高考化学一轮复习 专题2第1单元 氯、溴、碘及其化合物知识研习课件 苏教版

课程标准1.了解氯的单质、重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯的单质、重要化合物对环境质量的影响。3.以海水的综合利用为例，认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。考点展示1.以卤素知识为载体，对基本概念、基本理论应用能力的考查。2.HClO的性质与应用的考查。3.卤素知识与生产、科技相结合的考查。4.卤素单质的提取与应用。5.卤素离子检验。 一、氯气的发现 1发现 1774年，瑞典化学家 发现。1810年，英国化学家 确认。 2原料 软锰矿(主要成分 )和 。舍勒舍勒戴维戴维MnO2浓盐酸浓盐酸 通常氯气为 色有 气味，密度比空气大的气体，有毒，易 。25 时，1体积水可溶解 体积氯气，其水溶液俗称 ，为 色。黄绿黄绿刺激刺激液化液化2氯水氯水浅黄浅黄二、氯气的性质二、氯气的性质1物理性质物理性质2氯气的化学性质氯气的化学性质(1)与金属反应与金属反应钠、铜、铁在氯气中燃烧的化学方程式为：钠、铜、铁在氯气中燃烧的化学方程式为： (2)与非金属反应 氢气在氯气中燃烧的化学方程式为： (3)与H2O反应 氯气与水的反应 化学方程式为： 离子方程式为： (Cl2既是氧化剂又是还原剂)。 想一想1(1)Cl2溶于水属于什么变化？(物理变化还是化学变化) (2)液氯和氯水是相同的吗？ 提示：(1)Cl2溶于水既有物理变化，又有化学变化。 (2)液氯是纯净物，氯水是混合物，它们不一样。 次氯酸的性质 a弱酸性：是一元弱酸，属弱电解质，酸性小于碳酸。 b不稳定性： (氯水要现用现制，保存在 色试剂瓶中)棕棕 c强氧化性：HClO能氧化许多物质。 d杀菌漂白性：能使 、 等有色物质褪色，其原理主要是利用其 性。紫色石蕊试液紫色石蕊试液有色花瓣有色花瓣氧化氧化 (4)与强碱的反应 漂白液体的制取原理: (制漂白液，实验室中可用此反应 )。 漂白粉的制取原理： (其中有效成分为)。 漂白粉漂白原理，此反应可说明酸性HClOH2CO3；漂白粉必须保存。吸收氯气吸收氯气2Cl22Ca(OH)2= Ca(ClO)2CaCl22H2OCa(ClO)22Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2OCa(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO密封密封 想一想2漂白粉长时间放置后会失效，原因是什么？ 提示：漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，在空气中长时间放置后，会发生下列一系列反应： Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO， 因此最终会变成CaCl2，失去漂白作用。 (5)与某些还原性物质和有机物反应 氯气与KI溶液：。 氯气与FeCl2溶液：。 向氯气中通SO2： 。 Cl2与CH4光照： (只写第一步)。 向氯水中通C2H4：。 Cl22KI=2KClI22FeCl2Cl2=2FeCl3Cl2SO22H2O=2HClH2SO4 三、溴、碘的提取 1溴的性质 颜色状态：；密度：比水；溶解性： 于水， 于有机溶剂。 2碘的性质 颜色状态 ；溶解性： 于水， 于有机溶剂；特性：， 。深红棕色液体深红棕色液体大大微溶微溶易溶易溶紫黑色固体紫黑色固体微溶微溶易溶易溶遇淀粉变遇淀粉变蓝色蓝色 3Cl2、Br2、I2之间的置换反应实验操作实验现象化学方程式试管溶液由无色变成黄色；试管溶液分层，上层近乎无色，下层橙红色Cl22KBr=2KClBr2实验操作实验现象化学方程式试管溶液由无色变成黄色。试管溶液分层，上层近乎无色，下层紫色Cl22KI=2KII2试管溶液由无色变成黄色。试管溶液分层，上层近乎无色，下层紫色Br22KI=2KBrI2 4.从海水中提取溴 通常是用 将提取粗盐后的母液中的溴离子转化为溴单质，再使溴挥发出来得到粗溴，再进行精制得到高纯度的溴。 5从海水中提取碘 将海带等海产品用水浸泡后，再通入 氧化，过滤、提纯后可得碘单质。氯气氯气鼓入热空气鼓入热空气氯气氯气 6溴、碘的重要应用 (1)溴用于生产多种，如熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。 (2)常被用作感光材料。 (3)碘是重要的元素，可以用来生产含碘食品。 (4)用于人工降雨。药剂药剂溴化银溴化银药用药用碘化银碘化银 氯水的成分和性质 1反应原理及成分 Cl2H2OHClHClO HClOHClO 2新制氯水与久置氯水的区别新制氯水久置氯水外观黄绿色无色成分分子H2O、Cl2、HClOH2O离子H、Cl、ClO、OH(极少)Cl、H、OH(极少)化学性质强氧化性、漂白性、弱酸性酸性增强，无漂白性 3.氯水的性质 氯水的多种成分决定了它具有多重性质：Cl2的强氧化性；HCl的强酸性；HClO的强氧化性、弱酸性；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：参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释ClAgNO3溶液白色沉淀ClAg=AgClHNa2CO3固体有气泡产生2HCO32=CO2H2O参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释HClO有色布条布条颜色褪去发生氧化还原反应Cl2FeCl2溶液 溶液变棕黄色2Fe2Cl2=2Fe32ClCl2、H2OSO2黄绿色褪去SO2Cl22H2O=4H2ClSO42HClO、H石蕊溶液先变红后褪色酸性和漂白性Cl2、H镁粉氯水的颜色褪去并有气泡产生MgCl2=Mg22ClMg2H=Mg2H2 灵犀一点： 氯水中含有多种微粒，具有多元性，氯水体现哪种性质必须视具体情况而定。 液氯和氯水不同，液氯中只有Cl2，且液氯可用钢瓶盛装。 