安徽省太和縣高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第16講 富集在海水中的元素——鹵素課件

第16講 富集在海水中的元素鹵素化學(xué) 2018年高考一輪復(fù)習(xí)考試說(shuō)明1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法。 掌握其主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。3.鹵族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律及與化工生產(chǎn)相結(jié)合的資源綜合利用?？键c(diǎn)一氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用考點(diǎn)三鹵素的性質(zhì)及X的檢驗(yàn)考點(diǎn)二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法考點(diǎn)四提取鹵素單質(zhì)的化工流程考點(diǎn)一氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1.氯氣的物理性質(zhì)知識(shí)梳理顏色顏色狀態(tài)狀態(tài)氣味氣味密度密度毒性毒性溶解性溶解性黃綠色黃綠色氣體氣體刺激性刺激性比空氣大比空氣大有毒有毒1體積水溶解約體積水溶解約2體積體積Cl22.從氯的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)氯氣的化學(xué)性質(zhì)氧化性(1)與金屬反應(yīng)：與變價(jià)金屬反應(yīng)生成高價(jià)金屬氯化物。與鐵反應(yīng)： 。與銅反應(yīng)： 。(2)與非金屬反應(yīng)現(xiàn)象安靜燃燒，發(fā)出_色火焰，瓶口有_劇烈反應(yīng)，發(fā)生_，瓶口有_蒼白白霧爆炸白霧(3)與還原性無(wú)機(jī)化合物反應(yīng)：與碘化鉀溶液反應(yīng)： 。與SO2水溶液反應(yīng)： 。與FeCl2溶液反應(yīng)： 。 Cl22KI=2KClI2 Cl2SO22H2O=H2SO42HClCl22FeCl2=2FeCl33.從化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)Cl2的化學(xué)性質(zhì)歧化反應(yīng)氯氣與水或堿反應(yīng)，氯的化合價(jià)既有升高又有降低，因而氯氣既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。(1)與水反應(yīng)氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。(2)與堿反應(yīng)(完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式)與燒堿反應(yīng)： 。制取漂白粉： 。漂白粉的主要成分是 ，有效成分是 。Cl22NaOH=NaClNaClOH2O2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2OCa(ClO)2、CaCl2Ca(ClO)2Cl2H2O HClHClO 4.從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì)(1)氯水中存在三個(gè)平衡關(guān)系：Cl2H2O HClHClOHClO HClOH2O HOH(2)根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)，即可得出氯水中存在的各種微粒。三種分子H2O、 、 ；四種離子 、 、 和 。Cl2HClOHClClOOH (3)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。5.次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)(1)次氯酸次氯酸見(jiàn)光分解的化學(xué)方程式： 。(2)Ca(ClO)2的主要化學(xué)性質(zhì)Ca(ClO)2的穩(wěn)定性比HClO 。水解顯 性，其水解離子方程式： 。與酸反應(yīng)生成 ，作為漂白劑或消毒劑的原理可用化學(xué)方程式表示為 。Ca(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3強(qiáng)堿ClOH2O HClOOHHClO 例1.正誤判斷，正確的打“”“”，錯(cuò)誤的打“”(1)過(guò)量的鐵粉在少量氯氣中加熱，充分反應(yīng)后產(chǎn)物為FeCl2( )(2)氯氣溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以導(dǎo)電，所以氯氣是電解質(zhì)( )(3)新制氯水必須用棕色瓶密封保存， 光照氯水有氣泡逸出， 該氣體是氯氣( )(4)新制取的漂白粉是混合物( )(5)氯氣可以使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色，但是實(shí)際起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸，而不是氯氣( )(6)Cl2具有很強(qiáng)的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑( )例2.久置的氯水和新制氯水在性質(zhì)上有哪些不同？久置的氯水最終變?yōu)橄←}酸，表現(xiàn)為酸性。新制氯水中含有氯氣、鹽酸和次氯酸，除具有酸性外，還呈淺黃綠色，有刺激性氣味，具有強(qiáng)氧化性。例3.在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置的漂白粉，最終得到的主要固體物質(zhì)是什么？用方程式表示漂白粉在空氣中久置變質(zhì)的過(guò)程。最終得到的物質(zhì)是CaCO3和CaCl2；Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO，2HClO 2HClO2。練后反思練后反思氯水中平衡移動(dòng)的應(yīng)用向氯水中加入的物質(zhì)濃度變化平衡移動(dòng)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)配歸納總結(jié)歸納總結(jié)含氯消毒劑的共同特點(diǎn)是利用本身的強(qiáng)氧化性，或與水反應(yīng)產(chǎn)生HClO，殺滅具有生命活性的微生物。解答這類(lèi)題目，一般要從氧化性，得電子數(shù)目以及平衡移動(dòng)等角度分析思考?？键c(diǎn)二氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法氯氣是一種性質(zhì)活潑的氣體，以氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)為素材的實(shí)驗(yàn)題目在高考實(shí)驗(yàn)類(lèi)試題中占有很重要的位置，復(fù)習(xí)中應(yīng)高度重視。用強(qiáng)氧化劑(如KMnO4、 K2Cr2O7、 KClO3、 MnO2等)氧化濃鹽酸MnO24HCl(濃) MnCl2Cl22H2O例1.正誤判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”(1)MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2的離子方程式：MnO24HCl Mn22ClCl22H2O( )(2)除去Cl2中少量HCl氣體， 可用飽和食鹽水， 也可用飽和碳酸氫鈉溶液( )(3)檢驗(yàn)氯氣可用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙( )(4)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度( )(5)實(shí)驗(yàn)室快速制取氯氣可以采用高錳酸鉀與濃鹽酸的反應(yīng)( )(6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時(shí)， 為防止倒吸， 導(dǎo)氣管不能伸到液面以下( )例2.含0.4 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2共熱，能否得到0.1 mol Cl2？為什么？不能。原因：(1)隨反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸變?yōu)橄←}酸，不能再被MnO2氧化；(2)由于鹽酸具有揮發(fā)性，反應(yīng)過(guò)程中HCl揮發(fā)。例3.下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡(jiǎn)易裝置。思考裝置B、C、D的作用分別是：B_；C_；D_。向上排空氣收集氯氣安全瓶作用，防止D中的液體倒吸入B中吸收尾氣，防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境歸納總結(jié)歸納總結(jié) 實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸制取Cl2時(shí)應(yīng)注意以下四點(diǎn)(1)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過(guò)高，以減少HCl的揮發(fā)。(2)因Cl濃度越小，其還原性越弱，所以必須用濃鹽酸加熱才可反應(yīng)，稀鹽酸不反應(yīng)。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。(4)尾氣吸收時(shí)，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2的量少，吸收不完全。歸納總結(jié)歸納總結(jié)許多金屬氯化物如FeCl3、AlCl3，非金屬氯化物，如PCl3、SiCl4、S2Cl2都易水解。涉及此類(lèi)物質(zhì)的制備問(wèn)題，除了要重視Cl2制備、凈化、尾氣處理，還要考慮產(chǎn)品的純度，防水解等措施?？键c(diǎn)三鹵素的性質(zhì)及X的檢驗(yàn)1.溴、碘單質(zhì)物理性質(zhì)比較性質(zhì)Br2I2顏色深紅棕色紫黑色狀態(tài)液體_溶解性水中溶解度不大溶解度不大有機(jī)溶劑中_易溶特性易_、有毒易_使淀粉溶液變_固體易溶揮發(fā)升華藍(lán)2.