(2011--2012年高考第一轮复习)第四章第二节 富集在海水中的元素―氯

富集在海水中的元素——氯2011--2012年高考第一轮复习1.了解氯气及其重要的含氯化合物的主要性质及应用。2．了解氯气及其重要化合物对环境质量的影响。3．从原子的核外电子排布，了解卤族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。4．了解工业上从海水中提取溴、碘的方法。5．通过实验掌握Cl－的检验方法。6．卤素性质的迁移应用。7．以上各部分知识的综合运用。1．氯气的分子结构氯元素位于第周期第族，其原子结构示意图为，氯原子最外层个电子易得到个电子而形成氯离子，是活泼的非金属元素。在自然界中以化合态形式存在。由此再根据8电子的稳定结构理论可得氯气分子为原子分子，它的电子式可表示为。三ⅦA71双2．氯气的物理性质通常情况下，氯气是色，有气味的气体，密度比空气，溶于水，有毒，易。3．氯气的化学性质(1)与金属反应2Na＋Cl2(现象：)Cu＋Cl2(现象：)2Fe＋3Cl22FeCl3(现象：)黄绿刺激性大能液化2NaCl黄色火焰，白烟CuCl2剧烈燃烧，棕色的烟剧烈燃烧，棕黄色的烟(2)与非金属反应H2＋Cl2(现象：安静燃烧，色的火焰)HCl溶于水形成盐酸，工业上利用此方法生产盐酸。(3)与水反应化学方程式为：Cl2＋H2O，离子方程式为：。氯气的水溶液叫氯水，饱和氯水呈，主要含有H2O、、、、、等粒子。2HCl苍白HCl＋HClO浅黄绿色Cl2HClOH＋Cl－ClO－(4)与碱液反应与碱的反应Cl2＋2NaOH===。2Cl2＋2Ca(OH)2===。(5)与还原性物质反应Cl2＋2FeCl2===。Cl2＋2KI===2KCl＋I2。NaCl＋NaClO＋H2OCaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O2FeCl3【记忆口诀】漂白粉的漂白原理是什么？为什么要密封保存？提示：工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉，漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂白粉的漂白原理是：Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO，Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，产生的HClO具有漂白性和强氧化性，由于Ca(ClO)2能与空气中的CO2、H2O反应生成HClO且HClO见光易分解，所以漂白粉应密封保存。1．氯气的实验室制法(1)反应原理，是氧化剂，是还原剂。(2)仪器装置固＋液气MnO2HCl①使用的主要仪器有、、、、、等。②分液漏斗和圆底烧瓶在此实验中的作用分别是和。③制气装置一般包括四个组成部分：制取→净化→收集→尾气吸收。(3)收集方法①(Cl2的密度比空气大)。铁架台酒精灯圆底烧瓶分液漏斗集气瓶烧杯添加液体反应物反应器向上排空气法②排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，故也可用排饱和食盐水法收集，也常用除去Cl2中的HCl杂质)。(4)验满方法①将靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即，则证明已集满。②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生的变化，则证明已集满。饱和食盐水湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝先变红后褪色(5)尾气吸收发生的反应是：。氯气的制取实验口诀：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O2．氯离子的检验在被检溶液中滴入少量使其酸化，然后再滴加溶液，若有产生，证明溶液中存在Cl－。稀硝酸AgNO3白色沉淀延伸：1．稀盐酸不能与MnO2反应制取氯气。2．浓盐酸与MnO2反应时，随着反应的进行，盐酸的浓度不断降低后反应不再进行(即MnO2过量时，氯气的实际产量小于以盐酸计算的氯气的理论产量)。3．氯气的尾气吸收液不能选用澄清石灰水，因Ca(OH)2溶解度小，吸收的氯气有限。1．卤素卤素位于元素周期表中第族，包括：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，它们的单质都是分子(除At外)，化学式分别为：F2、Cl2、Br2、I2。2．结构与性质卤素原子最外层都是个电子，都是典型的非金属元素，其单质具有相似的化学性质。ⅦA双原子7(1)卤素单质和H2的反应X2＋H2===.