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文檔簡介
第11第11講富集在海水中的元素—鹵素考綱要求:考綱要求: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)及其應(yīng)用。2.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境的影響。3.掌握Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用試劑、反應(yīng)原理、儀器和收集方法)??键c(diǎn)一氯及其化合物的性質(zhì)及氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法一、氯氣的性質(zhì)(1)Cl2的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度毒性溶解性特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易液化注意:實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動(dòng),使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔。錯(cuò)誤操作錯(cuò)誤操作2.Cl2的化學(xué)性質(zhì)從氯的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識氯氣的化學(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。①與鐵反應(yīng):2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3。②與銅反應(yīng):Cu+Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CuCl2。(2)與非金屬反應(yīng)與H2反應(yīng):H2+Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃),\s\do5(或光照))2HCl。(3)與還原性無機(jī)化合物反應(yīng):①與碘化鉀溶液反應(yīng):Cl2+2KI=2KCl+I(xiàn)2。②與SO2水溶液反應(yīng):Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。③與FeCl2溶液反應(yīng):Cl2+2FeCl2=2FeCl3。(4)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:Cl2+H2OHCl+HClO。②與堿反應(yīng)A.與燒堿反應(yīng):Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。B.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。(5)與有機(jī)物的反應(yīng)CH4+Cl2CH3Cl+2HClCH2=CH2+Cl2CH2ClCH2Cl【易錯(cuò)警示】:(1)氯氣具有強(qiáng)氧化性,與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)均生成高價(jià)態(tài)的金屬氯化物,如FeCl(1)氯氣具有強(qiáng)氧化性,與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)均生成高價(jià)態(tài)的金屬氯化物,如FeCl2不能由兩種單質(zhì)直接化合生成。(2)氯氣沒有漂白性,不能使干燥的有色布條褪色,但可使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色,起漂白作用的物質(zhì)是HClO。(3)84消毒液的有效成分是NaClO。二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)(1)次氯酸HClO的電子式;結(jié)構(gòu)式H—O—Cl①不穩(wěn)定性:2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl+O2↑(見光易分解)HClO不能單獨(dú)存在,只存在溶液中。氯水須現(xiàn)用現(xiàn)配,保存在棕色瓶中,置于冷暗處。②強(qiáng)氧化性。A.能將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì),有漂白性。B.殺菌、消毒。③弱酸性。酸性:H2CO3>HClONaClO溶液中通少量CO2,化學(xué)方程式為:2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO。(2)次氯酸鹽①“84”消毒液漂白液漂白液“84”消毒液有效成分:NaClO用途:殺菌、消毒制備:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O漂白原理:與酸性物質(zhì)作用生成HClOClO-+H+=HClO酸堿性:ClO-+H2OHClO+OH-消毒原理:利用強(qiáng)氧化性②漂白粉的性質(zhì):漂白粉漂白粉成分:主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2化學(xué)性質(zhì):水解呈堿性,具有強(qiáng)氧化性漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓制備:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O用途與保存:用作消毒劑,漂白劑,必須密封保存。久置失效原因:Ca(ClO)2+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl+O2↑三、實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的實(shí)驗(yàn)原理1.用強(qiáng)氧化劑(如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、MnO2等)氧化濃鹽酸。實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O。濃鹽酸的性質(zhì)表現(xiàn)為:還原性和酸性。2.其它制備氯氣的反應(yīng)原理①K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O②2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O③KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O④Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O3.