高考化学一轮总复习 第三章 第一节氯及其化合物课件.ppt

第一节氯及其化合物 第三章非金属及其化合物 考纲 网络 掌控全局 梳理 判断 突破点面 梳理基础 一 氯气的性质及制法物理性质 色体 气味 密度比空气 毒 化学性质 与金属反应 黄绿 气 刺激性 大 有 产生大量白烟 燃烧 棕 燃烧 棕黄 苍白 爆炸 hcl hclo 制法工业 向上排空气法 排饱和食盐水 弱 棕色 褪色 ca clo 2 cacl2 ca clo 2 碱 氧化 密封 判断正误 正确的打 错误的打 1 2011 天津高考 向盛有某无色溶液的试管中滴加氯水和ccl4 振荡静置 下层溶液显紫色 则此溶液中含有i 2 将氯气溶于水制备次氯酸的离子方程式 cl2 h2o 2h cl clo 3 新制氯水显酸性 向其中滴加少量紫色石蕊试液 充分振荡后溶液呈红色 4 次氯酸的电子式 5 2012 山东高考 hclo是弱酸 所以naclo是弱电解质 6 将co2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸 7 1molcl2参加反应转移电子数一定为2na 8 2012 山东高考 cl2 so2均能使品红溶液褪色 说明二者均有氧化性 9 2012 泉州四校联考 氯气可以使湿润的有色布条褪色 是因为氯气具有漂白性 10 2012 天津高考 fe在足量cl2中燃烧生成fecl2和fecl3 11 久置氯水的酸性减弱 氧化性增强 热点一 热点 典例 融会贯通 氯气的性质 氯元素和溴元素的单质和化合物之间的转化关系 例1 已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气 现按下图进行卤素的性质实验 玻璃管内装有分别滴有不同溶液的白色棉球 反应一段时间后 对图中指定部位颜色描述正确的是 答案 a 1 2012 上海高考 下图所示是验证氯气性质的微型实验 a b c d e是浸有相关溶液的滤纸 向kmno4晶体中滴加一滴浓盐酸后 立即用另一培养皿扣在上面 已知 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 5cl2 2mncl2 8h2o 对实验现象的 解释或结论 正确的是 解析 a处 氧化性 cl2 i2 cl2 2ki2kcl i2 变蓝 b处 氧化性 cl2 br2 cl2 2nabr2nacl br2 变红棕色 但由a b无法判断br2和i2氧化性的强弱 a错 c处先变红后褪色 是由于氯气与水反应既生成了盐酸 也生成了次氯酸 b错 d处立即褪色 不一定是因为氯气与水生成漂白性物质的原因 也可能是因为生成了酸 中和了碱 c错 e处变红色 是由于氯气将fe2 氧化成fe3 与kscn反应生成血红色物质 从而也可以验证还原性 fe2 cl 由强制弱 d正确 答案 d 2 氯气是一种重要的工业原料 工业上利用反应3cl2 2nh3n2 6hcl检查氯气管道是否漏气 下列说法错误的是 a 若管道漏气遇氨就会产生白烟b 该反应利用了cl2的强氧化性c 该反应属于复分解反应d 生成1moln2有6mol电子转移 解析 该反应有化合价升降 故属于氧化还原反应 答案 c 热点二 氯水及其成分 1 新制氯水 久置氯水 液氯的比较 2 氯水的性质 氯水为浅黄绿色有刺激性气味液体 能与多种物质发生化学反应 3 cl2 h2o h cl hclo平衡移动的应用 特别提醒氯水中由于hclo分解完全 其成分为稀盐酸 不再具有漂白性和强氧化性 且溶液变为无色 因此氯水要现用现配 例2 2012 湛江一模 某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实验研究 图中a b c表示止水夹 请对其方案进行完善或评价 1 实验室将b