第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第1课时 氯气的生产原理
一、海水中的化学资源
1.海水中蕴含的元素有______多种,它是一个巨大的宝藏,期待着人们的开发和利用。
2.海水中的氯化物主要为______,其次是________、________和________。
3.地球上99%以上的溴蕴藏在大海中,海水中______的总储量高达1×1014t,______被称为“海洋元素”。此外,海水中还含有丰富的______元素。据估计,海水中______的总量可达8×1010t。
二、氯气的生产原理
1.氯碱工业:以______________为基础制取氯气等产品的工业。
2.氯气生产的化学原理
(1)电解装置和现象
(2)电解产物的验证
实验操作 实验现象 实验结论
试管移近酒精灯以后,发出__________________________ 与电源负极相连的铁棒上产生________
湿润的淀粉碘化钾试纸________ 与电源正极相连的石墨棒上产生________
溶液颜色________ 左管溶液中有________产生
(3)电解原理
电解饱和食盐水的化学方程式为________________________________。
3.氯气的实验室制法
(1)反应原理:1774年瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是__________)时,把________与软锰矿混合在一起________,发现有黄绿色气体生成,反应为4HCl(浓)+
MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)实验室制取氯气是采用固体和液体混合加热制气体的装置,主要有气体______装置、______装置和____________装置三部分。
(3)收集方法:向____排空气法或排____________法。
(4)净化方法:用__________除去HCl,再用________除去水蒸气。
(5)尾气吸收:用________________吸收。
(6)注意事项:
①必须用________,MnO2与稀盐酸不反应。
②实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免残留气体污染空气。
知识点1 海水中的化学资源
1.下列说法不正确的是( )
A.海水中蕴含的元素有80多种,是一个巨大的宝藏
B.海水中氯化物的含量最高
C.海水中的氯化物主要是氯化钠,其次是氯化镁、氯化钙、氯化钾等
D.海水中含有浓度较小的碘元素和溴元素
知识点2 氯气的生产原理
2.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气的量( )
A.①比②多 B.②比①多
C.一样多 D.无法比较
3.下列装置用于二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取纯净、干燥的氯气。
(1)在装置A~E中,有①~⑨个接口,用编号表示仪器的导气管连接顺序依次为________、__________、________、________、________、________、________、________、________。
(2)B瓶中浓H2SO4的作用是________________________,E瓶盛有的饱和食盐水的作用是______________________。
(3)C瓶中盛有NaOH溶液是为了__________________________,其反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
练基础落实
1.海水中含有大量的化学元素,自然界中的有些元素主要存在于海水中。下列元素中,被称为“海洋元素”的是( )
A.氮 B.硫 C.溴 D.氯
2.关于电解NaCl水溶液的说法正确的是( )
①电解产物为Cl2和Na
②电解过程中,能产生黄绿色气体
③电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈红色
④电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈无色
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
3.实验室制取HCl气体的反应原理为:NaCl(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑。则实验室制取下列各组气体时,气体的发生装置与HCl气体相同的是( )
A.H2 B.CO2 C.Cl2 D.O2
4.下列物质:①无水CaCl2;②碱石灰;③浓H2SO4;④P2O5,可以用来干燥Cl2的是( )
A.①② B.③④
C.①③④ D.①②③④
5.实验室制取氧气的试管壁上粘附有MnO2,除去MnO2可用的试剂是( )
A.蒸馏水 B.KOH溶液
C.稀盐酸 D.热的浓盐酸
6.检验HCl气体中是否混有Cl2,可采用的方法为( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
练方法技巧
7.实验室制取氯气可以有以下途径,用化学方程式表示如下。若制取等量的氯气,消耗盐酸最少的是( )
A.8HCl+K2Cr2O7===2KCl+Cr2O3+4H2O+3Cl2↑
B.16HCl+2KMnO4===2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑
C.4HCl+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.6HCl+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑
练综合拓展
8.某实验兴趣小组利用如图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成产物的实验,当图中开关K闭合片刻后,试填空:
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为________________________________________
