧毒,但HX都是大气污染物,水溶液均呈酸性;只有氢氟酸是弱酸,从HF到HI,酸性逐渐增强 (5)F2 HF气体及氢氟酸均能腐蚀玻璃,不能用玻璃容器盛装,应保存在塑料瓶或铅制器皿中(6)F2能与水反应放出O2,故F2不能从其他卤素化合物的水溶液中将卤素单质置换出来(7)Br2常温下呈液态,且是唯一的液态非金属单质 Cl2易液化(8)液态Br2有剧毒,易挥发,故要用蜡密封保存在磨口玻璃瓶中,还可加少许水做保护剂抑制Br 2挥发,不能用橡胶塞 (9)碘水能使淀粉变蓝,I2晶体易升华,是常温下固体单质中唯一的双原子分子,与Fe反应生成FeI2而非FeI3(因I2的氧化性弱)(10)AgX中只有AgF可溶,AgX均具感光性,AgBr做感光材料,AgI做人工降雨材料 二卤素离子的检验1.银盐法 ,: ( 2 33 3 423 2 3HNO CO PO2Ag CO Ag CO加入稀的目的是防止等离子的干扰有关反应为白), ,( ), 32 3 2 2 43 4 3 4 2 4Ag CO 2H 2Ag CO H O 3Ag POAg PO Ag PO 2H 3Ag H PO色黄色 2.置换萃取法 备用选题bei yong xuan ti 1.(2009东北育才学校高三第二次模拟)五颜六色的颜色变化增添了化学的魅力,对下列有关反应的颜色叙述正确的是( )新制氯水久置后浅黄绿色消失淀粉溶液遇单质碘蓝色溴化银见光分解白色黑色的氧化铜遇乙醇红色鸡蛋白溶液遇浓硝酸黄色苯酚在空气中氧化粉红色 A.B.C.D.答案:C 解析:溴化银见光分解得到单质银和单质溴,颜色变深(棕色),我们常用的变色太阳镜就是这个原理 2.氯水中存在多种微粒,下列有关粒子的表示方法正确的是( )A.氯气的电子式Cl ClB.次氯酸分子的结构式:HOClC.氢氧根的电子式D.水分子的比例模型: HO答案:B : , ; , ; , , A CO HD解析项氯原子最外层电子未写完全项氢氧根的电子式应为水分子为极性分子排布不对称应为角形分布错 3.(2009江苏省华罗庚中学高三年级第三次教学质量检测)亚氯酸钠(NaClO2)是一种性能优良的漂白剂,但遇酸性溶液会发生分解:5HClO24ClO2=+H+Cl-+2H2O向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈若将盐酸改为硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速率较快,速率变化的原因是( ) A.逸出ClO2使生成物浓度降低B.酸使亚氢酸的氧化性增强C.溶液中的H+起催化作用D.溶液中的Cl-起催化作用答案:D 解析:分析试题叙述现象及结果,比较盐酸与硫酸的不同点在于两者阴离子的差异氯离子和硫酸根离子,即由于Cl-起催化作用,使得该反应剧烈进行且改为硫酸后,开始缓慢,当反应产生氯离子后速率加快,也正说明了这一判断 4.(2009湖南长郡中学高三第三次月考)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质,它具有较强的氧化性,下列叙述中不正确的是( ) A.红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,生成棕黄色的烟B.钠在氯气中燃烧,生成白色的烟C.纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口呈现白色烟雾D.氯气能与水反应生成次氯酸和盐酸,久置氯水最终变为稀盐酸答案:C 解析:A B都是活泼的非金属单质氯气与金属的反应,分别生成氯化铜和氯化钠固体 C中,纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰;当两者遇强光(如燃着的镁条)会发生爆炸;氯化氢气体遇水蒸气会生成雾而非烟雾,C错 D中,氯水久置后,其中的次氯酸见光分解,最终变为盐酸 5.