2012-2013化學(xué)一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案學(xué)案17 富集在海水中的元素

1、學(xué)案17 富集在海水中的元素(一)氯及其化合物考綱要求1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氯元素單質(zhì)及其化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。知識點一氯元素的存在和原子結(jié)構(gòu)1氯元素在自然界中以_存在，其中主要以_形式存在于海水中，是最重要的成鹽元素。2氯元素位于元素周期表中第_周期第_族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為_，最外層有 _ 個電子，容易得到 _ 個電子形成 _ 個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。是活潑的非金屬元素。知識點二氯氣1物理性質(zhì)通常情況下，氯氣是_色_氣味的_體。密度比空氣_，有_，易_，能溶于水，通常1體積水約溶解 _ 體積氯氣，其水溶液稱為氯水。實驗室里聞有毒氣體及未知氣體氣味的方法是：_。

2、2化學(xué)性質(zhì)(1)與金屬反應(yīng)銅、鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為：_(_色煙)；_(_色煙)(2)與非金屬反應(yīng)氫氣在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為：_(_色火焰)。(3)與水反應(yīng)氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)與堿反應(yīng)(完成下列化學(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_。(5)跟還原性物質(zhì)反應(yīng)(完成下列化學(xué)方程式)氯氣與KI溶液：_。氯氣與FeCl2溶液：_。向氯水中通入SO2：_。問題思考1思考并回答下列問題：(1)Cl2為什么易液化？常見的易液化的氣體還有哪幾種？ (2)用什么現(xiàn)象說明Cl2溶于水時只有少量Cl2與水發(fā)生了反應(yīng)？ (3)將Cl2通入石蕊試液中的現(xiàn)

3、象是什么？能用pH試紙測定氯水的pH值嗎？ (4)常見的有特殊顏色的氣體有哪些？各顯什么顏色？ 知識點三含氯化合物1次氯酸(HClO)(1)不穩(wěn)定性：化學(xué)方程式為_。(2)弱酸性：比碳酸酸性_，電離方程式為_。(3)強氧化性：具有_性。2Ca(ClO)2的主要化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性比HClO_。(2)水解顯_性，其水解離子方程式：_。(3)與酸反應(yīng)生成_，作為漂白或消毒劑的原理可用化學(xué)方程式表示為_。問題思考2漂白粉為何要密封保存？ 一、氯水的成分和性質(zhì)1氯水的成分氯氣溶于水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl2H2OHClHClO，其中含有的分子有Cl2、H2O、HClO，共3種；含有的離子有Cl、H

4、、OH、ClO，共4種。2液氯、新制氯水、久置氯水的比較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、漂白性酸性粒子種類Cl2Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OHH2O、H、Cl、OH3.氯水的性質(zhì)(1)完成下列表格中的內(nèi)容填空在不同的反應(yīng)中，氯水起作用的成分不同，現(xiàn)列表如下：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ClAgNO3溶液白色沉淀ClAg=AgClHNa2CO3固體有氣泡產(chǎn)生2HCO= CO2H2OHClO有色布條布條顏色褪去發(fā)生氧化還原反應(yīng)Cl2FeCl2溶液溶液變棕黃色2Fe2Cl2=2Fe32ClCl2、H2OSO2

5、黃綠色褪去SO2Cl22H2O=4H2ClSOHClO、H石蕊試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MgCl2= Mg22ClMg2H=Mg2H2(2)氯水的多種成分決定了氯水的化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出多樣性，根據(jù)上述表格歸納總結(jié)氯水的主要化學(xué)性質(zhì)。 4Cl2H2OHClHClO平衡移動的應(yīng)用(1)完成下列表格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)_(1)用飽和食鹽水除Cl2中的HCl (2)用排飽和食鹽水收集Cl2鹽酸c(H)和c(Cl)_次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2NaOHc(H)_用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)_制漂白粉

6、CaCO3c(H)_制高濃度的HClO溶液光照c(HClO)_氯水避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配(2)平衡移動原理的應(yīng)用用排飽和食鹽水的方法收集Cl2的原理是什么？除去Cl2的混有的HCl氣體時，所選最佳試劑是什么？ 如何制備較高濃度的HClO? 如何保存氯水？ 典例導(dǎo)悟1(2011·張家港聯(lián)考)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計以下四個實驗探究氯水的成分，請根據(jù)下表回答問題。實驗序號實驗方法實驗現(xiàn)象結(jié)論將氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀將氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中淀粉­KI試紙變藍(lán)色氯水中含有Cl2將足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中氯水中含有H(1)實驗得出的結(jié)論_。(2)指出實驗和實驗

