氯及其化合物元素学案.pdf

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1、 1 富集在海水中的元素卤素 一 氯及其重要化合物 1氯气的物理性质 色、态、味 黄绿色、刺激性气味、有毒气体|溶解性 可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解2体积Cl2|密度 比空气大 提醒：闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动，使极少量的 Cl2飘进鼻孔。2氯气的化学性质 .从氯的原子结构认识氯气的化学性质氧化性 (1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物。与铁反应：。与铜反应：。(2)与非金属反应。1 与 H2反应：，(3)与还原性无机化合物反应。与碘化钾溶液反应：。与 SO2水溶液反应：。与 FeCl2溶液反应：离子方程式为 。.从化合价的角度认识 Cl2的化学性质歧化反应 氯气

2、与水或碱反应，氯的化合价既有升高又有降低，因而氯气既表现氧化性又表现还原性。提醒：Cl 2可使湿润的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明Cl 2没有漂白性，而是HClO 起漂白作用。Cl 2可使湿润石蕊试纸先变红后褪色，原因是Cl 2与水反应生成的酸使石蕊先变红，HClO 使变色后的石蕊褪色。常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。3氯的重要化合物(1)次氯酸 1(2)漂白粉 提醒：HClO 不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。不能用 pH 试纸测量氯水的 pH，原因是氯水中的 HClO 具有漂白性。工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得

3、，而不是用氯气与石灰水反应。“84”消毒液的主要成分为 NaClO，漂粉精的有效成分为 Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是 ClOCl2H=Cl2H2O。【随堂练习】1(RJ 必修 1P872 改编)下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()氯气 液氯 新制的氯水 氯气的酒精溶液 盐酸 盐酸酸化的漂白粉溶液 A B C D 2(RJ 必修 1P877 改编)下列离子方程式中，错误的是()A氯气与烧碱溶液反应：Cl22OH=ClClOH2O B氯气与水反应：Cl2H2OHClHClO C盐酸与 AgNO3溶液反应：HClAg=HAgCl DNaCl 溶液与 A

4、gNO3溶液反应：ClAg=AgCl 3(溯源题)(2016上海化学，9)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是_。1 碳酸钙粉末 稀硫酸 氯化钙溶液 二氧化硫水溶液 拓展性题组 题组一 氯气及其水溶液(氯水)的性质 1下列关于氯气的说法正确的是()ACl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂 B氢气在氯气中燃烧，瓶口出现白雾 CFe 在 Cl2中燃烧生成 FeCl3，故与其他非金属反应的产物中 Fe 也显3 价 DFe 在 Cl2中的燃烧产物用数轴表示如下：2滴加新制氯水后，下列各组离子可能大量存在的是()AFe3、Al3、Cl、NO3 BK、Na、I、SO24 CAg、

5、Ca2、NH4、NO3 DNa、Ba2、CO23、SO24 3下列关于新制氯水的说法正确的是()A新制氯水长期放置后溶液的酸性减弱 B新制氯水中含有 H2O、Cl2、HClO、HCl 等多种分子 C新制氯水具有较强的杀菌消毒能力是因为其中含有 HCl D向新制氯水中加入适量碳酸钙，过滤，可以制得较大浓度的次氯酸【练后归纳】氯水的成分及性质的多样性 1氯水成分的多样性(1)组成微粒“三分子”“四离子”。1 (2)三个平衡。Cl2H2OHClOHCl、HClOHClO、H2OHOH。2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。拓展 在新

6、制饱和氯水中，再通入少量 Cl2，cHcClO将如何变化。在新制饱和氯水中通入少量 SO2，溶液漂白性如何变化。题组二 含氯化合物的性质及探究 4下列与含氯化合物有关的说法正确的是()AHClO 是弱酸，所以 NaClO 是弱电解质 B向沸水中逐滴加入少量饱和 FeCl3溶液，可制得 Fe(OH)3胶体 CHCl 溶液和 NaCl 溶液均通过离子导电，所以 HCl 和 NaCl 均是离子化合物 1 D 电解 NaCl 溶液得到 L H2(标准状况)，理论上需要转移 NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数的值)5在淀粉KI 溶液中加入少量次氯酸钠溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即变蓝，在上述溶液中加

7、入足量的亚硫酸钠溶液，蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是()A氧化性：ClOI2SO24 B漂白粉溶液可使淀粉KI 试纸变蓝 C次氯酸钠可以与亚硫酸钠大量共存 D向氯水中加入亚硫酸钠溶液，氯水褪色 6.(2016济南调研)二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。回答下列问题：(1)二氧化氯可溶于水，但常温下难与水反应，加热时会发生反应生成等物质的量的次氯酸和氯气，同时放出氧气，该反应的化学方程式为_，产物之一次氯酸的电子式为 _。(2)二氧化氯还能溶于强碱溶液，该过程中发生反应生成等物质的量的氯酸钠和另一种氯的含氧酸盐，同时生成水，该反应的离子方程式为 _。【练

