第2章 海洋中的卤素资源（知识清单）化学沪科版必修第一册

第2章 海洋中的卤素资源 2.1 海水中的氯 一、粗盐中可溶性杂质的去除 1.粗盐中可溶性杂质的去除原理： 。  2.原则: ①除杂试剂要 ； ②后续试剂应 过量的前一试剂； ③尽可能将杂质转化为 ； ④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理 。 3.蒸发结晶得到的食盐中还含有硫酸钠、氯化镁和氯化钙等可溶性杂质，可用化学方法除去，净化过程如下： 过程 化学方程式或溶质 向溶液中加过量BaCl2溶液 加过量的Na2CO3溶液 加过量NaOH溶液 过滤 加足量盐酸 蒸发 二、电解饱和食盐水 （1）原理：在食盐水的电解过程中，由于阴极区H+浓度变小，OH—浓度不断增大，生成的OH—向阳极移动，会和阳极产生的氯气发生反应Cl2 +2NaOH =NaCl + NaClO + H2O，另外阳极产生的氯气和阴极产生的氢气会发生反应生成氯化氢，为阻止OH—向阳极移动，同时避免生成的氢气和氯气接触，工业上通常离子交换膜将两极分开，使用的离子交换膜是 ，它只允许 通过，能阻止 通过，这样既避免了Cl2与H2混合光照下发生爆炸，又防止了Cl2与NaOH溶液的反应，从而得到烧碱、氯气和氢气。 （2）两极室放入的原料：阳极室是 ；阴极室是 。 （3）阴极：有 产生，滴加酚酞——变 阳极：有 的气体产生，使湿润的淀粉KI试纸变 （3）电极反应式 阳极反应式： 阴极反应式： （4）总反应方程式： （5）离子交换膜（阳离子交换膜）的作用： ①将电解池隔成 和 ，只允许 离子（ ）通过，而阻止 离子（ ）和气体通过； ②既能防止 产生的H2和阳极产生的 相混合，而引起爆炸，又能避免 和 作用生成 而影响烧碱的质量。 三、氯碱工业 四、氯气的性质、用途 （一）氯气的物理性质 颜色 气味 状态 毒性 密度 水溶性 黄绿色 储存 氯气易液化，在加压条件下，氯气转化为液态，可储存在 中。 （二）氯气的化学性质 1.从氯的原子结构认识氯气的氧化性： 依据氯气的氧化性完成下列方程式： （1）与金属反应：表现 性，将变价金属氧化成 金属氯化物 ①Na：2Na+Cl22NaCl，产生 火焰，冒 烟 ②Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3，产生 烟。 ③Cu：Cu＋Cl2CuCl2，产生 烟。 （2）与非金属单质H2反应：条件 ，产物 ，现象 ①点燃： ， 燃烧，产生 色火焰，瓶口有 ②光照： ，发生 2.从化合价的角度认识Cl2的歧化反应 Cl2中氯元素化合价为0，为中间价态，可升可降，氯气与水或碱反应，氯的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现 又表现 。 （1）与水反应 从平衡的角度理解氯水的成分和性质 ①氯气能溶于水(1∶2)，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有1/3的Cl2与水反应，反应式写“”，氯水中存在一个完全电离和三个平衡： 、 、 、 ②根据可逆反应的特点，氯水中存在着上述关系中的各种微粒： ③氯水性质的多重性：新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 （2）与碱反应 ①与烧碱反应——制取 ： 化学方程式： 离子方程式： 漂白液的主要成分是 、 ，有效成分是 。 ②与石灰乳反应——制取 化学方程式： 离子方程式： 漂白粉：主要成分是 、 ，有效成分为 ，含有效氯约为35%。 漂粉精：有效成分为 ，含有效氯约为70%。 漂白液、漂白粉和漂粉精既可做 ，又可做 。 （三）氯气的用途 1.制漂白液、漂白粉、漂粉精 (制漂白液) (制漂白粉、漂粉精) 2.工业制盐酸 3.合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。 五、次氯酸和次氯酸盐 1.与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 反应的化学方程式： 。漂白液的有效成分是 。 2.与石灰乳反应——制取漂白粉 ①反应的化学方程式： 。 ②漂白粉的主要成分是 ，有效成分是 ，漂粉精的主要成分是 。 ③漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。 ④次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为 （漂白粉长期放置在空气中会失效： 。 3．含氯消毒剂的合理使用 （1）保存方法: 漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。 （2）“84”消毒液与与洁厕剂：“84”消毒液主要成分是 ，有效成分： ， 而“洁厕灵”主要成分为 。二者混用会发生反应： ，不但去污效果大大减弱，而且产生有毒的 。 （3）新型灭菌消毒剂——二氧化氯：杀菌、消毒能力比氯气强。 2.2 氧化还原反应和离子反应 一、多角度认识氧化还原反应 1．氧化还原反应 在化学反应中，一种物质 氧发生氧化反应，必然有一种物质 氧发生还原反应。也就是说，氧化反应和还原反应是在一个反应中 发生的，这样的反应称为氧化还原反应 2．从得失氧的角度 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 物质 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应) 得到氧的物质 反应 失去氧的物质 反应 结论：一种物质 发生氧化反应，必然有一种物质 发生还原反应，氧化反应和还原反应是在一个反应中 发生的，称为氧化还原反应。 3．从元素化合价升降的角度 氧化还原反应概念 凡是有元素化合价升降的化学反应称之为氧化还原反应 氧化还原反应特征 元素的化合价在反应前后发生了变化 氧化反应和还原反应 氧化反应 物质所含元素化合价升高的反应叫做氧化反应 还原反应 物质所含元素化合价降低的反应叫做还原反应 氧化产物和和还原产物 氧化产物 还原剂发生氧化反应得到的产物（即化合价升高的生成物） 还原产物 氧化剂发生还原反应得到的产物（即化合价降低的生成物 4．从电子转移的角度 氧化还原反应本质 发生了电子的转移(电子得失、电子对的偏移) 氧化和还原反应 氧化反应 物质失电子的反应 还原反应 物质得电子的反应 氧化剂和还原剂 氧化剂 得到电子(或电子对偏向)的反应物，具有氧化性 还原剂 失去电子(或电子对偏离)的反应物，具有还原性 氧化性和还原性 氧化性 物质得到电子的性质 还原性 物质失去电子的性质 5．基本概念 1）含“氧”概念 （1）氧化剂： 电子，化合价 的反应物 （2）氧化反应：化合价 的反应 （3）氧化产物：化合价 得到的生成物 （4）被氧化：化合价 的过程 （5）氧化性：化合价 过程表现的性质 2）含“还”概念 （1）还原剂： 电子，化合价 的反应物 （2）还原反应：化合价 的反应 （3）还原产物：化合价 得到的生成物 （4）被还原：化合价 的过程 （5）还原性：化合价 过程表现的性质 二、氧化剂和还原剂 1.含“氧”概念 （1）氧化剂： 电子，化合价 的反应物 （2）氧化反应：化合价 的反应 （3）氧化产物：化合价 得到的生成物 （4）被氧化：化合价 的过程 （5）氧化性：化合价 过程表现的性质 2.含“还”概念 （1）还原剂： 电子，化合价 的反应物 （2）还原反应：化合价 的反应 （3）还原产物：化合价 得到的生成物 （4）被还原：化合价 的过程 （5）还原性：化合价 过程表现的性质 3.常见的氧化剂与还原剂 ①常用的氧化剂： 等； ②常用的还原剂：活泼的金属单质（如 ）及 等。 ③应用：食物在人体中被 、煤燃烧、酿酒、电镀、金属的冶炼等，也都离不开氧化还原反应。 ④危害：易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。我们应该运用化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或 。例如，可采用在钢铁表面喷漆等方法来防止 的氧化还原反应发生。 4.氧化还原反应的相关概念之间的关系 可概括为“氧、氧、得、降、还、还、还”。 三、氧化还原反应中电子转移的表示方法 1.单线桥法 （1）步骤：用一条线桥来表示氧化还原反应中元素原子间的电子转移方向和数目的方法。