7、中的“實驗現(xiàn)象”：_ _。(3)實驗中“實驗方法”的具體操作過程是：_。(4)通過實驗的“實驗現(xiàn)象”，同學(xué)們得出兩個不同的結(jié)論。這兩個結(jié)論可能是a._，b_。請設(shè)計簡單的實驗證明哪一個是正確的_。二、氯氣的實驗室制法典例導(dǎo)悟2某?；瘜W(xué)實驗興趣小組為了探究在實驗室制備Cl2的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來，同時證明氯氣的某些性質(zhì)，甲同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置(支撐用的鐵架臺省略)，按要求回答問題。(1)下列方法中，可制得氯氣的正確組合是_。MnO2和濃鹽酸混合共熱KMnO4和濃鹽酸混合 次氯酸鈉和濃鹽酸混合K2Cr2O7和濃鹽酸混合 KClO3和濃鹽酸混合ABCD全部可以(2)若用含有0.2

8、 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)制取Cl2，制得的Cl2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)總是小于1.12 L的原因是_。(3)裝置B的作用是_，現(xiàn)象是_。裝置D和E出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明的問題是_。裝置F的作用是_。寫出裝置G中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(4)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實驗有缺陷，不能確保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結(jié)論的可靠性，證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種，乙同學(xué)提出在某兩個裝置之間再加一個裝置。你認(rèn)為裝置應(yīng)加在_與_之間(填裝置字母序號)，裝置中應(yīng)放_試劑。1判斷正誤(1)將氯氣溶于水制備次氯酸：Cl2H2O=2HClClO()(2010·天

9、津理綜5C)(2)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度()(2010·全國理綜8A)2(2009·山東理綜，10)下列關(guān)于氯的說法正確的是()ACl2具有很強的氧化性，在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑B.Cl、Cl為不同的核素，有不同的化學(xué)性質(zhì)C實驗室制備Cl2，可用排飽和食鹽水集氣法收集D1.12 L Cl2含有1.7NA個質(zhì)子(NA 表示阿伏加德羅常數(shù))3(2010·上海，18)下圖是模擬氯堿工業(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

10、害氣體4(2009·上海理綜，14)生活中難免會遇到一些突發(fā)事件，我們要善于利用學(xué)過的知識，采取科學(xué)、有效的方法保護自己。如果發(fā)生了氯氣泄漏，以下自救方法得當(dāng)?shù)氖?)A只要在室內(nèi)放一盆水B向地勢低的地方撤離C觀察風(fēng)向，順風(fēng)撤離D用濕毛巾或蘸有石堿水的毛巾捂住口鼻撤離題組一氯氣的性質(zhì)1(2010·淮陰期末)氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)，它具有較強的氧化性，下列敘述中正確的是()A紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒，生成藍(lán)色的煙B通常狀況下，干燥的氯氣能和Fe反應(yīng)C純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶口呈現(xiàn)霧狀；光照H2和Cl2的混合氣體時，因迅速化合而爆炸D

11、氯氣能與水反應(yīng)生成HClO和HCl，久置氯水最終變?yōu)橄←}酸2檢驗氯化氫氣體中是否混有Cl2，可采用的方法是()A用干燥的藍(lán)色石蕊試紙B用干燥的有色布條C將氣體通入硝酸銀溶液D用濕潤的淀粉­碘化鉀試紙3自來水常用氯氣進行消毒。如果在實驗室用自來水配制下列物質(zhì)的溶液，不會產(chǎn)生明顯藥品變質(zhì)問題的是()AFeCl2 BNa2SO3 CNaOH DAlCl34今有甲、乙、丙三瓶等體積的新制氯水，濃度均為0.1 mol·L1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶體(n mol)，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶體(n mol)，丙瓶不變。片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物質(zhì)的量濃

12、度的大小關(guān)系是(溶液體積變化忽略不計)()A甲乙>丙 B甲>丙>乙C丙>甲乙 D乙>丙>甲題組二含氯化合物5下列現(xiàn)象或事實可用同一原理解釋的是()A濃硫酸和濃鹽酸長期暴露在空氣中濃度降低B氯水和活性炭使紅墨水褪色C漂白粉和鈉長期暴露在空氣中變質(zhì)D氯水和過氧化鈉使品紅褪色6下圖所涉及的物質(zhì)均為中學(xué)化學(xué)中的常見的物質(zhì)，其中C、D、E為單質(zhì)，其余為化合物。它們存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，反應(yīng)中生成的水及次要產(chǎn)物已略去。(1)寫出B的名稱_，F(xiàn)的化學(xué)式_。(2)指出MnO2在相關(guān)反應(yīng)中的作用：反應(yīng)中是_劑；反應(yīng)中是_劑。(3)若反應(yīng)是加熱條件下進行，A是_；若反應(yīng)是在常溫條件

