2018版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第2节富集在海水中的元素-卤素ClBrI教师用书新人教版

第二节富集在海水中的元素卤素(Cl、Br、I)考纲定位考情播报1.掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3了解海水中提取Br2、I2、Mg的原理和方法。4了解氯及其重要化合物的制备方法。2016全国甲卷T28(2)(4)/全国乙卷T10(D)、T28/全国丙卷T(7)C、T9(C)2015全国卷T7(D)、T28(1)/全国卷T7(C)、T12、T282014全国卷T8(B)、T13(B)/全国卷T27(2)(3)2013全国卷T7(C)/全国卷T10(A)2012全国卷T7、T9D、T26、T27(1)考点1| 氯及其化合物的性质和应用基础知识整合1Cl2的性质及其应用(写出有关化学方程式)Cl2在通常情况下，是一种黄绿色具有刺激性气味的有毒气体，可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解2体积Cl2，密度比空气的大。(1)与金属反应与变价金属反应生成高价金属氯化物。与铁反应：2Fe3Cl22FeCl3。与铜反应：CuCl2CuCl2。(2)与非金属反应与H2反应：H2Cl22HCl， (3)与水反应溶于水中的部分氯气与水反应离子方程式为Cl2H2OHClHClO。氯水中含有的粒子有H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OH。(4)与碱反应制漂白液(NaClO)的离子方程式Cl22OH=ClClOH2O。制漂白粉的化学方程式2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(5)与还原性无机化合物反应与碘化钾溶液反应的化学方程式：2KICl2=I22KCl。与SO2水溶液反应的化学方程式：Cl2SO22H2O=H2SO42HCl。与FeCl2溶液反应的离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl。2次氯酸的性质(1)不稳定性：2HClO2HClO2。氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。(2)强氧化性能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。杀菌、消毒。(3)弱酸性NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为2NaClOCO2H2O=2HClONa2CO3。3漂白粉的性质(1)主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2。(2)化学性质水溶液呈碱性，水解的离子方程式为ClOH2OHClOOH与酸性物质作用生成强氧化性的次氯酸，作消毒剂和漂白剂。(3)空气中失效的原理为Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO,2HClO2HClO2。应用体验1(1)氯水可漂白有色物质是因为Cl2具有强氧化性而氧化有色物质对吗？为什么？(2)通过什么事实可以说明Cl2与H2O反应为可逆反应？提示(1)不对。因为氯水的漂白性是Cl2与H2O反应生成的次氯酸具有强氧化性。(2)将少量Cl2通入水中，氯水为淡黄绿色，说明Cl2与H2O反应不完全。2对于可逆反应：Cl2H2OHClHClO。填写下列表格。移动方向c(HClO)c(H)(1)加NaCl(s)(2)加水(3)加CaCO3(s)(4)光照提示(1)逆反应减小减小(2)正反应减小减小(3)正反应增大减小(4)正反应减小增大考点多维探究角度1氯气及其化合物的主要性质1某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是 ()A紧急组织群众沿逆风方向疏散B消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液C处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援D处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移C稀氨水挥发出的NH3具有强烈的刺激性气味，氯气的密度比空气的密度大，应往高处转移。2下列关于氯气及其化合物有关的说法不正确的是_(填序号)。氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性Cl2与过量Fe反应生成FeCl21 mol Cl2通入足量的水中反应，转移的电子数为1 mol工业上利用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸，溶液的pH变大氯水的杀菌消毒是因为含有Cl2，Cl2有强氧化性漂白液呈碱性的原因是ClO水解漂白粉在空气中久置可生成CaCO3用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物对人体有害答案(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，实际起漂白作用的是HClO。(3)对于燃烧反应，Cl2也可以作助燃剂(即氧化剂)。(4)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。(5)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的混合物中。角度2氯水的多重性及其应用3(2014江苏高考)在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是() 【导学号：95812068】A氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有ClC向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HD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HClODA.Cl2的颜色为黄绿色，是因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，A选项正确。BCl与Ag结合生成AgCl白色沉淀，B选项正确。CCl2与水反应生成HCl和HClO，H与NaHCO3反应生成CO2气体，C选项正确。D氯水中的Cl2也能将Fe2氧化为Fe3，D选项错误。4向含酚酞的NaOH溶液中滴加氯水，溶液由红色变为无色，其原因可能有二：一是氯水中含有HClO，因HClO具有漂白作用使溶液褪色；二是氯水中含有H，因发生中和反应使溶液褪色。请设计简单的实验证明哪种原因是合理的。