高考化学一轮总复习 专题8 氯及其化合物课件.ppt

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1、考试大纲考点2016全国2015全国1.了解常见非金属元素(Cl)单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。2.了解常见非金属元素(Cl)单质及其重要化合物对环境的影响。3.以上各部分知识的综合应用。氯及其化合物的性质和应用【40%】全国,28,15分溴、碘及其化合物的性质及应用【15%】全国,9,6分考试大纲考点2014全国自主命题地区1.了解常见非金属元素(Cl)单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。2.了解常见非金属元素(Cl)单质及其重要化合物对环境的影响。3.以上各部分知识的综合应用。氯及其化合物的性质和应用【40%】2016上海,9,3分2015北京,1

2、1,6分2015江苏,2,2分2014江苏,5,2分2014江苏,13,4分2014浙江,12,6分溴、碘及其化合物的性质及应用【15%】2016上海,21,4分2014江苏,19,15分31.热点预测高考对该部分内容的考查以氯气的性质及实验室制法、溴碘及其化合物的性质为主,题型为选择题和非选择题,分值为215分。2.趋势分析预计2018年高考将以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综合考查。4一氯气1.氯元素的位、构、性关系氯元素位于元素周期表中第三周期A族,其原子结构示意图为,氯原子很容易得到1个电子

3、形成具有8电子稳定结构的Cl-,因此,氯气具有很强的氧化性。1一氯气分子结构物理性质黄绿色,有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,能溶于水化学性质与金属反应2Na+Cl22NaCl(白烟)Cu+Cl2CuCl2(棕黄色烟,溶于水后溶液呈蓝绿色)2Fe+3Cl22FeCl3(棕褐色烟,溶于水后溶液呈棕黄色)与非金属反应H2+Cl22HCl(苍白色火焰,产生大量的白雾)H2+Cl22HCl(见光易爆炸,有白雾产生)与水反应Cl2+H2OHCl+HClO2.氯气的性质和用途2一氯气分子结构化学性质与碱反应与盐溶液反应Cl2+2FeCl22FeCl3Cl2+Na2S2NaCl+S与其他卤化物的

4、反应Cl2+2NaBr2NaCl+Br2Cl2+2NaI2NaCl+I2与有机物反应CH4+Cl2CH3Cl+HClCH2CH2+Cl2CH2ClCH2Cl用途重要的化工原料,可用于制盐酸、漂白粉、含氯有机物等2.氯气的性质和用途3一氯气(1)Cl2与变价金属反应,均生成高价态金属氯化物。(2)氯气与水的反应中,氯气既作氧化剂又作还原剂:(3)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。【拓展延伸】4二氯气的制法1.氯气的实验室制法(1)反应原理MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2OMnO2也可用KMnO4、K2Cr2O7等氧化剂代替,如:2KMnO4+16HCl

5、(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。(2)实验装置5二氯气的制法发生装置:用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的固液加热型制气装置。净化装置:饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,浓硫酸除去Cl2中的水蒸气。收集装置:向上排空气法或排饱和食盐水法。尾气处理:用NaOH溶液吸收多余的Cl2,以防Cl2污染空气。(3)验满方法将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口,若观察到试纸立即变蓝,则证明已收集满。将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,若观察到试纸先变红后褪色,则证明已收集满。6二氯气的制法根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满黄绿色的气体,则证明已收集满。2.氯

6、气的工业制法工业上制氯气通常采用电解饱和食盐水的方法,制备原理:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2。7三次氯酸、次氯酸盐82.漂白粉三次氯酸、次氯酸盐9一氯气的制备与性质【考法透析】1.氯气的性质2.实验室制取氯气的注意事项(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热时温度不宜过高,以减少HCl的挥发。(2)制取时一定要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,一旦浓盐酸变为稀盐酸,反应将不再发生。1一氯气的制备与性质(3)尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。工业上常采用石灰乳来吸收Cl2。3.氯气实验室制法的本质(1)若无浓盐酸,可

7、用NaCl和浓H2SO4代替:MnO2+2NaCl+2H2SO4(浓)MnSO4+Na2SO4+Cl2+2H2O。(2)反应物若无MnO2,可用其他强氧化剂如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替:KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2+3H2OCa(ClO)2+4HCl(浓)CaCl2+2Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O21如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(加热及夹持装置已略)。【考法示例】(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,相应的化学方程式为。(2)装置B中饱和食盐水的作用是。同时装置B亦是安全瓶