13、下進行，A是_。若在上述兩種條件下得到等量的C單質(zhì)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為_。題組三氯氣的制取7(2011·福建泉州統(tǒng)考)實驗室用下列兩種方法制氯氣：用含HCl 146 g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)；用87 g MnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣()A比多 B比多C一樣多 D無法比較8將0.2 mol MnO2和50 mL 12 mol·L1鹽酸混合后緩緩加熱，反應(yīng)完全后向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀物質(zhì)的量為(不考慮鹽酸的揮發(fā))()A等于0.3 mol B小于0.3 molC大于0.3 mol D以上結(jié)論都不正確9.下圖、是常見的氣體發(fā)生裝置

14、；、是氣體收集裝置，根據(jù)要求回答下列問題：(1)若用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，應(yīng)選用發(fā)生裝置_，用方程式表示制取氯氣的反應(yīng)原理是_。(2)若用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，應(yīng)選用發(fā)生裝置_，試完成并配平下列離子方程式：MnO_Cl_H=_Mn2_Cl2_。(3)若選用為氯氣的收集裝置，應(yīng)該在試管口放置一團棉花，該棉花團應(yīng)用_溶液浸濕，其作用是_。(4)若選用為氯氣收集裝置，則氯氣應(yīng)從_口通入。用化學(xué)方法檢驗氯氣收集滿了的方法是_。題組四實驗探究10(2011·濟南一模)甲、乙是同主族非金屬元素組成的單質(zhì)，乙通常狀況下是深紅棕色液體。X、Y、Z是化合物。X溶液呈淺綠色，Y、Z的溶

15、液都能使KSCN溶液變紅。它們之間有如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。(1)寫出少量單質(zhì)甲通入X溶液中發(fā)生的離子方程式：_。(2)欲在實驗室中制取并收集純凈、干燥的氣體甲，某同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的裝置。裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。裝置B的作用是_。裝置C中的試劑為_。裝置D中收集氣體甲的方法是_。答案【課前準(zhǔn)備區(qū)】知識點一1化合態(tài)氯化鈉2三A718知識點二1黃綠有刺激性氣大毒液化2用手在瓶口輕輕扇動，僅使極少量氣體飄進鼻孔2(1)CuCl2CuCl2棕黃2Fe3Cl22FeCl3棕褐(2)H2Cl22HCl蒼白(3)Cl2H2OHClHClO(4)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O2Cl22

16、Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2OCa(ClO)2、CaCl2Ca(ClO)2(5)2KICl2=2KClI22FeCl2Cl2=2FeCl3SO22H2OCl2=H2SO42HCl知識點三1(1)2HClO2HClO2(2)弱HClOHClO (3)漂白2(1)強(2)堿ClOH2OHClOOH(3)HClOCa(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3問題思考1(1)Cl2分子的相對分子質(zhì)量較大，分子間的作用力較大，所以易液化。常見的易液化的氣體還有NH3、SO2等。(2)氯水呈黃綠色，說明氯水中有大量Cl2分子。(3)現(xiàn)象是先變紅后褪色。不能用pH試紙測定，因為氯水中

17、的HClO能將pH試紙漂白。(4)Cl2呈黃綠色，NO2為紅棕色。2隔絕CO2、H2O(g)；HClO見光易分解?！菊n堂活動區(qū)】3(2)Cl2的強氧化性；HCl的強酸性；HClO的強氧化性、弱酸性和不穩(wěn)定性；Cl的性質(zhì)。4(1)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(1)用飽和食鹽水除Cl2中的HCl (2)用排飽和食鹽水收集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

18、光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配(2)利用Cl2H2OHClHClO的平衡移動原理，Cl濃度大時，Cl2在水中的溶解度小，故用排飽和食鹽水法收集Cl2；除去HCl雜質(zhì)時，把混合氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶?？上蛐轮坡人屑尤隒aCO3粉末，此時HCl反應(yīng)，而HClO的酸性較H2CO3弱不反應(yīng)，平衡右移，HClO濃度增大。避光、密閉保存(棕色瓶中)。典例導(dǎo)悟1(1)氯水中含有Cl(2)溶液褪色有氣泡冒出(3)取一片淀粉­KI試紙，置于表面皿或玻璃片上，用潔凈的玻璃棒蘸取氯水，滴在試紙上(4)a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色b氯水中含有H，中和OH使溶液褪色向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液

