2019届一轮复习全国通用版4-2富集在海水中的元素——卤素(Cl、Br、I)学案

2019届一轮复习全国通用版4-2富集在海水中的元素——卤素(Cl、Br、I)学案

第二节　富集在海水中的元素——卤素(Cl、Br、I)‎ 考纲定位 全国卷5年考情 ‎1.掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。‎ ‎2．了解海水中提取Br2、I2的原理和方法。‎ ‎3．了解氯及其重要化合物的制备方法。‎ ‎2017年：Ⅰ卷T10(D)；Ⅱ卷T28(4)；Ⅲ卷T9(B)‎ ‎2016年：Ⅰ卷T10(D)、T28；Ⅱ卷T28(2)(4)；Ⅲ卷T7(C)、T9(C)‎ ‎2015年：Ⅰ卷T7(D)、T28(1)；Ⅱ卷T7(C)、T12、T28‎ ‎2014年：Ⅰ卷T8(B)、T13(B)；Ⅱ卷T27(2、3)‎ ‎2013年：Ⅰ卷T7(C)；Ⅱ卷T10(A)‎ 考点1| 氯及其化合物的性质和应用 ‎(对应学生用书第66页)‎ ‎ [考纲知识整合]‎ ‎1．Cl2的性质及其应用(写出有关化学方程式)‎ ‎ Cl2在通常情况下，是一种黄绿色具有刺激性气味的有毒气体，可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解2体积Cl2，密度比空气的大。‎ ‎ (1)与金属反应 ‎ 与变价金属反应生成高价金属氯化物。‎ ‎ ①与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。‎ ‎ ②与铜反应：Cu＋Cl2CuCl2。‎ ‎ (2)与非金属反应 ‎ 与H2反应：H2＋Cl22HCl，‎ ‎ ‎ ‎ (3)与水反应 ‎ 溶于水中的部分氯气与水反应，‎ ‎ 离子方程式为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。‎ ‎ (4)与碱反应 ‎ ①制漂白液(NaClO)的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。‎ ‎ ②制漂白粉的化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。‎ ‎ (5)与还原性无机化合物反应 ‎ ①与碘化钾溶液反应的化学方程式为2KI＋Cl2===I2＋2KCl。‎ ‎ ②与SO2水溶液反应的化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。‎ ‎ ③与FeCl2溶液反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。‎ ‎2．新制氯水的成分、性质及应用 ‎ (1)成分 ‎ (2)性质 ‎ (3)应用 ‎ Cl2＋H2OHCl＋HClO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 ‎①用饱和食盐水除Cl2中的HCl ‎②用排饱和食盐水法收集Cl2‎ 盐酸 c(H＋)和 c(Cl－)增大 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2‎ NaOH c(H＋)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余Cl2‎ Ca(OH)2‎ c(H＋)减小 右移 制漂白粉 CaCO3‎ c(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 ‎3．次氯酸的性质 ‎ (1)不稳定性：2HClO2HCl＋O2↑。‎ ‎ 氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。‎ ‎ (2)强氧化性 ‎ ①能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。‎ ‎ ②杀菌、消毒。‎ ‎ (3)弱酸性 ‎ NaClO溶液中通入少量CO2，化学方程式为NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3。‎ ‎4．漂白粉的性质 ‎ (1)主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分为Ca(ClO)2。‎ ‎ (2)化学性质 ‎ ①Ca(ClO)2水溶液呈碱性，水解的离子方程式为ClO－＋H2OHClO＋OH－。‎ ‎ ②与酸性物质作用生成具有强氧化性的次氯酸，作消毒剂和漂白剂。‎ ‎ (3)在空气中失效的原理为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑。‎ ‎[应用体验]‎ ‎ 正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎ (1)氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性。(　　)‎ ‎ (2)Cl2与过量Fe反应生成FeCl2。(　　)‎ ‎ (3)1 mol Cl2通入足量的水中反应，转移的电子数为1 mol。(　　)‎ ‎ (4)工业上利用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉。(　　)‎ ‎ (5)纯净的H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸。(　　)‎ ‎ ‎ ‎(6)氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸，溶液的pH变大。(　　)‎ ‎ (7)氯水的杀菌消毒是因为含有Cl2，Cl2有强氧化性。(　　)‎ ‎ (8)漂白液呈碱性的原因是ClO－水解。(　　)‎ ‎ (9)漂白粉在空气中久置可生成CaCO3。(　　)‎ ‎ (10)用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物对人体有害。(　　)‎ ‎ 【答案】　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)×　(8)√　(9)√　(10)√‎ ‎[高考命题点突破]‎ 命题点1　氯及其化合物的主要性质及有关应用 ‎1．(高考组合题)下列说法正确的是________(填序号)。‎ ‎ (1)(2016·四川高考)氯气作水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化 ‎ (2)(2016·上海高考)Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2具有氧化性 ‎ (3)(2014·江苏高考)新制饱和氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2‎ ‎ (4)(2016·全国Ⅲ卷)利用次氯酸具有强氧化性可用于漂白织物 ‎ (5)(2016·全国Ⅲ卷)浓HCl制备纯净Cl2时可让气体产物先通过浓H2SO4，后通过饱和食盐水 ‎ (6)(2014·全国Ⅰ卷)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 ‎ (7)(2016·全国Ⅲ卷)漂白粉能漂白织物的原因是次氯酸盐具有氧化性 ‎ (8)(2015·浙江高考)为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可 ‎ 【答案】　(2)(3)(4)(7)‎ ‎2．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。则D瓶中盛放的溶液不可能是(　　)‎ ‎ A．浓硫酸　　 B．NaOH溶液 ‎ C．饱和Na2SO3溶液 D．饱和氯化钠溶液 ‎ D　[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。]‎ ‎3．