1、专题十五 氯及其化合物,高考化学（天津专用）,基础知识 1.氯元素的位、构、性关系 (1)氯元素位于元素周期表中第 三 周期第 A 族,氯的原子 结构示意图为 ,氯原子很容易得到一个电子而形成Cl- ( ),因此,氯元素具有较强的 非金属 性。,考点清单,2.氯气的实验室制法,3.Cl-的检验 检验溶液中的Cl-时,应先加少量 稀硝酸 酸化,再加入 硝酸银 溶液,若有 白色沉淀 产生,证明有Cl-存在。 知识拓展 1.卤素单质性质的相似性和递变性 (1)相似性 都能与大多数金属反应:2Fe+3Cl2 2FeCl3、Fe+I2 FeI2; 都能与H2反应生成HX; 都能与H2O反应:X2+H2O
2、 HX+HXO(F2、I2例外); 都能与碱液反应:X2+2NaOH NaX+NaXO+H2O(F2、I2例外)。,F2 Cl2 Br2 I2 颜色: 颜色加深 熔、沸点: 逐渐升高 密度: 逐渐增大 水溶性: 逐渐减小 氧化性: 逐渐减弱 还原性(X-): 逐渐增强,(2)递变性,2.溴、碘的提取 (1)溴的提取 从海水中提取溴,通常是将氯气通入提取粗盐后的母液中,将溶液中的 溴离子氧化成溴单质,鼓入热空气或水蒸气使溴从溶液中挥发出来,冷 凝后得到粗溴,精制粗溴可得到高纯度的溴单质。 (2)碘的提取 虽然海水中碘的总蕴藏量很大,但由于其浓度很低,故目前工业生产中 碘的获得并不是直接从海水中提
3、取。因为海洋中的某些植物具有富集 碘的能力,如海带等,所以从海带等海产品中提取碘是工业上获取碘的 重要途径。从海带中提取碘的流程图如下:,Cl2+2I- 2Cl-+I2; H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O; MnO2+2I-+4H+ I2+Mn2+2H2O。,灼烧 水 氧化剂 干海带海带灰浸泡液 滤液 碘的四氯化碳溶液 碘单质 常用的氧化剂有Cl2、H2O2、MnO2,反应的离子方程式如下:,重点难点 1.氯气的氧化性 Cl2是一种常见的具有强氧化性的气体,除和大多数的金属和非金属单 质化合时表现氧化性外,还能与以下具有还原性的物质发生反应: a.Cl2+2Fe2+ 2Fe3+2Cl-
4、 b.Cl2+2I- I2+2Cl- c.Cl2+SO2+2H2O 2HCl+H2SO4 d.3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2,2.含氯漂白剂的成分及漂白原理,3.卤素单质的特殊性 a.Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质;液溴易挥发且有毒,通常用水 液封来保存; b.I2易升华,I2遇淀粉变蓝; c.Br2和I2易溶于有机溶剂(如四氯化碳、汽油、苯); d.氟元素无正价,F2与H2O发生置换反应生成O2(2F2+2H2O 4HF+O2), F2与Xe、Kr等稀有气体反应生成白色氟化物; e.I2易与Na2S2O3溶液反应:I2+2S2 2I-+S4 ,常用于定量测定碘的 含量; f.卤
5、族元素单质能将同主族原子序数大的元素从其盐溶液中置换出来, 但氟不能进行相应的置换,原因是F2能与水发生反应;,g.卤族元素的单质F2、Cl2、Br2均能将Fe氧化为Fe3+,而I2只能把铁氧化为Fe2+。,方法1 氯气的实验室制法和氯气的性质实验 1.氯气的实验室制法,方法技巧,(2)验满 将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶瓶口,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的集气瓶瓶口,观察到试纸立即变 红后褪色,则证明已集满。,(1)制取,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。 (3)注意事项 必须用浓盐酸,稀盐酸不反应。 为了减少
6、制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,减少HCl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,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为澄清石灰水中Ca(OH)2含 量少,吸收不完全。,2.Cl2的性质实验 常见实验形式如下图所示:,例1 某同学设计如图所示的实验方案,请回答下列问题。 (1)A装置的分液漏斗中盛装浓盐酸,烧瓶中固体为重铬酸钾(K2Cr2O7),还 原产物是(CrCl3),写出A中反应的离子方程式: 。 (2)B装置有两个作用,分别是除去氯气中的氯化氢、,。拆去a导管的后果可能 是 。 (3)U形管C中盛装的可以是 (填序号)。 浓硫
7、酸 碱石灰 无水CaCl2 (4)证明溴的非金属性比碘强的实验操作和现象是 。 (5)E装置中进行的实验存在明显不足,它是 ,溶液X可以是 (填序号)。 氢氧化钠溶液 亚硫酸钠溶液 亚硫酸氢钠溶液 氯化亚铁溶液 硫氢化钠溶液 硫化钠溶液,解析 (3)U形管C中的药品是Cl2的干燥剂,且必须是固体干燥剂,碱石灰 可与Cl2反应,故只能是。(5)Cl2通入NaBr溶液中发生反应:Cl2+2Br- Br2+2Cl-。若NaBr溶液不足量,过量的Cl2也可将I-氧化成I2。F为尾 气处理装置,、吸收Cl2后发生的反应分别是Cl2+S +H2O 2Cl- +S +2H+、Cl2+HS +H2O 2Cl-
8、+S +3H+,生成的H+会与过量的 S 、HS 反应放出SO2;吸收Cl2后发生反应:Cl2+HS- 2Cl-+S+ H+,生成的H+会与过量的HS-反应放出H2S,SO2、H2S均会造成二次污染, 而、均能吸收Cl2且不会造成二次污染。,答案 (1)Cr2 +14H+6Cl- 2Cr3+3Cl2+7H2O (2)做安全瓶,防止实验过程中因导管堵塞而发生事故 浓盐酸不能顺 利滴入蒸馏烧瓶 (3) (4)实验完毕,打开活塞b,使少量液体流入锥形瓶,关闭活塞,振荡锥形瓶, 下层液体呈紫红色 (5)没有排除氯气对溴单质与KI反应的干扰 ,方法2 卤素离子的检验方法 1.AgNO3溶液沉淀法 未知液 2.置换萃取法 未知液 有机层呈 3.氧化淀粉法检验I- 未知液 蓝色溶液,表明 有I-。,例2 在一种酸性溶液中,可能存在N 、I-、Cl-、Fe3+中的一种或几种 离子,向该溶液中加入溴水,溴单质被还原,则以下推测中不正确的是 ( ) A.一定有碘离子 B.可能含铁离子 C.可能有氯离子 D.不含硝酸根离子 四种离子中只有I-能还原Br2 酸性条件N 有强氧化 性 依据分析做正确选择。 解析 根据题意,溶液中一定存在I-,故A正确;Fe3+能与I-反应,所以Fe3+一 定不存在,故B错误;Cl-与I-不反应,故C正确;N 在酸性环境中,能氧化I-, 故D正确。,解题导引,答案 B,