(1)如下图所示,将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶,可观察到的现象是_潮湿的有色布条褪色而干燥的有色布条不褪色 (2)为防止氯气尾气污染空气,根据氯水显酸性的性质,可用_溶液吸收多余的氯气,原理是(用化学方程式表示)_氢氧化钠(NaOH)2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O 根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是_(填化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是_(用字母代号填)A.O2 B.Cl2C.CO2 D.HClO Ca(ClO)2C (3)据“北方网”报道,2004年4月15日至16日,位于重庆市江北区的天原化工总厂相继发生氯气泄漏和爆炸事故截至记者发稿时,已有9个人在事故中失踪死亡,3人受伤,15万人被紧急疏散当人们逃离爆炸现场时,可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子,最适宜采用的该物质是_A.NaOH B.NaClC.KBr D.Na 2CO3D 解析:本题比较简单,主要考查有关氯气的基本物理性质和化学性质 (1)要明确氯气使有色布条褪色的本质在湿润的环境中发生反应Cl2+H2O HClO+HCl,生成的次氯酸具有漂白性 (2)氯气与氢氧化钠溶液反应生成NaClO和NaCl,可避免氯气排放到大气中污染环境;而漂白粉的制取也是利用这 一性质,但工业上选用价格便宜的氢氧化钙,所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2当长期露置于空气中的漂白粉,会变质成碳酸钙,故加盐酸后产生的气体为CO2 6.(2009四川南充市高三月考)已知在过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液,并加入适量硫酸,溶液立即变黄 (1)甲同学推测该反应的还原产物有两种可能:Cl2Cl-乙同学结合甲的推测,认为其中一种可能可以排除,你认为可以排除的可能是(填序号)_,并用简要的文字或离子方程式说明理由_因为FeSO4过量,反应中剩余,而Cl2与Fe2+不能共存,因此还原产物不可能为Cl2 2Fe2+Cl22Cl-+2Fe3+ (2)上述反应的离子方程式为_(3)为检验上述反应中的还原产物,请选择所需实验步骤,并按先后次序排列:_ A.取一支试管,加入上述反应后的溶液少许B.再加入过量Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀C.再加入过量BaCl2溶液,出现白色沉淀D.过滤;取滤液,加入硝酸酸化的AgNO 3溶液出现白色沉淀2Fe 2+ +ClO-+2H+=2Fe 3+ +Cl-+H2OABD 解析:(1)题中指出硫酸亚铁过量,则具有氧化性的氯气肯定不能存在,也就是NaClO被还原的产物中肯定不会出现氯气根据氯元素的常见化合价可推出该还原产物一定是Cl-反应的离子方程式为2Fe 2+ +Cl2=2Cl-+2Fe 3+ (2)根据第一步的分析与推断,即可写出反应的离子方程式(3)为检验反应中的还原产物Cl-,需要用硝酸银溶液生成氯化银白色沉淀;而溶液中的硫酸根离子也可与银离子反应产生白色沉淀,故首先要排除硫酸根离子的干扰 高效作业gao xiao zuo ye 一选择题1.2008年5月12日14时28分,在四川汶川县发生里氏8.0级地震,山川断裂,瓦砾遍地,国之大殇,举国同悲大灾之后防大疫,灾区人民积极进行了消毒杀虫工作用到的消毒剂杀虫剂有液氯漂白粉氯胺过氧乙酸 等,有关说法正确的是( )A.液氯能导电,但属于非电解质B.漂白粉为混合物,有效成分为CaCl2C.过氧乙酸具有强氧化性,与甲酸互为同系物D.