2023高考化学一轮复习教参+练案+课件第10讲　富集在海水中的元素——氯　海水资源利用

单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级2022-3-21�›第四章非金属及其重要化合物第10讲富集在海水中的元素——氯 海水资源利用备考导航核心素养1．结合真实情境中应用实例或通过实验探究掌握氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。2．了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。3．掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)1．宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题，在学习卤素过程中，利用宏观和微观相结合的方式来认识物质及其递变规律，形成科学的方法论。2．科学态度与社会责任：将化学知识与技能的学习、创新意识和社会责任感的形成等方面的要求融为一体，充分认识海水资源的重要性。考点一考点二考点三考点一颜色气味毒性密度特性________色强烈__________气味______毒比空气____________液化1．Cl2的性质(1)Cl2的物理性质必备知识·梳理夯实考点一 氯及其化合物的性质及应用黄绿 刺激性 有 大 易 注意：实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体飘进鼻孔。(2)Cl2的化学性质写下列反应的化学方程式和相应反应现象，指出Cl2在反应中表现氧化性还是还原性。(1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由两种单质直接化合生成。(2)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，起漂白作用的物质是HClO。特别提醒2．氯水的成分及性质(1)氯水性质的多重性：新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。(2)氯水的性质分析(3)氯水性质的探究实验实验操作现象结论说明向紫色石蕊溶液中滴加氯水溶液先变红色后褪色氯水具有酸性、强氧化性HCl、HClO都有酸性，HClO有强氧化性向饱和氯水中滴入FeCl2溶液溶液变为棕黄色Cl2有氧化性2Fe2＋＋Cl2═══2Fe3＋＋2Cl－H—O—Cl ①不稳定性：_______________________(见光易分解)HClO不能单独存在，只存在溶液中。氯水须现用现配，保存在__________中，置于冷暗处。②强氧化性：比Cl2的氧化性强。能使某些染料和有机色素褪色，可用作棉、麻和纸张的漂白剂；可用于自来水的杀菌、消毒。③弱酸性：H2CO3>HClO>HCO向NaClO溶液中通少量CO2，化学方程式为：__________________________________________。棕色瓶 NaClO＋CO2＋H2O═══NaHCO3＋HClO (2)次氯酸盐①“84”消毒液(漂白液)②漂白粉1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl2。 ( )(2)氯气溶于水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质。 ( )(3)氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性。 ( )(4)1mol氯气分别与铁和铝完全反应时转移的电子数均为3NA。 ( )× × × × (5)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性。 ( )(6)漂白粉溶液中通入SO2的离子方程式为2ClO－＋SO2＋Ca2＋＋H2O═══2HClO＋CaSO3↓。 ( )[提示] 向漂白粉溶液中通入SO2，生成的是CaSO4，而不是CaSO3。(7)氯水放置数天后，pH将变小。 ( )(8)用pH试纸测定氯水的pH。 ( )[提示] 氯水中的HClO具有漂白性，能将pH试纸氧化而褪色。不能用pH试纸测定其pH。√ × √ × √ √ × × (13)漂白粉在空气中久置变质是由于漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。 ( )(14)1molCl2参加反应转移2mol电子。 ( )[提示] 在Cl2＋2NaOH═══NaCl＋NaClO＋H2O反应中1molCl2参加反应转移1mol电子。(15)标准状况下，11.2LCl2与水充分反应转移电子数为0.5NA。 ( )[提示] 该反应为可逆反应，Cl2不能完全反应。× × × × 对实验现象的“解释或结论”正确的是 ( )D 选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2>Br2>I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性：Fe2＋>Cl－[提示] A项，由现象得，氧化性：Cl2>Br2、Cl2>I2，但无法比较Br2与I2的氧化性强弱；B项，由现象可知在此过程中有酸性物质生成，同时生成了漂白性物质；C项，在此过程中只能判断溶液不再显碱性，无法判断有无漂白性物质生成；D项，由现象得，此时Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，而Cl2被还原为Cl－，还原剂Fe2＋的还原性强于还原产物Cl－的还原性。3．深度思考：(1)向新制氯水中加入碳酸钙粉末，能增加氯水中HClO的浓度吗？为什么？(2)漂白粉长期露置于空气中，最终得到的物质是什么？写出反应的化学方程式。微考点1 氯气的性质 (2022·山东潍坊高三检测)如图所示，在A处通入氯气，关闭B阀时，C处干燥的红布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处干燥的红布条逐渐褪色。考点突破·训练提升典例1则D瓶中盛放的溶液可能是 ( )A．稀硫酸 B．NaOH溶液C．氯水 D．饱和氯化钠溶液[解析] 解决本题的关键是要明确装置的特点及起漂白作用的是HClO或潮湿的Cl2。首先根据打开B阀后，C处干燥的红布条逐渐褪色，说明A处通入的Cl2为潮湿的，在关闭B阀时潮湿的Cl2通过了D瓶，看不到C处干燥的红布条有明显变化，说明D瓶吸收了Cl2或吸收了Cl2中的水蒸气。B B [解析] 氯气本身无漂白性，只有生成HClO时才有漂白性，A项错误；H＋使pH试纸显红色，HClO能漂白pH试纸，由实验现象可知，B项正确；HClO是永久的不可恢复的漂白，C项错误；久置氯水中无HClO，D项错误。(2)下列说法错误的是 ( )A．液氯可以储存在钢瓶中B．漂白粉可用于生活用水的消毒C．