内容正文:
3.2.1 氯及其重要化合物
【专题讨论】必修一:
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考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年
氯及其化合物的性质及其应用 √选择题
非选择题 安徽卷 T3,3分
陕晋青宁卷卷 T7,3分 浙江卷1月卷T2,3分
安徽卷T4,3分
甘肃卷T3,3分
重庆卷T8,3分 重庆卷T2,3分
氯气的实验室制法及含氯化合物的制备 √选择题
非选择题 浙江1月卷T5,3分 河北卷T10,3分
广东卷T8,3分
重庆卷T6,3分 江苏卷T3,3分
天津卷T9,4分
卤素及卤素离子的检验 √选择题
非选择题 陕晋青宁卷卷T6,3分
浙江1月卷T6,3分
安徽卷T5,3分 吉林卷T8,3分
北京卷T14,3分
福建卷T7,3分 河北卷T9,3分
考情透视·目标导航
考情分析 1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题呈现,考查内容主要有以下三个方面:
(1)以具体物质为依托,考查氯气的实验室制法和含氯化合物的制备;
(3)以具体工业实际为背景,考查氯气和含氯化合物的性质及其重要应用;
(2)以实验题形式为背景,综合考查卤素的性质;
2.从命题思路上看,侧重以具体物质和实验为背景,考查氯及其化合物的性质、制备和应用。
(1)选择题:常以具体物质性质为依托,综合考查含氯物质的性质。
(2)非选择题:以实验题形式,考查含氯物质的制备和性质。
预计2026年高考:
1.以氯单质及其重要化合物的性质、用途设计选择题;
2.以制取氯气设计有关实验题;
3.根据同主族元素性质的相似性设计信息题,考查溴、碘及其重要性质和用途。
根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几个方面:
(1)从价态角度认识氯;
(2)实验室制备氯气的原理和方法;
(3)卤族元素性质的相似性和递变性。
复习目标
1.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及应用。
2.掌握氯气的实验室制法
(包括所用的试剂、仪器、反应原理和收集方法等)。
3.认识氯元素单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
考情透视·目标导航
氯及其重要化合物
氯气的制备和含氯化合物的制备与应用
氯及其化合物
卤素
新制氯水的成分与性质
氯胺
氯的常见化合物
氯的含氧酸及其盐
氯气的实验室制备
卤素的性质
卤素互化物、拟卤素
卤素离子的检验
卤素的提取
氯气的性质与用途
氯气的工业制备
知识导图·思维引航
5
考点一:氯气的性质及用途
一、氯气的性质及用途
1、氯气的物理性质
【思考】你能简要描述氯气的物理性质吗?
氯气是黄绿色、有强烈刺激性气味的气体、密度比空气大;
氯气容易液化,氯气能溶于水(1:2.6,得到氯水)。
(1)实验室如何闻有毒气体及未知气体的气味?
(2)遇到氯气泄漏逃生时,要向 处逃跑,也可用蘸有 的湿毛巾捂住口鼻。
小题过基础
用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔。
高
肥皂水
考点一:氯气的性质及用途
一、氯气的性质及用途
1、氯气的物理性质
【思考】液氯与氯水有什么区别?
液氯:纯净物(只含Cl2);
氯水:混合物(含有H2O、Cl2、H+、Cl-、HClO、ClO-、OH-)
液氯有强氧化性、液氯没有酸性
氯水有强氧化性、漂白性、弱酸性
氯在周期表中的位置
Cl2化学性质的预测:强氧化性
基态电子排布式:
第三周期ⅥIA族
基态电子排布的轨道表示式:
1s22s22p63s23p5
原子结构示意图:
+17
+17
2、氯气的化学性质
(1)从氯的原子结构认识氯气的氧化性:
2、氯气的化学性质
剧烈燃烧,产生棕红烟
剧烈燃烧,产生棕黄烟
剧烈燃烧,产生苍白色火焰
Cl2+2KI===2KCl+I2
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl
Cl2+2FeCl2===2FeCl3
光照,发生爆炸
活泼非金属
有强氧化性
(1) 强氧化性
加热时,绝大多数金属能被氯气氧化为金属的高价态氯化物。
考点一:氯气的性质及用途
(1)下列说法中错误的是 。
①向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠,利用了氯气有毒和密度较大的性质
②燃烧是发光发热的剧烈反应,燃烧过程一定有氧气参加反应
③H2和Cl2在强光照射下会发生爆炸生成HCl,工业上利用该方法制取HCl。
④可变价态的金属Fe、Cu与Cl2反应时生成高价态氯化物,同时反映了Cl2的性质非常活泼。
⑤FeCl3可以由氯气与金属反应制得,又可以由金属与盐酸反应制得
(2)下列化合物中,不能通过两种单质直接化合制取的是 (填序号)。
①FeCl3 ②CuCl2 ③HCl ④FeCl2 ⑤Na2O2
②③⑤
小题过基础
④
目录
考点一 氯气 次氯酸及其盐
知识梳理
(2)Cl2的歧化反应
2、氯气的化学性质
考点一:氯气的性质及用途
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO
少部分Cl2与H2O、可逆
新制氯水的成分:H2O、Cl2、H+、Cl-、HClO、ClO-、OH-
3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O
用途:吸收余氯、
生成84消毒液、漂白液
特别提醒 :氯气与碱发生歧化反应时,若温度较高,还可能生成高价态的氯酸盐
【思考】将1mol Cl2分别通入水和烧碱溶液中,反应转移的电子数目分别为多少?