______________________。
(2)a为电源的________极(填“正”或“负”);D中收集的气体是_________。
(3)C试管盛放____________溶液。溶液中A电极附近的现象为______________________、____________________。
9.下图表示在通风橱中收集纯净氯气的装置图,图中A、B是可控制的止水夹。
(1)烧杯中盛放的液体是______________,其作用是________________;水槽中应盛放的液体是______________。
(2)简述操作过程:(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前,应____________________;当氯气纯度合乎要求时,应__________________________;当氯气收集完毕时,应_______。
专题2 从海水中获得的化学物质
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
第1课时 氯气的生产原理
基础落实
一、
1.80
2.NaCl MgCl2 CaCl2 KCl
3.溴 溴 碘 碘
二、
1.电解食盐水
2.(1)无 黄绿 (2)“噗”的响声(或爆鸣声) 氢气 变蓝 氯气 变红 NaOH
3.(1)MnO2 浓盐酸 加热 (2)发生 收集 尾气处理 (3)上 饱和食盐水 (4)饱和食盐水 浓硫酸 (5)强碱溶液(如NaOH溶液)
(6)①浓盐酸
对点训练
1.B [海水中含量最高的是水;海水中的碘元素和溴元素浓度都不高,但由于海水量很大,所以其质量很大。]
2.B [146 g HCl的物质的量为4 mol,87 g MnO2的物质的量为1 mol,由方程式:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,1 mol MnO2可以与4 mol HCl反应,但是,应注意稀盐酸与MnO2不反应的事实,也就是说1 mol MnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。]
3.(1)① ⑧ ⑨ ③ ② ⑥ ⑦ ④ ⑤
(2)吸收Cl2中的水蒸气,制得干燥的Cl2 除去Cl2中的HCl制得纯净的Cl2 (3)吸收剩余Cl2,防止Cl2污染空气
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
解析 本实验要求制取纯净、干燥的Cl2,设计实验步骤如下:制Cl2―→除杂(除HCl,选用饱和食盐水)―→干燥(选用浓H2SO4)―→收集(向上排空气法)―→尾气吸收(选用NaOH溶液)。
课后作业
1.C 2.C
3.C [制取HCl和Cl2都属于固体+液体气体的类型,所用气体的发生装置是相同的。都选用铁架台(含铁圈、铁夹)、酒精灯、烧瓶、分液漏斗等。选C项。]
4.C [Cl2可与碱反应,不能选用碱性干燥剂。CaCl2、浓H2SO4、P2O5都可以作为Cl2的干燥剂,选C项。]
5.D 6.D 7.D
8.(1)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)负 氢气
(3)淀粉碘化钾(或淀粉碘化钠等其他合理答案均可) 有气泡产生 溶液由无色变为红色
9.(1)NaOH溶液 吸收多余的Cl2 饱和食盐水
(2)打开B夹,关闭A夹 打开A夹,闭关B夹
关闭A夹,打开B夹
解析 观察图示知,烧杯中的溶液应是尾气的吸收装置,水槽中应盛饱和食盐水,因为Cl2不溶于饱和食盐水,可用排饱和食盐水法收集Cl2。
第2课时 氯气的性质
一、氯元素的原子结构及存在
1.原子结构
原子结构示意图为____________,氯原子容易____________而形成Cl-,表现为典型的
________性。
2.存在
氯元素在自然界中以________态存在,主要以__________的形式存在。
二、氯气的性质
1.物理性质
氯气通常情况下呈________色,是一种有强烈________性气味的有______气体,易________,__________水。
在实验室闻氯气气味时,应用手轻轻在瓶口________,仅使少量的氯气________鼻孔。这是闻气味常用的方法。
2.化学性质
Cl2的化学性质很活泼,具有很强的________性。
主要反应
Cl2—
三、氯水
1.氯水的成分
氯气溶于水后得到________色溶液,发生的离子反应为:________。
新制氯水中含有“三分四离”,“三分”即三种分子________、________、________,“四离”即四种离子:________、______、________、________。
2.次氯酸的性质
(1)弱酸性:比碳酸酸性______。
(2)不稳定性:光照下易分解放出O2,反应的化学方程式为:____________。
(3)强氧化性:能杀菌、消毒,具有漂白作用。
3.氯水的性质
(1)溶液中含有H+,具有______性。
(2)溶液中含有Cl2、HClO,具有__________性。
(3)含有Cl-,具有Cl-的性质。
(4)溶液中含有HClO,具有________性。
实验探究
实验操作 实验现象 实验结论
有色布条______ 氯水有______作用,起漂白作用的是______
有色布条________ 干燥的氯气________漂白作用
4.氯气与碱的反应
(1)漂白液的制取:________________________________________,有效成分:________。
(2)漂白粉的制取:__________________________________________,有效成分:________________。
四、氯气的用途
1.氯气是一种重要的化工原料。如SiCl4、GeCl4、TiCl4是制取高纯硅、锗和金属钛的重要中间物质。
2.在有机化工中,氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。
知识点1 氯元素的存在及其原子结构
1.下列说法不正确的是( )
A.氯元素在自然界中存在游离态,只是量极少
B.海水中的氯元素主要以NaCl等盐的形式存在
C.人体血液中含有NaCl,其浓度大约为0.9%
D.NaCl对维持人体的生理功能有着重要作用
2.氯的原子结构示意图是( )
