内容正文:
备战2024年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第21讲 氯及其化合物、卤素
本讲复习目标
1.掌握氯气及重要含氯化合物的性质及应用。
2.掌握氯气的实验室制法和工业制法。
3.掌握Cl-、Br-、I-的检验方法。
4.掌握卤族元素的组成元素及其结构特点、性质递变规律。
5.掌握海水提溴和海带提碘的方法和反应原理。
夯基·知识精讲
一.氯及其化合物的性质
氯元素的价电子排布式为3s23p5,位于元素周期表的第三周期第ⅦA族,属于p区元素,易得1个电子达到稳定结构,是典型的非金属元素。
1.氯气的物理性质
颜色状态
气味
密度
沸点
溶解性
特性
黄绿色气体
刺激性气味
比空气
-34.6 ℃
1体积的水可溶解约2体积的氯气
易液化
注意:
①氯气有毒且密度比空气大,遇到氯气泄漏逃生时,要向高处逃跑,也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻。
②实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是:用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的气体飘进鼻孔。
2.氯气的化学性质
(1)氧化性
原子结构:,在化学反应中很容易得到1个电子形成氯离子(Cl-),表现出典型的非金属性。
氯元素的存在:氯在自然界中以化合态存在,主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。
类别:Cl2是活泼的非金属单质,能氧化许多金属、非金属以及一些具有还原性的物质。
①与金属单质反应:与变价金属反应生成高价态金属氯化物。
与铁反应:2Fe+3Cl22FeCl3(生成棕红色的烟)。
与铜反应:Cu+Cl2CuCl2(生成棕黄色的烟)。
②与非金属单质反应
与H2反应:H2+Cl22HCl。
与磷反应:2P+3Cl22PCl3
2P+5Cl22PCl5。
与硅反应:Si+2Cl2SiCl4
③与还原性无机化合物反应
与SO2反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。
与Na2SO3溶液反应:Cl2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2HCl。
与NaBr溶液反应:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。
与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl2===2FeCl3。
与FeI2溶液反应:FeI2+Cl2(不足)===FeCl2+I2、2FeI2+3Cl2(过量)===2FeCl3+2I2。
(2)与碱反应:氯元素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。
①Cl2与NaOH溶液反应一般有两种情况:
常温下:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;(制取漂白液)
加热时:3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O。
②制取漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(3)与水反应:氯气能溶于水(1∶2),氯气的水溶液称为氯水,溶于水的氯气只有少量与水反应。
①从平衡的角度理解氯水的成分和性质,氯水中存在三种平衡关系:
a.Cl2+H2OHCl+HClO
b.HClOH++ClO-
c.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。
三种分子:H2O、Cl2、HClO;
四种离子:H+、Cl-、ClO-和OH-。
②氯水性质的多重性:新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
注意:
a、1 mol Cl2与水反应时(可逆反应),转移电子数小于NA;而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时,转移电子数为NA。
b、氯水常代替氯气进行溶液中的实验。
③氯水中平衡移动的应用:
向氯水中加入的物质或改变的条件
浓度变化
平衡移动的方向
应用
可溶性氯化物
c(Cl-)增大,c(HClO)减小
左移
①用饱和食盐水除Cl2中的HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸
c(H+)和c(Cl-)增大
左移
洁厕剂和“84”消毒液不宜混合使用
NaOH
c(H+)减小
右移
用NaOH吸收多余的Cl2
光照
c(HClO)减小
右移
氯水应避光保存或现用现配
碳酸钙
c(H+)减小,c(HClO)增大
右移
制取次氯酸浓度较大的氯水
④液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
粒子种类
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl-、OH-
3.次氯酸和次氯酸盐的性质
(1)次氯酸
次氯酸见光分解的化学方程式:2HClO2HCl+O2↑。(氯水要现用现配,保存在棕色试剂瓶中)
(2)次氯酸盐
①84消毒液
其有效成分为NaClO,它与洁厕灵(主