2019版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)專題4非金屬及其化合物第一單元氯溴碘及其化合物學(xué)案.doc

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2019 高考 化學(xué) 一輪 復(fù)習(xí) 專題 非金屬 及其 化合物 第一 單元 氯溴碘

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第一單元　氯、溴、碘及其化合物 [考試標(biāo)準(zhǔn)] 知識條目 必考要求 加試要求 1.氯氣的工業(yè)制法 a b 2.實驗室制取氯氣的反應(yīng)原理及其裝置 a b 3.氯氣的物理性質(zhì)及用途 a a 4.氯氣的凈化、收集和檢驗，尾氣的處理 b b 5.氯氣的化學(xué)性質(zhì)(跟某些金屬、H2、H2O、堿的反應(yīng))，HClO的漂白作用 c c 6.溴、碘單質(zhì)的物理性質(zhì) a a 7.氯、溴、碘單質(zhì)間的置換反應(yīng) b b 8.海水中提取溴、碘 b 9.檢驗Br－、I－的常用方法 b 考點一　氯氣的性質(zhì)與制法 (一)氯氣的性質(zhì)和制法 1．氯氣的物理性質(zhì) 顏色 狀態(tài) 氣味 密度 毒性 溶解性 黃綠色 氣體 刺激性 比空氣大 有毒 1體積水溶解約2體積Cl2 2.從氯的原子結(jié)構(gòu)認識氯氣的化學(xué)性質(zhì)——氧化性 (1)與金屬反應(yīng)：與變價金屬反應(yīng)生成高價金屬氯化物。 ①與鐵反應(yīng)：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②與銅反應(yīng)：Cu＋Cl2CuCl2。 (2)與非金屬反應(yīng) 與H2反應(yīng)：H2＋Cl22HCl。 (3)與水反應(yīng) 氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO。 (4)與堿反應(yīng)(完成下列化學(xué)方程式) ①與燒堿反應(yīng)：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 ②制取漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。 注意　氯水能漂白某些有色物質(zhì)是因為其中HClO具有漂白性，而這種漂白性源于該物質(zhì)具有強氧化性，同理，NaClO和Ca(ClO)2的漂白原理也是如此。 3．氯氣的制法 (1)工業(yè)制取 ①原料：工業(yè)上通常用電解飽和食鹽水的方法制取Cl2，稱為氯堿工業(yè)。 ②反應(yīng)原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。 (2)實驗室制取 實驗室通常用濃鹽酸與二氧化錳共熱制取Cl2。 →用強氧化劑(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸 MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ↓ →固體＋液體氣體 ↓ →用飽和食鹽水除去HCl氣體，再用濃H2SO4除去水蒸氣 ↓ →向上排空氣法或排飽和食鹽水法 ↓ →用強堿溶液(如NaOH溶液)吸收 (3)注意事項 ①必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反應(yīng)。 ②為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HCl揮發(fā)。 ③實驗結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。 ④尾氣吸收時，不能使用澄清的石灰水，因為石灰水濃度太小，吸收不完全。 (二)氯水 1．氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì) (1)Cl2的強氧化性； (2)HCl的強酸性； (3)HClO的強氧化性、弱酸性； (4)Cl－的性質(zhì)。 在不同的反應(yīng)中，氯水起作用的成分不同，如下表： 參與反應(yīng)的微粒 所加試劑 實驗現(xiàn)象 離子方程式或解釋 Cl－ AgNO3溶液 白色沉淀 Cl－＋Ag＋===AgCl↓ H＋ Na2CO3固體 有氣泡產(chǎn)生 2H＋＋CO===CO2↑＋H2O HClO 有色布條 布條顏色褪去 發(fā)生氧化還原反應(yīng) Cl2 FeCl2溶液 溶液變棕黃色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Cl2、H2O SO2 黃綠色褪去 SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO HClO、H＋ 石蕊溶液 先變紅后褪色 酸性和漂白性 Cl2、H＋ 鎂粉 氯水的顏色褪去并有氣泡產(chǎn)生 Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl－、Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 2.液氯、新制氯水與久置氯水的區(qū)別 液氯 新制氯水 久置氯水 分類 純凈物 混合物 混合物 顏色 黃綠色 淺黃綠色 無色 性質(zhì) 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性 (三)次氯酸的性質(zhì) (1)弱酸性：比碳酸還弱，HClOH＋＋ClO－，在寫離子方程式時，不可拆開。 (2)不穩(wěn)定性：見光分解，2HClO2HCl＋O2↑，由于氯水中含有HClO，故需要保存在棕色試劑瓶中，且現(xiàn)用現(xiàn)配。 (3)強氧化性：可以氧化還原性的粒子，如Fe2＋、I－、SO等。 1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)次氯酸鈣是漂白粉的主要成分(√) (2016浙江11月選考，6D) (2)氯化氫氣體能使干燥的藍色石蕊試紙變紅() (2016浙江10月選考，10C) (3)氯氣可用于自來水的消毒(√) (2016浙江4月選考，6A) (4)氯氣有毒，不能用于藥物的合成() (2015浙江10月選考，19D) (5)將新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，可以看到石蕊溶液先變紅后褪色(√) (2015浙江10月選考，24C) 2．(2015浙江9月選考，28)實驗室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，氣體發(fā)生和收集裝置如圖。請回答： (1)實驗裝置連接完成后，首先應(yīng)進行的操作是____________________________。 (2)MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2的化學(xué)方程式為_________________________________。 (3)為得到干燥、純凈的Cl2，在收集Cl2之前應(yīng)依次通過裝有________、________(填試劑名稱)的洗氣瓶。 答案　(1)檢查裝置的氣密性 (2)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)飽和食鹽水　濃硫酸 備考導(dǎo)向　氯氣是一種典型的非金屬單質(zhì)，高考命題中主要以選擇題、實驗探究題的形式考查，常將氯氣的性質(zhì)、應(yīng)用、實驗探究交織在一起進行考查；對于氯水，要注意其性質(zhì)的多樣性，如氯氣的氧化性、HClO的漂白性及HCl的酸性等；氯氣的制備及其性質(zhì)實驗探究是高考熱點知識，在考查氯氣的實驗室制備的同時，一般要涉及氯氣化學(xué)性質(zhì)的探究。 題組一　氯氣及其化合物的性質(zhì) 1．(2017臺州9月選考質(zhì)量評估)下列有關(guān)氯及其化合物的說法正確的是(　　) A．常溫下干燥的Cl2可儲存于鋼瓶中，說明Cl2不與鐵反應(yīng) B．電解飽和氯化鈉溶液可得到氯氣、氫氣和鈉 C．工業(yè)上以氯氣和澄清石灰水為原料制取漂白粉 D．次氯酸能使染料等有機色素褪色，有漂白性，還能殺死水中的細菌，起消毒作用 答案　D 解析　A項，Cl2與鐵在點燃的條件下可生成FeCl3，錯誤；B項，電解飽和食鹽水可得到Cl2、H2和NaOH，錯誤；C項，工業(yè)上可用Cl2和石灰乳為原料制取漂白粉，錯誤；D項正確。 2．(2017溫州中學(xué)高一上學(xué)期期中)下列關(guān)于氯水的敘述正確的是(　　) A．新制氯水中只含Cl2和H2O分子 B．新制氯水不能使干燥的有色布條褪色 C．光照氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2 D．新制氯水可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色 答案　D 解析　新制的氯水中含有氯氣分子、水分子、次氯酸分子，A項錯誤；新制氯水中含有HClO，HClO能使有色布條褪色，B項錯誤；光照氯水有氣泡逸出，由次氯酸分解可知，該氣體是氧氣，C項錯誤；新制的氯水中含HCl和HClO，鹽酸使藍色石蕊試紙變紅，HClO使石蕊試紙褪色，D項正確。 3．(2017溫州中學(xué)高一上學(xué)期期中)“綠色化學(xué)實驗”進課堂，某化學(xué)教師為氯氣與金屬鈉反應(yīng)設(shè)計了如下裝置與操作以替代相關(guān)的課本實驗。實驗操作：鈉與氯氣反應(yīng)的裝置作如下圖改進，將一根玻璃管與氯氣發(fā)生器相連，玻璃管內(nèi)放一塊黃豆粒大的金屬鈉(已吸凈煤油)，玻璃管尾部塞一團浸有NaOH溶液的棉花球。先給鈉預(yù)熱，到鈉熔融成圓球時，撤火、通入氯氣，即可見鈉著火燃燒，生成大量白煙。以下敘述錯誤的是(　　) A．反應(yīng)生成的大量白煙是氯化鈉晶體 B．玻璃管尾部塞一團浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收過量的氯氣，以免其污染空氣 C．鈉著火燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰 D．若在棉球外沿滴一滴淀粉碘化鉀溶液，據(jù)其顏色變化可判斷氯氣是否被堿液完全吸收 答案　C 解析　氯氣性質(zhì)活潑，易與活潑金屬鈉發(fā)生化合反應(yīng)生成NaCl，反應(yīng)時有大量白煙，A項正確；氯氣有毒，不能排放到空氣中，氯氣易與NaOH溶液反應(yīng)而被吸收，B項正確；鈉著火燃燒產(chǎn)生黃色火焰，C項錯誤；氯氣具有強氧化性，能與碘化鉀發(fā)生置換反應(yīng)，可根據(jù)其顏色變化判斷氯氣是否被堿液完全吸收，D項正確。 4．(2017慈溪市慈中書院高三測試)右圖是模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)中檢查氯氣是否泄漏的裝置，下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．燒瓶中立即出現(xiàn)白煙 B．燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色 C．燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)表明常溫下氨氣有還原性 D．燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體 答案　B 解析　3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl，HCl＋NH3===NH4Cl，所以應(yīng)看到白煙。 題組二　氯氣的制法及性質(zhì)探究 5．某化學(xué)小組用如圖所示裝置制取氯氣。下列說法正確的是(　　) A．該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤 B．該實驗中收集氯氣的方法不正確 C．如果需要得到干燥純凈的Cl2，只需在氣體發(fā)生裝置和收集裝置之間連接一個裝有濃硫酸的洗氣瓶即可 D．