實(shí)驗(yàn)裝置及制備流程氣體發(fā)生裝置氣體發(fā)生裝置安全裝置凈化裝置主體實(shí)驗(yàn)裝置尾氣處理裝置固體+液體氣體防堵塞或防倒吸除氣體雜質(zhì)或干燥進(jìn)行目標(biāo)實(shí)驗(yàn)或氣體收集防污染防倒吸MnO2+4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O飽和食鹽水除HCl濃H2SO4吸收H2O向上排空法收集Cl2NaOH溶液吸收Cl2Cl2的驗(yàn)滿的方法將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的驗(yàn)滿的方法將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化,已集滿將濕潤的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的瓶口,觀察到試紙立即變藍(lán),則證明已集滿實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí),常常根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿eq\x(驗(yàn)滿方法)5.工業(yè)制法電解飽和食鹽水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH+Cl2↑+H2↑。四、Cl-的檢驗(yàn)待測液待測液白色沉淀沉淀不溶解溶液中含有Cl-滴加稀HNO3結(jié)論滴加AgNO3溶液6.Cl2性質(zhì)探究的示例分析裝置試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁濃硫酸驗(yàn)證干燥的氯氣無漂白作用,濕潤的氯氣(含HClO)有漂白作用B干燥紅色布條無明顯變化C濕潤紅色布條紅色布條褪色DFeCl2溶液溶液由淺綠色變棕黃色驗(yàn)證氯氣具有強(qiáng)氧化性,可與金屬及還原性化合物反應(yīng)E淀粉KI溶液溶液變藍(lán)色FMg或Na產(chǎn)生白煙GNaOH溶液吸收多余的氯氣基礎(chǔ)通關(guān)練基礎(chǔ)通關(guān)練1.下列關(guān)于氯的說法正確的是A.1mol氯氣與NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子B.35Cl、37Cl為不同的原子,化學(xué)性質(zhì)不同C.氯水久置后pH值減小,漂白性減弱D.干燥的氯氣不能使鮮花褪色【答案】C【解析】A.氯氣與氫氧化鈉發(fā)生歧化反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,其離子方程式為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,所以1mol氯氣與NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子,A錯(cuò)誤;B.35Cl、37Cl為質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的原子,其核外電子數(shù)等于質(zhì)子數(shù),兩者的核外電子數(shù)相同,所以化學(xué)性質(zhì)相同,B錯(cuò)誤;C.氯水久置其有效成分次氯酸會(huì)分解,產(chǎn)生HCl和氧氣,所以水溶液中的氫離子濃度會(huì)增大,pH值會(huì)減小,漂白性會(huì)逐漸減弱,C正確;D.鮮花中含水分,所以氯氣遇鮮花會(huì)生成具有漂白性的次氯酸,從而使鮮花褪色,D錯(cuò)誤;故選C。2.下列對氯及其化合物的說法正確的是A.因氯化鋁溶液能導(dǎo)電,所以氯化鋁是離子化合物B.用pH試紙測得氯水的pH=4C.隨著氯元素化合價(jià)升高,氯的含氧酸酸性逐漸減弱D.次氯酸不如次氯酸鹽穩(wěn)定,故用次氯酸鹽作為漂白劑的主要成分【答案】D【解析】A.熔融的氯化鋁不能導(dǎo)電,所以氯化鋁是共價(jià)化合物,故A錯(cuò)誤;B.氯水中含有的次氯酸具有強(qiáng)氧化性,能使有機(jī)色質(zhì)漂白褪色,所以不能用pH試紙測氯水的pH,故B錯(cuò)誤;C.隨著氯元素化合價(jià)升高,氯的含氧酸分子中的非羥基氧的數(shù)目增多,含氧酸酸性逐漸增強(qiáng),故C錯(cuò)誤;D.次氯酸遇光易分解,穩(wěn)定性弱于次氯酸鹽,所以常用次氯酸鹽作為漂白劑的主要成分,故D正確;故選D。3.下列物質(zhì)不能起到消毒殺菌作用的是A.明礬 B.紫外線 C.75%酒精 D.漂粉精【答案】A【解析】A.明礬能凈水,但不能消毒,A符合題意;B.紫外線能殺死細(xì)菌而消毒,B不符合題意;C.75%酒精能使細(xì)菌的蛋白質(zhì)變性而消毒,C不符合題意;D.漂白粉具有強(qiáng)氧化性,能消毒,D不符合題意;故選A。4.84消毒液(含)與潔廁靈(含濃鹽酸)不能混用,會(huì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生有毒的氣體,該反應(yīng)中A.為還原劑 B.僅體現(xiàn)酸性C.既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物 D.是還原產(chǎn)物【答案】C【解析】84消毒液和潔廁靈混用,發(fā)生反應(yīng),據(jù)此回答下列問題。A.NaClO中Cl元素化合價(jià)由+1價(jià)降低為0價(jià),被還原,為氧化劑,A錯(cuò)誤;B.HCl中Cl元素的化合價(jià)從-1價(jià)升高為0價(jià),則HCl失電子是還原劑,B錯(cuò)誤;C.HCl中Cl元素的化合價(jià)從-1價(jià)升高為0價(jià),NaClO中Cl元素化合價(jià)由+1價(jià)降低為0價(jià),則Cl2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,C正確;D.反應(yīng)中H元素和O元素化合價(jià)均沒有發(fā)生變化,H2O既不是還原產(chǎn)物也不是氧化產(chǎn)物,D錯(cuò)誤;故答案選C。5.如圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置(夾持與加熱裝置已省略),下列有關(guān)說法不正確的是A.若無加熱裝置,則裝置a蒸餾燒瓶中可用高錳酸鉀或次氯酸鈉B.檢驗(yàn)氯氣是否有漂白性,則I、II、III分別為濕潤的石蕊試紙、堿石灰、干燥的石蕊試紙C.裝置b的作用既可以洗氣又可以作安全瓶監(jiān)測裝置c是否堵塞D.含有4molHCl的濃鹽酸與足量二氧化錳反應(yīng),產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2體積小于22.4L【答案】B【解析】實(shí)驗(yàn)室制備氯氣,常采用加熱MnO2和濃鹽酸,制備的氯氣中混有HCl和水蒸氣,常采用飽和食鹽水吸收氯氣中的HCl,然后驗(yàn)證氯氣的性質(zhì),因?yàn)槁葰庥卸?,需要吸收尾氣,因此?shí)驗(yàn)室常用NaOH溶液吸收氯氣,防止污染環(huán)境,據(jù)此分析;A.二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng),需要加熱才能進(jìn)行,因此無加熱裝置時(shí),不能采用該方法制備氯氣,高錳酸鉀溶、次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,在不加熱下,能與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣,故A說法正確;B.