1、第2节 富集在海水中的元素氯考纲点击：1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色 气体_比空气大 有毒 1 体积水溶解约 2 体积 Cl2回归教材一、氯气1.物理性质刺激性2.化学性质从氯原子的结构认识氯气的化学性质氧化性(1)与金属反应2FeCl32Fe3Cl2CuCl2CuCl2(2)与非金属反应(3)与水反应：_。(4)与碱液反应H2Cl22HClH2Cl22HClH2OCl2 HClHClO2NaOHCl2=NaClNaClOH2O2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)2
2、2H2O(5)与还原性物质反应特别提醒(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)干燥氯气没有漂白性，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。Cl22I=I22Cl2Fe2Cl2=2Fe32ClSO22H2OCl2=H2SO42HCl3.实验室制法(1)实验原理：MnO24H2ClMn2Cl22H2O。若无 MnO2，可以用 KMnO4、K2Cr2O7、KClO3 等氧化剂代替，反应不需要加热，如 2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2O。(2)实验装置(3)验满
3、方法湿润的淀粉碘化钾将_试纸靠近盛 Cl2 的瓶口，观察到试纸立即变蓝，证明已集满。将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2 的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。饱和食盐水浓硫酸向上排空气实验室制取 Cl2 时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。特别提醒(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(2)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 挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能使用澄清的石灰水，因为石灰水浓度太小，吸收不完全。二、氯的化合物1.次氯酸棕色弱2HClOO22HCl2.漂白粉次氯酸
4、钙Ca(ClO)2碱强氧化密封Ca(ClO)2、CaCl2Ca(ClO)2特别提醒(1)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，漂白液“84”消毒液的有效成分是NaClO，二者的漂白原理相同。(2)氯水中的HClO 见光易分解，通常保存在棕色试剂瓶中并置于阴暗处。(3)工业上制取漂白粉，是用Cl2 与石灰乳而不是用Cl2 与石灰水。(4)ClO不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即 ClO与 I、Fe2、S2、SO23 不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亚硫酸盐：Ca2ClOSO23=CaSO4Cl。(5)含氯消毒剂的共同特点
5、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。三、卤族元素1.卤素的性质(1)递变性(2)相似性都能与大多数金属反应：2Fe3Br2=2FeBr3，I2Fe=FeI2；都能与 H2 反应：H2X2=2HX；都能与 H2O 反应：X2H2OHXHXO(F2 例外)；都能与碱液反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O(F2例外)。(3)卤素单质的特殊性氟无正价，_性最强，F的还原性最弱2F22H2O=4HFO2，与 H2 反应在暗处即爆炸HF 是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒；在
6、 HX 中沸点最高(由于分子间存在氢键)溴Br2 是_色液体，易_Br2 易溶于有机溶剂盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用_塞碘I2 遇淀粉变_色 I2 加热时易_I2 易溶于有机溶剂食用盐中加入 KIO3 可防治甲状腺肿大I2 易与 Na2S2O3 溶液反应：I22S2O23=2IS4O26，可通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量氧化深红棕挥发橡胶蓝升华2.卤素离子的检验方法ClBrI(1)AgNO3 溶液和稀硝酸-沉淀法(2)置换-萃取法BrI(3)氧化-淀粉法I基础测评A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧，生成棕黄色的烟B.通常状况下，干燥的氯气能和 Fe 反应C.纯净的
