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专题十五 非金属及其重要化合物75 专题十五非金属及其重要化合物对应学生用书起始页码P157考点一氯单质及其化合物卤族元素高频考点 1.氯元素的位、构、性关系(1)氯元素位于元素周期表中第三周期ⅦA族ꎬ氯的原子结构示意图为ꎬ氯原子很容易得到一个电子而形成Cl-()ꎬ因此ꎬ氯元素具有较强的非金属性ꎮ(2)氯气的性质氯气的性质物理性质———在通常情况下呈黄绿色ꎬ有刺激性气味的气体ꎬ密度比空气大ꎬ能溶于水ꎮ在25℃时ꎬ1体积的水可溶解约2体积的氯气ꎬ氯气的水溶液称为氯水毒性———有毒ꎬ对人体有强烈的刺激性ꎬ吸入较多的 氯气会致人死亡化学性质与金属反应Cu+Cl2点燃CuCl22Fe+3Cl2点燃2FeCl3{与非金属反应H2+Cl2点燃2HClSi+2Cl2△SiCl4{与水反应Cl2+H2OHCl+HClO与碱反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O{与有机物反应CH4+Cl2光照→CH3Cl+HClCH2CH2+Cl2CH2→ClCH2Cl{ìîíïïïïïïïïïïïïïïìîíïïïïïïïïïïïïïïïï(3)Cl-的检验检验溶液中的Cl-时ꎬ应先加少量稀硝酸酸化ꎬ再加入硝酸银溶液ꎬ若有白色沉淀产生ꎬ证明有Cl-存在ꎮ2.氯气的实验室制法3.卤素性质的相似性和递变性(1)相似性①都能与大多数金属反应ꎬ如2Fe+3Br22FeBr3(I2与Fe反应生成FeI2)ꎻ②都能与H2反应:H2+X2一定条件2HXꎻ③都能与H2O反应:X2+H2OHX+HXO(F2、I2例外)ꎻ④都能与碱液反应ꎬ如Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2Oꎮ(2)递变性 F2 Cl2 Br2 I2颜色: 浅黄绿色 黄绿色 深棕红色 紫黑色 →颜色加深熔、沸点:气体 气体 液体 固体 →逐渐升高密度: →逐渐增大水溶性: 反应 溶解 溶解 微溶 →逐渐减小氧化性: (与H2化合或与水反应由易到难) →逐渐减弱还原性(X-):→逐渐增强注意 根据相似相溶原理ꎬBr2、I2在水中溶解度小ꎬ而易溶于酒精、苯、四氯化碳等有机溶剂ꎮ对于在溶液中生成Br2、I2的反应ꎬ常加入苯或四氯化碳ꎬ通过有机层的颜色来加以确认ꎮ(3)特殊性氟元素无正价ꎬF2与H2O发生置换反应生成O2ꎬF2与Xe、Kr等稀有气体可反应生成白色氟化物ꎮBr2是常温下唯一呈液态的非金属单质ꎻ液溴易挥发且有毒ꎬ通常用水液封来保存ꎮI2易升华ꎬI2遇淀粉溶液变蓝ꎮBr2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、汽油)萃取ꎮI2易与Na2S2O3溶液反应:I2+2S2O2-32I-+S4O2-6ꎬ通过滴定(以淀粉溶液为指示剂)来定量测定碘的含量ꎮ4.海水资源的开发利用(1)海水中提溴(Br2)①先用蒸馏法将海水浓缩ꎬ再用硫酸将浓缩的海水酸化ꎮ②向酸化的海水中通入适量的氯气ꎬ使溴离子转化为溴单质ꎮ化学方程式:2NaBr+Cl2Br2+2NaClꎮ③向含溴单质的水溶液中通入空气或水蒸气吹出溴蒸气ꎬ将溴单质通入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的ꎮ化学方程式:Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4ꎮ76 5年高考3年模拟B版(教师用书)④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气ꎮ化学方程式:2HBr+Cl22HCl+Br2⑤用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内溶液中的溴单质ꎮ(2)海水中提碘(I2)虽然海水中碘的总蕴藏量很大ꎬ但由于其浓度很低ꎬ故目前工业生产中碘的获得方式并不是直接从海水中提取ꎮ因为海洋中的某些植物具有富集碘的能力ꎬ如海带等ꎬ所以从海带等海产品中提取碘是工业上获取碘的重要途径ꎮ从海带中提取碘的流程图如下: 灼烧 水 氧化剂 ↓ ↓ ↓干海带→海带灰→浸泡液过滤→滤液CCl4萃取→碘的四氯化碳溶液提纯→碘单质常用的氧化剂有Cl2、H2O2、MnO2等ꎮ (2015重庆理综ꎬ9ꎬ15)ClO2与Cl2的氧化性相近ꎬ在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛ꎮ某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究ꎮ(1)仪器D的名称是 ꎮ安装F中导管时ꎬ应选用图2中的 ꎮ(2)打开B的活塞ꎬA中发生反应:2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2Oꎬ为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收ꎬ滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)ꎮ(3)关闭B的活塞ꎬClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2ꎬ此时F中溶液的颜色不变ꎬ则装置C的作用是 ꎮ(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2ꎬ该反应的离子方程式为 ꎮ在ClO2释放实验中ꎬ打开E的活塞ꎬD中发生反应ꎬ则装置F的作用是 ꎮ(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱꎬ加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示ꎮ若将其用于水果保鲜ꎬ你认为效果较好的稳定剂是 ꎬ原因是 ꎮ图3本题涉及的考点有ClO2的制取、ClO2的性质探究实验ꎬ考查了考生的化学实验与探究的能力ꎬ体现了“科学探究与创新意识”学科核心素养ꎮ解析 (1)装置F为洗气装置ꎬ应长进短出ꎬ选bꎮ(2)滴加稀盐酸较慢时ꎬ产生的ClO2较慢ꎬClO2有足够的时间被稳定剂充分吸收ꎮ(3)NaClO3和稀盐酸反应产生的气体有ClO2和Cl2ꎬClO2在D中被吸收ꎬ而F中淀粉+KI溶液的颜色又不变ꎬ则C的作用必为吸收Cl2ꎮ(4)由题干可知ClO2和Cl2氧化性相近ꎬ则ClO2可氧化I-ꎬ使淀粉+KI溶液变蓝ꎬ故装置F的作用是验证是否有ClO2生成ꎮ答案 (15分)(1)锥形瓶 b (2)慢 (3)吸收Cl2(4)4H++5ClO-2Cl-+4ClO2↑+2H2O 验证是否有ClO2生成 (5)稳定剂Ⅱ 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2ꎬ能较长时间维持保鲜所需的浓度1.海水综合利用的工艺流程如图所示(粗盐中的可溶性杂质有MgCl2、CaCl2、Na2SO4)ꎮ下列说法错误的是( )海水粗盐① →精盐→氯碱工业→母液→Mg(OH)2→MgCl26H2O② →无水MgCl2→NaBr→③ →Br2④SO2水溶液 →吸收液⑤ →Br2A.步骤①加入试剂的顺序:水→NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B.步骤②的操作是在氯化氢气流中加热MgCl26H2OC.从步骤③到步骤⑤的目的是浓缩富集溴D.火力发电厂燃煤排放的含SO2的烟气经处理后可用在步骤④反应中1.答案 A 粗盐制精盐的过程中ꎬ除杂试剂BaCl2溶液必须在Na2CO3溶液之前加入ꎬA项错误ꎮ2.实验室用下列装置制备无水AlCl3(183℃升华ꎬ遇潮湿空气易产生大量白雾)ꎮ下列说法正确的是( )A.该实验过程中e瓶可能产生白雾B.b、c装置中分别盛装饱和NaHCO3溶液和浓硫酸C.实验开始时应先点燃d处酒精灯ꎬ再点燃a处酒精灯D.实验后向烧瓶中加入足量硝酸银和浓硝酸ꎬ可确定生成的MnCl2的质量2.答案 A d装置中产生的AlCl3受热易升华ꎬf装置中的水蒸气挥发到e装置中ꎬ由于氯化铝遇潮湿空气易形成白雾ꎬ所以在e装置中可能产生白雾ꎬA项正确ꎻa装置产生的Cl2中ꎬ同时有HCl和水蒸气ꎬ所以b装置中应该装饱和食盐水ꎬ除去HCl气体ꎬc装置中应盛装浓硫酸ꎬ除去水蒸气得干燥纯净的Cl2ꎬB项错误ꎻ由于金属铝是活泼的金属ꎬ极易被氧化ꎬ所以首先点燃a处酒精灯产生Cl2ꎬ排尽装置中的空气ꎬ然后点燃d处酒精灯ꎬC项错误ꎻ实验室制取氯气用浓盐酸与二氧化锰反应ꎬ随着反应的进行ꎬ盐酸的浓度下降ꎬ当浓盐酸变成稀盐酸ꎬ反应停止ꎬ此时反应后的溶液中仍然有盐酸ꎬ所以不能通过测定反应后的溶液中Cl-的质量来确定生成的MnCl2的质量ꎬD项错误ꎮ3.Cl2O是黄棕色且具有强烈刺激性气味的气体ꎬ是一种强氧化剂ꎬ易溶于水且会与水反应生成次氯酸ꎬ与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸ꎮ一种制取Cl2O的装置如图所示ꎮ专题十五 非金属及其重要化合物77 已知:Cl2O的熔点为-116℃ꎬ沸点为3.8℃ꎻCl2的沸点为-34.6℃ꎻHgO+2Cl2HgCl2+Cl2Oꎮ下列说法不正确的是( )A.