【案例1】在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论一致且正确的是() A加入有色布条，有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在 B溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在 C先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl存在 D加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在 【解析】A项，只能说明有HClO存在；B项，Cl2的黄绿色决定了新制氯水的颜色，故说法正确；C项，由于加入盐酸时引进了Cl，故不能证明氯水中是否含Cl；D项，氯水黄绿色消失，只能说明Cl2消耗完，而不能说明HClO分子存在。 【答案】B 【思维深化】检验Cl的存在情况时，应在加AgNO3溶液之前先加稀HNO3；而在检验SO42时，可在加BaCl2溶液之前，先加盐酸使溶液酸化，同时排除杂质离子的干扰。 【即时巩固1】某学习小组设计以下4个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。实验序号实验方法实验现象结论将氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀氯水中含有Cl将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中_氯水中含有HClO_试纸变蓝色氯水中含有Cl2将氯水滴加到Na2CO3溶液中_氯水中含有H ( 1 ) 指 出 实 验 和 实 验 中 的 “ 实 验 现 象 ” ：_，_。 ( 2 ) 实 验 中 “ 实 验 方 法 ” 的 具 体 操 作 过 程 是_。 (3)有同学认为实验的“实验现象”产生的原因是氯水加入到NaOH溶液中发生了中和反应，你是否同意这个观点：_(填“同意”或“不同意”)，请设计简单实验证明你的观点：_。 【解析】本题是一例实验探究题，探究氯水的成分。 (1)由的结论知氯水中含有HClO，由于HClO具有漂白性，看到的现象应该是酚酞的红色褪去；将氯水滴加到Na2CO3溶液中，由于氯水中含有HCl，必然与Na2CO3发生反应Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，故有气泡冒出。 (2)由的实验现象和结论知试纸变蓝色，氯水中含有Cl2，因此，发生的反应应该是2KICl2=2KClI2，I2遇淀粉变蓝色。但这里要求回答的是具体操作过程，应回答出实验操作的要点，包括KI淀粉试纸的取用、氯水的蘸取、将氯水滴在试纸上等。 (3)考查学生的创新思维。因为HClO有强氧化性，会使有色物质氧化褪色，要证实这一观点，只需要向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液呈碱性，溶液不再显色，说明红色消失是HClO的漂白作用引起的。 【答案】(1)溶液褪色有气泡冒出 (2)取一片KI淀粉试纸，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 (3)不同意向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液呈碱性，溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的 氯气的制法 1实验室制法(制取Cl2的装置如下) (1)反应原理： 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 2KMnO416HCl=2MnCl22KCl5Cl28H2O (2)制备气体的类型： (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，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： 灵犀一点： 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。 实验结束时，先撤导气管，后撤酒精灯，防止倒吸。 【案例2】化学小组用如图所示的装置制取氯气，下列说法不正确的是() A该装置图中至少存在两处明显错误 B该实验中收集氯气的方法不正确 C为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理 D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出 【解析】应用酒精灯加热、尾气应处理，A项、C项正确；向上排空气法收集Cl2是正确的，B项错误；在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出，若有则变蓝，反之则不变色，D项正确。 【答案】B 【思维深化【思维深化】中学化学中常见的气体发生装置主要有中学化学中常见的气体发生装置主要有三 套 ：三 套 ： 以 制以 制 O2、 N H3装 置 为 代 表 的装 置 为 代 表 的 以制以制H H2 2、COCO2 2装置为代表的块状固体和液体不需加热的装置为代表的块状固体和液体不需加热的发生装置；发生装置；以制以制ClCl2 2装置为代表的固体和液体在加热条装置为代表的固体和液体在加热条件下的反应装置。件下的反应装置。 【即时巩固2】已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如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只有和处 B只有处 C只有和处 D、处 【解析】KMnO4和浓盐酸在常温下就可以反应生成Cl2，正确(这里不需要酒精灯加热)；反应产生的Cl2可能混有HCl，需要进行净化，但不能使用NaOH，因为Cl2也能和NaOH反应，应该使用饱和食盐水，错误；净化后的Cl2可以用浓H2SO4干燥，但气体应用长导管直接通入浓H2SO4中，错误；干燥的氯气和金属反应的容器只有气体进入的导管，一段时间后压强升高，可能会使橡皮塞弹开，错误。综上所述，应该选择D。 【答案】D 卤素单质性质 1氯、溴、碘单质化学性质比较 (1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的方程式为： 2NaOHX2=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I) (2)氧化性 都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为： 氯、溴、碘单质的氧化性强弱是：Cl2Br2I2。 