内容正文:
海洋中的卤素资源
第二章
考点串讲
沪教版
2020
目
录
CONTENTS
01
02
03
氧化还原反应和离子反应
海水中的氯
溴和碘的提取
思 维 导 图
海水中的氯
1
考 点 梳 理
一、粗盐提纯
考点01 海水中的氯
5
粗盐
泥沙
Ca2+、 Mg2+、 SO42-
简单化(顺序):先加入BaCl2后加入Na2CO3
加入的试剂需过量
有效性(顺序):过滤后加入盐酸
CO32- OH- Ba2+
Na2CO3 NaOH BaCl2
过滤
HCl Na2CO3
过量
适量
过量的试剂需除去
1.除杂方案设计思路:
5
考 点 梳 理
一、粗盐提纯
考点01 海水中的氯
6
2.除杂试剂加入顺序:
NaOH →BaCl2→Na2CO3→ HCl
BaCl2→NaOH →Na2CO3→ HCl
BaCl2→Na2CO3→NaOH → HCl
先“钡”后“碳”,碱随意
6
考 点 梳 理
一、粗盐提纯
考点01 海水中的氯
NaCl
CaSO4
MgCl2
MgSO4
BaCl2
(过量)
NaOH
(过量)
BaSO4
过滤除去
NaCl
CaCl2
NaOH
BaCl2
Mg(OH)2
过滤除去
NaCl
CaSO4
Na2SO4
NaOH
Na2CO3
(过量)
精
制
的
食
盐
水
HCl
(适量)
NaCl
NaOH
Na2CO3
CaCO3
BaCO3
过滤除去
7
3.提取实例
7
考 点 梳 理
二、电解饱和食盐水
考点01 海水中的氯
-
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
阳离子交换膜
阳 极
惰性电极
阴 极
碳钢网
阳极室
阴极室
阳离子交换膜:只允许阳离子通过(Cl-、OH-离子和气体不能通过),把电解槽隔成阴极室和阳极室。
离子交换膜的作用:
a、防止氢气和氯气混合;b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ,而影响氢氧化钠的产量。
离子膜电解法
8
考 点 梳 理
二、电解饱和食盐水
考点01 海水中的氯
氯碱工业的产品广泛应用于化工、冶金、造纸、纺织、石油等工业以及公用事业中。
9
考 点 梳 理
三、氯气的性质
考点01 海水中的氯
氯气的化学性质
10
考 点 梳 理
三、氯气的性质
考点01 海水中的氯
11
考 点 梳 理
三、氯气的性质
考点01 海水中的氯
12
考 点 梳 理
四、次氯酸和次氯酸盐
考点01 海水中的氯
次氯酸的不稳定性:易分解,一般只存在于稀溶液中。
2HClO = 2HCl + O2↑
光照
请写出次氯酸见光分解的化学方程式
实验3: 探究次氯酸光照分解的产物
13
考 点 梳 理
四、次氯酸和次氯酸盐
考点01 海水中的氯
(1)漂白液
(2)漂白粉、漂粉精
【注意】工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得,而不是用氯气与石灰水反应。
漂白液
有效成分
制备原理
用途
________
___________________________________
杀菌、消毒
NaClO
2NaOH+Cl2 == NaCl+NaClO+H2O
14
典 例 精 讲
考点01 海水中的氯
【典例01-1】【粗盐提纯】
(1)第②、④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2,需要加入的试剂依次是 (填化学式)。
BaCl2、Na2CO3
(2)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为: 、___________________________________。
NaOH+HCl=NaCl+H2O,
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
(3)在第③步操作中,选择的除杂试剂不能是KOH溶液,理由是 。
会引入新杂质K+
15
举 一 反 三
考点01 海水中的氯
【演练01】【粗盐提纯】粗盐中含有泥沙和硫酸盐、氯化钙、氯化镁等可溶性杂质,请加入有关试剂进行精制
(1)通过 ,除去不溶性泥沙;
(2)滴加 试剂;
(3)滴加 试剂;
(4)滴加 试剂;
(5)过滤;
(6)滴加 试剂至溶液pH=7;
若先进行第(6)步,再进行第(5)步,将对实验结果产生影响,原因是?会使碳酸钙、碳酸钡等沉淀溶于盐酸 。
过滤
氯化钡
碳酸钠
氢氧化钠
盐酸
16
典 例 精 讲
考点01 海水中的氯
【典例01-2】【电解饱和食盐水】下列关于电解氯化钠水溶液(两根石墨棒作电极)的叙述正确的是( )
A. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色
B. 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕黄色
