高考化学总复习 第8章 氯及其化合物课件.ppt

第8章氯及其化合物 考点21氯气 考法1氯原子的结构和氯气的性质与应用考法2氯气制备与性质实验的综合考查 氯元素位于元素周期表中第三周期第 a族 其原子结构示意图为 1 氯元素在元素周期表中的位置 2 氯气的物理性质 注意 闻氯气气味的方法是用手在瓶口轻轻扇动 使极少量氯气飘进鼻孔 氯原子很容易得到一个电子而形成cl 具有较强的非金属性 在自然界中以化合态形式存在 3 氯气的化学性质 说明 氯气比空气的密度大 遇到氯气泄漏逃生时 要向高处逃跑 也可用蘸有肥皂水的湿毛巾捂住口鼻 2 氯气的实验室制法 实验原理mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 实验装置 4 氯气的制法 a 发生装置 固体 液体气体 采用固 液加热装置 b 净化装置 盛有饱和食盐水的洗气瓶 除去hcl 盛有浓h2so4的洗气瓶 除去水蒸气 c 收集方法 向上排空气法 d 尾气处理 cl2 2naoh nacl naclo h2o 操作步骤 组装仪器 从下到上 从左到右 检验装置的气密性 加入试剂 先固体 后液体 加热 开始实验 收集气体 尾气处理 4 氯气的制法 2 氯气的实验室制法 验满方法a 将湿润的淀粉 ki试纸放在处理尾气的导管口 试纸立即变蓝 则证明已集满 b 将湿润的蓝色石蕊试纸放在处理尾气的导管口 试纸立即先变红后褪色 则证明已集满 c 将蘸有浓氨水的玻璃棒放在处理尾气的导管口 产生白烟 则证明已集满 4 氯气的制法 2 氯气的实验室制法 1 制漂白液 漂白粉 漂粉精cl2 2naoh nacl naclo h2o 制漂白液 2cl2 2ca oh 2 cacl2 ca clo 2 2h2o 制漂白粉 漂粉精 5 氯气的用途 注意 将cl2通入冷的石灰乳中制得漂白粉 其有效成分为ca clo 2 主要成分为cacl2 ca clo 2 漂白粉应置于阴凉干燥的地方密封保存 漂白粉吸收空气中的二氧化碳和水发生反应 所得产物hclo在光照条件下分解 放出氧气 使漂白粉失效 2 工业制盐酸 注意 不可在光照条件下制hcl 会发生爆炸 3 合成塑料 橡胶 人造纤维 农药 染料和药品等 5 氯气的用途 氯原子的最外电子层上有7个电子 易得1个电子 形成具有8电子稳定结构的 1价阴离子 因此氯气具有较强的氧化性 当氯原子遇到其他得电子能力强的原子时 易形成共价键 由于氯原子最外层有7个电子 所以氯元素的最高化合价为 7价 除此之外氯元素的正化合价还有 1 2 3 4 5 6价 其中奇数价态相对稳定 考法1氯原子的结构和氯气的性质与应用 1 氯原子的结构与性质 1 根据氯气的物理性质氯气呈黄绿色 有刺激性气味 可溶于水 易液化等物理性质均是进行物质推断的重要题眼 2 根据氯气的化学性质及用途氯气在与金属 非金属单质及一些低价态的化合物反应时主要表现出较强的氧化性 在与水 碱溶液反应时既表现出氧化性 又表现出还原性 记住氯气与金属单质 非金属单质 水 碱溶液及还原性物质反应的现象是解答无机推断题的关键 2 根据氯气的性质进行有关物质的推断 考法1氯原子的结构和氯气的性质与应用 例1 解析 a处变蓝 b处变红棕色 说明cl2分别与ki nabr作用生成i2 br2 可证明氧化性 cl2 i2 cl2 br2 但不能证明氧化性 br2 i2 a错误 c处先变红 说明氯气与水反应生成酸性物质 后褪色 说明氯气与水生成的hclo具有漂白性 b错误 d处立即褪色 也可能是氯气与水反应生成的酸性物质中和naoh的原因 c错误 e处变红说明cl2将fe2 氧化为fe3 2fe2 cl2 2fe3 2cl 证明还原性 fe2 cl d正确 d 考法2氯气制备与性质实验的综合考查 1 实验注意事项 1 稀盐酸与mno2不反应 反应物应该用浓盐酸 参加反应的hcl一半表现还原性 一半表现酸性 说明 标准状况下 含4molcl 的浓盐酸与足量的mno2反应 生成cl2的体积小于22 4l 因为随着反应的进行 浓盐酸被稀释 稀盐酸不再与mno2反应 2 浓盐酸具有挥发性 因此装置中必须使用分液漏斗且盖上玻璃塞 3 实验结束后 先使反应停止并排出残留的cl2 再拆卸装置 以避免污染空气 4 尾气吸收用naoh溶液 不能用澄清石灰水 因为ca oh 2的溶解度小 吸收cl2的能力弱 5 cl2在水中的溶解度不大 不用防倒吸装置 考法2氯气制备与性质实验的综合考查 1 实验注意事项 2 反应物的选择 1 若无浓盐酸 可用nacl和浓h2so4代替 2 若无mno2 可用其他强氧化剂如kclo3 ca clo 2 kmno4等代替 考法2氯气制备与性质实验的综合考查 根据前面除杂时引入的新杂质 在后面的除杂过程中能够除去的原则 