A. B.
C. D.
知识点2 氯气的物理性质
3.下列各种物理性质中,对氯气来说不正确的是( )
A.黄绿色的气体 B.密度比空气小
C.能溶于水 D.有刺激性气味
4.氯气可用于消灭田鼠,为此,可将氯气用软管通到田鼠洞中,这是利用了氯气下列性质中的( )
①黄绿色 ②密度比空气大 ③有毒 ④易液化
⑤溶于水
A.①② B.②③
C.①②③ D.③④⑤
知识点3 氯气与单质的反应
5.下列现象不属于H2在Cl2中燃烧现象的是( )
A.苍白色火焰
B.瓶口有白雾
C.集气瓶内气体颜色变浅
D.爆炸
6.下列含氯化合物中,不能由金属单质和氯气直接反应得到的是( )
A.FeCl2 B.CuCl2
C.AlCl3 D.AgCl
知识点4 氯气与水反应及次氯酸的性质
7.用自来水养金鱼时,我们通常先将自来水日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是( )
A.利用日光中紫外线杀死水中的细菌
B.提高水温,有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量
D.促使水中的次氯酸分解
8.用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部,观察到的现象是( )
知识点5 氯气与碱的反应
9.有关漂白粉和漂白液,下列说法正确的是( )
A.漂白粉是纯净物,漂白液是混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.漂白液的有效成分是Na2O2
10.工业上用的漂白剂主要是漂白粉而不是次氯酸,其主要原因是( )
A.漂白粉氧化性强于次氯酸
B.漂白粉较次氯酸经济
C.漂白粉较次氯酸稳定、易保存
D.漂白粉较次氯酸易于制备
练基础落实
1.下列说法中正确的是( )
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味
B.用排水集气法便可以收集到纯净的氯气
C.氯气有漂白性
D.自来水常用氯气来杀菌、消毒
2.在空气中能稳定存在的物质是( )
A.石灰水 B.氯水
C.次氯酸钠 D.食盐水
3.实验室为了使用方便,通常将氯气溶解于水中形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用。下列有关这两种液体的描述都正确的是( )
A.两种液体都可以使干燥的布条褪色
B.两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红
C.用这两种液体都可给自来水消毒
D.分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生
4.下列关于漂白粉的叙述正确的是( )
A.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
B.漂白粉在空气中久置能变质
C.漂白粉是由Cl2与石灰乳制得的纯净物
D.漂白粉可用浓盐酸制得
练方法技巧
5.下图是一种检验某气体化学性质的实验装置,图中B为开关,如先打开B,在A处通入干燥氯气,C中红色布条颜色无变化,当关闭B时,C处红色布条颜色褪去。则D瓶中盛有的溶液是( )
A.浓H2SO4溶液 B.饱和NaCl溶液
C.浓NaOH溶液 D.浓NaBr溶液
规律 通过实验要能分析出反应的本质,利用反应的实质处理有关问题。
练综合拓展
6.氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”、“b”、“c”或“d”);
(2)c过程中的现象是____________________________________________________;
(3)b过程中的离子方程式为_______________________________________________;
(4)a过程中的化学方程式为______________________________________________。
7.(1)游泳池水中的含氯气量应该控制在0.5 mg·L-1至1.0 mg·L-1之间,写出氯气溶于水的化学方程式:____________________________________。溶于水后产生的________可杀菌消毒。
(2)下图显示一星期中每天19时泳池水中的氯气含量,哪几天使用泳池不安全________。
(3)你认为哪几天的天气火热、阳光强烈________,说出一种理由:__________。
(4)若把一片紫色的花瓣放入氯水中,可观察到的现象是____________________。
第2课时 氯气的性质
基础落实
一、
1. 得到一个电子 氧化
2.化合 氯化物
二、
1.黄绿 刺激 毒 液化 能溶于 扇动 飘入
2.氧化 2Na+Cl22NaCl 2Fe+3Cl22FeCl3 Cu+Cl2CuCl2 H2+Cl22HCl 苍白色 Cl2+H2O??HCl+HClO
三、
1.黄绿 Cl2+H2OH++Cl-+HClO H2O HClO Cl2 H+ Cl- ClO- OH-
2.(1)弱 (2)2HClO2HCl+O2↑
3.(1)酸 (2)强氧化 (4)漂白 褪色 漂白 HClO 不褪色 没有
4.(1)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
NaClO (2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2
对点训练
1.A [自然界中不存在游离态的氯,氯元素全部以化合态的形式存在。]
2.C
3.B [Cl2的相对分子质量为71,而空气的平均相对分子质量为29,可知Cl2的密度比空气大。]
4.B [将Cl2通入田鼠洞中灭鼠,一方面利用其密度比空气大得多,沉在洞里,另一方面Cl2有毒。]
5.D [H2在Cl2中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口因生成的HCl在空气中形成盐酸小液滴而形成白雾,瓶内因Cl2被消耗而颜色变浅,但不会发生爆炸。]
6.A [CuCl2、AlCl3、AgCl均可由对应金属单质与Cl2反应制得;Fe与Cl2反应时,生成FeCl3而得不到FeCl2。]
7.D [自来水用Cl2消毒时发生反应:Cl2+H2O??HCl+HClO,生成的HClO见光易分解:2HClO2HCl+O2↑。]
8.C [氯水显酸性,氯水中含有HCl,可以使蓝色石蕊试纸变红色,又因氯水中含有HClO,所以试纸先变红色后又会被漂白为白色,故应选C项。]