基本步骤为： 第一步：定 ——正确标出反应前后化合价发生变化的元素元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系，进而确定转移电子数目。 第二步：连 ——箭头从还原剂中化合价升高的元素出发，指向氧化剂中化合价降低的元素。 第三步：标 ——标出电子转移的总数。 （2）特点： ①从 中 电子的元素指向 中得电子的元素，表示氧化剂和还原剂中变价元素原子间 情况。 ②箭头已标明电子转移的 ，因此 再标明“得”或“失”，只标明电子转移 。如图： 2.双线桥法 （1）含义：表明同一元素原子 或 电子的情况。 （2）①标 价　②画箭头( 物指向 物)　③算数目　④说变化。示例： （3）使用注意事项： ①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。 ②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”，且得到与失去的电子总数必须相等。 ③电子转移数用a×be－形式表示，a表示发生氧化或还原反应的原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数，当a＝1或b＝1时，要省略。 四、物质的氧化性和还原性 1.化合价和氧化性、还原性的关系 （1）相互关系 ①金属单质只有还原性 ②非金属单质既有氧化性又有还原性，F2除外 ③从理论上讲任何一种化合物既有氧化性又有还原性 （2）常见元素的最高价态和最低价态 元素 Cl S N C H 最高价 +7 +6 +5 +4 +1 最低价 －1 －2 －3 －4 －1 2.氧化还原反应中酸或碱的作用 （1）氧化性：所含元素的化合价降低 （2）还原性：所含元素的化合价升高 （3）酸或碱性：所含元素的化合价不变，有相应的盐生成 （4）具体反应分析 ①Zn+2HClZnCl2+H2↑，盐酸表现酸性和氧化性 ②CuO+2HClCuCl2+H2O，盐酸表现酸性 ③MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，盐酸表现酸性和还原性 ④2HClH2↑+Cl2↑，盐酸表现氧化性和还原性 ⑤3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl，NH3表现碱性和还原性 ⑥Cu2O+6HNO3（浓）2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O，硝酸表现酸性和氧化性 3.氧化还原反应中水的作用 （1）氧化性：有H2产生 （2）还原性：有O2产生 （3）氧化性和还原性：同时有H2和O2产生 （4）具体反应分析 ①2F2+2H2O4HF+O2，水表现还原性 ②3Fe+4H2OFe3O4+4H2，水表现氧化性 ③2Na+2H2O2NaOH+H2↑，水表现氧化性 ④2H2OO2↑+2H2↑，水表现还原性和氧化性 ⑤2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑，水既不表现氧化性又不表现还原性 ⑥Cl2+H2OHCl+HClO，水既不表现氧化性又不表现还原性 ⑦3NO2+H2O2HNO3+NO，水既不表现氧化性又不表现还原性 4.氧化性、还原性强弱的比较 （1）根据氧化还原反应方程式比较： 在同一反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物。例如：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4中，氧化性：Cu2+>Fe2+，还原性：Fe>Cu （2）根据元素的活动性顺序比较： ①根据金属活动性顺序比较 金属元素的金属性越强，其单质的还原性就越强，越容易失去电子;其对应阳离子（Fe对应Fe2+）的氧化性越弱，越难得到电子。 ②根据非金属活动性顺序比较 非金属元素的非金属性越强，其单质的氧化性就越强，越易得到电子;其对应阴离子的还原性越弱，越难失去电子。 ③根据反应条件判断 当不同的氧化剂（或还原剂）与同一还原剂（或氧化剂）反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，反之越弱。例如∶ a.MnO2＋4HCI(浓) △ MnCl2＋Cl2↑+2H2O 2KMnO4＋16HCI(浓) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，故氧化性：KMnO4＞MnO2 b.Na、Mg、Al单质与H2O的反应情况如下，Na与冷水剧烈反应，Mg与水加热条件下才反应，Al与水加热条件下也难反应，故还原性∶Na>Mg>Al。 ④根据氧化产物的价态高低判断 当还原剂在相同的条件下与不同的氧化剂发生氧化还原反应时，可由对应氧化产物中相同变价元素价态的高低判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原剂中元素的价态升得越高，氧化剂的氧化性越强。例如∶2Fe+3Cl2 △ 2FeCl3，Fe＋S △ FeS，则氧化性：Cl2>S。 五、电解质和非电解质 1.概念 ①电解质：在 里或 状态下能够导电的 叫做电解质。如：氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等。 ②非电解质：在 里和 状态下均不能导电的 叫做非电解质。如：蔗糖、酒精等。 2.常见物质类别 常见的电解质 ①酸： ②碱： ③盐： ④金属氧化物： ⑤金属氢化物： ⑥水： 常见的非电解质 ①非金属氧化物： ②部分非金属氢化物： ③大部分有机物： 3.强电解质和弱电解质 ①强电解质：在溶液中能够 电离的电解质。 ②弱电解质：在溶液中只是 电离的电解质。 六、电解质的电离 1．电离及其条件 ①电离的概念：电解质在 中或 下，离解成 离子的过程。 ②电离的条件：离子化合物 或 或共价化合物 。 ③电离的结果：产生 离子，具有 。 2．电离方程式的书写 （1）强电解质： 电离，用 表示。 如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为H2SO4=== 、NaOH=== 、(NH4)2SO4=== 。 （2）弱电解质： 电离，用“ ”表示。 ①多元弱酸 电离 ，且电离程度逐步 ，以 电离为主。 如H2S的电离方程式为H2S ；HS－ 。 ②多元弱碱 电离，但 写出。 如Cu(OH)2 。 （3）酸式盐： ①强酸酸式盐 电离， 写出。 如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=== ， 在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4=== 。 ②多元弱酸酸式盐，第一步 电离，其余 电离。 如NaHCO3=== ，HCO 。 七、离子反应 1.概念：有 参加或生成的反应叫做离子反应。 2.发生的条件(类型)： ①复分解型离子反应：生成 物质(如 等)、生成 物质(如 等)、生成 物质(如 等)。 ②氧化还原型离子反应：氧化性和还原性强或较强的物质相遇，转变为还原性和氧化性较弱或弱的物质。即强氧化剂转变为弱还原剂，强还原剂转变为弱氧化剂。 八、离子方程式 1.概念：用实际参加反应的 来表示反应的式子。 2.书写步骤：以Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应为例。 （1）写：正确写出反应的化学方程式： 。 （2）拆：把易溶于水且易电离的物质拆写成离子的形式： 。 （3）删：删去方程式两边不参加反应的离子： 。 （4）查：检查方程式两边各元素的 和 是否相等。 3.意义： （1）表示 的化学反应，如反应AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3可表示为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。 （2）表示 的离子反应。如H＋＋OH－===H2O可以表示强酸和可溶性强碱生成水和可溶性盐的反应。 2.3 溴和碘的提取 一、卤素单质的物理性质 1．组成及结构特点 （1）卤族元素在周期表中处于第 族； （2）最外层电子数均为 ，是典型的非金属元素； （3）单质均为 原子 分子（极性或非极性），具有强的 性（I2除外）但氧化性依次减弱，其阴离子的还原性依次增强； （4）主要化合价均为-1价，最高正价为 价（ 除外，无 价）； 2．