敌敌畏在碱性条件下易水解答案:D 解析:液氯为氯气的液态形式,属于单质,不导电,既不属于电解质也不属于非电解质,A错;漂白粉的有效成分为次氯酸钙,B错;过氧乙酸比甲酸多“CH2O”,因而不是甲酸的同系物,C错;敌敌畏分子中含有酯的结构,在碱性条件易水解,一般水解为二氯乙醛二甲基磷酸,在此基础上还可进一步水解,D正确 2.已知BrCl能发生下列反应:nBrCl+2M=MCln+MBrn(M为+n价的金属元素),BrCl+H2O=HCl+HBrO,以下推论不正确的是( ) A.BrCl具有和卤素单质相似的化学性质B.BrCl和M反应时,BrCl只做氧化剂C.BrCl和NaOH溶液反应生成NaCl NaBrO两种盐D.将BrCl跟FeSO4溶液反应,溶液会变成无色答案:D 解析:依据题目所给两个反应,可以推出“BrCl具有和卤素单质相似的化学性质”与金属单质反应得到盐与H2O反应得到HCl和HBrO但反应方程式相似的背后,卤素互化物BrCl又与卤素单质有区别BrCl中Br呈+1价 Cl呈-1价,所以当BrCl与金属M反应时,BrCl只做氧化剂 BrCl跟硫酸亚铁溶液反应时,会将二价铁离子氧化为三价铁离子,故溶液会变为棕黄色,D错误 3.(2009山东理综)下列关于氯的说法正确的是( ). ,. ,. . . ()235 3717 17 22 A AAClB Cl ClC ClD1 12 L Cl 1 7N N具有很强的氧化性在化学反应中只能做氧化剂为不同的核素有不同的化学性质实验室制备可用排饱和食盐水集气法收集含有个质子表示阿伏加德罗常数的值答案:C 解析:A项,Cl2中的氯元素处于中间价态,所以在化学反应中既可以做氧化剂也可以做还原剂(例如Cl2与H2O反应),故A项错误;B项,同位素的化学性质相同,物理性质不同;D项,没有说明在标准状况下 4.下列三个反应式中的X与Y分别为两种金属元素的代号,但Cl为氯的元素符号X+YCl2 XCl2+YCl2+2XCl2 2XCl3Y+2XCl3 YCl2+2XCl2 已知三个反应均能向右进行,试依据以上三个反应式,推测下列物质中哪一个是最强的氧化剂( )A.XCl3 B.XCl2C.Cl2 D.YCl2答案:C 解析:氧化还原反应遵循方向为:强氧化剂+强还原剂弱氧化剂+弱还原剂,在同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性要强于氧化产物的氧化性 5.下列说法正确的是( )A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液将先变红后褪色B.欲除去Cl2中少量HCl气体,可将此混合气体通过盛饱和食盐水的洗气瓶C.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2,应密闭保存D.氯气有漂白性,所以氯气能使有色布条褪色答案:B 解析:A项,新制氯水中,Cl2中有一部分与水发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,而久置的氯水,由于HClO见光会分解,溶液中HClO浓度逐渐减小,使Cl2与水的反应直至趋于完全,最终溶液将变为盐酸,不含有HClO,有酸性而无漂白性,因此向久置氯水中滴入石蕊试液,溶液只变红而不褪色;B项,将Cl2和HCl的混合气体 通过饱和食盐水,HCl因易溶于水而被吸收掉,Cl2虽然能溶于水,但由于饱和食盐水中Cl-浓度大,使Cl2与H2O反应受到抑制,从而减小了Cl2被水吸收的量;C项中Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,CaCl2不是,但为了避免漂白粉与空气接触而变质,漂白粉应密闭保存;D项,Cl2本身无漂白性,不能使干燥的布条褪色 6.已知IBr的性质与卤素单质相似,CrO5的结构为,次氟酸的结构为HOF,下列反应中属于氧化还原反应的是( ) O=HIO HBr O. . . 