内容正文:
专题一:元素化合物
第五讲:卤族元素(Cl)
重点 金属元素以及非金属元素的重要的化学性质,以及常见的用途。
重要物质的制备--除杂--性质实验
难点 金属和非金属元素的通性和特性(Na、Al、Fe、Cl、N、S)
工业流程题目
高考占比 高考化学的重要载体
理以及概念应用的前天
占据高考总分百分之30~40%,是实验以及流程题目的基础
一、知识梳理
Cl及其化合物关系图
一、氯及其化合物的性质和应用
1.氯气的物理性质
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.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
(1)与金属反应:与变价金属反应生成高价金属氯化物。
①与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3。
②与铜反应:Cu+Cl2CuCl2。
(2)与非金属反应
与H2反应:H2+Cl22HCl。
现象—
(3)与还原性无机化合物反应:
①与碘化钾溶液反应:Cl2+2KI===2KCl+I2。
②与SO2水溶液反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
③与FeCl2溶液反应:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-。
3.从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应,氯的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。
(1)与水反应
氯气与水反应的化学方程式:Cl2+H2OHCl+HClO。
(2)与碱反应(完成下列化学方程式)
①与烧碱反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;
②制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2。
4.次氯酸和次氯酸盐的性质
(1)次氯酸(HClO)
①不稳定性:化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
②弱酸性:比碳酸酸性弱,电离方程式为HClOH++ClO-。
③强氧化性:具有漂白性。
(2)Ca(ClO)2的主要化学性质
①Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,它的稳定性比HClO强。
②水解显碱性,其水解离子方程式:ClO-+H2O===HClO+OH-。
③与酸反应生成HClO,作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为:
Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓。
注意:氯水成分寻找方法及氯水性质的探究
1.氯水成分寻找方法
氯水中存在三个平衡关系:
(1) Cl2+H2OHCl+HClO
(2) HClOH++ClO-
(3) H2OH++OH-
根据可逆反应的特点,即可得出氯水中存在的各种微粒。
2.氯水的多重性质
氯水的各种成分决定了它具有多重性质:
(1)Cl2的氧化性——与还原性物质反应。如:
2FeCl2+Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)
SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4(SO2和Cl2 1∶1混合物通入水中不再具有漂白性)
Na2SO3+Cl2+H2O===2HCl+Na2SO4(除去水中的余氯)
(2)HCl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。
(3)HClO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试液,先变红(H+作用的结果),后褪色(HClO作用的结果)。
二、氯气的实验室制法
氯气是一种性质活泼的气体,以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置,复习中应高度重视。
图5-1
图5-2
图5-3
三、卤素的性质及X-的检验
1.氯、溴、碘的存在及单质的物理性质
(1)氯、溴以化合态的形式存在于海水和陆地的盐矿中。碘则主要存在于海草(如海带)中,也存在于海水和盐矿中。
(2)溴、碘单质的物理性质
Br2是一种深红棕色液体,易挥发;I2是一种紫黑色固体,易升华。Br2溶解在水中的颜色是黄色→橙色,I2溶解在水中的颜色是深黄色→褐色,Br2溶解在CCl4中的颜色是橙色→橙红色,I2溶解在CCl4中的颜色是紫色→深紫色。
2.氯、溴、碘单质化学性质比较
(1)与碱溶液反应,如与NaOH溶液反应化学方程式为:
2NaOH+X2===NaX+NaXO+H2O(X=Cl、Br、I)。
(2)氧化性
①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:2Na+X2===2NaX(X=Cl、Br、I)。
②氯