物理性质 性质 F2 Cl2 Br2 I2 状态 颜色 溶解性 与水反应 溶解性依次减弱 密度 依次 熔沸点 依次 3．卤素的特性 （1）溴（Br） ①溴是一种深棕红色的液体，在空气中会迅速 成红棕色的 ，因此在存放溴的试剂瓶里通常需加入少量 以减少其挥发。 ②溴是非金属中唯一的 单质，有毒，有刺激性气味，对橡胶有腐蚀性。 （2）碘（I） ①I2易 ，常利用该性质来分离提纯碘。 ②I2单质易溶于 ，淀粉遇I2变 色，可利用该特性鉴定I2的存在。 ③AgI可用与人工降雨，碘盐（加 ）可防止甲状腺肿。 二、卤素单质的化学性质 1．卤素单质的活泼性 实验操作 实验现象 实验原理（化学方程式） 将少量氯水滴入盛有KBr溶液的试管中，用力振荡试管 无色变橙色 将少量氯水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管 无色变棕褐色 将少量溴水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管 无色变棕黄色 实验结论 卤素单质的活泼性顺序由强到弱依次是： 2.卤素单质的特性 氟 ①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱； ②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸； ③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中或铅制容器中； ④HF分子间能形成氢键； ⑤CaX2中只有CaF2难溶； 溴 ①Br2是唯一的液态非金属，深红棕色液体，易挥发； ②盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞； ③Br2易溶于有机溶剂； 碘 ①淀粉遇I2变蓝色； ②I2加热时易升华； ③I2氧化性较弱，与变价金属反应生成低价金属碘化物； ④AgI可用于人工降雨，KIO3添加在食盐中防止碘缺乏病； 三、溴和碘的提取 1．从海水中提取溴 （1）原料：苦卤(海水 后得到的母液)是海水制盐工业的副产物，其中含有高浓度的 等，是从海水中提取溴的主要原料。 （2）步骤： ①浓缩酸化：浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质： 。 ②氧化富集：向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。 ③氧化吸收：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气： ，用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 （3）流程：海水酸化→氯气氧化→空气或水蒸气吹出→SO2吸收使溴单质转化为HBr→氯气氧化。如图： （4）溴的用途 ①制备药物：“红药水”中含有溴元素；溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇定剂。 ②制造杀虫剂。 ③制造感光剂：溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。 2．从海带中提取碘 （1）原理： ①碘在海带中以化合态的形式存在。 ②海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(I－)的形式进入水中，可选择 等氧化剂把碘离子氧化成碘单质，离子方程式分别可表示为： 。 （2）流程： 四、卤素离子的检验 （1）试剂：硝酸银和稀硝酸 （2）现象及原理： 试剂 现象 结论及离子方程式 取样，先加入稀硝酸。再加入硝酸银溶液，观察现象。 生成 色沉淀 有Cl-： 生成 色沉淀 有Br-： 生成 色沉淀 有I-： 注意：检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸，因为其灵敏度高，反应现象明显。检验时，一定要加入 ，以排除CO、OH－等离子的干扰。 易错点01 氯水性质的多重性 【错因辨析】 性质 成分 反应实例 酸性 HCl CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O 氯水滴入石蕊试液中呈红色 HClO NaOH＋HClO＝NaClO＋H2O 氧化性 Cl2 Cl2＋2FeCl2＝2FeCl3、Cl2＋Na2SO3＋H2O＝2HCl＋Na2SO4 HClO 杀菌、消毒 漂白性 HClO 使湿润有机色质褪色，如向氯水中滴石蕊试液先变红，后褪色 沉淀性 Cl－ Cl2＋AgNO3＋H2O＝AgCl↓＋HNO3＋HClO 不稳定性 HClO 2HClO2HCl＋O2↑，氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存 【对点训练】 1．在探究新制饱和氯水的成分及性质的实验中，根据实验现象得出的结论中，错误的是 A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有 B．新制氯水在光照下分解放出的气体是氢气 C．向氯水中滴加硝酸酸化的溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有 D．向氯水中加入粉末，有气泡产生，说明氯水呈酸性 2．如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH变化情况。下列有关说法正确的是 A．如图所示过程中，光照能使氯水的酸性逐渐增强 B．随着对氯水光照时间的延长，氯水的漂白性将增强 C．光照过程中，氯水pH减小的同时，溶液中的浓度也不断减小 D．pH减小的原因是光照使氯气逸出，导致溶液中H+的浓度减小 易错点02 电解质与非电解质的比较 【错因辨析】 电解质 非电解质 相同点 均为化合物 不同点 水溶液或熔融状态能导电 水溶液和熔融状态都不能导电 本质区别 在水溶液或熔融状态下自身能发生电离 在水溶液中和熔融状态下自身不能发生电离 所含物质类型 酸：如H2SO4、HCl、HNO3等 非金属氧化物：SO2、SO3、CO2、CO、P2O5 碱：如NaOH、Ca(OH)2等 盐：如NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3等 非酸性气态氢化物：NH3 金属氧化物：如Na2O、CaO、MgO等 水H2O 部分有机物：蔗糖、酒精 【注意】①电解质和非电解质均是化合物，单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。 ②电解质不一定导电，如固态NaCl、液态HCl等；导电物质不一定是电解质，如铁、铝等金属单质。 ③电解质一定是指自身电离生成离子的化合物，有些化合物的水溶液能导电，但溶液中的离子不是它自身电离产生的，不属于电解质，如CO2、SO2、NH3、SO3等非电解质。它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离，是电解质。 【对点训练】 1．人体需要维持体内的电解质平衡以保证正常的生理活动。下列物质属于电解质的是 A．铜 B．固体硫酸钠 C．稀盐酸 D．二氧化碳 2．下列说法正确的是 A．CuCl2溶于水，在通电条件下才能发生电离 B．熔融NaOH能导电，故NaOH是电解质 C．铜丝、石墨均能导电，故二者均为电解质 D．K2SO4固体不导电，故K2SO4不是电解质 易错点03 电解质导电性与导电能力强弱的判断 【错因辨析】 【对点训练】 1．下列物质中导电能力最差的是 A．食盐晶体 B．铁丝 C．碳酸铵溶液 D．熔融的硫酸钠 2．某化学兴趣小组用粉末、蒸馏水、MgSO4溶液按以下装置及步骤进行实验探究离子反应，下列说法中正确的是 Ⅰ．往烧杯中加入适量粉末，灯泡不变亮，加入适量蒸馏水使完全溶解，灯泡变亮 Ⅱ．往溶液中分批加入固体，灯泡变暗直至近乎熄灭 Ⅲ．继续分批加入固体，灯泡重新变亮 A．加入粉末，灯泡不变亮的原因是不是电解质 B．步骤Ⅱ反应的离子方程式为 C．步骤Ⅲ灯泡重新变亮是因为过量 D．若将粉末替换为粉末，则与上述实验现象完全相同 易错点04 离子方程式的正误判断 【错因辨析】 1．能拆写成离子的物质：强酸（如 HNO3、H2SO4、HCl、HBr、HI、HClO4）、强碱（如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2）、可溶性盐（如钾盐、钠盐、硝酸盐、铵盐等）。 