高考第一轮复习教学案氯及其化合物

氯及其化合物一、氯气的性质及用途：1．物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。2．化学性质：氯气是化学性质很活泼的非金属单质。（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态）如：①2Na+Cl22NaCI（产生白烟）Cu＋Cl2CuCl2（产生棕黄色的烟）2Fe+3CI22FeCI3（产生棕色的烟）3注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。2）与非金属反应如：①H2+CI22HCI（发出苍白色火焰，有白雾生成）一一可用于工业制盐酸H2+CI22HCI（会发生爆炸）一一不可用于工业制盐酸②2P+362PCI3（氯气不足；产生白雾）2P+5CI22PCI5（氯气充足；产生白烟）253）与水反应：CI2+H2O=HCI+HCIO4）与碱反应CI2+2NaOH=NaCI+NaCIO+H2O（用于除去多余的氯气）2CI2+2Ca（OH）2=Ca（CIO）2+CaCI2+2HQ（用于制漂粉精）'Ca（CIO）2+C02+HQ=CaCO」+2HCIO（漂粉精的漂白原理）22235）与某些还原性物质反应如：①2FeCI2+CI2=2FeCI3②2KI+CI2=2KCI+12（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）@SO2+CI2+2H2O=2HCI+H2SO46）与某些有机物反应如：①CH4+CI2CH3CI+HCI（取代反应）②CH2=CH2+CI2—CH2CICH2CI（加成反应）3．氯水的成分及性质：CI2+HCI2+H2O=HCl+HClO（次氯酸），大部分是以Cl2分子状态存在于水中。注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-久置氯水则几乎是盐酸溶液2）HClO的基本性质—元弱酸，比H不稳定，2HCI0强氧化性；漂白、杀菌能力，2co3弱===2HCI+2）HClO的基本性质—元弱酸，比H不稳定，2HCI0强氧化性；漂白、杀菌能力，2co3弱===2HCI+O21使色布、品红溶液等褪色。漂白剂HCIONa2O2(H2O2)SO2活性炭漂白原理氧化漂白氧化漂白化合漂白吸附漂白品红溶液褪色褪色褪色褪色紫色石蕊先变红后褪色褪色只变红不褪色褪色稳定性稳定稳定不稳定3）几种漂白剂的比较制4．AMn<>.-fitNmOIIhVCl1）实验室制法药品及原理：MnO2+4HCI（浓）加热MnCI2+2H2O+Cl2f强调：MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成CI2,稀盐酸不与MnO2反应。仪器装置：发生装置---收集装置---吸收装置实验步骤：检密—装药—固定—加热—收集收集方法：向上排空气法（或排饱和食盐水法）净化装置：用饱和食盐水除去HCI，用浓硫酸干燥尾气处理：用碱液吸收（2）氯气的工业制法：（氯碱工业）通电2NaCI+2H2O2NaOH+H2f+CI2f二、氯化氢的性质和实验室制法：1．物理性质：无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水（1:500）其水溶液为盐酸。2．盐酸的化学性质：（挥发性强酸的通性）3．氯化氢的实验室快速制法：（1）药品及反应原理:NaCI+H如===加热口HCI-不加热或微热）NaHSO4+NaCINa2SO4+HCI个(加热到500oC—600oC)总反应式：2NaCI+H2SO4Na2SO4+2HCIf(2)装置:与制氯气的装置相似(3)收集方法：向上排空气法(4)检验方法：用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生(5)尾气处理：用水吸收(倒扣漏斗)三、卤族元素：1．卤素及化合物的性质比较氟氯溴碘单质物理性质状态^气气(易液化)液(易挥发)固(易升华)熔、沸点熔、沸点逐渐升高颜色淡黄绿色黄绿色红棕色紫黑色密度密度逐渐增大X2与H2化合条件冷暗处光照加热持续加热程度剧烈爆炸爆炸缓慢化合同时分解X2与H2O化合反应2F2+2H2O=4HF+O2X2+H2O=HX+HXO程度剧烈缓慢微弱极弱水溶性反应生成氢氟酸水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大化合价只有-1价有-1、+1、+3、+5、+7等含氧酸化学式无含氧酸有HXO、hxo2、hxo3、hxo4等强弱程度同一价态的酸性依次减弱卤化银颜色AgF（白）AgCl（白）AgBr(淡黄)AgI（黄）水溶性易溶均难溶，且溶解度依次减小感光性难分解见光均易分解，且感光性逐渐增强2•卤素兀素的有关(1)F2遇水发生置换反应，生成HF并放出O2。(2)HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃4HF+SiO2==SiF4f+2H2O;HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。溴是唯一的液态非金属，易挥发，少量的液溴保存要用水封。碘易升华，遇淀粉显蓝色；碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合物。AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaF2中只有CaF2难溶。3•卤素间的置换反应及X-离子的检验：(1)CI2+2Br-=Br2+2CI-