8、后归纳】次氯酸盐的强氧化性 ClO不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即ClO与 I、Fe2、S2、SO23不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。拓展 漂白粉与亚硫酸钠溶液反应的离子方程式：二 氯气的实验室制法及性质的实验探究 1实验装置 1 2制取过程 反应原理 用强氧化剂(如 KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取 Cl2：MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O 发生装置 固体液体 气体 净化方法 用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气 收集方法 向上排空气法或排饱和食盐水法 尾气吸收

9、 用强碱溶液如NaOH溶液吸收 验满方法 1用湿润的淀粉碘化钾试纸2用湿润的蓝色石蕊试纸3根据氯气的颜色 3注意事项(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。1(2)为了减少制得的 Cl2中 HCl 的含量，所以加热温度不宜过高，减少 HCl 的挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的 Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)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。(5)酸性 KMnO4溶液，用的是 H2SO4酸化而不是盐酸。提醒：在高考中，可能会出现用其他化学反应原理制取氯气的化学实验题，所以考生也需要对如下几个化学反应原理加以

10、理解和记忆：14HClK2Cr2O7=2KCl2CrCl37H2O3Cl2 16HCl2KMnO4=2KCl2MnCl28H2O5Cl2 6HCl(浓)KClO3=KCl3H2O3Cl2 4HClCa(ClO)2=CaCl22H2O2Cl2 其中，使用稀盐酸就可发生反应产生氯气【随堂练习】1(LK 必修 2P543 改编)某校化学兴趣小组利用在加热条件下浓盐酸与二氧化锰的反应来制取并收集氯气，实验装置如图所示。(1)写出该反应的离子方程式：。(2)上述反应中，浓盐酸的作用：。(3)兴趣小组的同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中错误的是 。ANaOH 溶液 BNa2CO

11、3溶液 C浓硫酸 1 2(RJ 必修 1P8814 改编)实验室用下列两种方法制取氯气：用含 HCl 146 g 的浓盐酸与足量的 MnO2反应；用 87 g MnO2与足量的浓盐酸反应，则所得 Cl2 。填“比多”“比多”“一样多”3(溯源题)(全国卷)下图是用 KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置 B、C、D 的作用分别是：B ；C ；D 。拓展性题组 题组一 氯气制备原理、装置的考查 1(2017安庆一中月考)实验室既可用浓盐酸与 MnO2在加热时反应制备 Cl2，也可用KMnO4与浓盐酸在常温下反应制备 Cl2，下列有关说法不正确的是()AKMnO4的氧化性比 MnO2的

12、强 B制备 Cl2的整个实验过程中，只需要使用氧化剂与还原剂 C用排气法收集不需要利用其他试剂就能确定集气瓶中已收集满气体 D用足量 MnO2与含有 4 mol HCl 的浓盐酸在加热条件下反应，得到 Cl2的物质的量小于 1 mol 2实验室制备 Cl2通常采用下列反应：MnO24HCl(浓),MnCl2Cl22H2O；据此，从如图所示仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置是()1 3(2017常德高三联考)某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是()A该装置图中至少存在三处明显错误 B该实验中收集氯气的方法不正确 C如果需要得到干燥纯净的 Cl2，只需在气体发生装置和收集

13、装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可 D含有 2 mol HCl 的某浓盐酸与足量 MnO2混合，在一定条件下反应，转移 1 mol 电子 题组二 氯气制备与性质探究 4某研究性学习小组的同学利用 MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置(数量可满足需要，不含制气装置)如下，下列说法正确的是()A按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为 dacbe B按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为 dabae 1 C装置 e 的主要用途是制备 NaClO D若实验中使用到装置 c 且布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性 5工业上，向 500600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化

14、铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。回答下列问题：(1)制取无水氯化铁的实验中，A 中反应的化学方程式为 _。装置 B 中加入的试剂是_。(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置 A 用来制取_。尾气的成分是_。若仍用 D 的装置进行尾气处理，存在的问题是_、_。(3)若操作不当，制得的 FeCl2会含有少量 FeCl3，检验 FeCl3常用的试剂是_。欲制得纯净的 FeCl2，在实验操作中应先_，再_。【练后归纳】氯气制备与性质探究实验的典型装置剖析 1 三 卤素的来源及性质递变 1卤素的来源(1)海水提取溴 流程 海水 蒸发浓缩富含Br的海水 H