Cl2能从Br、I的溶液中置换出Br2、I2，其离子方程式：Cl22Br=2ClBr2，Cl22I=2ClI2； 同理，Br2能置换I2，其离子方程式：Br22I=I22Br。 与一些还原性离子反应，如与SO32、Fe2反应的离子方程式为： Br2SO32H2O=2Br2HSO42， Br22Fe2=2Br2Fe3。 2使溴水褪色的几种情形 (1)被H2S、SO2、Na2SO3、HI等还原剂还原而褪色。 (2)与NaOH等强碱溶液发生自身氧化还原反应而褪色。 Br22NaOH=NaBrONaBrH2O (3)与较活泼金属(如MgBr2=MgBr2)反应而褪色。 (4)与AgNO3溶液反应而褪色。 Br2H2O=HBrHBrO， HBrAgNO3=AgBrHNO3。 (5)受热挥发或光照而褪色。 (6)与含有“CC”或“CC”的不饱和有机物发生加成反应而褪色。 (7)被有机物溶剂萃取后溴水层颜色近无色。 灵犀一点： NO2和溴蒸气都是红棕色气体，外观上非常相似，可使用H2O、CCl4、AgNO3溶液等试剂鉴别。 【案例3】(2010北京高考)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 实验过程： .打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。 .当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 .当B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞。 . ( 1 ) A 中 产 生 的 黄 绿 色 气 体 ， 其 电 子 式 是_。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_。 ( 3 ) B 中 溶 液 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 是_。 (4)为验证溴的氧化性强于碘，过程的操作和现象是_。 (5)过程实验的目的是_。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下_，得电子能力逐渐减弱。 【解析】(1)A中KMnO4氧化浓盐酸产生黄绿色气体Cl2，其电子式为 (2)圆底烧瓶上部的淀粉KI试纸是为了验证氯气的氧化性强于碘，Cl22I=2ClI2，实验现象是：淀粉KI试纸变蓝。(3)B中是NaBr溶液，Cl2氧化Br，离子反应是：Cl22Br=2ClBr2。(4)球形漏斗C中是NaBr溶液，被氯气氧化生成单质溴，将其放下和下面的KI溶液发生反应，便可验证。即打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色。(5)过程实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2，否则Cl2也能氧化KI溶液，对实验造成干扰。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因，从结构上进行分析就是同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 【答案】(1) (2)淀粉KI试纸变蓝 (3)Cl22Br=2ClBr2 (4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色 (5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 (6)原子半径逐渐增大 【规律技巧】卤素单质的氧化性及特性是高考考查的热点问题，要掌握基本知识，然后加以综合应用。实验颜色变化反应向KBr溶液中滴加氯水无色橙色Cl22Br=Br22Cl向KI溶液中滴加氯水无色黄色Cl22I=I22Cl向KI溶液中滴加溴水无色黄色Br22I=I22Br 【即时巩固3】已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按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 【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。由处产生的Cl2通过时发生Cl22NaBr=2NaClBr2，通过时发生Cl22KI=2KClI2，通过时发生Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，因Cl2为黄绿色，Br2为橙色，I2使淀粉变蓝，Cl2遇碱产生无色NaCl、NaClO，但棉球仍呈白色，故应选A。 【答案】A 卤素离子的检验 1AgNO3溶液沉淀法 2置换萃取法 3置换淀粉法检验I 【案例4】鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是() 碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3溶液氯水、苯氯水、乙醇 AB CD 【解析】 【答案】C 【即时巩固4】下列能够检验出KI中是否含有Br的实验是() A加入足量的新制氯水，溶液变色，则有Br B加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去 C加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br D加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，在无色的水层中加入氯水，溶液呈橙黄色，则含有Br 【解析】A项错，加入足量的新制氯水，溶液中I、Br均被置换出来，不能确定是否含有Br；B项错，KI、KBr均能使酸性KMnO4溶液褪色；C项错，I2不能置换Br；D项正确，Fe3的氧化性强于I2而比Br2弱，故按照D项所述能检验出KI中是否含有Br。 【答案】D