第11講 富集在海水中的元素氯一、氯氣一、氯氣1.氯元素在周期表中的位置及存在形式氯元素在周期表中的位置及存在形式氯元素位于第三周期A族。氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。在自然界中以化合態(tài)形式存在。2.氯氣的物理性質(zhì)氯氣的物理性質(zhì)通常氯氣為黃綠色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣大,有毒,易液化液化。25時,1體積水可溶解約2體積氯氣,其水溶液俗稱氯水,呈淺黃綠色。教材研讀教材研讀注意實驗室里聞有毒氣體及未知氣體氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動,僅使極少量氣體飄進鼻孔。(如圖所示)3.氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣的化學(xué)性質(zhì)(1)與金屬反應(yīng)與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Na+Cl22NaCl?，F(xiàn)象:劇烈燃燒,有白煙(NaCl小顆粒)生成。與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式:Cu+Cl2CuCl2?，F(xiàn)象:紅熱的銅絲劇烈燃燒,生成棕黃色的煙(CuCl2小顆粒),溶于水呈藍綠藍綠色。當(dāng)溶液濃度不同時,溶液顏色有所不同。與鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Fe+3Cl22FeCl3。現(xiàn)象:鐵絲燃燒,生成棕黃色的煙(FeCl3小顆粒),溶于水得黃色溶液。(2)與非金屬反應(yīng)氫氣在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為:H2+Cl22HCl(蒼白色火焰)。(3)與H2O反應(yīng)1)氯氣與水的反應(yīng)化學(xué)方程式為:Cl2+H2OHCl+HClO,離子方程式為:Cl2+H2OH+Cl-+HClO(Cl2既是氧化劑又是還原劑)。2)次氯酸的性質(zhì)a.弱酸性。是一元弱酸,屬弱電解質(zhì)。b.不穩(wěn)定性。2HClO2HCl+O2(氯水要現(xiàn)用現(xiàn)制,保存在棕色試劑瓶中)。c.強氧化性。HClO能殺死水中的病菌,起到消毒的作用;另外它還能使有色布條、品紅溶液等有色物質(zhì)褪色,其原理主要是利用其強氧化強氧化性。(4)與強堿的反應(yīng)1)漂白粉的制備原理2Ca(OH)2+2Cl2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O其中有效成分為Ca(ClO)2。2)漂白粉的漂白原理Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO,此反應(yīng)可說明酸性HClO弱于H2CO3;漂白粉必須密封保存。(5)與某些還原性物質(zhì)反應(yīng)(寫離子方程式)1)氯氣與KI溶液:2I-+Cl2I2+2Cl-。2)氯氣與FeCl2溶液:2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-。3)向氯水中通SO2:Cl2+SO2+2H2O4H+S+2Cl-。24O4.氯氣的實驗室制法氯氣的實驗室制法(1)反應(yīng)原理:用MnO2和濃鹽酸反應(yīng),反應(yīng)方程式為:MnO2+4HCl(濃濃)MnCl2+Cl2+2H2O注意稀鹽酸與MnO2不發(fā)生反應(yīng),不能制取Cl2。(2)制氣類型:“固+液氣”型。(3)組裝發(fā)生裝置的儀器:鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈、石棉網(wǎng)、圓底燒瓶、分液漏斗、導(dǎo)氣管。(4)收集方法:向上排空氣法或排飽和食鹽水法排飽和食鹽水法(Cl2在飽和食鹽水中溶解度很小)。(5)凈化裝置:用飽和食鹽水除去HCl,再用濃H2SO4干燥。(6)吸收裝置:用強堿強堿溶液吸收多余的Cl2,防止污染空氣。5.氯氣的工業(yè)制法氯氣的工業(yè)制法(1)電解飽和食鹽水(氯堿工業(yè))。2NaCl+2H2O+(2)電解熔融的氯化鈉和氯化鎂,也可制得氯氣。22NaOHH陰極2Cl 陽極自測自測1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。