第2章 第2节 氯及其化合物-【名师导航】2025年高考化学一轮总复习课件(人教版)
2024-09-28
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | 第二节 氯及其化合物 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 卤素及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 3.01 MB |
| 发布时间 | 2024-09-28 |
| 更新时间 | 2024-09-28 |
| 作者 | 山东众旺汇金教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 名师导航·高考一轮 |
| 审核时间 | 2024-09-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47618900.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第二节 氯及其化合物
·考试要求·
1.认识Cl2及氯的化合物的性质与应用,形成“性质决定应用”的观念;能从氯原子的结构理解Cl2的性质,形成“结构决定性质”的观念。
2.探究Cl2的制备原理及其性质,并进行实验探究验证。设计含氯化合物的制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。
3.认识氯及其化合物对环境的影响,具有绿色和环保的意识。
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一、氯气及氯的重要化合物的性质
1.氯气、氯水
(1)氯气的物理性质
颜色 气味 毒性 密度 特性
_____色 _______气味 ___毒 比空气___ ____液化
黄绿
刺激性
有
大
易
第二节 氯及其化合物
(2)氯气的化学性质
①氧化性
2Fe+3Cl2
棕褐
棕黄
苍白
Cl2+2KI===2KCl+I2
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl
Cl2+2FeCl2===2FeCl3
2FeCl3
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第二节 氯及其化合物
②从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应时,氯元素的化合价既有降低又有升高,因而氯气既表现_____性又表现_____性。分别写出氯气与H2O反应的化学方程式和离子方程式:______________________、____________________________。
(3)氯水
①氯气的水溶液称为氯水,氯水中存在三种平衡关系:
a.Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO
b.HClO⥫⥬H++ClO-
c.H2O⥫⥬H++OH-
氧化
还原
Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO
Cl2+H2O⥫⥬H++Cl-+HClO
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第二节 氯及其化合物
②氯水的成分
三种分子:_________________;
四种离子:______________________。
③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,氯水中参与反应的粒子可能不同。
2.次氯酸与次氯酸盐
(1)次氯酸的三大性质
Cl2、HClO、H2O
H+、Cl-、ClO-、OH-
弱
2HClO2HCl+O2↑
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第二节 氯及其化合物
(2)次氯酸盐
①漂白液
NaClO
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
NaClO+CO2+H2O===HClO+NaHCO3
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第二节 氯及其化合物
②漂白粉
Ca(ClO)2、CaCl2
Ca(ClO)2
2Ca(OH)2+2Cl2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
碱
氧化
Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
2HClO2HCl+O2↑
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第二节 氯及其化合物
二、氯气的实验室制法
1.制取原理
完成下列有关反应的离子方程式:
(1)MnO2和浓盐酸:________________________________________。
(2)Ca(ClO)2与浓盐酸:____________________________。
(3)KClO3与浓盐酸:___________________________。
(4)KMnO4与浓盐酸:______________________________________。
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
Cl+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
2Mn+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
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第二节 氯及其化合物
2.实验装置及实验过程
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第二节 氯及其化合物
饱和食盐水
浓硫酸
向上排空气
排饱和食盐水
强碱溶液(如NaOH溶液)
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第二节 氯及其化合物
3.验满方法
(1)将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸立即变____,则证明已集满。
(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口,观察到试纸_____________,则证明已集满。
(3)根据集气瓶中气体的颜色判断是否集满。
蓝
先变红后褪色
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第二节 氯及其化合物
三、卤素离子的检验
1.AgNO3溶液-沉淀法
未知液生成
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第二节 氯及其化合物
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__色溶液,表明有I-
蓝
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第二节 氯及其化合物
四、卤素单质的性质
1.溴、碘单质的物理性质
物质 Br2 I2
颜色 _______色 _____色
状态 液体 固体
溶解性及溶液颜色 水中 溶解度不大,橙色 溶解度不大,黄色
有机溶剂中 易溶,_____色 易溶,_____色
特性 易挥发、有毒 ①易升华
②使淀粉溶液变___色
深红棕
紫黑
橙红
紫红
蓝
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第二节 氯及其化合物
2.卤素单质化学性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应,如溴与铁反应生成FeBr3,但I2与Fe反应生成______。