222 7 2 2 5 22IBr HCr O 4H O 2H 2CrO 5H2HOF 2HF OA BC D只有只有无答案:D 解析:IBr中I为+1价,Br为-1价,故反应中无价态变化,不属于氧化还原反应;由CrO5的结构知CrO5中的氧有4个-1价 1个-2价,Cr为+6价,故反应中无价态变化,不属于氧化还原反应;次氟酸中F为-1价 H为+1价 O为0价,故反应中无价态变化,不属于氧化还原反应 7.将 0.03 mol Cl2缓缓通入含0.02 mol H2SO3和0.02 mol HBr的混合溶液中,在此过程中,溶液的c(H+)与Cl2用量(物质的量n)的关系示意图是下图中的(溶液体积视为不变)( ) 答案:A 解析:通入Cl2后,溶液中先发生反应Cl2+H2SO3+H2O=2HCl+H2SO4,溶液酸性增强,当H2SO3完全反应后再通入Cl2,发生反应Cl2+2HBr=2HCl+Br2,溶液酸性几乎不变,结合题给数据可知A正确 8.已知:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2+3H2O如下图所示:将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好,下表中由实验现象得出的结论完全正确的是( ) 答案:D 解析:A项说明Cl2具有氧化性 B项是Cl2与H2O反应生成了有漂白性的次氯酸 C项是Cl2与H2O反应生成的HCl具有酸性,HClO具有漂白性 D项的反应为Cl2+2KI=2KCl+I2,说明Cl2具有氧化性 9.(2009原创卷)2008年5月29日上午,因连日下雨,雨水漏进北川县擂鼓镇一间存放消毒用漂白粉的屋子,屋内物质之间发生化学反应,冒出浓烟据了解,由于风向比较复杂,整个营地的两千多人被紧急疏散在排除过程中,有61名官兵因氯气中毒,被紧急送往医院救治下列说法正确的是( ) A.人群应该向着低洼处紧急疏散B.可能是漂白粉内的物质在一定条件下发生氧化还原反应而散发出氯气C.紧急疏散人群的同时,应向散发氯气的地方喷洒氢氧化钠浓溶液D.漂白粉若长时间放置在露天仓库中而变质,其中只发生了一个化学反应答案:B 解析:漂白粉的主要成分为CaCl2 Ca(ClO)2,在酸性环境中,Cl- ClO-发生氧化还原反应而产生氯气:Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O 10.下列金属中,在一定条件下既能跟Cl2反应又能跟稀盐酸反应,且均生成MCl2型化合物的是( )A.AlB.MgC.CuD.Fe答案:B 解析:Al与Cl2 HCl反应,均生成MCl3型化合物;Cu不与盐酸反应;Fe与Cl2反应生成MCl3型化合物,故Mg符合 11.下列说法正确的是( )A.漂白粉的有效成分是次氯酸钠B.红热的铜丝在氯气中燃烧,产生苍白色的火焰C.燃烧不一定有氧气参加D.用“84”消毒液进行食品消毒答案:C 解析:漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,“84”消毒液不能进行食品消毒 二非选择题12.某消毒液的主要有效成分是次氯酸钠,有效氯含量8 00010 000 mg/L,可用于各类家居用品餐具棉织衣物等的消毒,对彩色织物可能有褪色作用切勿用于丝绸毛尼龙皮革油漆表面,勿用于铝铜碳钢制品本品须密封,置阴凉暗处保存请完成以下实验探究过程: (一)阅读材料,获取信息(1)推测该消毒液的酸碱性:_,原因是(用离子方程式表示)_碱性 2ClO H O HClO OH (2)该消毒液还具有的化学性质是_(写出2个即可)(3)从该消毒液的保存要求分析,导致其失效的外界因素主要是_,写出生效过程所涉及的化学方程式_强氧化性漂白性不稳定性(写出2个即可)吸收CO2等酸性气体或光热NaClO+CO2+H2O =NaHCO3+HClO 22HClO 2HCl O光照 (二)确定要研究的问题该消毒液对碳钢制品是否有腐蚀作用? (三)设计方案,实施探究用烧杯取少量样品,将一颗光亮的铁钉放入烧杯,浸泡一段时间,对可能产生的现象有如下假设:假设:有明显现象;假设:无明显现象 (4)基于假设,结论是铁钉被腐蚀,预期的实验现象是_(5)基于假设,结论是 , 请设计实验进一步验证该结论,叙述实验操作: 铁钉表面出现铁锈答案：(5)铁钉可能未被腐蚀,也可能被腐蚀但无明显现象 取出浸泡后的溶液于试管中,加足量稀硫酸,再加入KSCN溶液,若未出现血红色,则未被腐蚀;反之,被腐蚀 解析:次氟酸钠属于强碱弱酸盐,水解显碱性根据题中能“消毒”可推出有氧化性,能“漂白”推出有漂白性,“须密封”推出其有不稳定性 (3)中书写反应式时要注意次氟酸钠溶液与二氧化碳反应时生成的是碳酸氢钠,不能写成碳酸钠问题(5)实际是考查Fe3+的检验 13.