蘇教版化學課件專題3從海水中獲得的化學物質專題整合

專題整合專題22021內容索引0102知識網(wǎng)絡重難突破知識網(wǎng)絡從海水中獲得的化學物質從海水中獲得的化學物質重難突破突破1氯氣的制備和性質含氯化合物的性質與應用典例1實驗室模擬工業(yè)漂白液(有效成分為NaClO)脫除廢水中氨(NH3)的流程如下:下列分析正確的是(

)A.①中采用蒸餾的方法精制粗鹽水B.②中與電源正極連接的電極上的主要電極反應為4OH--4e-2H2O+O2↑C.③中制備漂白液的反應為Cl2+OH-Cl-+HClOD.②、③、④中均發(fā)生了氧化還原反應答案

D解析

蒸餾只能得到蒸餾水,得不到精制鹽水,要得到精制鹽水需要使用化學方法除去其中的雜質,A錯誤;與電源正極連接的電極上產生Cl2,B錯誤;氯氣與氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉、氯化鈉和水,③中制備漂白液的反應為Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,C錯誤;②中電解氯化鈉溶液生成氫氣、氯氣以及氫氧化鈉,③中氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,④中次氯酸鈉與氨氣反應生成氮氣和氯化鈉,均發(fā)生了氧化還原反應,D正確。對點訓練1-1如下圖所示(B中冷卻裝置未畫出),將氯氣和空氣(不參與反應)以體積比約1∶3混合通入含水8%的碳酸鈉中制備Cl2O,并用水吸收Cl2O制備次氯酸溶液。已知:Cl2O極易溶于水并與水反應生成HClO;Cl2O的沸點為3.8℃,42℃以上分解為Cl2和O2。(1)①實驗中控制氯氣與空氣體積比的方法是

。

②為使反應充分進行,實驗中采取的措施有

。

③裝置D的作用是

。

(2)裝置B中產生Cl2O的化學方程式為

。

(3)裝置C中采用棕色圓底燒瓶是因為

。

答案

(1)①通過觀察A中產生氣泡的速率調節(jié)流速②攪拌、使用多孔球泡③吸收未反應的氯氣,防止污染空氣(2)2Cl2+Na2CO3===Cl2O+2NaCl+CO2(3)HClO見光易分解解析

(1)①通過觀察A中產生氣泡的速率調節(jié)流速,進而控制氯氣與空氣的比例。②裝置B安裝有攪拌棒,攪拌或使用多孔球泡可以使反應更充分。③裝置D的作用是吸收未反應的氯氣,防止污染空氣。(2)裝置B中,氯氣和碳酸鈉反應生成Cl2O、氯化鈉和二氧化碳,化學方程式為2Cl2+Na2CO3===Cl2O+2NaCl+CO2。(3)在C中用水吸收Cl2O制備次氯酸溶液,HClO見光易分解,故裝置C中采用棕色圓底燒瓶。對點訓練1-2某?；瘜W興趣小組為研究Cl2的性質,設計如圖所示裝置進行實驗。裝置Ⅲ中夾持裝置已略去,其中a為干燥的紅色布條,b為濕潤的紅色布條。(1)裝置Ⅰ中儀器c的名稱是

,實驗室中用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣的離子方程式為

。

(2)裝置Ⅱ的作用是

。

(3)實驗過程中,裝置Ⅳ中的實驗現(xiàn)象為

。

(4)實驗結束后,該組同學在裝置Ⅲ中觀察到布條b的紅色褪去,但是并未觀察到“a無明顯變化”這一預期現(xiàn)象。為了達到這一實驗目的,你認為還需在上圖裝置Ⅱ與Ⅲ之間添加下圖中的

裝置(填序號)。

(5)裝置Ⅴ的目的是防止尾氣污染空氣,寫出裝置Ⅴ中發(fā)生反應的離子方程式:

。答案

(1)分液漏斗MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2)除去氯氣中的氯化氫氣體(3)無色溶液變?yōu)樗{色(4)④