(2015·北京高考)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：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O ‎ B．该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2OHClO＋OH－‎ ‎ C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋‎ ‎ ClO－===Cl2↑＋H2O ‎ D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HclO ‎ ＋CH3COO－‎ ‎ B　[A．将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。B．饱和NaClO溶液的pH约为11，现在该消毒液的pH为12，故不可能仅为ClO－的水解所致，该消毒液中还含有一定量的NaOH，是使消毒液的pH约为12的主要原因。C．该消毒液与洁厕灵混用时，ClO－与Cl－会发生氧化还原反应生成Cl2。D．HClO有较强的漂白性。因为CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO－反应生成HClO，增强其漂白性。]‎ (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不能由单质化合生成。‎ (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，实际起漂白作用的是HClO。‎ (3)对于燃烧反应，Cl2也可以作助燃剂(即氧化剂)。‎ (4)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。‎ (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。‎ 命题点2　氯水的多重性质 ‎4．(2016·上海高考)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 ‎(　　) 【导学号：97500066】‎ ‎ 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　[在氯水中存在反应：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若反应使溶液中c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强。A项，由于酸性HCl＞H2CO3＞HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑，使化学平衡正向移动，导致c(HClO)增大，溶液的漂白性增强，正确；B项，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；C项，加入氯化钙溶液，使溶液的漂白性减弱，错误；D项，加入二氧化硫的水溶液，SO2与Cl2反应，平衡左移，c(HClO)减小，溶液的漂白性减弱，错误。]‎ ‎5．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现各自的性质。下列实验现象和结论正确的是（ ）‎ A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在 B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在 C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在 D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在 B　[向氯水中加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有HClO存在，故A错误。氯气是黄绿色有刺激性气味的气体，氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在，故B正确。盐酸中含有氯离子，向氯水中加入盐酸后再加入硝酸银溶液一定会生成氯化银白色沉淀，但不能说明氯水中含有氯离子，故C错误。Cl2＋H2OHCl＋HClO是可逆反应，向氯水中加入氢氧化钠溶液，盐酸和次氯酸均可与NaOH反应，不能证明含有HClO，故D错误。]‎ (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)Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了具有强氧化性的HClO。(3)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。‎ 命题点3　新型含氯化合物的性质迁移应用 ‎6．氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4～5倍，下列有关氯胺(NH2Cl)的说法一定不正确的是(　　)‎ ‎ A．氯胺的水解产物为NH2OH(羟氨)和HCl ‎ B．氯胺的电子式为 ‎ C．氯胺中氯的化合价为＋1‎ ‎ D．氯胺的消毒原理与漂白粉相似 ‎ A　[NH2Cl＋H2ONH3＋HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒。该水解反应是一个可逆反应，HClO杀菌后浓度减小，平衡向右移动，氯胺转化成HClO；相反，当HClO浓度较高时，平衡向左移动，转化为氯胺，相当于暂时“贮存”，避免其分解损失，这样就延长了消毒时间。]‎ ‎7．(2018·济南调研)二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。‎ ‎ 回答下列问题：‎ ‎ (1)二氧化氯可溶于水，但常温下难与水反应，加热时会发生反应生成等物质的量的次氯酸和氯气，同时放出氧气，该反应的化学方程式为________________，产物之一次氯酸的电子式为________。‎ ‎ (2)二氧化氯还能溶于强碱溶液，该过程中发生反应生成等物质的量的氯酸钠和另一种氯的含氧酸盐，同时生成水，该反应的离子方程式为____________。‎ ‎ 【答案】　(1)12ClO2＋2H2O4HClO＋4Cl2＋11O2‎ ‎ (2)2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O 考点2| 卤素的性质与卤离子的检验 ‎(对应学生用书第69页)‎ ‎ [考纲知识整合]‎ ‎1．卤素单质的相似性 ‎ 卤素原子核外最外层电子数均为7，易得到电子，表现非金属性。‎ ‎ (1)都能与大多数金属反应，如2Fe＋3Br2===2FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。‎ ‎ (2)都能与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I，下同)。‎ ‎ (3)都能与水反应：X2＋H2O===HX＋HXO(F2例外：‎2F2＋2H2O===4HF＋O2)。‎ ‎ (4)都能与碱溶液反应：X2＋2OH－===X－＋XO－＋H2O(F2例外)。‎ ‎2．卤素的递变性 ‎ 卤素(从F→I)的电子层依次增多，原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱。‎ 颜色 熔、沸点 密度 水溶性 氧化性 还原性(X－)‎ ‎3．