高考化學(xué)第二單元 元素及其化合物 第9講 氯及其化合物

第9講氯及其化合物考綱定位選項示例1.了解氯的單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境的影響。1.次氯酸鹽具有氧化性漂白粉漂白織物。(2016年新課標(biāo)卷T7C)2.海水提溴。(2016年上海卷T2D)3.向新制氯水中加入少量下列物質(zhì)，能增強溶液漂白能力的是：A.碳酸鈣粉末。(2016年上海卷)考綱導(dǎo)視基礎(chǔ)反饋1.判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。(1)海水提溴的過程中不發(fā)生氧化還原反應(yīng)()。(2)用 CCl4 萃取碘水中的碘，先振蕩，后靜置，液體分層，下層呈無色()。(3)能使?jié)駶櫟牡矸?KI 試紙變藍(lán)的氣體一定是 Cl2(4)因漂白粉在空氣中不穩(wěn)定，故可用于漂白紙張()。)。(5)實驗室從海帶提取單質(zhì)碘的方法是：取樣灼燒溶解過濾萃取()。(6)制氯氣時，用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體()。答案：(1)(2)(3)(4)(5) (6)2下列哪些事實或?qū)嶒災(zāi)苷f明氧化性：Cl2Br2I2_(填序號)。氯水分別滴入 KBr、NaI 溶液中顏色加深，而溴水滴入NaCl 溶液中無明顯變化，滴入 KI-淀粉溶液中，溶液變藍(lán)；H2 和 Cl2 的混合氣體光照爆炸，H2 和 Br2 的混合氣體加熱才能反應(yīng)，而 H2 和 I2 反應(yīng)更困難；Fe 分別與 Cl2、Br2、I2 反應(yīng)生成 Fe 的化合物的化合價高低；HCl、HBr、HI 的熱穩(wěn)定性越來越差；Cl2、Br2、I2 在水中的溶解度逐漸減小。答案：考點一氯及其化合物【知識梳理】1.氯的原子結(jié)構(gòu)。三A71氯元素位于第_周期第_族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，氯原子最外層有_個電子易得到_個電子而形成氯離子，是活潑的非金屬元素。在自然界中以化合態(tài)形式存在。顏色狀態(tài)氣味密度毒性溶解性_色_氣味比空氣_溶于水黃綠氣體刺激性大有毒可2氯氣的物理性質(zhì)。注意：在實驗室聞氯氣氣味時，應(yīng)該用手輕輕在瓶口扇動，使極少量氯氣飄進鼻孔，聞其他氣體氣味時，也應(yīng)采用這種方法?；瘜W(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式備注與金屬單質(zhì)反應(yīng)與鈉反應(yīng) _現(xiàn)象：_火焰，產(chǎn)生白煙與鐵反應(yīng) _生成物中鐵元素化合價為_與非金屬單質(zhì)反應(yīng)(H2)_現(xiàn)象：安靜地燃燒，發(fā)出_火焰，產(chǎn)生白霧與水反應(yīng)_Cl2 既是氧化劑又是還原劑3氯氣的化學(xué)性質(zhì)。2NaCl22NaCl黃色2Fe3Cl22FeCl33H2Cl22HCl蒼白色Cl2H2OHClHClO化學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式備注與堿液反應(yīng)與 NaOH反應(yīng)_工業(yè)制漂白液；實驗室吸收多余的 Cl2與 Ca(OH)2反應(yīng)_ 工業(yè)生產(chǎn)漂白粉與還原性物質(zhì)反應(yīng)與 FeCl2反應(yīng)_現(xiàn)象：溶液從_ 色變?yōu)辄S色與 KI 反應(yīng)_用_檢驗Cl2(續(xù)表)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2OCl22FeCl2=2FeCl3淺綠Cl22KI=2KClI2 濕潤的淀粉-KI 試紙化學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式備注與有機物反應(yīng)與甲烷反應(yīng) CH4 Cl2 _反應(yīng)類型：_與乙烯反應(yīng)CH2=CH2 Cl2_反應(yīng)類型：_(續(xù)表)CH3ClHCl取代反應(yīng)CH2ClCH2Cl加成反應(yīng)2HClO2HClO2棕色弱HClOHClO4.氯的化合物。(1)次氯酸(HClO)。