c e相连后 以浓盐酸和 填写名称 为原料可制取cl2 为接下来研究氯气的化学性质做准备 2 利用实验室常用方法制取氯气 将a c e相连 在丙中加入适量水 即可制得氯水 将所得氯水分为两份 进行 两个实验 实验操作 现象 结论如下 请你评价 实验 推出相应结论是否合理 若不合理 请说明理由 若合理 则无需填写下行 实验 推出相应的结论是否合理 若不合理 请说明理由 若合理 无需填写下行 3 a c e相连 可设计一个简单的实验 以验证cl 和br 的还原性强弱 a中反应的离子方程式为 c中应放入的试剂是 4 b d e装置相连后 在b中盛装浓硝酸和铜片 放在有孔塑料板上 可制得no2 欲用d装置验证no2与水的反应 其操作步骤为 先关闭止水夹 再打开止水夹c 使烧杯中的水进入试管丁的操作是 思维点拨 1 浓盐酸与次氯酸盐 高锰酸钾在常温下均可发生反应生成氯气 2 氯水中除了次氯酸 盐酸 还有氯分子 要证明次氯酸有漂白性 得先排除氯分子的干扰 在制备氯气的过程中 挥发性hcl也会进入氯水中 也应排除该气体的干扰 3 利用强制弱的原理 可用氯气与溴化物反应 4 no2易与水反应 可用捂热法触发反应 答案 1 次氯酸钙 或其他合理的答案 2 不合理没有事先证明干燥的氯气无漂白性不合理制取的氯气中含有hcl气体 hcl溶于水后能与碳酸氢钠反应产生气泡 3 mno2 4h 2cl mn2 2h2o cl2 kbr溶液 4 ab双手紧握 或微热 试管丁 使试管中气体逸出 no2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中 常见的能用于漂白的物质及其漂白原理如下 3 氯气在298k 100kpa时 在1l水中可溶解0 09mol 实验测得溶于水的cl2约有三分之一与水反应 请回答下列问题 1 该反应的离子方程式为 2 估算该反应的平衡常数 列式计算 3 在上述平衡体系中加入少量naoh固体 平衡将向 移动 4 如果增大氯气的压强 氯气在水中的溶解度将 填 增大 减小 或 不变 平衡将向 移动 解析 1 氯气与水反应的离子方程式为 cl2 h2o hclo h cl 2 由cl2与水反应的化学方程式可得 cl2 h2o hclo hcl始0 09mol l 100反0 03mol l 10 03mol l 10 03mol l 1平0 06mol l 10 03mol l 10 03mol l 1 3 在上述平衡体系中加入少量naoh固体 溶液中的氢离子与氢氧根离子反应 氢离子浓度减小 使平衡将向正反应方向移动 4 如果增大氯气的压强 氯气在水中的溶解度将增大 平衡将向正反应方向移动 答案 1 cl2 h2o hclo h cl 2 k 0 015mol l 1 3 正反应方向 4 增大正反应方向 热点三 卤族元素的性质 1 卤素性质的相似性 1 卤素单质性质的相似性 都是含非极性键的双原子分子 都易溶于有机溶剂 氟除外 都是氧化剂 都能与金属反应生成金属卤化物 与h2反应生成卤化氢 与水反应生成氢卤酸与次卤酸 氟除外 与碱溶液反应生成次卤酸盐和卤化物 氟除外 活泼的卤素单质能把不活泼的卤素单质从其卤化物的水溶液中置换出来 除氟外 2 卤化氢性质的相似性 都具有挥发性 在空气中形成白雾 都易溶于水 形成强酸 hf除外 都能与agno3溶液反应生成不溶于稀hno3的沉淀 hf除外 2 卤素性质的递变性 按f cl br i的顺序 性质发生规律性的变化 1 单质状态由气体 液体 固体 单质熔沸点逐渐升高 2 单质颜色逐渐加深 3 单质在水中的溶解度逐渐减小 氟除外 4 单质得电子能力逐渐减弱 氧化性逐渐减弱 与h2反应由易到难 5 气态氢化物的稳定性逐渐减弱 6 氢化物的水溶液酸性逐渐增强 7 阴离子的还原性逐渐增强 8 卤化银的颜色逐渐加深 