用氯气处理水中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子D．用MnO2和浓盐酸在加热时反应制取Cl2C [解析] 液氯就是液态的氯单质，与钢瓶不反应，可以储存在钢瓶中，A正确；漂白粉具有强氧化性，可用于生活用水的消毒，B正确；氯气可用于水的消毒杀菌，但对Cu2＋、Hg2＋没有作用，可以加入硫化物生成硫化物沉淀来处理Cu2＋、Hg2＋，C错误；二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，故D正确。②③⑤ 典例2〔对点集训2〕 (1)(2022·北京模拟)“84”消毒液(有效成分为NaClO)可用于消毒和漂白，下列实验现象的分析，现象混合后溶液的pH＝9.9，短时间内未褪色，一段时间后蓝色褪去混合后溶液pH＝5.0，蓝色迅速褪去，无气体产生混合后溶液pH＝3.2，蓝色迅速褪去，并产生大量气体，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝不正确的是 ( )A．对比实验①和②，②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO－＋H＋═══HClOB．实验③中产生的气体是Cl2，由HClO分解得到：2HClO═══Cl2↑＋H2OC．对比实验②和③，溶液的pH可能会影响ClO－的氧化性或Cl－的还原性D．加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果，但需要调控合适的pH才能安全使用B [解析] “84”消毒液(有效成分为NaClO)中次氯酸根离子水解使溶液显碱性，水解生成的次氯酸具有漂白性，加入硫酸促进水解平衡正向进行，使得次氯酸浓度增大漂白速度加快，②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO－＋H＋═══HClO，故A项正确，不符合题意；往③中“84”消毒液(有效成分为NaClO)中加入浓度较大的稀硫酸，混合后溶液pH＝3.2，蓝色迅速褪去，并产生大量气体，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明生成了氯气，“84”消毒液的主要成分为氯化钠和次氯酸钠，氯离子和次氯酸根离子在酸溶液中生成了氯气，故B项错误，符合题意；对比实验②和③酸溶液浓度大小会影响反应过程，溶液的pH可能会影响ClO－的氧化性或Cl－的还原性，故C项正确，不符合题意；加酸可提高“84”消毒液的漂白效果，但酸的浓度大时会生成有毒气体Cl2，需要调控合适的pH，才能安全使用，故D项正确，不符合题意。(2)(2022·山东泰安模拟)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和消毒剂，它在酸性条件下生成NaCl并放出ClO2，ClO2有类似Cl2的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备。Ⅰ.制备亚氯酸钠关闭止水夹乙打开止水夹甲，从进气口通入足量ClO2，充分反应。①仪器a的名称为____________，仪器b的作用是____________。②装置A中生成NaClO2的离子方程式为____________________________________________。圆底烧瓶 防止倒吸 Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质停止通ClO2气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹甲，打开止水夹乙，向A中滴入稀硫酸。③开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快，请解释可能的原因__________________________________________________。④B中现象为______________。NaClO2与H2SO4反应生成的Cl－对反应起催化作用 溶液变蓝色 ③NaClO2在酸性条件下能生成NaCl和ClO2，发生的反应是5NaClO2＋2H2SO4═══NaCl＋4ClO2↑＋2H2O＋2Na2SO4，开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快的原因可能是NaClO2与H2SO4反应生成的Cl－对反应起催化作用；④ClO2的性质与氯气相似，即ClO2的氧化性强于I2，ClO2把I－氧化成I2，淀粉遇碘单质变蓝，即B中现象是溶液变蓝色。常见漂白物质分类萃取精华微考点3 氯水性质的多重性及应用 (2022·湖南张家界月考)在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 ( )B 典例3选项方法现象结论A观察氯水颜色氯水呈浅黄绿色氯水中含Cl2B向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水有无色气体产生氯水中含HClOC向红色纸条上滴加氯水红色纸条褪色氯水具有漂白性D向FeCl2溶液中滴加氯水溶液变成棕黄色氯水具有氧化性〔对点集训3〕 (2022·经典习题选萃)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是 ( )A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液A 萃取精华考点二1．Cl2的实验室制法(1)实验装置必备知识·梳理夯实考点二 氯气的实验室制法及性质实验探究还原性 酸性 饱和食盐水 浓H2SO4 ④收集方法：________________或__________________。⑤尾气吸收——用烧碱溶液吸收(离子方程式)____________________________________。⑥验满方法a．将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即________，则证明已集满。b．将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸________________，则证明已集满。c．实验室制取Cl2时，常常根据氯气的________判断是否收集满。向上排空气法 排饱和食盐水法 Cl2＋2OH－═══Cl－＋ClO－＋H2O 变蓝 先变红后褪色 颜色 实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2时应注意以下四点(1)反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。(2)加热时的温度：不宜过高，以减少HCl的挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少