19、至溶液顯堿性，若溶液不再顯紅色，證明紅色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新顯紅色，證明是H的中和作用引起的2(1)D(2)濃鹽酸隨著反應(yīng)的進行濃度逐漸降低，最終變?yōu)橄←}酸，反應(yīng)不再產(chǎn)生氯氣(3)證明有水蒸氣產(chǎn)生白色固體變藍(lán)色氯氣無漂白性，次氯酸有漂白性吸收氯氣AgCl=AgCl(4)FG濕潤的淀粉­KI試紙(或濕潤的有色布條)解析實驗?zāi)康氖亲C明Cl2中混有水蒸氣和HCl氣體，同時證明干燥Cl2和潮濕Cl2有無漂白性。首先從(1)題中選擇正確的組合利用A裝置制備Cl2；然后根據(jù)實驗?zāi)康模俜治銎渌總€裝置的作用。只有B裝置能夠證明水蒸氣的存在，則B裝置中的藥品為CuSO4粉末；

20、D、E裝置用來證明干燥Cl2無漂白性，潮濕氯氣發(fā)生反應(yīng)：Cl2H2OHClHClO，HClO具有強氧化性，因此潮濕Cl2具有漂白性。G裝置是用來證明HCl氣體的，因為Cl2與AgNO3溶液反應(yīng)也能生成AgCl沉淀，因此F裝置利用是Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)除去Cl2，F(xiàn)、G裝置之間應(yīng)增加驗證Cl2被除盡的裝置?！菊n后練習(xí)區(qū)】高考集訓(xùn)1(1)×解析HClO是弱酸，不能拆開寫。(2)2CCl2中的氯元素化合價為0價，處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性，A錯誤；同位素原子的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)分別相等，所以化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同，B錯誤；通過實驗室制得的Cl2中含有少量HCl, Cl2在飽和食鹽水

21、中溶解度很小，而HCl易溶，C正確；沒有指明氣體所處的狀態(tài)， D錯誤。3B此題考查化學(xué)實驗、元素化合物的性質(zhì)等知識。分析裝置圖，可知氨氣和氯氣接觸時發(fā)生反應(yīng)：8NH33Cl2=6NH4ClN2，燒瓶中出現(xiàn)白煙，A對；不能出現(xiàn)紅棕色氣體，B錯；該反應(yīng)中氨氣中的氮元素化合價升高，表現(xiàn)還原性，C對；燒杯中的氫氧化鈉可以吸收多余的有害氣體，D對。4D氯氣與水可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)慢且反應(yīng)不充分，故A項錯；氯氣的密度大于空氣，所以Cl2聚集在地勢低的地方，故應(yīng)向地勢高的地方、逆風(fēng)跑，B、C項均錯；D項中石堿水可以吸收氯氣，D正確?？键c集訓(xùn)1CD2DHClO具有漂白性，而Cl2不具有，A、B選項中是在干燥

22、環(huán)境下，Cl2都不能轉(zhuǎn)變?yōu)镠ClO，因而無漂白性，無法與HCl氣體區(qū)別。C選項，氣體通入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，因為Cl2與H2O反應(yīng)也產(chǎn)生Cl。D選項，Cl2與KI反應(yīng)產(chǎn)生I2，I2遇淀粉變藍(lán)，可以與HCl區(qū)別開。3CD氯水的成分為：Cl2、HClO、HCl、H2O，故遇到FeCl2時：2FeCl2Cl2=2FeCl3；遇到Na2SO3時：Na2SO3Cl2H2O=Na2SO42HCl；遇到NaOH時：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，所以A、B、C項中藥品都會變質(zhì)。4B氯水中存在下列平衡：Cl2H2OHClHClO，加入NaHCO3后，因為酸性：HCl>H2CO3>HClO，所以NaHCO3與HCl反應(yīng)而不與HClO反應(yīng)，平衡向右移動，HClO濃度增大；乙瓶中因HClO具有強氧化性，可將NaHSO3氧化，從而使HClO濃度下降。5D6(1)濃鹽酸Fe3O4(2)催化氧化(3)KClO3H2O221解析此題的關(guān)鍵在MnO2的作用和對變價金屬鐵的判斷。在中學(xué)階段，MnO2在用KClO3加熱或雙氧水分解時制O2時均作催化劑，在和濃鹽酸加熱反應(yīng)制氯氣時作氧化劑，則C、D可能是氯氣、氧氣，A、B可能是KClO3、H2O2或濃鹽酸；由DEH，HEG，GDH可知，E為金屬Fe，D為Cl2，C為O2，B為濃鹽酸；C(O2)E(Fe)F，F(xiàn)為Fe3O4。MnO2在反