氯氣能與堿石灰發(fā)生反應(yīng),因此干燥氯氣時(shí)不能用堿石灰,應(yīng)用無水氯化鈣等,故B說法錯(cuò)誤;C.根據(jù)上述分析,飽和食鹽水能吸收氯氣中的HCl,該裝置還有長頸漏斗,因此該裝置還起到安全瓶的作用,檢測后續(xù)裝置是否發(fā)生堵塞,平衡氣壓的作用,故C說法正確;D.二氧化錳只與濃鹽酸反應(yīng),不與稀鹽酸反應(yīng),含4molHCl的濃鹽酸與足量二氧化錳發(fā)生反應(yīng),隨著反應(yīng)進(jìn)行鹽酸濃度降低,鹽酸濃度達(dá)到某一濃度時(shí)反應(yīng)停止,因此產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣的體積小于22.4L,故D說法正確;答案為B。6.用經(jīng)氯氣消毒的自來水配制的溶液中,能大量共存的離子組是A. B.C. D.【答案】D【解析】經(jīng)氯氣消毒的自來水中含有大量Cl2、HClO、Cl-、H+等微粒。A.Ag+與Cl-反應(yīng)產(chǎn)生氯化銀白色沉淀而不能大量共存,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.Cl2、HClO及均有強(qiáng)氧化性,能將I-氧化而不能大量共存,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.H+與均能反應(yīng)產(chǎn)生弱酸而不能大量共存,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.各離子與含有氯水的自來水中各成分均不反應(yīng),能大量共存,選項(xiàng)D正確;答案選D。7.根據(jù)Cl2通入不同溶液中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,所得結(jié)論不正確的是溶液現(xiàn)象結(jié)論AFeCl2溶液溶液由淺綠色變?yōu)辄S色Cl2有氧化性B淀粉KI溶液溶液變藍(lán)氧化性:Cl2>I2C蒸餾水溶液呈淺黃綠色氯水中存在Cl2分子D硝酸銀溶液白色沉淀氯氣與硝酸銀發(fā)生氧化還原反應(yīng)A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】A.Cl2通入FeCl2溶液中,發(fā)生反應(yīng),氯氣是該反應(yīng)的氧化劑,溶液由淺綠色變?yōu)辄S色,說明Cl2有氧化性,故A正確;B.Cl2通入淀粉KI溶液,溶液變藍(lán),發(fā)生反應(yīng),Cl2是氧化劑、I2是氧化產(chǎn)物,氧化性Cl2>I2,故B正確;C.Cl2是黃綠色氣體,Cl2通入蒸餾水中,溶液呈淺黃綠色,說明氯水中存在Cl2分子,故C正確;D.Cl2通入硝酸銀溶液中,氯氣先與水反應(yīng)生成HCl,然后生成白色沉淀氯化銀,發(fā)生反應(yīng),故D錯(cuò)誤;選D。8.關(guān)于新制氯水說法錯(cuò)誤的是A.既含氯離子又含氯分子 B.通入一定量二氧化硫,漂白性減弱C.加入小蘇打粉末,有氣泡產(chǎn)生 D.久置后溶液酸性減弱【答案】D【解析】A.新制氯水為淺黃綠色,溶液中含有氯氣分子、鹽酸和次氯酸,鹽酸完全電離出氫離子和氯離子,則新制氯水中既含氯離子又含氯分子,故A正確;B.新制氯水和二氧化硫都有漂白性,新制氯水中通入一定量二氧化硫發(fā)生反應(yīng),氯氣與二氧化硫和水反應(yīng)生成沒有漂白性的硫酸和鹽酸,溶液的漂白性減弱,故C正確;C.新制氯水中含有鹽酸和次氯酸,鹽酸能與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳?xì)怏w和水,反應(yīng)中有氣泡產(chǎn)生,故C正確;D.新制氯水中含有鹽酸和次氯酸,弱酸次氯酸遇光發(fā)生分解反應(yīng)生成鹽酸和氧氣,則久置后得到鹽酸,溶液酸性增強(qiáng),故D錯(cuò)誤;故選D。(1)Cl2可使?jié)駶櫟挠猩紬l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起漂白作用。Cl2可使?jié)駶櫴镌嚰埾茸兗t后褪色,原因是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、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-、SOeq\o\al(2-,3)不論是在酸性環(huán)境還是在堿性環(huán)境中均不能大量共存。(4)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。查缺補(bǔ)漏練查缺補(bǔ)漏練1.下列關(guān)于氯及其化合物的敘述中,正確的是①氯氣的性質(zhì)很活潑,它與氫氣混合光照后會(huì)發(fā)生爆炸②實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí),為了防止環(huán)境污染,多余氯氣用氫氧化鈣溶液吸收③向久置的氯水中滴入紫色石蕊試液,溶液將先變紅后褪色④檢驗(yàn)HCl氣體中是否混有Cl2的方法是將氣體通入硝酸銀溶液⑤除去Cl2中的HCl,可使氣體通過飽和碳酸氫鈉溶液⑥在含有NaOH的酚酞試液中加入新制氯水,紅色褪去,說明氯水中含有HClOA.① B.③④⑥ C.②⑤ D.①⑤⑥【答案】A【解析】①氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑,與氫氣混合,在光照條件下劇烈反應(yīng)會(huì)發(fā)生爆炸,故正確;②氯氣有毒,實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí),為了防止環(huán)境污染,多余氯氣用氫氧化鈉溶液吸收,因氫氧化鈣溶解度小,吸收效率差,不能用氫氧化鈣溶液吸收多余氯氣,故錯(cuò)誤;③久置氯水的主要成分是稀鹽酸,向久置的氯水中滴入紫色石蕊試液,溶液會(huì)變紅,但不會(huì)褪色,故錯(cuò)誤;④氯化氫和氯氣都能與硝酸銀溶液生成氯化銀白色沉淀,檢驗(yàn)氯化氫氣體中是否混有氯氣不能將氣體通入硝酸銀溶液,應(yīng)是將氣體通入淀粉碘化鉀溶液中,觀察溶液是否變藍(lán)色,故錯(cuò)誤;⑤氯化氫和氯氣都能與飽和碳酸氫鈉溶液,除去氯氣中的氯化氫氣體的方法是使氣體通過飽和氯化鈉溶液,故錯(cuò)誤;⑥新制氯水中含有鹽酸和次氯酸,在含有NaOH的酚酞試液中加入新制氯水,紅色褪去的原因可能是鹽酸和次氯酸與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)的緣故,也可能是次氯酸具有強(qiáng)氧化性使有機(jī)色質(zhì)漂白褪色,則紅色褪去不能說明氯水中含有次氯酸,應(yīng)向褪色的溶液中再加入氫氧化鈉溶液,若溶液不變紅色,說明氯水中含有次氯酸,故錯(cuò)誤;①正確,故選A。1.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:①Cl2+H2OHCl+HClO②HClOH++ClO-③H2OH++OH-(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。(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。2.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。3.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-、OH-H2O、H+、Cl-、OH-能力提升練能力提升練1.(1)為探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性質(zhì),某化學(xué)興趣小組做了如下實(shí)驗(yàn):①觀察氯水顏色,發(fā)現(xiàn)氯水呈淺黃綠色,證明氯水中含有的粒子是________。
