2025屆新教材高考化學一輪復(fù)習第四單元非金屬及其化合物第1節(jié)海水中的重要非金屬元素海水資源的開發(fā)利用學案新人教版

PAGEPAGE27第1節(jié)海水中的重要非金屬元素海水資源的開發(fā)利用備考要點素養(yǎng)要求1.駕馭氯單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氯單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3.駕馭氯氣的試驗室制法(包括所用試劑、儀器、反應(yīng)原理和收集方法)1.宏觀辨識與微觀探析:能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題,在鹵素學習過程中,利用宏觀和微觀相結(jié)合的方式來相識物質(zhì)及其遞變規(guī)律,形成科學的方法論。2.科學看法與社會責任:將化學學問與技能的學習、創(chuàng)新意識和社會責任感的形成等方面的要求融為一體,充分相識海水資源的重要性。考點一氯及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用必備學問自主預(yù)診學問梳理1.氯氣的物理性質(zhì)顏色氣味密度色

氣味

比空氣

2.氯氣的化學性質(zhì)寫出反應(yīng)的化學方程式和相應(yīng)現(xiàn)象,指出Cl2在反應(yīng)中表現(xiàn)氧化性還是還原性。微點撥Cl2具有強氧化性,與變價金屬反應(yīng)時均生成高價態(tài)的金屬氯化物,如FeCl2不能由兩種相應(yīng)的單質(zhì)化合而成。3.氯水的成分與性質(zhì)(1)氯水的成分。氯水性質(zhì)的多重性:新制氯水的多種成分確定了它具有多重性質(zhì),在不同的化學反應(yīng)中,氯水中參與反應(yīng)的微?？赡懿煌?2)氯水的性質(zhì)分析。(3)氯水性質(zhì)的探究試驗。試驗操作現(xiàn)象結(jié)論說明視察氯水的顏色黃綠色含Cl2分子溶于水中的部分氯氣與水發(fā)生反應(yīng)向飽和氯水中加入AgNO3溶液白色沉淀含Cl-Ag++Cl-AgCl↓①向飽和氯水中加有色布條;②干燥氯氣接觸干燥的有色布條①布條褪色②無明顯現(xiàn)象HClO具有漂白作用氯氣與水反應(yīng)生成了HClO盛氯水的試管倒扣在水槽中,用強光照耀試管有氣泡產(chǎn)生HClO在光照下易分解2HClO2HCl+O2↑向紫色石蕊溶液滴加氯水溶液先變紅色后褪色氯水具有酸性、強氧化性HCl、HClO都有酸性,HClO有強氧化性向飽和氯水中滴入FeCl2溶液溶液變?yōu)樽攸S色Cl2有氧化性2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-微點撥(1)干燥的Cl2沒有漂白性,但Cl2能使潮濕的有色布條褪色,起漂白作用的是HClO,故不能用pH試紙測量氯水的pH。(2)1molCl2與強堿溶液完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA,而把1molCl2充入水中反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于NA(可逆反應(yīng))。4.氯的重要化合物(1)次氯酸(HClO)。①不穩(wěn)定性。次氯酸見光分解反應(yīng)的化學方程式為。

②強氧化性。能使某些染料和有機色素褪色,可用作棉、麻和紙張的漂白劑;可用于自來水的殺菌、消毒。③弱酸性。向NaClO溶液中通入少量CO2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。向NaClO溶液中通入CO2(不論是少量還是過量),均生成HCO3-和HClO。緣由是酸性:H2CO3>HClO>HC(2)次氯酸鹽。①漂白液。②漂白粉。微點撥①向Ca(ClO)2溶液中通入SO2生成的是CaSO4而不是CaSO3。②次氯酸鹽(含ClO-)不論是在酸性、堿性還是中性條件下,均具有強氧化性,均能氧化I-、Fe2+、SO32-自我診斷1.推斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)過量的鐵粉在少量氯氣中加熱,充分反應(yīng)后產(chǎn)物為FeCl2。()(2)標準狀況下,11.2LCl2充入水中,反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NA。()(3)Cl2能使潮濕的淀粉碘化鉀試紙變藍,說明Cl2具有氧化性。()(4)氯氣用作水的殺菌消毒劑時沒有發(fā)生化學變更。()(5)新制取的漂白粉是混合物。()2.Cl2是一種重要的工業(yè)原料,液氯儲存區(qū)貼有的說明卡如下:盛放鋼瓶儲運要求遠離金屬粉末、氨、烴類、醇類物質(zhì);設(shè)置氯氣檢測儀泄漏處理用NaOH、NaHSO3溶液汲取下列說明事實的方程式不正確的是()A.電解飽和食鹽水制取Cl2:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑B.氯氣用于自來水消毒:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-C.濃氨水檢驗泄漏的氯氣時產(chǎn)生白煙:8NH3+3Cl26NH4Cl+N2D.處理泄漏的氯氣時NaHSO3溶液的作用:HSO3-+Cl2+H2OSO42-關(guān)鍵實力考向突破考向1氯及其化合物的性質(zhì)【典例1】(2024全國2,26)化學工業(yè)為疫情防控供應(yīng)了強有力的物質(zhì)支撐。氯的很多化合物既是重要化工原料,又是高效、廣譜的滅菌消毒劑?；卮鹣铝袉栴}:(1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料,可采納如圖(a)所示的裝置來制取。裝置中的離子膜只允許離子通過,氯氣的逸出口是(填標號)。