9.B [漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物,反应方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故其主要成分为Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分为Ca(ClO)2,漂白液的有效成分是NaClO。]
10.C [漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,是一种盐,较HClO稳定。]
课后作业
1.D [氯气是有毒气体,闻氯气气味的时候,应该用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔。用排水法收集氯气会带有水蒸气且氯气能与水反应。氯气本身没有漂白性。]
2.D [能与空气中CO2、O2、H2O反应和见光易分解的物质在空气中均不能稳定存在。石灰水中的Ca(OH)2能与空气中的CO2反应生成CaCO3;氯水中的HClO易分解;次氯酸钠在空气中发生反应:CO2+H2O+2NaClO===Na2CO3+2HClO而变质。]
3.C [液氯成分为Cl2,氯水成分为Cl2、HCl、HClO、H2O,液氯无漂白性,无酸性,氯水有漂白性和酸性,液氯溶于水得氯水,故选C。]
4.B [漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,Ca(ClO)2可以和空气中的CO2、水蒸气反应而变质。]
5.B [当开关B打开时,干燥Cl2直接进入试管C,布条不褪色;当开关B关闭时,Cl2先进入D瓶,由于C、D两选项中的物质均可与Cl2反应,Cl2不会进入试管C;A项中浓H2SO4具有吸水性,进入试管C的Cl2仍然是干燥的,布条不褪色;饱和NaCl溶液不与Cl2反应,而Cl2会带出溶液中的部分水,潮湿的Cl2使布条褪色。]
6.(1)d (2)有白色沉淀生成
(3)CO2-3+2H+===CO2↑+H2O
(4)2KBr+Cl2===2KCl+Br2
7.(1)Cl2+H2OHCl+HClO HClO
(2)星期六、星期日
(3)星期四、星期六 这两天中Cl2含量变化较大
(4)花瓣褪色
第3课时 氧化还原反应
1.从化合价变化的角度认识氧化还原反应
(1)氧化反应:物质所含元素的化合价______的反应。
(2)还原反应:物质所含元素的化合价______的反应。
(3)氧化还原反应:物质所含元素的化合价有______的反应。
2.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)氧化反应:物质______(或偏离)电子的反应。
(2)还原反应:物质______(或偏向)电子的反应。
(3)氧化还原反应:有电子______(得失或偏移)的反应。
3.氧化还原反应的特征和实质
(1)氧化还原反应的特征:元素的__________的升降。也是判断一个反应是不是氧化还原反应的依据。
(2)氧化还原反应的实质:____________(电子得失或共用电子对偏移)。
(3)氧化还原反应中,得失________总数相等,化合价的__________的总数相等,且化合价________的总数等于电子________的总数。
知识点1 氧化还原反应的判断
1.下列反应中属于氧化还原反应的是( )
①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
②H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl
③Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
④Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
2.下列反应属于非氧化还原反应的是( )
A.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B.NH4NO3N2O↑+2H2O
C.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
D.CuO+CO===Cu+CO2
知识点2 氧化还原反应的相关概念
3.下列说法正确的是( )
A.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
B.氧化还原反应一定有氧元素参加
C.氧化反应一定先于还原反应
D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应
4.下列关于氧化还原反应的叙述,正确的是( )
A.有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
B.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
C.某元素由化合态变为游离态,则该元素一定被还原
D.氧化还原反应中一定有电子的得与失
知识点3 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
5.下列类型的反应,一定发生电子转移的是( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
6.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,正确的是( )
练基础落实
1.下列变化过程一定属于还原反应的是( )
A.HCl→MgCl2 B.Na→Na+
C.CO→CO2 D.Fe3+→Fe2+
2.下列反应中,S元素的化合价升高的是( )
A.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
B.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
C.H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4
D.S+O2SO2
3.下列各反应中,氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是( )
A.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.2H2O2H2↑+O2↑
4.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
5.在反应3Cl2+2FeBr2===2FeCl3+2Br2中被还原的元素是( )
A.Fe B.Fe和Cl
C.Cl D.Br
