高中化学 最拿分考点系列 考点5 氯、溴、碘及其化合物的综合应用 新人教版必修1.doc

考点5 氯、溴、碘及其化合物的综合应用【考点定位】本考点考查氯、溴、碘及其化合物的综合应用，进一步理解和应用氯及其化合物的性质，分析卤素及其化合物的性质与递变规律。【精确解读】1氯气的物理性质（1）常温下，氯气为黄绿色气体加压或降温后液化为液氯，进一步加压或降温则变成固态氯；（2）常温下，氯气可溶于水(1体积水溶解2体积氯气)；（3）氯气有毒并具有强烈的刺激性，吸入少量会引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量则会中毒死亡因此，实验室闻氯气气味的正确方法为：用手在瓶口轻轻扇动，仅使少量的氯气飘进鼻孔；2氯气的化学性质氯原子在化学反应中很容易获得1个电子所以，氯气的化学性质非常活泼，是一种强氧化剂；（1）与金属反应：cu+c12cucl2；实验现象：铜在氯气中剧烈燃烧，集气瓶中充满了棕黄色的烟一段时间后，集气瓶内壁附着有棕黄色的固体粉末向集气瓶内加入少量蒸馏水，棕黄色固体粉末溶解并形成绿色溶液，继续加水，溶液变成蓝色；2na+c122nacl； 实验现象：有白烟产生；说明：在点燃或灼热的条件下，金属都能与氯气反应生成相应的金属氯化物其中，变价金属如(cu、fe)与氯气反应时呈现高价态(分别生成cucl2、fecl3)；在常温、常压下，干燥的氯气不能与铁发生反应，故可用钢瓶储存、运输液氯；“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质如铜在氯气中燃烧，产生的棕黄色的烟为cucl2晶体小颗粒；钠在氯气中燃烧，产生的白烟为nacl晶体小颗粒；等等；（2）与氢气反应：h2+c12 2hcl；注意：在不同的条件下，h2与c12均可发生反应，但反应条件不同，反应的现象也不同点燃时，纯净的h2能在c12中安静地燃烧，发出苍白色的火焰，反应产生的气体在空气中形成白雾并有小液滴出现；在强光照射下，h2与c12的混合气体发生爆炸；物质的燃烧不一定要有氧气参加，任何发光、发热的剧烈的化学反应，都属于燃烧如金属铜、氢气在氯气中燃烧等；“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的物质；“烟”是固体小颗粒分散到空气中形成的物质要注意“雾”与“烟”的区别；h2与cl2反应生成的hcl气体具有刺激性气味，极易溶于水hcl的水溶液叫氢氯酸，俗称盐酸；（3）与水反应：c12+h2o=hcl+hclo，离子方程式：cl2+h2o=h+cl-+hclo；说明：c12与h2o的反应是一个c12的自身氧化还原反应其中，cl2既是氧化剂又是还原剂，h2o只作反应物；在常温下，1体积水能溶解约2体积的氯气，故新制氯水显黄绿色同时，溶解于水中的部分c12与h2o反应生成hcl和hclo，因此，新制氯水是一种含有三种分子(c12、hclo、h2o)和四种离子(h+、cl-、clo-和水电离产生的少量oh-)的混合物所以，新制氯水具有下列性质：酸性(h+)，漂白作用(含hclo)，cl-的性质，c12的性质；新制氯水中含有较多的c12、hclo，久置氯水由于c12不断跟h2o反应和hclo不断分解，使溶液中的c12、hclo逐渐减少、hcl逐渐增多，溶液的ph逐渐减小，最后溶液变成了稀盐酸，溶液的ph7；c12本身没有漂白作用，真正起漂白作用的是c12与h2o反应生成的hclo所以干燥的c12不能使干燥的有色布条褪色，而混有水蒸气的c12能使干燥布条褪色，或干燥的c12能使湿布条褪色；注意“氯水”与“液氯”的区别，氯水是混合物，液氯是纯净物；（4）与碱反应常温下，氯气与碱溶液反应的化学方程式的通式为：氯气+可溶碱金属氯化物+次氯酸盐+水；重要的反应有：c12+2naoh=nacl+naclo+h2o或cl2+2oh-=cl-+clo-+h2o，该反应用于实验室制c12时，多余cl2的吸收(尾气吸收)，2cl2+2ca(oh)2 =ca(c1o)2 +cacl2 +2h2o；说明：cl2与石灰乳ca(oh)2的悬浊液或消石灰的反应是工业上生产漂粉精或漂白粉的原理漂粉精和漂白粉是混合物，其主要成分为ca(clo)2和cacl2，有效成分是ca(c1o)2；次氯酸盐比次氯酸稳定；漂粉精和漂白粉用于漂白时，通常先跟其他酸反应，如：ca(clo)2+2hcl=cacl2+2hclo；漂粉精和漂白粉露置于潮湿的空气中易变质，所以必须密封保存有关反应的化学方程式为：ca(clo)2 +co2 +h2o=caco3+2hclo、hclo2hcl+o2，由此可见，漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用；3氯气的用途杀菌消毒；制盐酸；制漂粉精和漂白粉；制造氯仿等有机溶剂和各种农药4次氯酸次氯酸(hclo)是一元弱酸(酸性比h2co3还弱)，属于弱电解质，在新制氯水中主要以hclo分子的形式存在，因此在书写离子方程式时应保留化学式的形式；hclo不稳定，易分解，光照时分解速率加快有关的化学方程式为：2hclo=2h+2cl-+o2，因此hclo是一种强氧化剂；hclo能杀菌自来水常用氯气杀菌消毒(目前已逐步用c1o2代替)；hclo能使某些染料和有机色素褪色因此，将cl2通入石蕊试液中，试液先变红后褪色；5氯气的实验室制法（1）反应原理：实验室中，利用氧化性比c12强的氧化剂如mno2、kmno4、kclo3、ca(clo)2等将浓盐酸中的cl-氧化来制取c12例如：、mno2 +4hcl(浓)mncl2 +c12+2h2o、2kmno4 +16hcl(浓)=2kcl+2mncl2 +5cl2+8h2o；（2）装置特点：根据反应物mno2为固体、浓盐酸为液体及反应需要加热的特点，应选用“固+液加热型”的气体发生装置所需的仪器主要有圆底烧瓶(或蒸馏烧瓶)、分液漏斗、酒精灯、双孔橡胶塞和铁架台(带铁夹、铁圈)等；（3）收集方法：氯气溶于水并跟水反应，且密度比空气大，所以应选用向上排气法收集氯气此外，氯气在饱和nacl溶液中的溶解度很小，故氯气也常用排饱和食盐水的方法收集，以除去混有的hcl气体因此在实验室中，要制取干燥、纯净的cl2，常将反应生成的c12依次通过盛有饱和nacl溶液和浓硫酸的洗气瓶；（4）多余氯气的吸收方法：氯气有毒，多余氯气不能排放到空气中，可使用naoh溶液等强碱溶液吸收，但不能使用石灰水，因为ca(oh)2的溶解度较小，不能将多余的氯气完全吸收；（5）应注意的问题：加热时，要小心地、不停地移动火焰，以控制反应温度当氯气出来较快时，可暂停加热要防止加强热，否则会使浓盐酸里的氯化氢气体大量挥发，使制得的氯气不纯而影响实验；收集氯气时，导气管应插入集气瓶底部附近，这样收集到的氯气中混有的空气较少；利用浓盐酸与足量的mno2共热制取c12时，实际产生的c12的体积总是比理论值低主要原因是：随着反应不断进行，浓盐酸会渐渐变稀，而稀盐酸即使是在加热的条件下也不能与mno2反应；6cl-的检验方法：向待检溶液中加入agno3溶液，再加入稀hno3，若产生白色沉淀，则原待检液中含有c1-；注意：（1）不能加入盐酸酸化，以防止引入c1-(若酸化可用稀hno3)；（2）若待检液中同时含有so42-或so32-时，则不能用hno3酸化的agno3溶液来检验cl-，因为生成的ag2so4也是不溶于稀hno3的白色沉淀(so32-能被hno3氧化为so42-)。【精细剖析】1卤素单质性质的特殊性br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。i2易升华，i2遇淀粉变蓝。br2和i2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。氟元素无正价，f2与h2o发生置换反应生成o2：2f22h2o=4hfo2。f2不能从nax溶液中置换出x2(x代表cl、br、i)。2氟化氢性质有剧毒的无色气体，极易溶于水氢氟酸为弱酸(其它氢卤酸均为强酸)；与sio2反应：sio2+4hf=sif4+2h2o 注：此反应为hf的特性，换成hcl则与sio2不反应 氢氟酸能腐蚀玻璃，用于玻璃刻字 氢氟酸应保存在铅制容器或塑料容器中；（2）制法：caf2+h2so4(浓)=2hf+caso4 此反应不能在玻璃器皿中进行，为什么？caf2是萤石的主要成分，它不溶于水，是氟元素的重要资源；3重要的离子反应（1）cl2与febr2溶液反应：由于还原性fe2+br-，cl2应先氧化fe2+，待fe2+被氧化完全后再氧化br-；当cl2少量，只氧化fe2+时，即n(cl2)：n (febr2)1：2时，离子方程式为：cl2 +2fe2+2fe3+2cl-当cl2过量，fe2+、br-全被氧化时，即n(cl2)：n (febr2)3：2时，离子方程式为：3cl2 +2fe2+4br-2fe3+6cl-+2br2当cl2 将fe2+全部氧化，br-部分氧化时，即1：2n(cl2)：n (febr2)3：2时，离子方程式写为：2cl2+2fe2+2br-2fe3+4cl-+br2等多种，依具体用量而定（2）cl2与fei2溶液反应：由于还原性i-fe2+，cl2应先氧化i-，待i-完全被氧化后再氧化fe2+当cl2少量，只氧化i-时，即n(cl2)：n (fei2)1：1时，离子方程式为：cl2 +2i-2cl-+i2；当 cl2过量，i-、fe2+全被氧化时，即n(cl2)：n (fei2)3：2时，离子方程式为：3cl2 +2fe2+4i-2fe3+6cl-+2i2；当cl2将i-全部氧化，fe2+部分氧化时，即1：1n(cl2)：n (fei2)3：2时，离子方程式可写为：4cl2 +2fe2+6i-2fe3+8cl-+3i2等多种，依具体用量而定。