(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 4 第三單元 氯、溴、碘及其重要化合物教案
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1、(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 4 第三單元 氯、溴、碘及其重要化合物教案1了解鹵素元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法,掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2了解鹵素元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響。3.以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用。氯及其重要化合物的性質(zhì)與應(yīng)用 知識(shí)梳理一、氯氣的性質(zhì)1物理性質(zhì)2化學(xué)性質(zhì)(1)(2)與H2反應(yīng):H2Cl22HCl,產(chǎn)生蒼白色火焰。(3)與H2O反應(yīng):Cl2H2OHClHClO。(4)與堿(如NaOH)反應(yīng):Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(5)二、氯的重要化合物1次氯酸棕色2漂白粉CaCl2和Ca(ClO2) Ca(ClO)
2、2 2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HclO 堿 氧化自我檢測(cè)1判斷正誤,正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”。(1)氯氣可用于消滅田鼠,可將氯氣用軟管通入田鼠洞中,這是利用了氯氣的毒性和密度比空氣大的性質(zhì)。()(2)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。()(3)漂白粉在空氣中久置變質(zhì),是因?yàn)槠追壑械腃aCl2 與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3。()(4)久置的氯水可以變?yōu)辂}酸。()(5)要證明Cl2無漂白性而HClO有漂白性的實(shí)驗(yàn)方法,可以先讓干燥Cl2通入干燥的有色布條,再通入濕潤(rùn)的有色布條看是否褪色。(
3、)解析:(3)漂白粉變質(zhì),是其中Ca(ClO)2與空氣中CO2反應(yīng)。答案:(1)(2)(3)(4)(5)2氯水中含有多種成分,因而具有多種性質(zhì),根據(jù)氯水分別與如圖四種物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)填空(a、b、c、d重合部分代表物質(zhì)間反應(yīng),且氯水足量)。(1)能證明氯水具有漂白性的是_(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)c過程中的現(xiàn)象是_,b過程中反應(yīng)的離子方程式為_。(3)a過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析:氯水中Cl2能氧化FeCl2,H與Na2CO3、石蕊作用,Cl能與Ag生成AgCl,氯水成分中的HClO具有漂白性,能使石蕊溶液褪色。答案:(1)d(2)產(chǎn)生白色沉淀2HCO=H2OCO2(3)Cl
4、22FeCl2=2FeCl3(1)氯氣具有強(qiáng)氧化性,與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)均生成高價(jià)態(tài)的金屬氯化物,如FeCl2不能由單質(zhì)化合生成。(2)氯氣沒有漂白性,不能使干燥的有色布條褪色,但可使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色,實(shí)際起漂白作用的是HClO。(3)HClO不穩(wěn)定,不能單獨(dú)存在,只能存在于氯水、次氯酸鹽溶液或次氯酸鹽與酸反應(yīng)的混合物中。(4)工業(yè)上制取漂白粉是用氯氣與石灰乳反應(yīng)制得,而不是用氯氣與石灰水反應(yīng)。(5)氯水中的HClO見光易分解,通常保存在棕色試劑瓶中并置于陰暗處。在探究新制飽和氯水成分的實(shí)驗(yàn)中,下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是()A氯水的顏色呈淺黃綠色,說明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸
5、酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明氯水中含有ClC向氯水中加入NaHCO3粉末,有氣泡產(chǎn)生,說明氯水中含有HD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HClO解析ACl2的顏色為黃綠色,正因?yàn)槁人腥芙饬它S綠色的Cl2,才使得氯水顯示了淺黃綠色,A選項(xiàng)正確。BCl與Ag結(jié)合生成AgCl白色沉淀,B選項(xiàng)正確。CCl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO,H與NaHCO3反應(yīng)生成CO2氣體,C選項(xiàng)正確。D氯水中的Cl2也能將Fe2氧化為Fe3,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D(1)向新制氯水中加入碳酸鈣粉末,HClO的濃度如何變化?(2)將氯氣通入石蕊試液中的現(xiàn)象是什么?答案:(1)氯水中存
6、在平衡:Cl2H2OHClHClO。加入的CaCO3粉末會(huì)與HCl反應(yīng),從而使平衡右移,增大了氯水中HClO的濃度。(2)將氯氣通入石蕊試液中的現(xiàn)象是先變紅后褪色。氯水的成分及性質(zhì)氯水性質(zhì)的多重性:新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì),在不同的化學(xué)反應(yīng)中,氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。 題組一氯氣及其重要化合物的性質(zhì)1(2018湛江高三質(zhì)檢)如圖所示是驗(yàn)證氯氣性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn),a、b、c、d、e是浸有相關(guān)溶液的濾紙。向KMnO4晶體滴加一滴濃鹽酸后,立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。已知:2KMnO416HCl=2KCl5Cl22MnCl28H2O對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)