C. 电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
D. 电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
B
17
举 一 反 三
考点01 海水中的氯
【演练02】【电解饱和食盐水】
D
18
典 例 精 讲
考点01 海水中的氯
【典例01-3】【氯气的性质】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.用向下排空气法可以收集到纯净的氯气
C.贮氯罐意外泄漏,应沿逆风方向疏散群众
D.氯气车间液氯泄漏时,应弯腰逃离氯气泄漏区域
C
19
举 一 反 三
考点01 海水中的氯
【演练03】【氯气的性质】下列实验现象的描述正确的是( )
A.氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口上方形成白色烟雾
B.铁丝在氯气中燃烧,产生棕褐色的烟,产物溶于水,溶液呈浅绿色
C.铜丝在氯气中燃烧,产生棕黄色的烟,产物溶于水,溶液呈蓝绿色
D.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
C
20
典 例 精 讲
考点01 海水中的氯
【典例01-4】【次氯酸和氛氯酸盐】下列说法中正确的是( )
A.“84”消毒液是混合物,可以长期保存
B.“84”消毒液中含有次氯酸,所以“84”消毒液能使有色布条褪色
C.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D.漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2易与空气中的二氧化碳和水反应
D
21
举 一 反 三
考点01 海水中的氯
【演练04】【次氯酸和次氯酸盐】下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是是( )
A.该溶液中,H+、NH4+ 、Ag+可以大量共存
B.向该溶液中通入CO2,不发生化学反应
C.该溶液可作游泳池及环境的消毒剂,有效成分是NaCl
D.常温下,将氯气通入NaOH溶液中可以得到该溶液
D
22
氧化还原反应和
离子反应
2
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
一、氧化还原反应
还原剂
化合价升高
失电子
被氧化
发生氧化反应
氧化产物
氧化剂
化合价降低
得电子
被还原
发生还原反应
还原产物
还原剂 + 氧化剂 = 还原产物 + 氧化产物
反应物
生成物
升失氧化还原剂
降得还原氧化剂
口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂
氧化还原反应基本概念间的联系
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
二、氧化剂和还原剂
氧化剂
氧化
性
还原
反应
得电
子
价降
低
被还
原
还原
产物
还原
剂
还原
性
氧化
反应
失电
子
价升
高
被氧
化
氧化
产物
具有
发生
生成
具有
发生
生成
物质
性质
反应
转移电子
变价
过程
产物
总结:
还(还原剂,具还原性) —升(价升高)—失(失电子)—氧(被氧化)
氧(氧化剂,具氧化性) —降(价降低)—得(得电子)—还(被还原)
——升失氧
——降得还
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
三、电解质的电离
能发生电离的物质(化合物)
溶于水
熔融状态
溶于水
不能发生电离的物质(化合物)
本身不含离子
(含的是分子)
本身含有离子
本身不含离子(含的是分子)
电解质
非电解质
在水中
在熔融状态下
都不发生电离
电离条件
电离条件
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
三、电解质的电离
在水溶液中能够全部电离的电解质。
强电解质
特点:完全电离,只有离子,无分子,不可逆,电离方程式用“=”连接
类别:强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4
强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
大部分盐(包括难溶盐)NaCl、NH4Cl、Fe(NO3)3、BaSO4等
活泼金属氧化物Na2O等
●弱电解质及其电离
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
三、电解质的电离
在水溶液中能够部分电离的电解质。
弱电解质
特点:不完全电离,既有分子又有离子,可逆,存在电离平衡,电离方程式用“ ”连接
类别:弱酸HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、 CH3COOH等
弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2等
少数盐:醋酸铅、HgCl2等 H2O是极弱电解质。
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
三、电解质的电离
弱电解质的电离方程式的书写
(1)强电解质用等号,弱电解质用可逆号。
H2SO4 = 2H+ + SO42-
CH3COOH CH3COO - + H+
(3)多元弱碱的电离认为一步完成。
(2)二元及多元弱酸的电离分步完成, 并以第一步电离为主。
H2CO3 H+ + HCO3-
HCO3- H+ + CO32-
原则:遵循质量守恒、电荷守恒、客观事实
Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH —
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
三、电解质的电离
强电解质在溶液中完全电离,用“=”
弱电解质在溶液中部分电离,用“ ”
多元弱酸分步电离,分步书写电离方程式,多元弱碱也是分步电离,但可按一步电离写出。
弱电解质的电离过程是可逆的
两性氢氧化物:
Al3++3OH-
Al(OH)3
H++AlO2-+H2O
碱式
酸式
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
四、离子反应
离子反应发生的条件
离子反应除了复分解型外,还有其他类型,如有离子参加的置换反应等,这些类型的发生条件与复分解型不同。
生成
难溶物
生成挥发性的物质
生成难电离的物质
件
发
生
条
上述三个条件中,只要具备其一,离子反应就能发生。
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
四、离子反应
单质:Cu、Ag、Fe、Si等 氧化物:Al2O3、SiO2、CuO、MnO2等
酸:H2SiO3(硅酸)
碱:除了强碱【NaOH、KOH、Ba(OH)2 、Ca(OH)2 】;弱碱(NH3•H2O)外其余的碱基本都不溶于水。
例:Mg(OH)2:白色沉淀、Fe(OH)3:红褐色沉淀、Al(OH)3:白色沉淀、Cu(OH)2:蓝色沉淀
盐:
盐酸盐(Cl-):AgCl(白色沉淀),其余基本都可溶于水
硫酸盐(SO42-):BaSO4(白色沉淀),其余基本都可溶于水
硝酸盐(NO3-):全部可以溶于水
弱酸盐:除了阳离子为Na+、K+、NH4+的弱酸盐可以溶于水外,其余的基本都不溶于水。
常见难溶物
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
五、离子方程式的书写
析
定
写
查
分析溶液中存在的微粒
确定参与反应的微粒及数量
写出实际参加反应的微粒
即离子方程式
检查二守恒
质量和电荷守恒
离子方程式的书写
考点02 氧化还原反应和离子反应
考 点 梳 理
五、离子方程式的书写
微溶物作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,若是悬浊液写化学式;
易溶且易电离的物质(包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)写成离子的形式;
单质、气体、氧化物、难溶物、难电离的物质(弱酸、弱碱、水等)等一律用化学式表示;
氨水作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,要写NH3 ↑ (要标↑);
微溶物作为生成物或是石灰乳,一般写化学式并标↓,如Ca(OH)2 ↓;
在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO42-,NaHCO3应拆写成Na+和HCO3-。
离子方程式中的“拆”与“不拆”
典 例 精 讲
考点02 氧化还原反应
【典例02-3】【氧化还原反应】制取水处理剂ClO2的化学方程式为
2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法不正确的是( )
A.KClO3在反应中得到电子
B.ClO2是还原产物
C.H2C2O4在反应中被氧化
D.每1个 KClO3参加反应有2 个电子转移
D
35
举 一 反 三
考点02 氧化还原反应
【演练01】【氧化还原反应】某条件下,有反应:
(1)2 A3+ + 3B = 2A + 3B2+
(2)3D2+ + 2A = 2A3+ + 3D
(3) B2+ + C = C2+ + B
① 判定 A、B、C、D的还原性由强到弱的顺序( )
A.A >B >C >D B.D >C >B >A
C.C >B >A >D D.B >A >C >D
C
不能
② 该条件下,反应 B2+ + D = D2+ + B能进行吗?
