2027届高三化学一轮复习课件：专题13 氯及其重要化合物 第1课时

第四章　非金属及其化合物 第13讲　氯及其重要化合物 ——第1课时 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 高考题型与复习目标 高考题型 选择题常考查氯及其物质性质、氯水成分、漂白原理、离子检验、氧化还原正误判断；工艺流程、实验大题依托海盐与含氯物，考查除杂电解装置及定量探究。 从命题思路上看 1、融合元素周期律和元素周期表、化学实验考查氯及其化合物的制备和性质探究；融合化学反应原理，在化工生产中考查氯及其化合物的应用及绿色化学。 2、以卤族元素化合物的性质与化工生产、日常生活、科学技术等方面的联系为载体，与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合起来综合考查卤族元素及其化合物的性质和应用，要将知识点与实际生活联系起来，关注我国化学前沿的成就和成果。 1.掌握氯气的性质、用途。 2.了解重要的含氯化合物的性质及应用。 3.了解氯的单质及其重要化合物对环境的影响。 复习目标 考点1 氯及其化合物 颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性 特性 ______ 比空气 1. 氯气的物理性质（在自然界中以化合态形式存在） 刺激性 可溶于水(1:2) 气体 大 剧毒 向上排空气法收集 易液化 色 黄绿 101KPa, -34.6℃ (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。  用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔。 高 肥皂水 【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 考点1 氯及其化合物 (1)常见有颜色的气体： (2)常见有毒气体： F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、溴蒸气(红棕色)、 NO2(红棕色) CO2(1:1) SO2(1:40) H2S(1:2.6) NH3(1:700) HCl (1:500) (3)常见气体在水中的溶解性: Cl2(1:2) Cl2 、HCl、SO2、H2S、CO、NO、NO2、NH3等。 考点1 氯及其化合物 2. 氯元素的结构 氯在周期表中的位置 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： 属于p区元素，易得1个电子达到稳定结构，是典型的非金属元素。 Cl- 性质推测 易得电子 Cl2化学性质的预测：强氧化性 结构决定性质——强氧化性 考点1 氯及其化合物 3. 氯气的化学性质——氧化性：金属单质、非金属单质、还原性物质 1) 可与大多数金属反应 (除金、铂以外) 点燃 2Na+Cl2 === 2NaCl (黄色火焰，冒白烟) 2Fe+3Cl2 === 2FeCl3 点燃 Cu+Cl2 === CuCl2 点燃 (产生棕褐色/棕黄色/红棕色的烟，溶于水溶液呈黄色) （产生棕黄色的烟，溶于水溶液呈蓝绿色） 且把变价金属(如铁，铜)氧化成高价态。 注意: 常温下，铁与氯气不反应，所以可用钢瓶储运液氯。 2) 与非金属单质反应 (H2、P、Si等) ①与H2反应： 光照: 点燃: H2＋Cl2 === 2HCl 点燃 H2＋Cl2 === 2HCl 光照 (H2在Cl2中安静地燃烧，发出 色火焰， 瓶口有______) (剧烈反应，发生 ，瓶口有 ) 苍白 白雾 爆炸 白雾 （工业制盐酸） HCl是一种无色，有剌激性气味的气体，有毒，极易溶于水(1∶500) 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。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1 氯及其化合物 3. 氯气的化学性质——氧化性：金属单质、非金属单质、还原性物质 ②与P反应： 2P+3Cl2(少量) === 2PCl3 点燃 PCl3 + Cl2 === PCl5 点燃 2P+5Cl2(足量) === 2PCl5 点燃 (液态) (固态) 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) 磷在氯气中燃烧， 产生白色的烟雾 +3 +3 +5 +5 2) 与非金属单质反应 (H2、P、Si等) 考点1 氯及其化合物 3. 氯气的化学性质——氧化性：金属单质、非金属单质、还原性物质 ③与Si反应： Si + 2Cl2 == SiCl4 (液态) 应用：工业上粗硅的提纯 2) 与非金属单质反应 (H2、P、Si等) 3)与某些还原性物质反应： Fe2+\ SO32-\ SO2\ I- \ Br- \ S2- \NH3 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 用浓氨水检查氯气输送管道是否漏气： 。 3Cl2 + 8NH3 = 6NH4Cl + N2 NH3少量？NH3足量？ 考点1 氯及其化合物 3. 氯气的化学性质——从化合价的角度认识Cl2的化学性质：歧化反应 4) 氯气与水反应 1 mol Cl2转移1 mol e- 问题：要使氯水中HClO浓度增大, 可采取哪些措施？ 降低HCl的浓度，使平衡右移。加入酸性介于HCl与HClO之间的酸对应的盐。 Cl2 + H2O HCl + HClO 如CaCO3、NaHCO3、CH3COONa等 氯气的水溶液称为氯水， 25 ℃时，1体积的水可溶解约2体积的氯气 三种平衡 存在微粒 平衡角度-成分角度 考点1 氯及其化合物 3. 氯气的化学性质——从化合价的角度认识Cl2的化学性质：歧化反应 4) 氯气与水反应 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 氯水中的平衡，加入相应的物质或改变条件，平衡发生移动 考点1 氯及其化合物 3. 氯气的化学性质——从化合价的角度认识Cl2的化学性质：歧化反应 4) 氯气与水反应 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 与活泼金属、碳酸盐反应产生气泡 Cl2 Cl- 物理溶解+反应溶解 1.氯水常代替氯气进行溶液中的实验。 