7、論Aa處變藍(lán),b處變紅棕色氧化性:Cl2Br2I2Bc處先變紅,后褪色氯氣與水生成了酸性物質(zhì) Cd處立即褪色氯氣與水生成了漂白性物質(zhì) De處變血紅色還原性:Fe2Cl解析:選D。選項(xiàng)A的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象只能說明氧化性:Cl2Br2和Cl2I2,不能說明氧化性:Br2I2;選項(xiàng)B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還可以說明氯氣與水生成了漂白性物質(zhì);選項(xiàng)C中氯氣與水生成的酸性物質(zhì)也可以使之出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;選項(xiàng)D中e處變血紅色是氯氣氧化Fe2生成Fe3的結(jié)果,說明還原性:Fe2Cl。2(2015高考北京卷)某消毒液的主要成分為NaClO,還含有一定量的NaOH。下列用來解釋事實(shí)的方程式中,不合理的是(已知:飽和NaClO溶液的
8、pH約為11)()A該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備:Cl22OH=ClOClH2OB該消毒液的pH約為12:ClOH2OHClOOHC該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用,產(chǎn)生有毒Cl2:2HClClO=Cl2H2OD該消毒液加白醋生成HClO,可增強(qiáng)漂白作用:CH3COOHClO=HClOCH3COO解析:選B。A.將Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液,離子方程式為2OHCl2=ClClOH2O。B.飽和 NaClO 溶液的pH約為11,而該消毒液的pH為12,故不可能僅為ClO的水解所致,該消毒液中還含有一定量的NaOH,是使消毒液的pH約為12的主要原因。C.該消毒液與潔廁
9、靈混用時(shí),ClO與Cl會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2。D.HClO 有較強(qiáng)的漂白性。因?yàn)镃H3COOH的酸性強(qiáng)于HClO,在該消毒液中加入CH3COOH,會(huì)使CH3COOH與ClO反應(yīng)生成HClO,增強(qiáng)其漂白性。 題組二氯水性質(zhì)的多重性3氯水中存在多種分子和離子,它們?cè)诓煌姆磻?yīng)中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。下列結(jié)論正確的是()A加入有色布條,片刻后有色布條褪色,說明有Cl2存在B溶液呈淺黃綠色,且有刺激性氣味,說明有Cl2存在C先加入鹽酸酸化,再加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,說明有Cl存在D加入NaOH溶液,氯水的淺黃綠色消失,說明有HClO存在解析:選B。A項(xiàng),氯水能使有色布條褪色是因?yàn)槁人泻?/p>
10、的HClO具有強(qiáng)氧化性;C項(xiàng),由于加入鹽酸酸化的過程中引入了Cl,所以根據(jù)生成白色沉淀無法說明氯水中是否存在Cl;D項(xiàng),加入NaOH溶液時(shí)氯水的淺黃綠色消失,說明其中有Cl2存在。4氯氣能使?jié)駶?rùn)的紅色布條褪色。對(duì)于使紅色布條褪色的物質(zhì),同學(xué)們的看法不一致,認(rèn)為氯水中存在的幾種粒子都有可能。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),得出正確結(jié)論。提出問題收集資料提出假設(shè)驗(yàn)證假設(shè)得出結(jié)論氯水中何種物質(zhì)能使紅色布條褪色氯氣有強(qiáng)氧化性;氯氣與冷水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸;次氯酸有強(qiáng)氧化性_;_;_; H2O使紅色布條褪色實(shí)驗(yàn):把紅色干布條放入充滿氯氣的集氣瓶中,紅色布條不褪色;實(shí)驗(yàn):_;實(shí)驗(yàn):把紅色布條放在水中,紅色布條不褪色_解析
11、:提出的假設(shè)是由收集到的資料結(jié)合所學(xué)知識(shí)得到的。根據(jù)氯氣有氧化性,可假設(shè)氯氣使紅色布條褪色,即由實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;氯氣和水生成鹽酸和次氯酸,可假設(shè)鹽酸或次氯酸能使紅色布條褪色,即由實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,可先驗(yàn)證鹽酸能否使紅色布條褪色;氯水中的氯氣、稀鹽酸、水均不能使紅色布條褪色,說明是次氯酸使紅色布條褪色。答案:提出假設(shè):氯氣使紅色布條褪色鹽酸使紅色布條褪色次氯酸使紅色布條褪色驗(yàn)證假設(shè):實(shí)驗(yàn):把紅色布條伸入稀鹽酸中,紅色布條不褪色得出結(jié)論:次氯酸使紅色布條褪色Cl2H2OHClHClO平衡移動(dòng)的應(yīng)用向氯水中加入的物質(zhì)或改變的條件氯水中粒子濃度變化平衡移動(dòng)的方向應(yīng)用可溶性氯化物c(Cl)增大左移用飽和食鹽水除Cl2
12、中的HCl用排飽和食鹽水法收集Cl2鹽酸c(H)和c(Cl)增大左移次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2NaOHc(H)減小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)減小右移制漂白粉CaCO3c(H)減小右移制高濃度的HClO溶液光照c(HClO)減小右移氯水避光保存,現(xiàn)用現(xiàn)配氯氣的制備 知識(shí)梳理一、氯氣的工業(yè)制法工業(yè)上用電解飽和食鹽水法制氯氣,又稱為氯堿工業(yè)。電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,其中鐵棒作陰極,電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH,石墨棒作陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2,總反應(yīng)方程式為2NaCl2H2O2NaOHCl2H2。二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1實(shí)驗(yàn)裝置2制取過程Mn