装置组装时应考虑制备实验中可能产生哪些杂质 以及除杂顺序 一般情况下除水蒸气的步骤放在最后 3 一般净化处理装置的组装顺序 考法2氯气制备与性质实验的综合考查 例2 例2 例2 考点21氯水 次氯酸及其盐 考法3新制氯水 次氯酸及其盐的性质与应用 1 氯水的组成及其性质 2 氯水的性质 1 反应原理及成分 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 cl2 h2oh cl hclohcloh clo h2oh oh 2hclo2hcl o2 新制氯水中主要存在的分子有cl2 h2o hclo 离子有h cl clo oh 3 新制氯水与久置氯水的区别 1 氯水的组成及其性质 4 液氯与氯水的区别 1 氯水的组成及其性质 1 次氯酸的结构和性质 2 次氯酸 次氯酸盐 hclo分子的结构式为h o cl 氧元素位于中心位置 所以其电子式为 弱酸性 hclo是一种弱酸 其电离方程式为hcloh clo 与碳酸相比 其电离能力有如下关系 h2co3 hclo hco3 hclo具有强氧化性 能与亚铁盐 碘化物 硫化物及亚硫酸盐等发生氧化还原反应 能杀菌消毒 hclo具有不稳定性 2hclo2hcl o2 漂白性 能漂白有色物质 clo 是一种弱酸根阴离子 能发生水解反应 clo h2ohclo oh 所以次氯酸钠 次氯酸钙溶液显碱性 clo 和hclo一样具有强氧化性 无论在酸性条件下还是在碱性条件下都可跟亚铁盐 碘化物 硫化物及亚硫酸盐等发生氧化还原反应 2 次氯酸盐的性质 2 次氯酸 次氯酸盐 考法3新制氯水 次氯酸及其盐的性质与应用 1 新制氯水成分的探究 新制氯水在与不同物质发生反应时 表现出成分的复杂性和性质的多样性 归纳为如下7种情况 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 hclo再与碱反应生成氯化物和次氯酸盐 考法3新制氯水 次氯酸及其盐的性质与应用 1 新制氯水成分的探究 向次氯酸钠溶液中通入co2 无论是少量还是过量 均发生反应 clo h2o co2 hclo hco 3 向ca clo 2溶液中通入少量co2 发生反应 ca2 2clo co2 h2o caco3 2hclo 2 次氯酸 次氯酸盐的相关性质及其应用 1 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 注意 本反应体现了漂白粉变质的原理 变质的漂白粉主要成分为cacl2 caco3 2 次氯酸 次氯酸盐均具有强氧化性 2 次氯酸 次氯酸盐的相关性质及其应用 江苏化学2014 13 4分 在探究新制饱和氯水成分的实验中 下列根据实验现象得出的结论不正确的是 a 氯水的颜色呈浅黄绿色 说明氯水中含有cl2b 向氯水中滴加硝酸酸化的agno3溶液 产生白色沉淀 说明氯水中含有cl c 向氯水中加入nahco3粉末 有气泡产生 说明氯水中含有h d 向fecl2溶液中滴加氯水 溶液颜色变成棕黄色 说明氯水中含有hclo 例3 解析 氯水中存在化学平衡 cl2 h2oh cl hclo 其中只有cl2分子呈黄绿色 所以a项正确 在上述粒子中 能与ag 生成不溶于强酸的白色沉淀的只有cl 所以b项正确 使hco3 转化为co2气体的是h 所以c项正确 fe2 与cl2反应也会生成fe3 棕黄色 所以d项错误 d 例3 上海化学2016 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 a 碳酸钙粉末b 稀硫酸c 氯化钙溶液d 二氧化硫水溶液 a 例4 解析 氯水中存在化学平衡 cl2 h2oh cl hclo hclo具有漂白性 加入的碳酸钙能和溶液中的h 反应 使平衡正向移动 c hclo 增大 溶液的漂白能力增强 a符合题意 加入稀硫酸 平衡逆向移动 c hclo 减小 溶液的漂白能力减弱 b不符合题意 加入氯化钙 平衡逆向移动 c hclo 减小 溶液的漂白能力减弱 c不符合题意 加入二氧化硫水溶液 发生反 so2 cl2 2h2oh2so4 2hcl 平衡逆向移动 c hclo 减小 溶液的漂白能力减弱 d不符合题意 考点23卤素单质及其化合物的性质 考法4卤素的性质及其递变规律考法5卤素离子的检验 卤素单质的性质 1 与金属反应 在与变价金属反应时 碘表现出较弱的氧化性 如与铁反应 注意 1 氯 溴 碘单质的氧化性强弱顺序为cl2 br2 i2 阴离子的还原性强弱顺序为cl br i 如cl2能从含br 的溶液中置换出br2 其离子方程式 cl2 2br 2cl br2 2 与一些还原性离子反应 如br2与so32 fe2 