在水中的溶解度逐渐减小 感光性逐渐增强 3 卤素性质的特殊性 1 br2易挥发 水封保存 2 i2易升华 i2遇淀粉变蓝色 3 卤化银中只有agf易溶于水 4 氢卤酸只有hf是弱酸 能腐蚀玻璃 5 氟元素没有正化合价 也没有含氧酸 6 cax2中只有caf2不溶于水 7 hf沸点最高 因为其分子间存在氢键 8 氟在一定条件下能与氙 氪反应生成氟化物xef2 xef4 xrf2等 例3 关于卤素 用x表示 的下列叙述中正确的为 a 卤素单质与水反应的通式为x2 h2o hx hxob hx的热稳定性随核电荷数的增加而增强c 卤素单质的颜色随相对分子质量的增大而加深d x 的还原性随卤素的核电荷数的增大而增强 核电荷数小的卤素单质可将核电荷数大的卤素从它的盐溶液里置换出来 解析 f2与水反应产生气体hf和o2 a错误 hx的热稳定性随着相对分子质量的增大而减弱 b错误 卤素单质的颜色随着相对分子质量的增大而加深 c正确 x 的还原性随卤素的核电荷数的增大而增强 核电荷数小的卤素单质可将核电荷数大的卤素从它的盐溶液里置换出来 但f2除外 f2会先与水反应 d错 答案 c a 实验 操作 提高素养 实验课题 氯气的实验室制法 1 实验目的 实验室制取少量cl2 2 实验原理 1 反应原理 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 2 操作原理 固体 液体气体 3 实验仪器 圆底烧瓶 锥形瓶或大试管 分液漏斗 双孔塞 铁架台 带铁圈 石棉网 酒精灯等 4 氯气可溶于水 密度比空气大 有毒 可选择排饱和食盐水法收集 也可用向上排空气法收集 但尾气需要处理 3 探究活动 1 按下图安装好仪器 并检验装置的气密性 2 把药品装入对应的仪器中 打开分液漏斗的活塞 让浓盐酸滴下直至浸没固体mno2后关闭活塞 然后点燃酒精灯 一会儿发现 有黄绿色的气体生成 先是充满圆底烧瓶 后来慢慢进入集气瓶 3 用向上排空气法或排饱和食盐水法收集cl2 4 cl2的验满 将湿润的淀粉ki试纸或湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口 观察试纸是否变蓝或是否先变红后褪色 5 cl2的净化 用饱和食盐水除去hcl 再用浓h2so4除去水蒸气 6 cl2收集满后 取下集气瓶并用毛玻璃片盖好 把导气管插入盛有naoh溶液的烧杯中 熄灭酒精灯 并通过分液漏斗向圆底烧瓶中加水或naoh溶液以除去装置中的氯气 4 操作提示 1 先把浓盐酸放入圆底烧瓶中再点燃酒精灯 以防止烧瓶炸裂 2 实验过程中需要把分液漏斗上口的塞子盖上 以防止hcl挥发 3 根据制取cl2的量 需要不断地用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓盐酸 4 若无mno2 可以用kmno4 k2cr2o7 kclo3等氧化剂代替 如2kmno4 16hcl 浓 2mncl2 2kcl 5cl2 8h2o 但装置不需要加热 例4 无水氯化铝是白色晶体 易吸收水分 在178 升华 装有无水氯化铝的试剂瓶久置于潮湿空气中 会爆炸并产生大量白雾 氯化铝常作为石油化工的催化剂 并用于处理润滑剂等 工业上用金属铝和氯气或无水氯化氢气体与熔融金属铝作用而制得无水氯化铝 某课外兴趣小组在实验室里 通过如下图所示装置制取少量纯净的无水氯化铝 1 a装置中发生反应的化学方程式为 2 在e处可收集到纯净的氯化铝 其原因是 3 装置b c中的试剂分别是 4 从a装置导出的气体若不经过b c装置而直接进入d中玻璃管 将对实验产生的后果是 5 f装置所起的作用是 答案 1 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 2 生成的alcl3受热升华 