(5)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O解析

(1)裝置Ⅰ中儀器c的名稱是分液漏斗;實驗室用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)裝置Ⅱ中盛有飽和食鹽水,因為濃鹽酸具有揮發(fā)性,則制取的氯氣中混有氯化氫,用飽和食鹽水可以除去雜質氯化氫。(3)氯氣具有氧化性,能夠與碘化鉀溶液反應生成碘單質,碘單質與淀粉作用顯示藍色,所以裝置Ⅳ中通入氯氣后,無色溶液變藍色。(4)干燥的氯氣不具有漂白性,Ⅱ和Ⅲ之間可增加干燥裝置,除去氯氣中的水蒸氣;根據(jù)氯氣的化學性質可知,應選濃硫酸作干燥劑。(5)裝置Ⅴ盛放的是氫氧化鈉溶液,目的是防止尾氣污染空氣,反應的離子方程式為Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。要點點撥Cl2的化學性質(1)Cl2與金屬的反應(2)Cl2與H2反應:氫氣在Cl2中燃燒產生蒼白色火焰,其化學方程式為H2+Cl22HCl,HCl用水吸收可制得鹽酸。(3)氯氣和水的反應①化學方程式:Cl2+H2OHCl+HClO②次氯酸:(4)氯氣和堿的反應以氯氣和氫氧化鈉、氫氧化鈣的反應為例:突破2鈉及其化合物典例2Na2CO3是一種重要的化工原料,工業(yè)生產Na2CO3的主要流程可表示如下:則下列說法正確的是(

)A.氣體A是CO2,氣體B是NH3B.③中生成的CO2可循環(huán)使用,它可完全滿足生產的需要C.通入B后的離子方程式為Na++NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+D.溶液Q的成分是NH4Cl,可通過降溫結晶的方法使其析出答案

C解析

二氧化碳在水中的溶解度較小,氨氣極易溶于水,因此氣體A是NH3,氣體B是CO2,A錯誤。②中反應需要消耗二氧化碳,③中碳酸氫鈉分解生成二氧化碳,因此③中生成的CO2可循環(huán)使用;②中需要的二氧化碳部分轉化為碳酸鈉,因此③中生成的CO2不能完全滿足生產的需要,B錯誤。通入B后,氨氣、氯化鈉、二氧化碳和水反應生成了碳酸氫鈉和氯化銨,反應的離子方程式為Na++NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+,C正確。溶液Q的主要成分是NH4Cl、氯化鈉和碳酸氫鈉,且為碳酸氫鈉的飽和溶液,通過降溫結晶,會析出碳酸氫鈉固體,D錯誤。對點訓練2-1對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關系的判斷都正確的是(

)選項陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷A小蘇打可用于治療胃酸過多癥NaHCO3可與鹽酸反應Ⅰ對;Ⅱ對;有關系B滴有酚酞溶液的水溶液中加Na2O2,溶液變紅Na2O2與水反應生成氫氧化鈉Ⅰ對;Ⅱ錯;無關系C金屬鈉具有強還原性高壓鈉燈發(fā)出透霧性強的黃光Ⅰ對;Ⅱ對;有關系D過氧化鈉可用作航天員的供氧劑Na2O2能和CO2、H2O反應生成O2Ⅰ對;Ⅱ對;無關系答案

A解析

胃酸的主要成分是鹽酸,小蘇打可與鹽酸發(fā)生反應,減小胃酸的濃度,因此用于治療胃酸過多癥,A正確。滴有酚酞溶液的水溶液中加Na2O2,Na2O2與水反應生成NaOH和O2,NaOH是堿,可以使酚酞溶液變?yōu)榧t色;但Na2O2具有強氧化性,又會將紅色物質氧化變?yōu)闊o色,因此最后溶液為無色,B錯誤。Na原子最外層電子數(shù)少,容易失去,所以金屬鈉具有強還原性;高壓鈉燈發(fā)出透霧性強的黃光與鈉具有強還原性沒有關系,C錯誤。過氧化鈉可用作航天員的供氧劑,是由于Na2O2能和CO2、H2O反應生成O2,所以二者具有因果關系,D錯誤。對點訓練2-2下列有關Na2CO3和NaHCO3性質的說法中,正確的是(