漂白粉的主要成分与有效成分?
1 mol Cl2与水反应时,转移电子数 NA;而1 mol Cl2与足量冷的NaOH溶液反应时,转移电子数为 。1 mol Cl2与碘化钾的水溶液反应时,转移电子数 。
小于
小题过基础
NA
2NA
目录
考点一 氯气 次氯酸及其盐
知识梳理
(3)Cl2参与的有机反应:取代反应、加成反应
2、氯气的化学性质
考点一:氯气的性质及用途
3.氯气的用途
(1)制漂白液、漂白粉、漂粉精
制漂白液: 。
制漂白粉、漂粉精: 。
(2)工业制盐酸
,不可光照
(3)氯气是重要的化工原料,生产盐酸、有机溶剂、合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品等。
Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
H2+Cl2 2HCl
4.氯水的组成与性质
(1)从平衡的角度理解氯水的成分
在25 ℃时,1体积的水可溶解约 体积的氯气,氯气的水溶液称为氯水,溶于水中的部分氯气与水反应。
2
Cl2+H2O HCl+HClO
氯水中有三个平衡 存在微粒
HClO H++ClO-
H2O H++OH-
目录
考点一 氯气 次氯酸及其盐
知识梳理
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。
新制氯水
➼ 氧化性 ➼ 能够氧化Fe2+、Br-、I-等
➼ 生成沉淀 ➼ 加入硝酸银生成白色沉淀
HClO
不稳定性 ➼ 在强光照射下新制氯水中有气泡产生
漂白性
紫色石蕊溶液先变红后褪色
H+ ➼ 酸性
使湿润的有色布条或品红溶液褪色
与碳酸盐反应产生气泡
(2)从成分的角度理解氯水的性质
Cl2
Cl-
目录
考点一 氯气 次氯酸及其盐
知识梳理
【思考】液氯 、新制氯水和久置的氯水在组成和性质上有什么区别?为什么?