(1)Cl2與H2O或NaOH的反應(yīng)中,氯氣既是氧化劑又是還原劑()(2)要證明Cl2無漂白性而HClO有漂白性,可以先讓干燥Cl2通過干燥的有色布條,再通過濕潤的有色布條看是否褪色()(3)氯氣可用于消滅田鼠,為此,可將氯氣用軟管通入到田鼠洞中,這是利用了氯氣的毒性()(4)久置的氯水比新制的氯水氧化性更強()(5)能用pH試紙測定氯水的pH()(6)漂白粉和明礬都常用于處理自來水,二者的作用原理是不同的()(7)工業(yè)上將Cl2通入石灰水中制取漂白粉()自測自測2下圖所示是驗證氯氣性質(zhì)的微型實驗,a、b、d、e是浸有相關(guān)溶液的濾紙。向KMnO4晶體上滴加一滴濃鹽酸后,立即把另一培養(yǎng)皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+5Cl2+2MnCl2+8H2O對實驗現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”正確的是()選項實驗現(xiàn)象解釋或結(jié)論Aa處變藍,b處變紅棕色氧化性:Cl2Br2I2Bc處先變紅,后褪色氯氣與水反應(yīng)生成了酸性物質(zhì)Cd處立即褪色氯氣與水反應(yīng)生成了漂白性物質(zhì)De處變紅色Fe2+有還原性答案答案DA項,由實驗現(xiàn)象得氧化性:Cl2Br2、Cl2I2,但無法判斷Br2與I2的氧化性強弱;B項,由實驗現(xiàn)象可知,在此過程中有酸性物質(zhì)和漂白性物質(zhì)生成;C項,無法判斷有無漂白性物質(zhì)生成;D項,Fe2+被Cl2氧化為Fe3+,說明Fe2+有還原性。二、鹵族元素二、鹵族元素1.相似性相似性(1)都能與大多數(shù)金屬反應(yīng):如2Fe+3Br22FeBr3,Fe+I2FeI2;(2)都能與H2反應(yīng):H2+X22HX;(3)都能與H2O反應(yīng):X2+H2OHX+HXO(F2與水反應(yīng)生成HF和O2);(4)都能與堿液反應(yīng):X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O(F2、I2除外)。2.遞變性F2Cl2Br2I2顏色:顏色加深熔、沸點:逐漸升高密度:逐漸增大逐漸增大水溶性:逐漸減小氧化性:逐漸減弱還原性(X-):逐漸增強逐漸增強鹵素單質(zhì)間能發(fā)生的置換反應(yīng)有:Cl2+2NaBr2NaCl+Br2,Cl2+2KI2KCl+I2,Br2+2KI2KBr+I2。3.特殊性Br2是常溫下唯一呈液態(tài)液態(tài)的非金屬單質(zhì);液溴易揮發(fā)且有毒,通常用水液封來保存。I2易升華,能使淀粉淀粉變藍。Br2和I2都易溶于某些有機溶劑(如四氯化碳、汽油)。自測自測3判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。(1)可以用淀粉溶液檢驗加碘食鹽中的KIO3()(2)碘易升華,可用加熱升華法除去NH4Cl中混有的I2()(3)將少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振蕩,靜置,可觀察到下層液體呈紫色,證明Br2的氧化性強于I2()(4)碘是人體必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物()(5)實驗室從海帶中提取單質(zhì)碘的方法是:取樣灼燒溶解過濾萃取()(6)從海水中提取物質(zhì)都必須通過化學(xué)反應(yīng)才能實現(xiàn)()自測自測4下列哪些事實或?qū)嶒災(zāi)苷f明氧化性Cl2Br2I2:。氯水分別滴入KBr、NaI溶液中,溶液顏色加深,而溴水滴入NaCl溶液中無明顯變化,滴入淀粉KI溶液中,溶液變藍H2和Cl2的混合氣體光照爆炸,H2和Br2的混合氣體加熱才能反應(yīng),而H2和I2反應(yīng)更困難Fe分別與Cl2、Br2、I2反應(yīng)生成Fe的化合物的化合價高低HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性越來越差Cl2、Br2、I2在水中的溶解度逐漸減小解析解析無法判斷Cl2與Br2的氧化性強弱,因Fe與二者反應(yīng)都生成+3價鐵;單質(zhì)在水中的溶解度與氧化性強弱無關(guān)?？键c突破考點突破考點一氯水的成分及對應(yīng)的性質(zhì)考點三鹵素離子的檢驗方法考點三鹵素離子的檢驗方法考點二氯氣的實驗室制法和氯氣的性質(zhì)實驗考點二氯氣的實驗室制法和氯氣的性質(zhì)實驗考點四海水中物質(zhì)的提取1.