13、O24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O 飽和食鹽水 濃H2SO4向上 淀粉碘化鉀 藍(lán)色石蕊自我檢測(cè)1實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸來制取氯氣,主要操作:將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺(tái)上;把酒精燈放在鐵架臺(tái)上,根據(jù)酒精燈確定鐵圈的高度,固定好鐵圈,放好石棉網(wǎng);用藥匙向蒸餾燒瓶中加入MnO2,再向分液漏斗中加濃鹽酸,并將導(dǎo)管放入集氣瓶中;檢查氣密性;在蒸餾燒瓶上裝好分液漏斗,連接好導(dǎo)管。最好的實(shí)驗(yàn)操作順序是_。答案:2某化學(xué)興趣小組利用MnO2和濃鹽酸及如圖所示裝置制備Cl2。下列分析中不正確的是()AA中可用分液漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗BA中缺少加熱裝置CB中盛放的NaOH溶液可以凈化Cl2 DD中的導(dǎo)管口若連接
14、倒置漏斗可防止倒吸解析:選C。氯氣中混有氯化氫氣體,應(yīng)該用飽和食鹽水除去氯化氫,氯化氫和氯氣均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),故B中不能盛放氫氧化鈉溶液。3根據(jù)裝置及實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶顚懺噭┗蛭镔|(zhì)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。裝置試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁驗(yàn)證干燥的氯氣無漂白作用,濕潤(rùn)的氯氣有漂白作用BCD驗(yàn)證氯氣具有強(qiáng)氧化性,可與金屬及還原性物質(zhì)反應(yīng)EFG吸收多余的氯氣答案:濃硫酸干燥紅色布條無明顯變化濕潤(rùn)紅色布條紅色布條褪色FeCl2溶液溶液由淺綠色變棕黃色淀粉KI溶液溶液變?yōu)樗{(lán)色鐵粉產(chǎn)生紅棕色煙NaOH溶液(以上答案合理即可)用MnO2和濃鹽酸制Cl2的四個(gè)注意點(diǎn)(1)必須用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制Cl2,MnO2 與稀鹽酸不反
15、應(yīng)。(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量,加熱溫度不宜過高,減少HCl的揮發(fā)。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的Cl2,再拆卸裝置,避免污染空氣。(4)尾氣吸收時(shí),不能用澄清石灰水吸收Cl2,因?yàn)槿芤褐蠧a(OH)2濃度小,吸收不完全。(教材改編)如圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置(部分夾持及加熱儀器已略)。(1)制備氯氣選用的藥品為固體二氧化錳和濃鹽酸,相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。裝置B中飽和食鹽水的作用是_。同時(shí)裝置B亦是安全瓶,監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)裝置C中是否發(fā)生堵塞,請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)裝置B中的現(xiàn)象:_。(2)裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性,為此裝置C中
16、、依次放入的物質(zhì)為_(填字母)。選項(xiàng)abcd干燥的有色布條干燥的有色布條濕潤(rùn)的有色布條濕潤(rùn)的有色布條堿石灰硅膠濃硫酸無水氯化鈣濕潤(rùn)的有色布條濕潤(rùn)的有色布條干燥的有色布條干燥的有色布條(3)設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ肷倭柯葰鈺r(shí),可以看到無色溶液逐漸變?yōu)開色,說明氯的非金屬性大于溴。打開活塞,將裝置D中少量溶液加入裝置E中,振蕩。觀察到的現(xiàn)象是_。(4)裝置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯氣,試寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式:_。解析(1)裝置A中固體藥品為MnO2,其化學(xué)方程式為MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O;裝置B用飽和食鹽水吸收氯化氫;如
17、果實(shí)驗(yàn)過程中裝置C發(fā)生堵塞,則裝置B中長(zhǎng)頸漏斗中的液面就會(huì)上升,所以裝置B的作用是既能除去氯氣中混有的氯化氫,還能監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)過程中裝置C是否發(fā)生堵塞。(2)裝置C的作用是驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性,處是濕潤(rùn)的有色布條,則處應(yīng)加入固態(tài)干燥劑且不能吸收氯氣,處放置干燥的有色布條。(3)設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性,利用氯氣、溴、碘之間的置換反應(yīng)驗(yàn)證。(4)裝置F的作用是吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境,相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為SOCl2H2O=SO2Cl2H。答案(1)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O除去Cl2中的HCl氣體裝置B中長(zhǎng)頸漏斗中液面上升,形成水柱(2)d(3)橙裝
18、置E中溶液分為兩層,上層(苯層)為紫紅色(4)SOCl2H2O=SO2Cl2H上述例題中用足量的Na2SO3溶液作氯氣的尾氣吸收裝置,有同學(xué)認(rèn)真思考后認(rèn)為此法不可行,請(qǐng)用離子方程式解釋乙認(rèn)為不可行的原因。答案:Na2SO3溶液吸收氯氣產(chǎn)生酸:SOCl2H2O=SO2Cl2H,過量的Na2SO3遇酸產(chǎn)生SO2仍不可避免污染環(huán)境:SO2H=SO2H2O。謹(jǐn)記涉及氯氣制備與性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)的典型裝置 題組一氯氣制備原理、裝置的考查1實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如圖。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置,其中錯(cuò)誤的是()ABC D解析:選C。裝置的導(dǎo)氣管長(zhǎng)短錯(cuò)誤,應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出。2(2018泉州高三檢測(cè))