6.我们生活在千变万化的物质世界里。下列变化中,没有发生氧化还原反应的是( )
A.爆竹爆炸 B.木炭燃烧
C.蒸发 D.电解水
练方法技巧——用排除法解交叉分类型的选择题
7.下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是( )
A.铝片与稀盐酸的反应
B.甲烷与氧气的反应
C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳
D.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
8.下列反应中,既是化合反应,又是氧化还原反应的是( )
①铁和氯气反应:2Fe+3Cl22FeCl3
②氯气通入溴化钠溶液:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
③氯化钠溶液和浓硫酸混合加热:2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
④二氧化锰跟浓盐酸在加热条件下反应:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
⑤氢气在氯气中燃烧:H2+Cl22HCl
A.①② B.①③ C.①④ D.①⑤
练综合拓展
9.化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:在如图有编号的步骤中,发生氧化反应的是__________(填编号,下同),发生还原反应的是______,既没发生氧化反应又没发生还原反应的是________。
(提示:铬元素化合价有+6、+3价)
10.反应:Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe所属基本反应类型是______________。
(1)在该反应中________元素的化合价升高,该元素的原子________电子,被________;而________元素的化合价降低,该元素的原子________电子,被________。该反应中,Fe2O3发生了________反应,Al发生了________反应。
(2)通过此反应的分析可知,氧化还原反应中元素化合价升高总数________元素化合价降低总数,还原剂失电子总数________氧化剂得电子总数,化合价升降总数________电子转移总数。
11.有以下反应方程式:
A.CuO+H2Cu+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
D.2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2
E.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
F.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
G.KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O
H.HgS+O2===Hg+SO2
按要求将上述化学方程式序号填入相应括号内:
(1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原( )
(2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化( )
(3)同一种物质中,一种元素氧化另一种元素( )
(4)同一种物质中,同种元素间发生氧化还原反应( )
(5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应( )
(6)发生在不同物质间,只有部分元素被氧化或只有部分元素被还原的反应( )
(7)所有元素均参加氧化还原反应的是( )
第3课时 氧化还原反应
基础落实
1.(1)升高 (2)降低 (3)升降
2.(1)失去 (2)得到 (3)转移
3.(1)化合价 (2)电子转移 (3)电子 升降 升降 转移
对点训练
1.C [①中,有Mn、O两元素变价;③中,有Zn、H两元素变价。]
2.C [分析各物质中元素的化合价是否变化,没有元素化合价发生改变的反应属于非氧化还原反应。]
3.D [氧化还原反应的本质是电子的转移,特征是元素化合价的升降;只要有元素化合价升降(或电子转移)的反应就是氧化还原反应,与是否有氧元素参加无关;氧化反应与还原反应一定同时发生;若同一物质中的不同种(或同种)元素化合价有升有降,则该物质同时发生氧化反应和还原反应,如反应:2KClO32KCl+3O2↑,Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。]
4.B [对选项A、C可用反应2H2O22H2O+O2↑来否定。氧化还原反应的本质是电子的转移,包括电子的得失和共用电子对的偏移,故D错。]
5.C
6.A [化学反应根据反应物和生成物的种类和多少,可分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应;根据有没有离子参加,可分为离子反应和非离子反应;根据有没有电子得失或偏移,可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。在氧化还原反应中有离子反应,也有非离子反应;复分解反应一定不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应,由此可以判断出A项是正确的。]
课后作业
1.D [发生还原反应的过程中某些元素的化合价降低,A项中氯元素化合价未变;B项中钠元素的化合价升高,属于氧化反应;C项中碳元素化合价升高属于氧化反应;D项中Fe3+→Fe2+铁元素化合价降低,属于还原反应。]
2.D [A项中S元素的化合价保持+6价不变;B项中S元素的化合价由+6降低为+4;C项反应属于复分解反应,S元素的化合价不变;D项中S元素化合价由0升高为+4。]
3.A [反应中某种元素的价态既升又降,则表示氧化反应与还原反应在同种元素中进行。]
4.C [A项属于置换反应;B项属于复分解反应;D项属于分解反应;C项不属于四大基本反应类型,但反应前后元素的化合价有变化,属于氧化还原反应。]
5.C [得电子、化合价降低的元素被还原。]
6.C
7.A [B、C中的反应不在溶液中进行,故B、C不是离子反应;A项中发生反应2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,属于氧化还原反应又是离子反应。]
8.D
9.④ ① ②③⑤
