2020年高考化学一轮复习专题4.2富集在海水中的元素_氯知识讲解含解析
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1、第二讲 富集在海水中的元素卤素【真题速递】1.(2019.北京)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )物质(括号内为杂质)除杂试剂AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀HClCCl2(HCl)H2O、浓H2SO4DNO(NO2)H2O、无水CaCl2【答案】B【解析】A.FeCl3与Fe反应生成FeCl2,2FeCl3+Fe=2FeCl2,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧化还原法应,故A不符合题意;B.MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 +2NaCl,过量的NaOH溶液可用HCl除去
2、HCl+NaOH=NaCl+H2O ,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B符合题意;C.部分氯气与H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸,反应过程中氯元素化合价变化,涉及到了氧化还原法应,故C不符合题意;D.NO2 与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化,涉及到了氧化还原法应,故D不符合题意。2.(2019.江苏)下列有关化学反应的叙述正确的是A. Fe在稀硝酸中发生钝化B. MnO2和稀盐酸反应制取Cl2C. SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3D. 室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2【答案】C【解析】A.常温下,Fe在与浓硝酸发生钝化反应,故A错
3、误;B.二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,故B错误;C.二氧化硫与过量氨水反应生成硫酸铵,故C正确;D.常温下,Na与空气中的氧气反应生成Na2O;加热条件下,钠与氧气反应生成Na2O2,故D错误。3.(高考选项组合)下列说法不正确的是()A.漂白粉可用于生活用水的消毒(2018全国卷,7B)B.石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,不涉及氧化还原反应(2018北京,9B)C.氯水具有较强的氧化性,可用于漂白纸张、织物等(2018海南,5D)D.清洗碘升华实验所用试管,先用酒精清洗,再用水清洗(2017全国卷,9B)【答案】B【解析】B项,红色褪去是HClO表现强氧化性;D项,碘
4、易溶于酒精,可用酒精清洗碘,又由于酒精与水互溶,再用水清洗即可洗净,正确。 4(2016高考上海卷)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【答案】A【解析】在氯水中存在反应:Cl2H2OHClHClO,若反应使溶液中c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强。A.由于酸性HClH2CO3HClO,所以向溶液中加入碳酸钙粉末,会发生反应:2HClCaCO3=CaCl2H2OCO2,使化学平衡正向移动,导致c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强,正确;B.若加入稀硫酸,使溶液中c(H)增大,平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误,
5、C.加入氯化钙溶液,不能发生反应,溶液的水对氯水起稀释作用,使溶液的漂白性减弱,错误;D.加入二氧化硫的水溶液,与Cl2发生反应,Cl2SO22H2O=4HSO2Cl,使化学平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误。5(2015高考北京卷)某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)()A该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl22OH=ClOClH2OB该消毒液的pH约为12:ClOH2OHClOOHC该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:2HClClO=Cl2H2OD该消毒液加白
6、醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOHClO=HClOCH3COO【答案】B【解析】A.消毒液的制备是用NaOH溶液吸收Cl2,发生的离子方程式为:Cl22OH=ClOClH2O;B.饱和NaClO溶液pH约为11的原因主要是由于溶液中ClO的水解,水解方程式为:ClOH2OHClOOH该消毒液pH约为12是因为含有一定量的NaOH,其存在会抑制该水解,故B错误;C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用会产生有毒的Cl2发生的离子方程式为:2HClClO=Cl2H2O;D.该消毒液加白醋可生成HClO则可增强漂白作用,运用到了强酸制弱酸的原理,发生的离子方程式为:CH3COOHCl
