富集在海水中元素之氯

富集在海水中元素之氯全局性掌控本節(jié)重要知識(shí)點(diǎn)有Cl2的性質(zhì)、Cl2的制法、Cl－的檢驗(yàn)、鹵族元素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，主要考查Cl2、氯水、漂白粉的性質(zhì)，Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法，溴、碘的性質(zhì)，今后的命題仍會(huì)以鹵素的基礎(chǔ)知識(shí)為主要內(nèi)容，同時(shí)兼顧相關(guān)的基本概念和基本理論，尤其是氧化還原反應(yīng)，離子反應(yīng)等內(nèi)容.選項(xiàng)式診斷診斷判斷正誤，在診斷一欄內(nèi)打“√”或“×”×1.次氯酸的電子式

(2010·上海高考

T2－A)×2.從HF、HCl、HBr、HI酸性遞增的事實(shí)，推出F、

Cl、Br、I的非金屬遞增的規(guī)律(2010·福建高考

T8－D)選項(xiàng)式診斷診斷判斷正誤，在診斷一欄內(nèi)打“√”或“×”√3.將CO2通入次氯酸鈣溶液可生成次氯酸(2010·全

國高考T7－B)×4.將氯氣溶于水制備次氯酸的離子方程式：Cl2＋

H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(2010·天津高考T5－C)×5.新制氯水顯酸性，向其中滴加少量紫色石蕊試液，

充分振蕩后溶液呈紅色(2010·山東高考T13－D)一、氯氣的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度毒性溶解性黃綠色比空氣

溶于水氣體強(qiáng)烈刺激性大有毒可二、氯氣的化學(xué)性質(zhì)如何證明漂白粉已局部變質(zhì)？提示：把漂白粉參加品紅溶液中，品紅褪色，證明有Ca(ClO)2，取局部漂白粉參加稀鹽酸，假設(shè)產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，證明變質(zhì)生成了CaCO3.三、氯氣的制備1．(2021·湖南長郡中學(xué)三次月考)氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)，它具有較強(qiáng)的氧化性，以下表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是 ()A．紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒，生成棕黃色的煙B．鈉在氯氣中燃燒，生成白色的煙C．純潔的H2在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶口呈現(xiàn)白色煙D．氯氣能與水反響生成次氯酸和鹽酸，久置氯水最終變?yōu)橄←}酸.解析：

H2在Cl2中安靜地燃燒，生成的HCl氣體極易吸收空氣中的水蒸氣形成鹽酸小液滴，呈現(xiàn)白色霧，不會(huì)呈現(xiàn)白煙．答案：C2．能證明次氯酸是弱酸的是 (