Cl2+2I-=I2+2Cl溶剂水苯汽油四氯化碳溶质Br2黄一橙橙--橙红橙一橙红橙一橙红I2溶剂水苯汽油四氯化碳溶质Br2黄一橙橙--橙红橙一橙红橙一橙红I2深黄一褐淡紫一紫红淡紫一紫红紫一深紫密度比水轻比水轻比水重结论：氧化性：Cl2>Br2>I2；还原性：I->Br->Cl2）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化3）X-离子的检验Cl白色沉淀Br+AgNO3+HNO3I-黄色沉淀【】用二氧化锰作催化剂浅黄色沉淀分解氯酸钾制得的氧气，往往具有特殊的异味，这种气体通过KI－淀粉溶液时，溶液变蓝。氧气中可能混有ACl2BO3CBr2DF2【】家用消毒液的发生器是以精盐和自来水为反应物，通电时，发生器的电解槽的极板上产生大量气泡，切断电源后，生成液具有强烈的杀菌消毒能力。与该反应器工作原理直接有关的化学方程式是（）通电A、2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2OB、H2+Cl2==2HClC、2NaCI+2H2O通==电2NaOH+H2f+Cl2fD、2HCI0==2HCI+0/【】当周围空间不慎有大量氯气溢出时，处在该环境中的人可以用浸有一定浓度某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子，以防中毒，最适宜采用的物质是（）A、NaOHB、KIC、NH3?H2OD、Na2CO3【】氯仿（chci3）可用作全身麻醉剂，在光照下，氯仿易被氧化生成剧毒的光气（COC2I）2CHCI3+02—2HCI+2C0CI2,为防止事故发生，在使用前要先检验氯仿是否变质，你认为检验时所用的最佳试剂是（）A・烧碱溶液B•溴水C•硝酸银溶液D•淀粉碘化钾试纸【】氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3CI2+2NH3====N2+6HCI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【】氯气是化学性质活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述中不正确的是A■红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成棕黄色的烟通常状况下，干燥的氯气能和Fe反应纯净的h2在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰；光照H2和Cl2混合气体时，迅速反应爆炸氯气能与水反应生成HCIO和HCI，久置氯水最终变为稀盐酸】氯气能和金属铁反应生成氯化铁，但液氯可以用钢瓶贮存，原因是：】（2010上海卷）向盛有KI溶液的试管中加入少许CCI4后滴加氯水，CCI4层变成紫色。Cl2+2I-=I2+2Cl如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色完成下列填空：1）写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式（如果系数是1,不用填写）：2）整个过程中的还原剂是。3）把KI换成KBr，则CCI4层变为色：继续滴加氯水，CCI4层的颜色没有变化。44Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是。4）加碘盐中含碘量为20mg—50mg/kg。制取加碘盐（含KIO3的食盐）1000kg，若庄KI3与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗CI2L（标准状况，保留2位小数）。【】某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备CI2的过程中有水蒸气和HCI挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题。（1）下列方法中,可制得氯气的正确组合是。MnO2和浓盐酸混合共热KMnO4和浓盐酸混合③氯酸钠和浓盐酸混合④K2Cr2O7和浓盐酸混合A.①②③B.①②④C•①②D•全部可以（2）若用含有0.2moIHCI的浓盐酸与足量的MnO2反应制取CI2，制得的CI2体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是。（3）①装置B的作用是，现象是。装置C和D出现的不同现象说明的问题是。装置E的作用是（4）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为装置应加在与之间（填装置字母序号），装置中应放试剂。本章所涉及到方程式：本章作业―、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）（湖北省部分重点高中2010届高三联考）下列有关实验的现象描述正确的是A.