高考化学氯及其化合物复习讲义新人教版必修120170808147.wps

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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Error! 氯气的化学性质Error! 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

2、(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 1 合物中。 (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 Cl2H2O HClHClO 的化学平衡；二是

3、HClO HClO的电离平衡；三是 H2O HOH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、CO2反应生成_，而具有杀菌消毒作用。 答案 Ca(ClO)2 NaClO HClO 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

4、 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：HHCO3=H2OCO2，正确；D 项，氯水中含有氯单 质，也可与 Fe2发生

5、反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，无法说明氯水中含有 HClO，错误。 答案 D 3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 2 C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

6、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=2HClH2SO4(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

7、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( ) cH A再通入少量氯气， 减小 cClO 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，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， C

8、l2H2OH ClHClO 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，有少量气泡产生， 3 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

9、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 Cl2H2OH Cl HClO，加入 CaCO3 后，2HC

10、l CaCO3=CaCl2CO2H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大 (2)Ca2HCO3OH=CaCO3H2O HCO3H=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，2CaCO3 2HCl=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

11、淀；与 HCl反应产生 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)Cl2H2O HClHClO (2)HClO HClO (3)H2O HOH 根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。 4 2Cl2H2O HClHClO平衡移动的应用 平衡移动的 向氯水中加入的物质 浓度变化 应用 方向 用饱和食盐水除 Cl2中的 可溶性氯化物 c(Cl)增大 左移 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 Cl2 NaOH c(H)减小 右移 用 Na

12、OH溶液吸收多余 Cl2 Ca(OH)2 c(H)减小 右移 制漂白粉 CaCO3 c(H)减小 右移 制高浓度的 HClO 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 反应原理用强氧化剂(如 KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取 Cl2：MnO2 4HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O 发生装 置固体液体 气体 用饱和食盐水 除去HCl，再用浓 H 2 SO 4 净化方法 除去水蒸气 收集方法向上排空气法 或排饱和食盐水法 如尾气吸收用强碱溶液如 NaOH 吸收溶液吸收 验满方法Er

13、ror! 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。 5 (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

14、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) = MnCl2Cl

15、22H2O 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。 6 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)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

16、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 a b c d 干燥的有色 湿润的有色 湿润的有色布 干燥的有色布条 布条 布条 条 碱石灰 硅胶 浓硫酸 无水氯化钙 湿润的有色 干燥的有色

17、干燥的有色布 湿润的有色布条 布条 布条 条 (3)设计装置 D、E 的目的是比较氯、溴、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 HCl B 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)SO23 Cl2H2O=SO24 2

18、Cl2H 三、卤素的性质及 X X的检验 7 1溴、碘单质物理性质比较 性质 Br2 I2 颜色 深红棕色 紫黑色 状态 液体 固体 水中 溶解度不大 溶解度不大 溶解性 有机溶 易溶 易溶 剂中 易升华使 特性 易挥发、有毒 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：ClBr2I2。结合题目信息

19、，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 SO23 、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 SO23 (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

20、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 10 精制 电解 海水粗盐 饱和食盐水 Error! 电解 化学方程式为 2NaCl2H2O = 2NaOHH2Cl2。 2海水提取溴 (1)流程 蒸馏 H2SO4酸化 海水 富含Br的海水 含Br2的溶液 浓缩 Cl2

21、 通空气和水蒸气吹出 Cl2 Br2 HBr溶液,SO2Br2 CCl4 (2)发生反应的化学方程式 2NaBr Cl2=Br2 2NaCl； Br2 SO2 2H2O=2HBr H2SO4； 2HBr Cl2=2HCl Br2。 3海带中提取碘 (1)流程 灼烧 海带 海带灰 H2O过滤氧化 Cl2提纯I2 (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( ) 灼烧 沸水 过滤 H CCl4 干海带 海带灰 悬浊液 滤液 碘水 I2的 CCl4溶液 浸泡 H2O2 蒸馏 I2 A实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并

22、且用玻璃棒搅拌 B含 I的滤液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： 11 (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

23、_(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_(填字母)。 aKMnO4溶液 bNaOH溶液 cKSCN溶液 d淀粉KI 溶液 eCCl4 答案 (1)SO2Br22H2O=4H2BrSO24 (2)BaCl2溶液 (3)SO23 2H=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=4H2BrSO24 。 (2)由流程图可知，混合后过滤生成硫酸钡，滤液蒸

24、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 SO23 2H=SO2 H2O。 (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。 12