不穩(wěn)定性：化學(xué)方程式為_。氯水要現(xiàn)用現(xiàn)制，保存在_試劑瓶中。弱酸性：比碳酸酸性_，電離方程式為_。強氧化性：使有色布條褪色，用作消毒劑、漂白劑。(2)次氯酸鹽NaClO、Ca(ClO)2。NaClO(漂白液的有效成分)、Ca(ClO)2(漂白粉的有效成分)也具有漂白性和強氧化性，是常用的環(huán)境消毒劑。漂白粉的化學(xué)成分：_。漂白粉的制取原理：_。漂白粉的工作原理：_。CaCl2和Ca(ClO)22Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2OCa(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO5.氯水性質(zhì)的多重性和在平衡中的應(yīng)用。(1)氯水性質(zhì)的多重性。新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)，在不同的化學(xué)反應(yīng)中，氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。(2)氯水中平衡移動的應(yīng)用。向氯水中加入的物質(zhì)濃度變化平衡移動的方向應(yīng)用可溶性氯化物c(Cl)增大左移用飽和食鹽水除Cl2中的HCl用排飽和食鹽水法收集Cl2鹽酸c(H)和c(Cl)增大左移次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2NaOHc(H)減小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)減小右移制漂白粉CaCO3c(H)減小右移制高濃度的HClO溶液光照c(HClO)減小右移氯水避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配B.該實驗說明H擴散速度比HClO分子快【考點集訓(xùn)】例 1某同學(xué)在一 pH 試紙上滴幾滴新制的氯水，現(xiàn)象如圖)。所示，下列有關(guān)該實驗的說法中正確的是(A.該實驗說明 Cl2 分子具有漂白性C.將實驗后的 pH 試紙在酒精燈上微熱，試紙又恢復(fù)為原來的顏色D.若用久置的氯水進行實驗，現(xiàn)象相同解析：HClO 具有漂白性，Cl2無漂白性，A 項錯誤；久置氯水的主要成分為稀鹽酸，無漂白性，D 項錯誤；HClO 的漂白持久、穩(wěn)定，實驗后的pH 試紙加熱不會恢復(fù)原來的顏色，C項錯誤。答案：B例2(2016 年上海卷)向新制氯水中加入少量下列物質(zhì)，能)。增強溶液漂白能力的是(A.碳酸鈣粉末B.稀硫酸C.氯化鈣溶液D.二氧化硫水溶液解析：在氯水中存在反應(yīng)Cl2H2OHClHClO，若反應(yīng)使溶液c(HClO)增大，則溶液的漂白性會增強。A 選項由于酸性HClH2CO3HClO，所以向溶液中加入碳酸鈣粉末，會發(fā)生反應(yīng)：2HClCaCO3=CaCl2H2OCO2，使化學(xué)平衡正向移動，導(dǎo)致c(HClO)增大，則溶液的漂白性會增強，A正確；B 選項若加入稀硫酸，溶液中c(H)增大，平衡逆向移動，溶液的漂白性減弱，B 錯誤；C 選項加入氯化鈣溶液，不能發(fā)生反應(yīng)，但溶液中的溶劑對氯水起稀釋作用，溶液的漂白性減弱，C錯誤；D選項加入二氧化硫的水溶液，電離產(chǎn)生H，平衡逆向移動，溶液的漂白性減弱，D 錯誤。答案：A例3(2015 年福建卷)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關(guān)探究實驗。實驗一制取氯酸鉀和氯水利用下圖所示的實驗裝置進行實驗。(1)制取實驗結(jié)束后，取出 B 中試管冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有_。(2)若對調(diào) B 和 C 裝置的位置，_(填“能”或“不能”)提高 B 中氯酸鉀的產(chǎn)率。實驗二氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究(3)在不同條件下 KClO3 可將 KI 氧化為 I2 或 KIO3。