②向氯水中滴入碳酸鈉溶液,有氣體生成,說明氯水中含有的粒子是________。
③盛有氯水的試管中的有色布條褪色,說明氯水中含有的粒子是________。
④將紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液顯紅色,起作用的微粒是________,過一會(huì)兒,溶液的顏色褪去,起作用的微粒是________。
⑤向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,證明氯水中含有的粒子是________。
⑥氯水經(jīng)光照后,顏色逐漸消失,放出的無色氣體是________,溶液的酸性________(填“增強(qiáng)”“不變”或“減弱”)。
⑦將Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯微粒是________。
(2)某AB2氣體,摩爾質(zhì)量為M(g/mol),質(zhì)量為m,NA為阿伏伽德羅常數(shù),則①該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為________L;②該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為________g/L;③該氣體原子總數(shù)為________;④該氣體一個(gè)分子質(zhì)量為________g?!敬鸢浮?/p>
Cl2
H+
HClO
H+
HClO
Cl-
O2
增強(qiáng)
Cl2、ClO-、HClO
【解析】(1)氯水是氯氣的水溶液,含有的粒子有Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-和OH-。①根據(jù)上述分析,粒子中只有Cl2為黃綠色,證明氯水中含有Cl2;②滴入Na2CO3溶液有氣體生成,證明溶液呈酸性,含H+;③氯水能使有色布條褪色,說明具有漂白性,證明氯水中含有HClO;④紫色石蕊溶液滴入新制氯水中,溶液呈紅色,說明有H+存在;很快褪色,是因?yàn)镠ClO有漂白作用;⑤向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成,證明氯水中有Cl-;⑥HClO不穩(wěn)定,見光易分解,放出O2并生成鹽酸;由于HClO為弱酸,而鹽酸是強(qiáng)酸,故溶液酸性增強(qiáng);⑦新制氯水中的Cl2、ClO-、HClO的Cl均可以降價(jià),具有氧化性;(2)mgAB2氣體的物質(zhì)的量n=mol。①該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積V=nVm=mol×22.4L/mol=L;②由M=可得,=g/L;③每個(gè)分子有3個(gè)原子,該氣體原子的物質(zhì)的量為mol,原子個(gè)數(shù)為;④1mol該氣體的質(zhì)量為Mg,1mol該氣體的分子數(shù)為NA,故該氣體一個(gè)分子質(zhì)量為g。一、氯水的性質(zhì)(1)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(shí)驗(yàn)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++COeq\o\al(2-,3)=CO2↑+H2OHClO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2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Cl2、H2OSO2黃綠色褪去SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SOeq\o\al(2-,4)HClO、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Mg+Cl2=Mg2++2Cl-Mg+2H+=Mg2++H2↑(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)。【性質(zhì)總結(jié)】(2)①Cl2的強(qiáng)氧化性;②HCl的強(qiáng)酸性;③HClO的強(qiáng)氧化性、弱酸性和不穩(wěn)定性;④Cl的性質(zhì)。二、常見的氣體制備的系列裝置1.常見的氣體發(fā)生裝置固+固(液固+固(液)加熱啟普發(fā)生器簡易裝置固+液不加熱固+固加熱2.常見的凈化和干燥裝置3.常見的安全裝置4.常見的收集裝置5.常見的尾氣處理裝置收集式燃燒式收集式燃燒式吸收式學(xué)霸高手練學(xué)霸高手練1.如圖所示是一個(gè)制取Cl2并以Cl2為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置,多余的Cl2可以貯存在b瓶中,其中各試劑瓶中所裝試劑為:B(氫硫酸)、C(淀粉-KI溶液)、D(水)、F(紫色石蕊試液)。(1)若裝置A燒瓶中的固體為MnO2,液體為濃鹽酸,則其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)B、C中的現(xiàn)象分別為_______、_______,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______、_______。(3)裝置E中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉,若E中發(fā)生氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物為二氧化碳和氯化氫,寫出E中反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。(4)D中溶液的存在微粒有_______。(5)在F中紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o色,其原因是_______。(6)若G中盛有飽和NaCl溶液,其原因是_______。【答案】(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)
上部空間由無色變黃綠色,有淺黃色沉淀生成
上部空間由無色變?yōu)辄S綠色,溶液變藍(lán)色
Cl2+H2S=2H++2Cl-+S↓
