第7讲 氯及其化合物-【名师大课堂】2025年高考化学艺术生总复习必备（word教师用书）

第7讲　氯及其化合物 考点一　氯及其化合物的性质 一、氯气的性质 1．氯气的物理性质 颜色 气味 毒性 密度 特性 黄绿色 刺激性气味 有毒 比空气大 易液化 [注意]　实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法：用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。 2．氯气的化学性质 (1)与金属反应 ①与Fe反应的化学方程式：__2Fe＋3Cl22FeCl3__，产生__棕褐__色烟。 ②与Cu反应的化学方程式：__Cu＋Cl2CuCl2__，产生__棕黄__色烟。 (2)与非金属反应 与H2反应的化学方程式：__H2＋Cl22HCl__。 (3)与还原性无机化合物反应(书写离子方程式) ①与碘化钾溶液反应：__Cl2＋2I－===2Cl－＋I2__。 ②与SO2的水溶液反应：__Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－__。 ③与FeCl2溶液反应：__Cl2＋2Fe2+===2Fe3+＋2Cl－__。 (4)与水反应 ①化学方程式：__Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO__。 ②氯水中存在三种平衡关系： a.Cl2溶于水：__Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO__； b.HClO的电离：__HClO⥫⥬H＋＋ClO－__； c.H2O的电离：__H2O⥫⥬H＋＋OH－__。 ③氯水的成分 (5)与碱反应(书写化学方程式) 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__。 二、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↑__。 2．次氯酸盐 (1)“84”消毒液 有效成分为__NaClO__，它与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合立即会产生氯气，其离子方程式为：__ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O__。 (2)漂白粉 ①成分：漂白粉的主要成分是__CaCl2和Ca(ClO)2__，有效成分是__Ca(ClO)2__。 ②漂白原理：在潮湿的空气中能吸收CO2，化学方程式为__Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3__。 1.从平衡的角度理清氯水的成分与性质 (1)氯水中存在三个平衡关系。 ①Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋Cl－＋HClO ②HClO⥫⥬H＋＋ClO－ ③H2O⥫⥬H＋＋OH－ (2)氯水性质的多重性。 (3)外界因素对平衡Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋Cl－＋HClO的影响。 ①加入可溶性氯化物(如NaCl)时，c(Cl－)增大，平衡左移，如排饱和食盐水法收集Cl2；再如用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl。 ②加入浓盐酸，c(H＋)、c(Cl－)均增大，平衡左移，如用次氯酸盐和浓盐酸制Cl2时，有利于Cl2的逸出。 ③加入NaHCO3或CaCO3，二者只与H＋反应，不与HClO反应，c(H＋)减小，平衡右移，c(HClO)增大，氯水的漂白性增强。 ④加入碱，c(H＋)、c(HClO)减小，平衡右移，如Cl2的尾气处理和漂白粉的制备等。 ⑤光照，HClO分解，c(HClO)减小，平衡右移，如氯水需避光保存，久置的氯水最终会变成盐酸。 2．氯水强氧化性的应用 (1)氯水中含有Cl2和HClO，二者均具有强氧化性，但Cl2的浓度比HClO大得多。因此当氯水作用于还原性物质时，只考虑Cl2与还原性物质反应，不再考虑HClO与之反应。 (2)由于干燥的Cl2无漂白作用，故当氯水作用于有色物质时，只考虑HClO将有色物质氧化为无色物质，显示漂白性质。 (2023·湖北卷)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是(　D　) A.石灰乳中存在沉淀溶解平衡 B.氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂 C.铜锌原电池工作时，正极和负极同时发生反应 D.Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强 解析：石灰乳中存在沉淀溶解平衡：Ca(OH)2(s)⥫⥬Ca2+＋(aq)＋2OH－(aq)，既有沉淀的溶解，又有沉淀的生成，A不符合题意；氯气和强碱的反应为歧化反应，氯气既作氧化剂，又作还原剂，Cl的化合价有升又有降，B不符合题意；铜锌原电池工作时，负极上失去电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，C不符合题意；Li、Na、K的金属性随其核外电子层数的增多而增强，体现的是性质的递变规律，与“既相互对立又相互统一”的哲学观点不符，D符合题意。 水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是(　D　) A.臭氧、活性炭处理水的原理相同 B.氯气是一种常用的消毒剂，用氯气消毒的水可以用于配制化学试剂 C.氯气和二氧化硫都具有漂白性，等体积的两者混合会提高漂白的效率 D.漂白粉长期露置在空气中会失效 考点二　氯气的实验室制法 1．实验室制取、收集纯净氯气的装置 2．验满方法 (1)将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的瓶口，试纸变__蓝__。 (2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，试纸先__变红__后__褪色__。 (3)根据氯气的颜色。 氯气制备与性质实验的综合考查 1．实验注意事项 (1)稀盐酸与MnO2不反应，反应物应该为浓盐酸，随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，稀盐酸不再与MnO2反应，参加反应的HCl一半表现还原性，一半表现酸性。 (2)浓盐酸与MnO2反应制备Cl2时必须要加热。若将MnO2换作KMnO4等强氧化剂则不需要加热。 (3)浓盐酸具有挥发性，因此装置中必须使用分液漏斗且盖上玻璃塞。 (4)尾气吸收用NaOH溶液，不能用澄清石灰水，因为Ca(OH)2的溶解度小，吸收Cl2的能力弱。 2．反应物的选择 (1)若无浓盐酸，可用NaCl和浓H2SO4代替：MnO2＋2NaCl＋3H2SO4(浓) MnSO4＋2NaHSO4＋Cl2↑＋2H2O (2)若无MnO2，可用其他强氧化剂如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替，有关反应： KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O [注意]　选择气体发生装置时需注意反应是否需要加热。 3．