2.不能拆写成离子的物质：单质、气体、氧化物、难溶性物质（如AgCl、BaSO4、CaCO3等）、难电离物质：水、弱酸(如CH3COOH等)、弱碱(如NH3· H2O等)。 3.特殊物质的拆与不拆：在溶液中的NaHSO4应拆写成Na＋、H＋和SO，NaHCO3应拆写成Na＋和HCO-、对微溶物，如Ca(OH)2，如果是反应物且为澄清石灰水，应拆成Ca2＋和OH－的形式，如果是生成物或是石灰乳等，则保留化学式Ca(OH)2、固体之间反应不能写离子方程式，如氯化铵与氢氧化钙的反应。 【对点训练】 1．下列离子方程式书写正确的是 A．稀硫酸与铁丝制取氢气： B．Cu丝伸入到AgNO3溶液中： C．碳酸钙与稀盐酸制备二氧化碳： D．CuSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液： 2．下列离子方程式中，正确的是 A．氧化亚铁与稀盐酸反应：FeO+2H+=Fe3++H2O B．向氯化铜溶液中加入氨水：Cu2++2OH−=Cu(OH)2↓ C．氯化铁溶液与铜反应：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+ D．向氯化亚铁溶液中加入氯水：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl− 易错点05 卤素单质的特性 【错因辨析】 氟 ①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱； ②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸； ③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中或铅制容器中； ④HF分子间能形成氢键； ⑤CaX2中只有CaF2难溶； 溴 ①Br2是唯一的液态非金属，深红棕色液体，易挥发； ②盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞； ③Br2易溶于有机溶剂； 碘 ①淀粉遇I2变蓝色； ②I2加热时易升华； ③I2氧化性较弱，与变价金属反应生成低价金属碘化物； ④AgI可用于人工降雨，KIO3添加在食盐中防止碘缺乏病； 【对点训练】 1．下列说法不正确的是 A．新制氯水可以用棕色的细口瓶保存 B．氯气和铁反应剧烈，所以不能用钢瓶储存液氯 C．碘单质易升华，所以储存在密闭容器中，并确保密封良好 D．液溴易挥发，同时在水中溶解度小，保存时加一层蒸馏水液封 2．下列说法错误的是 A．碘酒可用于皮肤外用消毒，含碘食品能有效防止甲状腺肿大 B．向碘水中加入CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色 C．用蒸馏水、KI淀粉试纸和白醋可检验加碘盐中碘的存在 D．工业上，将空气通入NaBr溶液，可将溶液中的Br-转化为Br2 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 海洋中的卤素资源 2.1 海水中的氯 一、粗盐中可溶性杂质的去除 1.粗盐中可溶性杂质的去除原理：　用化学方法除去可溶性杂质　。  2.原则: ①除杂试剂要过量； ②后续试剂应能除去过量的前一试剂； ③尽可能将杂质转化为所需物质； ④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。 3.蒸发结晶得到的食盐中还含有硫酸钠、氯化镁和氯化钙等可溶性杂质，可用化学方法除去，净化过程如下： 过程 化学方程式或溶质 向溶液中加过量BaCl2溶液 　Na2SO4+BaCl22NaCl+BaSO4↓　  加过量的Na2CO3溶液 　Na2CO3+BaCl22NaCl+BaCO3↓　  　Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3↓　  加过量NaOH溶液 　MgCl2+2NaOH2NaCl+Mg(OH)2↓　  过滤 　滤液中的溶质有NaCl、NaOH、Na2CO3  加足量盐酸 蒸发 　NaOH+HClNaCl+H2O　  　Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑　  二、电解饱和食盐水 （1）原理：在食盐水的电解过程中，由于阴极区H+浓度变小，OH—浓度不断增大，生成的OH—向阳极移动，会和阳极产生的氯气发生反应Cl2 +2NaOH =NaCl + NaClO + H2O，另外阳极产生的氯气和阴极产生的氢气会发生反应生成氯化氢，为阻止OH—向阳极移动，同时避免生成的氢气和氯气接触，工业上通常离子交换膜将两极分开，使用的离子交换膜是阳离子交换膜，它只允许阳离子(如Na＋)通过，能阻止阴离子(如Cl－)及分子(如Cl2)通过，这样既避免了Cl2与H2混合光照下发生爆炸，又防止了Cl2与NaOH溶液的反应，从而得到烧碱、氯气和氢气。 （2）两极室放入的原料：阳极室是精制后的饱和食盐水；阴极室是稀的NaOH溶液。 （3）阴极：有 无色、无味气泡 产生，滴加酚酞——变 红 阳极：有黄绿色、刺激性气味 的气体产生，使湿润的淀粉KI试纸变 蓝 （3）电极反应式 阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑ （4）总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ （5）离子交换膜（阳离子交换膜）的作用： ①将电解池隔成阳极室和阴极室，只允许阳离子（Na+、H+）通过，而阻止阴离子（Cl-、OH-）和气体通过； ②既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合，而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。 三、氯碱工业 四、氯气的性质、用途 （一）氯气的物理性质 颜色 气味 状态 毒性 密度 水溶性 黄绿色 刺激性气味 气体 有毒 比空气的密度大 1体积水溶解2体积氯气 储存 氯气易液化，在加压条件下，氯气转化为液态，可储存在钢瓶中。 （二）氯气的化学性质 1.从氯的原子结构认识氯气的氧化性： 依据氯气的氧化性完成下列方程式： （1）与金属反应：表现强氧化性，将变价金属氧化成高价金属氯化物 ①Na：2Na+Cl22NaCl，产生黄色火焰，冒白烟 ②Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3，产生棕红色烟。 ③Cu：Cu＋Cl2CuCl2，产生棕黄色烟。 （2）与非金属单质H2反应：条件不同，产物相同，现象不同 ①点燃：H2+Cl22HCl，安静燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有白雾 ②光照：H2+Cl22HCl，发生爆炸 2.从化合价的角度认识Cl2的歧化反应 Cl2中氯元素化合价为0，为中间价态，可升可降，氯气与水或碱反应，氯的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。 （1）与水反应 从平衡的角度理解氯水的成分和性质 ①氯气能溶于水(1∶2)，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有1/3的Cl2与水反应，反应式写“”，氯水中存在一个完全电离和三个平衡： HCl===H＋＋Cl－、Cl2＋H2OHCl＋HClO、HClOH＋＋ClO－、H2OH＋＋OH－ ②根据可逆反应的特点，氯水中存在着上述关系中的各种微粒： ③氯水性质的多重性：新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。 （2）与碱反应 ①与烧碱反应——制取漂白液： 化学方程式：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO ＋H2O 离子方程式：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O 漂白液的主要成分是NaClO、NaCl，有效成分是NaClO。 ②与石灰乳反应——制取漂白粉/漂白精 化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 离子方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2＝2Ca2＋＋2Cl－＋2ClO－＋2H2O 漂白粉：主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]，含有效氯约为35%。 漂粉精：有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]，含有效氯约为70%。 漂白液、漂白粉和漂粉精既可做漂白剂，又可做消毒剂。 （三）氯气的用途 1.制漂白液、漂白粉、漂粉精 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O(制漂白液) 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(制漂白粉、漂粉精) 2.工业制盐酸 3.合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。 五、次氯酸和次氯酸盐 1.与氢氧化钠溶液反应——制取漂白液 反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH==NaCl＋NaClO＋H2O。漂白液的有效成分是次氯酸钠（NaClO）。 2.与石灰乳反应——制取漂白粉 ①反应的化学方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2==CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 ②漂白粉的主要成分是CaCl2 、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。 ③漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的次氯酸钙与酸(如盐酸或碳酸等)反应生成具有漂白性的次氯酸。 ④次氯酸钙溶液与二氧化碳反应的方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO（漂白粉长期放置在空气中会失效：2HClO2HCl＋O2↑。 3．含氯消毒剂的合理使用 （1）保存方法: 漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。 （2）“84”消毒液与与洁厕剂：“84”消毒液主要成分是NaCl和NaClO，有效成分：NaClO， 而“洁厕灵”主要成分为盐酸。二者混用会发生反应：2NaClO+4HCl==2NaCl+Cl2↑+2H2O，不但去污效果大大减弱，而且产生有毒的氯气。 （3）新型灭菌消毒剂——二氧化氯：杀菌、消毒能力比氯气强。 2.2 氧化还原反应和离子反应 一、多角度认识氧化还原反应 1．氧化还原反应 在化学反应中，一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应。也就是说，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，这样的反应称为氧化还原反应 2．从得失氧的角度 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 物质 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应) 得到氧的物质 CO 氧化反应 失去氧的物质 Fe2O3 还原反应 结论：一种物质得到氧发生氧化反应，必然有一种物质失去氧发生还原反应，氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的，称为氧化还原反应。 3．从元素化合价升降的角度 氧化还原反应概念 凡是有元素化合价升降的化学反应称之为氧化还原反应 氧化还原反应特征 元素的化合价在反应前后发生了变化 氧化反应和还原反应 氧化反应 物质所含元素化合价升高的反应叫做氧化反应 还原反应 物质所含元素化合价降低的反应叫做还原反应 氧化产物和和还原产物 氧化产物 还原剂发生氧化反应得到的产物（即化合价升高的生成物） 还原产物 氧化剂发生还原反应得到的产物（即化合价降低的生成物 4．从电子转移的角度 氧化还原反应本质 发生了电子的转移(电子得失、电子对的偏移) 氧化和还原反应 氧化反应 物质失电子的反应 还原反应 物质得电子的反应 氧化剂和还原剂 氧化剂 得到电子(或电子对偏向)的反应物，具有氧化性 还原剂 失去电子(或电子对偏离)的反应物，具有还原性 氧化性和还原性 氧化性 物质得到电子的性质 还原性 物质失去电子的性质 5．基本概念 1）含“氧”概念 （1）氧化剂：得到电子，化合价降低的反应物 （2）氧化反应：化合价升高的反应 （3）氧化产物：化合价升高得到的生成物 （4）被氧化：化合价升高的过程 （5）氧化性：化合价降低过程表现的性质 2）含“还”概念 （1）还原剂：失去电子，化合价升高的反应物 （2）还原反应：化合价降低的反应 （3）还原产物：化合价降低得到的生成物 （4）被还原：化合价降低的过程 （5）还原性：化合价升高过程表现的性质 二、氧化剂和还原剂 1.含“氧”概念 （1）氧化剂：得到电子，化合价降低的反应物 （2）氧化反应：化合价升高的反应 （3）氧化产物：化合价升高得到的生成物 （4）被氧化：化合价升高的过程 （5）氧化性：化合价降低过程表现的性质 2.含“还”概念 （1）还原剂：失去电子，化合价升高的反应物 （2）还原反应：化合价降低的反应 （3）还原产物：化合价降低得到的生成物 （4）被还原：化合价降低的过程 （5）还原性：化合价升高过程表现的性质 3.常见的氧化剂与还原剂 ①常用的氧化剂：O2、C12、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等； ②常用的还原剂：活泼的金属单质（如Zn、Fe）及C、H2、CO、H2S等。 ③应用：食物在人体中被消化、煤燃烧、酿酒、电镀、金属的冶炼等，也都离不开氧化还原反应。 ④危害：易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。我们应该运用化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或减慢其进程。例如，可采用在钢铁表面喷漆等方法来防止钢铁锈蚀的氧化还原反应发生。 4.氧化还原反应的相关概念之间的关系 可概括为“氧、氧、得、降、还、还、还”。 三、氧化还原反应中电子转移的表示方法 1.单线桥法 （1）步骤：用一条线桥来表示氧化还原反应中元素原子间的电子转移方向和数目的方法。基本步骤为： 第一步：定变价——正确标出反应前后化合价发生变化的元素元素的化合价，明确变价元素的化合价升降关系，进而确定转移电子数目。 第二步：连单线——箭头从还原剂中化合价升高的元素出发，指向氧化剂中化合价降低的元素。 第三步：标得失——标出电子转移的总数。 （2）特点： ①从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素，表示氧化剂和还原剂中变价元素原子间电子的转移情况。 ②箭头已标明电子转移的方向，因此不需再标明“得”或“失”，只标明电子转移数目。如图： 2.双线桥法 （1）含义：表明同一元素原子得到或失去电子的情况。 （2）①标变价　②画箭头(反应物指向生成物)　③算数目　④说变化。示例： （3）使用注意事项： ①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。 ②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”，且得到与失去的电子总数必须相等。 ③电子转移数用a×be－形式表示，a表示发生氧化或还原反应的原子个数，b表示每个原子得到或失去的电子数，当a＝1或b＝1时，要省略。 四、物质的氧化性和还原性 1.化合价和氧化性、还原性的关系 （1）相互关系 ①金属单质只有还原性 ②非金属单质既有氧化性又有还原性，F2除外 ③从理论上讲任何一种化合物既有氧化性又有还原性 （2）常见元素的最高价态和最低价态 元素 Cl S N C H 最高价 +7 +6 +5 +4 +1 最低价 －1 －2 －3 －4 －1 2.