該小組設(shè)計了系列實驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列 a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進行)：試管編號12340.20 molL1 KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0 molL1H2SO4/mL03.06.09.0蒸餾水/mL9.06.03.00實驗現(xiàn)象系列 a 實驗的實驗?zāi)康氖莀。設(shè)計 1 號試管實驗的作用是_。若 2 號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為 KCl，則此反應(yīng)的離子方程式為_。實驗三測定飽和氯水中氯元素的總量(4)該小組設(shè)計的實驗方案為使用下圖裝置，加熱 15.0 mL飽和氯水試樣，測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因 是 _( 不 考慮 實 驗 裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因)。(5)根據(jù)下列資料，為該小組設(shè)計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細(xì)節(jié))：_。資料：.次氯酸會破壞酸堿指示劑；.次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl。解析：(1)過濾需要漏斗、玻璃棒、燒杯等儀器，而洗滌沉淀還需要膠頭滴管。(2)若對調(diào)B 和C 裝置，可以通過水先把Cl2 中的HCl 除去，可提高KClO3 的產(chǎn)率。(3)根據(jù)圖表可看出其他條件都相同，只有 H2SO4 的濃度不同，因此該實驗?zāi)康氖翘骄苛蛩岬臐舛葘Ψ磻?yīng)產(chǎn)物的影響。1 號實驗中H2SO4 的濃度為 0，故該實驗起到與其他實驗對照的作用。淀粉遇到碘單質(zhì)會顯藍(lán)色，故氧化產(chǎn)物為碘單質(zhì)，ClO 被還原為 Cl。(4)產(chǎn)生的 Cl2 會重新溶于水，同時HClO 也會發(fā)生分解，生成的HCl 極易溶于水，則無法計算氯元素的量。(5)根據(jù)信息可知答案：(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(2)能硫(3)探究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響酸濃度為 0 的對照實驗(4)因存在 Cl2 的重新溶解、HClO 分解等，此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案)(5)量取一定量的試樣，加入足量的 H2O2 溶液，加熱除去過量的 H2O2，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案)考點二氯氣的制法及氯離子的檢驗【知識梳理】1.氯氣的實驗室制法。MnO2HCl(1)反應(yīng)原理：_，_是氧化劑，_是還原劑。MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(2)儀器裝置：如下圖。鐵架臺酒精燈圓底燒瓶使用的主要儀器有 _ 、 _ 、 _ 、_、_、_等。分液漏斗集氣瓶燒杯(3)凈化方法：用飽和食鹽水除去揮發(fā)出來的 HCl(Cl2 在飽和食鹽水中溶解度很小，常用飽和食鹽水除去 Cl2 中的 HCl 雜質(zhì))，再用濃硫酸除去水蒸氣。向上排空氣法大(4)收集方法：_(Cl2 的密度比空氣_)。(5)驗滿方法。濕潤的淀粉-KI 試紙變藍(lán)將_靠近盛 Cl2 的瓶口，觀察到試紙_，則證明已集滿。先變紅后褪色將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛 Cl2 的瓶口，觀察到試紙_，則證明已集滿。NaOH 溶液(6)尾氣吸收處理：用_除去多余氯氣。2氯氣的工業(yè)制法。(1)電解飽和食鹽水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。(2)電解熔融 NaCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。3氯離子的檢驗。稀硝酸AgNO3白色沉淀取少量待測液于試管中，先滴入足量_酸化，再滴加2NaCl2H2O2NaOHH2Cl22NaCl(熔融)2NaCl2幾滴_溶液，若有_產(chǎn)生，證明溶液中存在Cl?！