在e处凝结 3 饱和nacl溶液浓h2so4 4 玻璃管可能发生爆炸 5 吸收尾气中未反应的cl2 以免其污染空气 还能起干燥作用 防止外部空气中的水蒸气进入d管 使alcl3水解 规律方法解答该类综合实验题首先应明确实验目的 然后根据气体的发生 气体的净化 主体实验 尾气处理的顺序分析仪器的使用及作用 再结合信息以及元素及其化合物的知识综合分析 整体解答 5 下图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置 1 a是氯气发生装置 写出反应的化学方程式 并标出电子转移的方向和数目 2 实验开始时 先点燃a处的酒精灯 打开旋塞k 让cl2充满整个装置 再点燃d处酒精灯 连接上e装置 cl2通过c瓶后再进入d d装置的硬质玻璃管内盛有炭粉 发生氧化还原反应 其产物为co2和hcl 试写出d中反应的化学方程式 装置c的作用是 3 在e处 紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色 再变为无色 其原因是 解析 1 根据化合价的变化 判断电子得失数目 2 由装置图和题目信息 根据元素守恒 可知h2o参与了反应 即可判断出反应物是氯气 水和碳 生成物是氯化氢和二氧化碳 3 根据氯水的双重性可知 生成的hcl溶于水生成盐酸使紫色溶液变为红色 未完全反应的cl2跟h2o作用产生的hclo的漂白作用使红色消失 答案 1 2h2o 2 2cl2 2h2o c4hcl co2吸收氯气中的hcl气体 提供d处所需的水蒸气 3 生成的hcl溶于水生成盐酸使紫色溶液变为红色 未完全反应的cl2跟h2o作用产生的hclo的漂白作用使红色消失 巩固 演练 基础达标 1 下列氯化物中 既能由金属和氯气直接制取 又能由金属和盐酸直接制得的是 a fecl2b alcl3c fecl3d cucl2 解析 因为cl2具有较强的氧化性 当cl2与金属反应时 都可把金属氧化成最高价态的金属氯化物 而盐酸中h 氧化能力较弱 只能把铁氧化成fe2 而不能把铜氧化 故只有b项正确 答案 b 2 下列溶液能使红色花瓣快速褪色的是 a 稀盐酸b 新制氯水c 氯化钙稀溶液d 生理盐水 解析 题目给出的选项中的物质只有b选项中的新制氯水中含有的hclo有强氧化性 能够漂白有机色质 答案 b 3 下图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置 下列有关说法错误的是 a 烧瓶中立即出现白烟b 烧瓶中立即出现红棕色c 烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性d 烧杯中的溶液是为了吸收有害气体 解析 此题考查化学实验 元素化合物的性质等知识 分析装置图 可知氨气和氯气接触时发生反应 8nh3 3cl26nh4cl n2 烧瓶中出现白烟 a项正确 不能出现红棕色气体 b项错误 该反应中氨气中的氮元素化合价升高 表现还原性 c项正确 烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体 d项正确 答案 b 3题变式 3 1 某化学小组用下图所示装置制取氯气 下列说法不正确的是 a 该装置图中至少存在两处明显错误b 该实验中收集氯气的方法不正确c 为了防止氯气污染空气 必须进行尾气处理d 在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出 解析 应用酒精灯加热 尾气应处理 a正确 向上排空气法收集cl2是正确的 b错误 在集气瓶口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出 若逸出则变蓝 反之则不变色 d正确