氧化还原反应中酸或碱的作用 （1）氧化性：所含元素的化合价降低 （2）还原性：所含元素的化合价升高 （3）酸或碱性：所含元素的化合价不变，有相应的盐生成 （4）具体反应分析 ①Zn+2HClZnCl2+H2↑，盐酸表现酸性和氧化性 ②CuO+2HClCuCl2+H2O，盐酸表现酸性 ③MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，盐酸表现酸性和还原性 ④2HClH2↑+Cl2↑，盐酸表现氧化性和还原性 ⑤3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl，NH3表现碱性和还原性 ⑥Cu2O+6HNO3（浓）2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O，硝酸表现酸性和氧化性 3.氧化还原反应中水的作用 （1）氧化性：有H2产生 （2）还原性：有O2产生 （3）氧化性和还原性：同时有H2和O2产生 （4）具体反应分析 ①2F2+2H2O4HF+O2，水表现还原性 ②3Fe+4H2OFe3O4+4H2，水表现氧化性 ③2Na+2H2O2NaOH+H2↑，水表现氧化性 ④2H2OO2↑+2H2↑，水表现还原性和氧化性 ⑤2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑，水既不表现氧化性又不表现还原性 ⑥Cl2+H2OHCl+HClO，水既不表现氧化性又不表现还原性 ⑦3NO2+H2O2HNO3+NO，水既不表现氧化性又不表现还原性 4.氧化性、还原性强弱的比较 （1）根据氧化还原反应方程式比较： 在同一反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物。例如：Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4中，氧化性：Cu2+>Fe2+，还原性：Fe>Cu （2）根据元素的活动性顺序比较： ①根据金属活动性顺序比较 金属元素的金属性越强，其单质的还原性就越强，越容易失去电子;其对应阳离子（Fe对应Fe2+）的氧化性越弱，越难得到电子。 ②根据非金属活动性顺序比较 非金属元素的非金属性越强，其单质的氧化性就越强，越易得到电子;其对应阴离子的还原性越弱，越难失去电子。 ③根据反应条件判断 当不同的氧化剂（或还原剂）与同一还原剂（或氧化剂）反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，反之越弱。例如∶ a.MnO2＋4HCI(浓) △ MnCl2＋Cl2↑+2H2O 2KMnO4＋16HCI(浓) = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，故氧化性：KMnO4＞MnO2 b.Na、Mg、Al单质与H2O的反应情况如下，Na与冷水剧烈反应，Mg与水加热条件下才反应，Al与水加热条件下也难反应，故还原性∶Na>Mg>Al。 ④根据氧化产物的价态高低判断 当还原剂在相同的条件下与不同的氧化剂发生氧化还原反应时，可由对应氧化产物中相同变价元素价态的高低判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原剂中元素的价态升得越高，氧化剂的氧化性越强。例如∶2Fe+3Cl2 △ 2FeCl3，Fe＋S △ FeS，则氧化性：Cl2>S。 五、电解质和非电解质 1.概念 ①电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。如：氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等。 ②非电解质：在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物叫做非电解质。如：蔗糖、酒精等。 2.常见物质类别 常见的电解质 ①酸：H2SO4、HCl、HNO3、H2SO3、H2CO3 ②碱：NaOH、NH3 ·H2O、Ca(OH)2 ③盐：NaCl、KNO3、BaSO4、AgCl ④金属氧化物：CuO、CaO、MgO、Na2O ⑤金属氢化物：NaH、CaH2 ⑥水：H2O 常见的非电解质 ①非金属氧化物：SO2、SO3、CO2 ②部分非金属氢化物：NH3、PH3、AsH3 ③大部分有机物：蔗糖、酒精、CH4 3.强电解质和弱电解质 ①强电解质：在溶液中能够全部电离的电解质。 ②弱电解质：在溶液中只是部分电离的电解质。 六、电解质的电离 1．电离及其条件 ①电离的概念：电解质在水溶液中或熔化状态下，离解成自由移动离子的过程。 ②电离的条件：离子化合物溶于水或熔化或共价化合物溶于水。 ③电离的结果：产生自由移动离子，具有导电性。 2．电离方程式的书写 （1）强电解质：完全电离，用===表示。 如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为H2SO4===2H＋＋SO、NaOH===Na＋＋OH－、(NH4)2SO4===2NH＋SO。 （2）弱电解质：部分电离，用“”表示。 ①多元弱酸分步电离 ，且电离程度逐步减弱，以第一步电离为主。 如H2S的电离方程式为H2SH＋＋HS－；HS－H＋＋S2－。 ②多元弱碱分步电离，但一步写出。 如Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－。 （3）酸式盐： ①强酸酸式盐完全电离，一步写出。 如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO， 在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋HSO。 ②多元弱酸酸式盐，第一步完全电离，其余部分电离。 如NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOH＋＋CO。 七、离子反应 1.概念：有离子参加或生成的反应叫做离子反应。 2.发生的条件(类型)： ①复分解型离子反应：生成难溶物质(如BaSO4、CaCO3、Cu(OH)2等)、生成难电离物质(如弱酸、弱碱、水等)、生成挥发性物质(如CO2、SO2、H2S等)。 ②氧化还原型离子反应：氧化性和还原性强或较强的物质相遇，转变为还原性和氧化性较弱或弱的物质。即强氧化剂转变为弱还原剂，强还原剂转变为弱氧化剂。 八、离子方程式 1.概念：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。 2.书写步骤：以Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应为例。 （1）写：正确写出反应的化学方程式： Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl。 （2）拆：把易溶于水且易电离的物质拆写成离子的形式： 2Na＋＋SO＋Ba2＋＋2Cl－===BaSO4↓＋2Na＋＋2Cl－。 （3）删：删去方程式两边不参加反应的离子：SO＋Ba2＋===BaSO4↓。 （4）查：检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。 3.意义： （1）表示某一个具体的化学反应，如反应AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3可表示为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。 （2）表示同一类型的离子反应。如H＋＋OH－===H2O可以表示强酸和可溶性强碱生成水和可溶性盐的反应。 2.3 溴和碘的提取 一、卤素单质的物理性质 1．组成及结构特点 （1）卤族元素在周期表中处于第 ⅦA族； （2）最外层电子数均为 7 ，是典型的非金属元素； （3）单质均为 双 原子 非极性 分子（极性或非极性），具有强的 氧化 性（I2除外）但氧化性依次减弱，其阴离子的还原性依次增强； （4）主要化合价均为-1价，最高正价为 +7 价（ F 除外，无 正 价）； 2．物理性质 性质 F2 Cl2 Br2 I2 状态 气态 气态 液态 固态 颜色 淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 溶解性 与水反应 溶解性依次减弱 密度 依次增大 熔沸点 依次升高 3．