氢气在氯气中燃烧，火焰呈苍白色，瓶□出现大量白雾。磷在氯气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生大量白色烟雾。铜在氯气中燃烧，产生白烟，加水溶解后可得蓝绿色溶液。D.用洁净的铂丝沾取碳酸钾粉末在酒精灯火焰上灼烧，可观察到明亮的紫色火焰。【答案】A（湖南省师大附中2010届高三第三次月考）在预防甲型H1N1流感疫情时，防疫部门使用了含氯类消毒剂，其中的氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4-5倍，下列有关氯胺（NH2CI）的说法一定不正确的是氯胺水解产物最初为NH2OH（羟氨）和HCI氯胺的消毒原理与漂白粉相似氯胺中氯的化合价为+1氯胺的电子式为【答案】A（吉林省长春市十一中2010届高三上学期期中考试）“84”消毒液在日常生活中被广泛使用。该消毒液无色，PH大于7,对某些有色物质有漂白作用。也可进行环境消毒，预防H1N1流感。你认为它可能的有效成分是AS。？B.KMnOq02叫D.NaCQ【答案】D4•下列实验现象描述正确的是（）A.碘水中加入少量裂化汽油振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为紫红色B.红热的铜丝在氯气中燃烧，产生了棕黄色的雾C电解氯化钠饱和溶液，将阴极气体产物通入碘化钾淀粉溶液中，溶液变蓝溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳溶液振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色解析：A项碘水与裂化汽油发生加成反应，B项为烟而不是雾，C项阳极产生Cl2.【答案】D5.（2010•盐城模拟）下列物质的溶液在空气中长期放pH的变化与图示相符的是置，（）①Ca（CIO）2②H2SO3③氯水D•①④⑤NaOH⑤浓D•①④⑤A.①②④B•②③⑤C•②③化为I解析】①Ca（ClO）2水解呈碱性，②H2SO3被氧为S°4'③最终变化为HCI，④呈碱性，⑤不断挥发,pH增大．【答案】C6・（2009•广州测试）下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中，正确的是（）A.氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质B.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的C・氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气D.为证明氯水中含Cl-，可先加盐酸酸化，再加入AgNO3溶液【解析】A项，电解质必须是化合物；B项，漂白粉是利用强氧化性消毒，而明矾净水是利用AI3+水解生成的AI（OH）3胶体吸附杂质；D项加盐酸时引入CI-,干扰实验.【答案】C7.（2010•泰安模拟）氯化溴是由两种卤素互相结合而成的卤素化合物，其化学性质与Cl2相似，能与金属和非金属反应生成卤化物，能与水反应：BrCI+H2O===HBrO+HCL下列有关BrCI的性质的叙述中不.正确的是（）是较强的氧化剂是一种化合物C・能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D.BrCI与水反应中，BrCI既是氧化剂又是还原剂【解析】BrCI的化学性质与CI2相似，应是较强的氧化剂，可氧化KI生成I2,12遇淀粉变蓝.BrCI由两种元素组成，显然属于化合物.BrCI分子中，CI原子吸引电子的能力强，故电子对偏向CI,使CI显-1价，Br显+1价，根据反应BrCI+H2O===HBrO+HCI,BrCI中各元素化合价未变，故此反应不是氧化还原反应.【答案】D8•某同学用下列装置制备并检验CI2的性质.汁|債盐水下列说法正确的是（）I图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗完II图中：生成蓝色的烟III图中：量筒中发生了加成反应D.IV图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有CI2生成解析】A项随盐酸浓度变小，不再与MnO2反应，B项产生棕色的烟，C项发生取代反应，D项发生反应答案】DCI—+CIO-+2H+===CI2t+HO.9•浓盐酸和Ca(CIO)2能发生反应：Ca(CIO)2+4HCI(浓)===CaCI2+2CI2F+2HQ.用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是()①CO2②HCI③钛0④O2A・①②③B•②③④C•②③D•①④【解析】贮存很久的漂白粉中有CaCO3，故制得的Cl2中含有C02、挥发的HCI和水蒸气.【答案】A10•某温度下，将CI2通入NaOH溶液中，反应得到NaCI、NaCIO、NaCIO3的混合溶液，经23测定CIO-与CIO3-的浓度之比为1:3,则CI2与NaOH溶液反应时参加反应的CI2与被氧化的氯气的物质的量之比为()A・21：5B・11：3C・3:1D・5:1【解析】设CIO-和CIO3-分别为1moI和3moI，则被氧化的CI2为2moI，再根据电子得失守恒，被还原生成C卜的CI2共为(1+3>6)/2=8moI，参加反应的CI2共8moI+2moI=10moI.