2019高考化学一轮复习元素化合物专题5氯及其化合物.doc

1、【 精品教育资源文库 】 氯 及其化合物 【考向分析】 高考对本讲内容的考查主要考点有四个：一是氯气的性质及应用，特别是它的强氧化性；二是氯水、 HClO、 NaClO 的性质及应用，特别是它们的强氧化性和漂白性；三是实验室制取氯气的原理、干燥、收集及验满等，以它为载体，考查实验探究能力；四是 Cl 的检验。 【要点讲解】 要点 1. 氯气 1物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。 温馨提示： 闻有毒气体及未知气体的方法是用手在瓶口轻轻煽动，仅使极少量气体进入鼻孔 。 2. 化学性质： 氯气化学性质非常活 泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非

2、金属、水以及碱反应。 （ 1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态） 2Na Cl2 2NaCl（产生白烟） Cu Cl2 CuCl2（产生棕黄色的烟） 2Fe 3Cl2 2FeCl3（产生棕色的烟） 温馨提示：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。 （ 2）与非金属反应 H2 Cl2 2HCl（ 发出苍白色火焰， 有白雾 生成 ） 可用于工业制盐酸 ， H2Cl2 2HCl（会发生爆炸） 不可用于工业制盐酸 温馨提示： HCl极易 溶于水而成盐酸。 氢气在氯气中燃烧现象：安静地燃烧，发出 苍白色火焰； 光照 H2和 Cl2的混合气时，发生爆炸，因此工业生产中

3、不能用光照的方法来制取盐酸。所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧，不一定要有氧气参加。 2P 3Cl2 2PCl3（氯气不足；产生白雾） 2P 5Cl2 2PCl5（氯气充足；产生白烟） （ 3）与水反应： Cl2 H2O = HCl HClO 【 精品教育资源文库 】 温馨提示： 将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），氯水含多种微粒，其中有 H2O、 Cl2、 HclO、Cl 、 H+、 OH (极少量，水微弱电离出来的 )。 氯 气溶于水 生成的 HClO 是一种极弱的酸，但是一种强氧化剂，能漂白、杀菌，它的漂白是一种氧化性漂白，与 Na2O2、 H2O2的漂白原理是一样的。 Cl2可使润湿

4、的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明 Cl2没有漂白性，而是 HClO 起漂白作用。 Cl2使润湿石蕊试先变红后褪色，其原因是 Cl2与 H2O 作用生成的酸使石蕊先变红， HClO强氧化性使变色后的石蕊氧化褪色（漂白）。光照氯水，黄绿色逐渐褪色，溶液 pH 逐渐减小（ HClO 转化成了盐酸）。氯水应保存在棕色瓶中且置于阴凉处。 （ 4）与碱反应 Cl2 2NaOH = NaCl NaClO H2O（用于除去多余的氯气） 2Cl2 2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2 CaCl2 2H2O（用于制漂粉精或漂白粉） 温馨提醒： 漂白液的有效成分为 NaClO，漂白粉（精）的有效成分

5、为 Ca(ClO)2。 漂白粉之所以具有漂白性，原因是： Ca(ClO)2 CO2 H2O = CaCO3 +2HClO生成的 HClO具有漂白性。 漂白粉久置空气会失效（ 涉及两个反应 ） ： Ca(ClO)2 CO2 H2O CaCO3 2HClO， 漂白粉变质会有 CaCO3存在，外观上会结块， 久置空 气中的漂白粉加入浓盐酸会有 CO2气体生成，含 CO2和 HCl 杂质气体 。 所以，漂白粉应密闭保存，避免与空气接触。 （ 5）与某些还原性物质反应 2FeCl2 Cl2 = 2FeCl3 2KI Cl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉 -KI 试纸变蓝色，用于氯气的检验） SO

6、2 Cl2 2H2O = 2HCl + H2SO4（ 将 SO2气体和 Cl2气体混合后作用于有色溶液，漂白效果将大大 减弱） 温馨提醒： 自来水用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如 KI、 KBr、 FeCl2、 Na2SO3、Na2CO3、 NaHCO3、 AgNO3、 NaOH等 溶液 会变质。 （ 6）与某些有机物反应 CH4 Cl2 CH3Cl + HCl（取代反应） CH2=CH2 Cl2 CH2ClCH2Cl（加成反应） 【 精品教育资源文库 】 3. 氯气的实验室制法 (1)实验原理： MnO2 4HCl(浓 ) MnCl2 Cl2 2H2O。 温馨提示： 还可以使用

7、KMnO4、 K2Cr2O7、 KClO3等作氧化剂与浓盐酸反应，使用以上物质时，反应不需要加热，如 2KMnO4 16HCl(浓 )=2MnCl2 2KCl 5Cl2 8H2O。 (2)实验装置： 温馨提示 ： Cl2的净化用水或饱和食盐水洗气 ， 除去混在 Cl2中的 HCl 气体 ； 用浓 H2SO4除去混在 Cl2中的水蒸气。 由于 Cl2的密度比空气大，常用向上排空法收集，还可用排饱和食盐水的方法收集。用润湿的 KI淀粉试纸检验（放在瓶口），如试纸变蓝，则表示 Cl2已收满。由于 Cl2有毒，多余的 Cl2不能直接排放，一般用浓 NaOH溶液吸收，而不能用水或澄清石灰水吸收。因 Cl

8、2在水中溶解度不大，澄清石灰水中溶解的 Ca(OH)2 的量很少，只能吸收少量的 Cl2。 (3)验满方法： 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛 Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。 将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。 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。 （ 4） 注意事项 ： 必须用浓盐酸， MnO2与稀盐酸不反应 ； 为了减少制得的 Cl2中 HCl的含量，加热的温度不宜过高，以减少 HCl的挥发 ； 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 ； 尾气吸收时，不能用澄清石灰

9、水吸收 Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。 要点 2. 卤族元 素 1卤素及化合物的性质比较 : 【 精品教育资源文库 】 氟 氯 溴 碘 单质物理性质 状态 气 气（易液化） 液（易挥发） 固（易升华） 熔、沸点 熔、沸点逐渐升高 颜色 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 紫黑色 密度 密度逐渐增大 X2与 H2化合 条件 冷暗处 光照 加热 持续加热 程度 剧烈爆炸 爆炸 缓慢 化合同时分解 X2与 H2O化合 反应 2F2+2H2O=4HF+O2 X2 + H2O = HX + HXO 程度 剧烈 缓慢 微弱 极弱 水溶性 反应生成氢氟酸 水溶性依次减小，有机溶剂中溶解 性依次

10、增大 化合价 只有 -1价 有 -1、 +1、 +3、 +5、 +7等 含氧酸 化学式 无含氧酸 有 HXO、 HXO2、 HXO3、 HXO4等 强弱程度 同一价态的酸性依次减弱 卤化银 颜色 AgF（白） AgCl（白） AgBr（淡黄） AgI（黄） 水溶性 易溶 均难溶，且溶解度依次减小 感光性 难分解 见光均易分解，且感光性逐渐增强 2卤素元素的有关特性： （ 1） F2遇水发生置换反应，生成 HF并放出 O2。 （ 2） HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃 4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O； HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。 （ 3）溴是唯一的液态非金属，

11、易挥发，少量的液溴保存要用水封。 温馨提示 ： 能使溴水褪色的原因：被 H2S、 SO2、 SO23 、 I 等还原剂还原而褪色；与 NaOH、 Na2CO3等碱性物质发生反应而褪色；与较活泼金属 (如 Mg Br2=MgBr2)反应而褪色；能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等；能被溴水氧化的、含有醛基的化合物。 （ 4）碘易升华，遇淀粉显蓝色；碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。 （ 5） AgX中只有 AgF溶于水，且不具有感光性； CaF2中只有 CaF2难溶。 3卤素间的置换反应及 X-离子的检验： （ 1） Cl2+2Br-=Br2+2Cl-， Cl2

12、+2I-=I2 + 2Cl-， Br2 + 2I- = I2 + 2Br-。结论：氧化性： Cl2Br2I2；还原性： I-Br-Cl- 【 精品教育资源文库 】 （ 2）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化： 溶剂 溶质 水 苯 汽 油 四氯化碳 Br2 黄 橙 橙 橙红 橙 橙红 橙 橙红 I2 深黄 褐 淡紫 紫红 淡紫 紫红 紫 深紫 密 度 比 水 轻 比 水 轻 比 水 重 （ 3） X-离子的检验： AgNO3溶液 沉淀法 ： 置换 萃取法 ： 要点 3. 氯水成分的多样性与多重性 1氯水中存在的平衡： Cl2+H2O H +Cl +HClO（部分反应） HClO

13、 H +ClO （少量电离） H2O H +OH （少量电离） 2氯水中存在的粒子分子： H2O、 Cl2、 HClO；离子： H 、 Cl 、 ClO 、 OH （及其少量）。 3新 制氯水与久置氯水的比较： 新制氯水 浅黄绿色，有强氧化性和漂白性；含有 Cl2、 HClO、 H2O、 H 、 Cl 、 ClO 等微粒 久置氯水 无色，无强氧化性和漂白性，含有 H2O、 H 、 Cl 等微粒 4氯水性质的多样性： H 表现酸性 如在 Na2CO3溶液中加入氯水，有气泡产生， CO32 +H = CO2 +H2O HClO表现强氧化性 如氯水漂白物质，用氯水杀菌、消毒 HClO表现强不稳定性

14、在强光照射下氯水中有气泡产生 Cl 表现的性质 Ag + Cl = AgCl 【 精品教育资源文库 】 Cl2表现的性质 如向 KBr溶液中滴加氯水， Cl2+2KBr= 2KCl+2Br2 多微粒同时表现 如将氯水加入石蕊试液中，观察到：先变红（ H 作用），后褪色（ HClO作用） 5次氯酸盐的性质 水解反应 ClO +H2O HClO+OH 强氧化性 无论在酸性还是在碱性溶液中， ClO 都具有强氧化性。在酸性条件下， ClO 的氧化性比 Cl2 的氧化性强，消毒杀菌效果也强一些。次氯酸及其盐主要用作强氧化剂及杀菌消毒 【考点过关】 判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 （ 1） 1

15、 mol Cl2参加反应转移 2 mol电子 ( ) 在 Cl2 2NaOH=NaCl NaClO H2O反应中 1 mol Cl2参加反应转移 1 mol电子。 （ 2） 1 mol Cl2溶于水转移 1 mol电子 ( ) Cl 2 H2O HCl HClO反应是可逆反应。 （ 3） 用 pH试纸测定氯水的 pH( ) 氯水中的 HClO具有漂白性，不能用 pH试纸测定其 pH。 （ 4） 氯原子的半径比较小，最外层有 7个电子，易得 1个电子使最外层达到 8 电子的稳定结构，故氯气的化学性质比较活泼，在反应中只表现氧化性 ( ) 由 Cl2与水、碱的反应可知错误。 （ 5） 氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度 ( ) Cl 使 Cl2 H2O HClO