考点一:氯气的性质及用途
(1)新制的氯水:含有大量的Cl2分子,较多的HClO分子,
具有强氧化性、强漂白性、弱酸性。
(2)久置的氯水:c(Cl2) 减小、c(HClO)减小、c(HCl)增大, 2HClO ==== 2HCl + O2↑
氧化性减弱、漂白性减弱、溶液酸性增强。
光照
考点一:氯气的性质及用途
液氯 新制氯水 久置氯水
类别
微粒
颜色
性质
纯净物
Cl2
黄绿色
氧化性
混合物
H2O、Cl2、HClO、
ClO-、Cl-、H+、OH-
淡黄绿色
酸性、氧化性、漂白性
混合物
H2O、Cl-、
H+、OH-
无色
酸性
【归纳总结】液氯、新制氯水、久置氯水的比较
得分速记:
(1)氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增加,
无漂白性。因此,氯水要现用现配。
(2)不能用pH试纸测量氯水、次氯酸盐溶液的pH。
(3)Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生
成了强氧化性的HClO。
(4)ClO-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。
考点一:氯气的性质及用途
(1)下列实验事实,分别说明氯水中含有哪些粒子?完成下列表格:
Cl2
小题过基础
序号 实验事实 粒子化学式
① 新制氯水显黄绿色且有刺激性气味
② 向氯水中加入AgNO3溶液生成白色沉淀
③ 向氯水中加入Na2CO3粉末,有气泡产生
④ 向氯水中滴加石蕊溶液,先变红后褪色
Cl-
H+
H+、HClO
目录
考点一 氯气 次氯酸及其盐
知识梳理
加入的物质或改变的条件 粒子浓度变化 平衡移动方向 应用
可溶性氯化物
盐酸
NaOH
CaCO3
光照
c(Cl-)增大 左移 ①用饱和食盐水除去Cl2中的HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl2
c(H+)和c(Cl-)增大 左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2
c(H+)和c(HClO)减小 右移 用NaOH溶液吸收多余的Cl2
c(H+)减小 右移 制高浓度的HClO溶液
c(HClO)减小 右移 氯水应现配现用或避光保存
目录
考点一 氯气 次氯酸及其盐
知识梳理
【思考】新制饱和氯水具有较强的漂白性,试分析改变下列条件能否增强氯水的漂白性。
①通入少量SO2: ,原因为 。
②加入少量CaCO3固体: ,原因为
。
否
通入SO2发生SO2+Cl2+2H2O=4H++S+2Cl- ,HClO浓度减小
能
【思考】为增强漂白粉溶液的漂白性,可向溶液中加入少量的 。
稀硫酸或醋酸
目录
考点一 氯气 次氯酸及其盐
知识梳理
(3)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:氯水中含有HClO,其漂白作用使溶液褪色
猜想二: 。
请用简单的实验方法证明你的猜想:
。
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
目录
考点一 氯气 次氯酸及其盐
知识梳理
二、次氯酸和次氯酸盐
1、次氯酸(HClO) 次氯酸具有哪些性质?
弱
棕色 ,并至于 冷暗 处
【注意】 3HClO ==== HClO3 + 2HCl
△
常见弱酸性强弱:
HF>CH3COOH>H2CO3 > HClO > HCO3-
NaClO(aq) + CO2 +H2O = NaHCO3 + HClO
向NaClO溶液中通入少量CO2:
二、次氯酸和次氯酸盐
1、次氯酸(HClO)
弱
棕色 ,并至于 冷暗 处
常见弱酸性强弱:
HF>CH3COOH>H2CO3 > HClO > HCO3-
【注】次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
a.原理:将含有机色素的物质 的无色物质。
b.特点:被HClO漂白后的物质,久置后 恢复原色,即HClO的漂白具有 。
c.应用范围:几乎所有的 物质遇HClO都会褪色。
氧化为稳定
不再 不可逆性
含有机色素
【拓展】氯的含氧酸
(1)氯的含氧酸的种类:
(2)氯的含氧酸的性质
酸性:HClO4 HClO3 HClO2 HClO
氧化性:HClO HClO2 HClO3 HClO4。
HClO(次氯酸)、HClO2(亚氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。
> > >
> > >
【思考】漂白液、漂白粉、漂粉精有什么区别?教材第44页。
NaClO
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
二、次氯酸和次氯酸盐
2、漂白液 [ 主要成分:NaCl、NaClO]
NaClO溶液显碱性、具有强氧化性、漂白性。
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,
二、次氯酸和次氯酸盐
3、漂白粉 [ CaCl2 、Ca(ClO)2 ]
如何保存次氯酸盐?
1.闻氯气气味时,应用手在瓶口轻轻扇动,使极少量气体飘进鼻孔( )
2.常温下液态氯与铁不反应,故可用钢瓶储运液氯( )
3.若贮氯罐意外发生泄露,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( )
4.过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2( )
5.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂( )
6.可以用pH试纸测定氯水的pH( )
×
×
×
√
√
×
7.“84”消毒液的消毒原理和H2O2的相同,都是利用强氧化性( )
8.漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果(2022·全国甲卷,7A)( )
9.向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成白色沉淀CaSO3( )
×
√
×
易错辨析
必备知识
整合
【拓展】含氯消毒剂有效氯的计算
5.有效氯是指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力,试分别计算
NaClO、ClO2、NaClO2的有效氯。
6.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
Na2FeO4
(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 ,
, 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:
氯胺在水中发生缓慢水解生成次氯酸,发挥消毒杀菌作用,水解方程式如下:
; ;
。
二氯胺(NHCl2)和三氯胺(NCl3)
一氯胺(NH2Cl)
【拓展】氯 胺
得分速记 :
①向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生的反应为:
Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO。
②向Ca(ClO)2溶液中通入SO2,生成的是CaSO4而不是CaSO3。
③次氯酸盐(ClO-)无论是在酸性、碱性还是中性条件下,均具有强氧化性,
均能氧化I-、Fe2+、SO32-、S2-等还原性离子。
④84消毒液(主要成分NaClO)和洁厕灵(主要成分HCl)不能混合使用,否则会产生有毒
气体——氯气。
⑤氯气没有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,但可使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的是HClO。
⑥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。
考点二:氯气的实验室制法
【思考】根据氯气性质判断氯元素在自然界的存在形态?