氯水的成分氯水的成分氯水中存在三個平衡:(1)Cl2+H2OHCl+HClO(2)HClOH+ClO-(3)H2OH+OH-根據(jù)平衡的特點,即可得出氯水中存在的各種微粒?？键c一氯水的成分及對應(yīng)的性質(zhì)2.氯水的多重性質(zhì)氯水的多重性質(zhì)氯水在與不同物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時,表現(xiàn)出成分的復(fù)雜性和性質(zhì)的多樣性。3.抓住諸多因素對平衡抓住諸多因素對平衡Cl2+H2OHCl+HClO的影響的影響,合理解釋具體問合理解釋具體問題題(1)當(dāng)加入可溶性氯化物時,c(Cl-)增大,平衡左移,因此可用排飽和食鹽水法收集Cl2,也可用飽和食鹽水除去Cl2中的雜質(zhì)氣體HCl。(2)當(dāng)加入濃鹽酸時,c(H+)和c(Cl-)都增大,平衡左移,因此可用次氯酸鹽和濃鹽酸作用來制取Cl2或測定漂白粉中的“有效氯”;當(dāng)加入NaHCO3時,c(H+)減小,平衡右移,使氯水中的c(HClO)增大,漂白性增強。(3)當(dāng)加入堿時,c(H+)和c(HClO)都減小,平衡右移,實驗室常用濃強堿溶液吸收未反應(yīng)的Cl2,工業(yè)上利用此原理制漂白粉和漂白液。(4)氯水在光照條件下,因HClO分解,平衡右移,故氯水須避光貯存,最好現(xiàn)用現(xiàn)制,久置的氯水最終會變成鹽酸。典例典例1(2018北京臨川學(xué)校月考)在探究新制飽和氯水成分的實驗中,下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是()A.氯水的顏色呈淺綠色,說明氯水中含有Cl2B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明氯水中含有Cl-C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有氣泡產(chǎn)生,說明氯水中含有H+D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說明氯水中含有HClOD答案答案DA項,Cl2是黃綠色氣體,氯水中溶解有氯氣使氯水呈淺綠色;B項,氯水中含有Cl-,故向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀;C項,氯水中有鹽酸,故向氯水中加入NaHCO3粉末有氣泡產(chǎn)生;D項,氯水中含有Cl2,Cl2具有強氧化性,向FeCl2溶液中滴加氯水,Cl2能把FeCl2氧化為FeCl3使溶液顏色變成棕黃色。1-1氯水中存在多種分子和離子,可通過實驗的方法加以確定。下列有關(guān)氯水中存在的粒子的說法中錯誤的是()選項實驗操作及現(xiàn)象結(jié)論A加入含有NaHSO3的石蕊試液,紅色褪去說明有Cl2分子存在B加入有色布條,有色布條褪色說明有HClO分子存在C氯水呈淺黃綠色,且有刺激性氣味說明有Cl2分子存在D加硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀說明有Cl-存在A答案答案AA項,NaHSO3溶液顯酸性,能使石蕊試液變紅色,當(dāng)加入氯水中后,紅色褪去,說明含有具有漂白性的物質(zhì)即HClO;B項,HClO具有漂白作用,可漂白有色布條;C項,Cl2的存在導(dǎo)致氯水呈淺黃綠色,具有刺激性氣味;D項,向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液時,產(chǎn)生的白色沉淀為AgCl,說明有Cl-存在。1-2某學(xué)生對SO2與漂粉精的反應(yīng)進行實驗探究,下列敘述錯誤的是()操作現(xiàn)象取4g漂粉精固體,加入100mL水部分固體溶解,溶液略有顏色過濾,測漂粉精溶液的pHpH試紙先變藍,最后褪色液面上方出現(xiàn)白霧;稍后,出現(xiàn)渾濁,溶液變?yōu)辄S綠色;最終,產(chǎn)生大量白色沉淀,黃綠色褪去C.液面上方出現(xiàn)白霧,白霧中一定只含HClD.最后,產(chǎn)生大量白色沉淀,黃綠色褪去,推測白色沉淀主要是CaSO4A.Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化學(xué)方程式是:2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OB.pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有堿性、漂白性答案答案CA項,Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化學(xué)方程式是2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;B項,在漂粉精溶液中,ClO-+H2OHClO+OH-,所以其具有堿性和漂白性;C項,白霧可能是生成的鹽酸小液滴,也可能是SO2形成的酸霧;D項,ClO-和Cl-在酸性條件下生成Cl2,Cl2+SO2+2H2OS+2Cl-+4H+,S+Ca2+CaSO4,所以最終生成的白色沉淀是CaSO4。