圖(a)圖(b)(2)次氯酸為一元弱酸,具有漂白和殺菌作用,其電離平衡體系中各成分的組成分數(shù)δ[δ(X)=c(X)c(HClO)+(3)Cl2O為淡棕黃色氣體,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反應(yīng)來制備,該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備Cl2O的化學方程式為。

(4)ClO2常溫下為黃色氣體,易溶于水,其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”,能快速溶于水,溢出大量氣泡,得到ClO2溶液。上述過程中,生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng),每生成1molClO2消耗NaClO2的量為mol;產(chǎn)生“氣泡”的化學方程式為。

(5)“84消毒液”的有效成分為NaClO,不行與酸性清潔劑混用的緣由是(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到30%的NaOH溶液中來制備NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為1%,則生產(chǎn)1000kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為kg(保留整數(shù))。

易錯警示(1)Cl2可使潮濕的有色布條褪色,不能使干燥的有色布條褪色,說明Cl2沒有漂白性,而是HClO有漂白作用。Cl2可使潮濕的石蕊試紙先變紅后褪色,緣由是Cl2與水反應(yīng)生成的酸使石蕊先變紅,HClO使變色后的石蕊褪色。(2)工業(yè)上制取漂白粉是用氯氣與石灰乳反應(yīng)制得,而不是用氯氣與石灰水反應(yīng)。(3)ClO-不論是在酸性還是堿性條件下都能跟亞鐵鹽、碘化物、硫化物、亞硫酸鹽等發(fā)生氧化還原反應(yīng),即ClO-與I-、Fe2+、S2-、SO3對點演練1(雙選)(2024上海奉賢區(qū)一模)下圖所示是驗證氯氣性質(zhì)的微型試驗,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,馬上用另一培育皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O對試驗現(xiàn)象的“說明或結(jié)論”正確的是()選項試驗現(xiàn)象說明或結(jié)論Aa處變藍,b處變紅棕色氧化性:Cl2>Br2>I2Bc處先變紅,后褪色氯氣與水生成了酸性物質(zhì)及漂白性物質(zhì)Cd處馬上褪色氯氣與水生成了漂白性物質(zhì)De處變紅色還原性:Fe2+>Cl-考向2氯水的多重性質(zhì)及應(yīng)用【典例2】(2024湖南張家界月考)在探究新制氯水成分及性質(zhì)的試驗中,依據(jù)下列方法和現(xiàn)象,不能得出相應(yīng)結(jié)論的是()選項方法現(xiàn)象結(jié)論A視察氯水顏色氯水呈淺黃綠色氯水中含Cl2B向飽和NaHCO3溶液中加入足量氯水有無色氣體產(chǎn)生氯水中含HClOC向紅色紙條上滴加氯水紅色紙條褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液變成棕黃色氯水具有氧化性歸納總結(jié)氯水中的平衡(Cl2+H2OHCl+HClO)移動及應(yīng)用向氯水中加入的物質(zhì)或?qū)嵭械拇胧┝Ｗ拥臐舛茸兏胶庖苿拥姆较驊?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HCl②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溶液汲取多余的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)減小右移氯水要避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配對點演練2(雙選)在新制飽和氯水中,若只變更某一條件,下列敘述正確的是()A.再通入少量氯氣,c(B.通入少量SO2,溶液漂白性增加C.加入少量的碳酸鈉粉末,溶液pH增大,溶液漂白性增加D.光照過程中,有氣泡冒出,溶液的導(dǎo)電性增加考點二氯氣的試驗室制法及性質(zhì)試驗必備學問自主預(yù)診學問梳理1.試驗裝置2.制取過程微點撥試驗室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2時應(yīng)留意以下四點(1)反應(yīng)物的選擇:必需用濃鹽酸,稀鹽酸與MnO2不反應(yīng),且隨著反應(yīng)的進行,濃鹽酸變?yōu)橄←}酸時,反應(yīng)停止,故鹽酸中的HCl不行能全部參與反應(yīng)。(2)加熱時的溫度:不宜過高,以削減HCl的揮發(fā)。(3)試驗結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2后,再拆卸裝置,避開污染空氣。(4)尾氣汲取時,用NaOH溶液汲取Cl2,不能用澄清石灰水汲取,因為澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,汲取不完全。自我診斷1.推斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)將Cl2與HCl的混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2。()(2)為了削減制得的Cl2中HCl的含量,所以加熱溫度不宜過高,以削減HCl的揮發(fā)。()(3)除去Cl2中少量的HCl氣體,可用飽和食鹽水,也可用飽和碳酸氫鈉溶液。()(4)過量濃鹽酸與肯定量的二氧化錳反應(yīng),MnO2能完全反應(yīng)。()(5)檢驗氯氣可用潮濕的淀粉碘化鉀試紙。()2.某科研小組對試驗室制取氯氣的裝置進行改進,依據(jù)裝置回答相關(guān)問題。(1)制備裝置:①用KMnO4代替MnO2,常溫下即可反應(yīng),故不須要,反應(yīng)原理為