【解】氯气及氯的含氧酸盐都有强氧化性,氯元素在自然界中主要以氯化物(Cl-)形式存在。
【思考】如何由氯化物(含Cl-)为原料制取氯气(Cl2)?
1、实验室制Cl2的原理
氯化物(含Cl-)————————→ 氯气(Cl2)
+ 强氧化剂
浓盐酸
强氧化剂:KMnO4、K2Cr2O7、MnO2、Ca(ClO)2、KClO3
通常:浓盐酸 + MnO2 → Cl2, 为什么?
【练习】写出反应的化学方程式,用12mol/L的浓盐酸100mL可以制得多少摩氯气?
1.实验室制Cl2的一般方法:
(1)反应原理:________________________________________。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
①发生装置 。
圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、铁架台(带铁夹、铁圈)、带导管的双孔塞
加热
(2)实验装置: 固体 + 液体 ————→ 气体
考点二:氯气的实验室制法
注意:滴加浓盐酸时要拔开分液漏斗塞子(或使分液漏斗上颈部小孔与分液漏斗塞子上的小孔对齐),目的是 。
便于分液漏斗中的液体流出。
改进作用:
a.装置中长颈漏斗的作用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。
b.该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
考点二:氯气的实验室制法
1.实验室制Cl2的一般方法:
(1)反应原理:________________________________________。
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
①发生装置 。
②装置C的作用是 。
③装置D的作用是 。
圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、铁架台(带铁夹、铁圈)、带导管的双孔塞
为什么使用饱和食盐水?
加热
(2)实验装置: 固体 + 液体 ————→ 气体
考点二:氯气的实验室制法
除去Cl2中少量的HCl气体
干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)
(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气体)
3.收集方法
①向 排空气法(氯气密度大于空气)。
②排 法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气体)。
上
4.尾气处理
实验装置图中烧杯F中盛放的液体是 ,该液体的作用是
。
饱和食盐水
NaOH溶液
吸收过量的氯气,防止污染环境
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。
【注意】吸收Cl2时,不能用澄清的石灰水,原因是石灰水中Ca(OH)2量太少,
吸收不完全。
目录
知识点二 氯气的实验室制法
知识梳理
【思考1】如何用最简单的方法判断氯气已收集满?
【思考2】某兴趣小组用50 mL 12 mol·L-1浓盐酸与足量MnO2共热制取Cl2,结果收集到的Cl2远小于0.15 mol,经检查实验装置没有问题。
请帮助分析,制取的气体远小于理论值的可能原因:
。
观察集气瓶中气体颜色的变化,若集气瓶上部充满黄绿色气体,则证明Cl2已收集满。
①浓盐酸具有挥发性,加热时大量HCl挥发;
②随反应进行,浓盐酸变为稀盐酸,稀盐酸不再与MnO2反应产生Cl2
目录
知识点二 氯气的实验室制法
知识梳理
得分速记
【实验室制取氯气的注意事项】
(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)尾气吸收时,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Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
目录
知识点二 氯气的实验室制法
知识梳理
5.实验室制Cl2的其他方法:
完成下列有关反应的化学方程式和离子方程式:
(1)Ca(ClO)2与浓盐酸:_______________________________。
(2)KClO3与浓盐酸:_________________________________。
(3)KMnO4与浓盐酸:____________________________________________。
(4)K2Cr2O7与浓盐酸: 。
4HCl(浓)+Ca(ClO)2 = CaCl2+2Cl2↑+2H2O
6HCl(浓)+KClO3 = KCl+3H2O+3Cl2↑
16HCl(浓)+2KMnO4 = 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
14HCl(浓)+K2Cr2O7 = 2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑
【思考】在实验室制取氯气的反应中,浓盐酸表现了什么性质?各反应的共同点是什么?