19、某化學(xué)小組用如圖所示裝置制取氯氣,下列說法正確的是()A該裝置圖中至少存在三處明顯錯(cuò)誤B該實(shí)驗(yàn)中收集氯氣的方法不正確C如果需要得到干燥純凈的Cl2,只需在氣體發(fā)生裝置和收集裝置之間連接一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶即可D含有2 mol HCl的某濃鹽酸與足量MnO2混合,在一定條件下反應(yīng),轉(zhuǎn)移1 mol電子解析:選A。A項(xiàng),該裝置的錯(cuò)誤:沒有使用酒精燈加熱,則MnO2不與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng),從而得不到Cl2;裝置中沒有用分液漏斗而采用長(zhǎng)頸漏斗,易導(dǎo)致氣體外逸和HCl的揮發(fā);沒有進(jìn)行尾氣處理。B項(xiàng),Cl2的密度比空氣大,該收集方法正確。C項(xiàng),要得到干燥純凈的Cl2,首先應(yīng)將氣體通過飽和食鹽水除去HCl,再通
20、過濃硫酸除去水蒸氣。D項(xiàng),根據(jù)反應(yīng):MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O,濃鹽酸變稀后便不再反應(yīng),使產(chǎn)生的Cl2的物質(zhì)的量小于0.5 mol,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于1 mol。 題組二氯氣制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綜合考查3氯氣有毒,實(shí)驗(yàn)室大量制取的難度較大、污染嚴(yán)重。在如圖所示裝置中研究氯氣的性質(zhì)可實(shí)現(xiàn)“綠色實(shí)驗(yàn)”。(1)KClO3固體與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2的化學(xué)方程式為_。(2)玻璃管內(nèi)裝有分別滴有不同溶液的白色棉花球,反應(yīng)一段時(shí)間后,對(duì)圖中指定部位顏色描述正確的是_(填字母)。A黃綠色橙色藍(lán)色白色B無色橙色紫色白色C黃綠色橙色藍(lán)色黃綠色D黃綠色無色紫色白色(3)在位置和位置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
21、分別為_。(4)位置的棉花球滴NaOH溶液的目的是_,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析:KClO3有強(qiáng)氧化性,能將濃鹽酸中的Cl氧化為Cl2。因?yàn)轭}中涉及的幾種非金屬單質(zhì)的活潑性大小為Cl2Br2I2,所以Cl2經(jīng)過NaBr溶液、淀粉KI溶液時(shí),會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)分別生成Br2、I2。溴水顯橙色,I2遇淀粉變藍(lán)色,NaOH溶液的作用是吸收逸出的Cl2,防止污染環(huán)境。答案:(1)6HCl(濃)KClO3=KCl3Cl23H2O(2)A(3)Cl22NaBr=2NaClBr2、Cl22KI=2KClI2(4)吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境Cl22NaOH=NaClNaClOH2O4如圖是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣
22、并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置:(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先點(diǎn)燃A處的酒精燈,打開止水夾K,讓Cl2充滿整個(gè)裝置,再點(diǎn)燃D處酒精燈,連接上裝置E。Cl2通過C瓶后再進(jìn)入D。裝置D的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物為CO2和HCl。試寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。裝置C的作用是_。為了使裝置C發(fā)揮更好的作用,可用裝置F代替裝置C并且向燒杯中加入濃硫酸,加入濃硫酸的作用是_。(2)在E處,紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o色,其原因是_。若將E處燒杯中溶液改為澄清石灰水,反應(yīng)過程中的現(xiàn)象為_(填字母)。A有白色沉淀生成B無明顯現(xiàn)象C先生成白色沉淀而后沉淀消失(3)D處反應(yīng)完畢后,關(guān)
23、閉止水夾K,移去A處酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有Cl2產(chǎn)生,此時(shí)B中的現(xiàn)象是_。(4)在裝置A、B、C、D、E中有一處需要改進(jìn),說明需要改進(jìn)的理由:_。解析:(1)根據(jù)“Cl2通過C瓶后再進(jìn)入D。裝置D的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物為CO2和HCl”知,產(chǎn)物中多了氫、氧兩種元素,推得水參加了反應(yīng),根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式。裝置C的作用是提供D處反應(yīng)所需的水蒸氣,同時(shí)裝置C又可除去氯氣中的氯化氫。為了使裝置C發(fā)揮更好的作用,即得到平穩(wěn)的水蒸氣氣流,可用裝置F代替裝置C并且向燒杯中加入濃硫酸,濃硫酸溶于水時(shí)釋放大量的熱,促進(jìn)水的蒸發(fā),并減少氯氣
24、的溶解。(2)從D處出來的氣體中有氯化氫、二氧化碳和未反應(yīng)的氯氣,在E處,紫色石蕊試液遇氯化氫由紫色變?yōu)榧t色,氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性,故紅色會(huì)再變?yōu)闊o色。若將E處燒杯中溶液改為澄清石灰水,由于二氧化碳中含有大量的氯化氫,故反應(yīng)過程中無明顯現(xiàn)象(無沉淀生成)。(3)關(guān)閉止水夾K后,B裝置相當(dāng)于儲(chǔ)氣瓶。由于氯氣不溶于飽和食鹽水,故B瓶中液面下降,長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升。答案:(1)2Cl22H2OC4HClCO2吸收Cl2中的HCl氣體,提供D處所需水蒸氣濃硫酸稀釋時(shí)放出大量的熱,促進(jìn)試管里的水蒸發(fā),減少氯氣的溶解(2)生成的HCl溶于水生成鹽酸,使紫色石蕊試液變?yōu)榧t色;未完全反應(yīng)的Cl2