。

②圖中橡皮管a的作用是使

,

便于分液漏斗中的液體流下。(2)凈扮裝置:①拓展裝置中長頸漏斗的作用除用于檢查裝置氣密性外,還可以檢查整套裝置是否發(fā)生堵塞。若發(fā)生堵塞時的現(xiàn)象可能為

。

②拓展裝置還可以視察氣體的生成速率。關(guān)鍵實力考向突破考向氯氣的制備與性質(zhì)探究【典例】(2024全國3,26)氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。試驗室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}:(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是,a中的試劑為。

(2)b中采納的加熱方式是。c中化學反應(yīng)的離子方程式是,采納冰水浴冷卻的目的是。

(3)d的作用是,可選用試劑(填標號)。

A.Na2S B.NaClC.Ca(OH)2 D.H2SO4(4)反應(yīng)結(jié)束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結(jié)晶,,,干燥,得到KClO3晶體。

(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中,滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯色?？芍摋l件下KClO3的氧化實力(填“大于”或“小于”)NaClO。

歸納總結(jié)制備氯氣與性質(zhì)探究試驗的典型裝置對點演練(2024山東泰安第四中學期中)如圖是某探討性學習小組設(shè)計制取氯氣并以氯氣為反應(yīng)物進行特定反應(yīng)的裝置。(1)要將C裝置接入B和D之間,正確的接法是a→→→。

(2)連接好裝置,試驗起先先點燃A處的酒精燈,打開旋塞K,讓Cl2充溢整個裝置,再點燃D處的酒精燈。Cl2通過C裝置后進入D,D裝置內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CO2和HCl(g),發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為。

(3)D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉旋塞K,移去兩個酒精燈,由于余熱的作用,A中仍有少量Cl2產(chǎn)生,此時B中的現(xiàn)象是,B的作用是。

(4)用量筒量取20mLE裝置中的溶液,倒入已檢查完氣密性良好的分液漏斗中,然后再注入10mLCCl4,蓋好玻璃塞,振蕩,靜置于鐵架臺上(如圖,鐵架臺省略),等分層后取上層液體和下層液體,呈黃綠色的是(填“上層液體”或“下層液體”,下同),再裝入如圖所示的燒杯中,能使有色布條褪色的是。

(5)在A、B、C、D、E裝置中有一處須要改進,說明須要改進的理由并在方框中畫出改進后的裝置圖:。

深度指津氯氣制取裝置的創(chuàng)新考查考點三鹵族元素海水資源的開發(fā)利用必備學問自主預(yù)診學問梳理1.鹵族元素(1)鹵素單質(zhì)的相像性。①都能與大多數(shù)金屬反應(yīng):2Fe+3Br2

Fe+I2

②都能與H2反應(yīng):H2+X2

③與水反應(yīng):X2+H2O(F2除外)