卤素的特性 （1）溴（Br） ①溴是一种深棕红色的液体，在空气中会迅速挥发成红棕色的溴蒸气，因此在存放溴的试剂瓶里通常需加入少量水以减少其挥发。 ②溴是非金属中唯一的液态单质，有毒，有刺激性气味，对橡胶有腐蚀性。 （2）碘（I） ①I2易 升华 ，常利用该性质来分离提纯碘。 ②I2单质易溶于有机溶剂，淀粉遇I2变蓝色，可利用该特性鉴定I2的存在。 ③AgI可用与人工降雨，碘盐（加 KIO3）可防止甲状腺肿。 二、卤素单质的化学性质 1．卤素单质的活泼性 实验操作 实验现象 实验原理（化学方程式） 将少量氯水滴入盛有KBr溶液的试管中，用力振荡试管 无色变橙色 Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2 将少量氯水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管 无色变棕褐色 Cl2＋2KI===2KCl＋I2 将少量溴水滴入盛有KI溶液的试管中，用力振荡试管 无色变棕黄色 Br2＋2KI===2KBr＋I2 实验结论 卤素单质的活泼性顺序由强到弱依次是：Cl2＞Br2＞I2 2.卤素单质的特性 氟 ①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱； ②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸； ③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中或铅制容器中； ④HF分子间能形成氢键； ⑤CaX2中只有CaF2难溶； 溴 ①Br2是唯一的液态非金属，深红棕色液体，易挥发； ②盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞； ③Br2易溶于有机溶剂； 碘 ①淀粉遇I2变蓝色； ②I2加热时易升华； ③I2氧化性较弱，与变价金属反应生成低价金属碘化物； ④AgI可用于人工降雨，KIO3添加在食盐中防止碘缺乏病； 三、溴和碘的提取 1．从海水中提取溴 （1）原料：苦卤(海水晒盐后得到的母液)是海水制盐工业的副产物，其中含有高浓度的K＋、Mg2＋、Br－等，是从海水中提取溴的主要原料。 （2）步骤： ①浓缩酸化：浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl。 ②氧化富集：向含溴单质的水溶液中通热空气或水蒸气，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收)。 ③氧化吸收：向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2，用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。 （3）流程：海水酸化→氯气氧化→空气或水蒸气吹出→SO2吸收使溴单质转化为HBr→氯气氧化。如图： （4）溴的用途 ①制备药物：“红药水”中含有溴元素；溴化钾、溴化钠、溴化铵等可配成镇定剂。 ②制造杀虫剂。 ③制造感光剂：溴化银可用作医疗X射线胶片上的感光剂。 2．从海带中提取碘 （1）原理： ①碘在海带中以化合态的形式存在。 ②海带中的碘元素在浸泡时以碘离子(I－)的形式进入水中，可选择Cl2、H2O2等氧化剂把碘离子氧化成碘单质，离子方程式分别可表示为：2I－＋Cl2==I2＋2Cl－，2H＋＋H2O2＋2I－==I2＋2H2O。 （2）流程： 四、卤素离子的检验 （1）试剂：硝酸银和稀硝酸 （2）现象及原理： 试剂 现象 结论及离子方程式 取样，先加入稀硝酸。再加入硝酸银溶液，观察现象。 生成白色沉淀 有Cl-：Ag++Cl-=AgCl↓ 生成浅黄色沉淀 有Br-：Ag++Br-=AgBr↓ 生成黄色沉淀 有I-：Ag++I-=AgI↓ 注意：检验卤素离子的最好的方法是用硝酸银和稀硝酸，因为其灵敏度高，反应现象明显。检验时，一定要加入稀硝酸，以排除CO、OH－等离子的干扰。 易错点01 氯水性质的多重性 【错因辨析】 性质 成分 反应实例 酸性 HCl CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O 氯水滴入石蕊试液中呈红色 HClO NaOH＋HClO＝NaClO＋H2O 氧化性 Cl2 Cl2＋2FeCl2＝2FeCl3、Cl2＋Na2SO3＋H2O＝2HCl＋Na2SO4 HClO 杀菌、消毒 漂白性 HClO 使湿润有机色质褪色，如向氯水中滴石蕊试液先变红，后褪色 沉淀性 Cl－ Cl2＋AgNO3＋H2O＝AgCl↓＋HNO3＋HClO 不稳定性 HClO 2HClO2HCl＋O2↑，氯水要放在棕色试剂瓶中避光保存 【对点训练】 1．在探究新制饱和氯水的成分及性质的实验中，根据实验现象得出的结论中，错误的是 A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有 B．新制氯水在光照下分解放出的气体是氢气 C．向氯水中滴加硝酸酸化的溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有 D．向氯水中加入粉末，有气泡产生，说明氯水呈酸性 【答案】B 【解析】A．氯气为黄绿色气体，氯水呈浅黄绿色是因为含氯气，A正确； B．新制氯水中的HClO在光照下分解放出的气体应为氧气，B错误； C．氯水中有电离出的，加入硝酸酸化的溶液有白色沉淀生成，说明有，C正确； D．能与碳酸氢钠反应生成气泡的为氢离子，可以说明氯水呈酸性，D正确； 故选B。 2．如图是数字化实验得到的光照过程中氯水的pH变化情况。下列有关说法正确的是 A．如图所示过程中，光照能使氯水的酸性逐渐增强 B．随着对氯水光照时间的延长，氯水的漂白性将增强 C．光照过程中，氯水pH减小的同时，溶液中的浓度也不断减小 D．pH减小的原因是光照使氯气逸出，导致溶液中H+的浓度减小 【答案】A 【解析】A．HClO是弱酸、盐酸是强酸，光照条件下HClO分解生成HCl，溶液酸性增强，A项正确； B．HClO具有漂白性，盐酸没有漂白性，光照条件下HClO分解生成HCl，导致溶液中c (HClO)减小，溶液的漂白性减弱，B项错误； C．光照条件下HClO分解生成HCl，溶液中氯离子浓度增大，C项错误； D．pH减小是因为HClO分解为HCl，导致溶液中氢离子浓度增大，pH减小，D项错误； 答案选A。 易错点02 电解质与非电解质的比较 【错因辨析】 电解质 非电解质 相同点 均为化合物 不同点 水溶液或熔融状态能导电 水溶液和熔融状态都不能导电 本质区别 在水溶液或熔融状态下自身能发生电离 在水溶液中和熔融状态下自身不能发生电离 所含物质类型 酸：如H2SO4、HCl、HNO3等 非金属氧化物：SO2、SO3、CO2、CO、P2O5 碱：如NaOH、Ca(OH)2等 盐：如NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3等 非酸性气态氢化物：NH3 金属氧化物：如Na2O、CaO、MgO等 水H2O 部分有机物：蔗糖、酒精 【注意】①电解质和非电解质均是化合物，单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。 ②电解质不一定导电，如固态NaCl、液态HCl等；导电物质不一定是电解质，如铁、铝等金属单质。 ③电解质一定是指自身电离生成离子的化合物，有些化合物的水溶液能导电，但溶液中的离子不是它自身电离产生的，不属于电解质，如CO2、SO2、NH3、SO3等非电解质。它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离，是电解质。 【对点训练】 1．人体需要维持体内的电解质平衡以保证正常的生理活动。下列物质属于电解质的是 A．铜 B．固体硫酸钠 C．稀盐酸 D．二氧化碳 【答案】B 【解析】A．Cu是单质，既不是电解质也不是非电解质，故A不符合题意； B．硫酸钠是盐，在水溶液中或熔融状态下可以电离出离子而导电，属于电解质，故B符合题意； C．稀盐酸是氯化氢的水溶液，是混合物，既不是电解质也不是非电解质，故C不符合题意； D．CO2在水溶液中和熔融状态下都不能自身电离出离子而导电，属于非电解质，故D不符合题意； 答案选B。 2．下列说法正确的是 A．CuCl2溶于水，在通电条件下才能发生电离 B．熔融NaOH能导电，故NaOH是电解质 C．