第二讲 富集在海水中的元素

1. 第二讲　富集在海水中的元素

2. 1．了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。1．了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 • 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有关卤素的综合利用。 • 1．氯的单质和化合物的性质和应用。 • 2．与氯的单质和化合物相关联的化工生产流程及综合实验。

3. 一、氯气的性质 • 1．物理性质 黄绿色 刺激性

4. 2.化学性质(写出反应的化学方程式和部分反应现象，指出在反应中表现氧化性还是还原性)2.化学性质(写出反应的化学方程式和部分反应现象，指出在反应中表现氧化性还是还原性)

5. 氯水中的平衡体系有哪些？

6. 二、氯的重要化合物 • 1．次氯酸

7. 2．漂白粉

8. 为什么在工业上将氯气制成漂白粉？ • 提示　氯气用于杀菌消毒时，起作用的是HClO，而HClO不稳定，难以保存。所以在工业上用Cl2与石灰乳反应制成漂白粉，便于贮存和运输。

9. ＋Cl2↑

10. 向上排空气法 排饱和食盐水法

12. 一套完整的制取气体的实验装置包括哪几部分？ • 提示　一套完整的制取气体的实验装置包括四个部分：发生装置→净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置。

13. 写出(1)(2)的反应条件，(3)(4)所加的反应试剂。 • 提示(1)加热或光照　(2)点燃　(3)NaOH溶液　(4)铁粉

14. 一种方法 • 正确闻气体气味的方法 • 取一只盛满气体的集气瓶，稍微打开玻璃片，用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的气体飘进鼻孔，闻气体的气味。

15. 三种比较 • 新制氯水、久置氯水、液氯的比较

17. 2．当加浓盐酸时，c(H＋)和c(Cl－)都增大，平衡左移，因此可用次氯酸盐和浓盐酸作用来制取Cl2或测漂白粉中的“有效氯”；当加入CaCO3或Na2CO3时，c(H＋)减少，平衡右移，可使氯水中c(HClO)增大，增强漂白的作用。2．当加浓盐酸时，c(H＋)和c(Cl－)都增大，平衡左移，因此可用次氯酸盐和浓盐酸作用来制取Cl2或测漂白粉中的“有效氯”；当加入CaCO3或Na2CO3时，c(H＋)减少，平衡右移，可使氯水中c(HClO)增大，增强漂白的作用。 • 3．当加入碱时，c(H＋)和c(HClO)都减小，平衡右移，实验室经常用浓强碱溶液吸收未反应完的Cl2，工业上利用此原理制漂白粉和漂白液。

18. 我的总结 • 1．常见有色气体：NO2(红棕色)、Cl2(黄绿色)、F2(淡黄绿色)、溴蒸气(红棕色)； • 2．常见有毒气体：SO2、H2S、NO、NO2、CO、Cl2等； • 3．常见易液化气体：Cl2、SO2、NH3等。

20. 问题征解 • 如何辨析氯水中Cl2和HClO的氧化性？ • 提示　中学化学中，消毒与漂白体现的是HClO的氧化性，其他情况下，当氯水与还原剂作用且无氢气生成时，表现出氧化性的微粒均可认为是Cl2。

22. 2．氯水的性质 • 氯水的多种成分决定了氯水的化学性质表现出多样性： • (1)Cl2的强氧化性； • (2)HCl的强酸性； • (3)HClO的强氧化性、弱酸性和不稳定性； • (4)Cl－的性质。 • 在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：

25. 【典例1】 • (2013·唐山模拟节选)新制氯水中含有多种粒子，某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质，做了如下实验，请你帮助完成： • (1)HClO不稳定，见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成_________________________________ • ________________________________________________________________________。

26. (2)氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。(2)氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质，同学们的看法不一致，认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验，得出正确结论。

27. 解析　(1)本小题来源于教材“氯水受光照的实验”。要证明O2的生成，应用带火星的木条检验，能使带火星的木条复燃，说明生成了O2。O2的收集，结合教材实验，是用盛满氯水的瓶子倒置在水槽中，光照一段时间后，收集到无色气体来验证。解析　(1)本小题来源于教材“氯水受光照的实验”。要证明O2的生成，应用带火星的木条检验，能使带火星的木条复燃，说明生成了O2。O2的收集，结合教材实验，是用盛满氯水的瓶子倒置在水槽中，光照一段时间后，收集到无色气体来验证。

28. (2)提出假设是根据收集到的资料结合所学知识进行的。氯气有氧化性，那么假设氯气使红色布条褪色，氯气和水生成盐酸和次氯酸，假设盐酸或次氯酸能使红色布条褪色，实验②把红色布条放到稀盐酸中，红色布条不褪色。氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条褪色，说明是HClO使红色布条褪色。(2)提出假设是根据收集到的资料结合所学知识进行的。氯气有氧化性，那么假设氯气使红色布条褪色，氯气和水生成盐酸和次氯酸，假设盐酸或次氯酸能使红色布条褪色，实验②把红色布条放到稀盐酸中，红色布条不褪色。氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条褪色，说明是HClO使红色布条褪色。