15、2SO4酸化Cl2含Br2的溶液 通空气和水蒸气吹出 Br2 Cl2CCl4HBr溶液,SO2Br2 发生反应的化学方程式 a ；b ；c 。(2)海带中提取碘 1 流程 发生反应的化学方程式：。2卤素单质性质的递变性、相似性(1)卤素单质的递变性 颜色 F2 Cl2 Br2 I2 浅黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色颜色加深 熔、沸点 气体 气体 液体 固体逐渐升高 密度 逐渐增大 水溶性 反应 溶解 溶解 微溶逐渐减小 氧化性 与氢气化合反应由易到难逐渐减弱 还原性(X)逐渐增强(2)相似性 都能与大多数金属反应：2Fe3Br2=2FeBr3；I2Fe=FeI2；都能与 H2反应：H2X2=

16、2HX；都能与 H2O 反应：X2H2OHXHXO(F2例外)；都能与碱液反应：X22NaOH=NaXNaXOH2O(F2例外)。1 提醒：对于卤素单质的化学性质，学生要重点掌握单质氧化性的强弱顺序(Cl 2Br 2I2)，在考试中常结合各种情境进行考查，对于卤素单质的物理性质，除了要注意溴和碘的特性(Br 2易挥发，I2易升华)外，还要准确记忆一些常规的性质，如溴和碘在不同溶液中的颜色：溴的四氯化碳溶液为橙红色，碘的四氯化碳溶液为紫红色。【随堂练习】1(RJ 必修 1P88,12 改编)下列事实或实验不能说明氧化性 Cl2Br2I2的是()A氯水分别滴入 KBr、NaI 溶液中颜色加深，而溴

17、水滴入 NaCl 溶液中无明显变化，滴入 KI淀粉溶液中，溶液变蓝 BH2和 Cl2的混合气体光照爆炸，H2和 Br2的混合气体加热才能反应，而 H2和 I2反应更困难 CFe 分别与 Cl2、Br2、I2反应生成 Fe 的化合物的化合价高低 DHCl、HBr、HI 的热稳定性越来越差 2(溯源题)(2015全国，12)海水开发利用的部分过程如图所示。判断下列说法是否正确。(1)向苦卤中通入 Cl2是为了提取溴()(2)粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯()(3)工业生产中常选用 NaOH 作为沉淀剂()(4)富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用 SO2将其还原吸收()拓展性题组 1 题组

18、一 含卤物质的提取 1(2017南通二模)从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作。下列图示对应的装置合理、操作规范的是()2(2016河南十校三测)下列从海洋中获取物质的方案不合理的是()A粗盐 除杂、精制饱和食盐水 电解Cl2 石灰乳漂白粉 B苦卤 1酸化,2Cl2)Br2(aq)1热空气,2SO2水溶液吸收)HBr(aq)1Cl2,2蒸馏)粗 Br2 C干海带 1灼烧,2浸取)浸取液氧化,含 I2溶液 1萃取、分液,2蒸馏)碘 D海水 石灰乳Mg(OH)2 盐酸MgCl2溶液 电解Mg 题组二 卤素的性质及卤素离子的检验 3(2016江西模拟)下列物质与其

19、用途相符合的是()Cl2作消毒剂 AgBr制胶卷，感光纸 AgI人工降雨 淀粉检验 I2的存在 NaClO漂白纺织物 A BC D全部 4下列有关卤素的说法错误的是()A从 HF、HCl、HBr、HI 酸性递增的事实，可推出 F、Cl、Br、I 的非金属性递增的规律 BHF、HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱，还原性依次增强 1 C淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝，4IO22H2O=2I24OH D碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 5下列叙述中正确的是()A能使润湿的淀粉 KI 试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2 B用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别 NaCl、NaBr、KI 三种失去标签的溶液 C某溶液加入 CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在 I D某浅黄色的溴水，加入 CCl4振荡静置后，上层显橙红色【方法技巧】卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液沉淀法：未知液 滴加AgNO3溶液和稀硝酸生成 白色沉淀，则有Cl浅黄色沉淀，则有Br黄色沉淀，则有I(2)置换萃取法：未知液 加适量新制饱和氯水振荡 加入CCl4下层或汽油上层振荡 有机层呈 红棕色、橙色或橙红色，表明有Br紫色、浅紫色或紫红色，表明有I(3)氧化淀粉法检验 I：未知液 加入适量新制饱和氯水或双氧水振荡 淀粉溶液振荡蓝色溶液，表明有 I