④與堿液(如NaOH溶液)反應(yīng):X2+2NaOH(F2除外)

(2)鹵素單質(zhì)的遞變性。顏色F2Cl2Br2I2顏色

熔、沸點漸漸

密度續(xù)表水溶性漸漸

氧化性漸漸

(3)鹵素單質(zhì)性質(zhì)的特別性。①Br2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,保存時通常用水液封。②I2易升華,淀粉遇I2變藍色。③Br2和I2都可被某些有機溶劑(如四氯化碳、苯等)萃取。④氟元素無正價,F2與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成O2:2F2+2H2O4HF+O2。⑤F2不能從NaX水溶液中置換出X2(X代表Cl、Br、I)。微點撥(1)一般狀況下,鹵族元素單質(zhì)能將同主族原子序數(shù)比其大的元素從其鹽溶液中置換出來,但氟不能進行相應(yīng)的置換,緣由是F2能與水發(fā)生猛烈反應(yīng)。(2)鹵族元素的單質(zhì)Cl2、Br2均能將Fe氧化為Fe3+,而I2只能將鐵氧化為Fe2+。(3)鹵素氫化物的兩大性質(zhì):①酸性:HF是弱酸,HCl、HBr、HI是強酸。②沸點:HCl<HBr<HI,由于氟化氫分子間存在氫鍵作用,則氟化氫沸點高于HI。2.鹵素離子的檢驗方法(1)AgNO3溶液(稀硝酸)——沉淀法。未知液生成(2)置換——萃取法。未知液有機層呈紅棕色或橙紅色,表明有(3)氧化——淀粉法檢驗I-。未知液溶液呈藍色,表明有I-3.海水資源的綜合利用(1)氯堿工業(yè)。工藝流程:產(chǎn)物及其用途:陰極產(chǎn)物是NaOH和H2,陽極產(chǎn)物是Cl2。產(chǎn)物可用于冶煉金屬、制備鹽酸、純堿、農(nóng)藥和漂白劑等。(2)海水提取溴。工藝流程:步驟及主要反應(yīng):①濃縮:海水曬鹽和海水淡化的過程中Br-得到濃縮。②氧化:向濃縮的海水中通入Cl2,將Br-氧化為Br2,反應(yīng)的離子方程式為。

③富集:利用溴的揮發(fā)性,通入熱空氣或水蒸氣,將吹出的溴蒸氣用SO2汲取。反應(yīng)的化學方程式為。

(3)從海藻中提取碘。工藝流程:發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:。

(4)從海水中提取鎂。①工藝流程。②基本步驟及主要反應(yīng)。制熟石灰,CaO+H2OCa(OH)2

沉淀Mg2++2OH-Mg(OH)2↓酸化

蒸發(fā)結(jié)晶析出MgCl2·6H2O脫水在氯化氫氣流中使MgCl2·6H2O脫水制得無水氯化鎂電解電解熔融氯化鎂制得鎂:

微點撥(1)由MgCl2·6H2O到無水MgCl2,必需在HCl氣流中加熱,以抑制MgCl2水解。(2)因鎂在高溫下能與O2、N2、CO2等氣體發(fā)生反應(yīng),故工業(yè)上電解MgCl2得到的鎂應(yīng)在H2氛圍中冷卻。4.【試驗活動】用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子【試驗?zāi)康摹?1)用化學沉淀法去除粗鹽中的Ca2+、Mg2+和SO4(2)嫻熟駕馭溶解、過濾、蒸發(fā)等操作,相識化學方法在物質(zhì)分別和提純中的重要作用。【試驗用品】托盤天平、藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、漏斗、濾紙、蒸發(fā)皿、坩堝鉗、鐵架臺(帶鐵圈)、石棉網(wǎng)(或陶土網(wǎng))、酒精燈、火柴。粗鹽、蒸餾水、0.1mol·L-1BaCl2溶液、20%NaOH溶液、飽和Na2CO3溶液、6mol·L-1鹽酸、pH試紙?！驹囼灢襟E】(1)溶解:用托盤天平稱取5g粗鹽,放入100mL燒杯中,然后加入20mL水,用玻璃棒攪拌,使粗鹽全部溶解,得到粗鹽水。(2)除去SO42-:向粗鹽水中滴加過量的BaCl2溶液(約2~3mL),使SO42(3)靜置后,沿燒杯壁向上層清液接著滴加2~3滴BaCl2溶液,若不出現(xiàn)渾濁,則表明SO42-沉淀完全;若出現(xiàn)渾濁,則應(yīng)接著滴加BaCl2(4)除去Ca2+、Mg2+和過量的Ba2+:向上述除去SO42-之后的粗鹽水中滴加過量的NaOH溶液(約0.25mL),使Mg2+與OH-完全反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀;然后滴加過量的飽和Na2CO3溶液(2~3mL),使Ca2+和前面過量的Ba2+(5)用與(3)中類似的方法檢驗Mg2+、Ca2+和Ba2+是否沉淀完全。(6)將燒杯靜置,然后過濾除去生成的沉淀和不溶性雜質(zhì)。(7)向所得濾液中滴加鹽酸,用玻璃棒攪拌,直到?jīng)]有氣泡冒出,并用pH試紙檢驗,使濾液呈中性或微酸性。發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為NaOH+HClNaCl+H2O、Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑。(8)蒸發(fā)結(jié)晶:將濾液倒入蒸發(fā)皿中,用酒精燈加熱,同時用玻璃棒不斷攪拌溶液。當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時,停止加熱,利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。(9)用坩堝鉗將蒸發(fā)皿夾持到石棉網(wǎng)(或陶土網(wǎng))上冷卻,得到去除了雜質(zhì)離子的精鹽?！締栴}和探討】(1)本試驗中加入試劑的依次是什么?依據(jù)其他依次加入試劑能否達到同樣的目的?(2)為什么每次所加的試劑都要略微過量?最終加入鹽酸的目的是什么?(3)本試驗中第(6)步和第(7)步的操作依次能否顛倒?為什么?自我診斷1.推斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)用CCl4萃取碘水中的碘,先振蕩,后靜置,液體分層,下層呈無色。()(2)試驗室保存少量液溴時常加少量水液封,并用玻璃塞密封,不能用橡膠塞。()(3)類比Fe與Cl2的反應(yīng)可知,Fe與I2反應(yīng)的產(chǎn)物為FeI3。()(4)碘原子半徑大于溴原子,HI比HBr熱穩(wěn)定性強。()(5)可以用淀粉溶液檢驗加碘食鹽中的KIO3。()(6)濃硫酸不能用于干燥HBr、HI。()2.下列關(guān)于鹵素(用X表示)的敘述,錯誤的是()A.鹵素單質(zhì)與水反應(yīng)均可用X2+H2OHXO+HX表示B.HX都極易溶于水,它們的熱穩(wěn)定性隨X的核電荷數(shù)的增加而減小C.鹵素單質(zhì)的顏色由F2→I2隨相對分子質(zhì)量增大而變深D.X-的還原性由弱到強的依次為F-<Cl-<Br-<I-關(guān)鍵實力考向突破考向1鹵族元素的性質(zhì)及鹵離子的檢驗【典例1】(雙選)(2024山東德州期末)I-具有還原性,含碘食鹽中的碘元素主要以KIO3的形式存在,I-、I2、IO3-在肯定條件下可發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列說法不正確的是A.用淀粉KI試紙和食醋可檢驗食鹽是否加碘B.由圖可知氧化性的強弱依次為IO3->Cl2C.生產(chǎn)等量的碘,途徑Ⅰ和途徑Ⅱ轉(zhuǎn)移電子數(shù)目之比為5∶2D.途徑Ⅲ反應(yīng)的離子方程式:3Cl2+I-+3H2O6Cl-+IO3-+6H對點演練1下列能夠檢驗出KI中是否含有Br-的試驗是()A.加入足量的新制氯水,溶液變色則有Br-B.加入酸性KMnO4溶液,視察溶液顏色是否褪去C.加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩,有機層有色,則有Br-D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取無色的水層并加入AgNO3溶液,有淡黃色沉淀生成,則含有Br-考向2海水資源的綜合利用【典例2】海水是珍貴的資源寶庫,目前氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類供應(yīng)了大量工業(yè)原料。如圖是海水綜合利用的部分流程圖,據(jù)圖回答問題:(1)由海水曬制的粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等離子,為除去這些離子,所加試劑及其先后依次(2)①電解飽和食鹽水的化學方程式為。

②制取MgCl2的過程中涉及反應(yīng):MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O,該反應(yīng)要在HCl氣氛中進行,緣由是。

(3)苦鹵中通入Cl2置換出Br2,吹出后用SO2汲取,寫出用SO2汲取時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:,由此推斷Cl2、Br2、SO2的氧化性由強到弱的依次為。