(2)都能与H2反应生成____(X代表F、Cl、Br、I)。
(3)都能与水反应:X2+H2OHX+HXO(X代表Cl、Br、I)。F2例外:___________________。
(4)都能与碱溶液反应(F2例外)。
FeI2
HX
2F2+2H2O===4HF+O2
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第二节 氯及其化合物
3.卤素单质性质的递变性
颜色 F2 Cl2 Br2 I2
淡黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色
颜色逐渐_____
熔、沸
点 F2 Cl2 Br2 I2
气体 气体 液体 固体
熔、沸点逐渐______
密度 F2 Cl2 Br2 I2
密度逐渐_____
加深
升高
增大
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第二节 氯及其化合物
水溶性 F2 Cl2 Br2 I2
反应 不大 不大 不大
水溶性逐渐减小
氧化性 与氢气化合或与水反应由易到难
氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序是____________
还原性
(X-) 阴离子还原性由强到弱的顺序是_______________;
①Cl2能从含Br-的溶液中置换出Br2,反应的离子方程式为____________________;
②Br2能从含I-的溶液中置换出I2,反应的离子方程式为__________________
Cl2>Br2>I2
I->Br->Cl-
2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
2I-+Br2===2Br-+I2
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第二节 氯及其化合物
(1)氯气溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质。( )
(2)新制取的漂白粉是混合物。 ( )
(3)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气。 ( )
(4)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂。 ( )
(5)标准状况下,11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 ( )
×
√
√
×
×
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第二节 氯及其化合物
(6)84消毒液的消毒原理与H2O2的相同,都是利用强氧化性。 ( )
(7)漂白粉在空气中长时间放置,最终得到的固体产物为CaCO3。 ( )
(8)用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。 ( )
(9)常用饱和石灰水吸收尾气中的Cl2。 ( )
×
√
×
×
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第二节 氯及其化合物
实验室制备Cl2的注意事项
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。
(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)尾气处理时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含有少量的Ca(OH)2,吸收不完全。
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第二节 氯及其化合物
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√
氯及其化合物的制备及性质探究
考向1| 氯气和氯水的性质
1.(双选)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.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
√
第二节 氯及其化合物
BC 解析: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,A错误;因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH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,D错误。
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第二节 氯及其化合物
2.利用如图所示装置进行Cl2制备及其化学性质的探究。下列说法错误的是
( )
A.拉动a或b的活塞,可检查装置的气密性
B.c中反应的氧化产物与还原产物的质量比为6∶1
C.c中产生Cl2后,d褪色的原因是HClO具有漂白性
D.性质实验结束后,加入b中溶液除去多余的Cl2,溶液红色变浅
√
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第二节 氯及其化合物
B 解析:拉动a或b的活塞,松开后看活塞能否恢复到原位,可检查装置气密性,故A正确;c中发生反应:KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,Cl2既是氧化产物,又是还原产物,其中化合价升高的氯与化合价降低的氯的物质的量之比为5∶1,则c中反应的氧化产物与还原产物的质量比为5∶1,故B错误;c中产生Cl2后,Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO,HClO具有强氧化性、漂白性,d褪色的原因是HClO具有漂白性,故C正确;性质实验结束后,加入b中溶液除去多余的Cl2,Cl2+2NaOH===H2O+NaCl+NaClO,碱性变弱,溶液红色变浅,故D正确。
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第二节 氯及其化合物
氯水的组成及性质在应用中的常见误区
(1)氯水中因 HClO见光分解,随着HClO的消耗,溶液中的Cl2不断与水反应,最后成为稀盐酸,故久置氯水酸性增强,pH减小,无漂白性。因此,保存氯水要使用棕色试剂瓶,且氯水一般要现用现配。
(2)氯水中Cl2和HClO均具有强氧化性。一般认为,与还原性离子(如Fe2+、 Br-、I-、S2-、等)反应的是Cl2,表现漂白性、消毒杀菌作用的是HClO。
归纳总结
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第二节 氯及其化合物
考向2| 含氯消毒剂及消毒效率比较
3.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用于饮用水的消毒。
按要求回答下列问题:
(1)NaClO2在酸性条件下反应生成ClO2和NaCl,写出反应的离子方程式:_____
__________________________________________________________________。
(2)ClO2在强碱性环境中失效,可能的原因是会发生歧化反应生成和,写出反应的离子方程式:________________________________________
__________________________________________________________________。
答案:+4H+===Cl-+4ClO2↑+2H2O
(2)2ClO2++H2O
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第二节 氯及其化合物
4.ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是________________>________________> ________________(填化学式)。
