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1、1氯及其化合物氯及其化合物【考向分析考向分析】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。【要点讲解要点讲解】要点要点 1.1. 氯气氯气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
2、应。（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态）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
3、气参加。2P3Cl22PCl3（氯气不足；产生白雾）2P5Cl22PCl5（氯气充足；产生白烟）2（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
4、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）：C
5、a(ClO)2CO2H2OCaCO32HClO，漂白粉变质会有 CaCO3存在，外观上会结块，久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、N
6、aHCO3、AgNO3、NaOH 等溶液会变质。（6）与某些有机物反应3CH4Cl2 CH3Cl + HCl（取代反应）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 Cl
7、2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
8、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4溶液中 Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。要点要点 2.2. 卤族元素卤族元素1卤素及化合物的性质比较:氟氯溴碘状态气气（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单质物理性质密度密度逐渐增大条件冷暗处光照加热持续加热X2与 H2化合程度剧烈爆炸爆炸缓慢化合同时分解反应2F2+2H2O=4HF+O2X2
9、+ H2O = HX + HXOX2与H2O 化合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 等化学式无含氧酸有 HXO、HXO2、HXO3、HXO4等 含氧酸 强弱程度同一价态的酸性依次减弱颜色AgF（白）AgCl（白）AgBr（淡黄）AgI（黄）水溶性易溶均难溶，且溶解度依次减小卤化银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
10、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23NaOH、Na2CO3等碱性物质发生反应而褪色；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。5（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-=Br
11、2+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 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：要点要点 3.3. 氯水成分的多样性与多重性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
12、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6久置氯水无色，无强氧化性和漂白性，含有 H2O、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
13、= 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
14、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。（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
15、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。7（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。24（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溶液均为棕黄色，所以无法判断。（14）用溴水、CCl4可鉴别 NaCl、NaBr、NaI 溶液( )与 NaCl、NaBr 溶液混合后，实验现象相同。（15）从海带灰中提取碘的工艺流程为海带灰溶于水过滤向滤液中加入 CCl4振荡、静置、分液，这样即可获得碘的 CCl4溶液( )因为海水中存在的是 Br、I，所以从海水中提取溴、碘时一定要先加入氧化剂，生成溴、碘单质，才能萃取。【高考回顾高考回顾】(