究键c集訓(xùn)】例4(20162017 學(xué)年河南洛陽東方高級中學(xué)月考)瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)的過程中，將它與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了一種黃綠色有刺激性氣味的氣體氯氣。某實驗小組的同學(xué)運用這一原理設(shè)計如圖所示的實驗裝置制取干燥的氯氣，并通過實驗研究氯氣的性質(zhì)。(1)儀器 a 的名稱是_，B 中盛放的試劑是_，D 中盛放的試劑是_。(2)向集滿氯氣的礦泉水瓶 C 中加入少量水，振蕩后瓶子變癟，溶液變成淺黃色，由此可得出的結(jié)論是：_。(3)取少量(2)中所得溶液滴入到紫色石蕊溶液中，溶液先變?yōu)榧t色后又褪色。甲同學(xué)認(rèn)為氯氣與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成物中有鹽酸，驗證有 Cl所需要的試劑是_。編號用品(填序號)現(xiàn)象結(jié)論實驗 1溶液呈紅色實驗 2Cl2 沒有漂白性實驗 3Q 具有漂白性(4)乙同學(xué)認(rèn)為氯氣與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)還有一種產(chǎn)物 Q，鹽酸、Cl2 和 Q 三種物質(zhì)均可使石蕊溶液褪色，他選用下列實驗用品進行實驗探究，請將實驗報告填寫完整。實驗用品：石蕊溶液；藍(lán)色石蕊試紙；盛有鹽酸的試管；盛有氯水的試管；充有干燥氯氣的試管。解析：(1)儀器a 的名稱是分液漏斗，實驗室制取氯氣用的是濃鹽酸和二氧化錳，生成的氯氣用濃硫酸進行干燥，向上排空氣法收集，尾氣用氫氧化鈉溶液處理，所以 B 中盛放的試劑是濃硫酸進行干燥，D 中盛放的試劑是氫氧化鈉溶液。(2)振蕩后瓶子變癟說明瓶內(nèi)壓強減小，可以判斷氯氣溶于水，使瓶內(nèi)氣體壓強減小。(3)證明氯離子的試劑是稀硝酸和硝酸銀溶液，加入硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀，加入稀硝酸沉淀不溶解說明含有氯離子。(4)鹽酸與石蕊溶液作用呈紅色說明鹽酸沒有漂白性；干燥的氯氣與藍(lán)色石蕊試紙接觸試紙沒有褪色說明氯氣沒有漂白性；盛有氯水的試管與藍(lán)色石蕊試紙接觸試紙褪色說明Q 具有漂白性。編號用品(填序號)現(xiàn)象結(jié)論實驗 1HCl 沒有漂白性實驗 2試紙不褪色實驗 3試紙褪色答案：(1)分液漏斗濃硫酸氫氧化鈉溶液(2)氯氣溶于水中，瓶內(nèi)氣體壓強變小(3)硝酸、硝酸銀(4)歸納總結(jié)氯水的成分和性質(zhì)氯氣的水溶液叫氯水，飽和氯水呈淺黃綠色，氯氣與水反應(yīng)的離子方程式為：Cl2 H2OHClHClO，含有H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OH等粒子。氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)，在不同的反應(yīng)中，氯水起作用的成分不同，如下表：例 5某同學(xué)用以下裝置制備并檢驗 Cl2 的性質(zhì)，下列說法正確的是()。A.圖：若濃鹽酸過量，則理論上 MnO2 可全部消耗完B.圖：證明新制氯水只具有酸性C.圖：產(chǎn)生了棕黃色的霧D.圖：濕潤的有色布條褪色，說明氯氣具有漂白性解析：濃鹽酸與二氧化錳加熱生成氯氣，稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng)，則濃鹽酸過量，理論上 MnO2 可全部消耗完，故A正確；氯水中含HClO，紫色石蕊先變紅后褪色，說明氯水具有酸性和漂白性，故B 錯誤；反應(yīng)生成氯化銅固體，可觀察到產(chǎn)生了棕黃色的煙，故C 錯誤；干燥的布條不褪色，而濕潤的有色布條褪色，則該裝置可說明氯氣不具有漂白性，氯水具有漂白性，故D 錯誤。答案：A例 6(2015 年湖北松滋模擬)用如圖所示方法，檢驗?zāi)彻腆w)。中是否含有 Cl，下列說法正確的是(A.是 BaCl2 溶液，稀鹽酸B.是稀鹽酸，稀 BaCl2 溶液C.是稀硝酸，是 AgNO3 溶液D.是稀硫酸，是 AgNO3 溶液解析：氯離子的特征離子反應(yīng)是可以和銀離子反應(yīng)生成不溶于硝酸的白色沉淀，氯離子的檢驗方法是：向待測液中滴加硝酸酸化，再加入硝酸銀溶液，如果出現(xiàn)白色沉淀，則含有氯離子。