2016届高考化学一轮复习 12富集在海水中的元素-氯讲义

富集在海水中的元素——氯氯气的性质、制法和应用1．物理性质氯气是一种有强烈刺激性气味的有毒气体，能溶于水，但在饱和食盐水中的溶解度很小，所以可用排饱和食盐水法收集氯气。

2．化学性质(写出有关化学方程式)3．Cl 2的制法 (1)实验室制法化学方程式：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。

(2)工业制法(电解法)化学方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑。

4．应用(1)制盐酸：利用H 2在Cl 2中燃烧生成HCl ，然后溶于水制盐酸。

(2)制漂白液：利用Cl 2与NaOH 溶液反应制备，其有效成分为NaClO 。

(3)制漂白粉：利用Cl 2与Ca(OH)2乳浊液反应制备，其有效成分为Ca(ClO)2。

(4)制含氯有机物，如Cl 2与CH 4反应可生成CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4有机物。

氯的重要化合物1．次氯酸(1)不稳定性：2HClO=====光2HCl ＋O 2↑氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。

(2)强氧化性：①能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。

②杀菌、消毒。

(3)弱酸性：NaClO 溶液中通少量CO 2，化学方程式为：2NaClO ＋CO 2＋H 2O===2HClO ＋Na 2CO 3。

2．次氯酸盐 (1)(2)3．今天人们不直接用Cl 2作漂白剂而常用漂白液或漂白粉的理由是Cl 2在水中的溶解度不大而且生成的HClO 不稳定，难以保存，使用不方便，效果不理想。

卤素及卤离子检验1．卤素(包括F 、Cl 、Br 、I 等)简介 (1)单质物理性质的递变规律①单质颜色逐渐变深(F 2：淡黄绿色气体；Cl 2：黄绿色气体；Br 2：深红棕色液体；I 2：紫黑色固体)。

②密度逐渐增大；熔、沸点逐渐升高。

(2)单质及化合物的化学性质 ①单质(从F 2至I 2)：氧化性逐渐减弱，与氢气化合越来越难，与H 2O 反应逐渐减弱。

②化合物(从F 至I)：HX 稳定性逐渐减弱，X －的还原性逐渐增强。

(3)卤素单质性质的特殊性①Br 2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。

②I 2易升华，I 2遇淀粉变蓝。

③Br 2和I 2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。

④氟元素无正价，F 2与H 2O 发生置换反应生成O 2(2F 2＋2H 2O===4HF ＋O 2)。

2．卤离子(Cl －、Br －、I －)检验 (1)AgNO 3溶液——沉淀法未知液――→滴加AgNO 3溶液和稀硝酸生成⎩⎪⎨⎪⎧白色沉淀，则有Cl －浅黄色沉淀，则有Br －黄色沉淀，则有I －(2)置换——萃取法未知液――→加适量新制饱和氯水振荡 ――→加入CCl 4（下层）或汽油（上层）振荡有机层呈⎩⎪⎨⎪⎧红棕色或橙红色，表明有Br－紫色、浅紫色或紫红色，表明有I －1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)H 2、Cu 、Fe 在Cl 2发生的反应均是燃烧反应( ) (2)燃烧反应一定是O 2参加的氧化还原反应( )(3)Cl 2与H 2O 或NaOH 的反应中氯气既是氧化剂又是还原剂( )(4)漂白粉和明矾都常用于处理自来水，二者的作用原理是不同的( ) (5)漂白粉在空气中久置的过程中不可能发生氧化还原反应( ) (6)氯水是Cl 2的水溶液，溶液中只含有Cl 2和H 2O( )(7)要证明Cl 2无漂白性而HClO 有漂白性的实验方法，可以先让干燥Cl 2通入干燥的有色布条，再通入湿润的有色布条看是否褪色( )(8)Cl 2氧化性比Br 2强，故还原性Cl －>Br －( )【答案】 (1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)× 2．写出下列反应的离子方程式：(1)Cl 2与H 2O 反应：_____________________________________________________。

(2)Cl 2与NaOH 溶液反应：_______________________________________________。

(3)Cl 2与FeCl 2溶液反应：_______________________________________________。

(4)Cl 2与NaBr 溶液反应：_______________________________________________。

(5)NaClO 溶液中通入过量CO 2：___________________________________________。

(6)Ca(ClO)2溶液中加入稀HCl ：____________________________________________。

【答案】 (1)Cl 2＋H 2OH ＋＋Cl －＋HClO(2)Cl 2＋2OH －===Cl －＋ClO －＋H 2O(3)Cl 2＋2Fe 2＋===2Fe 3＋＋2Cl －(4)Cl 2＋2Br －===Br 2＋2Cl －(5)ClO －＋CO 2＋H 2O===HClO ＋HCO －3(6)ClO －＋H ＋===HClO 3．84消毒液的有效成分是_____。