浓盐酸均表现酸性和还原性,参加反应的盐酸都只有部分被氧化为Cl2。
5.实验室制Cl2的其他方法:
完成下列有关反应的化学方程式和离子方程式:
(1)Ca(ClO)2与浓盐酸:_______________________________。
(2)KClO3与浓盐酸:_________________________________。
(3)KMnO4与浓盐酸:____________________________________________。
(4)K2Cr2O7与浓盐酸: 。
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
【注】工业生产氯气:电解饱和食盐水,应该电极反应式和总反应分别是怎样的?
14H++6Cl-+Cr2O72- = 2Cr3++7H2O+3Cl2↑
名师提醒
熟记下列反应方程式:
(1)电解饱和食盐水:
(2)实验室制氯气:
(3)HClO的不稳定性:
(4)和石灰乳的反应:
(5)和少量的反应:
(6)和少量的反应:
(7)和足量的反应:
浓)
。
。
考点三:氯化氢和盐酸的性质及用途
1、氯化氢(HCl)
(1) 氯化氢(HCl)的物理性质:
(2) 氯化氢(HCl)的化学性质:
HCl是无色有强烈刺激性气味的气体,比空气重,极易溶于水(1:500)。
HCl很稳定,干燥纯净的HCl气体性质不活泼。可与烯烃、炔烃发生加成反应。
2、盐酸 [HCl(aq) ]
常用浓盐酸:36.5%,密度1.19g/cm3,无色、易挥发、有强烈刺激性气味的液体。
盐酸的化学性质:一元强酸(具有酸的通性)、弱氧化性、弱还原性。
盐酸浓度越大,还原性越强。
热点训练
1.(2024·湖北部分学校起点考试)FeCl3是常见的化学试剂,用下列实验装置制取少量无水FeCl3,已知FeCl3易升华,遇水会强烈水解。
(1)为达到实验目的,各装置的正确连接顺序是:a→
→g→f(填接口的字母,箭头的方向即气流的方向,部分装置可重复使用)。
e→d→c→b→h→i→c→b
(4)硬质玻璃管不用导管而直接连接收集器的优点是:
。
能防止FeCl3固体在导管中积聚而造成堵塞
高考热点14 重要含氯化合物的制备与探究
2.(2020·课标全国Ⅲ)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。
高考热点14 重要含氯化合物的制备与探究
回答下列问题:
(2)b中采用的加热方式是 。c中化学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.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶, , ,干燥,得到KClO3晶体。
水浴加热
Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
避免生成NaClO3
吸收尾气(Cl2)
AC
过滤
少量(冷)水洗涤
高考热点14 重要含氯化合物的制备与探究
【思考】将新制的氯水分别加入下列物质中,各有什么现象发生?写出主要反应的离子方程式。
(1)滴有酚酞的纯碱溶液 (2)绿矾溶液 (3)淀粉KI溶液
(4)硝酸银溶液 (5)亚硫酸钠溶液 (6)K2S溶液 (7)石蕊溶液
考点一:氯气的性质及用途
3.2.2 卤族元素
【专题讨论】必修一:
考点一:卤素单质的性质及X-的检验
1.卤族元素
卤族元素又称卤素,位于元素周期表的第ⅦA族,价层电子排布式为ns2np5。
2.溴、碘单质物理性质比较
性质 Br2 I2
颜色 _______色 _____色
状态 液体 _____
溶解性 ①在水中溶解度不大;
②易溶于有机溶剂
特性 易_____、有毒 ①易_____;
②使淀粉溶液_____
深红棕
紫黑
固体
挥发
升华
变蓝
Br2 溶于水呈 黄→橙色;I2溶于水呈黄→褐色
Br2 溶于苯或CCl4呈 橙红色;I2溶于苯或CCl4呈紫色
5.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
考点一:卤素单质的性质及X-的检验
考点一:卤素单质的性质及X-的检验
3.氯、溴、碘单质化学性质的比较——相似性与递变性
HX+HXO
易
难
NaX+NaXO+H2O
>
>
<
<
易
难
(1)下列说法中正确的是 。
①浓H2SO4能干燥HCl,所以浓硫酸也能干燥HBr
②加碘盐能使淀粉变蓝
③清洗碘升华实验所用试管的操作是先用酒精清洗,再用水清洗
④液溴易挥发,存放液溴的试剂瓶中应加水封
⑤用加热的方法可将NaHCO3中混有的少量碘除去
⑥可用F2与NaCl溶液反应产生Cl2,验证F2的氧化性大于Cl2
③④
小题过基础
目录
考点一 卤素的性质 卤素离子的检验
知识梳理
(2)卤族元素的单质Cl2、Br2均能将Fe氧化为 ,而I2只能将铁氧化为 。
(3)卤素氢化物的两大性质
①酸性:HF是 酸,HCl、HBr、HI是 酸。
②沸点:HCl HBr HI,氟化氢沸点 HI。
(4)砹(At)是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物可能具有的性质是 。
①HAt很稳定 ②At2易溶于某些有机溶剂
③AgAt不溶于水 ④At2是有色固体
Fe3+
Fe2+
弱
强
<
<
高于
②③④
目录
考点一 卤素的性质 卤素离子的检验
知识梳理
【归纳1】卤素单质的递变性
加深
升高
增大
减弱
(1)颜色: 逐渐______
(2)熔、沸点 : 逐渐______
(4)氧化性: 逐渐______
F2 Cl2 Br2 I2
熔点:-219.6 -101 -7.2 113.5
沸点:-188.1 -34.6 58.78 184.4
密度:1.69g/L 3.214g/L 3.119g/ml 4.93g/cm3
与H2化合越来越难
考点一:卤素单质的性质及X-的检验
4. 卤素性质的特殊性
(1)氟
①无 价,非金属性最 ,F-的还原性最 ;
②F2与H2反应在 即爆炸,F2与水剧烈反应,化学方程式: ;
③氢氟酸是 酸,能腐蚀 ,故应保存在 瓶中。
(2)溴
①Br2是常温下唯一呈 态的非金属单质;
②Br2 溶于有机溶剂;
③液态Br2有 ,易挥发,故盛溴的试剂瓶中加 ,进行 封,保存液溴不能用 。
考点一:卤素单质的性质及X-的检验
正
强
弱
暗处
2F2+2H2O=4HF+O2
弱
玻璃
塑料
液
易
剧毒
水
水
橡胶塞
4. 卤素性质的特殊性
(3)碘:
①淀粉遇I2变 色;
②I2加热时易 ;
③I2 溶于有机溶剂;
④I2易与Na2S2O3反应: ,此反应常用于滴定法
(以 为指示剂)来定量测定 的含量。
(4)卤化银
AgBr、AgI均具有 性,见光易 。AgBr可用于 ,
AgI可用于 。
考点一:卤素单质的性质及X-的检验
蓝
升华
易
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
淀粉
碘
感光
分解
照相底片或感光纸
人工降雨
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液
(2)置换——萃取法
未知液
有机层呈
(3)氧化——淀粉检验I-
未知液
蓝色溶液,表明有I-
白
浅黄
黄
5.卤素离子的检验
【拓展】卤素互化物、拟卤素
1.卤素互化物
(1)概念: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。
(2)性质:卤素互化物与卤素单质的性质相似,有较强的氧化性,如能与金属、H2O、NaOH等反应: 。
。
得分速记 :
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。
2IBr+2Mg=MgBr2+MgI2、IBr+H2O=HBr+HIO、
IBr+2NaOH=NaBr+NaIO+H2O。
2.拟卤素
(1)概念:指由两个或多个非金属原子组成的原子团,其中性分子的性质与卤素单质(如Cl2)相似,对应的阴离子(如CN-)性质也与卤素阴离子(如Cl-)相似。
【拓展】卤素互化物、拟卤素
(2)常见拟卤素总结
①对称分子:(CN)2(氰)、(SCN)2(硫氰)、(OCN)2(氧氰)。
②阴离子:CN-(氰根)、SCN-(硫氰酸根)、N3-(叠氮根)。
③不对称化合物:ClCN(氯化氰)、BrN3(叠氮溴)。
性质 拟卤素示例 卤素对照
游离态为双原子分子 (CN)2(气态,结构式N≡C-C≡N) Cl2(双原子分子)
形成氢酸 HCN(氢氰酸,弱酸) HCl(强酸)
生成盐类 NaCN、KSCN、AgSCN NaCl、KBr
与金属反应 2Fe + 3(SCN)2=2Fe(SCN)3(棕红色) 2Fe + 3Cl2=2FeCl3
歧化反应 (CN)2+ H2O =HCN + HOCN Cl2+ H2O = HCl+ HOCl
还原性
(阴离子) 2SCN-+4H++MnO2 Mn2++(SCN)2+ 2H2O 2Cl-+4H++ MnO2 Mn2++ Cl2↑+ 2H2O
氧化性
(单质) (SCN)2+ 2I—=I2+ 2SCN- Cl2+ 2Br-= Br2+ 2Cl-
(3)性质特点(与卤素的相似性)
【拓展】卤素互化物、拟卤素
3.一氯化碘(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”)。
HCl、HIO2
ICl+2OH-=Cl-+IO-+H2O
否
目录
考点一 卤素的性质 卤素离子的检验
知能通关
(1)拟卤素:有些多原子分子的化学性质与卤素单质相似,其阴离子与卤素阴离子
的性质相似,如氰(CN)2、硫氰(SCN)2、氧氰(OCN)2等。
解题时,可采用“换元法”,如将(CN)2看作Cl2,将CN-看作Cl-。
(2)卤素互化物:由两种卤素互相结合而形成的化合物,如IBr、ICl、BrF等。
卤素互化物与卤素单质的性质相似,具有较强的氧化性,如能与金属、NaOH溶液、水等反应。
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;
卤素互化物与水或碱的反应一般是非氧化还原反应。
目录