BaCl2 溶液、稀鹽酸會引入氯離子。如果是稀硫酸，是 AgNO3 溶液，無氯離子，但硫酸銀微溶干擾檢驗，所以C 方法正確。答案：C方法技巧例 7(20162017 學(xué)年河南林州一中月考)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計如圖實驗裝置(夾持裝置及加熱裝置略去)制備氯氣并探究氯氣的相關(guān)性質(zhì)。D 裝置為分液漏斗形狀，低進高出。(1)若 A 裝置中固體藥品為 MnO2，寫出其離子反應(yīng)方程式_；若 A 裝置中固體藥品為 KClO3 ，則反應(yīng)中每生成 1 mol Cl2 時轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_。(2)裝置 B 的作用是_和_，若C 處發(fā)生了堵塞，則 B 中的現(xiàn)象是_。(3)裝置 C 的作用是驗證氯氣是否具有漂白性，處是濕潤的有色布條，則、處應(yīng)加入的物質(zhì)分別是_和_。(4)設(shè)計裝置 D、E 的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，但是有同學(xué)認(rèn)為該設(shè)計不夠嚴(yán)密，他的理由可能是_，請用化學(xué)方程式說明裝置 F 的作用_。(5)甲同學(xué)提出，裝置 F 中的試劑可改用足量的 Na2SO3 溶液，乙同學(xué)認(rèn)真思考后認(rèn)為此方法有可行性，但存在有一定的危險。請用離子方程式解釋 Na2SO3 溶液吸收 Cl2 和存在一定危險的原因_。(6)向 NaOH 溶液中通入一定量的 Cl2 單質(zhì)，兩者恰好完全反應(yīng)，生成物中有三種含有Cl元素的離子，其中兩種離子ClO刻反應(yīng)的總化學(xué)反應(yīng)方程式_。離子方程式為MnO24H2ClMn2Cl22H2O；解析：(1)二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣，KClO3與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，化學(xué)方程式為KClO36HCl=KCl3Cl23H2O，所以反應(yīng)中每生成1 mol Cl2時轉(zhuǎn)移電子實驗?zāi)康氖球炞C氯氣是否具有漂白性。濕潤的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性，中應(yīng)是干燥劑無水氯化鈣，濕潤的氯氣通過干燥除去水分，通過處干燥的有色布條，布條不褪色。(4)打開活塞，將裝置D中含溴單質(zhì)的少量溶液加入含碘化鉀和苯的裝置E中，溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，當(dāng)溴水濃度較小時，溶液顏色與氯水相似也呈黃色，氯氣具有強氧化性，可能會有Cl2溶于水中，過量的氯氣能夠?qū)⒌怆x子氧化成碘單質(zhì)，該現(xiàn)象不能說明溴的非金屬性強于碘。氯氣有毒，直接排放容易造成空氣污染，則F的作用是吸收氯氣，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方答案：(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)除去 HCl 氣體檢驗裝置 C 是否發(fā)生堵塞長頸漏斗內(nèi)的液面上升，瓶內(nèi)液面下降(3)無水 CaCl2 干燥的有色布條(4)未排除氯氣對溴、碘的非金屬性強弱實驗的干擾Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(6)5Cl210NaOH=7NaCl2NaClONaClO35H2O考點三鹵素元素【知識梳理】1鹵素。A雙原子鹵素位于元素周期表中第_族，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)五種元素，它們的單質(zhì)都是_分子(除 At 外)，化學(xué)式分別為：F2、Cl2、Br2、I2。2結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。