8、,当C中发生堵塞时,B中的现象为。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,因此C中、依次放入的物质为(填字母)。一氯气的制备与性质3【考法示例】一氯气的制备与性质选项abcd干燥的有色布条干燥的有色布条湿润的有色布条湿润的有色布条碱石灰硅胶浓硫酸无水氯化钙湿润的有色布条湿润的有色布条干燥的有色布条干燥的有色布条(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓慢通入一定量的氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为色,说明氯的非金属性大于溴的。(5)打开活塞,将装置D中少量溶液滴入装置E中,振荡。观察到的现象是。4【考法示例】一氯气的制备与性质5【考法示例】一氯气的制备与性质6【考

9、法透析】二氯水的成分及性质1.氯水的成分氯水中存在三个平衡:(1)Cl2+H2OHCl+HClO,(2)HClOH+ClO-,(3)H2OH+OH-。根据可逆反应的特点,即可得出新制氯水中存在的各种微粒。2.氯水的多重性质新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质:Cl2的强氧化性;HCl的强酸性;HClO的强氧化性、弱酸性;Cl-的性质。在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同。7【考法透析】二氯水的成分及性质注意：新制氯水作氧化剂时,若Cl2能发生反应,则认为主要是Cl2反应,若Cl2不能发生反应,则认为是HClO发生反应;新制氯水与足量强碱反应时,可认为Cl2先与水反应,生成的HCl、HC

10、lO再与碱反应生成氯化物和次氯酸盐。8【考法透析】二氯水的成分及性质3.外在因素对平衡Cl2+H2OHCl+HClO的影响(1)当加入可溶性氯化物时,c(Cl-)增大,平衡左移,因此可用排饱和食盐水法收集Cl2,也可用饱和食盐水除去Cl2中的杂质气体HCl。(2)当加入浓盐酸时,c(H+)和c(Cl-)都增大,平衡左移,因此可用次氯酸盐和浓盐酸反应来制取Cl2;当加入NaHCO3时,c(H+)减小,平衡右移,使氯水中的c(HClO)增大,漂白性增强。(3)当加入碱时,c(H+)和c(HClO)都减小,平衡右移,实验室常用强碱溶液吸收未反应的Cl2,工业上利用此原理制漂白粉和漂白液。(4)氯水在

11、光照条件下,因HClO分解,平衡右移,故氯水须避光贮存,最好现用现制,久置的氯水最终会变成稀盐酸。(5)在新制氯水中加入CaCO3(s),CaCO3只与H+反应而不与HClO反应,所以Cl2+H2OH+Cl-+HClO的平衡向右移动,c(HClO)增大。9【考法透析】二氯水的成分及性质液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性粒子种类Cl2Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-H2O、H+、Cl-、OH-4.液氯、新制氯水、久置氯水的比较10【考法示例】二氯水的成分及性质2新制氯水中含有多种粒子,某校化学研究性学习小组的

12、同学为探究其性质,做了如下实验,请你帮助完成相关问题:(1)HClO不稳定,见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成:(2)氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质,同学们的看法不一致,认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验,得出正确结论。11【考法示例】二氯水的成分及性质提出问题收集资料提出假设验证假设得出结论氯水中何种物质能使湿润的红色布条褪色?氯气有强氧化性;氯气与冷水反应生成盐酸和次氯酸;次氯酸有强氧化性;H2O使红色布条褪色实验:把红色干布条放入充满氯气的集气瓶中,布条不褪色;实验:;实验:把红色布条放在水里,布条不褪色12【考法示例】二氯水的成分及性

13、质答案(1)将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中,光照一段时间后,瓶底有无色气体生成,塞上瓶塞;将瓶子倒转过来,移开瓶塞把带火星的木条放在瓶口,若木条复燃,证明HClO分解生成的气体为氧气(2)提出假设:氯气使红色布条褪色次氯酸使红色布条褪色盐酸使红色布条褪色验证假设:把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不褪色得出结论:次氯酸使红色布条褪色13【考法示例】二氯水的成分及性质解析(1)本小题来源于教材“氯水光照分解的实验”。要证明有O2生成,应用带火星的木条检验,能使带火星的木条复燃,说明生成了O2。O2的收集,结合教材实验,是用盛满氯水的瓶子倒置在水槽中,光照一段时间后,收集到无色气体即为O2。(