24O24O1.氯氣的實驗室制法氯氣的實驗室制法考點二氯氣的實驗室制法和氯氣的性質(zhì)實驗(1)制取(2)驗滿將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的集氣瓶瓶口,觀察到試紙立即變藍,則證明已集滿。將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的集氣瓶瓶口,觀察到試紙立即變紅后褪色,則證明已集滿。實驗室制取Cl2時,常常根據(jù)集氣瓶中氣體的顏色判斷是否收集滿。(3)注意事項必須用濃鹽酸,稀鹽酸不反應(yīng)。為了減少制得的Cl2中HCl的含量,加熱溫度不宜過高,減少HCl揮發(fā)。實驗結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2,再拆卸裝置,避免污染空氣。尾氣吸收時,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因為澄清石灰水中Ca(OH)2含量少,吸收不完全。2.Cl2的性質(zhì)實驗的性質(zhì)實驗常見實驗形式如下圖所示:裝置試劑或用品實驗現(xiàn)象實驗?zāi)康腁濃硫酸驗證干燥的氯氣無漂白作用,濕潤的氯氣有漂白作用B干燥紅布條無明顯變化C濕潤紅布條紅布條褪色DFeCl2溶液溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色驗證氯氣具有強氧化性,可與還原性化合物及金屬反應(yīng)E淀粉KI溶液溶液變?yōu)樗{色F鐵粉產(chǎn)生棕色的煙GNaOH溶液吸收多余的氯氣典例典例2某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關(guān)探究實驗。實驗一制取氯酸鉀和氯水利用上圖所示的實驗裝置進行實驗。(1)制取實驗結(jié)束后,取出B中試管冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有。(2)若對調(diào)B和C裝置的位置,(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。實驗二氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究(3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計了系列實驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響,其中系列a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進行):試管編號12340.20molL-1KI/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0molL-1H2SO4/mL 03.06.09.0蒸餾水/mL9.06.03.00實驗現(xiàn)象系列a實驗的實驗?zāi)康氖?。設(shè)計1號試管實驗的作用是。若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色;假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,則此反應(yīng)的離子方程式為。實驗三測定飽和氯水中氯元素的總量(4)該小組設(shè)計的實驗方案為:使用下圖裝置,加熱15.0mL飽和氯水試樣,測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是。(不考慮實驗裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因)(5)根據(jù)下列資料,為該小組設(shè)計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細(xì)節(jié)):。資料:.次氯酸會破壞酸堿指示劑;.次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。