1、第五讲第五讲氯及其重要化合物的性质和应用氯及其重要化合物的性质和应用一、知识梳理（一）氯气的性质及用途（一）氯气的性质及用途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。2化学性质：氯气是化学性质很活泼的非金属单质。（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属被氧化成高价态）如：2NaCl2 点燃2NaCl（产生白烟）CuCl2 点燃CuCl2（产生棕黄色的烟）2Fe3Cl2 点燃2FeCl3（产生棕色的烟）注：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）与非金属反应如：H2Cl2 点燃2HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）可用于工业制盐酸
2、H2Cl2 光照2HCl（会发生爆炸）不可用于工业制盐酸2P3Cl2 点燃2PCl3（氯气不足，产生白雾）2P5Cl2 点燃2PCl5（氯气充足，产生白烟）（3）与水反应：Cl2H2OHClHClO（4）与碱反应：Cl22NaOHNaClNaClOH2O（用于除去多余的氯气）2Cl22Ca(OH)2Ca(ClO)2CaCl22H2O（用于制漂粉精）Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO32HClO（漂粉精的漂白原理）（5）与某些还原性物质反应如：2FeCl2Cl22FeCl32KICl22KCl + I2（使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝色，用于氯气的检验）SO2Cl22H2O2HCl + H
3、2SO4（6）与某些有机物反应如：CH4Cl2 光照CH3Cl + HCl（取代反应）CH2=CH2Cl2 CH2ClCH2Cl（加成反应）3氯水的成分及性质氯气溶于水得黄绿色的溶液氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl2+ H2OHCl + HClO (次氯酸)，大部分是以 Cl2分子状态存在于水中。注意： （1）在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl、ClO、OH；久置氯水则几乎是盐酸溶液。 一元弱酸，比 H2CO3弱（2）HClO 的基本性质 不稳定，2HClO2HCl + O2 强氧化性； 漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。4氯气的实验室制备氯气的实
4、验室制法：包括四个基本环节即制备（原料、原理、反应发生装置） 、净化（除杂、干燥） 、收集（收集方法、验满） 、尾气处理。（1）原理：2ClCl2MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2OMnO2+4H+2ClMn2+Cl2+2H2O（2）净化：除杂：用饱和食盐水除氯化氢气体。其中水可吸收除掉氯化氢，而大量食盐存在可以降低氯气在水中的溶解度。干燥：用浓硫酸除水。（3）收集：收集方法：向上排空气取气法。验满：湿润的淀粉 KI 试纸 Cl2+2KII2+2KClI2使淀粉变蓝；或者看颜色。（4）尾气处理：用 NaOH 溶液。（5）替代制法：MnO2可被 KMnO4、KClO3、NaClO 等强
5、氧化剂代替，反应常温即可进行；而浓盐酸可以被氯化钠固体和浓硫酸的混合物替代5氯气的工业制法： （氯碱工业）2NaCl + 2H2O 电解2NaOH + H2 + Cl2（二）氯化氢的性质和实验室制法（二）氯化氢的性质和实验室制法1物理性质： 无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水 (1:500)其水溶液为盐酸。2盐酸的化学性质：(挥发性强酸的通性)3氯化氢的实验室制法：（1）药品及反应原理： NaCl + H2SO4NaHSO4+ HCl (不加热或微热)NaHSO4+ NaCl 加热Na2SO4+ HCl (加热到 500C600C)总反应式：2NaCl + H2SO4 加热Na2SO4+ 2
6、HCl（2）装置：与制氯气的装置相似（3）收集方法：向上排空气法（4）检验方法：用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生（5）尾气处理: 用水吸收(倒扣漏斗)（三）卤族元素（三）卤族元素1卤族元素包括 F、Cl、Br、I 、At ，位于元素周期表的 第 VII A 族 第 2 到 6 周期，随原子序数的递增，呈现出相似性和递变性。2卤素及化合物的性质比较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
7、 化合反应2F2+2H2O=4HF+O2X2+ 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3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 + 2H2
8、O；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，易挥发，少量的液溴保存要用水封。（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。4卤素间的置换反应及 X-离子的检验：（1）Cl2+ 2Br-Br2+ 2ClCl2+ 2II2+ 2ClBr2+ 2I= I2+ 2Br结论：氧化性：Cl2 Br2 I2； 还原性：IBrCl（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
9、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Cl白色沉淀Br+AgNO3+ HNO3浅黄色沉淀I黄色沉淀二、课堂精讲例题例题例题 1 砹（At）是原子序数最大的卤族元素。砹和砹的化合物最不可能具有的性质是：A常温下单质是固态，颜色比碘单质深BHAt 是不稳定的弱还原剂C单质砹易溶于某些有机溶剂DNaAt 溶于水，而 AgAt 不溶于水搭配课堂训练题搭配课堂训练题题目：题目：甲、乙、丙三种溶液各含一种 X-(X-为 Cl-、Br-、I-)，甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有()ABr-、Cl、IBBr、I、C
10、lCI、Br、ClDCl、I、Br例题例题 2 氰气的分子式为(CN)2，其性质和卤素相似，称为“类卤素”。以下关于(CN)2的叙述中不正确的是A(CN)2化学性质活泼B(CN)2不能和 NaOH 反应C(CN)2参加反应时常做氧化剂D(CN)2可以和 H2反应搭配课堂训练题搭配课堂训练题题目：题目：1溴化碘(IBr)的化学性质很像卤素单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，也能与水发生如下反应：IBrH2OHBrHIO，下列有关 IBr 的叙述中不正确的是()A在很多反应中是强氧化剂B在与水反应时既作氧化剂，又作还原剂CIBr 与 AgNO3溶液反应会生成 AgBr 沉淀DIBr 与
11、NaOH 反应时，生成 NaBr 和 NaIO2222(CN) (OCN) (SCN)、等的性质与卤素单质相似，在化学上被称为“类卤素”，CNOCNSCN、等的性质与卤素离子相似，称为类卤离子。不同的卤素也可生成卤素互化物，如 BrF3。下列关于2(CN)的性质，不像卤素的反应是（）A在碱溶液中生成CN和OCNB与卤素反应生成CNClCNBr、等C可能在空气中燃烧D可能与银、汞、铅等反应生成难溶盐例题例题 3 欲除去液溴中溶解的少量氯气应采用的方法是A用 CCl4萃取B加入 AgNO3溶液C加入适量 KI 溶液D加入适量溴化钠溶液例题例题 4 足量的浓硫酸与 10g 氯化钠和氯化镁的混合物强烈
12、反应，把生成的氯化氢全部被适量水吸收，在所得溶液中加入过量的 MnO2，将生成的气体通入碘化钾溶液中得到 11.6g 碘单质，试计算混合物中氯化钠的质量分数。搭配课堂训练题搭配课堂训练题题目：题目：碘化钠和氯化钠的混合物 10g，跟足量 Cl2反应后，经加热、烘干最后得固体 6.64g，求混合物中 NaCl 的质量分数。三、课后自我检测A 类题（类题（10 道题道题） ：题目：题目：1下列物质属于纯净物的是 （）A液氯B碘酒C漂白粉D盐酸2碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因，为解决这一全国性问题，我国已经开始实施“智力工程”，最经济可行的措施是（）A食盐加碘B饮用水加碘C大量食用海
13、带D注射含碘药剂3下列化学反应的实验现象描述错误的是 （）ANa 在 Cl2中燃烧生成白烟BCu 在 Cl2中燃烧生成棕黄色的烟C红磷在 Cl2中燃烧生成白色烟雾DH2在 Cl2中燃烧产生淡蓝色的火焰4检验稀碘水和稀溴水时，所用的最佳试剂是 ()A淀粉溶液 B氯水 CNaOH 溶液DNaBr 溶液5在氯水中加入 KI 溶液，振荡，再加入 CCl4振荡后静置，观察到的现象是()A液体呈紫色B液体分两层，上层无色，下层紫色C液体分两层，上层紫色，下层无色D液体分两层，上下均为紫色6下列说法正确的是()A漂白粉的成分是次氯酸钙B氟化氢在空气中呈现白雾，这白雾有毒CKI 的水溶液能使淀粉变蓝D氟气通入
14、水中有 HFO 生成7下列物质的保存方法正确的是()A氢氟酸保存在塑料盖的玻璃瓶中B氯水保存在棕色细口瓶中C液溴保存在橡皮塞的玻璃试剂瓶中D固体碘放在棕色细口瓶中8氟气是氧化性最强的非金属单质。在加热的条件下，等物质的量的氟气与烧碱完全 反应， 生成 NaF 和另一种气体。该气体可能是 （）AH2BHFCO2DOF29下列叙述正确的是()A使用漂白粉时若加少许稀盐酸可增强其漂白性B液氯有酸性,而氯水也有酸性CCl2能氧化有色物质而具漂白性DCl离子比 Cl 原子活泼10 （1）要除去氯化钠里混有的少量溴化钠和碘，可先将固体混合物，使碘，把碘除去；再将处理过的残渣溶于水，向溶液中先，充分反应后，
15、再加入适量的，分层后进行操作，最后将溶液蒸发结晶，即得纯净的 NaCl。（2）盛放溴水的试剂瓶不能用橡胶塞，其原因是；装碘的瓶子不能用铁盖，其原因是_；不能用自来水配制碘化钾溶液，其原因是_。B 类题（类题（10 道题道题） ：题目：题目：1下图中 A 处通入 Cl2，关闭 B 阀时，C 处湿润的红色布条无变化；打开 B 阀时，C 处湿润的红色布条褪色，则 D 中的溶液是：()A浓 H2SO4BH2OCNaOH 溶液D饱和食盐水2要确认集气瓶中是否集满氯气，正确的操作是()A将 AgNO3溶液滴入集气瓶中,观察是否生成白色沉淀B用手将湿润的淀粉碘化钾试纸放在集气瓶上方,观察是否变蓝C将湿润的淀
16、粉碘化钾试纸粘在玻棒一端,伸到集气瓶口附近,观察是否变蓝D将紫色石蕊液试滴入集气瓶中,观察是否先变红后褪色31mol 两种卤素单质的混合物与 H2在一定条件下完全反应后,生成的卤化氢的平均相对分子质量为 38.5，则这两种卤素单质可能是()ABr2、I2B Br2、Cl2CCl2、F2DF2、I24下列各组物质在一定条件下反应，其中生成+3 价铁盐的是()A铁和稀硫酸B.铁和氯化铜溶液C.铁和氯气D.铁和氧气5溴化碘 IBr 的化学性质类似卤素单质, 它与水反应的化学方程式为()IBr+H2OHBr+HIO，下列关于 IBr 的叙述不正确的是AIBr 是化合物B在很多反应中 IBr 是强氧化剂
17、CIBr 跟水反应时,既是氧化剂又是还原剂DIBr 跟 NaOH 稀溶液反应生成 NaBr 和 NaIO6下列说法没有科学性错误的是 ()A“白雪牌”漂白精可令所有有色物质黯然失“色”，没有最白，只有更白B液态氯化氢是 100%的盐酸，其氢离子浓度极大C氯元素有毒，禁入口中DCaCl2具有吸水性和潮解性，夏日用 CaCl2溶液喷洒柏油路，可有效保护路面7下列变化中，需加入氧化剂才能实现的是()ACl-Cl2B4MnO-MnCNaCl-HClD24SO-BaSO48能在浓盐酸中大量共存的无色透明的离子组是()ANa+、Cl、Ca2+、ClOBK+、24SO、Mg2+、4MnOCFe3+、3NO、
18、Cu2+、24SODNa+、K+、Mg2+、3NO9某金属与氯形成的化合物中，质量比为 11.9，原子个数比为 13，则金属的相对原子质量为A2B56C23D6410下列物质的性质比较中错误的是 （）A溶解性： Na2CO3HClHBrHIC离子半径： FClBrID得电子能力：F2Cl2Br2I2答案：1C2C3BD4C5C6D 7A8D9B10AC 类题（类题（5 道题道题） ：题目：题目：1下列化合物中，不能通过单质间化合直接制取的是（）AFeCl3BCuCl2CHClDFeCl22Na 、Mg 、Al 各 1mol 分别与 0.1L5mol/L 的盐酸反应，生成的氢气A一样多BNa 最
19、多，Mg 、Al 相同CAl 最多 Na 最少DNa 最多 Al 最少3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：生成蓝色的烟D图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有 Cl2生成4F 为有磁性的化合物。它们之间存在如下关系(反应中生成的水及次要产物均已略去)：（1）写出下列物质的化学式：B_，E_。（2）指出 MnO2在相关反应中的作用：反应中是_剂，反应中是_剂。（3）若反应是在加热条件下进行，则 A 是_(填化学式)；若反应是在常温 条件下进行，则 A 是_
20、(填化学式)；如在上述两种条件下得到等质量的 C 单质， 反应中转移的电子数之比为_。5在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如下图：（1）连接上述仪器的正确顺序是（填各接口处的字母） ：接，_接，_接，接。（2）在装置中：饱和食盐水起的作用是，浓硫酸起的作用是。（3）化学实验中检验是否有 Cl2产生常用湿润的淀粉KI 试纸。如果有 Cl2产生，可观察到的现象是，写出反应方程式。某同学将试纸长时间放在产生 Cl2的导管口，在看到以上现象后，发现试纸又变为无色。写出此时发生的氧化还原方程式。（4）写出下列化学反应的离子方程式：气体发生装置中进行的反应：；尾气吸收装置中进行的反应：。
