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1、氯及其化合物一、氯及其重要化合物1氯气的性质(1)物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气体刺激性比空气大有毒1体积水溶解2体积Cl2(2)化学性质(写出反应的化学方程式和部分反应现象，指出在反应中表现氧化性还是还原性)氯气的化学性质氯气的化学性质要点提取(1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由单质化合生成。(2)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的是HClO。2氯的重要化合物(1)次氯酸(2)漂白粉要点提取(1)HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。(
2、2)不能用pH试纸测量氯水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。(3)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。【互动思考】1将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH试纸测定氯水的pH吗？答案将Cl2通入石蕊试液中的现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH，因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。2氯水中的平衡体系有哪些？答案氯水中存在三个平衡体系。一是Cl2H2OHClHClO的化学平衡；二是HClOHClO的电离平衡；三是H2OHOH的电离平衡。3我们日常生活中常见的漂白粉的有效成分是_，“84”消毒液的有效成分是_，均是次氯酸盐，在空气中与H2O、
3、CO2反应生成_，而具有杀菌消毒作用。答案Ca(ClO)2NaClOHClO题组一氯气和氯水的性质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()AFeCl2 BAlCl3 CFeCl3 DCuCl2答案B解析因为Cl2具有较强的氧化性，当Cl2与金属反应时，都可把金属氧化成最高价态的金属氯化物，而盐酸中H的氧化能力较弱，只能把Fe氧化成Fe2，而不能把Cu氧化。2(2014江苏，13)在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()。A氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2 B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯
4、水中含有Cl C向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H D向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO解析A项，氯水因含氯分子而呈浅黄绿色，正确；B项，Ag与Cl生成AgCl白色沉淀，正确；C项，碳酸氢钠与酸发生反应：HHCO=H2OCO2，正确；D项，氯水中含有氯单质，也可与Fe2发生反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，无法说明氯水中含有HClO，错误。答案D3氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是()A加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在B溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在C
5、先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl存在D加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在答案B解析A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。氯水的多重性质氯水的各种成分决定了它具有多重性质：1Cl2的氧化性与还原性物质反应。如：2FeCl2Cl2=2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)SO2Cl22H2O=2HClH2S
6、O4(SO2和Cl211混合物通入水中不再具有漂白性)Na2SO3Cl2H2O=2HClNa2SO4(除去水中的余氯)2HCl酸性和Cl的性质向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl，现象是有白色沉淀生成。3HClO的氧化性在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红(H作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果)。题组二从平衡移动的角度分析氯水中的变化4在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是()A再通入少量氯气，减小B通入少量SO2，溶液漂白性增强C加入少量的碳酸钠粉末，pH增大
7、，溶液漂白性增强D光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱答案C解析饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，Cl2H2OHClHClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H，使上述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。5饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量
8、气泡产生，溶液的黄绿色褪去；过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：_。(2)写出步骤中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：第一份_；第二份_。(3)试根据所学知识推测，在的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为(写化学式)_。答案(1)由于饱和氯水中存在Cl2H2OHClHClO
9、，加入CaCO3后，2HClCaCO3=CaCl2CO2H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大(2)Ca2HCOOH=CaCO3H2OHCOH=CO2H2O(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO解析饱和氯水中存在Cl2H2OHClHClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，2CaCO32HCl=Ca(HCO3)2CaCl2，CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，使HCl浓度减小，平衡右移，Cl2浓度减小，溶液黄绿色褪去；HClO浓度增大，溶液漂白性增强。由于滤液中含有HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分，Ca(HCO3)2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀；与HCl反
10、应产生CO2气体；Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。1氯水成分寻找方法氯水中存在三个平衡关系：(1)Cl2H2OHClHClO(2)HClOHClO(3)H2OHOH根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。2Cl2H2OHClHClO平衡移动的应用向氯水中加入的物质浓度变化平衡移动的方向应用可溶性氯化物c(Cl)增大左移用饱和食盐水除Cl2中的HCl用排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H)和c(Cl)增大左移次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2NaOHc(H)减小右移用NaOH溶液吸收多余Cl2Ca(OH)2c(H)减小右移制漂白粉CaCO3c(H)减小右移制高浓度的H