25、跟H2O作用產(chǎn)生的HClO有漂白作用,使紅色消失B(3)B瓶中液面下降,長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升(4)尾氣的吸收裝置需要改進(jìn),否則容易因?yàn)槁然瘹錃怏w極易溶解而出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象解答性質(zhì)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵思路(1)結(jié)合題干明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?該實(shí)驗(yàn)要求做什么);(2)結(jié)合裝置圖理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路及每一個(gè)裝置的設(shè)計(jì)意圖;(3)了解題目有關(guān)信息及每步實(shí)驗(yàn)原理;(4)明確解答問題的切入點(diǎn),即試題給我們?cè)O(shè)置了什么樣的問題情境,要求我們回答什么問題;(5)分析并排除每步實(shí)驗(yàn)的干擾因素。 氯、溴、碘單質(zhì)的提取與性質(zhì) 知識(shí)梳理一、氯、溴、碘單質(zhì)的提取1氯的提取氯堿工業(yè)海水粗鹽飽和食鹽水化學(xué)方程式為2NaCl2H2O2NaOHH
26、2Cl2。2海水中提取溴(1)流程(2)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaBrCl2=Br22NaCl;Br2SO22H2O=2HBrH2SO4;2HBrCl2=2HClBr2。3海帶中提取碘(1)流程(2)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Cl22I=I22Cl。二、溴、碘的性質(zhì)1物理性質(zhì)物質(zhì)Br2I2顏色深紅棕色紫黑色狀態(tài)液體固體溶解性水中可溶微溶酒精、CCl4等有機(jī)溶劑中易溶易溶特性易揮發(fā)、有毒易升華、遇淀粉變藍(lán)色保存棕色細(xì)口瓶并用水密封,置冷暗處棕色廣口瓶2.化學(xué)性質(zhì)向KI溶液中滴加溴水、向NaBr溶液中滴加氯水,反應(yīng)的離子方程式分別為2IBr2=I22Br、2BrCl2=Br22Cl,說明鹵素單質(zhì)間的氧
27、化性順序?yàn)镃l2Br2I2,鹵素離子間的還原性順序?yàn)镃lBrBr2I2的是_(填序號(hào))。氯水分別滴入KBr、NaI溶液中顏色加深,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(lán)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FeCl3、FeBr3、FeI2HCl、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:Fe分別與Cl2、Br2、I2反應(yīng)生成FeCl3、FeBr3、FeI2,只能說明Cl2、Br2的氧化性強(qiáng)于I2,不能判斷Cl2、Br2的氧化性。溶解性與氧化性無
28、關(guān)。答案:3(2015高考海南卷改編)下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是()A電解飽和食鹽水可制得金屬鈉B海帶提碘只涉及物理變化C海水提溴涉及到氧化還原反應(yīng)D海水提鎂只涉及到復(fù)分解反應(yīng)解析:選C。A.電解飽和食鹽水得到氫氧化鈉、氯氣和氫氣,應(yīng)用電解熔融氯化鈉的方法制備金屬鈉,故A錯(cuò)誤;B.海帶提碘,將碘離子氧化生成碘單質(zhì)時(shí)發(fā)生化學(xué)變化,故B錯(cuò)誤;C.海水提溴是將海水中的溴離子氧化為溴單質(zhì),涉及到氧化還原反應(yīng),故C正確;D.海水提鎂過程中電解熔融氯化鎂生成金屬鎂不是復(fù)分解反應(yīng),故D錯(cuò)誤。(1)鹵族元素單質(zhì)能將同主族原子序數(shù)大的元素從其鹽溶液中置換出來,但氟不能進(jìn)行相應(yīng)的置換,原因是F2能與X溶液
29、中的水發(fā)生反應(yīng)。(2)鹵族元素的單質(zhì)F2、Cl2、Br2均能將Fe氧化為Fe3,而I2只能把Fe氧化為Fe2。(3)加碘食鹽中的碘是KIO3而不是I2或KI。(4)CH2Cl2、CH3CH2Cl、CCl4等微粒中的氯元素為非離子型氯,不能與Ag結(jié)合生成沉淀,故不能用AgNO3溶液直接檢驗(yàn)。(2015高考全國(guó)卷,12,6分)海水開發(fā)利用的部分過程如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用SO2將其還原吸收解析A項(xiàng),苦鹵中含有K、Mg2、Br等,通入Cl2可將Br
30、氧化成Br2,便于從苦鹵中提取Br2。B項(xiàng),粗鹽中含有不溶性雜質(zhì)(泥沙)和可溶性雜質(zhì)(K、Ca2、Mg2、SO等),將粗鹽溶于水,并除去其中的雜質(zhì),再通過重結(jié)晶的方法得到純凈NaCl晶體。 C項(xiàng),工業(yè)上沉淀Mg2常選用廉價(jià)的Ca(OH)2,而不選用NaOH。D項(xiàng),Br2具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,富集溴時(shí),常先用空氣和水蒸氣吹出Br2,再用SO2將其還原吸收(SO2Br22H2O=H2SO42HBr),得到濃度較大的含Br溶液。答案C實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外,含有CCl4、I2、I等)中回收碘,其實(shí)驗(yàn)過程如下:向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液,將廢液中的I2還原為I,其離子方程式為_;該操作
31、將I2還原為I的目的是_。操作X的名稱為_。解析:碘單質(zhì)被SO還原為I,SO被氧化為SO,離子方程式為SOI2H2O=2ISO2H,該操作可使溶于CCl4中的碘進(jìn)入水層。答案:SOI2H2O=2ISO2H使溶于CCl4中的碘進(jìn)入水層分液海水中物質(zhì)提取的思路海水中提取溴和碘的反應(yīng)都是將其1價(jià)離子氧化成單質(zhì)。涉及工業(yè)實(shí)際,最主要的問題是如何將大量海水中分布很稀的元素富集起來。溴的制取一般是氧化吹出吸收再氧化的路線,碘一般是由海帶提取,主要是灼燒溶解過濾氧化萃取的路線。工藝模式如圖所示: 題組一溴、碘的提取與性質(zhì)1從海帶中提取碘單質(zhì),成熟的工藝流程如下,下列關(guān)于海水制碘的說法,不正確的是()干海帶海