含有2 mol HCl的某濃鹽酸與足量MnO2混合，在一定條件下反應(yīng)，轉(zhuǎn)移1 mol電子 答案　A 解析　A項，該裝置的錯誤有：沒有用酒精燈加熱，MnO2不與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)，從而得不到Cl2；裝置中沒有用分液漏斗而采用長頸漏斗導(dǎo)致氣體外逸和HCl的揮發(fā)；沒有進行尾氣處理；B項，Cl2的密度比空氣大，該收集方法正確；C項，要得到干燥純凈的Cl2，首先應(yīng)將氣體通過飽和食鹽水除去HCl，再通過濃硫酸除去水蒸氣；D項，根據(jù)反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，鹽酸濃度變稀后便不再反應(yīng)，使產(chǎn)生的Cl2的物質(zhì)的量小于0.5 mol，轉(zhuǎn)移的電子小于1 mol。 6．下圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關(guān)實驗的裝置(夾持及加熱儀器已略)。 (1)制備氯氣選用的藥品為固體二氧化錳和濃鹽酸，則相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________。裝置B中飽和食鹽水的作用是_______________________________。 (2)設(shè)計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強弱。當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ肷倭柯葰鈺r，可以看到無色溶液逐漸變?yōu)開_______色，打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩。觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________。 (3)裝置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，試寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：________________。 (4)裝置C的實驗?zāi)康氖球炞C氯氣是否具有漂白性，因此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ應(yīng)依次放入__________(填字母)。 a b c d Ⅰ 干燥的有色布條 干燥的有色布條 濕潤的有色布條 濕潤的有色布條 Ⅱ 堿石灰 無水氯化鈣 濃硫酸 無水氯化鈣 Ⅲ 濕潤的有色布條 濕潤的有色布條 干燥的有色布條 干燥的有色布條 答案　(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　除去Cl2中的HCl (2)黃(或橙黃，棕黃等)　E中溶液分為兩層，下層(四氯化碳)為紫紅色 (3)2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O　(4)d 解析　(1)固體二氧化錳和濃鹽酸在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；飽和食鹽水可吸收HCl，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl。 (2)當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ肷倭柯葰鈺r，氯氣和溴化鈉反應(yīng)生成溴單質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl，溴水呈黃色，所以可以看到無色溶液逐漸變?yōu)辄S色；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四氯化碳的裝置E中，溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)溶于四氯化碳呈紫紅色，振蕩，觀察到的現(xiàn)象是E中溶液分為兩層，下層(四氯化碳)為紫紅色。 (3)氯氣能與NaOH反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。 (4)氯氣不能使干燥的有色布條褪色，可以使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，氯氣從裝置B中出來，含有少量水蒸氣，所以Ⅰ處放濕潤的有色布條，Ⅱ處放無水氯化鈣，干燥氯氣，Ⅲ處放干燥的有色布條，若Ⅰ處放干燥的有色布條，因為氯氣中含有水蒸氣，所以實驗現(xiàn)象與Ⅲ處可能相同，不能檢驗氯氣是否具有漂白性，答案選d。 考點二　溴、碘的制備與性質(zhì) (一)鹵素單質(zhì)的相似性、遞變性和特殊性 1．相似性 (1)都能與大多數(shù)金屬反應(yīng)：2Fe＋3X22FeX3(I2除外)。 (2)都能與H2反應(yīng)生成HX。 (3)都能與H2O反應(yīng)：X2＋H2OHX＋HXO(F2、I2除外)。 (4)都能與堿液反應(yīng)：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2、I2除外)。 2．遞變性 F2　　　 Cl2　　 Br2　　 I2 顏色：逐漸加深 熔、沸點：逐漸升高 密度：―――――――――――――――――――→逐漸增大 水溶性： 逐漸減小 氧化性： 逐漸減弱 還原性(X－)：―――――――――――――――→逐漸增強 3．特殊性 (1)Br2是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)；液溴易揮發(fā)且有毒，通常用水液封保存。 (2)I2易升華，淀粉遇I2顯藍色；I2易與Na2S2O3溶液反應(yīng)：I2＋2S2O===2I－＋S4O，用于通過滴定實驗(以淀粉溶液為指示劑)來定量測定碘的含量。 (3)Br2和I2都可被某些有機溶劑(如四氯化碳)萃取。 (4)氟元素?zé)o正價，F(xiàn)2與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成O2(2F2＋2H2O===4HF＋O2)，F(xiàn)2與Xe、Kr等稀有氣體反應(yīng)生成白色氟化物。 (二)Cl2、Br2、I2之間的置換 氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強弱是Cl2>Br2>I2，陰離子的還原性強弱是Cl－

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