答案:ClO2 Cl2 Na2FeO4
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第二节 氯及其化合物
5.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下所示:
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第二节 氯及其化合物
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为________价。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:
__________________________________________________________________。
(3)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为______。(计算结果保留两位小数)
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第二节 氯及其化合物
解析:(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为零可知,NaClO2中Cl的化合价为+3价。(2)由工艺流程图可知,“反应”步骤中的反应物为NaClO3、H2SO4和SO2,生成物为NaHSO4和ClO2,则反应的化学方程式为2NaClO3+H2SO4+SO2===2NaHSO4+2ClO2。(3)NaClO2在杀菌消毒的过程中被还原为 Cl-,则1 mol NaClO2得到电子的物质的量为4 mol,1 mol Cl2被还原为Cl-时得到电子的物质的量为2 mol,故1 g NaClO2得到电子的物质的量为 mol,根据“有效氯含量”的定义可知,NaClO2的有效氯含量约为1.57。
答案:(1)+3 (2)2NaClO3+H2SO4+SO2===2NaHSO4+2ClO2 (3)1.57
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第二节 氯及其化合物
含氯消毒剂的计算与比较
归纳总结
第一步 确定含氯消毒剂中氯元素的化合价
第二步 计算含氯消毒剂中氯元素到稳定的-1价时化合价的变化
第三步 确定消毒效率的表示方法:
①以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率;
②以单位物质的量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率
第四步 计算或比较含氯消毒剂的消毒效率
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第二节 氯及其化合物
考向3| 氯气的制备与性质实验的综合
6.(2022·广东卷)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是( )
√
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第二节 氯及其化合物
D 解析:浓盐酸易挥发,制备的Cl2中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A装置能达到实验目的,故A不符合题意;Cl2的密度大于空气,用向上排空气法收集,B装置能收集Cl2,故B不符合题意;湿润的红布条褪色,干燥的红布条不褪色,可验证干燥的Cl2不具有漂白性,故C不符合题意;Cl2在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D装置不能达到实验目的,故D符合题意。
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第二节 氯及其化合物
7.氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。
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第二节 氯及其化合物
回答下列问题:
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是________,a中的试剂为________________。
(2)b中采用的加热方式是____________________________________________,
c中发生反应的离子方程式是_________________________________________
__________________________________________________________________,
采用冰水浴冷却的目的是____________________________________________。
(3)d的作用是____________________________,可选用试剂____________(填标号)。
A.Na2S B.NaCl C.H2SO4
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第二节 氯及其化合物
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶,________________,________________,干燥,得到KClO3晶体。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显________________色。可知该条件下KClO3的氧化能力________________(填“大于”或“小于”)NaClO。
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第二节 氯及其化合物
解析:(1)根据盛放MnO2粉末的仪器结构可知,该仪器为圆底烧瓶;a中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体。(2)根据装置图可知,盛有KOH溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热,该加热方式为水浴加热;c中氯气在NaOH溶液中发生反应生成NaCl和NaClO,离子方程式为Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O;根据氯气与KOH溶液的反应可知,加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐,所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3。(3)氯气有毒,所以d装置的作用是吸收尾气(氯气);Na2S可以将氯气还原成氯离子,可以吸收氯气,故A可选;氯气在NaCl溶液中溶解度很小,无法吸收氯气,故B不可选;氯气与硫酸不反应,且硫酸中存在的大量氢离子会降低氯气的溶解度,故C不可选。
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第二节 氯及其化合物
(4)b中试管为KClO3和KCl的混合溶液,KClO3的溶解度受温度影响更大,所以将试管b中混合溶液冷却结晶、过滤、少量(冷)水洗涤、干燥,得到KClO3晶体。(5)1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色,说明1号试管中KClO3没有将碘离子氧化,2号试管中NaClO将碘离子氧化成碘单质,即该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO;碘单质更易溶于CCl4,所以加入CCl4振荡,静置后CCl4层显紫色。
答案: (1)圆底烧瓶 饱和食盐水