答案答案(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可)(2)能(3)研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響硫酸濃度為0的對照實驗Cl+6I-+6H+Cl-+3I2+3H2O(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案)(5)量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案)解析(2)若對調(diào)B、C位置,Cl2中的HCl氣體雜質(zhì)因溶于C中的水而被除去,B中與Cl2反應(yīng)的KOH的量增加,故能提高B中KClO3的產(chǎn)率。(3)仔細(xì)觀察實驗記錄表可知,4個實驗中KClO3、KI的濃度均相同,只有H2SO43O的濃度不同,實驗的目的顯然是研究硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響。1號試管中H2SO4的濃度為0,該實驗的作用是硫酸濃度為0的對照實驗。(4)氯水中氯元素以Cl2、HClO、Cl-和ClO-等形式存在,加熱時HClO分解產(chǎn)生O2,部分Cl2因受熱逸出,因此只能測出O2及逸出的Cl2的量,溶液中Cl-、ClO-及殘余Cl2的量無法測定,故此方案不可行。(5)依題給信息,欲測定氯水中氯元素的總量,可量取一定體積的氯水,加入足量的H2O2溶液,將氯水中的Cl2、HClO、ClO-全部還原成Cl-,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量AgNO3溶液,經(jīng)過濾、洗滌、干燥、稱量測出生成AgCl沉淀的質(zhì)量,即可計算出飽和氯水中氯元素的總量。2-1如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計制取氯氣并以氯氣為反應(yīng)物進行特定反應(yīng)的裝置。(1)要將C裝置接入B和D之間。正確的接法是ad。(2)實驗開始先點燃A處的酒精燈,打開旋塞K,讓Cl2充滿整個裝置,再點燃D處酒精燈。Cl2通過C裝置后進入D,D裝置內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CO2和HCl(g),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。為了使C裝置發(fā)揮更好的作用,可向燒杯中加入濃硫酸,加入濃硫酸的作用是。(3)D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉旋塞K,移去兩個酒精燈,由于余熱的作用,A處仍有少量Cl2產(chǎn)生,此時B中的現(xiàn)象是,B的作用是。(4)用量筒量取20mLE中溶液,倒入氣密性良好的分液漏斗中,然后再注入10mLCCl4,蓋好玻璃塞,振蕩,靜置于鐵架臺上,等分層后取上層液和下層液,呈黃綠色的是(填“上層液”或“下層液”),再裝入如圖所示的燒杯中,能使有色布條褪色的是(填“上層液”或“下層液”)。(5)在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進,說明需要改進的理由并在方框中畫出改進后的裝置圖。答案答案(1)cb(2)2Cl2+C+2H2O(g)4HCl+CO2加入濃硫酸時,放出大量的熱,有利于試管中的水變?yōu)樗魵?從而提供足量的水蒸氣供D中反應(yīng)需要(3)瓶中液面下降,長頸漏斗內(nèi)液面上升貯存少量Cl2,避免Cl2對環(huán)境造成污染(4)下層液上層液(5)D中反應(yīng)生成的HCl氣體極易溶于水,易發(fā)生倒吸解析解析(1)由于D中反應(yīng)生成了CO2和HCl,有氫元素存在,說明有水參加反應(yīng),所以C裝置的作用是提供水蒸氣,因此應(yīng)該是長進短出。(2)燒杯中加入濃硫酸,放出大量的熱,有利于水蒸氣的生成。(3)關(guān)閉K,生成的氣體會將B中的溶液壓入長頸漏斗中。(4)Cl2易溶于CCl4,而使CCl4層呈黃綠色,Cl2無漂白性;上層液中含有Cl2和水反應(yīng)生成的HClO,HClO具有漂白性,可以使有色布條褪色。(5)由于D中反應(yīng)生成了極易溶于水的HCl,易造成E中的水倒吸,故可以用一個倒置的小漏斗防止倒吸。1.AgNO3溶液溶液-沉淀法沉淀法未知液2.置換置換-萃取法萃取法未知液有機層呈3.