(4)也有工藝是在吹出Br2后用碳酸鈉溶液汲取,生成溴化鈉和溴酸鈉,同時有CO2放出,該反應(yīng)的離子方程式為;最終再用H2SO4處理得到Br2,之后加入CCl4進行Br2的萃取,最終用方法得到單質(zhì)Br2。

方法技巧從海水中提取物質(zhì)的思路海水中提取溴和碘的反應(yīng)都是將其-1價離子氧化成單質(zhì)。在工業(yè)實際生產(chǎn)中,最主要的問題是如何將大量海水中分布的元素富集起來。溴的制取一般是氧化→吹出→汲取→再氧化的路途,碘一般是由海帶提取,主要過程是灼燒→溶解→過濾→氧化→萃取的路途。對點演練2(雙選)(2024湖南衡陽第八中學月考)試驗室模擬工業(yè)漂白液(有效成分為NaClO)脫除廢水中氨氮(NH3或NH4+粗鹽水精制鹽水Cl2漂白液氮氣、NaCl下列分析正確的是()A.①中采納蒸餾的方法精制粗鹽水B.②中陽極的主要電極反應(yīng):4OH--4e-2H2O+O2↑C.③中制備漂白液的反應(yīng):Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2OD.②③④中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心速記1.特別的顏色:Cl2——黃綠色氣體;Br2——紅棕色液體;I2——紫黑色固體2.特別的成分:新制氯水中含三種分子(Cl2、HClO、H2O)、四種離子(Cl-、ClO-、H+、OH-)3.X-(鹵素離子)的檢驗4.氣體制備的4個裝置(1)制氣;(2)凈化;(3)收集;(4)尾氣汲取5.必記的5個反應(yīng)(1)Cl2+H2OHCl+HClO(2)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(3)Ca(ClO)2+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO(4)Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl(5)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O第四單元非金屬及其化合物第1節(jié)海水中的重要非金屬元素海水資源的開發(fā)利用考點一氯及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用必備學問·自主預(yù)診1.黃綠刺激性大2.2Fe+3Cl22FeCl3Cu+Cl2CuCl2H2+Cl22HCl蒼白氧化性Cl2+H2OHCl+HClOCl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O氧化性還原性2FeCl2+Cl22FeCl3SO2+2H2O+Cl2H2SO4+2HCl2KI+Cl22KCl+I2氧化性4.(1)①2HClO2HCl+O2↑③ClO-+CO2+H2OHCO3-+HClO(2)①NaClOCl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O②CaCl2和Ca(ClO)2Ca(ClO)22Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O堿氧化Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO2HClO2HCl+O2↑自我診斷1.答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√2.B電解飽和食鹽水制取Cl2,電解反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,A項正確;氯氣用于自來水消毒,反應(yīng)的離子方程式為Cl2+H2OH++Cl-+HClO,B項不正確;濃氨水檢驗泄漏的氯氣時產(chǎn)生白煙,發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為8NH3+3Cl26NH4Cl+N2,C項正確;處理泄漏的氯氣時NaHSO3溶液的作用是把有毒的Cl2還原生成無毒的Cl-,該反應(yīng)的離子方程式為HSO3-+Cl2+H2OSO42-+3H++2Cl-關(guān)鍵實力·考向突破典例1答案(1)Na+a(2)10-7.5(3)2Cl2+HgOHgCl2+Cl2O(4)1.25NaHCO3+NaHSO4CO2↑+Na2SO4+H2O(5)ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O203解析(1)圖(a)左側(cè)電極為陽極,精制鹽水中Cl-在陽極放電:2Cl--2e-Cl2↑,故Cl2從a口逸出,Na+通過離子交換膜進入陰極。(2)次氯酸的電離常數(shù)表達式Ka=c(H+)·c(ClO-)c(HClO),圖(b)中δ(HClO)=δ(ClO(3)Cl2Cl2O的過程中氯元素的化合價上升,由于Cl2與HgO的反應(yīng)是歧化反應(yīng),則Cl2既是氧化劑又是還原劑,反應(yīng)還應(yīng)生成HgCl2,結(jié)合得失電子守恒配平反應(yīng)的化學方程式為2Cl2+HgOHgCl2+Cl2O。