7、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，因迅速化合而发生爆炸D.氯气能与水反应生成 HClO 和 HCl，久置氯水最终变为稀盐酸1.(2018 年山东潍坊检测)氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是()。解析：Cl2 与铁的反应需要点燃或加热，所以在通常状况下，干燥的 Cl2 与 Fe 不能反应。答案：B2.(2018 年天津检测)在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是()。A.再通入少量氯气，c(H)减小c(ClO )B.通入少量 SO2，溶液漂白性增强C.加入少量的碳酸钠
8、粉末，pH 增大，溶液漂白性增强D.光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱 解析：饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错误；SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，Cl2H2O HClHClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错误；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H，使上述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。答案：C3.某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是()。A.该装置图中至少存在三处明显错误B.该实验中收集氯气的方法不正确C.如果需要得到干燥纯净的 Cl2，只
9、需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可D.含有 2 mol HCl 的某浓盐酸与足量 MnO2 混合，在一定条件下反应，转移 1 mol 电子解析：B 项，Cl2 的密度比空气大，该收集方法正确；C 项，要得到干燥、纯净的 Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D 项，浓盐酸变稀后便不再反应，使产生的 Cl2 的物质的量小于 0.5 mol，转移的电子数小于1 mol。答案：A4.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部分颜色描述正确的是()。选项
10、A黄绿色橙色蓝色白色B无色橙色紫色白色C黄绿色橙色蓝色无色D黄绿色无色紫色白色解析：由处产生的 Cl2 通过时发生反应 Cl22NaBr=2NaClBr2，通过时发生反应 Cl22KI=2KClI2，通过时发生反应 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，因 Cl2 为黄绿色，Br2 为橙色，淀粉遇 I2 变蓝，Cl2 遇 NaOH 溶液会产生 NaCl、NaClO，处呈棉球的白色。答案：A5.(2018 年河北衡水检测)某同学用下列装置制备并检验 Cl2的性质。下列说法正确的是()。A.图中：如果 MnO2 过量，浓盐酸就可全部消耗B.图中：量筒中发生了加成反应C.图中：发生的反应不是燃
11、烧反应D.图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸滴入烧杯中至溶液显酸性，结果有 Cl2 生成答案：D考点一 考向1氯气及氯水的性质氯气的性质典例1(2018 年北京丰台模拟)将氯气分别通入下列溶液中，由实验现象得出的结论正确的是()。选项氯气通入下列溶液实验现象结论A滴有 KSCN 的FeCl2 溶液变红氯气具有还原性B滴有酚酞的NaOH 溶液褪色氯气具有漂白性C紫色石蕊溶液先变红后褪色 氯气具有酸性、漂白性D少量氯气通入大量水中溶液 pH7，呈浅黄绿色氯气与水反应生成酸性物质，且该反应为可逆反应 解析：氯气具有氧化性，将氯气通入滴有KSCN溶液的FeCl2溶液中，氯化亚铁被氧化为氯化铁，反应方程
12、式为2FeCl2Cl2=2FeCl3，溶液变红色是发生了反应Fe33SCN=Fe(SCN)3，A项错误；氯气通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，氯气和氢氧 化钠发生 反应使溶 液褪色，反应方程 式为 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O,氯气不具有漂白性，B项错误；氯气通入紫色石蕊溶液，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸的酸性使石蕊呈红色，次氯酸具有漂白性使溶液褪色，现象为溶液先变红色后褪色，C项错误；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液显酸性，故pHI2SO24解析：分析题目信息可知，在淀粉-KI 溶液中滴入少量NaClO 溶液，并加入少量稀硫酸后，发生的反应为 ClO2I2H=I2ClH2O
