2025届高三化学一轮复习 第19讲 元素化合物之氯及其化合物 课件

第四章 金属及其化合物 第19讲 氯及其化合物 1 考点一 氯气、氯水 1.氯气的物理性质 氯气是一种 色、有 气味的气体，密度比空气的 ，沸点：－34.6 ℃， 液化，25℃时一体积水能溶解 氯气。 黄绿 刺激性 大 易 [特别提醒] 　 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法为用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。 两体积 氯气有毒且密度比空气大，遇到氯气泄漏逃生时，要向高处逃生，同时可用蘸有肥皂水（或碳酸钠溶液）的湿毛巾捂住口鼻。 铁及其化合物 2.从原子结构角度认识氯气的化学性质 氯元素的价电子排布式为 ，在元素周期表中处于　　　　　,属于p区元素，氯原子的结构示意图为　　　　　,最外层有7个电子,在化学反应中很容易　　　1个电子,使最外电子层达到8个电子的稳定结构。  考点一 氯气、氯水 第三周期第ⅦA族　 　 得到 3s23p5 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 2Fe+3Cl2 2FeCl3　 Cu+Cl2 CuCl2 3.氯气的化学性质 (1)氧化性 ①与金属反应 氯气能与大多数金属化合,生成金属氯化物。与变价金属(Fe、Cu等)反应生成高价态金属氯化物。 常温下干燥的氯气或液氯均不与铁反应，故液氯通常储存在钢瓶中。 记住: 易液化的气体: SO2、NH3 、Cl2 [对比]I2、S氧化性弱，只能将变价金属氧化到低价态 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 3.氯气的化学性质 (1)氧化性 ②与非金属反应 [注意] 氯气可与Si、P等大多数非金属单质化合, 如2P+3Cl2 2PCl3、2P+5Cl2 2PCl5、Si+2Cl2 SiCl4。 H2+Cl2 2HCl　　　 H2+Cl2 2HCl 苍白 白雾 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 3.氯气的化学性质 (1)氧化性 ②与非金属反应 PCl3 + 3H2O = H3PO3 + 3HCl PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl 二. PCl3、PCl5均会水解生成2种酸： 关于PCl3、PCl5的2个问题： 一.结构问题 PCl3 :满足8e-稳定结构 PCl5 :P原子10e-结构 (亚磷酸) +3 +3 +5 +5 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 3.氯气的化学性质 (1)氧化性 ③与还原性化合物反应：   Fe2+\ SO32-\ SO2\ I- \ Br- \ S2- ③与FeCl2溶液反应： 。 ②与SO2水溶液反应： 。 ①与碘化钾溶液反应： 。 Cl2＋2KI = 2KCl＋I2 Cl2＋SO2＋2H2O = H2SO4＋2HCl Cl2＋2FeCl2 = 2FeCl3 应用: 用湿润的淀粉KI试纸检验Cl2 应用: 等物质的量Cl2和SO2通入湿润的有色布条,布条不褪色 (溶液由浅绿色变棕黄色) ④氯水滴入氢硫酸中产生淡黄色浑浊： 。 Cl2+H2S = 2HCl +S↓ ⑤除去废水中的氯用Na2SO3溶液反应： 。 Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 3.氯气的化学性质 (2)从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应 Cl2中氯元素为0价， 处于氯元素的中间价态，因此Cl2既具有氧化性又具有还原性。常温下， Cl2与水或碱溶液反应时，Cl2发生“歧化反应”， Cl元素由0价变为+1价和-1价。 ①与水反应 化学方程式：Cl2＋H2O HCl＋HClO 离子方程式：Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 3.氯气的化学性质 (2)从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应 ②与碱反应 1 mol Cl2与水反应时, 转移电子数小于NA,而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液(或石灰乳)反应时, 转移电子数为NA。 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 4.氯气的用途 (1)制漂白液、漂白粉、漂粉精 (2)工业制盐酸 (3)合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。 工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水、石灰粉 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 生活小知识： 次氯酸的强氧化性能杀死水里的病菌，所以，自来水常用氯气（在1L水中通入0.002g Cl2 ）来杀菌消毒。 但是，用氯气消毒自来水有一定的负面影响。 如今,人们已开始研究并试用新的自来水消毒剂,如:二氧化氯(ClO2)、臭氧(O３)、活性炭等。 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 5.氯水的成分和性质——从平衡的角度理解 (1)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，氯水中存在一个完全电离和三个平衡：   HCl == H＋＋Cl－ Cl2＋H2O HCl＋HClO HClO H＋＋ClO－ H2O H+＋OH- 氯水如何 保存？ 为什么？ 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 5.氯水的成分和性质——从平衡的角度理解 (2)氯水性质的多重性 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 3.氯气的化学性质 (3)液氯、新制氯水、久置氯水的比较   液氯 新制氯水 久置氯水 类别 纯净物 混合物 混合物 微粒 Cl2 H2O、Cl2、HClO、 ClO－、Cl－、H＋、OH－ H2O、Cl－、H＋、OH－ 颜色 黄绿色 淡黄绿色 无色 性质 氧化性 酸性、强氧化性, 能漂白, 消毒, 光照时HClO分解 酸性,（实际就是稀盐酸） 淡黄绿色 铁及其化合物 考点一 氯气、氯水 [氯水的组成及性质应用中的常见误区] ①氯水中因HClO见光分解, 随着HClO的消耗, 最后成为盐酸, 久置氯水酸性增强, 无漂白性, 因此, 氯水要现用现配, 并放在棕色试剂瓶中。 ④ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO32-等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。 ②不能用pH试纸测量氯水、次氯酸盐溶液的pH。 ③Cl2尽管有较强的氧化性, 但没有漂白性, 湿润的Cl2具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。 铁及其化合物 思考：若将新制氯水滴入下列物质或溶液中，试完成下表： 光照氯水 Na2SO3(aq) NaBr(aq) AgNO3(aq) NaOH(aq) CaCO3 石蕊溶液 离子方程式 现象 氯水中的反应微粒 反应物 H+、HClO 先变红后褪色 H+ 溶解产生气泡 CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O Cl2 氯水颜色褪去 2OH－+Cl2=Cl－+ClO－+H2O Cl- 产生白色沉淀 Ag+ + Cl－ = AgCl Cl2 溶液变橙黄色 2Br－+Cl2 = Br2 +2Cl－ Cl2、H2O 氯水颜色褪去 SO32－+Cl2+H2O=SO42－+2Cl－+2H+ HClO 有气泡产生 2HClO =2H++2Cl-+O2↑ 铁及其化合物 1.标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移的电子数为0.5NA(　　) 2.可以用pH试纸测定氯水的pH(　　) 3.向新制氯水中加入碳酸钙粉末或亚硫酸钙粉末，能增强氯水的漂白效果(　　) 4.若贮氯罐意外发生泄露，人们应用浸有一定浓度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子，在低洼处等待救援(　　) × × × × 易错辨析 铁及其化合物 专项突破 1.下列有关氯气的说法不正确的是 A.常温下用钢瓶储运液氯 B.光照H2和Cl2的混合气体时，因二者迅速化合而爆炸 C.红热的铜丝在Cl2中燃烧，生成棕黄色固体CuCl2 D.少量Cl2和Fe在加热时反应生成FeCl2 D Fe与Cl2在加热时反应只生成FeCl3，生成物与Cl2的用量无关，D项错误 铁及其化合物 专项突破 4.用滴管将新制的氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。请你对发生这一现象的原因，提出两种合理的猜想。 猜想一：_______________________________________。 猜想二：___________________________________。 请用简单的实验方法证明你的猜想： ______________________________________________________________。 氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色 氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色 向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色褪去是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显红色，证明是H＋的中和作用引起的 铁及其化合物 考点二 氯的常见氧化物 1.一氧化二氯 02 ③制法：用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得一氧化二氯： ①性质：次氯酸的酸酐，溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸。 ②外观与性状：棕黄色气体，有刺激性气味。 2HgO＋2Cl2=Cl2O＋HgCl2·HgO 也可以用氯气与潮湿的碳酸钠反应来制取： 2Na2CO3＋H2O＋2Cl2=2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O 铁及其化合物 考点二 氯的常见氧化物 02 2.二氧化氯 ①物理性质：是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。 ②制取：Cl2＋2NaClO2=2ClO2＋2NaCl 或：5NaClO2＋4HCl=4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O ③用途：是一种广谱、高效的灭菌剂。 铁及其化合物 考点三 氯的含氧酸及其盐 1.氯的含氧酸 (2)氯的含氧酸的性质 HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸) (1)氯的含氧酸的种类 酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO 氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4 铁及其化合物 2.次氯酸 ①不稳定性 ②强氧化性 ③弱酸性 次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO 2HCl＋O2↑，氯水要现用现配，且保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处。 a.能将有机有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。 b.杀菌、消毒。 向NaClO溶液中通入少量CO2：ClO-＋CO2＋H2O=HCO3-＋HClO [提醒] 酸性:H2CO3>HClO>HC,无论CO2是否过量,反应均生成HC和HClO 考点三 氯的含氧酸及其盐 H—O—Cl 铁及其化合物 2.次氯酸 ④次氯酸的漂白原理、特点及应用范围 考点三 氯的含氧酸及其盐 铁及其化合物 3.亚氯酸 考点三 氯的含氧酸及其盐 亚氯酸(HClO2)氧化性很强，氧化性 HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4。它也是氯的含氧酸中最不稳定的。