7、O=HClOCH3COO。6.(2015全国卷,12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收【答案】C【解析】A项,向苦卤中通入Cl2 时发生反应Cl22Br=2ClBr2,故其目的是为了提取溴,正确;B项,可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质,然后向滤液中加入沉淀剂,过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质,最后重结晶可得精盐,正确;C项,工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂,错误;D项,由于通入Cl2后所得溶
8、液中Br2的浓度很小,因此利用Br2的挥发性,可先用热空气和水蒸气吹出Br2,再用SO2将其还原为HBr进行富集,正确。7(2015高考全国卷节选)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为_。【答案】MnSO4或(Mn2)【解析】浓缩液中的碘元素以I的形式存在,I具有还原性,可将MnO2还原为Mn2。【考纲解读】考点内容说明富集在海水中的元素卤素1.了解氯元素单子及其重要化合物的制备方法。掌握其主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。高考必考点
9、之一,常以选择题、非选择题的形式出现【知识梳理】1氯气的性质(1)物理性质颜色气味毒性密度特性 色强烈刺激性气味 毒比空气 液化(2)化学性质(写出化学方程式)与金属Na: Fe: Cu: 与非金属: 与水: 2氯的化合物(1)次氯酸(HClO)(2)漂白粉的性质3、氯气的实验室制法 (1)实验原理: 。若无MnO2,可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替,反应不需要加热,如2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2O。(2)实验装置(3)验满方法将 试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到
10、试纸先变红后褪色,则证明已集满。 实验室制取Cl2时,常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。4卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液和稀硝酸沉淀法 (2)置换萃取法 (3)氧化淀粉法【答案】1(1)黄绿 有 大 易 (2) 2Fe3Cl22FeCl3 H2Cl22HCl Cl2H2OHClHClO 2 (1)2HClOO2+2HCl 棕色 弱 3.(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O (2) 饱和食盐水 浓硫酸 向上排空气 (3)湿润的淀粉碘化钾4(1)Cl- Br- I- (2) Br- I- (3) I-【考点精讲】考点一、氯及其重要化合物1氯气的物理性质2从氯的原子结构认识氯
11、气的化学性质氧化性(1)与金属反应:与变价金属反应生成高价金属氯化物。与铁反应:2Fe3Cl22FeCl3。与铜反应:CuCl2CuCl2。(2)与非金属反应。与H2反应:H2Cl22HCl,(3)与还原性无机化合物反应。与碘化钾溶液反应:Cl22KI=2KClI2。与SO2水溶液反应:Cl2SO22H2O=H2SO42HCl。与FeCl2溶液反应:离子方程式为Cl22Fe2=2Fe32Cl。3从化合价的角度认识Cl2的化学性质歧化反应氯气与水或碱反应,氯的化合价既有降低又有升高,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。4从平衡的角度理解氯水的成分和性质(1)氯水中存在三个平衡关系:Cl2H2OHC
12、lHClOHClOHClOH2OHOH(2)根据可逆反应的特点,即可得出氯水中存在的各种微粒。三种分子H2O、Cl2、HClO;四种离子H、Cl、ClO和OH。(3)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。5氯的重要化合物(1)次氯酸(2)漂白粉【典例1】1.下列说法不正确的是()A Cl2能使湿润的有色布条褪色,所以Cl2具有漂白性B 红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,反应生成FeCl3C 利用溴单质的氧化性可以把碘离子转化为碘单质D 实验室常用NaOH溶液吸收多余的Cl2以避免污染【答案】A【解析】A项,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸
13、,次氯酸具有漂白作用,氯气无漂白作用,故A错误;B项,氯气具有强氧化性氧化变价金属为高价态化合物,红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧,反应生成FeCl3,故B正确;C项,溴单质氧化性大于碘单质,溴单质氧化碘离子生成碘单质,故C正确;D项,氯气有毒不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,故D正确。【典例2】2.(规范书写,培养答题能力)根据下列装置图回答问题:(1)A、B通入Cl2后,观察到的现象是_,根据现象可得出的结论是_。(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_。(3)F装置的作用是_。(4)实验开始后,观察装置C中的现象是_。(5)装置E中发生反应的离子方程式是_。(6)通入Cl2时装置D中
14、发生反应的离子方程式是_。【答案】(1)干燥的红色(或A中)布条不褪色,湿润的红色(或B中)布条褪色Cl2无漂白性,Cl2与水反应生成的HClO有漂白性(2)Cl2H2OHClHClO(3)吸收氯气,防止污染环境(4)溶液先变红色,然后褪色(5)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(6)H2OSOCl2=2HSO2Cl【归纳总结】1氯水的组成及应用中需注意的问题(1)氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增强,无漂白性。因此,氯水要现用现配。(2)制取氯水的反应为Cl2H2OHClHClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,且向水中通入1 mol Cl2,转移电