13、，生成的 I2 使淀粉溶液变蓝，再滴加足量的 Na2SO3 溶液，发生反应 SO23 I2H2O=SO24 2H2I，随着 I2 的减少蓝色逐渐消失，由此可以得出微粒的氧化性由强到弱的顺序是 ClOI2SO24。答案：C考向2卤素离子的检验典例8(2018 年山西晋城检测)下列叙述中正确的是()。A.加碘食盐可用淀粉溶液检验其中的碘B.某溶液加入氯水后振荡，再加入 CCl4 振荡，下层显示紫色，说明原溶液中一定含有 IC.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 BrD.要除去 KBr 溶液中混有的单质 Br2，可用酒精萃取除去解析：加碘食盐中添加的是 KI
14、O3，KIO3 不能使淀粉变蓝，A 错误；B 中若原溶液中含有 I2，也会产生同样现象，B 错误；由于酒精与水互溶，因此不能用酒精萃取溶液中的 Br2，D 错误。答案：C方法技巧1.检验食用盐是否为碘盐的方法袋装碘盐中含有碘酸钾(KIO3)，利用 KIO3 与 KI 在酸性条件下反应：IO3 5I6H=3I23H2O，I2 遇淀粉变蓝色进行检验。具体操作方法是将少量食用盐溶于白醋中，然后滴到淀粉-KI 试纸上，若试纸变蓝色，说明此食用盐为加碘食盐。2.Cl2、Br2、I2 溶于各溶剂后的颜色三种物质在其他有机溶剂(如汽油、苯等)中的颜色与在CCl4 中的颜色差别不大，而且由于浓度不同，各物质在
15、同一溶剂中的颜色也有差异。溶质Cl2Br2I2溶剂水CCl4水CCl4水CCl4溶液颜色黄绿色黄绿色橙色橙红色棕褐色紫红色H2O=HClHBrO，以下推论不正确的是(考向3卤素性质的拓展与延伸卤素互化物典例9(2018 年河北衡水检测)已知 BrCl 能发生下列反应：nBrCl 2M=MCln MBrn(M 为n 价的金属元素)，BrCl)。A.BrCl 具有和卤素单质相似的化学性质B.BrCl 和 M 反应时，BrCl 只作氧化剂C.BrCl 和 NaOH 溶液反应生成 NaCl、NaBrO 两种盐D.将 BrCl 跟 FeSO4 溶液反应，溶液会变成无色.解析：依据题目所给两个反应，可以推
16、出“BrCl 具有和卤素单质相似的化学性质”与金属单质反应得到盐、与 H2O反应得到 HCl 和 HBrO。但反应方程式相似的背后，卤素互化物 BrCl 又与卤素单质有区别BrCl 中 Br 呈1 价、Cl 呈1价，所以当 BrCl 与金属 M 反应时，BrCl 只作氧化剂。BrCl 跟硫酸亚铁溶液反应时，会将二价铁离子氧化为三价铁离子，故溶液会变为棕黄色，D 错误。答案：D方法技巧卤素互化物和拟卤素(1)卤素互化物 由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物。如 IBr、ICl、BrF3、ClF3。卤素互化物与卤素单质的性质相似，有较强的氧化性，如能与金属、H2O、NaOH 等反应：2IBr2
17、Mg=MgBr2MgI2。但应注意：卤素互化物中，非金属性弱的元素 显正价，如：ICl 中，I 显1 价，Cl 显1 价，所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应：IBrH2O=HBrHIO，IBr2NaOH=NaBrNaIOH2O。(2)拟卤素有些多原子分子与卤素单质性质相似，其阴离子与卤素阴离子性质相似。如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法，如把(SCN)2 当作 X2，把SCN当作X。考向4实验探究卤素单质氧化性强弱典例10(2018 年北京昌平检测)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检
18、验)。实验过程：.打开弹簧夹，打开活塞 a，滴加浓盐酸。.当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。.当 B 中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞 a。.(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 的操作和现象是_。(5)过程实验的目的是_。(3)Cl22Br =Br22Cl(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。答案：(1)(2)湿润的淀粉-KI 试纸变蓝(4)打开活塞 b，将少量 C 中溶液滴入 D 中，关闭活塞 b，取
19、下 D 振荡，静置后 CCl4 层变为紫红色(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)原子半径逐渐增大方法技巧利用实验判断Cl2、Br2、I2 氧化性强弱的实验方法 (1)卤素单质间的置换。将Cl2 通入NaBr 溶液中发生反应：Cl22NaBr=Br22NaCl，说明氧化性：Cl2Br2；将溴水滴入淀粉-KI 溶液中，溶液变成蓝色，发生反应：Br22KI=I22KBr，说明氧化性：Br2I2。(2)与氢气化合的难易程度，越易化合，则氧化性越强。H2与Cl2 的混合气体光照爆炸；H2与Br2 的混合气体加热才能反应；H2 与I2 反应很困难，说明氧化性：C