(2)卤素单质和H2O的反应2F2＋2H2O===，X2＋H2O===(X为Cl、Br、I)(3)卤素单质间的置换反应氧化性：，可以发生反应Cl2＋2NaBr===，Cl2＋2KI＝2KCl＋I2，Br2＋2KI===。2HX4HF＋O2HX＋HXO按F2、Cl2、Br2、I2顺序逐渐减弱2NaCl＋Br22KBr＋I2提示：卤素单质的特性①溴是常温下唯一易挥发的液态非金属单质；②淀粉遇碘变蓝——常用于检验I2或淀粉的存在。③碘易升华，常利用该性质来分离提纯碘。氯水中存在四个平衡体系，如下：①化学平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO②电离平衡：HClOH＋＋ClO－，H2OH＋＋OH－氯水的多种成分决定了它具有多重性质：①Cl2的强氧化性；②HCl的强酸性；③HClO的强氧化性、弱酸性；④Cl－的性质。在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：参与反应的微粒所加试剂实验现象离子方程式或解释Cl－AgNO3溶液白色沉淀Cl－＋Ag＋===AgCl↓H＋Na2CO3固体有气泡产生2H＋＋CO===CO2↑＋H2OHClO有色布条布条颜色褪去发生氧化还原反应Cl2FeCl2溶液溶液变棕黄色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－Cl2、H2OSO2黄绿色褪去SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SOHClO、H＋石蕊试液先变红后褪色酸性和漂白性(强氧化性)Cl2、H＋镁粉氯水的颜色褪去并有少量气泡产生Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl－Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑【例1】(2010·试题调研，江苏徐州一中期中)新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是()A．颜色相同B．前者能使有色布条褪色C．都含有H＋D．加AgNO3溶液都能生成白色沉淀A氯水中各组分性质的体现(1)氯水中Cl2的强氧化性：①某些含非金属阴离子的溶液中加氯水，如Br－、I－、S2－、SO等。②某些含有较强还原性阳离子的溶液中加氯水。如Fe2＋。③某些还原性气体通入氯水中，如：H2S、SO2、HX(X：F、Cl除外)。(2)氯水中次氯酸的强氧化性。如新制氯水起漂白作用时，便是由于HClO的强氧化性将色素氧化使之颜色褪去的结果。也是Cl2的漂白、消毒、杀菌作用必须有水存在下才能实现的根本原因。(3)以下两种情况，是氯水中的盐酸和次氯酸共同起作用。①新制氯水滴入NaOH等强碱溶液中，氯水褪色。②新制氯水中滴入紫色石蕊试液时，溶液先变红色，后来颜色又褪去，便是盐酸的强酸性和次氯酸的强氧化性共同作用的具体表现。(4)注意氯水中盐酸的强酸性和Cl2的强氧化性。如向氯水中加镁粉、铝粉等较活泼的金属时，可观察到氯水颜色逐渐褪去且有气泡冒出，是氯水中的Cl2和HCl与镁、铝共同作用的结果。(5)氯水中Cl－的性质：如在AgNO3溶液中滴加适量的氯水，有白色沉淀生成，是氯水中的HCl与AgNO3作用的结果。1．(2010·原创)下列物质中只含有游离态氯元素的是()A．液氯B．氯水C．盐酸D．次氯酸A1．所用试剂：AgNO3溶液和稀硝酸。2．反应原理：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。3．操作步骤：待测液酸化液白色沉淀(不溶于稀HNO3)。4．实验结论：证明溶液中存在Cl－。Cl－的检验必须先加HNO3酸化，以排除、等离子的干扰；含有Ag＋且不溶于水的白色沉淀中，只有AgCl不溶于稀硝酸。【例2】下列实验操作中，先后顺序正确的是()A．稀释浓硫酸时，先在烧杯中加入一定体积的浓H2SO4，后注入蒸馏水B．为测定硫酸铜晶体的结晶水含量，先称取一定量的晶体，后放入坩埚中C．为检验酸性溶液中的Cl－和，先加AgNO3溶液，滤去沉淀后加硝酸钡溶液D．在制取干燥纯净的Cl2时，先使氯气通过水(或饱和食盐水)，后通过浓硫酸D2．试探究KClO3中是否含有Cl－；设计实验证明其含氯元素。解析：此题考查了Cl－的检验方法，KClO3是离子化合物，其中ClO是一个原子团，是没有自由移动的Cl－的。而检验证明其中含Cl元素，就需要将ClO中的Cl原子转变为自由移动的Cl－，这就要将KClO3加热分解成为KCl，继而再用HNO3酸化的AgNO3溶液检验。答案：取少量KClO3晶体溶于水，加入用HNO3酸化的AgNO3溶液，观察有无白色沉淀生成，如没有白色沉淀生成，证明不含Cl－。取KClO3晶体与MnO2混合加热，将加热后的混合物加水溶解，过滤，取滤液，加入用HNO3酸化的AgNO3溶液，如有白色沉淀证明之。