氧化氧化-淀粉法檢驗淀粉法檢驗I-未知液藍色溶液,表明有I-,Cl,Br,I生成白色沉淀 則有生成淡黃色沉淀 則有生成黃色沉淀 則有,Br,I紅棕色或橙紅色 表明有淺紫色或紫色 表明有考點三鹵素離子的檢驗方法典例典例3(2017北京海淀二模,11)已知:.4KI+O2+2H2O4KOH+2I2.3I2+6OH-I+5I-+3H2O某同學(xué)進行如下實驗:取久置的KI固體(呈黃色)溶于水配成溶液;立即向上述溶液中滴加淀粉溶液,溶液無明顯變化;滴加酚酞后,溶液變紅;繼續(xù)向溶液中滴加硫酸,溶液立即變藍。3O下列分析合理的是()A.說明久置的KI固體中不含有I2B.中溶液變藍的可能原因:I+5I-+6H+3I2+3H2OC.堿性條件下,I2與淀粉顯色的速率快于其與OH-反應(yīng)的速率D.若向淀粉KI試紙上滴加硫酸,一段時間后試紙變藍,則證實該試紙上存在I3O3OB答案答案BA項,若久置KI固體中含有I2,當(dāng)其溶于水時,I2和KOH發(fā)生反應(yīng)生成了I和I-,加入淀粉溶液,溶液也無明顯變化;B項,加入硫酸后出現(xiàn)藍色說明產(chǎn)生了I2,可能的原因是I+5I-+6H+3I2+3H2O;C項,若I2與淀粉顯色的速率快于I2與OH-反應(yīng)的速率,則中加入淀粉溶液的現(xiàn)象應(yīng)為溶液先變藍后褪色;D項,“一段時間后”試紙變藍可能是因為I-被氧氣氧化生成了I2,若試紙上存在I,根據(jù)可知滴加硫酸后試紙會迅速變藍。3O3O3O3-1下列能夠檢驗出KI中是否含有Br-的實驗是()A.加入足量的新制氯水,溶液變色則有Br-B.加入酸性KMnO4溶液,觀察溶液顏色是否褪去C.加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩,有機層有色,則有Br-D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取水層并加入氯水,溶液呈橙黃色,則含有Br-D答案答案DA項,KI可與新制氯水反應(yīng)生成單質(zhì)碘而使溶液變色,故不能確定是否含有溴離子;B項,溴離子和碘離子均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;C項,有機層中因含有單質(zhì)碘而顯色,不能確定是否含有溴離子。3-2為驗證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強弱,某小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去,氣密性已檢驗)。實驗過程:.打開彈簧夾,打開活塞a,滴加濃鹽酸。.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時,夾緊彈簧夾。.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時,關(guān)閉活塞a。.(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體,其電子式是。(2)驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現(xiàn)象是。(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。(4)為驗證溴的氧化性強于碘,過程的操作和現(xiàn)象是。(5)過程實驗的目的是。(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因:同主族元素從上到下,得電子能力逐漸減弱。答案答案(1)(2)淀粉KI試紙變藍(3)Cl2+2Br-Br2+2Cl-(4)打開活塞b,將少量C中溶液滴入D中,關(guān)閉活塞b,取下D振蕩。靜置后CCl4層變?yōu)樽霞t色(5)確認(rèn)C的黃色溶液中無Cl2,排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾(6)原子半徑逐漸增大ClCl解析解析本題以鹵素性質(zhì)遞變的知識為載體來考查考生的實驗?zāi)芰?。題目涉及的反應(yīng)原理有2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,Cl2+2KI2KCl+I2,Cl2+2NaBr2NaCl+Br2,Br2+2KI2KBr+I2,消除Cl2的污染:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。實驗要排除干擾,利用、的對比可知過程是為了排除Cl2的干擾。