32、帶灰懸濁液濾液碘水I2的CCl4溶液I2A實(shí)驗(yàn)室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶,并且用玻璃棒攪拌B含I的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后,碘元素發(fā)生氧化反應(yīng)C在碘水中加入幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)色D碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液,該操作為“萃取”解析:選A。灼燒固體時(shí)應(yīng)在坩堝中,A項(xiàng)不正確。2(2018邯鄲高三月考)溴主要以Br形式存在于海水中,海水呈弱堿性。工業(yè)上制備Br2的操作步驟為一定條件下,將Cl2通入濃縮的海水中,生成Br2利用熱空氣將Br2吹出,并用濃Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3等用硫酸酸化步驟得到的混合物完成下列填空:(1)Cl2氧化Br應(yīng)在_條件下進(jìn)行,目的是為了避免
33、_。(2)Br2可用熱空氣吹出,其原因是_。(3)寫出步驟所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式:_。用硫酸而不用鹽酸酸化的原因可能是_。步驟的產(chǎn)品有時(shí)運(yùn)輸?shù)侥康牡睾笤偎峄饕且驗(yàn)開。(4)為了除去工業(yè)Br2中微量的Cl2,可向工業(yè)Br2中_。a通入HBrb加入Na2CO3溶液c加入NaBr溶液d加入Na2SO3溶液解析:(1)利用存在Br的海水呈堿性和Cl2、Br2可與堿性物質(zhì)反應(yīng)可知為防止Cl2或得到的溴與堿反應(yīng),則氯氣在氧化Br時(shí)應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行。(2)溴可被熱空氣吹出,是因?yàn)殇宓姆悬c(diǎn)低,易揮發(fā)。(3)向NaBr和NaBrO3的混合溶液中,加入H2SO4,Br與BrO發(fā)生價(jià)態(tài)歸中反應(yīng)生成Br2,結(jié)
34、合原子守恒可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;酸化時(shí)不用鹽酸是防止在酸性條件下,BrO將Cl氧化為Cl2混入溴中;因溴具有強(qiáng)氧化性,易腐蝕其他物質(zhì),所以NaBr和NaBrO3的混合溶液要等到將混合液運(yùn)送到目的地再酸化。(4)根據(jù)給出的試劑,HBr和NaBr溶液均可除去Cl2,但HBr和Cl2反應(yīng)生成的HCl不易被除去;而b、d中的Na2CO3溶液和Na2SO3溶液均會(huì)和Br2反應(yīng)。答案:(1)酸性Cl2歧化(或Br2歧化)(2)Br2易揮發(fā)(或Br2沸點(diǎn)低)(3)3H2SO45NaBrNaBrO3=3Na2SO43Br23H2O酸性條件下BrO能將氯離子氧化為氯氣溴具有強(qiáng)氧化性(或強(qiáng)腐蝕性)(4)c 題組
35、二鹵素離子的性質(zhì)與檢驗(yàn)3下列能夠檢驗(yàn)出KI中是否含有Br的實(shí)驗(yàn)是()A加入足量的新制氯水,溶液變色則有BrB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(jī)層有色,則有BrD加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取水層并加入新制氯水,溶液呈橙色,則含有Br解析:選D。A項(xiàng),在KI中加入足量新制氯水,也會(huì)置換出單質(zhì)碘而使溶液變色,故不能確定是否含有溴離子;B項(xiàng),溴離子和碘離子均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;C項(xiàng),加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩,有機(jī)層是萃取單質(zhì)碘而顯色,并沒有溴單質(zhì)產(chǎn)生。4鑒別NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液可以選用的試劑是()碘水
36、、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3溶液氯水、苯氯水、己烯A BC D解析:選C。試劑:下層顏色呈黃綠色的是NaCl溶液、呈橙紅或紅棕色的是NaBr溶液、呈紫紅色的是NaI溶液;試劑:加稀HNO3后再加AgNO3溶液產(chǎn)生沉淀的顏色分別為白色、淺黃色、黃色,對(duì)應(yīng)的溶液為NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液;試劑:上層顏色為黃綠色、橙紅或紅棕色、紫紅色的溶液分別為NaCl溶液、NaBr溶液、NaI溶液。5甲、乙、丙三種溶液中各含有一種X(X為Cl、Br或I),向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水,則溶液變?yōu)槌壬?,再加入丙溶液,顏色無明顯變化。則甲、乙、丙依次含有的鹵素離子為()ABr、Cl、
37、I BBr、I、ClCI、Br、Cl DCl、I、Br解析:選B。甲中加氯水和淀粉后溶液變?yōu)槌壬?,說明甲中含有Br,再加丙顏色無明顯變化,則說明丙溶液中無I,若有I,則發(fā)生反應(yīng):2IBr2=2BrI2,I2與淀粉變藍(lán)色,即丙中含Cl,由題意知乙中含有I。X的檢驗(yàn)(1)AgNO3溶液沉淀法未知液生成(2)置換、萃取法未知液有機(jī)層呈(3)淀粉法檢驗(yàn)I未知液藍(lán)色溶液,表明有I課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)一、選擇題1用玻璃棒蘸取新制氯水點(diǎn)在pH試紙上,觀察到的現(xiàn)象是()解析:選B。氯水具有酸性和漂白性。2下列對(duì)氯及其化合物的說法正確的是()A過量的鐵在氯氣中燃燒可生成氯化亞鐵B用pH試紙測(cè)得氯水的pH4C溴化鈉溶液中
38、加入少量新制氯水振蕩,再加入少量四氯化碳振蕩,靜置后,上層顏色變淺,下層顏色變?yōu)槌燃t色D發(fā)生氯氣泄露時(shí),用濕毛巾捂住口鼻向地勢(shì)低的地方撤離解析:選C。Cl2與變價(jià)金屬反應(yīng)生成高價(jià)金屬氯化物,其產(chǎn)物與氯氣和金屬的相對(duì)量無關(guān),A錯(cuò)誤;氯水中含有漂白作用的HClO,不能用pH試紙測(cè)定氯水的pH,B錯(cuò)誤;2NaBrCl2=2NaClBr2,Br2易溶于CCl4而被萃取,故上層顏色變淺,下層顏色變?yōu)槌燃t色,C正確;氯氣密度大于空氣,應(yīng)向地勢(shì)高的地方撤離,D錯(cuò)誤。3下列敘述中正確的是()A在食用鹽中滴加少量淀粉溶液,探究食用鹽是否為加碘鹽B新制氯水呈酸性,向其中滴加少量紫色石蕊溶液,充分振蕩后溶液呈紅色C