亚氯酸很不稳定，容易分解，在几分钟之内便可生成Cl2、ClO2和H2O，8HClO2=Cl2＋6ClO2＋4H2O ，但生成的盐类——亚氯酸盐相对稳定，亚氯酸钠是生产二氧化氯的原料之一 ①ClO2在水中分解：2ClO2＋H2O=HClO2＋HClO3 ②通ClO2于Na2O2或NaOH与H2O2可得亚氯酸盐 2ClO2＋Na2O2=2NaClO2＋O2 2ClO2＋H2O2＋OH-=2ClO2-+O2＋H2O 铁及其化合物 3.亚氯酸 考点三 氯的含氧酸及其盐 ③性质与用途 非常不稳定的化合物，但亚氯酸盐较稳定。 具有漂白性(HClO，HClO2，HClO3都有漂白性，一般用NaClO2加到水中从而生成HClO2) 铁及其化合物 4.氯的含氧酸盐 “84”消毒液与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气，其离子方程式: ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O 2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O NaClO 考点三 氯的含氧酸及其盐 (酸性:H2CO3 > HClO > HCO3- ) 铁及其化合物 考点三 氯的含氧酸及其盐 石墨 排气孔 饱和氯化钠溶液 自制消毒液 + — 电解饱和食盐水法 阳极：2Cl - －2e- = Cl2↑ 阴极：2H2O+2e- =H2↑+2OH- 铁及其化合物 4.氯的含氧酸盐 Ca(ClO)2 CaCl2和Ca(ClO)2 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 碱 氧化 Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3＋2HClO 考点三 氯的含氧酸及其盐 工业上:用稀盐酸或稀硫酸 铁及其化合物 考点三 氯的含氧酸及其盐 ①过量CO2通入Ca(ClO)2溶液 ②SO2通入Ca(ClO)2溶液 ③可用Ca(ClO)2溶液与浓盐酸反应制备Cl2 Ca(ClO)2+2CO2 +2H2O Ca(HCO3)2+ 2HClO HCO3—+ HClO 离子方程式: Ca(ClO)2+ 2SO2 + 2H2O CaSO4↓+ 2HCl + H2SO4 Ca(ClO)2+ 4HCl(浓)== CaCl2+ 2Cl2↑+ 2H2O (归中反应) +1 -1 0 离子方程式: ClO—+ CO2 + H2O ClO—+ Cl— + 2H+ Cl2↑+ H2O 迁移应用 铁及其化合物 漂白物质比较 有漂白性的物质 Na2O2 O3 HClO 氯水 Ca(ClO)2 SO2 活性炭等 漂白类型 典型物质 漂白对象 效果 氧化漂白 化合漂白 物理漂白 Na2O2、O3、HClO、氯水、漂白粉、H2O2等　 SO2 活性炭　木炭等 不可逆 可逆， 加热复原 可逆，加热 解析复原 棉、麻、纸张、品红等 纸浆、毛、丝、草帽、品红等 品红等色素 臭味，小颗粒 注意两点： 1.使有机色素褪色才叫漂白 2.SO2不能漂白酸碱指示剂 铁及其化合物 课堂训练 1. 用Cl2消毒的自来水配制下列溶液，不会引起药品变质的是 A. NaCl B. AgNO3 C. NaOH D. Ca(OH)2 2. 下列物质中，不能使有色布条褪色的是 A. NaClO溶液 B . Ca(ClO)2 溶液 C. 氯水 D. CaCl2溶液 A D 3. 浓盐酸和Ca(ClO)2能发生如下反应： Ca(ClO)2+4HCl（浓）== CaCl2+2Cl2↑+2H2O 用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是 ①CO2　②HCl　③H2O　④O2 A．①②③ 　B．②③④　　C．②③　　D．①④ A 铁及其化合物 课堂训练 4.如图所示，A处通入湿润的Cl2，关闭B阀时，C处的红布看不到明显现象，当打开B阀后，C处红布条逐渐褪色，则D中装的是( ) A. 浓H2SO4 B. NaOH溶液 C. H2O D. 饱和NaCl溶液 A B C D AB 铁及其化合物 考点四 氯胺 1.氯胺的种类 氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺（NH2Cl，NHCl2和NCl3），是常用的饮用水二级消毒剂。 2.氯胺的化合价：氯胺中氯为+1，N为-3，H为+1。 3.氯胺的消毒原理： 氯胺在水中缓慢水解生成次氯酸，发挥消毒杀菌作用，水解方程式如下： NH2Cl+H2O NH3+HClO NHCl2+2H2O NH3+2HClO NCl3+3H2O NH3+3HClO 铁及其化合物 易错辨析 1.漂白粉在空气中长时间放置，最终得到的固体产物为CaCO3(　　) 2.NaClO是“84”消毒液的主要成分，在使用“84”消毒液时，在空气中放置一段时间后，漂白效果更好(　　) 3.“84”消毒液和酒精同时使用可增强杀菌效果(　　) 4.用Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物，对人体有害(　　) √ × × √ 铁及其化合物 专项突破 1.某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11) A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备： Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O B.该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2O HClO＋OH－ C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒的Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O D.该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－ √ 铁及其化合物 专项突破 3.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)。 ClO2 　 Cl2　 4.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，“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)。 1.57 Na2FeO4 铁及其化合物 提升·必备题型归纳 【变式训练】(2023·上海·统考模拟预测)向饱和氯水中加入少量亚硫酸钠固体，下列说法正确的是 A．溶液pH减小 B．溶液颜色变深 C．漂白性增强 D．导电性减弱 A 铁及其化合物 2HClO2HCl＋O2↑ $$