36
典 例 精 讲
考点02 氧化还原反应
【典例02-2】【氧化剂和还原剂】氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下: ,其中水的作用是( )
A.既不是氧化剂也不是还原剂
B.是氧化剂
C.是还原剂
D.既是氧化剂又是还原剂
B
37
举 一 反 三
考点02 氧化还原反应
【演练02】【氧化剂和还原剂】反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl中,还原产物是( )
A.N2 B.Cl2
C.NH4Cl D.NH3
C
38
典 例 精 讲
考点02 氧化还原反应
【典例02-3】【电解质的电离】
下列物质________________________________________能导电?
________________________________________是电解质?
________________________________________是非电解质?
(1)金属铜 (2)碳棒 (3)O2 (4)H2SO4 (5)液态HCl (6)CH3COOH
(7)葡萄糖 (8)固态NaCl (9)CaCO3固体 (10)CuSO4·5H2O
(11)熔融状态的KNO3 (12)KOH水溶液 (13)酒精水溶液
(14)盐酸 (15)CaO (16)CO2 (17)H2O (18)NH3
(1)、(2)、(11)、(12)、(14)、(17)
(4)、(5)、(6)、(8)、(9)、(10)、(11)、(15)
(7)、(16)、(18)
39
举 一 反 三
考点02 氧化还原反应
【演练03】【电解质的电离】下面叙述正确的是________A.NaCl溶液能导电,所以NaCl溶液是电解质
B.固态NaCl不导电,但NaCl是电解质
C.HCl水溶液能导电,所以HCl是电解质
D.SO3溶于水能导电,所以SO3是电解质
E.Cu能导电,所以是电解质
F.BaSO4的水溶液不能导电,所以BaSO4是非电解质
BC
40
典 例 精 讲
考点02 氧化还原反应
【典例02-4】【离子反应】下列化学方程式中,不可以用H++OH-===H2O表示的是( )
A.2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
B.Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2O
C.Cu(OH)2+2HNO3===Cu(NO3)2+2H2O
D.KOH+HCl===KCl+H2O
C
41
举 一 反 三
考点02 氧化还原反应
【演练04】【离子反应】下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是( )
A.无色溶液:Na+、Cu2+、Cl-、NO3-、
B.酸性溶液:NH4+、Fe3+、S2−、SO42-
C.遇酚酞变红的溶液:Na+、K+、SO42-、NO3-
D.碱性溶液:K+、Al3+、SO42-、NO3-
C
42
典 例 精 讲
考点02 氧化还原反应
【典例02-5】【离子方程式的书写】
(1)氧化镁溶于稀盐酸。
(2)用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳。
(3)铁与稀硫酸反应生成氢气。
(4)二氧化碳与澄清石灰水反应生成沉淀。
(5)氢氧化铜溶于稀硫酸。
MgO+2H+===Mg2++H2O
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
Fe+2H+===Fe2++H2↑
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O
43
举 一 反 三
考点02 氧化还原反应
44
溴和碘的提取
3
考点03 溴和碘的提取
考 点 梳 理
一、卤素单质的性质
化学反应方程式
1
2
3
4
2Na + Cl2 2NaCl
点燃
相似性
H2 + Cl2 2HCl
点燃或光照
Cl2 + H2O HClO + HCl
Zn + I2 ZnI2
水
考点03 溴和碘的提取
考 点 梳 理
一、卤素单质的性质
卤素单质 常温下 状态 颜色 密度 熔点℃ 沸点℃
Cl2 气体 黄绿色 2.98g·L-1
(293K) -101.5 -34.0
Br2 液体 深棕红色 3.10g·cm-3
(298K) -7.2 58.8
I2 固体 紫黑色 4.63g·cm-3
(298K) 113.6 185.2
卤素的物理性质