39、氯氣可以使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色,是因?yàn)槁葰饩哂衅仔訢根據(jù)較強(qiáng)酸可以制取較弱酸的規(guī)律,推出CO2通入NaClO 溶液中能生成HClO解析:選D。A選項(xiàng),食鹽中加的是碘酸鉀,錯(cuò)誤;C選項(xiàng),是因?yàn)榇温人峋哂袕?qiáng)氧化性,錯(cuò)誤。4下列說法正確的是()氯氣的性質(zhì)活潑,它與氫氣混合后立即發(fā)生爆炸實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí),為了防止環(huán)境污染,多余的氯氣可以用氫氧化鈣溶液吸收新制氯水的氧化性強(qiáng)于久置氯水檢驗(yàn)HCl氣體中是否混有Cl2,方法是將氣體通入硝酸銀溶液除去HCl氣體中的Cl2,可將氣體通入飽和食鹽水ABC D解析:選C。氯氣與氫氣混合,達(dá)到爆炸極限,在點(diǎn)燃或光照的條件下能發(fā)生爆炸,錯(cuò);氫氧化鈣溶液中溶質(zhì)含量少,實(shí)驗(yàn)
40、中常用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣,錯(cuò);HCl氣體與AgNO3溶液可產(chǎn)生沉淀,錯(cuò);將氣體通入飽和食鹽水,除去的是HCl氣體,而不是Cl2,錯(cuò)。5化學(xué)來源于生活,也服務(wù)于生活。下列有關(guān)生活中的化學(xué)知識(shí)敘述正確的是()A氯氣和活性炭均可作為漂白劑,若同時(shí)使用,漂白效果會(huì)明顯加強(qiáng)B氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應(yīng)都能得到含氯消毒劑C測(cè)定溶液pH的實(shí)驗(yàn)中,用干燥pH試紙測(cè)定新制氯水的pH測(cè)定結(jié)果無影響D潔廁靈不能與“84消毒液”混用,原因是兩種溶液混合產(chǎn)生的HClO易分解解析:選B。A項(xiàng),活性炭具有吸附性,可以吸附氯氣,錯(cuò)誤;B項(xiàng),氯氣與燒堿溶液或石灰乳反應(yīng)均可生成次氯酸鹽,正確;C項(xiàng),氯水中的次氯酸具有漂白
41、性,錯(cuò)誤;D項(xiàng),不能混用的原因是消毒液中的NaClO與潔廁靈中的HCl反應(yīng)生成Cl2,錯(cuò)誤。6如圖是一種探究某氣體化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置,圖中B為開關(guān)。若先打開B,從A處通入干燥氯氣,C中干燥紅色布條顏色無變化;當(dāng)關(guān)閉B時(shí),C處干燥紅色布條顏色褪去。則D瓶中盛有的溶液是()A濃H2SO4 B飽和NaCl溶液C濃NaOH溶液 D濃NaBr溶液解析:選B。當(dāng)打開B時(shí),干燥的氯氣直接進(jìn)入C試管,C中紅色布條不褪色,說明干燥的Cl2無漂白作用;當(dāng)關(guān)閉B時(shí),Cl2先進(jìn)入D瓶,C中紅色布條褪色,說明C中進(jìn)入了漂白性物質(zhì)。若D瓶中為濃H2SO4,關(guān)閉B時(shí)C中布條仍不褪色;若D瓶中為濃NaOH溶液,則將Cl2吸收
42、;若D瓶中為濃NaBr溶液,也將Cl2吸收,故A、C、D選項(xiàng)均不符合題意。若D瓶中為飽和NaCl溶液,進(jìn)入C試管的是潮濕的Cl2,其中含有HClO,可使有色布條褪色。7下列敘述中正確的是()A液溴易揮發(fā),在存放液溴的試劑瓶中應(yīng)加少量水進(jìn)行水封B能使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變成藍(lán)色的物質(zhì)一定是Cl2 C某溶液中加入CCl4,CCl4層顯紫色,證明原溶液中存在I D某溶液加入BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀,該溶液一定含有Ag 解析:選A。A項(xiàng),因?yàn)橐轰逡讚]發(fā),在試劑瓶中存放時(shí)應(yīng)加少量水進(jìn)行水封,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),只要能把碘化鉀氧化成碘單質(zhì)的物質(zhì)都能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán),B項(xiàng)不正確;C項(xiàng),某
43、溶液中加入四氯化碳,四氯化碳層顯紫色證明存在碘單質(zhì)而不是I,C項(xiàng)不正確;D項(xiàng),加入氯化鋇溶液產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是氯化銀或硫酸鋇,原溶液中可能存在Ag、SO、SO,D項(xiàng)不正確。8某同學(xué)向一支試管中按一定的順序分別加入下列幾種物質(zhì)(一種物質(zhì)只加一次):a.KI溶液;b.淀粉溶液;c.NaOH溶液;d.稀H2SO4;e.氯水。發(fā)現(xiàn)溶液顏色按如下順序變化:無色棕黃色藍(lán)色無色藍(lán)色,對(duì)此過程進(jìn)行的分析中錯(cuò)誤的是()A加入以上藥品的順序是aebcdB反應(yīng)的化學(xué)方程式為3I26NaOH=5NaINaIO33H2OC溶液由棕黃色變?yōu)樗{(lán)色的原因是淀粉溶液遇碘變藍(lán)色D反應(yīng)的離子方程式為2ICl2=I22
44、Cl解析:選D。無色棕黃色說明有碘生成,棕黃色藍(lán)色說明是淀粉遇碘溶液顯色,藍(lán)色無色說明碘被消耗,無色藍(lán)色說明又生成了碘,此時(shí)發(fā)生的是NaI和NaIO3在酸性條件下生成碘的反應(yīng)。9下列有關(guān)海洋中部分資源的利用(如圖)的說法不正確的是()A工業(yè)上利用Cl2與澄清石灰水反應(yīng)制取漂白粉B用MgCl26H2O晶體制無水MgCl2,需在HCl氣流中加熱脫水CSO2水溶液吸收Br2的化學(xué)方程式為Br2SO22H2O=H2SO42HBrD粗碘中混有少量ICl和IBr,可加入KI進(jìn)行升華提純解析:選A。A項(xiàng),應(yīng)用Cl2與石灰乳制漂白粉,錯(cuò)誤;B項(xiàng),為抑制Mg2水解,故在HCl氣流中加熱MgCl26H2O制取無水
45、MgCl2,正確;C項(xiàng),Br2具有強(qiáng)氧化性,溴水可氧化SO2生成H2SO4和HBr,正確;D項(xiàng),ICl和IBr中I均為1價(jià),與KI中1價(jià)的I可以發(fā)生歸中反應(yīng)生成I2,I2可以用升華法提取,正確。10碘在地殼中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I的形式存在,幾種粒子之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法中不正確的是()A用淀粉KI試紙和食醋檢驗(yàn)加碘鹽時(shí)淀粉KI試紙會(huì)變藍(lán)B足量Cl2能使?jié)駶?rùn)的、已變藍(lán)的淀粉KI試紙褪色的原因可能是5Cl2I26H2O=2HIO310HClC由圖可知氧化性的強(qiáng)弱順序?yàn)镃l2I2IOD途徑 中若生成1 mol I2,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為10NA解析:選C。加碘鹽中