所以选D.答案】D11•将0.03molCl2缓缓通入含0.02molH2SO3和0.02molHBr的混合溶液中，在此过程溶液TOC\o"1-5"\h\z223的c(H+)与Cl2用量的关系示意图是(溶液的体积视为不变)()4C(HJ"0J020^01(^1AB4^(11)a-plIIh【解析】因还原性H2SO3>HBr，氯气先氧化H2SO3•根据Cl2+H2SO3+H2O===H2SO4+2HCI知,通入0.02molCl2时，H2SO3全部被氧化，生成0.04molH+,剩余0.01molCl2，又继续氧化HBr,CI2+2HBr===2HC+IBr2直到0.01molCl2全部消耗，与HBr反应时H+不再增多，符合此过程的图象为A.【答案】A(2010•诸城模拟)某学生做如下实验：第一步，在淀粉KI溶液中滴入少量NaCIO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失•下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不.正确的是()A.第一步反应的离子方程式为：CIO-+2I-+2H+===I+Cl-+HO22B・淀粉KI溶液变蓝是因为I-被氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色c・蓝色逐渐消失的原因是Na2so3溶液具有漂白性D.粒子的氧化性由强到弱的顺序是：23clo－>I2>so42－24【解析】蓝色逐渐消失，原因是I2逐渐被反应掉，即SO32-被I2氧化为SOi234-,同时I2被还原为I-，不能再使淀粉变蓝色．【答案】c、非选择题(本题包括4小题，共52分)(10分)目前H1N1甲型流感病毒蔓延，某些疫区为防止疫情流行，需要用大量的消毒剂、漂白剂等对环境进行消毒处理．请回答下列问题：某消毒液标签上有如下文字：①本品为无色溶液；②使用时可加水稀释；③可对铁制餐具进行消毒.根据上述内容，你认为该消毒液可能是(填字母).A.碘酒B•氯水C•高锰酸钾溶液D•次氯酸钠溶液TOC\o"1-5"\h\z单质L是.化合物B是.3图中除反应①以外，还有两个用于工业生产的反应，是和(填代号).它们的化学反应方程式分别是和.解析】在中学化学常见的重要反应中，工业上按分解反应类型来生产物质的反应，乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种•为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置.你认为该装置应加在与之间(填装置字母序号)，装置中应放入(填写试剂或用品名称).【解析】(1)浓盐酸被氧化生成Cl2,浓盐酸反应一段时间后，溶液浓度变稀，就不会再被氧化.本实验要检验Cl2中含有水蒸气和HCI气体，要先用无水CuSO4检验水的存在，用CCI4除去Cl2后，再用AgNO3溶液验证HCI的存在•为了验证CI提否除尽，可以在F和G中间加一个装置，放置湿润的淀粉-KI试纸.【答案】(1)浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀，变稀以后将不再反应；加热时浓盐酸因挥发而损失若将4.48L(标准状况下)氯气通入800mL碘化亚铁溶液中，充分反应后，测得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度相等，则原碘化亚铁溶液的物质的量浓度为.【解析】(1)略.⑵Fe2+被Cl2氧化为Fe3+，说明Cl2氧化性大于Fe3+.-2＋-2＋Cl2氧化I-而未氧化Fe2+，说明I-还原性大于Fe2+.设FeI2的物质的量为xmol，则氧化I-需用Cl2xmol，氧化Fe2+所用的Cl2为(0.2-x)mol，生成的Fe3+为2(0.2-x)mol，则由溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度相等知2(0.2-x)=x-2(0.2-x)，解得x=0.16,c=0.16mol/0.8L=0.2mol/L.△【答案】(1)MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2f+2H2OCl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl--2+-I->Fe2+>Br-0.2mol/L⑵上述消毒液会吸收空气中的CO2得到一种强氧化性弱酸，该弱酸分解的化学方程式为(3)CIO2和CI厂样，在消毒时氯元素最终都变为CI-.现对某水样进行消毒，消耗CIO2100g，若要达到相同的消毒效果，则需消耗L(标准状况下)CI2.解析】(1)A、B、C均有颜色，D项NaCIO无色符合题意.(2)生成HCIO分解生成HCI和O2.100gCIO2转移的电子数为6715O0/moI爲=7.41moI，需要的CI2体积为7.412m°I>22.4L/moI=82.96L.光照合案】⑴D(2)2HCIO=====2HCI+Of(3)82-96(14分)根据下列反应框图填空，已知反应①是工业上生产化合D的反应，反应⑤物是实验室鉴定化合物E的反应.容易想到用碳酸钙分解反应制备CaO和CO2;经反应⑤检验E,同时又生成CaCO3,则