向稀释后的84消毒液中加入3～4滴紫色石蕊试液的现象为________， 原因是(用离子方程式表示)_______________________________________。

【答案】 NaClO 溶液先变蓝，后褪色 ClO －＋H 2OHClO ＋OH －3种颜色：Cl 2为黄绿色；氯水为淡黄绿色；H 2在Cl 2中燃烧火焰为苍白色。

Cl 2的4个应用相应反应 ①制氯化氢：H 2＋Cl 2=====点燃2HCl ②制氯水：Cl 2＋H 2OHCl ＋HClO③制漂白液：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O④制漂白粉：2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2OCl 2制备的4个装置：制气—净化—收集—尾气吸收氯水中3分子4离子：H 2O 、Cl 2、HClO 、H ＋、Cl －、ClO －、OH －1.氯及其化合物的性质及转化关系2．氯水的成分和性质3.液氯、新制氯水、久置氯水的比较(1)氯水的保存：密封保存在棕色试剂瓶中，并放在阴暗处。

(2)Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性的原因是Cl2与水反应生成的HClO具有强氧化性，使有色物质被氧化而褪色。

(3)离子共存问题：ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO2－3等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。

(2012·上海高考)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。

向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。

已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是( )【解析】a222Cl2＞I2、Cl2＞Br2，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，A项错误；c处先变红，说明氯气与水生成酸性物质，后褪色，则证明氯气与水生成具有漂白性的物质，B项错误；d处立即褪色，也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH，C项错误；e处变红说明Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，证明还原性：Fe2＋＞Cl－，D项正确。

【答案】 D考向1 氯及其化合物的主要性质1．(2014·福建晋江联考改编)化学与生活是紧密相联的，下列说法中正确的是________。

A．氯气可用作消毒剂和漂白剂，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性B．二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒C．地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒，主要是利用漂白粉溶液的碱性和氧化性D．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂E．能用同一原理解释ClO－与Fe2＋、H＋均不能大量共存F．能用同一原理解释SO2、Cl2均能使品红溶液褪色G．能用同一原理解释漂白粉和水玻璃长期露置在空气中变质【解析】B选项，ClO2具有强氧化性，错误；C选项，主要利用漂白粉的强氧化性，错误；E选项，ClO －与Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存，ClO－与H＋因为生成不稳定的HClO不能大量共存；F选项，SO2使品红溶液褪色是因为与有色物质结合生成不稳定的无色物质，Cl2能使品红溶液褪色是Cl2与水生成的HClO 的强氧化性；G选项，漂白粉变质既发生复分解反应也发生氧化还原反应，而水玻璃变质只发生复分解反应，不发生氧化还原反应。

【答案】AD考向2 氯水的多重性2．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a 、b 、c 、d 重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。

(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”、“b”、“c”或“d”)。

(2)c 过程中的现象是___________________________，b 过程中反应的离子方程式为________________。

(3)a 过程中反应的化学方程式为____________________________。

【解析】 氯水中Cl 2能氧化FeCl 2，H ＋与Na 2CO 3，石蕊作用，Cl －能与Ag ＋生成AgCl ，HClO 能漂白石蕊的颜色。

【答案】 (1)d (2)产生白色沉淀 2H ＋＋CO 2－3===H 2O ＋CO 2↑ (3)Cl 2＋231.(1)实验原理：MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O ，若无MnO 2，可以用KMnO 4、K 2Cr 2O 7、KClO 3等氧化剂代替，反应不需要加热，如2KMnO 4＋16HCl(浓)===2MnCl 2＋2KCl ＋5Cl 2↑＋8H 2O 。

(2)实验装置：发生—净化—收集—尾气吸收(3)验满方法：①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl 2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。

②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl 2的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。

③实验室制取Cl 2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。

2．常见的性质实验装置形式(2013·郑州模拟)某学习小组通过查阅资料发现用KClO 3和浓盐酸反应也可以制备氯气。

为此该小组利用如图所示装置在实验室中制取Cl2并探究其相关性质。

(1)装置A中存在一处错误，请改正这处错误：__________________________________________。