内容正文:
氯及其化合物的性质
1.掌握氯气、次氯酸及其盐的性质和用途。
2.掌握氯气的实验室制法。
考向分析 命题形式
本节高考重点考查:
(1)氯及其重要化合物的
性质、应用及制备方法;
(2)氯气对环境的影响。
(3)卤素单质及离子的性质 一般在选择题、化工和探究题可能出现。常常以Cl2的制备为载体,在Cl2的性质、尾气处理及氯水成分与性质上进行命题并且涉及氧化还原反应的考查。
(2026·广东·高考真题)
(2025·广东·高考真题)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
(2024·广东卷)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种
新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是
( )
A.制备
B.净化、干燥
C.收集
D.验证 的氧化性
√
5
(2023·广东·高考真题)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
考点一
氯及其化合物的性质
二.氯的原子结构
一.物理性质
氯元素的价层电子排布式为 ,位于元素周期表的第 周期
第 族,属于 区元素,易得 个电子达到稳定结构。
颜色 气味 毒性 密度 特性 溶解性(25℃)
黄绿色 强烈刺激性气味 有毒 比空气大 易液化
氯元素常见的化合价? -1,+1, +3, +5, +7
p
3s23p5
三
ⅦA
1
1体积水溶解约2体积Cl2
注意:氯气有毒,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,仅使极少量气体飘进鼻孔。
液氯通常储存在钢瓶中
三.氯气的化学性质
(1)与金属单质反应
现象:剧烈燃烧,黄色火焰 ,产生大量白烟。
2Na+Cl2 = 2NaCl
△
现象:剧烈燃烧,产生大量棕褐色的烟。
2Fe+3Cl2 = 2FeCl3
△
现象:剧烈燃烧,产生大量棕黄色的烟,溶于水后,溶液呈蓝绿色。
Cu+Cl2 = CuCl2
△
(2)与非金属单质反应
现象:苍白色火焰,集气瓶口有白雾产生。
H2+Cl2 = 2HCl
点燃
2P+5Cl2(足量) = 2PCl5(固态)
点燃
Si+2Cl2 = SiCl4
高温
2P+3Cl2(不足) =2PCl3(液态)
点燃
工业制盐酸
Cl2与变价金属反应,均生成高价态的金属氯化物。
1.氧化性
光照:会发生爆炸
(3)与还原性化合物反应
碘化钾溶液:Cl2+2KI === 2KCl+I2
SO2水溶液:Cl2+SO2+2H2O === H2SO4+2HCl
FeCl2溶液:Cl2+2FeCl2 === 2FeCl3
2.从化合价的角度认识Cl2的化学性质——自身氧化还原(歧化)反应
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
3Cl2+6NaOH = 5NaCl+NaClO3+3H2O
3.与有机物反应
a、取代反应 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
光
b、加成反应 CH2 CH2+Cl2 CH2Cl CH2Cl
催化剂
学思用(1)下列实验事实,分别说明氯水中含有哪些粒子?请填写表格。
序号 实验事实 粒子化学式
① 新制氯水显浅黄绿色且有刺激性气味 __________
② ____
③ ____
④ 向氯水中滴加石蕊溶液,先变红后褪色 __________
、
四. 氯水、次氯酸、次氯酸盐
1. 氯水
探究:氯水的成分:
在 时,1体积的水可溶解约2体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水.
①Cl2+H2O HCl+HClO;
②HClO H++ClO-;
③H2O H++OH-
Cl2、HClO、H2O
H+、Cl-、OH-、ClO-
3种分子:
4种离子:
思考1:氯水中存在哪些平衡?有哪些微粒?
思考2:推测氯水可能具有什么性质?氯水与液氯有何区别?
酸性、氧化性、漂白性
液氯 新制氯水 久置氯水
成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-(少量) H+、Cl-、H2O、
OH-(少量)
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
2. 次氯酸与次氯酸盐
弱
棕色
思考:“84”消毒液能与洁厕灵同时使用吗?