(4)由于題述生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng),則酸性條件下生成ClO2的同時,應(yīng)有NaCl生成,配平反應(yīng)的離子方程式為5ClO2-+4H+4ClO2+Cl-+2H2O。生成1molClO2則消耗1.25molNaClO2。同時NaHSO4與NaHCO3反應(yīng)會產(chǎn)生CO2:NaHCO3+NaHSO4CO2↑+Na2SO4+H2O。(5)酸性條件下ClO-與Cl-發(fā)生歸中反應(yīng):ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O。設(shè)原30%的NaOH溶液的質(zhì)量為x,結(jié)合反應(yīng)2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O,可得方程:71g·mol解得x=796.74kg,則消耗Cl2為1000kg-796.74kg=203.26kg≈203kg。對點演練1BDa處變藍,b處變紅棕色,說明Cl2分別與KI、NaBr反應(yīng)生成了I2、Br2,可證明氧化性:Cl2>I2,Cl2>Br2,無法證明I2與Br2氧化性的強弱,A項錯誤;c處先變紅,說明氯氣與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì),后褪色,則證明氯氣與水反應(yīng)生成具有漂白性物質(zhì),B項正確;d處馬上褪色,也可能是氯氣與水生成酸性物質(zhì)中和了NaOH,C項錯誤;e處變紅說明Cl2將Fe2+氧化為Fe3+,證明還原性:Fe2+>Cl-,D項正確。典例2B氯氣為黃綠色氣體,氯水呈淺黃綠色是因為溶解了氯氣,A正確;向飽和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有無色氣體產(chǎn)生,是因為HCO3-與氯水中的H+發(fā)生反應(yīng)生成水和二氧化碳,B錯誤;紅色紙條褪色,說明氯水具有漂白性,C正確;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液變成棕黃色,是因為發(fā)生反應(yīng)2FeCl2+Cl22FeCl3對點演練2CD再通入少量氯氣,由于此時已經(jīng)為飽和溶液,所以氫離子和次氯酸根離子的比值不變,故A錯誤;氯氣和二氧化硫在水溶液中會發(fā)生反應(yīng)生成硫酸和鹽酸,硫酸與鹽酸不具有漂白性,因此反應(yīng)后的溶液漂白性會漸漸減弱甚至消逝,B錯誤;加入少量的碳酸鈉粉末,Na2CO3與溶液中的HCl發(fā)生反應(yīng),溶液中c(H+)降低,使平衡Cl2+H2OHCl+HClO向正反應(yīng)方向移動,次氯酸濃度增加,溶液pH增大,溶液漂白性增加,C正確;光照下,次氯酸易分解為HCl和O2,溶液中有氣泡冒出,HClO分解使平衡Cl2+H2OHCl+HClO向正反應(yīng)方向移動,最終導(dǎo)致溶液中離子濃度增大,溶液的導(dǎo)電性會增加,D正確?？键c二氯氣的試驗室制法及性質(zhì)試驗必備學問·自主預(yù)診2.MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O飽和食鹽水濃硫酸排飽和食鹽水向上排空氣NaOH淀粉碘化鉀藍色石蕊自我診斷1.答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√2.答案(1)①加熱2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O②分液漏斗和圓底燒瓶中的氣壓相等(2)①長頸漏斗中的液面會快速上升關(guān)鍵實力·考向突破典例答案(1)圓底燒瓶飽和食鹽水(2)水浴加熱Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O避開生成NaClO3(3)汲取尾氣(Cl2)AC(4)過濾少量(冷)水洗滌(5)紫小于解析試驗裝置分析:整套裝置的最左端為氯氣的發(fā)生裝置,利用二氧化錳固體和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣,由于鹽酸有揮發(fā)性,導(dǎo)致氯氣中含有雜質(zhì)HCl和水蒸氣。其中,氯氣中的雜質(zhì)HCl氣體會影響后面KClO3和NaClO的制備,故須要用飽和食鹽水(a中盛放試劑)除去氯氣中的HCl雜質(zhì)。b為氯氣與KOH溶液在加熱條件下制取KClO3的裝置,發(fā)生的反應(yīng)為3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O。c為氯氣與NaOH溶液在較低溫度下制取NaClO的裝置,發(fā)生的反應(yīng)為Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。