鹵素原子最外層都有_個電子，都是典型的非金屬元素，其單質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì)。7(1)鹵素單質(zhì)和 H2的反應(yīng)。(2)鹵素單質(zhì)和 H2O 的反應(yīng)。2F22H2O=4HFO2；HXHXOX2H2O=_(X 為 Cl、Br、I)。(3)鹵素間的置換反應(yīng)。減弱2NaClBr22KBrI2氧化性按 F2、Cl2、Br2、I2 順序逐漸_，可以發(fā)生反應(yīng)：Cl22NaBr=_，Br22KI=_。(4)鹵素單質(zhì)的特性。2F22H2O=4HFO2，F(xiàn)2 與 H2 反應(yīng)在暗處即爆炸，生成 HF。(HF 是弱酸，能腐蝕玻璃，保存在鉛皿或塑料瓶中；有毒，在 HX 中沸點最高)液藍(lán)溴是常溫下唯一易揮發(fā)的_態(tài)非金屬單質(zhì)。盛液溴的試劑瓶中加水，進行水封，保存液溴不能用橡膠塞。碘加熱易升華，常利用該性質(zhì)來分離提純碘。淀粉遇碘變_色常用于鑒別 I2 或淀粉的存在。3.鹵素離子的檢驗方法。白淡黃黃BrI(1)AgNO3 溶液沉淀法。(2)置換萃取法。未知液(3)氧化淀粉法檢驗I。溶液，表明有I。藍(lán)未知液_ 色【考點集訓(xùn)】例 8(2015 年黑龍江哈爾濱模擬)氯化碘(ICl)的化學(xué)性質(zhì)跟氯氣相似，預(yù)計它跟水反應(yīng)的最初生成物是()。A.HI 和 HClOC.HClO3 和 HIOB.HCl 和 HIOD.HClO 和 HIO解析：ICl 中I 元素的化合價為1，Cl 元素的化合價為1，與水反應(yīng)的實質(zhì)為水解反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：IClH2O=HClHIO，生成物為HCl 和HIO。答案：B例 9(20162017 學(xué)年江蘇泰州姜堰婁莊中學(xué)月考)如圖所示是驗證氯氣性質(zhì)的微型實驗，a、b、d、e 是浸有相關(guān)溶液的濾紙。向 KMnO4 晶體滴加一滴濃鹽酸后，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。已知：2KMnO416HCl(濃)=2KCl5Cl22MnCl28H2O。對實驗現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”正確的是()。選項實驗現(xiàn)象解釋或結(jié)論Aa處變藍(lán)氧化性：Cl2I2Bc處先變紅，后褪色氯氣與水生成了酸性物質(zhì)Cd處立即褪色氯氣與水生成了漂白性物質(zhì)De處變血紅色還原性：Fe2Cl答案：AD解析：a處變藍(lán)，說明Cl2與KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)，可證明氧化性：Cl2I2，故A正確；C處先變紅，說明氯氣與水生成酸性物質(zhì)，后褪色，則證明氯氣與水生成漂白性物質(zhì)，故B錯誤；d處立即褪色，也可能是氯氣與水生成酸性物質(zhì)中和了NaOH，故C錯誤；e處變紅說明Cl2將Fe2氧化為Fe3，證明還原性：Fe2Cl，故D正確。例10(2016 屆廣東韶關(guān)調(diào)研)海水是人類寶貴的自然資源，從海水中可以提取多種化工原料，下圖是某工廠綜合利用海水資源的示意圖：(1)請列舉海水淡化的兩種方法_、_。(2)步驟中已獲得 Br2，步驟中又將 Br2 還原為 Br，其目的是：_。步驟用 SO2 水溶液吸收 Br2，吸收率可達 95%，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式_。(3) 在制取無水氯化鎂時需要在干燥的 HCl 氣流中加熱MgCl26H2O的原因_。(4)電解無水氯化鎂所得的鎂蒸氣在特定的環(huán)境里冷卻后即為固體鎂，下列物質(zhì)中可以用作鎂蒸氣的冷卻劑的是_(填字母代號)。A.H2 B.CO2 C.空氣 D.O2 E.水蒸氣(5)上述工藝中可以得到金屬 Mg，請寫出工業(yè)上制備金屬鋁的化學(xué)方程式：_。解析：(1)海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水的過程，常見的方法有：蒸餾法、膜法、冷凍法、離子交換法等。(2)步驟將Br2還原為Br，是為了富集溴元素，用SO2水溶液吸收Br2化鎂中的鎂離子易水解，在干燥的HCl 氣流中，抑制了MgCl2水解，且?guī)ё進gCl26H2O 受熱產(chǎn)生的水汽，故能得到無水MgCl2。