2.干燥的Cl2没有漂白性，但Cl2能使湿润的有色布条褪色， 起漂白作用的是HClO，故不能用pH试纸测量氯水的pH。 平衡角度-成分角度 考点1 氯及其化合物 3. 氯气的化学性质——从化合价的角度认识Cl2的化学性质：歧化反应 4) 氯气与水反应 实验室使用的氯水只能现配现用, 并放在棕色试剂瓶中。 2HClO == 2HCl + O2↑ 光照 【思考】液氯、久置氯水和新制氯水有何区别？ 液 氯 氯 水 分类 新制氯水（淡黄绿色） 久置氯水（无色） 成分 　 性质 纯净物 混合物 只有Cl2 分子: Cl2, HClO, H2O; 离子: H+, Cl-, ClO-, OH- 分子: H2O; 离子: H+,OH-,Cl－ 有氧化性， 无酸性和漂白性 有酸性, 强氧化性, 能漂白, 消毒, 光照时HClO分解 只有酸性 （实际就是稀盐酸） “三分四离” （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，氧化性减弱、漂白性减弱、溶液酸性增强。 考点1 氯及其化合物 3. 氯气的化学性质——从化合价的角度认识Cl2的化学性质：歧化反应 5) 与碱反应 ①与烧碱反应： 。 Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O 应用: 工业上用于制造漂白液，实验室用于 Cl2的吸收 若Cl2与热的浓NaOH反应呢？ 3Cl2＋6NaOH == 5NaCl＋NaClO3＋3H2O ②与石灰乳反应： 。 2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 应用: 用于制漂白粉 漂白粉的主要成分是 ，有效成分是 。 Ca(ClO)2、CaCl2 Ca(ClO)2 考点1 氯及其化合物 3. 氯气的化学性质 6）Cl2参与的有机反应：取代反应、加成反应 4.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 考点2 次氯酸及其应用 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： 过量 考点2 次氯酸及其应用 【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 干燥的有色布条不褪色 湿润的有色布条褪色 使有色布条褪色的物质不是Cl2，而是Cl2和水反应生成的新物质 思考：漂白有色布条的有效成分为？ 能否用pH试纸测定氯水的pH值？ 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。 考点2 次氯酸及其应用 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 考点2 次氯酸及其应用 【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)。 ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ 次氯酸盐中的ClO－，无论在酸性，中性还是碱性环境均有强氧化性，与I-，S2-，SO32-，Fe2+，等还原性离子大量不共存 考点2 次氯酸及其应用 次氯酸的稳定性不好，生活中常用到次氯盐来做漂白剂使用 H—O—Cl 思考：如何制备漂白液？如何制备漂白粉？ 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。 (酸性:H2CO3 > HClO > HCO3- ) 考点2 次氯酸及其应用 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？ 工业上:用稀盐酸或稀硫酸 Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO 次氯酸及其盐的性质 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。 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 随堂检测 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(　　) × × × × 判断正误 2. 将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中，当日光照射相当一段时间后，试管中最后剩余的气体约占试管容积的（ 　 ） A．2/3　 B．1/2　 C．1/3　 D．1/4 B Cl2 + H2O HCl + HClO 1mol 1mol 1mol 0.5mol 2HClO == 2HCl + O2↑ 光照 随堂检测 3、在探究新制氯水成分及性质的实验中，依据下列方法和现象，不能得出相应结论的是 (　　) B 随堂检测 4. 某学习小组拟用手持技术对新制饱和氯水进行检测，下图所示图像变化最有可能是其检测结果的是( ) C A. 图甲表示氯水的pH随时间的变化 B. 图乙表示溶液中氯离子浓度随时间的变化 C. 图丙表示氯水的电导率随时间的变化 D. 图丁表示液面上方氧气体积分数随时间的变化 先增大后逐渐减少直至不变 不断增大直至不变 不断减小直至不变 随堂检测 5、部分含氯物质的“价-类”关系如图所示。下列事实和对应的方程式均正确的是 A．用a的溶液溶解试管中难溶的Ag2CO3： B．向紫色石芯溶液中通入b， 溶液先变红后褪色： C．向含烧碱的c溶液中滴加少量FeCl2溶液 产生红褐色沉淀： D．e和a的浓溶液共热生成b和d： D 拓展提升 （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） 拓展提升 化学式 Ksp HgS 1.6×10-52 Ag2S 6.3×10-50 CuS 6.3×10-36 PbS 8.0×10-28 ZnS 1.6×10-23 FeS 6.3×10-18 H2S: Ka1 = 1 × 10-7，Ka2 = 1 × 10-14 总：MS + 2H+ = M2+ + H2S↑ MS(s) = M2+(aq) + S2-(aq) Ksp 2H+ + S2- = H2S 1/(Ka1·Ka2) K总 = Ksp · [1/(Ka1·Ka2)] = Ksp×1021 2HClO2HCl＋O2↑ 2HClO2HCl＋O2↑ $