高三高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件 4.2 富集在海水中的元素-氯

2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)一站式復(fù)習(xí)第四單元

非金屬及其化合物第二節(jié)

富集在海水中的元素—氯高考考情分析結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解氯及其化合物的主要性質(zhì)，了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。能從物質(zhì)類別、元素價態(tài)的角度，依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原原理，預(yù)測物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化，設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證，并能分析、解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。能利用典型代表物的性質(zhì)和反應(yīng)，設(shè)計常見物質(zhì)制備、分離、提純、檢驗(yàn)等簡單任務(wù)的方案。能從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的是視角說明物質(zhì)的轉(zhuǎn)化途徑。氯與化工生產(chǎn)、日常生活、科學(xué)技術(shù)等方面有著密切的聯(lián)系，如氯堿工業(yè)、漂白粉應(yīng)用、飲用水消毒、環(huán)境保護(hù)等是近幾年高考命題的熱點(diǎn)。高考常結(jié)合綜合實(shí)驗(yàn)或工藝流程考查Cl2、NaClO2、ClO2等的制備、性質(zhì)及含量測定，也常以海水提溴等流程圖為載體，考查物質(zhì)的制備與提純，都具有一定的綜合性和創(chuàng)新性。高考考情分析新教材增加了家用消毒液的制備實(shí)驗(yàn)，同時認(rèn)真判研今年有關(guān)高考題，可以看到高考命題會更加重視對氯氣及含氯化合物的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)的考查；鹵族元素的考查力度依舊可能較大，可能以溴、碘及其化合物的制備為載體設(shè)置微型實(shí)驗(yàn)或探究型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考查。預(yù)測2025年高考中，將會以與氯氣及其化合物知識有關(guān)的化工生產(chǎn)工藝、消毒劑的合成等為載體，結(jié)合氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計進(jìn)行考查講師命題的熱點(diǎn)。PART

01氯氣的性質(zhì)和應(yīng)用基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)(1)氯氣的物質(zhì)性質(zhì)及毒性1.氯氣的性質(zhì)和應(yīng)用基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)(2)氯氣的化學(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)——氧化性基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)(3)氯氣的用途制漂白精、消毒劑、鹽酸、農(nóng)藥、氯仿等?；痉椒ㄅc技能復(fù)習(xí)探究氯氣的性質(zhì)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——吸收多余的氯氣基本方法與技能復(fù)習(xí)氯水的性質(zhì)基本方法與技能復(fù)習(xí)氯水中平衡(Cl2+H2O

H++Cl-+HClO)移動的應(yīng)用向氯水中加入的物質(zhì)或改變的條件濃度變化平衡移動的方向應(yīng)用可溶性氯化物c(Cl-)增大,c(HClO)減小左移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-)增大左移潔廁劑和“84”消毒液不宜混合使用NaOHc(H+)減小右移用NaOH吸收多余的Cl2光照c(HClO)減小右移氯水應(yīng)避光保存或現(xiàn)用現(xiàn)配碳酸鈣c(HClO)增大右移制取次氯酸濃度較大的氯水PART

02含氯化合物的性質(zhì)和應(yīng)用基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)2.含氯化合物的性質(zhì)和應(yīng)用(1)次氯酸(HClO)基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)(2)重要的次氯酸鹽①漂白粉堿強(qiáng)氧化密封Ca(ClO)2、CaCl2Ca(ClO)2基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)②“84”消毒液堿NaClO基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)(3)硅酸及硅酸鹽基本方法與技能復(fù)習(xí)水體消毒劑的性質(zhì)及類型（1）水體消毒劑一般具有強(qiáng)氧化性。（2）水體消毒劑的類型①含氯消毒劑：如氯氣、漂白粉、NaClO、ClO2等。氯水、漂白粉、漂白液、漂白精的比較如下：物質(zhì)氯水漂白液漂白粉漂白精成分Cl2、HClO有效成分是NaClO有效成分是Ca(ClO)2有效成分是Ca(ClO)2原理HClO具有強(qiáng)氧化性次氯酸鹽與酸反應(yīng)生成HClO具有強(qiáng)氧化性，有漂白作用。Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO應(yīng)用漂白棉、麻、紙張等，用作游泳池及環(huán)境消毒劑②其他：雙氧水、臭氧、高錳酸鉀等。PART