反应的离子方程式分别为so32 br2 h2o so42 2br 2h 2fe2 br2 2br 2fe3 卤素单质的性质 考法4卤素的性质及其递变规律 1 元素性质随着原子序数的递增而呈规律性变化 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 2 卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色 1 f原子半径小 得电子能力非常强 无正化合价 无对应的含氧酸 f2是氧化性最强的非金属单质 2 f2能与水反应放出o2 故f2不能从其他卤素化合物的水溶液中将卤素单质置换出来 3 f2 hf气体及氢氟酸均能腐蚀玻璃 因此不能用玻璃容器盛装 应保存在塑料瓶或铅制器皿中 4 br2在常温下呈液态 是唯一的液态非金属单质 液态br2有剧毒 易挥发 故要用蜡密封保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中 且需用水封 不能用橡胶塞 3 卤素单质及其化合物的特殊性 5 i2能使淀粉溶液显蓝色 这是碘单质的特殊性质 该性质可用于检验i2 cl2可使湿润的淀粉 ki试纸变蓝 其实质是cl2 2i 2cl i2 此外碘单质易升华 是常温下固体单质中唯一的双原子分子 6 卤化氢均极易溶于水 在空气中形成酸雾 其中hf有剧毒 卤化氢都是大气污染物 水溶液均呈酸性 只有氢氟酸是弱酸 其他均为强酸 7 agx除agf外均不溶于水 也不溶于酸 且在水中的溶解度逐渐减小 cax2除caf2外均易溶于水 8 agx均不稳定 见光均易发生分解反应 生成卤素单质和银 3 卤素单质及其化合物的特殊性 考法5卤素离子的检验 1 agno3溶液 沉淀法2 氧化 淀粉法检验i 3 置换 萃取法 课标 理综2015 12 6分 海水开发利用的部分过程如图所示 下列说法错误的是 a 向苦卤中通入cl2是为了提取溴b 粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯c 工业生产中常选用naoh作为沉淀剂d 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 例6 解析 a项 由转化关系图可知 向苦卤中通入cl2可得到溴单质 正确 b项 利用除杂和重结晶等过程可提纯粗盐 正确 c项 从工业生产中经济性原则考虑 naoh的价格较高 工业生产中常选用生石灰作为沉淀剂 错误 d项 溴单质易挥发且有氧化性 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 正确 c 例6 下列事实或实验能说明氧化性 cl2 br2 i2的是 填序号 氯水分别滴入kbr nai溶液中 溶液颜色加深 而溴水滴入nacl溶液中无明显变化 滴入淀粉 ki溶液中 溶液变蓝 h2和cl2的混合气体光照下会爆炸 h2和br2的混合气体加热才能反应 而h2和i2反应更困难 fe分别与cl2 br2 i2反应生成fe的化合物中fe元素的化合价高低 hcl hbr hi的热稳定性越来越差 cl2 br2 i2在水中的溶解度逐渐减小 例7 解析 氧化性强的单质可以把氧化性弱的单质从其化合物溶液中置换出来 氯水分别滴入kbr nai溶液中 溶液颜色加深 而溴水滴入nacl溶液中无明显变化 滴入淀粉 ki溶液中 溶液变蓝 说明氧化性 cl2 br2 i2 故正确 单质的氧化性越强 与氢气化合越容易 h2和cl2的混合气体光照下会爆炸 h2和br2的混合气体加热才能反应 而h2和i2反应更困难 说明氧化性 cl2 br2 i2 故正确 fe与cl2 br2反应均生成铁 的化合物 所以不能根据fe分别与cl2 br2 i2反应生成fe的化合物中fe元素的化合价高低来判断它们氧化性强弱 故错误 故错误 例7 解析 简单气态氢化物的稳定性越强 则元素非金属性越强 单质的氧化性越强 已知hcl hbr hi的热稳定性越来越差 则氧化性 cl2 br2 i2 故正确 在水中的溶解度属于物理性质 与单质的氧化性无关 所以不能根据cl2 br2 i2在水中的溶解度大小来判断它们的氧化性强弱 故错误 例7 江苏化学2014 19 15分 实验室从含碘废液 除h2o外 含有ccl4 i2 i 等 中回收碘 其实验过程如下 1 向含碘废液中加入稍过量的na2so3溶液 将废液中的i2还原为i 其离子方程式为 该操作将i2还原为i 的目的是 2 操作x的名称为 例8 3 氧化时 在三颈烧瓶中将含i 的水溶液用盐酸调至ph约为2 缓慢通入cl2 在40 左右反应 实验装置如图所示 实验控制在较低温度下进行的原因是 锥形瓶里盛放的溶液