装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2OD.装置④与⑤之间不用橡胶管连接ꎬ是为了防止发生燃烧和爆炸3.答案 C 制取Cl2O需要干燥、纯净的氯气ꎬ所以②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸ꎬA项正确ꎻ高浓度的Cl2O易爆炸ꎬ所以通入干燥空气可以将生成的Cl2O稀释减少爆炸危险ꎬB项正确ꎻ装置⑤用于液化Cl2Oꎬ所以温度低于3.8℃时Cl2O是液体ꎬ逸出的气体是空气和未反应的氯气ꎬC项错误ꎻCl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸ꎬ装置④与⑤之间不用橡胶管连接ꎬ是为了防止发生燃烧和爆炸ꎬD项正确ꎮ4.向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气ꎬ溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示ꎬ已知:b-a=5ꎬ由通入氯气的量可知ꎬ溶液中n(I-)=2molꎬ溶液中n(Fe2+)=2×(3mol-1mol)=4molꎬ根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+)ꎬ故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6molꎬ根据2Br-+Cl2Br2+2Cl-可知ꎬ溴离子反应完需要氯气的物质的量为3molꎬ故a=3+3=6ꎬC项正确ꎻ根据以上分析ꎬ原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=4∶2∶6=2∶1∶3ꎬD项正确ꎮ线段Ⅳ表示一种含氧酸ꎬ且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素ꎮ下列说法不正确的是( )A.线段Ⅱ表示Fe2+的变化情况B.线段Ⅳ发生反应的离子方程式为I2+5Cl2+12OH-2IO-3+10Cl-+6H2OC.根据图像可计算a=6D.原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=2∶1∶34.答案 B 向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量氯气ꎬ由于还原性:I-Fe2+Br-ꎬ故线段Ⅰ代表I-的变化情况ꎬ线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况ꎬ线段Ⅲ代表Br-的变化情况ꎬA项正确ꎮ线段Ⅳ表示一种含氧酸ꎬ且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素ꎬ该元素为I元素ꎬ由线段Ⅰ可知2I-+Cl2I2+2Cl-ꎬ消耗1mol氯气ꎬ碘原子的物质的量为2molꎻ反应Ⅳ消耗氯气的物质的量为5molꎬ根据得失电子守恒ꎬ设该含氧酸中碘元素的化合价为xꎬ(x-0)×2mol=5mol×2ꎬ解得x=+5ꎬ则该含氧酸为HIO3ꎬ发生反应的离子方程式为I2+5Cl2+6H2O2IO-3+10Cl-+12H+ꎬB项错误ꎮ由通入氯气的量可知ꎬ溶液中n(I-)=2molꎬ溶液中n(Fe2+)=2×(3mol-1mol)=4molꎬ根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+)ꎬ故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6molꎬ根据2Br-+Cl2Br2+2Cl-可知ꎬ溴离子反应完需要氯气的物质的
本文标题:(天津专用)2020版高考化学一轮复习 专题十五 非金属及其重要化合物教师用书(PDF,含解析)
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