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第一单元 氯、溴、碘及其化合物一、氯气的生产原理1、工业制法： 2NaCl2H2O2NaOHH2Cl22Cl+2H2O2OHH2Cl22、实验室制法（1）原理：MnO24HCl（浓）MnCl2Cl22H2OMnO24H+2ClMn2+Cl22H2O（2）装置：固体液体气体（3）除杂：常用饱和食盐水（或水）除氯化氢；用浓硫酸除水蒸气。（4）收集：向上排空气法或排饱和食盐水法收集。（5）尾气吸收：氯气有毒，可用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气。Cl22NaOHNaClNaClOH2OCl22OHClClOH2O（6）检验：可以观察颜色，也可采用湿润淀粉碘化钾试纸，现象变蓝（2KI + Cl2 = I2 + 2KCl ），或用湿润的蓝色石蕊试纸（先变红，后褪色）。二、氯气的性质1、物理性质在通常情况下，氯气是一种黄绿色、密度比空气大、有刺激性气味的有毒气体，能溶于水（在常温下1体积的水约能溶解2体积的氯气），易液化，在加压条件下，氯气转化为液态（称为“液氯”），可储存于钢瓶中，便于运输和使用。2、化学性质（1）Cl2 与金属反应2Na + Cl2 = 2NaCl 、2Fe + 3Cl2 点燃 2FeCl3 、Cu + Cl2 点燃 CuCl2 Cl2 的活泼性很强，与具有可变化化合价的金属反应时，一般生成高价态的金属氯化物。 CuCl2 的浓溶液显绿色，CuCl2 的稀溶液显蓝色，FeCl3 的水溶液显棕黄色。 常温下，干燥的氯气与铁不反应，所有可用钢瓶贮运液氯。（2）Cl2 与非金属反应Cl2 + H2 点燃 2HCl 现象：安静地燃烧，火焰呈苍白色，瓶口有白雾产生。Cl2 + H2 光照 2HCl 现象：释放大量的热，发生爆炸。（3）氯气与水的反应 Cl2 + H2O HCl + HClO （4）氯水 氯水的成分和性质成分存在理由使氯水表现出的性质H2OH2O的性质Cl2氯水为黄绿色氯气的性质H+氯水能与活泼金属产生H2 ，能使石蕊试纸变红酸性Cl-与AgNO3 溶液产生白色沉淀Cl- 的性质HClO能使有色物质褪色漂白性ClO-OH-氯水放置一段时间后酸性增强，其原因是会发生反应Cl2 + H2O HCl + HClO 2HClO 光照 2HCl + O2，次氯酸转化为盐酸，氢离子浓度曾大。 HClO 的性质A、HClO 不稳定，见光或受热易分解。B、次氯酸具有漂白作用：次氯酸具有强氧化性，可将有色物质氧化成无色物质，具有漂白性。但不能将碳素等黑色物质氧化。C、次氯酸具有强氧化性，所以可用氯气对自来水进行消毒。HClO 能杀死水中的病毒、细菌。D、次氯酸具有弱酸性，酸性比碳酸酸性弱。（5）氯气与碱反应 与NaOH 溶液反应2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O ，利用此反应可对制取氯气的尾气进行处理，防止氯气污染空气。 与Ca(OH)2 溶液反应2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O ，工业上利用此反应原理来制备漂白粉（主要成分为Ca(ClO)2 和CaCl2 ），其中有效成分是Ca(ClO)2 。漂白粉的原理是其中的Ca(ClO)2 与酸反应产生具有漂白作用的HClO ，从而对有色物质进行漂白，即Ca(ClO)2 + H2O + CO2 = CaCO3+ 2HClO 。3、氯气的用途（1）常用于自来水杀菌、消毒。 （2）制造盐酸：H2 + Cl2 点燃 2HCl 。（3）制造漂白剂。 （4）是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料的重要原料。3、氯气的用途：重要的化工原料，能杀菌消毒、制盐酸、漂白粉及制氯仿等有机溶剂和农药。拓展1：氯水（chlorine water）氯水为黄绿色，所含Cl2有少量与水反应(Cl2+H2OHCl+HClO)，大部分仍以分子形式存在，氯水的主要溶质是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO、OH等微粒。拓展2：次氯酸（hypochlorous acid）次氯酸(HClO)是比H2CO3还弱的酸，溶液中主要以HClO分子形式存在。性质：易分解(2HClO=2HCl+O2)，光照时会加速。是强氧化剂：能杀菌 ；能使某些有机色素褪色。拓展3：漂白粉次氯酸盐比次氯酸稳定，容易保存，工业上以Cl2和石灰乳为原料制成漂白粉；漂白粉的有效成分【Ca(ClO) 2】，须和酸(或空气中CO2)作用产生次氯酸，才能发挥漂白作用。三、氧化还原反应1、氧化还原反应概念（1）特征：有元素化合价发生变化。（2）本质：有电子转移的化学反应。（3）氧化剂得电子化合价降低被还原发生还原反应得到还原产物。还原剂失电子化合价升高被氧化发生氧化反应得到氧化产物。1、双线桥法：KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2+ 3H2O （1）箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。（2）在“桥”上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数相等。（3）得失电子数目的正确表述是，表示得或失电子的原子数目，表示每个原子失去或得到的电子数（即化合价升高或降低的数目），当或为1时，予以省略。2、单线桥法： Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O （1）箭头必须由还原剂（失电子）指向氧化剂（得电子），箭头两端对准得失电子的元素。（2）箭头方向表明电子转移的方向，因此无需注明电子的“得”与 “失”。2、双线桥表示同种元素在反应前后得失电子的情况（1）标变价。（2）画双线桥（跨过“=”），箭头要指向同一元素。（3）线桥上要标明得到、失去电子数目，且数目要相等。3、单线桥表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目（1）一条线由失电子的元素指向得电子的元素。（2）不标明“得”、“失”，但要标明的是电子总数。4、主要规律（1）强弱规律：氧化剂还原剂氧化产物还原产物氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物（2）得失电子守恒规律：氧化还原反应中，氧化剂得到的电子数目和还原剂失去的电子数目相等。（3）归中规律（化合价不交叉规律）：同种元素不同价态之间的氧化还原反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。（4）价态性质规律：最高价元素只有氧化性，最低价元素只有还原性，中间价态既有氧化性又有还原性。且氧化和还原以元素相邻价态间的转化最为容易。（5）先后规律：氧化还原反应中，氧化性强的先得电子，还原性强的先失电子。四、溴、碘的提取1、溴、碘的提取原理 Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2 Cl2 + 2KI = 2KCl + I2 2、溴、碘的性质和用途（1）物理性质 溴单质是易挥发、深红棕色、密度大于水的液体。碘单质是易升华、紫黑色、密度大于水的固体。溴和碘在水中溶解度都很小，但易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂。 溴和碘在水和有机溶剂中的颜色水汽油或苯四氯化碳溴黄 橙橙 橙红橙 橙红碘黄 褐淡紫 紫红紫 深紫（2）化学性质 碘单质的特性反应：遇淀粉溶液变蓝（I- 无此性质） 实验室常用硝酸银溶液和稀酸来检验Cl- 、Br- 、I- NaCl + AgNO3 = AgC