03氯氣的制法基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)3.氯氣的制法

(1)制備Cl2的反應(yīng)原理①實(shí)驗(yàn)室制法：

。基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)?制備裝置類型：固體+液體氣體。?凈化方法：用___________除去HCl，再用_______除去水蒸氣。?收集氣體：_____________或排飽和食鹽水法。?尾氣吸收：用_________(如NaOH溶液)吸收。?驗(yàn)滿方法：將濕潤的淀粉KI試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口，觀察到試紙立即變___，則證明已集滿；或?qū)駶櫟腳____________靠近盛Cl2的試劑瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已集滿。飽和食鹽水濃硫酸向上排空氣法強(qiáng)堿溶液藍(lán)色石蕊試紙藍(lán)②工業(yè)制法電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）

。電解熔融的氯化鈉

。PART

04鹵素的性質(zhì)基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)4.鹵素的性質(zhì)

(1)相似性基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)

(2)遞變性基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)

(3)鹵素單質(zhì)及其化合物的特殊性氧化深紅棕?fù)]發(fā)橡膠藍(lán)升華基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)

(4)鹵素離子的檢驗(yàn)Cl－Br－I－①AgNO3

溶液和稀硝酸——沉淀法②置換——萃取法Br－I－③氧化——淀粉法I－PART

05工業(yè)制鹵素單質(zhì)基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)5.工業(yè)制鹵素單質(zhì)

(1)海水提取溴a.流程

b.發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式ⅰ.2NaBr+Cl2

Br2+2NaCl;ⅱ.Br2+SO2+2H2O

2HBr+H2SO4;ⅲ.2HBr+Cl2

2HCl+Br2?；A(chǔ)知識復(fù)習(xí)(2)從海洋植物中提取碘a.流程

b.涉及反應(yīng)的離子方程式:2I-+Cl2

2Cl-+I2。(3)氯氣的制取——氯堿工業(yè)典型例題復(fù)習(xí)【典例1】化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料,又是高效、廣譜的滅菌消毒劑?；卮鹣铝袉栴}:(1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料,可采用如圖(a)所示的裝置來制取。裝置中的離子膜只允許

離子通過,氯氣的逸出口是

(填標(biāo)號)。

典型例題復(fù)習(xí)(2)次氯酸為一元弱酸,具有漂白和殺菌作用,其電離平衡體系中各成分的組成分?jǐn)?shù)δ[δ(X)=,X為HClO或ClO-]與pH的關(guān)系如圖(b)所示。HClO的電離常數(shù)Ka值為

。

(3)Cl2O為淡棕黃色氣體,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反應(yīng)來制備,該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備Cl2O的化學(xué)方程式為

。

典型例題復(fù)習(xí)(4)ClO2常溫下為黃色氣體,易溶于水,其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”,能快速溶于水,溢出大量氣泡,得到ClO2溶液。上述過程中,生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng),每生成1molClO2消耗NaClO2的量為

mol;產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為

。

(5)“84消毒液”的有效成分為NaClO,不可與酸性清潔劑混用的原因是

(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到30%的NaOH溶液中來制備NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%,則生產(chǎn)1000kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為

kg(保留整數(shù))。

典型例題復(fù)習(xí)答案

(1)Na+

a(2)10-7.5(3)2Cl2+HgO==HgCl2+Cl2O(4)1.25

NaHCO3+NaHSO4==CO2↑+Na2SO4+H2O(5)ClO-+Cl-+2H+==Cl2↑+H2O

203典型例題復(fù)習(xí)解析

(1)圖(a)左側(cè)電極為陽極,精制鹽水中Cl-在陽極放電:2Cl--2e-==Cl2↑,故Cl2從a口逸出,Na+通過離子交換膜進(jìn)入陰極。(2)次氯酸的電離常數(shù)表達(dá)式Ka=,圖(b)中δ(HClO)=δ(ClO-)時,對應(yīng)溶液的pH為7.5,所以Ka=c(H+)=10-7.5。(3)Cl2→Cl2O的過程中氯元素的化合價升高,由于Cl2與HgO的反應(yīng)是歧化反應(yīng),則Cl2既是氧化劑又是還原劑,反應(yīng)還應(yīng)生成HgCl2,結(jié)合得失電子守恒配平反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+HgO==HgCl2+Cl2O。典型例題復(fù)習(xí)(4)由于題述生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng),則酸性條件下生成ClO2的同時,應(yīng)有NaCl生成,配平反應(yīng)的離子方程式為5Cl+4H+==4ClO2+Cl-+2H2O。生成1