15、子数小于NA。(3)Cl2尽管有较强氧化性,但没有漂白性,湿润Cl2具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。(4)ClO与Fe2、I、S2、HS、SO等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。(5)HClO不稳定,不能单独存在,只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。(6)不能用pH试纸测量氯水的pH,原因是氯水中的HClO具有漂白性。(7)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得,而不是用氯气与石灰水反应。(8)“84”消毒液的主要成分为NaClO,漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用,其原因是ClOCl2H=Cl2H2O。2C
16、l2H2OHClHClO平衡移动的应用【考点一精练】1.生活中可以用氯气灌洞的方法来消灭田鼠,这是利用了氯气的哪些性质:密度比空气大易液化能溶于水有毒()A B C D 【答案】D【解析】氯气可以用来消灭田鼠利用了它的毒性,使田鼠中毒死亡;将氯气通过软管灌入田鼠洞中,氯气的相对分子质量比空气的大,所以密度比空气的大,与空气混合时,在混合气体的下部,所以能够被田鼠呼吸,从而达到灭鼠目的。2下列关于新制氯水的说法正确的是()A新制氯水长期放置后溶液的酸性减弱B新制氯水中含有H2O、Cl2、HClO、HCl等多种分子C新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有HClD向新制氯水中加入适量碳酸钙,过
17、滤,可以制得较大浓度的次氯酸【答案】D【解析】A项,新制氯水长时间放置后会发生反应:2HClO2HClO2,酸性增强,A项错误;B项,新制氯水中不会存在HCl分子,因为HCl是强电解质,在水中会完全电离,所以不会以分子形式存在,B项错误;C项,新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有次氯酸,次氯酸具有强氧化性,C项错误;D项,氯气溶于水会发生反应:Cl2H2OHClHClO,加入适量碳酸钙,碳酸钙会和HCl反应,使上述平衡正向移动,进而可制得较大浓度的次氯酸,D项正确。3在新制饱和氯水中,若只改变某一条件,下列叙述正确的是()A再通入少量氯气,减小B通入少量SO2,溶液漂白性增强C加入少量
18、的碳酸钠粉末,pH增大,溶液漂白性增强D光照过程中,有气泡冒出,溶液的导电性减弱【答案】C【解析】饱和氯水不能再溶解氯气,各成分的浓度不变,A项错;SO2Cl22H2O=2HClH2SO4,Cl2H2OHClHClO的平衡左移,HClO的浓度减小,漂白性减弱,B项错;加入少量的碳酸钠粉末,消耗H,使上述平衡正向移动,HClO的浓度增大,C项正确;光照过程中,HClO分解,生成O2和HCl,溶液中的离子浓度增大,导电性增强,D项错误。4二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是()ANaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaC
19、l,则n(氧化剂)n(还原剂)14BClO2在强碱性环境中使用失效,可能的原因是2ClO22OH=ClOClOH2OC可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3D等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2强【答案】C【解析】A项,酸性条件下ClO发生歧化反应,生成Cl和ClO2,可写出方程式:4H5ClO=Cl4ClO22H2O,显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为14,正确;B项,方程式符合歧化反应化合价的变化,正确;C项,ClO2易溶于水,显然不能用饱和食盐水除杂,错误;D项,等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多,正确。5.ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应
20、用广泛。某兴趣小组通过如图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。(1)仪器D的名称是_。安装F中导管时,应选用图2中的_。(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O,为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜_(填“快”或“慢”)。(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是_。(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为_。在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是_。(5)
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- 2020 年高 化学 一轮 复习 专题
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