《2019高考化学一轮复习元素化合物 专题5 氯及其化合物》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考化学一轮复习元素化合物 专题5 氯及其化合物（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、氯及其化合物【考向分析】高考对本讲内容的考查主要考点有四个：一是氯气的性质及应用，特别是它的强氧化性；二是氯水、HClO、NaClO的性质及应用，特别是它们的强氧化性和漂白性；三是实验室制取氯气的原理、干燥、收集及验满等，以它为载体，考查实验探究能力；四是Cl的检验。【要点讲解】要点1. 氯气1物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。温馨提示：闻有毒气体及未知气体的方法是用手在瓶口轻轻煽动，仅使极少量气体进入鼻孔。2. 化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、水以及碱反应。（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧
2、化成高价态）2NaCl22NaCl（产生白烟）CuCl2CuCl2（产生棕黄色的烟）2Fe3Cl22FeCl3（产生棕色的烟）温馨提示：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。（2）与非金属反应H2Cl22HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）可用于工业制盐酸，H2Cl22HCl（会发生爆炸）不可用于工业制盐酸温馨提示：HCl极易溶于水而成盐酸。氢气在氯气中燃烧现象：安静地燃烧，发出苍白色火焰；光照H2和Cl2的混合气时，发生爆炸，因此工业生产中不能用光照的方法来制取盐酸。所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧，不一定要有氧气参加。2P3Cl22PCl3（氯气不足；产生白雾）2
3、P5Cl22PCl5（氯气充足；产生白烟）（3）与水反应：Cl2H2O = HClHClO温馨提示：将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），氯水含多种微粒，其中有H2O、Cl2、HclO、Cl、H+、OH(极少量，水微弱电离出来的)。氯气溶于水生成的HClO是一种极弱的酸，但是一种强氧化剂，能漂白、杀菌，它的漂白是一种氧化性漂白，与Na2O2、H2O2的漂白原理是一样的。Cl2可使润湿的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性，而是HClO起漂白作用。Cl2使润湿石蕊试先变红后褪色，其原因是Cl2与H2O作用生成的酸使石蕊先变红，HClO强氧化性使变色后的石蕊氧化褪色（漂白）。光
4、照氯水，黄绿色逐渐褪色，溶液pH逐渐减小（HClO转化成了盐酸）。氯水应保存在棕色瓶中且置于阴凉处。（4）与碱反应Cl22NaOH = NaClNaClOH2O（用于除去多余的氯气）2Cl22Ca(OH)2 = Ca(ClO)2CaCl22H2O（用于制漂粉精或漂白粉）温馨提醒：漂白液的有效成分为NaClO，漂白粉（精）的有效成分为Ca(ClO)2。漂白粉之所以具有漂白性，原因是：Ca(ClO)2CO2H2O = CaCO3+2HClO生成的HClO具有漂白性。漂白粉久置空气会失效（涉及两个反应）：Ca(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO，漂白粉变质会有CaCO3存在，外观上会结块，久
5、置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成，含CO2和HCl杂质气体。所以，漂白粉应密闭保存，避免与空气接触。（5）与某些还原性物质反应2FeCl2Cl2 = 2FeCl32KICl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）SO2Cl22H2O = 2HCl + H2SO4（将SO2气体和Cl2气体混合后作用于有色溶液，漂白效果将大大减弱）温馨提醒：自来水用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如KI、KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。（6）与某些有机物反应CH4Cl2 CH3Cl + HCl（取代
6、反应）CH2=CH2Cl2 CH2ClCH2Cl（加成反应）3. 氯气的实验室制法(1)实验原理：MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O。温馨提示：还可以使用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂与浓盐酸反应，使用以上物质时，反应不需要加热，如2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2O。(2)实验装置：温馨提示：Cl2的净化用水或饱和食盐水洗气，除去混在Cl2中的HCl气体；用浓H2SO4除去混在Cl2中的水蒸气。由于Cl2的密度比空气大，常用向上排空法收集，还可用排饱和食盐水的方法收集。用润湿的KI淀粉试纸检验（放在瓶口），如试纸变蓝，则表示Cl2
7、已收满。由于Cl2有毒，多余的Cl2不能直接排放，一般用浓NaOH溶液吸收，而不能用水或澄清石灰水吸收。因Cl2在水中溶解度不大，澄清石灰水中溶解的Ca(OH)2的量很少，只能吸收少量的Cl2。 (3)验满方法：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。（4）注意事项：必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应；为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热的温度不宜过高，以减少HCl的挥发；实验结束后，先使反应停止并排出残留