)A．HClO見光易分解B．HClO能使有色布條褪色C．0.01mol/L的HClO溶液中，H＋濃度遠(yuǎn)小于0.01mol/LD．NaClO可與碳酸作用生成HClO解析：C選項(xiàng)中，c(H＋)遠(yuǎn)小于c(HClO)，說明HClO只有局部電離，可證明HClO為弱酸；D選項(xiàng)中證明HClO酸性比H2CO3還弱．答案：CD3.如下圖是一種試驗(yàn)?zāi)硽怏w化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置，圖中B為活塞．如先翻開B，在A處通入枯燥氯氣，C中紅色布條顏色無變化；當(dāng)關(guān)閉B時(shí)，C中紅色布條顏色褪去．那么D瓶中盛有的溶液是 ()A．濃H2SO4 B．飽和NaCl溶液C．濃NaOH溶液 D．濃NaBr溶液解析：當(dāng)B翻開時(shí)，枯燥的Cl2直接進(jìn)入C試管，布條不褪色；當(dāng)關(guān)閉B時(shí)，枯燥的Cl2先進(jìn)入D瓶后再進(jìn)入C試管，紅色布條褪色，說明D中的溶液不與Cl2反響，還可以提供水，使其成為潮濕的Cl2.對(duì)照選項(xiàng)逐一分析，符合題目要求的只有B項(xiàng)．答案：B4．常溫下氯酸鉀與濃鹽酸反響放出氯氣，現(xiàn)按如圖所示進(jìn)行鹵素的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)．玻璃管內(nèi)裝有分別沾有不同溶液的白色棉球，反響一段時(shí)間后，對(duì)圖中指定部位顏色描述正確的選項(xiàng)是 ()①②③④A黃綠色橙色藍(lán)色白色B無色橙色紫色白色C黃綠色橙色藍(lán)色無色D黃綠色無色紫色白色解析：Cl2與NaBr反響生成Br2.Cl2與KI反響生成I2，I2遇淀粉變藍(lán)．Cl2與NaOH溶液反響生成NaCl和NaClO.該題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)證明了鹵族元素單質(zhì)的氧化性規(guī)律，考查了它們的物理性質(zhì)，也解決了實(shí)驗(yàn)平安問題．④處使用NaOH是為了防止污染，沒有明顯顏色變化，仍為白色．答案：A5．如圖中，A是氯氣的發(fā)生裝置，B、C是凈化氣體的裝置，B中盛飽和食鹽水，C中盛濃硫酸；D中裝鐵絲網(wǎng)；反響后E的底部有棕色固體聚集；F是吸收多余氣體的裝置．(1)反響前A中分液漏斗中裝的藥品為____________，燒瓶中裝的藥品為__________________．(2)通過B是為了除去________；通過C是為了除去______________________．(3)寫出A、D、F中發(fā)生反響的化學(xué)方程式_____________________________________________________________________________________________________________.解析：實(shí)驗(yàn)室中，用MnO2和濃鹽酸反響制取Cl2，用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl，用濃硫酸枯燥，可得純潔而枯燥的Cl2，Cl2與Fe反響生成FeCl3，尾氣用堿液吸收．1．成分三種分子(H2O、Cl2、HClO)、四種離子(ClO－、Cl－、H＋、OH－)2．性質(zhì)氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)：Cl2的強(qiáng)氧化性；HCl的強(qiáng)酸性；HClO的強(qiáng)氧化性、弱酸性；Cl－的性質(zhì)．在不同的反響中，氯水起作用的成分不同，現(xiàn)列表如下：參與反應(yīng)的粒子所加試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式或解釋Cl2FeCl2溶液溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－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)生因發(fā)生反應(yīng)Mg＋2H＋

===Mg2＋＋H2↑H＋被消耗，使平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO右移，Cl2減少，顏色變淺直至褪色[例1]以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，與新制氯水中的某些成分(括號(hào)內(nèi)物質(zhì))沒有關(guān)系的是 ()A．將NaHCO3固體參加新制氯水，有無色氣泡(H＋)B．使紅色布條褪色(HClO)C．向FeCl2溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)呈紅色(HCl)D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)[答案]

C[名師精析]