11、ClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水避光保存或现用现配二、氯气的实验室制法和性质探究1实验装置2制取过程用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取Cl2：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O要点提取(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。【互动思考】1实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主
12、要操作有：将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；检查气密性；在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。最好的实验操作顺序是_。答案题组一氯气制备原理、装置的考查1实验室制备氯气的装置如下图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是()ABCD答案C解析装置的导气管长短错误，应长进短出。2实验室用下列两种方法制氯气：用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；用87gMnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气()A比多B比多C一样多D无法比较答
13、案B解析146gHCl的物质的量为4mol,87gMnO2的物质的量为1mol，由方程式：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O知，1molMnO2可以与4molHCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应，也就是说1molMnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点1为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。2必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应。3实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。4尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为溶液中含Ca(OH
14、)2的量少，吸收不完全。题组二氯气制备与性质实验的综合考查3如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持及加热仪器已略)。(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为_。装置B中饱和食盐水的作用是_。同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象：_。(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中、依次放入的物质为_(填字母)选项abcd干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条碱石灰硅胶浓硫酸无水氯化钙湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴
15、、碘的非金属性。当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐淅变为_色，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是_。(4)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯气，试写出相应反应的离子方程式：_。答案(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O除去Cl2中的HClB中长颈漏斗中液面上升，形成水柱(2)d(3)黄E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色(4)SOCl2H2O=SO2Cl2H三、卤素的性质及X的检验1溴、碘单质物理性质比较性质Br2I2颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性水中溶解度不大溶解度不大有机溶剂中易溶易溶特性易挥发、
16、有毒易升华使淀粉变蓝2.氯、溴、碘单质化学性质比较(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOHX2=NaXNaXOH2O(XCl、Br、I)。(2)氧化性都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2NaX2=2NaX(XCl、Br、I)。氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2Br2I2，阴离子的还原性：ClBrBr2I2。结合题目信息，甲溶液为橙色，说明甲溶液内含Br；再加入丙溶液不变色，说明丙溶液里无I，只能有Cl，则乙溶液里一定含I。5向含SO、Fe2、Br、I各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的
17、是()答案C解析本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO(消耗2.24LCl2)、I(消耗1.12LCl2)、Fe2(消耗1.12LCl2)、Br(消耗1.12LCl2)，因此C选项正确。此类题既考查卤素单质的化学性质，又考查卤素单质的物理性质。对于卤素单质的化学性质，学生要重点掌握单质氧化性的强弱顺序(Cl2Br2I2)，在考试中常结合各种情境进行考查，对于卤素单质的物理性质，除了要注意溴和碘的特性(Br2易挥发，I2易升华)外，还要准确记忆一些常规的性质，如溴和碘在不同溶液中的颜色：溴的四氯化碳溶液为橙红色，碘的四氯化
18、碳溶液为紫红色。考点四含卤物质的生产流程1氯的提取氯碱工业海水粗盐饱和食盐水化学方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。2海水提取溴(1)流程通空气和水蒸气吹出,SO2(2)发生反应的化学方程式2NaBrCl2=Br22NaCl；Br2SO22H2O=2HBrH2SO4；2HBrCl2=2HClBr2。3海带中提取碘(1)流程海带海带灰H2O氧化Cl2(2)发生反应的化学方程式：Cl22I=I22Cl。1从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是()干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2A实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌B含I的滤液
19、中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应C在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”答案A解析灼烧固体时应在坩埚中，A项不正确；H2O2能将I氧化为I2，B项正确。2氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。模拟工业制备氢溴酸的流程如图所示：回答下列问题：(1)混合中发生反应的离子方程式为_。(2)混合中加入试剂a是_。(3)加入Na2SO3的目的是除去过量的Br2，但要防止过量，原因是_(请用离子方程式表示)。(4)工业氢溴酸常带有淡淡的黄色，可能的原因是：含Fe3，含Br2，含Fe3和Br2，只用下列一种试剂就能分析产生淡黄色的原因。该试剂是
20、_(填字母)。aKMnO4溶液bNaOH溶液cKSCN溶液d淀粉KI溶液eCCl4答案(1)SO2Br22H2O=4H2BrSO(2)BaCl2溶液(3)SO2H=SO2H2O(4)e解析(1)Br2具有强氧化性，在溶液中将SO2氧化为H2SO4，自身被还原为HBr，反应的离子方程式为SO2Br22H2O=4H2BrSO。(2)由流程图可知，混合后过滤生成硫酸钡，滤液蒸馏产生NaCl溶液，故钡离子、氯离子应是加入试剂a引入的，故试剂a为BaCl2溶液。(3)Na2SO3过量，能与HBr反应生成二氧化硫、溴化钠、水，反应离子方程式为SO2H=SO2H2O。(4)CCl4与溶液混合后分层，有机层在下层，水层在上层，若有机层无色，水层为黄色，则为含Fe3所致，若有机层为橙色，水层为无色，为含Br2所致，若有机层为橙色、水层为黄色，则为含Fe3和Br2所致，故选e。与卤素有关的无机化工类试题的命题特点与卤素有关的无机化工题主要从以下角度进行命题，一是利用次氯酸的漂白性，制漂白粉和漂白液，二是从海水中提取卤素单质，三是氯碱工业。这类试题的命题特点是题目给出工艺流程图(从原料到产品的“一条龙”的生产工序)，然后针对流程图考查常见的除杂、分离和提纯产品的基本操作等；还会根据题目给出的信息，考查生产原理的方程式书写，重点是氧化还原反应原理的应用；还可能涉及环境保护等问题。13