29. 答案　(1)将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中，光照一段时间后，瓶底有无色气体生成。将瓶子倒转过来，把带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，证明HClO分解生成的气体为氧气答案　(1)将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中，光照一段时间后，瓶底有无色气体生成。将瓶子倒转过来，把带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，证明HClO分解生成的气体为氧气 • (2)提出假设：①氯气使红色布条褪色　②HClO使红色布条褪色　③盐酸使红色布条褪色 • 验证假设：②把红色布条伸入稀盐酸中，红色布条不褪色 • 结论：次氯酸使红色布条褪色

30. 明确实验目的→根据物质的组成、结构和性质→提出假设→设计实验、验证假设→观察现象、记录数据→分析比较现象和数据→综合归纳概括总结得出结论。明确实验目的→根据物质的组成、结构和性质→提出假设→设计实验、验证假设→观察现象、记录数据→分析比较现象和数据→综合归纳概括总结得出结论。

31. 【应用1】 • 饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验： • ①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去； • ②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强； • ③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：

32. 第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀； • 第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡； • 第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。 • 经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。 • (1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：________________________________________________________________________。

33. (2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：(2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式： • 第一份_______________________________________。 • 第二份___________________________________________。 • (3)试根据所学知识推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为(写化学式) • ________________________________________________________________________。

36. 必考点28 氯气的制备及相关实验探究 • 1．实验装置

37. 2．制取过程

39. 3．注意事项 • (1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应 • (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，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，再拆缷装置，避免污染空气 • (4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全

40. 【典例2】 • 如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为原料进行待定反应的装置

41. (1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是：a→____→____→d；(1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是：a→____→____→d； • (2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开旋塞k，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有碳粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为_____________ • ________________________________________________________________________。

42. 为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是__________________________________。为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是__________________________________。 • (3)D处反应完毕后，关闭旋塞k，移去酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是________________________________________________________________________ • ________________________________________________________________________， • B的作用是_______________________________________。

43. (4)用量筒取20 mLE中溶液，倒入已检查完好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl4，盖好玻璃塞，振荡，静置于铁架台上(如图)，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是________(填“上层液”或“下层液”)，再装入如图所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是________(填“上层液”或“下层液”)

44. (5)在A、B、C、D、E装置中有一个需要改进，说明需要改进的理由并画出改进后的装置图。(5)在A、B、C、D、E装置中有一个需要改进，说明需要改进的理由并画出改进后的装置图。

45. (2)由于反应有水参加，C处提供水蒸气参加反应，加入浓硫酸和水放热，有利于水蒸气生成。(3)k关闭，此时B相当于贮气装置，生成的气体进入B中，从而使水进入到漏斗中。(4)此步操作是卤素的萃取，Cl2易溶于CCl4，而使CCl4层呈黄绿色，Cl2无漂白性，上层水层含有Cl2与水反应生成的HCl和HClO，HClO具有漂白性，可以使有色布条褪色。(5)由于D中反应生成了极易溶于水的HCl，E装置不正确，会造成E中水倒吸，可以用一个倒置的小漏斗。(2)由于反应有水参加，C处提供水蒸气参加反应，加入浓硫酸和水放热，有利于水蒸气生成。(3)k关闭，此时B相当于贮气装置，生成的气体进入B中，从而使水进入到漏斗中。(4)此步操作是卤素的萃取，Cl2易溶于CCl4，而使CCl4层呈黄绿色，Cl2无漂白性，上层水层含有Cl2与水反应生成的HCl和HClO，HClO具有漂白性，可以使有色布条褪色。(5)由于D中反应生成了极易溶于水的HCl，E装置不正确，会造成E中水倒吸，可以用一个倒置的小漏斗。

47. ①吸收法：如用NaOH溶液吸收Cl2、SO2、H2S等；②燃烧法：如对CO、H2S、H2、烃类等可燃性气体可点燃处理。③收集法：如对于一些气体也可先收集后处理。①吸收法：如用NaOH溶液吸收Cl2、SO2、H2S等；②燃烧法：如对CO、H2S、H2、烃类等可燃性气体可点燃处理。③收集法：如对于一些气体也可先收集后处理。

48. 【应用2】 • 实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作有： • ①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；②把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；④检查气密性；⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。 • 最好的实验操作顺序是 ()。 • A．②③④①⑤B．②①③⑤④ • C．②①⑤④③D．②①③④⑤

49. 解析　本题考查了实验室制取Cl2方法。实验装置的安装顺序一般为“自下而上”(即放铁架台→放酒精灯→根据火焰的大致高度确定铁圈位置)，“从左而右”，且制备气体时，加入药品(先固后液)前应检查装置的气密性，否则就要错选A、B、D。解析　本题考查了实验室制取Cl2方法。实验装置的安装顺序一般为“自下而上”(即放铁架台→放酒精灯→根据火焰的大致高度确定铁圈位置)，“从左而右”，且制备气体时，加入药品(先固后液)前应检查装置的气密性，否则就要错选A、B、D。 • 答案　C

50. 一、卤素单质性质的递变性、相似性和特殊性 • 1．物理性质递变性