C選項(xiàng)中Fe2＋被氧化成Fe3＋，原因是Cl2、HClO的氧化性所致，與HCl無關(guān)．注意區(qū)分液氯、新制氯水和久置氯水的區(qū)別，液氯為液態(tài)的單質(zhì)氯，為純潔物，新制氯水為Cl2的水溶液，成分復(fù)雜，性質(zhì)多樣，久置氯水為稀鹽酸，無漂白性和氧化性．1．以下說法正確的選項(xiàng)是 ()A．向久置的氯水中滴入紫色石蕊試液，溶液將先變紅后褪色B．欲除去氯氣中少量的氯化氫氣體，可將此混合氣體通過盛飽和食鹽水的洗氣瓶C．向滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液中通入氯氣，溶液紅色褪去是由于氯氣與NaOH反響導(dǎo)致溶液堿性減弱所致D．將氯水滴入碳酸鈉溶液中，無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)解析：A中，久置氯水為稀鹽酸，有酸性而無漂白性，因此滴入紫色石蕊試液溶液只變紅而不褪色．C中，溶液紅色褪去是由于氯水中的次氯酸漂白酚酞而不是氯氣消耗氫氧化鈉所致．D中，因氯水中存在H＋，滴入碳酸鈉溶液中，H＋會(huì)與碳酸根離子反響得到二氧化碳?xì)怏w．答案：B2．在氯水中存在多種分子和離子，它們?cè)诓煌姆错懼斜憩F(xiàn)各自的性質(zhì)．以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論一致且正確的選項(xiàng)是 ()A．向氯水中參加有色布條，一會(huì)兒有色布條褪色，說明溶液中有Cl2存在B．溶液呈黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在C．先參加鹽酸酸化，再參加AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有Cl－存在D．參加NaOH溶液，氯水黃綠色消失，說明有HClO分子存在解析：氯水中使有色布條褪色的是HClO分子；呈現(xiàn)黃綠色的是Cl2分子；與AgNO3反響生成白色沉淀的是Cl－，但前提是不能參加鹽酸酸化(引入了Cl－)；參加NaOH溶液，中和HCl和HClO，使氯氣與水的反響平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO正向移動(dòng)，黃綠色消失．答案：B3．收集方法向上排空氣法或排飽和食鹽水法．4．凈化方法用飽和食鹽水除去HCl，再用濃H2SO4除去水蒸氣．5．尾氣吸收用強(qiáng)堿溶液(如NaOH溶液)吸收．6．驗(yàn)滿方法(1)將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，那么證明已集滿．(2)將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，那么證明已集滿．(3)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．7．本卷須知(1)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，以減少HCl的揮發(fā)．(2)必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反響．(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反響停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，防止污染空氣．(4)尾氣吸收時(shí)，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2量少，吸收不完全．[例2]在實(shí)驗(yàn)室中用MnO2和濃鹽酸反響制取純潔枯燥的氯氣時(shí)，用濃硫酸枯燥氯氣，用飽和食鹽水吸收Cl2中的氯化氫氣體．Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很?。脷溲趸c溶液吸收多余的Cl2，以防止污染空氣．以下圖是某學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖：上述裝置中有哪些錯(cuò)誤？請(qǐng)分別指出(有幾處填幾處)．(1)______________________________________________；(2)______________________________________________；(3)______________________________________________；(4)______________________________________________；(5)______________________________________________．[名師精析]首先明確目標(biāo)，要得到枯燥純潔的氯氣，因?yàn)榉错懼挟a(chǎn)生的氣體可以含有揮發(fā)出來的氯化氫氣體和水蒸氣，這是要除掉的雜質(zhì)．一般情況下，是先除去其他的氣體，最后再除去水蒸氣，因?yàn)樵诔テ渌s質(zhì)的時(shí)候，有可能還會(huì)產(chǎn)生水蒸氣．[答案]

(1)燒瓶下面缺石棉網(wǎng)(2)鐵圈下面沒有酒精燈(3)盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶的位置顛倒(4)兩個(gè)洗氣瓶中氣體入口導(dǎo)管應(yīng)插入液面以下，而出口導(dǎo)管應(yīng)稍露瓶塞制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置一般包括四個(gè)局部：發(fā)生裝置―→凈化裝置―→收集或性質(zhì)驗(yàn)證裝置―→尾氣處理裝置．在組合裝置制取氣體時(shí)，可按此順序選擇需要的儀器和相應(yīng)的藥品，對(duì)有毒氣體必須有尾氣處理裝置．3．KMnO4與濃HCl在常溫下反響能產(chǎn)生Cl2.假設(shè)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來制備純潔、枯燥的氯氣，并試驗(yàn)它與金屬的反響．每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置，其中有錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(不考慮①單元的夾持裝置) ()A．只有①和②處B．只有②處C．只有②和③處