d為尾氣的汲取裝置,可防止污染環(huán)境,汲取氯氣可用還原性物質(zhì)或堿性溶液。(2)b中采納的是水浴加熱方法。c裝置中反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,c中采納冰水浴的目的是防止溫度較高氯氣和NaOH溶液生成NaClO3。(3)d裝置中應(yīng)盛放還原性物質(zhì)或堿性物質(zhì),故符合條件的試劑為A、C。(4)從溶液中獲得晶體可采納的方法步驟為:冷卻結(jié)晶→過濾→洗滌(少量冷水)→干燥。(5)1號試管中的KClO3溶液不能將I-氧化為單質(zhì)I2,而2號試管中的NaClO溶液可將I-氧化為I2,故在此條件下氧化性:KClO3小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I2后,靜置一段時間可視察到液體分為兩層,由于四氯化碳的密度大于水的密度,則碘的四氯化碳溶液在下層,呈紫色。對點演練答案(1)cbd(2)2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2(3)瓶中液面下降,長頸漏斗內(nèi)液面上升貯存少量Cl2,避開Cl2造成污染(4)下層液體上層液體(5)D中反應(yīng)生成的HCl氣體極易溶于水,易使E裝置中的溶液發(fā)生倒吸,改進后的E裝置如圖所示:解析(1)由裝置圖推斷,氣體由B流經(jīng)C進入到D中反應(yīng),氣體通過盛有水的試管時應(yīng)進步短出,否則不能通過C裝置,檢驗裝置氣密性時,可利用微熱或加入水的方式形成壓強差,視察長頸漏斗液面的變更來推斷氣密性,詳細操作有兩種方法:一是關(guān)閉K和A中分液漏斗的活塞,微熱圓底燒瓶,B中長頸漏斗內(nèi)液面上升,停止加熱后,長頸漏斗液面復(fù)原至原位,則AB氣密性良好;二是關(guān)閉K和A中分液漏斗的活塞,往長頸漏斗中不斷加水至沒過長頸漏斗下端管口,若B中長頸漏斗內(nèi)液面上升,且靜置一段時間后高度保持不變,則AB氣密性良好,要將C裝置接入B和D之間,正確的接法是a→c→b→d。(2)由題意可知D裝置中是Cl2、C和H2O反應(yīng)生成HCl和CO2,則該反應(yīng)的化學方程式為2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2。(3)關(guān)閉旋塞K,移去兩個酒精燈,由于余熱的作用,A處仍有少量Cl2產(chǎn)生,B中的氣體漸漸增多,壓強增大,則導(dǎo)致瓶中液面下降,長頸漏斗內(nèi)液面上升,氯氣有毒,不能干脆排放到空氣中,B可貯存少量氯氣,并能防止空氣污染。(4)氯氣在CCl4中的溶解度大于在H2O中的溶解度,CCl4的密度比水大,分層后上層為水層,其中含有次氯酸,下層為CCl4層,CCl4層溶有氯氣呈黃綠色,水層中含有鹽酸和次氯酸,次氯酸具有強氧化性,可使有色布條褪色。(5)D中反應(yīng)生成的HCl氣體極易溶于水,易使E裝置中的溶液發(fā)生倒吸,改進后的E裝置應(yīng)為?？键c三鹵族元素海水資源的開發(fā)利用必備學問·自主預(yù)診1.(1)①2FeBr3FeI2②2HX③HX+HXO④NaX+NaXO+H2O(2)加深上升增大減小減弱2.白色淡黃色黃色3.(2)②Cl2+2Br-Br2+2Cl-③Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(3)Cl2+2I-I2+2Cl-(4)②CaCO3CaO+CO2↑Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2OMgCl2(熔融)Mg+Cl2↑4.(1)提示本試驗中加入除雜試劑的依次是:BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl。還有兩種試劑加入依次,也能達到同樣的目的:①BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl;②NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl。(2)提示BaCl2過量,確保硫酸根被除盡;NaOH過量,確保鎂離子被除盡;Na2CO3過量,確保鈣離子和前面過量的鋇離子被除盡。加入鹽酸是為了中和過量的氫氧根離子和過量的碳酸根離子,這樣就不引進雜質(zhì)了。(3)提示不能。因為先加入鹽酸會導(dǎo)致前面生成的碳酸鋇、碳酸鈣及氫氧化鎂沉淀溶解。自我診斷1.答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√2.A鹵素單質(zhì)中,氟氣和水反應(yīng)生成HF和O2,不符合X2+H2OHXO+HX,A錯誤;鹵素原子得電子實力越強,對應(yīng)HX的熱穩(wěn)定性越強,鹵素原子的得電子實力隨X的核電荷數(shù)的增加而減小,所以HX的熱穩(wěn)定性隨X的核電荷數(shù)的增加而減小,B正確;鹵素單