(2009名校联考信息优化卷)某课外活动小组设计如图所示装置,进行氯气制备及有关性质验证的实验 (1)在实验时打开A中分液漏斗的活塞后,漏斗中的液体没有顺利流下,其可能原因是_,装置A中发生反应的离子方程式为_分液漏斗上口玻璃塞未打开 22 2 2MnO 4H 2Cl Mn Cl 2H O (2)上述装置中明显存在不足之处,为保证装置B中实验成功,应在装置A B之间添加一个装置,该装置是_(填“”“”或“”) (3)装置C中溶液发生的颜色变化为,请在方框内写出导致该阶段颜色变化的粒子符号H+ HClO Cl2 (4)装置D中起始的实验现象是_(5)某同学认为SO2和Cl2都有漂白性,二者混合后的漂白性会更强,他们将制得的SO2和Cl2同时通入到品红溶液中,结果褪色效果没有预期那样快为了探讨SO2和Cl2按1 1通入的漂白效果,他们设计了如下实验装置淀粉KI溶液变蓝 实验开始后,乙装置中出现的现象是_;用离子方程式表示乙中产生该现象的原因:_品红溶液不褪色 22 2 2 4Cl SO 2H O 4H SO 2Cl 解析:(1)分液漏斗上口玻璃塞未打开,只打开下端玻璃活塞,液体上下所受压强不相等,因此液体不能顺利流下来,MnO2和浓盐酸反应的离子方程式为 22 2 2MnO 4H 2Cl Mn Cl 2H O (2)A中制出来的Cl2中混有水蒸气,对B中实验有干扰必须除去,所以需要在A和B之间加一个干燥装置,因碱石灰能吸收Cl2,故选择浓硫酸干燥 (3)新制氯水的成分非常复杂,含有Cl2 HClO H2O三种分子和H+ Cl- ClO- OH-(少量)四种离子,所以石蕊试液的颜色变化为:H+使紫色变为红色,HClO分子使红色变为无色,Cl2分子又使无色变为黄绿色 (4)因为Cl2+2KI=2KCl+I2,I2使淀粉溶液变成蓝色(5)因为Cl2有强氧化性,SO2有还原性,当SO2和Cl2按1 1混合时,发生反应:Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,生成的H2SO4和HCl均无漂白作用,所以混合气体通入到品红溶液中,品红溶液不褪色 14.某化学兴趣实验小组用流水抽气管对教材中氢气在氯气中燃烧的实验进行了改进,可有效地防止Cl2 HCl对环境的污染,其实验装置如下图所示: (1)实验室制取Cl2反应的离子方程式为_用100 mL 12 mol/L的浓盐酸与足量的MnO2共热,能否制得0.3 mol Cl2?_(填“能”或“不能”)不能 (2)装置B中的NaOH溶液的作用_,反应的化学方程式:_吸收Cl2和HCl气体,以防污染环境HCl+NaOH=NaCl+H2OCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (3)玻璃灯罩内壁事先用少量水润湿,并保持适当的抽气速度,就会发现灯罩内产生浓厚的白雾,其原因是_H2与Cl2反应产生的HCl与水蒸气结合生成盐酸小液滴 (4)有同学认为反应产生的HCl极易与装置B中的NaOH溶液反应而发生倒吸现象,建议在A B间增加能防倒吸的安全瓶装置,你认为有无必要_没有必要 :( ) : O / . . , 2 22 2 21 ClMnO 4H 2Cl Mn Cl 2Hn HCl 12 mol L 0 1 L 1 2 mol解析实验室制的离子方程式为若盐酸全部反应可生成. . , , ,. 