【典例剖析】ibr、icl、brf3等称之为卤素互化物，(cn)2、(scn)2、(ocn)2等称之为拟卤素，它们的化学性质均与卤素单质相似，请回答下列问题（1）氯化碘 (icl)中碘元素的化合价为_，它与水反应的化学方程式为icl+h2o=hio+hcl，该反应的反应类型为_(填中学常见的无机反应类型)；（2）溴化碘(ibr)具有强氧化性，能与na2so3溶液反应，发生反应的离子方程式为_；（3）已知某些离子的还原性强弱顺序为i-scn-cn-br-cl-现将几滴kscn溶液滴入到含少量fe3+的溶液中，溶液立即变红，向其中逐滴滴入酸性kmno4溶液，观察到红色逐渐褪去，请利用平衡移动原理解释这一现象_；下列物质中，也可以使该溶液红色褪去的是_；a新制氯水b碘水cso2d盐酸（4）kcn为剧毒物质，处理含有kcn的废水常用的方法是：在碱性条件下用naclo溶液将cn-氧化为co32-和一种单质气体，该反应的离子方程式为_；【答案】（1）+1 复分解反应(或非氧化还原反应) （2）ibr+so32-+h2o=i-+br-+so42-+2h+ （3）酸性高锰酸钾将scn-氧化，减小了scn-的浓度，使fe3+3scn-fe(scn)3，平衡不断向左移动，最终fe(scn)3完全反应，红色消失 ac （4）2cn-+5clo-+2oh-=2co32-+5cl-+n2+h2o 【变式训练】氯气及许多含氯化合物均具有强氧化性(l)亚氯酸钠有多种生产方法，如图是其生产流程之一图中的离子隔膜分别为只允许阴(阳)离子通过的阴(阳)离子隔膜i中反应的离子方程式为_ ，中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_；n是_(填“阳”或“阴”)离子交换膜，电解池左侧内发生的电极反应为_；（2）clo2是一种新型的水消毒剂在酸性条件下，clo2能使ki一淀粉溶液变蓝色，该反应的离子方程式为_；某自来水厂原来处理10000t的水需要使用2.24alc12(标准状况)，改用clo2后，处理同品质等量的水并达到相同的处理效果时，所需clo2的质量为_g。【答案】（1）so32-+2clo3-+h+=2clo2+so42-+h2o 2：1 阳 4oh-4e-=2h2o+o2(或2h2o-4e-=4h+o2) （2）2clo2+10i-+8h+=4h2o+5i2+2cl- 2.7a【实战演练】1氯及其化合抝在生活中应用广泛（1）指出氯元素在周期表中的位置_；（2）净水丸能对饮用水进行快速的杀菌消毒，外层的优氯净cl2na(nco)3先与水反应，生成次氯酸；几分钟后，内层的亚硫酸钠(na2so3)溶出，可将水中的余氯(次氯酸等)除去；优氯净中氯元素的化合价为_；亚硫酸钠将水中多余次氯酸除去的离子方程式为_。【答案】（1）第三周期、a族（2）+1 so32-+hclo=so42-+cl-+h+【解析】（1）cl的质子数为17，原子结构中有3个电子层，最外层电子数为7，则cl元素位于周期表第三周期、a族；（2）优氯净cl2na(nco)3中，钠离子的化合价为+1价，n为-3价、o为-2价、c为+4价，设cl元素的化合价为x，则：2x+(+1)+3(-3)+(+4)+(-2)=0，解得：x=+1；内层的亚硫酸钠(na2so3)溶出，可将水中的余氯(次氯酸等)除去，亚硫酸根离子与次氯酸反应生成硫酸钠和氯化氢或硫酸氢钠和盐酸，反应的化学方程式为：na2so3+hclona2so4+hcl，反应的离子方程式为：so32-+hclo=so42-+cl-+h+。2下列说法正确的是()a久置的漂白粉漂白效果更好b以海水为原料能提取出na、mg、br2等物质c次氯酸和二氧化硫的漂白原理相同d二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸溶器【答案】b3含氯的单质和某些化合物常被用作消毒剂请回答下列问题：（1）写出naclo的电子式为_，其晶体中的化学键类型为_；（2）已知hclo的电离能力远低于h2so3的电离能力，写出naclo溶液中通入少量so2过程中发