铜丝、石墨均能导电，故二者均为电解质 D．K2SO4固体不导电，故K2SO4不是电解质 【答案】B 【分析】电离不需要通电，在熔融状态或者水溶液中能导电的化合物是电解质，据此进行解答。 【解析】A．CuCl2溶于水，无需通电即可发生电离，A错误； B．熔融NaOH能导电，符合电解质的定义，故NaOH是电解质，B正确； C．铜丝、石墨为单质，既不是电解质也不是非电解质，C错误； D．K2SO4在水溶液或熔融状态下均能导电，故K2SO4是电解质，D错误； 故答案为：B。 易错点03 电解质导电性与导电能力强弱的判断 【错因辨析】 【对点训练】 1．下列物质中导电能力最差的是 A．食盐晶体 B．铁丝 C．碳酸铵溶液 D．熔融的硫酸钠 【答案】A 【分析】溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子，金属导电的原因是存在自由移动的电子； 【解析】食盐晶体不能电离出自由移动的离子，不能导电，而碳酸铵溶液和熔融的硫酸钠都存在自由移动的离子，都能导电，铁丝为金属，能导电。   故选A。 2．某化学兴趣小组用粉末、蒸馏水、MgSO4溶液按以下装置及步骤进行实验探究离子反应，下列说法中正确的是 Ⅰ．往烧杯中加入适量粉末，灯泡不变亮，加入适量蒸馏水使完全溶解，灯泡变亮 Ⅱ．往溶液中分批加入固体，灯泡变暗直至近乎熄灭 Ⅲ．继续分批加入固体，灯泡重新变亮 A．加入粉末，灯泡不变亮的原因是不是电解质 B．步骤Ⅱ反应的离子方程式为 C．步骤Ⅲ灯泡重新变亮是因为过量 D．若将粉末替换为粉末，则与上述实验现象完全相同 【答案】C 【分析】由题意可知，往烧杯中加入适量Ba(OH)2粉末，灯泡不变亮，加入适量蒸馏水使Ba(OH)2完全溶解，灯泡变亮，是因为Ba(OH)2粉末中没有可自由移动的离子，加入适量蒸馏水后Ba(OH)2电离出可自由移动的钡离子和氢氧根离子；往Ba(OH)2溶液中分批加入MgSO4固体，灯泡变暗直至近乎熄灭，硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，溶液中离子浓度减小至近乎为零；继续分批加入MgSO4固体，溶液中存在可自由移动的硫酸根离子和镁离子，能导电，灯泡重新变亮。 【解析】A．根据分析可知，往烧杯中加入Ba(OH)2粉末，灯泡不变亮的原因是Ba(OH)2粉末中没有可以自由移动的离子，但Ba(OH)2在水溶液中可导电，属于电解质，A错误； B．根据分析可知，步骤Ⅱ往Ba(OH)2溶液中分批加入MgSO4固体，灯泡变暗直至近乎熄灭，硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，反应的离子方程式为：，B错误； C．步骤Ⅲ中，继续分批加入MgSO4固体，溶液中存在可自由移动的硫酸根离子和镁离子，能导电，灯泡重新变亮，则步骤Ⅲ灯泡重新变亮是因为MgSO4过量，C正确； D．若将Ba(OH)2粉末替换为BaCl2粉末,步骤Ⅰ现象相同，步骤Ⅱ加入MgSO4固体后得到的溶液中一直存在可自由移动的Mg2+、Cl-，灯泡不会变暗直至近乎熄灭，步骤Ⅲ所得溶液可自由移动的离子数目增多，灯泡更亮，则步骤Ⅰ的现象与上述实验的现象相同，但步骤Ⅱ、Ⅲ的现象与上述实验的现象不同，D错误； 故答案选C。 易错点04 离子方程式的正误判断 【错因辨析】 1．能拆写成离子的物质：强酸（如 HNO3、H2SO4、HCl、HBr、HI、HClO4）、强碱（如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2）、可溶性盐（如钾盐、钠盐、硝酸盐、铵盐等）。 2.不能拆写成离子的物质：单质、气体、氧化物、难溶性物质（如AgCl、BaSO4、CaCO3等）、难电离物质：水、弱酸(如CH3COOH等)、弱碱(如NH3· H2O等)。 3.特殊物质的拆与不拆：在溶液中的NaHSO4应拆写成Na＋、H＋和SO，NaHCO3应拆写成Na＋和HCO-、对微溶物，如Ca(OH)2，如果是反应物且为澄清石灰水，应拆成Ca2＋和OH－的形式，如果是生成物或是石灰乳等，则保留化学式Ca(OH)2、固体之间反应不能写离子方程式，如氯化铵与氢氧化钙的反应。 【对点训练】 1．下列离子方程式书写正确的是 A．稀硫酸与铁丝制取氢气： B．Cu丝伸入到AgNO3溶液中： C．碳酸钙与稀盐酸制备二氧化碳： D．CuSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液： 【答案】D 【解析】A．硫酸与铁丝反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为：，A错误； B．丝伸入到溶液中，方程式为：，B错误； C．碳酸钙是不溶物，不能拆开，方程式为：，C错误； D．溶液中滴加溶液，生成硫酸钡和氢氧化铜沉淀，D正确； 故选D。 2．下列离子方程式中，正确的是 A．氧化亚铁与稀盐酸反应：FeO+2H+=Fe3++H2O B．向氯化铜溶液中加入氨水：Cu2++2OH−=Cu(OH)2↓ C．氯化铁溶液与铜反应：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+ D．向氯化亚铁溶液中加入氯水：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl− 【答案】D 【解析】A．氧化亚铁与稀盐酸反应生成Fe2+，正确的反应为FeO+2H+=Fe2++H2O，A错误； B．氨水是弱碱，不能拆为OH-，正确反应为Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH，B错误； C．电荷不守恒，正确应为2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+，C错误； D．Cl2氧化Fe2+为Fe3+，电荷和原子均守恒，D正确； 故选D。 易错点05 卤素单质的特性 【错因辨析】 氟 ①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱； ②2F2＋2H2O===4HF＋O2，与H2反应在暗处即爆炸； ③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中或铅制容器中； ④HF分子间能形成氢键； ⑤CaX2中只有CaF2难溶； 溴 ①Br2是唯一的液态非金属，深红棕色液体，易挥发； ②盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞； ③Br2易溶于有机溶剂； 碘 ①淀粉遇I2变蓝色； ②I2加热时易升华； ③I2氧化性较弱，与变价金属反应生成低价金属碘化物； ④AgI可用于人工降雨，KIO3添加在食盐中防止碘缺乏病； 【对点训练】 1．下列说法不正确的是 A．新制氯水可以用棕色的细口瓶保存 B．氯气和铁反应剧烈，所以不能用钢瓶储存液氯 C．碘单质易升华，所以储存在密闭容器中，并确保密封良好 D．液溴易挥发，同时在水中溶解度小，保存时加一层蒸馏水液封 【答案】B 【解析】A． 新制氯水见光时其中的次氯酸会发生分解，需要保存在棕色细口瓶中，A正确； B．氯气在点燃或加热时才能与铁发生反应，常温下不会反应，液氯可以储存在钢瓶中，B错误； C．碘易升华，保存时应密封，C正确； D．液溴易挥发，溴在水中溶解度小，故应水封保存，D正确； 答案选B。 2．下列说法错误的是 A．碘酒可用于皮肤外用消毒，含碘食品能有效防止甲状腺肿大 B．向碘水中加入CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色 C．用蒸馏水、KI淀粉试纸和白醋可检验加碘盐中碘的存在 D．工业上，将空气通入NaBr溶液，可将溶液中的Br-转化为Br2 【答案】D 【解析】A．碘酒是碘单质的酒精溶液，可用于皮肤外用消毒，缺碘会导致甲状腺肿大，含碘食品能有效防止甲状腺肿大，故A正确； B．向碘水中加入CCl4，振荡后静置，四氯化碳密度大于水，碘单质易溶于四氯化碳，上层接近无色，下层显紫红色，故B正确； C．碘酸根离子的氧化性大于碘，酸性条件下，碘酸根离子能氧化碘离子生成碘，碘遇淀粉变蓝色，所以向淀粉碘化钾试纸上滴白醋和加碘盐的溶液，试纸变蓝，说明加碘盐中有，故C正确； D．工业上，将氯气通入NaBr溶液，可将溶液中的Br-转化为Br2，故D错误； 故选：D。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $