1、【 精品教育资源文 库 】 第 13讲 富集在海水中的元素 卤素 考纲要求 1.掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。 考点一 氯及其化合物的性质和应用 1氯气的性质 (1)物理性质 颜色 气味 毒性 密度 特性 黄绿 色 强烈刺激性气味 有 毒 比空气 大 易 液化 (2)化学性质 (写出化学方程式 ) 与金属 Na2Na Cl2=点燃2NaClFe2Fe 3Cl2=点燃2FeCl3CuCu Cl2=点燃CuCl2 与非金属： H2 Cl2 =点燃或光照2HCl 与水：
2、 Cl2 H2O HCl HClO 2氯的化合物 (1)次氯酸 (HClO) 【 精品教育资源文 库 】 (2)次氯酸钙 Ca(ClO)2 Ca(ClO) 2是 漂白粉 的有效成分。 漂白原理： Ca(ClO)2 CO2 H2O=CaCO3 2HClO。 【多维思考】 1若遇到 Cl2泄漏，应如何自救？ 提示： Cl2的密度比空气大，要逆风向高处跑。由于 Cl2易和碱反应，故可用肥皂水或纯碱溶液润湿的毛巾捂住口鼻。 2能否用 pH试纸测定氯水的 pH? 提示： 不能。 氯水的成分及性质 1成分：三种分子 (H2O、 Cl2、 HClO)、四种离子 (ClO 、 Cl 、 H 、 OH )。
3、2性质：氯水的多种成分决定了它具有多重性质 Cl 2的强氧化性； HCl 的强酸性； HClO 的强氧化性、弱酸性； Cl 的性质。在不同的反应中，氯水起作用的成分不同， 现列表如下： 参与反应的微粒 所加试剂 实验现象 离子方程式或解释 Cl AgNO3溶液 白色沉淀 Cl Ag =AgCl H Na2CO3固体 有气泡产生 2H CO23 = CO2 H2O HClO 有色布条 布条颜色褪去 发生氧化还原反应 Cl2 FeCl2溶液 溶液变棕黄色 2Fe2 Cl2= 2Fe3 2Cl Cl2、 H2O SO2 黄绿色褪去 SO2 Cl2 2H2O =4H 2Cl SO24 HClO、 H
4、石蕊溶液 先变红后褪色 酸性和漂白性 【 精品教育资源文 库 】 Cl2、 H 镁粉 氯水的颜色褪去并有气泡产生 Mg 2H =Mg2 H2 ， H 被消耗，使 Cl2 H2O HCl HClO，平衡右移， Cl2减少，颜色变浅直至褪色 3.氯水的酸性和漂白性 向新制氯水中滴入 NaOH等强碱溶液，氯水褪色是因为 Cl2与 NaOH发生了反应，但向新制氯水中滴入石蕊试液，溶液先变红色，后来颜色又褪去，显红色是因为氯水显酸性，褪色的原因是 HClO的强氧化性将色素氧化。 考向一 氯气及其水溶液的性质 1下列氯化物 中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是 ( ) A Fe
5、Cl2 B AlCl3 C FeCl3 D CuCl2 答案： B 2用经 Cl2消毒的自来水配制下列溶液： Na 2SO3； KI ； AlCl 3； FeCl 2； AgNO 3； 稀盐酸，发现部分药品变质，它们是 ( ) A B C D 解析： 用 Cl2消毒的自来水中，含有盐酸和氧化剂 HClO， Cl 能使 Ag 沉淀， HClO 能将SO23 、 Fe2 、 I 等氧化。 答案： A 3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 )。 【 精品教育资源文 库 】 (1)能证明氯水具有漂白
6、性的是 _(填 “a”“b”“c” 或 “d”) 。 (2)c过程中的现象是 _， b 过程中反应的离子方程式为 _。 (3)a过程中反应的化学方程式为 _。 解析： 氯水中 Cl2能氧化 FeCl2， H 与 Na2CO3、石蕊作用， Cl 能与 Ag 生成 AgCl，氯水成分中的 HClO，具有漂白性，能使石蕊溶液褪色。 答案： (1)d (2)产生白色沉淀 2H CO23 =H2O CO2 (3)Cl2 2FeCl2=2FeCl3 考向二 次氯酸和次氯酸盐 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后会变质 C漂白粉
7、是由 Cl2与烧碱制 得的 D在使用漂白粉时应用浓盐酸 解析： Cl2通入石灰乳中制得漂白粉；其有效成分是 Ca(ClO)2；漂白粉在空气中发生如下反应 Ca(ClO)2 CO2 H2O=CaCO3 2HClO，漂白粉在空气中久置会变质； D 选项中，浓盐酸与漂白粉发生反应， Ca(ClO)2 4HCl(浓 )=CaCl2 2Cl2 2H2O。 答案： B 5氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且 HClO的杀菌能力比 ClO 强。 25 时氯气 氯水体系中存在以下平衡关系： Cl2 2(aq) K1 10 1.2 Cl2(aq) H2O HClO H Cl K2 10 3.4 HClO H ClO
8、 Ka？ 其中 Cl2(aq)、 HClO 和 ClO 分别在三者中所占分数 () 随 pH变化的关系如图所示。下【 精品教育资源文 库 】 列表述正确的是 ( ) A Cl2(g) H2O 2H ClO Cl K 10 10.9 B在氯处理水体系中， c(HClO) c(ClO ) c(H ) c(OH ) C用氯处理饮用水时， pH 7.5时杀菌效果比 pH 6.5时差 D氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好 解析： Cl2(g) H2 ClO Cl K K1K 2K a，由图可得 Ka 10 7.5，故 K 值为 10 12.1， A 项错误；根据电荷守恒得， c(H ) c(O