)A.熱穩(wěn)定性:Na2CO3<NaHCO3B.相同溫度下,在水中Na2CO3的溶解度小于NaHCO32CO3和NaHCO3均可與澄清石灰水反應生成沉淀D.106gNa2CO3和84gNaHCO3分別與過量鹽酸反應,放出CO2的質量:Na2CO3>NaHCO3答案

C解析

加熱時碳酸氫鈉能分解,碳酸鈉不分解,所以碳酸鈉的穩(wěn)定性強于碳酸氫鈉的穩(wěn)定性,A錯誤;相同的溫度下,碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉,B錯誤;碳酸鈉和碳酸氫鈉分別和氫氧化鈣反應的化學方程式如下:Na2CO3+Ca(OH)2

===CaCO3↓+2NaOH,NaHCO3+Ca(OH)2(足量)===CaCO3↓+H2O+NaOH或2NaHCO3(足量)+Ca(OH)2===2H2O+CaCO3↓+Na2CO3,所以都能發(fā)生反應生成沉淀,C正確;106

g

Na2CO3和84

g

NaHCO3的物質的量均為1

mol,根據(jù)碳原子守恒,與過量鹽酸反應生成二氧化碳物質的量均為1

mol,即生成的二氧化碳的質量相同,D錯誤。突破3海洋化學資源的利用典例3NaIO3是碘在地殼中的存在形式之一,在海水中主要以I-的形式存在,幾種粒子之間的轉化關系如圖所示。下列說法中不正確的是(

)A.用碘化鉀淀粉試紙和食醋檢驗加碘鹽時,碘化鉀淀粉試紙會變藍B.足量Cl2能使?jié)駶櫟?、已變藍的碘化鉀淀粉試紙褪色,其原因可能是5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HClC.由圖中轉化關系可知,氧化性的強弱順序為Cl2>I2>D.途徑Ⅱ中若生成1molI2,反應中轉移的電子數(shù)為10NA答案

C解析

根據(jù)途徑Ⅰ可知,氧化性:Cl2>I2,由途徑Ⅱ可知,氧化性:>I2,由途徑Ⅲ可知,氧化性:Cl2>。對點訓練3下圖所示為海水綜合利用的部分流程,下列有關說法不正確的是(

)A.第①步除去粗鹽中的

、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質加入的藥品順序為NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸B.第②步是電解飽和食鹽水,是氯堿工業(yè)的基礎反應C.第③步是氫氧化鎂與鹽酸反應,得到的溶液蒸發(fā)結晶D.第④步反應的離子方程式為Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,第④⑤步的目的是富集溴元素答案

A解析

海水通過蒸發(fā)濃縮得到粗鹽和母液,粗鹽除去雜質得到精鹽;電解飽和食鹽水得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣,母液中含有鎂離子和溴離子,加入石灰乳沉淀鎂離子后過濾得到氫氧化鎂沉淀和濾液;氫氧化鎂用鹽酸溶解后濃縮蒸發(fā),冷卻結晶,過濾洗滌,在氯化氫氣流中加熱失去結晶水得到無水氯化鎂;濾液中通入氯氣氧化溴離子生成溴單質,把溴吹出用碳酸鈉溶液吸收后,加入酸重新生成溴單質。A項,過量的鋇離子最后無法除去,錯誤;第②步是電解飽和食鹽水,是氯堿工業(yè)的基礎反應,B項正確;氫氧化鎂與鹽酸反應,得到的溶液蒸發(fā)結晶,可獲得六水合氯化鎂,C項正確;第④步反應中溴元素被氧化,發(fā)生反應的離子方程式為Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,第⑤步反應中溴單質在碳酸鈉溶液中發(fā)生歧化反應生成溴化鈉和溴酸鈉,第⑥步中溴化鈉和溴酸鈉經酸化轉化為溴單質,④⑤步反應的目的是濃縮、富集溴單質,D項正確。要點點撥1.粗鹽提純粗鹽中可溶性雜質主要有Na2SO4、CaCl2、MgCl2。加入過量的BaCl2溶液可除去Na2SO4,加入過量的NaOH溶液可除去MgCl2,加入過量的Na2CO3溶液可除去CaCl2和過量的BaCl2,然后通過過濾把沉淀除去,再加入適量的鹽酸,將溶液的pH調為7,除去多余的Na2CO3和NaOH。有關反應的化學方程式為:Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaClMgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaClCaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaClBaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaClNa2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑NaOH+HCl===NaCl+H2O2.海水提鎂