8、的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气；尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。要点2. 卤族元素1卤素及化合物的性质比较:氟氯溴碘单质物理性质状态气气（易液化）液（易挥发）固（易升华）熔、沸点熔、沸点逐渐升高颜色淡黄绿色黄绿色红棕色紫黑色密度密度逐渐增大X2与H2化合条件冷暗处光照加热持续加热程度剧烈爆炸爆炸缓慢化合同时分解X2与H2O化合反应2F2+2H2O=4HF+O2X2 + H2O = HX + HXO程度剧烈缓慢微弱极弱水溶性反应生成氢氟酸水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大化合价只有-1价有-1、+1、+3、+5、+7等含氧酸化学式无含
9、氧酸有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等强弱程度同一价态的酸性依次减弱卤化银颜色AgF（白）AgCl（白）AgBr（淡黄）AgI（黄）水溶性易溶均难溶，且溶解度依次减小感光性难分解见光均易分解，且感光性逐渐增强2卤素元素的有关特性：（1）F2遇水发生置换反应，生成HF并放出O2。（2）HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O；HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。（3）溴是唯一的液态非金属，易挥发，少量的液溴保存要用水封。温馨提示：能使溴水褪色的原因：被H2S、SO2、SO、I等还原剂还原而褪色；与NaOH、Na2CO3等碱性物质发生反应而褪色
10、；与较活泼金属(如MgBr2=MgBr2)反应而褪色；能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等；能被溴水氧化的、含有醛基的化合物。（4）碘易升华，遇淀粉显蓝色；碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。（5）AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaF2中只有CaF2难溶。3卤素间的置换反应及X-离子的检验：（1）Cl2+2Br-=Br2+2Cl-， Cl2+2I-=I2 + 2Cl-，Br2 + 2I- = I2 + 2Br-。结论：氧化性：Cl2Br2I2；还原性：I-Br-Cl- （2）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化： 溶剂溶质 水 苯 汽
11、油四氯化碳 Br2 黄 橙橙 橙红橙 橙红橙 橙红 I2深黄 褐淡紫 紫红淡紫 紫红紫 深紫 密 度 比 水 轻 比 水 轻比 水 重（3）X-离子的检验：AgNO3溶液沉淀法：置换萃取法：要点3. 氯水成分的多样性与多重性1氯水中存在的平衡：Cl2+H2OH+Cl+HClO（部分反应）HClOH+ClO （少量电离） H2OH+OH （少量电离）2氯水中存在的粒子分子：H2O、Cl2、HClO；离子：H、Cl、ClO、OH（及其少量）。3新制氯水与久置氯水的比较：新制氯水浅黄绿色，有强氧化性和漂白性；含有Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO等微粒久置氯水无色，无强氧化性和漂白性，含有H
12、2O、H、Cl等微粒4氯水性质的多样性：H表现酸性如在Na2CO3溶液中加入氯水，有气泡产生，CO32+H= CO2+H2OHClO表现强氧化性如氯水漂白物质，用氯水杀菌、消毒HClO表现强不稳定性在强光照射下氯水中有气泡产生Cl表现的性质Ag + Cl = AgClCl2表现的性质如向KBr溶液中滴加氯水，Cl2+2KBr= 2KCl+2Br2多微粒同时表现如将氯水加入石蕊试液中，观察到：先变红（H作用），后褪色（HClO作用）5次氯酸盐的性质水解反应ClO+H2OHClO+OH强氧化性无论在酸性还是在碱性溶液中，ClO都具有强氧化性。在酸性条件下，ClO的氧化性比Cl2的氧化性强，消毒杀菌
13、效果也强一些。次氯酸及其盐主要用作强氧化剂及杀菌消毒【考点过关】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。（1）1 mol Cl2参加反应转移2 mol电子()在Cl22NaOH=NaClNaClOH2O反应中1 mol Cl2参加反应转移1 mol电子。（2）1 mol Cl2溶于水转移1 mol电子()Cl2H2OHClHClO反应是可逆反应。（3）用pH试纸测定氯水的pH()氯水中的HClO具有漂白性，不能用pH试纸测定其pH。（4）氯原子的半径比较小，最外层有7个电子，易得1个电子使最外层达到8电子的稳定结构，故氯气的化学性质比较活泼，在反应中只表现氧化性()由Cl2与水、碱的反应可知错误
14、。（5）氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度()Cl使Cl2H2OHClOHCl的平衡向左移动，对Cl2与水的反应起到抑制作用。（6）Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂()当Cl2与H2O反应时，Cl2既作氧化剂又作还原剂。（7）过量的铁与Cl2在一定条件下生成FeCl2()铁与Cl2在一定条件下只能生成FeCl3。（8）在次氯酸钠溶液中通入二氧化硫可得到亚硫酸钠和次氯酸()由于ClO具有较强氧化性，会将SO2氧化为SO，而自身转化为Cl。（9）工业上用氯气与澄清石灰水反应制得漂粉精()澄清石灰水浓度太低，应用石灰乳。（10）用pH试纸测试可知漂粉精溶液呈碱性()漂粉精具有漂白性。（11）漂粉精在空气中会变质，并且有氧化还原反应发生()Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成HClO，HClO见光分解生成氧气。（12）KI、KIO3能使淀粉变蓝()碘使淀粉变蓝，说的是碘单质使淀粉变蓝。（13）Br2与Fe2反应，所以可以用溴水检验Fe3溶液中是否含有Fe2()Br2与Fe2反应，但溴水与Fe3溶液均