9、H ) c(ClO ) c(Cl )，而 c(HClO)由于部分电离而不等于 c(Cl )， B项错误；已知 HClO的杀菌能力比 ClO 强，从图中可知， c(HClO)在 pH 7.5时此在 pH 6.5 时低，则杀菌效果较差， C项正确；夏季温度高，氯的溶解能力变差，杀菌效果也变差， D项错误。 答案： C 考点二 氯气的实验室制法 一、氯气的实验室制法 1实验原理： MnO2 4H 2Cl =Mn2 Cl2 2H2O 若无 MnO2，可以用 KMnO4、 K2Cr2O7、 KClO3 等氧化剂代替，反应不需要加热，如 2KMnO4 16HCl(浓 )=2MnCl2 2KCl 5Cl2
10、8H2O。 2实验装置 【 精品教育资源文 库 】 3验满方法 (1)将 湿润的淀粉碘化钾 试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。 (2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2 的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。 (3)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。 二、氯气的性质实验 常见实验形式如图所示： 装置 试剂 实验现象 实验目的 【 精品教育资源文 库 】 A 浓硫酸 验证干燥的氯气无漂白作用，湿润的氯气有漂白作用 B 干燥红布条 无明显变化 C 湿润红布条 红布条褪色 D FeCl2溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 验证氯气具有强氧
11、化性，可与金属及还原性化合物反应 E 淀粉 KI溶液 溶液变蓝色 F 铁粉 产生棕色烟 G NaOH溶液 吸收多余的氯气 【感悟测评】 判断正误 (正确的打 “” ，错误的打 “”) (1)除去 Cl2中少量 HCl 气体的方法是将混合气体依次通入盛有饱和食盐水和浓 H2SO4的洗气瓶 ( ) (2)MnO2 与浓盐酸反应制 Cl2 的离子方程式： MnO2 4HCl=Mn2 2Cl Cl2 2H2O ( ) (3)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度 ( ) (4)实验室用 MnO2和稀盐酸共热制取少量氯气 ( ) (5)用 NaOH溶液吸收多余的 Cl2时，导气管不能伸到液面以下
12、，原因是防止倒吸 ( ) 答案： (1) (2) (3) (4) (5) 1反应物的选择： (1)必须用浓盐酸，稀盐酸与 MnO2不反应，故盐酸中的 HCl不可能全部参加反应。 (2)用 KMnO4、 KClO3等作氧化剂时，应撤去装置中的酒精灯。 2加热温度：不宜过高，以减少 HCl的挥发。 3 Cl2的吸收剂：常用 NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因为澄清石灰水中 Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全。 4验满方法：常根据 Cl2的黄绿色判断是否收集满，也可用湿润的淀粉 KI 试纸或湿润的蓝色石蕊试纸。 考向一 氯气的制备原理和装置 1实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、
13、除杂、干燥、收集、尾气处理装【 精品教育资源文 库 】 置，其中错误的是 ( ) 解析： 装置 C的导气管，应长进短出。 答案： C 2实验室用下列两种方法制氯气： 用含 HCl 146 g 的浓盐酸与足量的 MnO2反应； 用 87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气 ( ) A 多 B 多 C一样多 D无法比较 解析： MnO2不与稀盐酸反应， 中当反应进行到一定程度，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止， 146 g HCl不能完全反应，故 产生的 Cl2少。 答案： B 考向 二 氯气制备和性质的综合探究 3某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备 Cl2的过程中有水蒸气和 HCl 挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置 (部分支撑用的铁架台省略 )，按要求回答问题。 【 精品教育资源文 库 】 (1)若用含有 0.2 mol HCl 的浓盐酸与足量的 MnO2反应制 Cl2，制得的 Cl2体积 (标准状况下 ) 总 是 小 于 1.12 L 的 原 因 是_ _。 (2) 装置 B中盛放的试剂名称为 _， 作用是 _ _。 装置 C中盛放的试剂足量，其名称为 _， 作用是 _。 装置 D 和 E 中 出 现 的 现 象 不 同 说 明 的 问 题 是_ _。 装置 F的作用是 _。