解析 反应①Na2Cr2O7中Cr由+6价→+3价,化合价降低,发生还原反应;反应④CrCl3中Cr由+3价→+6价,化合价升高,发生氧化反应;②、③、⑤中各元素化合价均未变化,既未发生氧化反应,也未发生还原反应。
10.置换反应 (1)铝 失 氧化 铁 得 还原 还原 氧化 (2)等于 等于 等于
11.(1)A (2)F (3)B (4)C (5)G (6)E、G
(7)D、H
第4课时 溴、碘的提取
一、溴、碘的性质
1.单质的物理性质及其特性
Br2 I2
色、态 通常状况下为________色____体 通常状况下为________色____体
溶解性 微溶于____,易溶于______、__________等有机溶剂
特性 ____挥发 ①易______②淀粉溶液遇碘变____色
2.Cl2、Br2、I2之间的置换反应
(1)试剂瓶①中反应:__________________。
现象:无色溶液变为____色。
向上述溶液中加入少量CCl4,振荡,溶液分两层,上层____色,下层________色。
(2)试剂瓶②中反应:__________________。
现象:无色溶液变为____色。
向上述溶液中加入少量CCl4,振荡,溶液分两层,上层____色,下层______色。
(3)若把溴蒸气通入KI溶液中发生的反应为:___________。
3.溴、碘的重要应用
(1)________常被用作感光材料。
(2)碘是重要的药用元素,可用来生产含碘食品。
(3)________可用于人工降雨。
二、溴、碘的提取
1.从海水中提取溴
(1)原料:提取粗食盐后的海水。
(2)流程:
NaCl Cl2 热空气或水蒸气
↑ ↓ ↓
→→→→→
2.从海水中提取碘
(1)原料:一般从________(如海带等)中提取。
(2)流程:
水 ______
↓ ↓
→→→→→
三、卤素离子(Cl-、Br-、I-)的检验
1.AgNO3溶液-稀HNO3法
取少量溶液于洁净的试管中,加入足量的稀HNO3和AgNO3溶液。若产生____________,则证明原溶液中有Cl-;若产生________________,则证明原溶液中有Br-;若产生____________,则证明原溶液中有I-。
2.氯水-CCl4法
取少量溶液于洁净的试管中,加入适量的氯水,再加入CCl4,振荡、静置。若下层显______色,则证明原溶液中有Br-;若下层显______色,证明原溶液中有I-。
3.氯水-淀粉法
分别取少量溶液于洁净的试管中,滴加适量氯水,振荡,滴入几滴淀粉溶液,若溶液______,则证明原溶液中有I-。
知识点1 溴、碘的提取
1.关于溴的说法中不正确的是( )
A.溴单质与氯气、碘单质都属于卤素
B.溴在海水中以化合态存在
C.溴在常温下呈液态,其颜色与氯气相同
D.溴在有机溶剂中的溶解度比在水中的大
2.欲将食盐固体与碘的混合物分开,最好的方法是( )
A.溶解、过滤 B.溶解、过滤、蒸发
C.溶解、加AgNO3、过滤 D.加热使其升华
3.下列溶剂都能溶解单质溴和碘,但不能把碘和溴从其水溶液中提取出来的是( )
A.苯 B.汽油 C.酒精 D.四氯化碳
知识点2 氯、溴、碘之间的置换反应
4.下列物质中,能使淀粉碘化钾溶液变蓝色的是( )
A.氯水 B.KCl C.KBr D.KI
5.向NaBr、NaI的混合溶液中通入足量Cl2,然后加热将溶液蒸干并灼烧,最后残留的物质是( )
A.NaCl B.NaCl、NaBr、NaI
C.NaBr、NaI D.NaCl、I2
6.欲除去溴中溶解的少量氯气,应采取的方法是( )
A.用CCl4萃取 B.加入AgNO3溶液
C.加适量KI溶液 D.加适量NaBr溶液
知识点3 卤离子的检验
7.鉴别Cl-、Br-、I-三种离子,宜选用的试剂组是( )
①溴水和淀粉溶液 ②AgNO3溶液和稀硝酸 ③氯水和CCl4 ④氯水和KI-淀粉溶液
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
8.有一包白色粉末,可能是NaCl、Na2CO3、Na2SO4、KI中的一种或几种的混合物。现做如下实验:
(1)取少量样品加蒸馏水配成溶液,通入足量Cl2,溶液变为深棕色,若加入CCl4并振荡,CCl4层显紫色,若滴加淀粉溶液,溶液变蓝色。
(2)将(1)中的水溶液与CCl4分离后,向水溶液中滴加AgNO3溶液,看到有白色沉淀生成,再滴加稀硝酸,沉淀减少,并产生无色气体。
(3)再取样品配成溶液,先加盐酸,再加入BaCl2溶液,无沉淀生成。
试判断:粉末中一定含有__________________,一定不含有________,可能含有________。
练基础落实
1.在4份碘化钾淀粉溶液中,分别加入下列物质,不能使溶液变蓝的是( )
A.氯化氯 B.溴水
C.氯气 D.碘的酒精溶液
2.从结构示意图分析,下列微粒有较强氧化性的是( )
3.在少量氯水的试管中加入过量的溴化钾溶液,再加少量CCl4,振荡静置后( )
A.水溶液为紫色 B.CCl4层呈橙色
C.CCl4层呈紫红色 D.水溶液为橙色
4.在甲、乙、丙、丁4只集气瓶中分别装有Cl2、H2、HCl、HBr中的一种气体,纯净的丁点燃能够在甲中安静燃烧,甲、乙两瓶混合后,瓶壁上可见暗红色小液滴。则乙瓶中的气体是( )
A.HBr B.HCl C.H2 D.Cl2
5.向NaBr、NaI、Na2SO4混合液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到剩余固体物质的组成可能是( )
①NaCl、Na2SO4 ②NaCl、NaBr、 Na2SO4 ③NaCl、Na2SO4、I2 ④NaCl、NaI、Na2SO4
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
练方法技巧
6.某溶液Cl-、Br-、I-三者物质的量之比是1∶2∶3,通入一定量的Cl2,当反应完后比值为3∶2∶1,则反应的Cl2和原溶液中I-的物质的量之比是( )
A.1∶2 B.1∶3 C.1∶4 D.1∶6
7.某温度下,将Cl2通入氢氧化钾溶液中,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO-与ClO的物质的量之比是1∶2,则Cl2与氢氧化钾反应时,被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为( )
A.2∶3 B.4∶3 C.10∶3 D.11∶3
练综合拓展
8.溴化碘(IBr)的化学性质与卤素单质相似,能跟大多数金属反应生成金属卤化物,能跟水反应,IBr+H2O===HBr+HIO。下列有关叙述中不正确的是( )
A.IBr是双原子分子
B.IBr与水反应时,它既是氧化剂,又是还原剂
C.在很多化学反应中IBr作氧化剂