Cl2+2I-=I2+2Cl-(3)C+2H2O+2Cl2CO2+4HCl(4)H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-(5)E中生成的酸性氣體進(jìn)入F中可使紫色石蕊試液變紅,未反應(yīng)完的Cl2進(jìn)入F中與水作用生成HClO,HClO具有漂白作用,使溶液的紅色褪去(6)氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解性很低,貯存氯氣時(shí)減少溶解的損失【解析】A中濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成Cl2,G中b瓶是用來貯存Cl2的,則應(yīng)選用一種Cl2在其中溶解度非常小的液體,一般選用飽和食鹽水.檢驗(yàn)G的氣密性需采取液壓差法檢驗(yàn).實(shí)驗(yàn)開始后,Cl2可與B中的氫硫酸反應(yīng)得到淺黃色單質(zhì)S沉淀,Cl2從C中置換出單質(zhì)碘從而使C中溶液變藍(lán)色。根據(jù)(3)中的信息提示,不難寫出E中的反應(yīng)方程式,由于可能有Cl2過量,所以過量的Cl2可以使F中本已變紅的石蕊試液褪色,以此解答。(1)題給是MnO2與濃HCl反應(yīng)制氯氣,化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)B瓶中裝的是氫硫酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+H2S=2H++2Cl-+S↓,因此反應(yīng)現(xiàn)象為上部空間由無色變黃綠色,有淺黃色沉淀生成。C瓶中裝的是淀粉-KI溶液,化學(xué)方程式為Cl2+2I-=I2+2Cl-,因此反應(yīng)現(xiàn)象為上部空間由無色變?yōu)辄S綠色,溶液變藍(lán)色。(3)裝置E中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生的是氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物為二氧化碳和氯化氫,因?yàn)橛新然瘹渖桑袣湓?,則氯氣中的水蒸氣參加了反應(yīng),則可根據(jù)信息寫出化學(xué)方程式:C+2H2O+2Cl2CO2+4HCl。(4)D瓶中裝的是水,氯氣通入水中發(fā)生反應(yīng),生成HCl,弱電解質(zhì)HClO,則水中存在的微粒有H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-。(5)E中生成的有強(qiáng)酸HCl,則紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,又因?yàn)槲捶磻?yīng)完的Cl2進(jìn)入F中與水作用生成HClO,HClO具有漂白作用,使溶液的紅色褪去,因此在F中紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o色。(6)b瓶是貯存氯氣的裝置,需選用氯氣溶解性小的液體。氯氣在飽和NaCl溶液中的溶解性很低,貯存氯氣時(shí)可以減少溶解的損失,因此選用飽和NaCl溶液。2.某小組同學(xué)利用一定濃度的HCl溶液和MnO2制備Cl2,并進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)。Ⅰ.為了防止制備的Cl2逸散,該小組同學(xué)設(shè)計(jì)裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。試回答:(1)發(fā)生裝置選擇_______(填“圖甲”、“圖乙”或“圖丙”)。(2)①若用所選的發(fā)生裝置和裝置Ⅰ制取氯氣,b瓶加入的液體一般為_______。反應(yīng)開始后,關(guān)閉活塞K時(shí),發(fā)現(xiàn)c中液面上升不明顯,可能的原因是_______,檢查的簡單方法是_______。②裝置Ⅰ能防止多余氣體逸散的原因是_______。③欲用裝置Ⅱ(或裝置Ⅲ)代替裝置Ⅰ中的b~c部分(試劑相同),裝置Ⅱ_______(填“是”或“否”)可行,理由是_______。裝置Ⅲ_______(填“是”或“否”)可行,理由是_______。Ⅱ.在實(shí)驗(yàn)室里可用下圖所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)。圖中:①的試管里盛有15mL30%KOH溶液,置于水浴中;②的試管里盛有15mL8%NaOH溶液,置于冰水浴中;③的試管里加有紫色石蕊試液;④為尾氣吸收裝置。(3)比較制取氯酸鉀和次氯酸鈉的條件,二者的差異是①_______;②_______。(4)反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后,①的試管中有大量晶體析出。圖中符合該晶體溶解度曲線的是_______(填寫編號字母);從①的試管中分離出該晶體的方法是_______(填寫操作名稱)。(5)根據(jù)③的試管里試液的顏色變化可否證明氯氣的強(qiáng)氧化性_______。為什么?_______。【答案】(1)圖丙(2)
飽和食鹽水
裝需漏氣
用濕潤的碘化鉀淀粉試紙靠近各接口處檢驗(yàn),漏氣處試紙變藍(lán)(涂肥皂水等合理方法均可)
關(guān)閉活塞后,若a中仍有氣體生成,氣體壓強(qiáng)增大,將b中液體壓入c中,整個(gè)裝置成為儲氣裝置,不會(huì)有氣體逸出
是
裝置Ⅱ的原理與裝置Ⅰ相同
否
c瓶因密閉,體積不能改變,壓強(qiáng)增大時(shí)易發(fā)生危險(xiǎn)(3)
制取溫度不同
制取時(shí)堿的濃度也不同(4)
M
過濾(5)
不可
石蕊溶液褪色的是因?yàn)镠ClO的強(qiáng)氧化性而不是Cl2【解析】利用一定濃度的HCl溶液和MnO2制備Cl2,需要加熱,生成的氯氣中含有揮發(fā)出的氯化氫氣體,需要利用飽和食鹽水除去氯化氫,依據(jù)Cl2的性質(zhì)和裝置特點(diǎn)分析解答。(1)反應(yīng)需要加熱,圖丙裝置中恒壓分液漏斗能使液體順利滴下,因此發(fā)生裝置選擇圖丙。(2)①若用所選的發(fā)生裝置和裝置Ⅰ制取氯氣,為了除去氯氣中的氯化氫氣體,b瓶加入的液體一般為飽和食鹽水。反應(yīng)開始后,關(guān)閉活塞K時(shí),發(fā)現(xiàn)c中液面上升不明顯,可能的原因是裝需漏氣,氯氣具有強(qiáng)氧化性,則檢查氯氣是否泄漏的簡單方法是用濕潤的碘化鉀淀粉試紙靠近各接口處檢驗(yàn),漏氣處試紙變藍(lán)。②由于關(guān)閉活塞后,若a中仍有氣體生成,氣體壓強(qiáng)增大,將b中液體壓入c中,整個(gè)裝置成為儲氣裝置,不會(huì)有氣體逸出,所以裝置Ⅰ能防止多余氣體逸散。③由于裝置Ⅱ的原理與裝置Ⅰ相同,所以裝置Ⅱ可行。由于c瓶因密閉,體積不能改變,壓強(qiáng)增大時(shí)易發(fā)生危險(xiǎn),所以裝置Ⅲ不可行。(3根據(jù)反應(yīng)裝置可判斷反應(yīng)的溫度和堿液的濃度不同,所以二者的差異是制取溫度不同以及制取時(shí)堿的濃度也不同;(4)反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后,①的試管中有大量晶體析出,這說明溶解度隨溫度降低而減小,則圖中符合該晶體溶解度曲線的是M;從①的試管中分離出該晶體的方法是過濾。