(2)水浴加热 Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O 避免生成NaClO3
(3)吸收尾气(Cl2) A
(4)过滤 少量(冷)水洗涤
(5)紫 小于
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第二节 氯及其化合物
氯气制备、净化装置的改进
(1)制备装置
橡胶管a的作用:使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等,保证液体顺利流下。
归纳总结
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第二节 氯及其化合物
(2)净化装置
①长颈漏斗除用于检查装置气密性外,还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞,现象为长颈漏斗中液面上升。
②该装置的另一作用是观察气体的生成速率。
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第二节 氯及其化合物
探究卤族元素性质的相似性和递变性
考向1| 卤素的性质与应用
1.某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次):a.KI溶液;b.淀粉溶液;c.NaOH溶液;d.稀硫酸;e.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化:①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色。下列对此过程进行的分析错误的是( )
A.加入以上药品的顺序是a→e→b→c→d
B.③→④反应的化学方程式为3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O
C.溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色
D.④→⑤反应的离子方程式为2I-+Cl2===I2+2Cl-
√
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第二节 氯及其化合物
D 解析:溶液颜色变化:①无色→②棕黄色说明有碘生成,②棕黄色→③蓝色说明是淀粉溶液遇碘显色,③蓝色→④无色说明碘被消耗,④无色→⑤蓝色说明又生成了碘,此时发生的是NaI和NaIO3在酸性条件下生成碘的氧化还原反应。
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第二节 氯及其化合物
2.某小组比较Cl-、Br-、I-的还原性,实验如下所示:
项目 实验1 实验2 实验3
装
置
现
象 溶液颜色无明显变化;把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟 溶液变黄;把湿润的淀粉KI试纸靠近试管口,变蓝 溶液变成深紫色;经检验溶液中含I2
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第二节 氯及其化合物
下列对实验的分析合理的是( )
A.实验1中,白烟是(NH4)2SO4
B.根据实验1和实验2判断还原性:Br->Cl-
C.根据实验3判断还原性:I->Br-
D.上述实验利用了浓硫酸的酸性、强氧化性等性质
√
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第二节 氯及其化合物
B 解析:硫酸不具有挥发性,白烟不是(NH4)2SO4,而是浓硫酸与NaCl固体反应生成的挥发性酸HCl与氨反应生成的氯化铵,故A错误。浓硫酸具有氧化性,可将Br-氧化成具有挥发性的Br2,Br2将I-氧化成I2,使淀粉KI试纸变蓝,可知氧化性:浓硫酸>Br2;而浓硫酸不能氧化Cl-得到Cl2,说明Cl2的氧化性强于浓硫酸,则氧化性:Cl2>Br2,还原性:Br->Cl-,故B正确。结合实验2可知浓硫酸的氧化性大于Br2,②中溶液中还有剩余的浓硫酸,也能将I-氧化成I2,所以实验3中无法确定是何种物质将I-氧化成I2,故C错误。①中为难挥发性酸制备易挥发性酸,②为浓硫酸氧化Br-,所以利用了浓硫酸的难挥发性、强氧化性,故D错误。
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第二节 氯及其化合物
溴水褪色原因汇总
能使溴水褪色的原因:被H2S、SO2、、I-等还原剂还原而褪色;与NaOH、Na2CO3等碱性物质发生反应而褪色;与较活泼金属(如Mg+Br2===MgBr2)反应而褪色;与不饱和烃及其衍生物,如烯烃、炔烃等发生加成反应而褪色;与含有醛基的化合物反应而褪色。
归纳总结
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第二节 氯及其化合物
考向2| 卤素互化物和拟卤素的性质与应用
3.氰[(CN)2]的结构简式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素(X2)很相似,化学上称之为拟卤素,其氧化性介于Br2和I2之间。
(1)写出(CN)2的电子式:______________________________________。
(2)写出(CN)2在常温下与烧碱溶液反应的化学方程式:____________________
__________________________________________________________________。
(3)在KBr、KI、KCN的混合溶液中通入少量氯气,发生反应的离子方程式为
__________________________________________________________。
答案:(1)
(2)(CN)2+2NaOH===NaCN+NaCNO+H2O
(3)2I-+Cl2===I2+2Cl-
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第二节 氯及其化合物
4.一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相似。
(1)ICl3与水反应的产物可能为________________________(填化学式)。
(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为
__________________________________________________________________,
该反应是否是氧化还原反应?________________(填“是”或“否”)。
答案:(1)HCl、HIO2
(2)ICl+2OH-===Cl-+IO-+H2O 否
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第二节 氯及其化合物
(1)卤素互化物
由两种卤素互相结合而成的物质叫卤素互化物,如IBr、ICl、BrF3、ClF3。
①卤素互化物中,非金属性弱的元素显正价,如ICl中,I显+1价,Cl显-1价,所以卤素互化物与水或碱的反应一般属于非氧化还原反应,例如:IBr+H2O⥫⥬HBr+HIO,IBr+2NaOH===NaBr+NaIO+H2O。
②卤素互化物与卤素单质的性质相似,有较强的氧化性,能与金属、H2O、NaOH等反应,例如:2IBr+2Mg===MgBr2+MgI2。
归纳总结
回顾基础 知识重构
落实考点 素养升华
课时质量评价
第二节 氯及其化合物
(2)拟卤素
有些多原子分子与卤素单质性质相似,其阴离子与卤素阴离子性质相似,如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2。解答这类题目时可用换元法,如把(SCN)2当作X2,把SCN-当作X-。卤素单质和“类卤素”的氧化性由强到弱的顺序为F2、(OCN)2、Cl2、Br2、(CN)2、(SCN)2、I2。
回顾基础 知识重构
落实考点 素养升华
课时质量评价
第二节 氯及其化合物
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