22 211 2 mol 0 3 mol Cl4 MnO Cl0 3 mol但随着反应的进行盐酸的浓度降低而与稀盐酸不反应故产生的量小于 (2)装置A中H2与Cl2反应生成HCl气体,当Cl2过量时,进入NaOH溶液的气体是Cl2和HCl,所以NaOH溶液的作用是吸收Cl2和HCl气体,以防污染环境 (3)反应产生的HCl气体与灯罩中的水蒸气结合生成盐酸小液滴而产生白雾(4)反应中尽管能产生极易溶于水的HCl气体,但由于灯罩与外界连通,在流水抽气管的作用下,使空气不断进入灯罩内,灯罩内压强不会减小,因而不会引起NaOH溶液的倒吸 15.已知:(a)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,(b)3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O;NaClO和NaClO3都有强氧化性现将标准状况下的22.4 L Cl2通入一定体积的4 mol/LNaOH溶液中,在一定温度下恰好完全反应,然后向其中加入足量的AgNO3溶液,得白色沉淀215.25 g;过滤,将滤液适当浓缩,向其中加入足量的浓盐酸,充分反应,又得标准状况下22.4 L Cl 2 (1)写出下列各步的离子方程式:加入足量的AgNO3溶液_;加入足量的浓盐酸_ (2)原NaOH溶液的体积为_mL(3)产物中n(NaClO) n(NaClO3)=_ 5001 1 解析:(2)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O1 mol 2 mol设原NaOH溶液的体积为V2=4V V= (L)=500 (mL)12 215.25g( ) 1.5mol143.5g/mol 23 ClCl 1 mol总共产生的物质的量为产生的为 , ,: l2 23 22ClO Cl 2H C H OCl x mol ClO 5Cl 6H 3Cl3H O Cl ymol设在反应中消耗的的物质的量为在反应中消耗的的物质的量为列方程组如下 x y 1.5 x 0.25y 1.25 .( ) . 3x y 15 1 25n NaClO n NaClO3 0 25 115解得 16.(2009名校联考)在一定量石灰乳中通入一定量的氯气,二者恰好完全反应(发生的反应均为放热反应)生成物中有三种含氯元素的离子,其中两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如下图所示已知,生成ClO-3的反应为:6Ca(OH)2+6Cl2=5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O 试回答:(1)t2时,Ca(ClO)2与Ca(ClO3)2的物质的量之和为_mol,该石灰乳中含有的Ca(OH)2的质量是_g3740 ( ) , ( ) , ( ) ( ) ,( )_ ( “ ”“ ” “ ”)( ) 3 2 332 Ca ClOn ClO n ClOn ClO 2n ClO据分析生成的反应是由温度升高引起的通入氯气的速率不同和的比例也不同若在原石灰乳中通入氯气的速率加快则反应后填或 (3)若n(ClO-)n(ClO-3)=a,则n(Cl-)=_ mol(用含a的代数式来表示) 10 a 5a 3 32 2: , ( ) , ( ) 4mol,6moln n 3mol,2Ca CIO Ca CIO 2 31 t n ClO 2 mol n ClO解析时根据10Ca(OH)2+10Cl2=Ca(ClO)2+Ca(ClO3)2+7CaCl2+10H2O可知,n(CaCl2)=5n+n=7 mol,据Ca 2+守恒得m=10 mol74 g/mol=740 g (2)温度升高Cl2与Ca(OH)2反应有利于生成Ca(ClO3)2(3)据电子守恒,设 为x mol,5Cl- Cl- ClO-5x x ax ax由(1)问得n(Cl)=102=20 (mol),5x+x+ax+ax=20,3ClO3ClO 10 x ,a 3( ) 10 a 5n Cl 5x ax mola 3