(5)由于石蕊溶液褪色的是因?yàn)镠ClO的強(qiáng)氧化性而不是Cl2的,所以根據(jù)③的試管里試液的顏色變化不能證明氯氣的強(qiáng)氧化性??键c(diǎn)二鹵族元素海水資源的開發(fā)利用1.鹵族元素(1)鹵素單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的相似性。①都能與大多數(shù)金屬反應(yīng):2Fe+3Br2eq\o(=,\s\up7(△))2FeBr3Fe+I(xiàn)2eq\o(=,\s\up7(△))FeI2(注意Fe元素的價(jià)態(tài)差異)②都能與H2反應(yīng):H2+X2=2HX③與水反應(yīng):X2+H2OHX+HXO(F2除外)④與堿液(如NaOH溶液)反應(yīng):X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O(F2除外)易錯(cuò)提醒:F2能與水反應(yīng)放出O2,故F2不能從其他鹵化物的水溶液中將鹵素單質(zhì)置換出來。(2)鹵素單質(zhì)性質(zhì)的遞變性顏色F2Cl2Br2I2淺黃綠色黃綠色深紅棕色紫黑色→顏色逐漸加深熔、沸點(diǎn)eq\o(→,\s\up7(氣體氣體液體固體))逐漸升高密度eq\o(→,\s\up7(逐漸_增大__))水溶性eq\o(→,\s\up7(反應(yīng)溶解溶解微溶))逐漸減小氧化性與氫氣化合或與水反應(yīng)由易到難→氯、溴、碘單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱順序是Cl2>Br2>I2還原性(X-)陰離子還原性由強(qiáng)到弱順序是I->Br->Cl-①Cl2能從Br-的溶液中置換出Br2,離子方程式為2Br-+Cl2=2Cl-+Br2②Br2能從I-的溶液中置換出I2,離子方程式為2I-+Br2=2Br-+I(xiàn)2(3)鹵素單質(zhì)的特殊性鹵素單質(zhì)及其化合物除了具有共性外,都有其特殊性質(zhì)。氟①無正價(jià),氧化性最強(qiáng),F(xiàn)-的還原性最弱②2F2+2H2O=4HF+O2,與H2反應(yīng)在暗處即爆炸③HF是弱酸,能腐蝕玻璃,故應(yīng)保存在鉛制器皿或塑料瓶中;有毒;在HX中沸點(diǎn)最高(由于分子間存在氫鍵)溴①Br2是深紅棕色液體,易揮發(fā)且有毒,是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)。②Br2易溶于有機(jī)溶劑③盛溴的試劑瓶中加水,進(jìn)行水封,保存液溴時(shí)不能用橡膠塞。碘①I2遇淀粉變藍(lán)色②I2加熱時(shí)易升華③I2易溶于有機(jī)溶劑,Br2和I2都可被某些有機(jī)溶劑(如CCl4、苯)萃?、苁秤名}中加入KIO3可防治甲狀腺腫大⑤I2易與Na2S2O3溶液反應(yīng):I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6),可通過滴定(以淀粉為指示劑)來定量測定碘的含量(4)鹵素離子的檢驗(yàn)方法(1)AgNO3溶液(稀硝酸)——沉淀法。未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3溶液和稀硝酸))生成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(白色沉淀,則有Cl-,淡黃色沉淀,則有Br-,黃色沉淀,則有I-))(2)置換——萃取法。未知液有機(jī)層呈紅棕色或橙紅色,表明有(3)氧化——淀粉法檢驗(yàn)I-。未知液溶液呈藍(lán)色,表明有I-基礎(chǔ)通關(guān)練基礎(chǔ)通關(guān)練1.向NaBr、NaI混合液中,通入一定量氯氣后,將溶液蒸干并充分灼燒,剩余固體的組成可能是:A.NaCl、NaBr、NaI B.NaCl、NaBr、I2C.NaCl、NaI D.NaCl、NaI、Br2【答案】A【解析】已知Br-的還原性弱于I-,即向NaBr、NaI混合液中,通入一定量氯氣,則先氧化I-,反應(yīng)為:2I-+Cl2=I2+2Cl-,當(dāng)I-完全消耗后,才氧化Br-,反應(yīng)為:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,據(jù)此分析解題:A.當(dāng)通入的氯氣很少,NaI過量時(shí),生成的I2易升華,則剩余固體為NaCl、NaBr、NaI,A符合題意;
B.由于生成的I2易升華,故固體不可能還含有I2,B不合題意;C.由于Br-的還原性弱于I-,通入氯氣時(shí)先氧化I-而不是Br-,即當(dāng)NaI過量時(shí),不可能NaBr被氧化,即固體不可能是NaCl、NaI
,C不合題意;D.由于Br-的還原性弱于I-,通入氯氣時(shí)先氧化I-而不是Br-,即當(dāng)NaI過量時(shí),不可能NaBr被氧化,且Br2易揮發(fā),即固體不可能是NaCl、NaI、Br2,D不合題意;故答案為:A。2.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A向某鹽溶液中先加入氯水,再滴加KSCN溶液溶液變紅色一定含有Fe2+BSO2緩慢通入滴有酚酞的NaOH溶液中溶液紅色褪去SO2具有漂白性C少量Zn粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中溶液顏色變淺金屬Zn比Fe活潑D取少量某無色溶液,先滴加氯水,再加入少量CCl4,振蕩、靜置溶液分層,下層呈紫紅色原無色溶液中一定有I-A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】A.若原溶液中只含有Fe3+,現(xiàn)象相同,應(yīng)先加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再加氯水,A錯(cuò)誤;B.SO2為酸性氣體,通入NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng),消耗NaOH,溶液堿性減弱,紅色褪去,并不是SO2的漂白性,B錯(cuò)誤;C.鋅粉少量,發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+,該反應(yīng)并不能體現(xiàn)Fe和Zn的金屬性強(qiáng)弱關(guān)系,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)現(xiàn)象可知有碘單質(zhì)生成,說明原無色溶液中有I-,被Cl2氧化為I2,D正確;綜上所述答案為D。3.某同學(xué)按照以下流程從碘的四氯化碳溶液中提取碘單質(zhì)下列說法錯(cuò)誤的是A.當(dāng)四氯化碳層不顯紅色時(shí),停止滴加溶液B.用儀器甲完成分液操作C.冷卻時(shí),有大量紫黑色固體析出D.操作a為蒸發(fā)濃縮【答案】D【解析】I2的四氯化碳溶液加入氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng):5I-+IO+6H+=3I2+3H2O,分液除去四氯化碳,加入硫酸溶液,發(fā)生反應(yīng)使I-和IO反應(yīng)得到碘的懸濁液,靜置沉降過濾得到碘單質(zhì)。A.當(dāng)四氯化碳層不顯紅色時(shí),說明碘單質(zhì)已經(jīng)反應(yīng)完全,故停止滴加溶液,故A正確;B.