D.跟NaOH溶液反应可生成NaBr和NaIO
9.下列物质与其用途相符合的是( )
①Cl2——作消毒剂 ②AgBr——制胶卷、感光纸 ③AgI——人工降雨 ④碘——预防甲状腺肿大 ⑤淀粉——检验I2的存在 ⑥NaClO——漂白纺织物
A.②③④⑤⑥ B.①②③④⑤
C.②③④⑤ D.全部
10.氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素。它们阴离子的还原性强弱为Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-。试写出:
(1)(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式:__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2,反应的化学方程式: _____________。
11.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如图所示实验。
海带灰悬浊液
↓④MnO2+H2SO4(稀)
请填写下列空白:
(1)步骤③的实验操作名称是________;步骤⑤的实验操作名称是________;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是________。
(2)步骤⑤中,其学生选择用苯来提取碘的理由是____________________________
________________________________________________________________________。
(3)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法:___________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(4)若含I-溶液为KI溶液,试写出步骤④反应的化学方程式:__________________。
12.将32 g KBr溶于水制成溶液,向其中通入一段时间的Cl2,再将溶液蒸干灼烧,得到固体物质23.1 g,计算有多少克溴化钾转化成其他物质。
第4课时 溴、碘的提取
基础落实
一、
1.深红棕 液 紫黑 固 水 酒精 四氯化碳 易 升华 蓝
2.(1)Cl2+2KBr===2KCl+Br2 橙 无 橙红 (2)Cl2+2KI===2KCl+I2 黄 无 紫红
(3)Br2+2KI===2KBr+I2
3.(1)AgBr (3)AgI
二、
2.(1)海产品 (2)氯气
三、
1.白色沉淀 浅黄色沉淀 黄色沉淀
2.橙红 紫红
3.变蓝
对点训练
1.C [溴为深红棕色液体,而氯气为黄绿色气体。]
2.D [NaCl与I2分开也可用其他方法,但加热升华是最简单的方法。]
3.C [酒精可与水互溶。]
4.A [氯水中Cl2与KI溶液发生置换反应可生成I2。]
5.A [通入足量Cl2,NaBr、NaI与Cl2完全反应生成NaCl、Br2、I2,加热蒸干并灼烧,Br2挥发,I2升华,只留下NaCl。]
6.D [Cl2与NaBr溶液反应后生成的NaCl溶于水中,可与液溴分离,同时被置换出的Br2还增加被提纯物的量。]
7.B [区别这三种离子可用AgNO3/HNO3法和Cl2水/CCl4法。]
8.KI、Na2CO3 Na2SO4 NaCl
课后作业
1.A [Br2、Cl2可置换KI中的碘生成I2,D项中本来就有I2,I2遇淀粉可使溶液变蓝。]
2.D [最外层7个电子,易得电子。]
3.B
4.A [丁能在甲中安静燃烧,则丁和甲分别是H2和Cl2,甲、乙混合,瓶壁上可见暗红色小液滴,可知甲是Cl2,则乙必为HBr。]
5.A [通一定量Cl2,先氧化NaI,后氧化NaBr,灼烧,I2升华,Br2挥发。]
6.B [以Br-为基础,I-减少则Cl2反应生成的Cl-必然增多,据反应Cl2+2I-===I2+2Cl-,题中I-减少2,则Cl2为1,原来I-为3,故选B。]
7.D [据电子守恒,设ClO-与ClO的物质的量分别为1 mol、2 mol,则失去的电子总数为11 mol,即生成Cl-为11 mol,故为D。]
8.B [IBr与水的反应,化合价没有变,不是氧化还原反应。]
9.D
10.(1)(CN)2+2KOH===KCN+KCNO+H2O
(2)2KSCN+(CN)2===2KCN+(SCN)2
11.(1)过滤 萃取 蒸馏 (2)苯与水不互溶,不反应,碘在苯中的溶解度比在水中的大 (3)取少量该溶液于试管中,滴加淀粉溶液,若溶液变蓝,则说明溶液中还有单质碘,否则没有 (4)2KI+MnO2+2H2SO4===I2+2H2O+MnSO4+K2SO4
12.23.8 g
第5课时 习题课
1.下列物质中属于纯净物的是( )
A.氯水 B.盐酸 C.液氯 D.漂白粉
2.除去氯气中混有的少量的氯化氢气体,最好选用( )
A.水 B.饱和食盐水
C.纯碱溶液 D.烧碱溶液
3.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.2F2+2H2O===4HF+O2
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
D.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
4.甲状腺肿大是边远山区常见的地方病,下列元素对该病有治疗作用的是( )
A.钠元素 B.氯元素
C.碘元素 D.铁元素
5.将适量的下列物质分别加到干燥的红色布条上,能使布条褪色的是( )
A.盐酸
B.氯化钙溶液
C.液氯
D.用盐酸酸化的次氯酸钠溶液
6.下列叙述正确的是( )
A.氧化还原反应的本质是化合价发生变化
B.有单质产生的分解反应一定是氧化还原反应
C.氧化剂在同一反应中既可以是反应物,也可以是生成物
D.还原剂在反应中发生还原反应
7.下列关于氯气的叙述中,正确的是( )
A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照氯水有气泡生成,该气体是氯气
D.氯水放置数天后pH值将变大
8.过氧化氢分解可生成H2O和O2,那么每生成n个氧气分子,则电子转移数为( )
A.n个 B.2n个 C.3n个 D.4n个
9.下列反应中氯元素全部被氧化的是( )
A.5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3
B.2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
