1、第16讲 富集在海水中的元素卤素化学 2018年高考一轮复习1考试说明1.了解氯元素单质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。考点一氯及其化合物的性质和应用考点三卤素的性质及X的检验考点二氯气的实验室制法考点四提取卤素单质的化工流程考点一氯及其化合物的性质和应用1.氯气的物理性质知识梳理颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气体刺激性比空气大有毒1体积水溶解约2体积Cl22.从氯的原子结构认识氯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：。与铜反
2、应：。(2)与非金属反应现象安静燃烧，发出_色火焰，瓶口有_剧烈反应，发生_，瓶口有_苍白白雾爆炸白雾(3)与还原性无机化合物反应：与碘化钾溶液反应：。与SO2水溶液反应：。与FeCl2溶液反应：。Cl22KI=2KClI2 Cl2SO22H2O=H2SO42HClCl22FeCl2=2FeCl33.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，氯的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。(1)与水反应氯气与水反应的化学方程式：。(2)与碱反应(完成下列反应的化学方程式)与烧碱反应：。制取漂白粉：。漂白粉的主要成分是 ，有效成分是 。Cl22NaOH=NaClN
3、aClOH2O2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2OCa(ClO)2、CaCl2Ca(ClO)2Cl2H2O HClHClO 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：Cl2H2O HClHClOHClO HClOH2O HOH(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、；四种离子 、和 。Cl2HClOHClClOOH (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.次氯酸和次氯酸盐的性质(1)次氯酸次氯酸见光分解的化学方程式：。(2)Ca(ClO)2的主
4、要化学性质Ca(ClO)2的稳定性比HClO 。水解显 性，其水解离子方程式：。与酸反应生成 ，作为漂白剂或消毒剂的原理可用化学方程式表示为 。Ca(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3强碱ClOH2O HClOOHHClO 例1.正误判断，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)氯气溶于水得氯水，溶液呈酸性且可以导电，所以氯气是电解质()(3)新制氯水必须用棕色瓶密封保存，光照氯水有气泡逸出，该气体是氯气()(4)新制取的漂白粉是混合物()(5)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气()(
5、6)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂()例2.久置的氯水和新制氯水在性质上有哪些不同？久置的氯水最终变为稀盐酸，表现为酸性。新制氯水中含有氯气、盐酸和次氯酸，除具有酸性外，还呈浅黄绿色，有刺激性气味，具有强氧化性。例3.在空气中长时间放置的漂白粉，最终得到的主要固体物质是什么？用方程式表示漂白粉在空气中久置变质的过程。最终得到的物质是CaCO3和CaCl2；Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO，2HClO 2HClO2。练后反思练后反思氯水中平衡移动的应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl)增大左移用饱和食盐水除Cl2中的HCl用排饱
6、和食盐水法收集Cl2盐酸c(H)和c(Cl)增大左移次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H)减小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)减小右移制漂白粉CaCO3c(H)减小右移制高浓度的HClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配归纳总结归纳总结含氯消毒剂的共同特点是利用本身的强氧化性，或与水反应产生HClO，杀灭具有生命活性的微生物。解答这类题目，一般要从氧化性，得电子数目以及平衡移动等角度分析思考。考点二氯气的实验室制法氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置，复习中应高度重视。用强氧化剂(
7、如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O例1.正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：MnO24HCl Mn22ClCl22H2O()(2)除去Cl2中少量HCl气体，可用饱和食盐水，也可用饱和碳酸氢钠溶液()(3)检验氯气可用湿润的淀粉碘化钾试纸()(4)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度()(5)实验室快速制取氯气可以采用高锰酸钾与浓盐酸的反应()(6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸到液面以下()例2.含0.4 mol HCl的浓盐酸与足
8、量的MnO2共热，能否得到0.1 mol Cl2？为什么？不能。原因：(1)随反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，不能再被MnO2氧化；(2)由于盐酸具有挥发性，反应过程中HCl挥发。例3.下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。思考装置B、C、D的作用分别是：B_；C_；D_。向上排空气收集氯气安全瓶作用，防止D中的液体倒吸入B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境归纳总结归纳总结 实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。(2)因Cl浓度越小，其还原性越弱，所以必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不
9、反应。(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，因为溶液中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。归纳总结归纳总结许多金属氯化物如FeCl3、AlCl3，非金属氯化物，如PCl3、SiCl4、S2Cl2都易水解。涉及此类物质的制备问题，除了要重视Cl2制备、净化、尾气处理，还要考虑产品的纯度，防水解等措施。考点三卤素的性质及X的检验1.溴、碘单质物理性质比较性质Br2I2颜色深红棕色紫黑色状态液体_溶解性水中溶解度不大溶解度不大有机溶剂中_易溶特性易_、有毒易_使淀粉溶液变_固体易溶挥发升华蓝2.