mol

ClO2則消耗1.25

mol

NaClO2。同時NaHSO4與NaHCO3反應(yīng)會產(chǎn)生CO2:NaHCO3+NaHSO4==CO2↑+Na2SO4+H2O。(5)酸性條件下ClO-與Cl-發(fā)生歸中反應(yīng):ClO-+Cl-+2H+==Cl2↑+H2O。設(shè)原30%的NaOH溶液的質(zhì)量為x,結(jié)合反應(yīng)2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O,可得方程:解得x=796.74

kg,則消耗Cl2為1

000

kg-796.74

kg=203.26

kg≈203

kg。典型例題復(fù)習(xí)【典例2】(雙選)下圖所示是驗(yàn)證氯氣性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn),a、b、c、d、e是浸有相關(guān)溶液的濾紙。向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸后,立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。已知2KMnO4+16HCl==2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O典型例題復(fù)習(xí)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”正確的是(

)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論Aa處變藍(lán),b處變紅棕色氧化性:Cl2>Br2>I2Bc處先變紅,后褪色氯氣與水生成了酸性物質(zhì)及漂白性物質(zhì)Cd處立即褪色氯氣與水生成了漂白性物質(zhì)De處變紅色還原性:Fe2+>Cl-典型例題復(fù)習(xí)答案

BD

解析

a處變藍(lán),b處變紅棕色,說明Cl2分別與KI、NaBr反應(yīng)生成I2、Br2,可證明氧化性:Cl2>I2,Cl2>Br2,無法證明I2與Br2之間氧化性的強(qiáng)弱,A項(xiàng)錯誤;c處先變紅,說明氯氣與水生成酸性物質(zhì),后褪色,則證明氯氣與水生成具有漂白性物質(zhì),B項(xiàng)正確;d處立即褪色,也可能是氯氣與水生成酸性物質(zhì)中和了NaOH,C項(xiàng)錯誤;e處變紅色說明Cl2將Fe2+氧化為Fe3+,證明還原性Fe2+>Cl-,D項(xiàng)正確。典型例題復(fù)習(xí)【典例3】

在探究新制氯水成分及性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,依據(jù)下列方法和現(xiàn)象,不能得出相應(yīng)結(jié)論的是(

)選項(xiàng)方法現(xiàn)象結(jié)論A觀察氯水顏色氯水呈淺黃綠色氯水中含Cl2B向飽和NaHCO3溶液中加入足量氯水有無色氣體產(chǎn)生氯水中含HClOC向紅色紙條上滴加氯水紅色紙條褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液變成棕黃色氯水具有氧化性典型例題復(fù)習(xí)答案B

解析

氯氣為黃綠色氣體,氯水呈淺黃綠色是因?yàn)槿芙饬寺葰?A正確;向飽和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有無色氣體產(chǎn)生,是因?yàn)镠C與氯水中的H+發(fā)生反應(yīng)生成水和二氧化碳,B錯誤;紅色紙條褪色,說明氯水具有漂白性,C正確;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液變成棕黃色,是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)2FeCl2+Cl2==2FeCl3,說明氯水具有氧化性,D正確。典型例題復(fù)習(xí)【典例4】(雙選)在新制飽和氯水中,若只改變某一條件,下列敘述正確的是(

)A.再通入少量氯氣,減小B.通入少量SO2,溶液漂白性增強(qiáng)C.加入少量的碳酸鈉粉末,pH增大,溶液漂白性增強(qiáng)D.光照過程中,有氣泡冒出,溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)典型例題復(fù)習(xí)答案