(4)能和金屬鎂發(fā)生反應(yīng)的氣體有氮氣、氧氣、二氧化碳、水蒸氣，所以可以用氫氣作鎂蒸氣的冷卻劑。(5)工業(yè)上，電解熔融的氧化鋁可以獲得金屬鋁，化學(xué)方程式為2Al2O3(熔融)4Al3O2。答案：(1)蒸餾法、電滲析法、離子交換法等(任寫兩種)(2)富集溴元素(3) 在干燥的 HCl 氣流中，抑制了 MgCl2 水解，且?guī)?走MgCl26H2O受熱產(chǎn)生的水汽，故能得到無水MgCl2(4)A(5)2Al2O3(熔融)4Al3O2歸納總結(jié)海水提取溴(1)反應(yīng)原理：海水中的溴元素主要以Br的形式存在，提取時用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸?Br2，再萃取出來。(2)流程。(3)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaBrCl2=Br22NaCl；Br2SO22H2O=2HBrH2SO4；2HBrCl2=2HClBr2。例11(20162017 學(xué)年河南濮陽油田一中月考)海洋植物如海帶、海藻中含有大量的碘元素，碘元素以碘離子的形式存在。實驗室里從海藻中提取碘的流程如下圖：(1) 提取碘的過程中有關(guān)的實驗操作名稱：_ ，_。(2)提取碘的過程中，可選擇的有機試劑是_。A.酒精C.乙酸B.四氯化碳D.氫氧化鈉(3)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機溶液，實驗室有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、普通漏斗、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品，尚缺少的玻璃儀器有_。(4)從含碘的有機溶液中提取碘和回收有機溶劑，還須經(jīng)過_將碘和有機試劑分開(填實驗操作名稱)。解析：(1)分離固體和液體用過濾，將碘水中的碘單質(zhì)分離出來，該操作為萃取。(2)萃取的基本原則兩種溶劑互不相溶，且溶質(zhì)在一種溶劑中的溶解度比在另一種大的多，可用四氯化碳或苯。(3)海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機溶液，需要用到分液，分液需要用到分液漏斗。(4)四氯化碳沸點：76.8 ，碘單質(zhì)沸點為 184 ，從含碘的有機溶液中提取碘和回收有機溶劑，還須經(jīng)過蒸餾將碘和有機試劑分開。答案：(1)過濾萃取(2)B (3)分液漏斗(4)蒸餾歸納總結(jié)海帶提取碘(1)反應(yīng)原理：海帶中的碘元素主要以 I的形式存在，提取時用適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸蒊2，再萃取出來。(2)流程。(3)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cl22I=I22Cl。實驗探究氯氣的制備、性質(zhì)探究考向分析氯氣作為鹵族元素的主要代表物，在高中鹵族元素的學(xué)習(xí)中起主導(dǎo)作用，也是高考在鹵族元素的考查中的?？贾R點。在考查氯氣的實驗室制法時，常常從以下幾個方面考查：考查反應(yīng)方程式的書寫或電子轉(zhuǎn)移；考查制取氯氣時的除雜問題(常含HCl 氣體，濃鹽酸揮發(fā)所致)；考查裝置類型；考查制取氯氣時驗滿的具體方法；考查制取氯氣時尾氣的處理，常采用堿液(NaOH 溶液)來吸收。近幾年的實驗試題，都是以元素化合物性質(zhì)為落點，在復(fù)習(xí)中應(yīng)重視元素化合物知識跟化學(xué)實驗的綜合。估計近幾年內(nèi)這種命題趨向不會有太大的變化。典例在實驗室里可用圖所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)。圖中：為氯氣發(fā)生裝置；的試管里盛有 15 mL 30%KOH 溶液，并置于熱水浴中；的試管里盛有 15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；的試管里加有紫色石蕊試液；為尾氣吸收裝置。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)制取氯氣時，在燒瓶里加入一定量的二氧化錳，通過_(填寫儀器名稱)向燒瓶中加入適量的濃鹽酸。