分液操作使用分液漏斗完成,故B正確;C.加入硫酸溶液,發(fā)生反應(yīng)使I-和IO反應(yīng)得到碘的懸濁液,有大量紫黑色固體析出,故C正確;D.操作a為過濾,故D錯(cuò)誤;故選D。4.溴與氯同屬“鹵”族元素,其單質(zhì)在性質(zhì)上具有很大的相似性,但Cl2比Br2的活潑性強(qiáng),根據(jù)氯氣的性質(zhì)對溴單質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測不正確的是A.溴單質(zhì)可以和燒堿溶液反應(yīng)B.溴單質(zhì)具有氧化性和還原性C.溴原子最外層有7個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中比氯容易得到1個(gè)電子D.溴離子可以用硝酸酸化過的AgNO3溶液來檢驗(yàn)【答案】C【解析】A.氯氣可與燒堿溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,溴單質(zhì)也可以和氫氧化鈉反應(yīng)生成溴化鈉、次溴化鈉和水,A正確;B.氯氣和溴單質(zhì)的元素化合價(jià)均處于中間價(jià)態(tài),既可以升高,也可以降低,因此溴單質(zhì)具有氧化性和還原性,B正確;C.氯和溴均屬于第VIIA族元素,最外層均有7個(gè)電子,因氯原子的電子層數(shù)小于溴原子的,所以在化學(xué)反應(yīng)中氯原子比溴易得到1個(gè)電子,C錯(cuò)誤;D.氯離子可與銀離子反應(yīng)生成既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,而溴離子也可以與銀離子反應(yīng)生成既不溶于水也不溶于酸的淡黃色沉淀,所以溴離子可以用硝酸酸化過的AgNO3溶液來檢驗(yàn),D正確;故選C。5.BrCl是一種鹵素互化物,與Cl2性質(zhì)相似,也能與水或堿溶液反應(yīng)。下列說法正確的是A.BrCl與水反應(yīng)生成HBrO和HCl,該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)B.1molBrCl與KBr溶液完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子為1molC.BrCl可與Cl2反應(yīng)得到Br2D.BrCl與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)可生成NaBr和NaClO【答案】B【解析】A.BrCl+H2O=HBrO+HCl,反應(yīng)中化合價(jià)無變化,因此該反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.BrCl+KBr=KCl+Br2,BrCl中Br化合價(jià)降低1個(gè)價(jià)態(tài)變?yōu)锽r2,因此1molBrCl與KBr溶液完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子為1mol,故B正確;C.Cl2氧化性比BrCl氧化性強(qiáng),因此BrCl不與Cl2反應(yīng),故C錯(cuò)誤;D.BrCl中Br為+1價(jià),因此BrCl與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)可生成NaCl和NaBrO,故D錯(cuò)誤。綜上所述,答案為B。6.甲、乙、丙三種溶液各含有一種X-(X-為Cl-、Br-或I-)離子,向甲中加淀粉溶液和氯水,則溶液變?yōu)槌壬偌右胰芤?,顏色無明顯變化。則甲、乙、丙依次含有A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl-C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-【答案】A【解析】鹵族元素中,其單質(zhì)的氧化性隨著原子序數(shù)增大而減弱,其簡單陰離子的還原性隨著原子序數(shù)增大而增強(qiáng),所以鹵族元素中原子序數(shù)小的單質(zhì)能置換出原子序數(shù)大的單質(zhì)。甲、乙、丙三種溶液中各有一種X-(X-為Cl-、Br-、I-
)離子,向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液變?yōu)槌壬甙l(fā)生置換反應(yīng),說明甲中含有Br-,再加乙溶液,顏色無明顯變化,說明加入的物質(zhì)和溴不反應(yīng),則為Cl-,則說明甲中含有Br-,乙中含有Cl-,丙中含有I-,A符合題意。答案選A。一、Cl2、Br2、I2溶于各溶劑后的顏色溶質(zhì)Cl2Br2I2溶劑水CCl4水CCl4水CCl4溶液顏色黃綠色黃綠色橙色橙紅色棕褐色紫紅色三種物質(zhì)在其他有機(jī)溶劑(如汽油、苯等)中的顏色與在CCl4中的顏色差別不大,而且由于濃度不同,各物質(zhì)在同一溶劑中的顏色也有差異。二、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)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán),其實(shí)質(zhì)是Cl2+2I-=2Cl-+I(xiàn)2。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),F(xiàn)2與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成O2:2F2+2H2O=4HF+O2。(5)F2不能從NaX溶液中置換出X2(X代表Cl、Br、I)。(6)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+。(7)鹵素氫化物的兩大性質(zhì):①酸性:HF是弱酸,HCl、HBr、HI是強(qiáng)酸。②沸點(diǎn):HCl<HBr<HI,由于氟化氫分子間存在氫鍵作用,則氟化氫沸點(diǎn)高于HI。查缺補(bǔ)漏練查缺補(bǔ)漏練1.下列說法正確的是A.將少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振蕩靜置,可觀察到下層液體呈紫色,證明Br2的氧化性強(qiáng)于I2B.SO2能使紫色酸性高錳酸鉀溶液褪色,證明SO2具有漂白性C.SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說明氯水中含有HClO【答案】A【解析】A.將少量溴水加入KI溶液中,發(fā)生:Br2+2KI=2KBr+I(xiàn)2,再加入CCl4,振蕩靜置,可觀察到下層液體呈紫色,是碘的四氯化碳溶液,證明Br2的氧化性強(qiáng)于I2,故A正確;B.二氧化硫具有漂白性的原理是SO2與H2O反應(yīng)生成H2SO3,H2SO3和有機(jī)色素結(jié)合,生成了不穩(wěn)定的無色化合物。