CD

解析

再通入少量氯氣,由于此時已經(jīng)為飽和溶液,所以氫離子和次氯酸根離子的比值不變,故A錯誤;氯氣和二氧化硫在水溶液中會發(fā)生反應(yīng)生成硫酸和鹽酸,硫酸與鹽酸不具有漂白性,因此反應(yīng)后的溶液漂白性會逐漸減弱甚至消失,B錯誤;加入少量的碳酸鈉粉末,Na2CO3與溶液中的HCl發(fā)生反應(yīng),溶液中c(H+)降低,使平衡Cl2+H2O

HCl+HClO向正反應(yīng)方向移動,次氯酸濃度增加,溶液pH增大,溶液漂白性增強(qiáng),C正確;光照下,次氯酸易分解為HCl和O2,溶液中有氣泡冒出,HClO分解使平衡Cl2+H2O

HCl+HClO向正反應(yīng)方向移動,最終導(dǎo)致溶液中離子濃度增大,溶液的導(dǎo)電性會增強(qiáng),D正確。典型例題復(fù)習(xí)【典例5】

氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì)。典型例題復(fù)習(xí)回答下列問題:(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是

,a中的試劑為

。

(2)b中采用的加熱方式是

。c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是

,采用冰水浴冷卻的目的是

。

(3)d的作用是

,可選用試劑

(填標(biāo)號)。

A.Na2S B.NaClC.Ca(OH)2 D.H2SO4典型例題復(fù)習(xí)(4)反應(yīng)結(jié)束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結(jié)晶,

,

,干燥,得到KClO3晶體。

(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中,滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯

色?？芍摋l件下KClO3的氧化能力

(填“大于”或“小于”)NaClO。

典型例題復(fù)習(xí)答案

(1)圓底燒瓶飽和食鹽水(2)水浴加熱Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O避免生成NaClO3(3)吸收尾氣(Cl2)

AC(4)過濾少量(冷)水洗滌(5)紫小于典型例題復(fù)習(xí)解析

實(shí)驗(yàn)裝置分析:整套裝置的最左端為氯氣的發(fā)生裝置,利用二氧化錳固體和濃鹽酸在加熱條件下制取氯氣,由于鹽酸有揮發(fā)性,導(dǎo)致氯氣中含有雜質(zhì)HCl和水蒸氣。其中,氯氣中的雜質(zhì)HCl氣體會影響后面KClO3和NaClO的制備,故需要用飽和食鹽水(a中盛放試劑)除去氯氣中的HCl雜質(zhì)。b為氯氣與KOH溶液在加熱條件下制取KClO3的裝置,發(fā)生的反應(yīng)為3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O。c為氯氣與NaOH溶液在較低溫度下制取NaClO的裝置,發(fā)生的反應(yīng)為Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。d為尾氣的吸收裝置,可防止污染環(huán)境,吸收氯氣可用還原性物質(zhì)或堿性溶液。(2)b中采用的是水浴加熱方法。c裝置中反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O,c中采用冰水浴的目的是防止溫度較高時氯氣和NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3。典型例題復(fù)習(xí)(3)d裝置中應(yīng)盛放還原性物質(zhì)或堿性物質(zhì),故符合條件的試劑為A、C。(4)從溶液中獲得晶體可采用的實(shí)驗(yàn)步驟為:冷卻結(jié)晶→過濾→洗滌(少量冷水)→干燥。(5)1號試管中的KClO3溶液不能將I-氧化為單質(zhì)I2,而2號試管中的NaClO溶液可將I-氧化為I2,故在此條件下氧化性:KClO3小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I2后,靜置一段時間可觀察到液體分為兩層,由于四氯化碳的密度大于水的密度,則碘的四氯化碳溶液在下層,呈紫色。典型例題復(fù)習(xí)【典例6】

海水是寶貴的資源寶庫,目前氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類提供了大量工業(yè)原料。如圖是海水綜合利用的部分流程圖,據(jù)圖回答問題:典型例題復(fù)習(xí)(1)由海水曬制的粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、S等離子,為除去這些離子,所加試劑及其先后順序?yàn)?寫化學(xué)式):

。

(2)①電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為

。

②制取MgCl2的過程中涉及反應(yīng):MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O,該反應(yīng)要在HCl氣氛中進(jìn)行,原因是

。

典型例題復(fù)習(xí)(3)苦鹵中通入Cl2置換出Br2,