20、l2Br2I2。(3)氢化物的稳定性。利用HCl、HBr、HI 的热稳定性来判断元素非金属性的强弱；HCl、HBr、HI 的热稳定性越来越弱，说明元素的非金属性：ClBrI。卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是()。【拓展演练】5.(2018 年吉林长春模拟)某化学小组用如图所示装置验证A.E 处棉花球变成黄色，说明 Cl2 的氧化性比 Br2 强B.F 处棉花球变成蓝色，说明 Br2 的氧化性比 I2 强.C.E 处发生反应的离子方程式为 Cl22Br=2ClBr2D.G 装置中 NaOH 溶液与 Cl2 反应的离子方程式为 2OHCl2=ClOClH2O 解析：Cl2与NaBr反应
21、：Cl22Br=2ClBr2，故A、C均正确；氯气和溴蒸气都能与KI反应生成碘单质，故F处棉花球变成蓝色，不能说明溴的氧化性比碘的强，B错误；Cl2与NaOH反应，其离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O，D正确。答案：BA.IBr 是双原子分子B.在很多反应中，IBr 是强氧化剂C.和 NaOH 溶液反应生成 NaBr 和 NaIOD.和水反应时，既是氧化剂又是还原剂6.(2018 年宁夏银川检测)溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属反应生成金属卤化物，和某些非金属单质反应生成相应的卤化物，跟水反应的方程式为 IBrH2O=HBrHIO，下列有关 IBr 的叙述中，不
22、正确的是()。解析：IBr 中 I 为1 价，Br 为1 价。2 个原子组成 1 个IBr 分子，A 正确；因为其化学性质与卤素相似，所以 B 也是正确的；跟水反应的化学方程式 IBrH2O=HBrHIO 中反应前后各元素的化合价均未发生变化，仍然是 I 为1 价，Br为1 价，故这个反应不是氧化还原反应，D 错误；与碱反应的实质可看成是 IBr 先与水反应，生成物 HBr 和 HIO 再与碱反应，所以 2NaOHIBr=NaBrNaIOH2O，C 正确。答案：D海水中氯、溴、碘的提取1.海水提取氯氯碱工业。(1)原料：粗盐。(2)原理：电解饱和食盐水，化学方程式为：2NaCl2H2O2NaO
23、HCl2H2。(3)氯碱工业及有关化工产品。2.海水提溴(1)生产流程(2)主要过程及反应原理浓缩：海水晒盐和海水溴化的过程中副产物 Br得到浓缩。氧化：向浓缩的海水中通入 Cl2，将 Br氧化成 Br2，离子方程式为 2BrCl2=Br22Cl。富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气用 SO2 吸收，反应的离子方程式为 Br2SO22H2O=4HSO24 2Br。提取：再用 Cl2 将 HBr 氧化得到产品溴：2HBrCl2=2HClBr2。3.海带中提取碘(1)工艺流程(2)主要反应：2IH2O22H=I22H2O。典例(2018年河北邯郸模拟)海带中含有丰富的碘。为了从海
24、带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：(1)步骤的实验操作名称是_。(2)现有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。完成该实验尚缺少的玻璃仪器是_。(3)步骤中能选用 CCl4 从碘水中萃取碘的原因是_。A.CCl4 与水不互溶B.CCl4 可与 I2 发生取代反应C.CCl4 的密度比水大D.CCl4 不易燃烧，可作灭火剂E.碘在 CCl4 中的溶解度比在水中大很多(4)步骤中还可选择_作萃取剂。(5)步骤中反应的离子方程式是_。(6)请设计一种简单的实验方法，检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘：_。答案：(1)过滤(2)漏斗、分液漏斗
25、(3)AE (4)苯(5)Cl22I=2ClI2(6)取少量待测液注入试管中，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝色，说明水溶液中存在 I2，否则水溶液中无 I2思维建模海水中物质提取的思路海水中提取溴和碘的反应都是将其1 价离子氧化成单质。涉及工业实际，最主要的问题是如何将大量海水中分布很稀的元素富集起来。溴的制取一般是氧化吹出吸收再氧化的路线，碘一般是由海带提取，主要是灼烧溶解过滤氧化萃取的路线。工艺模式如图所示：演练(2018 年江苏南京模拟)海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：(1)步骤反应的离子方程式是_。(2)步骤反应的化学方程式是_。从理论上考虑，下列也能吸收 Br2 的是_。A.NaOHB.FeCl2C.Na2SO3D.H2O(3)步骤蒸馏的过程中，温度应控制在 8090。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_。答案：(1)2BrCl2=Br22Cl (2)SO2Br22H2O=H2SO42HBr ABC (3)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低