10、氯、溴、碘单质化学性质比较(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为_ (XCl、Br、I)。(2)氧化性都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为_ (XCl、Br、I)。2NaOHX2NaXNaXOH2O2NaX2=2NaX氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2_Br2_I2，阴离子的还原性：Cl_ Br_I。Cl2能从Br的溶液中置换出Br2，其离子方程式：；同理，Br2能置换出I2，其离子方程式：。与一些还原性离子反应，如Br2与 、Fe2反应的离子方程式分别为 ，。Cl22Br=2ClBr2Br22I=2BrI2Br2H2O=2Br2H2Fe2Br2=2Br2Fe
11、33.卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液沉淀法 色沉淀，则有Cl 色沉淀，则有Br 色沉淀，则有I(2)置换萃取法红棕色或橙红色，表明有_紫色、浅紫色或紫红色，表明有_I白淡黄黄Br(3)氧化淀粉法检验I未知液 色溶液，表明有I蓝例1.正误判断，正确的打“”“”，错误的打“”(1)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应()(2)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3()(3)用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色()(4)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2()(5)实验室保存少量液溴时常加少量水液封，并用玻璃塞密封，不能用橡胶塞()(6)类比Fe与Cl2
12、反应，可知Fe与I2反应产物为FeI3()(7)I可使淀粉溶液变蓝()例2.溴水是中学化学中常用的试剂，请思考总结中学化学实验中有哪些使溴水褪色的情况？(1)因萃取而褪色：苯、CCl4与溴水混合后，水层几乎为无色。(2)因碱性条件下发生歧化反应而褪色：如溴水与强碱反应，即Br22NaOH=NaBrNaBrOH2O。(3)因被还原而褪色：如H2S、SO2、Fe2、I等能将Br2还原为Br而使溴水褪色。(4)因生成沉淀而褪色：如溴水中加入AgNO3溶液，生成AgBr沉淀而使溴水褪色。(5)因发生加成反应而褪色：含 、CC的有机物与Br2发生加成反应，而使溴水褪色。(6)因发生取代反应而褪色：如使溴
13、水褪色。归纳总结归纳总结卤素单质性质的特殊性(1)Br2在常温下呈液态，是唯一的液态非金属单质。液态Br2有剧毒，易挥发，故保存Br2时在试剂瓶中Br2液面上需用水封，磨口的玻璃塞用蜡封。(2)I2遇淀粉显蓝色，这是碘单质的特殊性质，该性质可用于检验Cl2。Cl2可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，其实质是Cl22I=2ClI2。此外碘单质易升华，是常温下固体单质中唯一的双原子分子。(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。(4)氟元素无正价，F2与H2O发生置换反应生成O2：2F22H2O=4HFO2。(5)F2不能从NaX溶液中置换出X2(X代表Cl、Br、I)。考点四提取卤素
14、单质的化工流程1.氯的提取氯碱工业阳极产物：_阴极产物：_化学方程式为 。2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2Cl2H2、NaOH2.海水提取溴(1)流程(2)发生反应的化学方程式 ；。2NaBrCl2=Br22NaClBr2SO22H2O=2HBrH2SO42HBrCl2=2HClBr23.海带中提取碘(1)流程(2)发生反应的离子方程式：。Cl22I=I22Cl归纳总结归纳总结由于海水中钠、镁、溴、碘都以化合态形式存在且含量较低，所以需要先富集再提取，提取过程要通过氧化还原反应将元素从化合态变为游离态。因此题目中常涉及：(1)物质的分离提纯操作，如结晶、过滤、萃取和分液等；(2)氧化还原反应、电解原理等理论。38