考点一 卤素的性质 卤素离子的检验
知能通关
Cl2、Br2、I2氧化性强弱的实验探究
4.某小组用如图所示装置比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹
簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是_________。
目录
考点一 卤素的性质 卤素离子的检验
知能通关
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是
_______________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_____
_________________。
湿润的淀粉-KI试纸变蓝
2Br-===Br2+2Cl-
Cl2+
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是___________________________
_______________________________________________________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是_____________________________________________________。
打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层变为紫红色
确认C中的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,_______________,得电子能力逐渐减弱。
原子半径逐渐增大
目录
考点一 卤素的性质 卤素离子的检验
知能通关
1.氯的提取——氯碱工业
(2)发生反应的化学方程式为 。
Cl2
H2、NaOH
目录
考点二 从海水资源中提取卤素单质
知识梳理
2.海水中提溴工艺流程
目录
考点二 从海水资源中提取卤素单质
知识梳理
(1)用化学方程式表示①、③、④的变化?
①
③
④
(2)步骤②用热空气吹出,利用Br2的 性。
(3)步骤①已经得到溴单质,为什么不直接蒸馏,而要进行②、③、④后再蒸馏
。
2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl
小题过基础
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
2HBr+Cl2=2HCl+Br2
易挥发
苦卤中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,流程中②、③、④步实际上是溴的富集过程,
提高溴的浓度,减少能源消耗,降低生产成本。
目录
考点二 从海水资源中提取卤素单质
知识梳理
3.海带中提取碘的工艺流程
目录
考点二 从海水资源中提取卤素单质
知识梳理
为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如图实验方案,解答下列问题:
小题过基础
目录
考点二 从海水资源中提取卤素单质
知识梳理
(1)①中反应的离子方程式: 。
(2)②中分液时含I2的CCl4溶液从分液漏斗 (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(3)③是将富集在CCl4中的碘单质利用化学转化重新富集在水中,称为反萃取,写出该反应的化学方程式: 。
(4)④中反应的离子方程式: 。
(5)操作⑤的名称为 。
2I-+2H++H2O2===I2+2H2O
下口放出
3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O
5I-+I+6H+===3I2↓+3H2O
过滤
目录
考点二 从海水资源中提取卤素单质
知识梳理
Cl2+H2OH++Cl-+HClO
加入CaCO3固体,发生
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO右移,HClO浓度增大
2HClO2HCl+O2↑
2HClO2HCl+O2↑
2HClO2HCl+O2↑
NaClO2:×35.5≈1.57
解:NaClO:×35.5≈0.95
ClO2:×35.5≈2.63
H(浓)
ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
H(浓)
与水反应
X2+H2O
氯、溴、碘与水反应由 到
与碱(如
NaOH)反应
2NaOH+X2===
氧化性
①Cl2 Br2 I2,还原性:Cl- Br- I-;
②氯、溴、碘与氢气化合由 到
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(1)制取流程
海水粗盐饱和食盐水
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