SO2能使紫色酸性高錳酸鉀溶液褪色,SO2被氧化成硫酸根離子,證明SO2具有還原性,故B錯(cuò)誤;C.3SO2+2NO+2H2O+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO+4H+,三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,所以SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液得到的只有BaSO4沉淀,故C錯(cuò)誤;D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,說明氯水具有氧化性,故D錯(cuò)誤;故選A。2.加入少許下列一種物質(zhì),不能使溴水顏色顯著變淺的是A.Mg粉 B.KOH溶液 C.KI溶液 D.CCl4【答案】C【解析】溴水溶液與氯水溶液成分相似,存在平衡Br2+H2OHBr+HBrO,據(jù)此分析作答。A.Mg與溴水反應(yīng)生成無色溶液,顏色變淺,故A不符合題意;B.KOH與溴水反應(yīng)生成無色溶液,顏色變淺,故B不符合題意;C.溴水與KI發(fā)生反應(yīng)生成碘,溶液顏色加深,故C符合題意;D.溴水與四氯化碳發(fā)生萃取,使溴水顏色顯著變淺,故D不符合題意;故答案為:C。3.下列物質(zhì)中不能與溴水發(fā)生反應(yīng)的是
①苯②苯酚③亞硫酸④NaOH溶液⑤AgNO3溶液⑥裂解汽油⑦己烷⑧鎂粉A.①③⑥ B.①⑦ C.①⑥⑦⑧ D.①②⑤⑦【答案】B【解析】①苯可以與液溴發(fā)生取代反應(yīng),但不能與溴水發(fā)生反應(yīng);②苯酚可以與溴水發(fā)生取代反應(yīng),生成三溴苯酚;③亞硫酸有還原性,溴水有氧化性,可發(fā)生氧化還原反應(yīng);④溴水與氫氧化鈉溶液可發(fā)生歧化反應(yīng),生成溴離子和次溴酸根離子等;⑤溴水中有溴離子,溴離子可與銀離子反應(yīng)生成溴化銀沉淀;⑥裂解汽油中含有烯烴,烯烴可以與溴水發(fā)生加成反應(yīng);⑦己烷與溴水不反應(yīng);⑧溴水中有氫離子,可以與鎂粉發(fā)生反應(yīng);故不能反應(yīng)的是①⑦選B。4.下列化合物既可以通過單質(zhì)化合,也可以通過溶液中的復(fù)分解反應(yīng)來制取的是()A.CuCl2 B.CuS C.Al2S3 D.Fe2I3【答案】A【解析】A、銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅,溶液中氫氧化銅和鹽酸反應(yīng)生成氯化銅;B、銅和硫單質(zhì)反應(yīng)生成硫化亞銅,溶液中不能通過復(fù)分解反應(yīng)制備;C、鋁和硫反應(yīng)生成硫化鋁,但溶液中硫離子和硫了發(fā)生雙水解反應(yīng)生成硫化氫和氫氧化鋁沉淀;D、鐵和碘單質(zhì)反應(yīng)生成碘化亞鐵,碘離子和鐵離子在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)。A、銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅,溶液中氫氧化銅和鹽酸反應(yīng)生成氯化銅,故A符合;B、銅和硫單質(zhì)反應(yīng)生成硫化亞銅,溶液中不能通過復(fù)分解反應(yīng)制備硫化亞銅,故B不符合;C、鋁和硫反應(yīng)生成硫化鋁,但溶液中硫離子和硫了發(fā)生雙水解反應(yīng)生成硫化氫和氫氧化鋁沉淀,不能通過復(fù)分解反應(yīng)生成,故C不符合;D、鐵和碘單質(zhì)反應(yīng)生成碘化亞鐵,碘離子和鐵離子在溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng),故D不符合;故答案選A。一、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(jià)離子氧化成單質(zhì)。涉及工業(yè)實(shí)際,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→吸收→再氧化的路線,碘一般是由海帶提取,主要過程是灼燒→溶解→過濾→氧化→萃取的路線。工藝模式如圖所示:二、海水資源的開發(fā)利用1.氯的提取——氯堿工業(yè)。海水→粗鹽eq\o(→,\s\up7(精制))飽和食鹽水eq\o(→,\s\up7(電解))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(陽極產(chǎn)物:Cl2,陰極產(chǎn)物:H2、NaOH))化學(xué)方程式為2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH+H2↑+Cl2↑。2.海水提取溴。(1)流程:(2)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:①2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl;②Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4;③2HBr+Cl2=2HCl+Br2。3.海帶中提取碘。(1)流程:發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Cl2+2I-=I2+2Cl-。(2)主要的物理原理:單質(zhì)碘用CCl4或苯萃取,分液后用蒸餾法將碘與有機(jī)溶劑分開。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:能力提升練能力提升練1.下列所示物質(zhì)的制備方法合理的是A.實(shí)驗(yàn)室從海帶中提取單質(zhì)碘:取樣→灼燒→溶解→過濾→萃取→蒸餾B.金紅石(主要成分TiO2)為原料生產(chǎn)金屬Ti:金紅石、焦炭TiCl4TiC.海水提溴工藝流程:Br-Br2D.實(shí)驗(yàn)室利用純堿和鹽酸反應(yīng)制備二氧化碳:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O【答案】B【解析】A.海帶灰中碘以I-形式存在,需要氧化為單質(zhì),再萃取,故A錯(cuò)誤;B.TiO2、C、Cl2反應(yīng)生成TiCl4,在稀有氣體保護(hù)下,Mg還原TiCl4生成Ti,可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故B正確;C.海水中的溴以Br-形式存在,加入硝酸氧化溴離子,會(huì)產(chǎn)生氮的氧化物,污染空氣,工業(yè)上是用氯氣與Br-發(fā)生置換反應(yīng)得到Br2,故C錯(cuò)誤;D.實(shí)驗(yàn)室利用碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)制備二氧化碳:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,故D錯(cuò)誤;故選B。2.下列敘述正確的是A.海帶提碘時(shí)可用H2O2將I-還原為碘單質(zhì)B.海水既苦又澀,不能直按利用C.海水提溴過程中不涉及氧化還原反應(yīng)D.海水提溴時(shí)吸收塔內(nèi)SO2、Br2和水之間發(fā)生反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸,體現(xiàn)SO2的還原性【答案】D【解析】A.碘離子被過
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