答案取褪色后的溶液再加入NaOH溶液，若又恢复红色，则说明后者合理；若不恢复红色，则说明前者合理。(1)氯水性质的多重性(2)氯水的组成及性质在应用中的常见误区氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，无漂白性。 因此，氯水要现用现配。制取氯水的反应为Cl2H2OHClHClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，且1 mol Cl2参加反应，转移电子数为NA。Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。ClO与Fe2、I、S2、HS、SO等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。考点2| 卤素的性质与卤离子的检验基础知识整合1卤素单质性质的相似性(1)都能与大多数金属反应，如2Fe3Br2=2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。(2)都能与H2反应生成HX：X2H2=2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。(3)都能与水反应：X2H2O=HXHXO(F2例外：2F22H2O=4HFO2)。(4)都能与碱溶液反应：X22OH=XXOH2O(F2例外)。2递变性3.卤素及其化合物的特性氟无正价，氧化性最强，F的还原性最弱2F22H2O=4HFO2，与H2反应在暗处即爆炸HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒溴Br2是红棕色液体，易挥发Br2易溶于有机溶剂盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡皮塞碘I2遇淀粉变蓝色I2加热时易升华I2易溶于有机溶剂食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大4.卤素离子的检验(1)AgNO3溶液沉淀法未知液生成(2)置换萃取法未知液 有机层(3)氧化淀粉法检验I未知液 蓝色溶液，表明有I应用体验1下列哪些事实或实验能说明氧化性：Cl2Br2I2_(填序号)。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KI淀粉溶液中，溶液变蓝H2和Cl2的混合气体光照爆炸，H2和Br2的混合气体加热才能反应，而H2和I2反应更困难Fe分别与Cl2、Br2、I2反应生成Fe的化合物的化合价高低HCl、HBr、HI的热稳定性越来越差Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐渐减小提示2实验探究 (1)填写实验过程中的空白。(2)分别写出反应、的离子方程式。提示(1)无橙红无紫红(2)2BrCl2=Br22Cl、2IBr2=I22Br。考点多维探究角度1卤素的性质及其应用1下列关于卤素的叙述正确的是 () 【导学号：95812069】卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂ABC DC还原性FClBrI，KF最难被氧化；AgBr、AgI见光均易分解，均具有感光性。2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中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。.(1)A中产生黄绿色气体，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。答案(1)(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝(3)Cl22Br=Br22Cl(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)原子半径逐渐增大角度2卤素离子的检验3下列叙述中正确的是()A能使湿润的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2B用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液C某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在ID某浅黄色的溴水，加入CCl4振荡静置后，上层显橙红色BA项，使湿润的淀粉KI试纸变蓝的物质可能是Cl2、FeCl3溶液、NO2等；C项，I不能被CCl4萃取，不显紫色；D项，CCl4的密度大于水的密度，下层显橙红色。4(2017临沂模拟)鉴别NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以选用的试剂是()碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3溶液氯水、苯CCl4、淀粉溶液ABC DC氯水、CCl4分别加入NaCl溶液中，下层为黄绿色，加入NaBr溶液中，下层为橙红色，加入NaI溶液中，下层为紫红色；加入氯水、苯与加入氯水、CCl4现象相似；硝酸、AgNO3溶液与NaCl、NaBr、NaI溶液分别得到不同颜色的沉淀。专项突破5Cl2的实验室制法及其性质探究命题点1Cl2的制取、除杂、收集和尾气处理1实验装置2验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。对点训练1(2017烟台模拟)实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是()ABC DD除HCl应用饱和NaCl，洗气瓶干燥应从长管进气，应用NaOH溶液。对点训练2(2017南昌模拟)为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如图所示的实验装置，按要求回答问题： 【导学号：95812070】(1)请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：b接_，_接_，_接a。(2)U形管中所盛试剂的化学式为 _。(3)装置中CCl4的作用是_。(4)乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某个装置之后再加装置。你认为装置应加在_之后(填装置序号)，瓶中可以放入_。(5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成_，如果观察到_的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出。(6)若取过量的MnO2与一定体积的浓HCl(含溶质HCl为0.4 mol)制备Cl2(假设HCl的挥发不计，装置气密性良好)，则制备的Cl2总小于0.1 mol的原因是_。