氯、溴、碘單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)比較(1)與堿溶液反應(yīng)，如與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) (XCl、Br、I)。(2)氧化性都能與金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物，如與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi) (XCl、Br、I)。2NaOHX2NaXNaXOH2O2NaX2=2NaX氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱是Cl2_Br2_I2，陰離子的還原性：Cl_ Br_I。Cl2能從Br的溶液中置換出Br2， 其離子方程式： ；同理，Br2能置換出I2，其離子方程式： 。與一些還原性離子反應(yīng)，如Br2與 、Fe2反應(yīng)的離子方程式分別為 ， 。Cl22Br=2ClBr2Br22I=2BrI2Br2H2O= 2Br2H2Fe2Br2=2Br2Fe33.鹵素離子的檢驗(yàn)方法(1)AgNO3溶液沉淀法 色沉淀，則有Cl 色沉淀，則有Br 色沉淀，則有I(2)置換萃取法紅棕色或橙紅色，表明有_紫色、淺紫色或紫紅色，表明有_I白淡黃黃Br(3)氧化淀粉法檢驗(yàn)I未知液 色溶液，表明有I藍(lán)例1.正誤判斷，正確的打“”“”，錯(cuò)誤的打“”(1)海水提溴的過(guò)程中不發(fā)生氧化還原反應(yīng)( )(2)可以用淀粉溶液檢驗(yàn)加碘食鹽中的KIO3( )(3)用CCl4萃取碘水中的碘，先振蕩，后靜置，液體分層，下層呈無(wú)色( )(4)碘易升華，可用加熱升華法除去NH4Cl中混有的I2( )(5)實(shí)驗(yàn)室保存少量液溴時(shí)常加少量水液封，并用玻璃塞密封，不能用橡膠塞( )(6)類(lèi)比Fe與Cl2反應(yīng)，可知Fe與I2反應(yīng)產(chǎn)物為FeI3( )(7)I可使淀粉溶液變藍(lán)( )例2.溴水是中學(xué)化學(xué)中常用的試劑，請(qǐng)思考總結(jié)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有哪些使溴水褪色的情況？(1)因萃取而褪色：苯、CCl4與溴水混合后，水層幾乎為無(wú)色。(2)因堿性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)而褪色：如溴水與強(qiáng)堿反應(yīng)，即Br22NaOH=NaBrNaBrOH2O。(3)因被還原而褪色：如H2S、SO2、 、Fe2、I等能將Br2還原為Br而使溴水褪色。(4)因生成沉淀而褪色：如溴水中加入AgNO3溶液，生成AgBr沉淀而使溴水褪色。(5)因發(fā)生加成反應(yīng)而褪色：含 、CC的有機(jī)物與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，而使溴水褪色。(6)因發(fā)生取代反應(yīng)而褪色：如使溴水褪色。歸納總結(jié)歸納總結(jié)鹵素單質(zhì)性質(zhì)的特殊性(1)Br2在常溫下呈液態(tài)，是唯一的液態(tài)非金屬單質(zhì)。液態(tài)Br2有劇毒，易揮發(fā)，故保存Br2時(shí)在試劑瓶中Br2液面上需用水封，磨口的玻璃塞用蠟封。(2)I2遇淀粉顯藍(lán)色，這是碘單質(zhì)的特殊性質(zhì)，該性質(zhì)可用于檢驗(yàn)Cl2。Cl2可使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)，其實(shí)質(zhì)是Cl22I=2ClI2。此外碘單質(zhì)易升華，是常溫下固體單質(zhì)中唯一的雙原子分子。(3)Br2和I2都可被某些有機(jī)溶劑(如四氯化碳、苯)萃取。(4)氟元素?zé)o正價(jià)， F2與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成O2： 2F22H2O=4HFO2。(5)F2不能從NaX溶液中置換出X2(X代表Cl、Br、I)。考點(diǎn)四提取鹵素單質(zhì)的化工流程1.氯的提取氯堿工業(yè)陽(yáng)極產(chǎn)物：_陰極產(chǎn)物：_化學(xué)方程式為 。2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2Cl2H2、NaOH2.海水提取溴(1)流程(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ； ； 。2NaBrCl2=Br22NaClBr2SO22H2O=2HBrH2SO42HBrCl2=2HClBr23.海帶中提取碘(1)流程(2)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 。Cl22I=I22Cl歸納總結(jié)歸納總結(jié)由于海水中鈉、鎂、溴、碘都以化合態(tài)形式存在且含量較低，所以需要先富集再提取，提取過(guò)程要通過(guò)氧化還原反應(yīng)將元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)。因此題目中常涉及：(1)物質(zhì)的分離提純操作，如結(jié)晶、過(guò)濾、萃取和分液等；(2)氧化還原反應(yīng)、電解原理等理論。