漂白粉
CaCl2和Ca(ClO)2
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
离子方程式Ca(OH)2不拆
对比
①向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2
②向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2
考点二
氯气的制备
1.制取原理
(2)实验室:
通常用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)与浓盐酸反应制取氯气。
(1)工业——电解法
2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
饱和食盐水
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2、实验装置
发 生
装 置
净 化
装 置
收 集
装 置
尾气吸收
装 置
除去Cl2中少量的HCl气体
干燥Cl2(除去水蒸气)
氢氧化钠溶液
分液漏斗
圆底烧瓶
3.过程方法
发生装置
净化方法 用 除去HCl气体,再用 除去水蒸气
收集方法
验满方法 ①用 置于瓶口,试纸变 ;
②用 置于瓶口,试纸 ;
③根据 观察是否充满
尾气处理 多余的Cl2用 吸收
①Cl2的密度比空气大,可用向上排空气法收集;
②Cl2能溶于水,且能和水发生反应,但在饱和食盐水中溶解度较小,可用排饱和食盐水法收集
湿润的淀粉KI试纸
蓝
湿润的品红试纸
褪色
氯气的颜色
固体+液体→气体
饱和食盐水
浓硫酸
强碱溶液(如NaOH溶液)
4.注意事项
(1)稀盐酸与MnO2不反应,必须选用浓盐酸,且随着反应的进行,浓盐酸变稀,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)吸收尾气用NaOH溶液,不能用澄清石灰水,因为澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,Cl2吸收不完全。
练习.欲用如下图所示的装置制备干燥的氯气,下列相关说法正确的是 ( )
A.装置甲烧瓶内装入的固体是
B.按气流方向,装置的连接顺序是
C.装置乙可干燥氯气,还可防止装置戊
中水蒸气进入集气瓶
D.可用干燥的品红试纸检验氯气
√
21
考点三
卤素的性质 卤离子的检验
1、卤族元素的原子结构:
氟 F
氯Cl
溴Br
碘 I
电子层数
原子半径
增多
增大
原子得电子能力
减弱
元素的非金属性
减弱
单质的氧化性
减弱
原子核对最外层电子的引力
减弱
核电荷数
增多
价层电子排布式:ns2np5:
2.卤素单质物理性质的递变性
性质 规律
颜色 逐渐______
状态 气体 气体 液体 固体 熔、沸点逐渐______
溶解性
淡黄绿色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
加深
升高
①在水中溶解度不大,I2在KI溶液中溶解度增大
②易溶于有机溶剂
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.氯、溴、碘单质的化学性质比较
易到难
4.卤素及其化合物的特性
塑料瓶
橡胶
蓝色
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补充:
卤化氢:
减弱
(2)水溶液的酸性:
增强
HF HCl HBr HI
(3)熔沸点:
HF最高
卤化银:
(1)颜色:
AgCl AgBr AgI
白色 淡黄色 黄色
(2)溶解度:
AgF >AgCl > AgBr>AgI
只有AgF易溶于水,其它不溶于水和稀硝酸。
(3)感光性:
增强(AgBr常作感光材料)
变深
变小
AgI可用于人工降雨
5.卤素离子的检验
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液
生成
白色沉淀,则有Cl-
淡黄色沉淀,则有Br-
黄色沉淀,则有I-
滴加AgNO3溶液和
稀硝酸
(2)置换——萃取法
有机层呈
红棕色或橙红色,表明有Br-
紫色、浅紫色或紫红色,表明有I-
加入CCl4(下层)或汽
油(上层),振荡、静置
加适量新制饱
和氯水,振荡
未知液
(3)氧化——淀粉检验I-
淀粉溶液
振荡
蓝色溶液,表明有I-
加入适量新制饱和氯水(双氧水),振荡
未知液
考点四
卤素的提取
1.氯的提取——氯碱工业
(1)工艺流程
电解
精制
海水
阳极产物:Cl2
阴极产物:H2、NaOH
粗盐
饱和食盐水
(2)总反应:2NaCl+2H2O === 2NaOH+H2↑+Cl2↑
电解
①浓缩
②氧化:
③吹出:
④吸收:
⑤蒸馏:
2.海水提溴
(1)工艺流程
(2)发生反应的化学方程式
2NaBr+Cl2 = Br2+2NaCl
Br2+SO2+2H2O =2HBr+H2SO4
2HBr+Cl2 =2HCl+Br2
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2.海带提碘
[说明]的 溶液采用蒸馏方法分离不合理,因为碘单质易升华,会
导致碘损失。这种将富集在 中的碘单质利用化学转化法重新富集在水
中的方法即为反萃取法。
发生反应的离子方程式:
Cl2+2I- = I2+2Cl-
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练习:1. 为回收利用含的 废液,某化学兴趣小组设计
方案如下图所示。下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中,加入足量 溶液充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂 可用硫酸
D.粗 可用升华法进一步提纯
√
2.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( )
A.试剂可选用 饱和溶液
B.步骤Ⅲ的离子方程式:
C.工业上每获得,需要消耗
D.步骤Ⅳ的操作方法为蒸馏
√
34
3.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下图所示的实验方案,回
答下列问题:
(1)①中反应的离子方程式为______________________________。
(2)②中分液时含的 溶液从分液漏斗的__________(填“上口倒出”
或“下口放出”)。
(3)③为反萃取,写出该反应的化学方程式:________________。
(4)④中反应的离子方程式为_______________________________。
(5)操作⑤的名称为______。
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Cl2+H2OHCl+HClO
2HClOeq \o(=====,\s\up15(光照))2HCl+O2↑
2HClOeq \o(=====,\s\up15(光照))2HCl+O2↑
$