卤素及其化合物的特性 氟 ‎①无正价，氧化性最强，F－的还原性最弱 ‎②‎2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸，F2与盐溶液反应时，F2先与H2O反应 ‎③HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒 溴 ‎①Br2是红棕色液体，易挥发 ‎②Br2易溶于有机溶剂，CCl4、汽油可作Br2的萃取剂 ‎③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡皮塞 ‎④AgBr具有感光性，见光易分解，可用于照相的底板 碘 ‎①I2遇淀粉变蓝色 ‎②I2加热时易升华 ‎③I2易溶于有机溶剂 ‎④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大 ‎⑤AgI具有感光性，见光易分解，可用于人工降雨 ‎ 提醒：(1)卤族元素单质能将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来，但氟不能进行相应的置换，原因是F2能与水发生反应。　(2)卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3＋，而I2只能将铁氧化为Fe2＋。　(3)加碘食盐中的碘是KIO3而不是I2或KI。‎ ‎4．卤素离子的检验 ‎ (1)AgNO3溶液——沉淀法 ‎ 未知液生成 ‎ (2)置换——萃取法 ‎ 未知液 ‎ 有机层 ‎ (3)氧化——淀粉法检验I－‎ ‎ 未知液 蓝色溶液，表明有I－‎ ‎[高考命题点突破]‎ 命题点1　卤素及其化合物性质和卤素离子的检验 ‎1．下列说法正确的是________(填序号)。‎ ‎ (1)(2017·全国Ⅲ卷)清洗碘升华实验所用试管的操作为先用酒精清洗，再用水清洗 ‎ (2)(2016·江苏高考)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3＋的氧化性比I2的强 ‎ (3)(2016·上海高考)Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3‎ ‎ (4)(2015·广东高考)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，现象是溶液变成蓝色，说明氧化性：Cl2>I2‎ ‎ (5)(2015·山东高考)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，说明Br－还原性强于Cl－‎ ‎ (6)(2014·重庆高考)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2‎ ‎ (7)(2014·全国卷)用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI ‎ (8)(2014·四川高考)验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4振荡、静置，可观察到下层液体呈紫色 ‎ (9)某溶液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸，产生淡黄色沉淀，说明原溶液中一定含有Br－‎ ‎ (10)液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封 ‎ 【答案】　(1)(2)(4)(5)(7)(8)(9)(10)‎ 命题点2　卤素单质性质递变性的实验探究 ‎2．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。‎ ‎ 实验过程：‎ ‎ Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。‎ ‎ Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。‎ ‎ Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。‎ ‎ Ⅳ.……‎ ‎ (1)A中产生黄绿色气体，其电子式是________。‎ ‎ (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_____________________________‎ ‎ ________________________________________________________________。‎ ‎ (3)B中溶液发生反应的离子方程式是__________________________________‎ ‎ ________________________________________________________________。‎ ‎ (4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是 ‎ _________________________________________________________________‎ ‎ ________________________________________________________________。‎ ‎ (5)过程Ⅲ实验的目的是____________________________________________‎ ‎ ________________________________________________________________。‎ ‎ (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。‎ ‎ 【解析】　(1)A中产生的黄绿色气体为Cl2，其电子式为。(2)氯气遇湿润的淀粉KI试纸时，发生反应Cl2＋2KI===I2＋2KCl，产生的I2遇淀粉变蓝，可以证明氯气的氧化性强于碘。(3)B中Cl2与NaBr发生置换反应，离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr与氯气反应生成NaCl和Br2，将C中溶液滴入D中，振荡，发生反应：Br2＋2KI===I2＋2KBr，静置后D中溶液分层，下层为碘的四氯化碳溶液，显紫红色，可以说明溴的氧化性强于碘。(5)过程Ⅲ主要是为了确认C的黄色溶液中无Cl2，排除对溴置换碘实验的干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱，是因为从Cl到I，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。‎ ‎ 【答案】　(1) ‎ ‎ (2)淀粉KI试纸变蓝 ‎ (3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－‎ ‎ (4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色 ‎ (5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 ‎ (6)原子半径逐渐增大 Br2‎ I2‎ 水 橙色→黄色 褐色→黄色 有机溶剂(苯、CCl4、汽油)‎ 橙红色→橙色 紫色→紫红色 ‎　下列关于卤素的叙述正确的是 (　　)‎ ‎ ①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾 ‎ ②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯 ‎ ③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性 ‎ ④氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成 ‎ ⑤氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂 ‎ A．①③④ B．②③⑤‎ ‎ C．②④⑤ D．①③‎ ‎ C　[①还原性F－＜Cl－＜Br－＜I－，KF最难被氧化；③AgBr、AgI见光均易分解，均具有感光性。]‎