解析为验证其猜测，应先检验水蒸气的存在，之后再检验HCl的存在。水蒸气的检验一般使用无水CuSO4(变蓝)，HCl的检验一般使用AgNO3溶液(生成白色沉淀)。但是Cl2的存在会干扰HCl的检验，故在检验HCl之前应先除去其中的Cl2(用CCl4吸收)。在检验HCl之前为确认Cl2已经除尽，可在之后增加装置，其中可以放入湿润的KI淀粉试纸或湿润的有色布条等。由于HCl的水溶液有酸性，能够使酸碱指示剂变为红色，而氯气的水溶液既有酸性也有漂白性，能够使紫色的石蕊试液先变红，后褪色，所以丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置，只需将原烧杯中AgNO3溶液换成其他溶液，可将溶液换成紫色石蕊试液，如果观察到紫色石蕊试液变红而不褪色的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出。答案(1)efdc(e和f顺序可以交换)(2)CuSO4(3)吸收Cl2(4)湿润的KI淀粉试纸(或湿润的有色布条等其他合理答案)(5)紫色石蕊试液紫色石蕊试液变红而不褪色(6)随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应(1)Cl2的制备过程中注意4点反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。尾气吸收：Cl2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全。实验结束后，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。(2)有关实验装置或装置试剂作用的答题模板发生装置生成或产生或制取除杂装置除去(吸收)防止干扰(影响)或除去中的杂质，以免影响测量结果性质实验装置与反应或验证说明 或比较或检验收集装置用收集方法利用装置尾气吸收装置吸收防止的污染(影响)命题点2以Cl2的性质探究为主题的综合试题分析常见实验装置如图所示：注意：在具体制备FeCl3、AlCl3、CuCl2的装置中还要注意防止他们的水解问题。对点训练3单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450500 )，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：a四氯化硅遇水极易水解；b硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：_。(2)装置A中g管的作用是_；装置C中的试剂是_；装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是_(填写元素符号)。(4)H2与SiCl4反应的化学方程式为_。解析依题中信息可知A为Cl2的发生装置，B、C为Cl2的净化装置，D中发生反应2Cl2SiSiCl4，生成SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水，由表中数据可知SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4；由题中信息粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，即可轻松完成第(3)问。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)平衡气压，使浓盐酸顺利流下浓H2SO4SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4(3)Al、B、P(4)SiCl42H2Si4HCl课堂小结反馈达标11 全新理念探究高考明确考向1一组判断，展示高考易误点(1)(2016全国丙卷)利用次氯酸具有强氧化性可用于漂白织物。()(2)(2016全国丙卷)浓HCl制备纯净Cl2时可让气体产物先通过浓H2SO4，后通过饱和食盐水。()(3)(2014全国卷)漂白粉在空气中久置变质是由于漂白粉中的CaCl2 与空气中的CO2反应生成CaCO3。()(4)(2012全国卷)液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封。()(5)(2015山东高考)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色说明Br的还原性强于Cl。()(6)(2015浙江高考)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。()(7)(2015海南高考)等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数相等。()(8)(2014江苏高考)漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张。()(9)(2015四川高考)除去氯气中的HCl气体，装置如图。()(10)(2015广东高考)向含I的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，现象是溶液变成蓝色，说明氧化性：Cl2I2。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2一题串知，覆盖高考考什么(2017衡水模拟)如图所示是一个制取Cl2并以Cl2为原料进行特定反应的装置，多余的Cl2可以贮存在b瓶中，其中各试剂瓶中所装试剂为：B(氢硫酸)、C(淀粉KI溶液)、D(水)、F(紫色石蕊试液)。(1)若装置A烧瓶中的固体为MnO2，液体为浓盐酸，则其发生反应的化学方程式为_。考查Cl2的制备原理(2)B、C中的现象分别为_、_，发生反应的离子方程式_、_。考查Cl2的氧化性(3)装置E中硬质玻璃管内盛有炭粉，若E中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出E中反应的化学方程式： _。考查Cl2的性质(4)D中溶液的存在微粒有_。考查Cl2与H2O反应及氯水的成分(5)在F中紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_。考查盐酸和氯水的性质(6)若F中盛有NaOH溶液，其作用是_。考查Cl2的尾气处理答案(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)上部空间由无色变黄绿色，有浅黄色沉淀生成上部空间由无色变为黄绿色，溶液变蓝色Cl2H2S=2H2ClSCl22I=I22Cl(3)C2H2O2Cl2CO24HCl(4)H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OH(5)E中生成的酸性气体进入F中可使紫色石蕊试液变红，未反应完的Cl2进入F中与水作用生成HClO，HClO具有漂白作用，使溶液的红色褪去(6)吸收尾气Cl2和HCl，防止污染空气15