相關反應的化學方程式為:MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl===2H2O+MgCl2MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑3.海水提溴溴單質的氧化性介于氯和碘之間,因此海水提溴可以選取氯氣作氧化劑。大體分為三個步驟:濃縮:海水中的Br-的濃度很小,海水曬鹽剩下的苦鹵中的Br-濃度較大,可作提取溴的原料。氧化:向苦鹵中通入氯氣。Cl2+2Br-===2Cl-+Br2提取:向溶有溴的苦鹵中鼓入熱空氣或水蒸氣,使溴揮發(fā)而分離出來。4.海帶提碘

突破4氧化還原反應典例4現(xiàn)有下列氧化還原反應:①2Br-+Cl2===Br2+2Cl-

②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-

③2+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。根據(jù)上述反應,判斷下列結論正確的是(

)A.還原性強弱順序為:Fe2+>Br->Mn2+>Cl-B.反應①中Cl-是Cl2的氧化產物,反應③中Cl2是Cl-的還原產物C.若向酸性KMnO4溶液中加入FeSO4溶液,可觀察到紫色褪去D.將1molCl2通入含1molFeBr2的溶液中,離子反應為Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+答案

C解析

由反應①2Br-+Cl2===Br2+2Cl-可知,還原性:Br->Cl-;由反應②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-可知,還原性:Fe2+>Br-;由反應③2+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O可知,還原性:Cl->Mn2+;故還原性強弱順序為Fe2+>Br->Cl->Mn2+,A錯誤。反應①中Cl-是Cl2的還原產物,反應③中Cl2是Cl-的氧化產物,B錯誤。還原性Fe2+>Mn2+,所以KMnO4可以被FeSO4還原為Mn2+,酸性KMnO4溶液的紫色褪去,C正確。還原性:Fe2+>Br->Cl-,1

mol

Cl2通入含1

mol

FeBr2的溶液中,氯氣先氧化亞鐵離子,后部分氧化溴離子,根據(jù)反應先后順序及得失電子數(shù)目相等,離子方程式為2Cl2+2Fe2++2Br-===Br2+4Cl-+2Fe3+,D錯誤。對點訓練4實驗:①向2mL1mol·L-1NaBr溶液中通入一定量的氯氣,溶液變?yōu)辄S色;②取①所得溶液滴加到淀粉KI試紙上,試紙變藍;③向①所得溶液中繼續(xù)通入氯氣,溶液由黃色變成橙色。下列分析不正確的是(

)A.根據(jù)實驗①可以說明還原性:Br->Cl-B.根據(jù)實驗②能說明氧化性:Br2>I2C.上述實驗驗證了Cl2、Br2、I2氧化性的相對強弱D.向實驗③所得溶液中加CCl4,充分振蕩,下層為橙紅色答案

B解析

實驗①中發(fā)生反應Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,說明還原性:Br->Cl-,A正確;實驗②生成了單質碘,但①所得溶液中可能含有Cl2和Br2,Cl2、Br2都能與KI反應生成I2,因此不能說明氧化性:Br2>I2,結合③中現(xiàn)象可知①中氯氣不足量,綜合實驗②③可說明氧化性:Br2>I2,B錯誤;上述實驗驗證了Cl2、Br2、I2氧化性的相對強弱,C正確;向實驗③所得溶液中加CCl4,溴被萃取到四氯化碳中,經充分振蕩,下層為溶解了溴的四氯化碳層,為橙紅色,D正確。要點點撥1.概念

概念定義氧化劑得到電子的反應物還