46、含有IO,在酸性條件下可被I還原生成I2,A選項(xiàng)正確;根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知B選項(xiàng)正確;根據(jù)途徑可知氧化性Cl2I2,根據(jù)途徑可知氧化性IOI2,根據(jù)途徑可知氧化性Cl2IO,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)關(guān)系式2IOI210e可知D選項(xiàng)正確。二、非選擇題11“84”消毒液與硫酸溶液反應(yīng)可以制取氯氣(NaClONaClH2SO4Na2SO4Cl2H2O),為探究氯氣的性質(zhì),某同學(xué)利用此原理制氯氣并設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問題:(1)從、裝置中選擇合適的制氣裝置(A處)_(填寫序號(hào))。(2)裝置B、C中依次放的是干燥的紅色布條和濕潤(rùn)的紅色布條,實(shí)驗(yàn)過程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置B中的布條也褪色,其原因可能是_
47、,說明該裝置存在明顯的缺陷,合理的改進(jìn)方法是_。(3)為了驗(yàn)證氯氣的氧化性,將氯氣通入Na2SO3溶液中,寫出氯氣與Na2SO3溶液反應(yīng)的離子方程式:_。(4)氯氣通入飽和NaHCO3溶液中能產(chǎn)生無色氣體,已知酸性:鹽酸碳酸次氯酸,該實(shí)驗(yàn)證明氯氣與水反應(yīng)的生成物中含有_。解析:(1)根據(jù)題給化學(xué)方程式,可知反應(yīng)物均為液體,故不能選用裝置;又因反應(yīng)需要加熱,故只能選裝置。(2)氯氣中混有水蒸氣時(shí),會(huì)生成具有漂白性的HClO;為了驗(yàn)證具有漂白性的是次氯酸,而不是氯氣,通入裝置B中的應(yīng)是干燥的氯氣,因此裝置A、B間需加干燥裝置。(3)氯氣通入Na2SO3溶液中,Na2SO3被氧化成Na2SO4,Cl
48、2被還原為Cl。(4)酸性:鹽酸碳酸次氯酸,所以鹽酸能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2,而次氯酸與NaHCO3溶液不反應(yīng)。答案:(1)(2)產(chǎn)生的氯氣中含有水蒸氣,二者反應(yīng)生成次氯酸在裝置A、B之間增加盛有濃硫酸的洗氣瓶(或在裝置A、B之間增加干燥裝置)(3)Cl2SOH2O=SO2Cl2H(4)HCl12空氣吹出法工藝是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下:(1)步驟的離子方程式為_。(2)步驟中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物,可利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離。分離儀器的名稱是_。(3)溴水混合物中溶有一定量的氯氣,因此在步驟中可將蒸餾產(chǎn)生的氣體通過_(填試劑名稱)
49、溶液,以除去氯氣。(4)步驟中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是_。(5)提取溴單質(zhì),采用蒸餾“溴水混合物”而不是蒸餾“溴水混合物”,請(qǐng)說明原因:_。解析:從海水中提取溴,一般要經(jīng)過濃縮、氧化、提取三個(gè)步驟。步驟發(fā)生的反應(yīng)是Cl22Br=2ClBr2,生成的溴仍溶解在海水中,根據(jù)溴的沸點(diǎn)比水低的性質(zhì),可以鼓入熱空氣(步驟),使它隨熱空氣一起揮發(fā)出來,再用SO2吸收(步驟):Br2SO22H2O=4H2BrSO,這樣可以得到較高濃度的含Br的溶液,進(jìn)一步用氯氣氧化(步驟),得到粗溴,然后蒸餾便得到液溴。答案:(1)Br2SO22H2O=4H2BrSO(2)分液漏斗(3)溴化鐵(或其他含Br的
50、鹽類物質(zhì))(4)酸化可抑制Cl2與水反應(yīng)(5)將“溴水混合物”轉(zhuǎn)變?yōu)椤颁逅旌衔铩笔荁r2的濃縮過程,可提高效率,減少能耗,降低成本13碘是合成碘化物的基本原料??諝獯党龇◤柠u水中提碘的流程如下:(1)“氧化”時(shí)若Cl2過量,則會(huì)將I2氧化為HIO3,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。(2)“吹出”在吹出塔中進(jìn)行,含碘鹵水從_(填“塔頂”或“塔底”)進(jìn)入,熱空氣從_(填“塔頂”或“塔底”)進(jìn)入,原因?yàn)開。(3)吸收塔應(yīng)選擇耐酸材料,原因是_。(4)從“氧化”所得含碘鹵水中提取碘還可以采用加CCl4的方法,該分離方法為_;為進(jìn)一步分離I2和CCl4,向其中加入NaOH溶液與I2反應(yīng),生成的I、IO進(jìn)入
51、水溶液,分液后再酸化,即得粗碘。加入NaOH后溶液中I、IO的物質(zhì)的量之比為_。(5)H2O2也能發(fā)生與Cl2類似的反應(yīng),若先用H2O2將鹵水中的I氧化為 IO,再將其與鹵水按一定比例混合、酸化制取粗碘。處理含I為254 mg/L的鹵水1 m3,理論上需20%的雙氧水_g。解析:(1)反應(yīng)物為Cl2、I2,生成物有HIO3,氯氣被還原為HCl,根據(jù)得失電子守恒及原子守恒配平。(2)空氣的密度小,所以從塔底進(jìn)入,液體從塔頂進(jìn)入,逆流操作,增大氣液接觸面積,有利于提高吹出率。(3)吸收塔中的反應(yīng)為SO2I22H2O=H2SO42HI,生成的H2SO4、HI均為強(qiáng)酸,所以選用耐酸材料。(4)發(fā)生反應(yīng)為3I26NaOH=5NaINaIO33H2O。(5)H2O2氧化I的離子方程式為3H2O2I=IO3H2O。含I為254 mg/L的鹵水1 m3相當(dāng)于含I 2 mol,由(4)中反應(yīng)可知n(I)n(IO)51,所以需要用H2O2氧化的I量占總物質(zhì)的量的,即2 mol mol,即需要n(H2O2) mol31 mol,需要H2O2質(zhì)量為34 g,需20%的雙氧水170 g。答案:(1)5Cl2I26H2O=2HIO310HCl(2)塔頂塔底因熱空氣密度小,且氣體與溶液逆向接觸,有利于提高吹出率(3)反應(yīng)生成HI和H2SO4兩種強(qiáng)酸(4)萃取(或萃取分液)51(5)170
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