14、2)提出假设是根据收集到的资料结合所学知识进行的。氯气有氧化性,可假设氯气使红色布条褪色;氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,可假设盐酸或次氯酸使红色布条褪色。实验为把红色布条放到稀盐酸中,红色布条不褪色。氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条褪色,说明是HClO使红色布条褪色。14【考法透析】三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性1.相似性(1)都能与大多数金属反应:2Fe+3X22FeX3(I2例外:Fe+I2FeI2)。(2)都能与H2反应,生成HX:X2+H22HX,HCl、HBr、HI都易溶于水,且都是强酸。(3)都能与水反应:X2+H2OHX+HXO(F2例外:2F2+2H2O4HF+

15、O2)。(4)都能与碱溶液反应:X2+2NaOHNaX+NaXO+H2O(F2例外)。(5)卤素单质间的置换反应:2NaBr+Cl22NaCl+Br2,2KI+Cl22KCl+I2,2KI+Br22KBr+I2。15【考法透析】三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性16【考法透析】三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性颜色熔、沸点密度水溶性氧化性还原性(X-)17【考法透析】三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性注意：(1)根据相似相溶原理,Br2、I2在水中的溶解度较小,而易溶于酒精、苯、四氯化碳等有机溶剂。对于在溶液中生成Br2、I2的反应,常加入苯或四氯化碳,通过有机层颜色来加以确认。(

16、2)HX水溶液的酸性强弱和HX的沸点高低不能说明元素的非金属性强弱。(2)卤素单质溶于水或有机溶剂呈现的颜色单质水CCl4汽油(苯)Cl2淡黄黄绿黄绿黄绿Br2黄橙橙橙红橙橙红I2深黄褐紫深紫淡紫紫红18【考法透析】三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性(3)卤化氢的递变性卤化氢(HX)的三种性质稳定性:HFHClHBrHI还原性:HFHClHBrHI水溶液酸性:HFHClHBrHI(氢氟酸是弱酸,其他为强酸)注意：HX水溶液的酸性强弱和HX的沸点高低不能说明元素的非金属性强弱。3.特殊性(1)氟F无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱。F2与H2在暗处即发生爆炸。F2是氧化性最强的非金属单质

17、,与水反应生成O2:2F2+2H2O4HF+O2。HF是弱酸,能腐蚀玻璃,保存在铅制器皿或塑料瓶中;有毒,在HX中沸点最高。19【考法透析】三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性20【考法透析】三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性(4)卤化银溶解性:AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸,而AgF可溶于水。颜色:AgF白色,AgCl白色,AgBr淡黄色,AgI黄色。感光性:除AgF外,均有感光性,其中AgBr常作感光材料。21【考法示例】三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性3为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。22【考法示例】

18、三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性实验过程:.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。.(1)A中产生黄绿色气体,其电子式是。(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。(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程的操作和现象是。(5)过程实验的目的是。(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。23【考法示例】三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性24【考法示例】三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性25【方法突破】卤素离子的检验方法1【考

19、法示例】卤素离子的检验方法4鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是碘水、淀粉溶液氯水、CCl4溴水、苯硝酸、AgNO3溶液氯水、苯FeCl3溶液、CCl4A.B.C.D.答案C解析NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色;氯水加入NaBr、NaI中后,再加CCl4萃取,下层分别为橙红色和紫红色,可以鉴别;溴水与NaCl、NaBr不反应,与NaI反应生成I2,再用苯萃取后,前两种上层均为橙红色,无法鉴别;NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀,且均不溶于稀HNO3,沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色;与的原理相似,只是有色层在上层;

20、FeCl3溶液只能氧化I-生成I2,不能鉴别。2【易混易错】NO2和溴蒸气的鉴别1.不能用KI溶液,可用AgNO3溶液因为NO2具有强氧化性,与KI溶液能发生反应:2I-+NO2+2H+I2+NO+H2O。所以将NO2、Br2(g)分别通入KI溶液中,溶液都会变为黄色或棕黄色,没有明显差异现象,故不能用KI溶液或淀粉-碘化钾试纸来鉴别。若将NO2、Br2(g)分别通入AgNO3溶液中,会有明显不同的现象产生。NO2中:3NO2+H2O2HNO3+NO;Br2(g)中:Br2+H2OHBr+HBrO,HBr+AgNO3AgBr(淡黄色)+HNO3。由此可见,用AgNO3溶液可以鉴别NO2和Br2(g)。3