實驗時為了除去氯氣中的氯化氫氣體，可在與之間安裝盛有_(填寫字母編號)的凈化裝置。A.堿石灰B.飽和食鹽水 C.濃硫酸 D.飽和碳酸氫鈉溶液(2)比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件，二者的差異是：_。反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，的試管中有大量晶體析出，右圖中符合該晶體溶解度曲線的是_(填寫字母編號)；從的試管中分離出該晶體的方法是_(填寫實驗操作名稱)。實驗現(xiàn)象原因溶液最初從紫色逐漸變?yōu)開色氯氣與水反應(yīng)生成的 H 使石蕊變色隨后溶液逐漸變?yōu)闊o色_然后溶液從無色逐漸變?yōu)開色_(3)本實驗中制取次氯酸鈉的離子方程式是_。(4)實驗中可觀察到的試管里溶液的顏色發(fā)生了如下變化，請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝航馕觯?1)用分液漏斗滴加濃鹽酸，易于控制反應(yīng)物的量以及防止產(chǎn)生的有毒氣體氯氣逸散到空氣中；除Cl2 中的HCl，應(yīng)防止 Cl2 消耗，排除 A、D 項，又需吸收 HCl，排除 C 項。(2)從題目條件上看：濃度不同，KOH 溶液是30%，NaOH 溶液是8%；溫度不同，KOH 溶液需水浴加熱，而NaOH 溶液卻用冰水浴冷卻?！胺磻?yīng)完畢經(jīng)冷卻后，的試管中有大量晶體析出”指明該晶體的溶解度隨溫度降低而降低，則在“溶解度溫度”圖中，應(yīng)為增函數(shù)曲線。晶體與液體分離的方法應(yīng)采用過濾操作。(3)由氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉的化學(xué)方程式：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O改寫即可。(4)“H使石蕊變色”，溶液呈酸性，石蕊應(yīng)變紅。石蕊屬于有色有機物，褪色應(yīng)考慮漂白作用，是Cl2 與水產(chǎn)生的HClO 作用的結(jié)果。持續(xù)通入Cl2，會因Cl2 溶于水中而使溶液顯黃綠色。答案：(1)分液漏斗B(2)堿溶液(或反應(yīng)物)的濃度不同，反應(yīng)溫度不同 M 過濾(3)Cl22OH=ClOClH2O(4)紅氯氣與水反應(yīng)生成的 HClO 將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì)黃綠繼續(xù)通入的氯氣溶于水使溶液呈黃綠色方法技巧實驗室制取氣體的方法及裝置的選擇(1)選取試劑的主要依據(jù)是制取氣體的性質(zhì)。如氯氣具有氧化性，常用氧化氯離子的方法來制取。因此要選用含有待制取物質(zhì)元素的物質(zhì)(如鹽酸) 和具有氧化性的物質(zhì)(如MnO2、KMnO4 等)來制取。(2)選取發(fā)生裝置的依據(jù)是制取氣體所用試劑的狀態(tài)和反應(yīng)條件(如是否加熱)。如實驗室用2NaCl3H2SO4MnO22NaHSO4MnSO4Cl22H2O的方法制取氯氣，也是加熱固體與液體的混合物，以此分析可知，發(fā)生裝置與實驗室制取氯氣的相同。應(yīng)用(2015 年海南卷)工業(yè)上，向 500 600 的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵?，F(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進行實驗。回答下列問題：(1)制取無水氯化鐵的實驗中，A 中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，裝置 B中加入的試劑是_。(2)制取無水氯化亞鐵的實驗中，裝置 A 用來制取_，尾氣的成分是_。若仍用 D 裝置進行尾氣處理，存在的問題是_、_。(3)若操作不當(dāng)，制得的FeCl2會含有少量FeCl3，檢驗FeCl3常用的試劑是_。欲制得純凈的 FeCl2，在實驗操作中應(yīng)先_，再_。MnCl2Cl22H2O答案：(1)MnO24HCl(濃)濃硫酸(2)HClHCl 和 H2發(fā)生倒吸可燃性氣體 H2 不能被吸收(3)KSCN 溶液點燃 A 處的酒精燈點燃 C 處的酒精燈