對(6)要從本質(zhì)(結(jié)構(gòu))上進行說明,此問易錯答為“非金屬性逐漸減弱”,這也是結(jié)果,是比“得電子能力逐漸減弱”更高的概述,而不是本質(zhì),化學(xué)性質(zhì)的本源是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)!提醒注意綠色化學(xué)工藝與節(jié)能,以降低生產(chǎn)的成本;盡量做到物質(zhì)提取過程中生產(chǎn)工藝的簡捷。1.溴的提取溴的提取從海水中提取溴,通常是將氯氣通入提取粗食鹽后的母液中,將溶液中考點四海水中物質(zhì)的提取的溴離子氧化成溴單質(zhì),鼓入熱空氣或水蒸氣使溴從溶液中揮發(fā)出來,冷凝后得到粗溴,精制粗溴可得到高純度的溴單質(zhì)。2.碘的提取碘的提取雖然海水中碘的總蘊藏量很大,但由于其濃度很低,故目前工業(yè)生產(chǎn)中碘的獲得并不是直接從海水中提取。因為海洋中的某些植物具有富集碘的能力,如海帶等,所以從海帶等海產(chǎn)品中提取碘是工業(yè)上獲取碘的重要途徑。從海帶中提取碘的流程圖如下:灼燒水氧化劑干海帶海帶灰浸泡液濾液碘的四氯化碳溶液碘單質(zhì)常用的氧化劑有Cl2、H2O2、MnO2,反應(yīng)方程式如下:Cl2+2I-2Cl-+I2H2O2+2I-+2H+I2+2H2OMnO2+2I-+4H+I2+Mn2+2H2O典例典例4(2017北京海淀期末,7)為了從海帶浸取液中提取碘,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案:海帶浸取液含I2的水溶液含I2的CCl4溶液NaOH溶液下列說法正確的是()A.中反應(yīng)的離子方程式:2I-+H2O2I2+2OH-B.中分液時含I2的CCl4溶液從分液漏斗上口倒出C.中得到的上層溶液中含有I-D.操作Z的名稱是加熱C答案答案CA項,在酸性溶液中不可能生成OH-;B項,四氯化碳的密度比水大,中分液時含I2的CCl4溶液從分液漏斗下口放出;D項,從含有碘的懸濁液中得到碘,應(yīng)該采用過濾的方法。4-1在海水中含有多種元素,開發(fā)利用這些資源是科學(xué)研究的重要課題。下圖為海水利用的部分過程。下列有關(guān)說法正確的是()A.要實現(xiàn)反應(yīng)可向NaHCO3溶液中加入過量石灰水B.溴元素在反應(yīng)、中被氧化,在反應(yīng)中被還原C.工業(yè)上一般用金屬鈉與無水MgCl2反應(yīng)制取Mg單質(zhì)D.海水中含有碘元素,可將海水濃縮加熱得到碘單質(zhì)B答案答案BA項,向NaHCO3溶液中加入過量石灰水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+H2O+NaOH,不能實現(xiàn)反應(yīng)。B項,溴元素在反應(yīng)、中化合價升高,被氧化;在反應(yīng)中化合價降低,被還原。C項,工業(yè)上一般用電解熔融MgCl2的方法制取Mg單質(zhì)。D項,海水中含有的碘元素是化合態(tài)的碘,要得到碘單質(zhì)需發(fā)生氧化還原反應(yīng)。4-2某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室中模擬從海水中提取溴的過程,其實驗流程如下:海水Br2(g)Br2(1)取24L除去懸浮雜質(zhì)后的海水,濃縮至2L;(2)向其中通入足量Cl2,反應(yīng)的離子方程式為,通入熱空氣的目的是;(3)將吹出的Br2用純堿溶液吸收,反應(yīng)得到NaBr、NaBrO3和CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,將產(chǎn)生的CO2通入足量澄清石灰水中,得到1g白色沉淀；3NaBrNaBrO(4)將吸收Br2的溶液用足量硫酸處理得到Br2單質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式為,理論上可以得到Br2的質(zhì)量為;(5)請計算海水中溴元素的濃度為g/L。答案答案(2)Cl2+2Br-Br2+2Cl-將Br2吹出(3)3Br2+3Na2CO35NaBr+NaBrO3+3CO2(4)5NaBr+NaBrO3+3H2SO43Br2+3Na2SO4+3H2O1.6g(5)0.067解析解析通過反應(yīng)Cl2+2Br-Br2+2Cl-置換出溴單質(zhì)后,一般用熱空氣或水蒸氣將Br2吹出;根據(jù)各步反應(yīng),可確定如下關(guān)系:Br2CO2CaCO3,根據(jù)CaCO3的質(zhì)量可求出原24L海水中Br2的質(zhì)量為=1.6g,則海水中溴元素的濃度為0.067g/L。160g / mol 1g100g / mol1.6g24L