卤素单质物理性质递变性:
从氯到碘单质,密度由小到大,熔沸点逐渐升高。
考点03 溴和碘的提取
考 点 梳 理
二、溴和碘的提取
提溴
提碘
寻找原料
富集元素
制取单质
提取物质
考点03 溴和碘的提取
考 点 梳 理
二、溴和碘的提取
Mg
海
水
热空气
吹出
卤水
溶液
精盐
含Br2溶液
Br2
粗盐
贝壳
蒸发
结晶
适量Cl2
Ca(OH)2
CaO
MgCl2溶液
MgCl2
Mg(OH)2
蒸馏
液态 Br2
含Br2水溶液
SO2溶液
含HBr 的溶液
适量Cl2
氧化
海带
浸泡
过滤
含I−的滤液
CCl4
萃取
含I2的溶液
I2的CCl4溶液
Cl2
氧化
灼烧
海带灰
海水部分化学资源的提取流程:
考点03 溴和碘的提取
考 点 梳 理
三、卤素离子的检验
(1)AgNO3溶液——沉淀法
考点03 溴和碘的提取
考 点 梳 理
三、卤素离子的检验
(2)置换——萃取法
典 例 精 讲
考点03 溴和碘的提取
【典例03-1】【卤素单质的性质】已知,Br(溴)与Cl原子最外层电子数相同,化学性质具有很大的相似性。下列说法正确的是( )
A.预测不能与水反应
B.预测溴蒸气在一定条件下可与金属单质发生反应
C.观察溴单质为深红棕色液体,说明了Br2与Cl2化学性质有差异
D.Br2与NaOH溶液反应生成的主要含溴物质为NaBr和HBrO
B
52
举 一 反 三
考点03 溴和碘的提取
【演练01】【卤素单质的性质】向KI-淀粉溶液中逐渐通入Cl2时发生反应
①2KI+Cl2=2KCl+I2 ②5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3。下列说法正确的是( )
A.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5
B.由酸性:HCl>HIO3可以得出非金属性:Cl>I
C.通入Cl2过程中观察到溶液先变蓝后褪色
D.向某溶液中通入足量Cl2,再滴加淀粉,若溶液不变蓝,则溶液中不含I-
C
53
典 例 精 讲
考点03 溴和碘的提取
【典例03-2】【溴和碘的提取】
C
54
典 例 精 讲
考点03 溴和碘的提取
【典例03-3】【溴和碘的提取】
A
55
举 一 反 三
考点03 溴和碘的提取
【演练02】【溴和碘的提取】
D
56
举 一 反 三
考点03 溴和碘的提取
【演练03】【溴和碘的提取】
蒸馏
四氯化碳
因为碘易升华,加热时随CCl4蒸气溢出而损失
57
典 例 精 讲
考点03 溴和碘的提取
【典例03-3】【卤素离子的检验】检验某溶液中是否含有Cl-,正确的操作是( )
A.取样,滴加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
B.取样,先加盐酸酸化,再加AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
C.取样,先加稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
D.取样,加少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸,看白色沉淀是否消失
C
58
举 一 反 三
考点03 溴和碘的提取
【演练03】【卤素离子的检验】为确定某溶液中的离子组成,进行如下实验:
①取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
②在①溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀
③取②上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀根据实验现象,下列推断正确的是( )
A.一定有CO32- B.一定有Cl-
C.一定有SO42- D.一定有HCO3-
C
59
【演练05】【离子方程式的书写】
(1)NaOH溶液和HCl溶液反应:_______________________。
(2)Ba(OH)2溶液和Na2SO4溶液反应:____________________。
(3)Na2CO3溶液和H2SO4溶液反应:_____________________。
(4)CuO和稀硫酸反应:________________________________。
(5)CaCO3和醋酸溶液反应:_____________________________。
(6)Cu(OH)2和稀硝酸反应:_____________________________。
$$