一般净化处理装置的组装顺序 根据前面除杂时引入的新杂质，在后面的除杂过程中能够除去的原则，装置组装时应考虑制备实验中可能产生哪些杂质以及除杂顺序，一般情况下除水蒸气的步骤放在除杂过程的最后。 Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示。 已知：Cl2O的熔点为－116℃，沸点为3.8℃；Cl2的沸点为－34.6℃；H2O＋2Cl2===HgCl2＋Cl2O。下列说法中不正确的是(　C　) A.装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸 B.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释，减小爆炸危险 C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O D.装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸 解析：制取Cl2O需要干燥纯净的氯气，所以②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸，A项正确；高浓度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释。减小爆炸危险，B项正确；装置⑤是收集Cl2O，所以温度低于3.8 ℃，此时氯气是气体，逸出的气体主要是空气和剩余的Cl2，C项错误；Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸。装置④与⑤之间不用橡胶管连接，是为了防止橡胶管燃烧和爆炸，D项正确。 (2023·北京卷)完成下述实验，装置或试剂不正确的是(　D　) A.实验室制Cl2 B.实验室收集C2H4 C.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 D.除去CO2中混有的少量HCl 解析：MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2，固液加热的反应该装置可用于制备Cl2，A项正确；C2H4不溶于水，可选择排水收集，B项正确；挤压胶头滴管，水进入烧瓶将NH3溶解，烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉，红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质，C项正确；Na2CO3与HCl、CO2发生反应，不能达到除杂的目的，应该选用饱和NaHCO3溶液，D项错误；故选D。 考点三　卤素的性质及卤素离子的检验 1．卤素单质(X2)性质的相似性和递变性 (1)性质的相似性 ①都能与大多数金属反应，如F2、Cl2、Br2与Fe反应：2Fe＋3X2===2FeX3，但由于I2的氧化性较弱，I2与Fe反应生成__FeI2__。 ②都能与H2反应生成HX：X2＋H2===2HX。 ③都能与水反应：X2＋H2O⥫⥬HX＋HXO(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)。 ④都能与碱溶液反应：X2＋2NaOH===NaX＋NaXO＋H2O(F2例外)。 [微点拨]　F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤化物的水溶液中将卤素单质置换出来。 (2)性质的递变性 颜色 熔、沸点 密度 水溶性 氧化性 还原性(X－) 阴离子还原性由强到弱顺序是__I－＞Br－＞Cl－__ ①Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式为__2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2__ ②Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式为__2I－＋Br2===2Br－＋I2__ 2.卤素离子的检验方法 (1)AgNO3溶液——沉淀法 未知数 生成 (2)置换——萃取法 未知液 有机层呈 (3)氧化——淀粉法检验I－ 未知液蓝色溶液，表明有I－ 1.卤素单质性质随着原子序数的递增而呈规律性变化 单质 相似性 都有颜色，都有毒，都不易溶于水，都易溶于CCl4等有机溶剂(F2易和水反应) 递 变 性 状态(通常状况下) 气体、气体、液体、固体 颜色(逐渐加深) 淡黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色 密度 逐渐增大 熔、沸点 逐渐升高 在水中的溶解度 逐渐减小 氧化性(X2) 逐渐减弱，与氢气化合由易到难；气态氢化物的稳定性逐渐减弱 还原性(X－) 逐渐增强 最高价氧化物对应水化物的酸性 逐渐减弱(F无含氧酸) 2.卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色 单质 水 CCl4 汽油(或苯) 酒精 Cl2 淡黄→黄绿 黄绿 黄绿 黄绿 Br2 黄→橙 橙→橙红 橙→橙红 橙→橙红 I2 深黄→褐 紫→深紫 淡紫→紫红 淡紫→紫红 3.卤素单质及其化合物的特殊性 (1)F原子半径小，得电子能力非常强，F元素无正化合价，无对应的含氧酸，F2是氧化性最强的非金属单质。 (2)F2能与水反应放出O2，故F2不能从其他卤素化合物的水溶液中将卤素单质置换出来。 (3)F2、HF气体及氢氟酸均能腐蚀玻璃，因此不能用玻璃容器盛装，应保存在塑料瓶或铅制器皿中。 (4)Br2在常温下呈液态，是唯一一种液态非金属单质。液态Br2有剧毒，易挥发，故要用蜡密封保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中，且需用水封，不能用橡胶塞。 (5)I2能使淀粉溶液显蓝色，这是碘单质的特殊性质，该性质可用于检验I2。Cl2可使湿润的淀粉­KI试纸变蓝，其实质是Cl2＋2I－===2Cl－＋I2。此外碘单质易升华，碘是常温下固体单质中唯一的双原子分子。 (6)卤化氢均极易溶于水，在空气中易形成酸雾，其中HF有剧毒；卤化氢都是大气污染物，水溶液均呈酸性；酸性强弱：HF＜HCl＜HBr＜HI，只有HF为弱酸，HCl、HBr、HI均为强酸。 (7)AgX中除AgF外均难溶于水，也不溶于酸，且在水中的溶解度逐渐减小；CaX2除CaF2外均易溶于水。 (8)AgX均不稳定，见光均易发生分解反应，生成卤素单质和银。 下列有关卤素的说法错误的是(　A　) A．将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2 B．HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强 C．淀粉碘化钾酸性溶液在空气中变蓝，4I－＋O2＋4H＋===2I2＋2H2O D．次氯酸盐具有氧化性，故漂白粉可以漂白织物 从淡化海水中提取溴的流程如下： →→ 下列有关说法不正确的是(　C　) A．X试剂可用Na2SO3饱和溶液 B．步骤Ⅲ的离子反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 C．工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 L D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏 学科网（北京）股份有限公司 $$