D．②、③、④處解析：①是Cl2發(fā)生裝置，②、③是除雜、枯燥裝置，④是性質(zhì)驗(yàn)證裝置．在②中，NaOH不僅能與HCl反響，也可與Cl2反響，應(yīng)將NaOH溶液換成飽和食鹽水，③中導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，④不能是密閉的，應(yīng)有一個(gè)允許氣體逸出的導(dǎo)管，并且加裝尾氣處理裝置．答案：D將收集到的Cl2置于天平上稱量，假設(shè)四個(gè)集氣瓶體積相同、質(zhì)量相等，那么稱量結(jié)果是 ()A．A最重 B．B最重C．C最重 D．D最重解析：A項(xiàng)制得的氣體含水蒸氣，B項(xiàng)制得的氣體含HCl和水蒸氣，C項(xiàng)制得的氣體較純潔，D項(xiàng)制得的氣體含HCl.在同溫同壓下水蒸氣、HCl的密度均小于氯氣的密度，所以C項(xiàng)制得的氣體密度最大．答案：C1．氟及其化合物(1)非金屬性最強(qiáng)，F(xiàn)－的復(fù)原性最弱．(2)與H2反響在暗處即爆炸．(3)2F2＋2H2O===4HF＋O2.(4)HF是弱酸；能腐蝕玻璃，保存在鋁制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸點(diǎn)最高．2．溴及其化合物(1)Br2是深紅棕色液體，易揮發(fā)．(2)Br2易溶于有機(jī)溶劑．(3)盛溴的試劑瓶中加水，進(jìn)行水封，保存液溴不能用橡膠塞．3．碘及其化合物(1)淀粉遇I2變藍(lán)色．(2)I2加熱時(shí)易升華．(3)I2易溶于有機(jī)溶劑．(4)食用鹽中參加KIO3可預(yù)防甲狀腺腫大．4．鹵化銀(1)AgF易溶于水，AgCl白色不溶于水，AgBr淡黃色不溶于水，AgI黃色不溶于水．AgCl、AgBr、AgI均不溶于稀硝酸．(2)除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相．(3)AgI可用于人工降雨．(4)I2與Fe反響產(chǎn)生FeI2，其他鹵素單質(zhì)與Fe反響生成FeX3.5．使溴水褪色的物質(zhì)(1)因萃取作用而使溴水褪色的物質(zhì)：苯、CCl4、直餾汽油等有機(jī)溶劑．(2)能與溴發(fā)生氧化復(fù)原反響的復(fù)原性無機(jī)化合物：H2S、SO2、Na2S、Na2SO3等．(3)能與溴水發(fā)生反響的金屬，如Na、Mg、Al、Zn等．(4)能與溴水發(fā)生反響的堿性物質(zhì)，如NaOH、Na2CO3等．(5)參加活性炭等吸附劑，使溴水褪色．[例3]以下表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是 ()A．顏色深淺：AgI＞AgBr＞AgClB．復(fù)原性：HI＞HBr＞HCl＞HFC．水溶液的酸性：HI＞HBr＞HCl＞HFD．光敏性：AgF＞AgCl＞AgBr＞AgI.[名師精析]鹵素的化學(xué)性質(zhì)隨原子結(jié)構(gòu)的變化而有規(guī)律的變化——得電子能力逐漸減弱，單質(zhì)氧化性逐漸減弱，離子或氣態(tài)氫化物的復(fù)原性增強(qiáng)，但穩(wěn)定性減弱．[答案]

D5．以下關(guān)于鹵素的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是 ()A．單質(zhì)的顏色隨核電荷數(shù)的增加逐漸加深B．氫化物的穩(wěn)定性隨核電荷數(shù)的增加逐漸增強(qiáng)C．單質(zhì)與水反響均可表示為X2＋H2OHX＋HXOD．隨核電荷數(shù)的增加X－的半徑遞增，復(fù)原性遞減解析：鹵素單質(zhì)的顏色從氟至碘依次為淡黃綠色、黃綠色、深紅棕色、紫黑色，顏色逐漸加深，A項(xiàng)正確；氫化物的穩(wěn)定性順序：HF>HCl>HBr>HI，B項(xiàng)不正確；F2與水反響：2F2＋2H2O===4HF＋O2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；隨核電荷數(shù)的增加，離子半徑逐漸增大：F－<Cl－<Br－<I－，復(fù)原性逐漸增強(qiáng)：F－<Cl－<Br－<I－，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：A6．(2021·泉州模擬)以下物質(zhì)與其用途相符合的是()①Cl2—做消毒劑②AgBr—制膠卷、感光紙③AgI—人工降雨④碘—預(yù)防甲狀腺腫大⑤淀粉—檢驗(yàn)I2的存在⑥NaClO—漂白紡織物A．②③④⑤⑥ B．①②③④⑤C．②③④⑤ D．全部解析：根據(jù)鹵素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)分析：Cl2有較強(qiáng)的殺菌和漂白作用，常用于自來水的消毒；AgBr見光易分解，可用于制造膠卷、感光紙；AgI常用于人工降雨；碘是人體不可缺少的微量元素，缺乏時(shí)易患甲狀腺腫大；淀粉遇碘可變藍(lán)色；NaClO在含有CO2的水溶液中易生成HClO，有較強(qiáng)的漂白性，故全部正確．答案：D鹵素單質(zhì)為典型的非金屬單質(zhì)，從F2到I2，單質(zhì)的氧化性減弱，通過實(shí)驗(yàn)探究其單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱是高考命題的豐富素材，如2021年北京高考題27題，題目注重對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和物質(zhì)檢驗(yàn)的考查．[例](2021·佛山市南海區(qū)調(diào)研測(cè)試題)某?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性〞的系列實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：在足量的稀氯化亞鐵