C.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
10.已知下列物质氧化H2SO3时,自身发生如下变化:Cl2―→2Cl-,MnO―→Mn2+,Cr2O―→2Cr3+,H2O2―→2H2O。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的H2SO3,得到H2SO4最多的是( )
A.Cr2O B.Cl2 C.MnO D.H2O2
11.现有下列三个氧化还原反应:
(1)2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2;
(2)2FeCl2+Cl2===2FeCl3;
(3)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。
若某溶液中有Fe2+、Cl-和I-共存,要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-。下列试剂中,可加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
12.已知:
①向KMnO4晶体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;
②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;
③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝。
下列判断正确的是( )
A.上述实验证明氧化性:MnO>Cl2>Fe3+>I2
B.上述实验中,共有两个氧化还原反应
C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性
13.在KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O反应中,氧化剂是________,还原产物是______,得电子与失电子个数比是______,氧化产物与还原产物的质量比是________,反应中被氧化的盐酸和未被氧化的盐酸的质量比是______,试用双线桥法表示上述氧化还原反应________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14.氯碱厂电解饱和食盐水制NaOH、H2、Cl2,请完成下列填空:
(1)电解过程中,与电源正极相连的电极上得到的物质是__________。与电源负极相连的电极附近,溶液pH__________(填“不变”、“升高”或“下降”)。
(2)电解食盐水的化学方程式为____________________________________________
______________。
(3)电解熔融的NaCl也能得到Cl2,试写出电解反应的方程式:_______________。
15.用KMnO4氧化ρ=1.19 g·cm-3、36.5%的盐酸,反应为:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。
(1)15.8 g KMnO4能使多少克HCl发生上述反应?有多少克HCl被氧化?
(2)若Cl2在标准状况下ρ=3.17 g·L-1,则产生的Cl2在标准状况的体积为多少?
16.某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:
O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。
已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2―→O2。
(1)该反应中的还原剂是______。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是____________―→____________。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(4)如反应转移了0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为______。
第5课时 习题课
1.C [氯水是氯气的水溶液,盐酸是HCl的水溶液,漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2 ,本题答案为C。]
2.B [氯气可以与碱性溶液发生反应,故选项C、D不能选,而氯气能溶解于水,在饱和食盐水中的溶解度很小,所以最好用饱和食盐水,答案为B。]
3.C 4.C
5.D [氯水漂白的本质是因为其中含有HClO,而选项A、B、C的物质中都没有HClO,选项D可以生成HClO,因此可以使有色布条褪色。]
6.B 7.B
8.B [H2O2中的氧为-1价,故生成1 mol O2转移2 mol电子。]
9.D
10.A [电子守恒法,设各物质都是1 mol,则得到的电子数分别为2 mol、5 mol、6 mol、2 mol,故Cr2O2-7得电子最多,能氧化的H2SO3也就最多。]
11.C [据三个反应可知:FeCl3只能氧化I-。]
12.A [根据实验现象判断发生的反应,然后根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,推知氧化性的大小顺序。由①知氧化性MnO>Cl2,由②可知氧化性Cl2>Fe3+,由③可知氧化性Fe3+>I2,故A正确。]
13.KClO3 Cl2 1∶1 5∶1 5∶1
KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O
14.(1)Cl2 升高 (2)2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH (3)2NaCl(熔融)通电,2Na+Cl2↑
15.(1)29.2 g 18.25 g (2)5.6 L
16.(1)H2O2 (2)H2CrO4 Cr(OH)3
(3)
(4)3.36 L
解析 本题考查氧化还原反应的有关知识。H22―→2,氧元素化合价升高被氧化,H2O2在反应中作还原剂,因氧化反应和还原反应同时发生,所以必然存在某种元素的化合价降低。分析所给物质的化合价可知,H2CrO4―→Cr(OH)3,铬元素的化合价降低,反应的化学方程式为:
如反应转移0.3 mol电子,则生成0.15 mol O2,
其体积为:V(O2)=0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。