sk高三复习氯气及其化合物卤素副本

高三复习

非金属元素及其化合物第二节氯及其化合物11/13/202311.了解氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.卤族元素的性质递变规律及与化工生产相结合的资源综合利用。考纲要求高考要求 1、理解卤素单质的物理性质递变规律2、理解卤素的化学性质(以氯气为例)3、理解氯水与液氯的区别,新制氯水与久置氯水的区别4、了解漂白粉的组成、性质和用途卤族元素F氟Cl氯Br溴I碘At砹在周期表中位于ⅦA族一、结构特点FClBrIAt原子结构上的不相同点原子结构上的相同点原子的最外层有7个电子→易得1个电子，有强氧化性元素的非金属性依次减弱单质的氧化性依次减弱对应离子（X-）的还原性依次增强①核电荷数增加②电子层数增加③原子半径增大最低价－１价最高价＋７价二、性质特点1.物理性质(1)卤素单质物理性质变化规律：化学式颜色状态密度熔沸点F2Br2I2Cl2浅黄绿色深红棕色黄绿色紫黑色气体气体液体固体增大升高水汽油（苯）四氯化碳溴碘黄至橙色橙至橙红橙至橙红黄至褐色淡紫至紫红紫至深紫溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀至浓）的颜色变化碘酒就是碘的

液，呈

色。酒精棕褐－101℃能否用排水集气法收集氯气?3.能溶于水(1:2)体积二、氯气（Cl2）（一）物理性质：1.看颜色：黄绿色。2.闻气味：

刺激性气味，（有毒，请注意闻气体气味的方法）。

4.密度比空气大。氯气液氯固态氯－34.6℃5.易液化：１、氯的原子结构和分子结构氯元素常见的化合价：-1，0，+1，+3，+5，+7（二）、氯的存在及原子、分子结构HClCl2

HClOHClO2HClO3HClO4亚氯酸氯酸高氯酸思考1：氯元素在元素周期律中的位置。画出氯原子结构示意图。思考2：氯原子容易的到电子还是失去电子？推断氯气可能有的性质。（三）、氯气的化学性质：与金属反应与非金属反应与水反应与碱液反应与还原性物质反应与有机物反应氯气的化学性质很活泼，是强氧化剂梳理基础2.氯气的化学性质红棕棕黄苍白氧化性氧化性还原性2KI＋Cl2===2KCI＋I2氧化性氯气+有机物取代反应与甲烷发生光卤代加成反应与CH2=CH2、乙炔等不饱和烃加成a、取代反应CH4+Cl2CH3Cl+HCl光b、加成反应CH2

CH2+Cl2CH2Cl－CH2Cl氯气的用途：制漂白粉、消毒、制盐酸、农药等【题组训练】Fe+Cl2×Fe+HCl×Cu+Cl2×B1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是(

)A．FeCl2

B．AlCl3C．FeCl3D．CuCl2例一氯气注：常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应，所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中B

D

针对训练P49-1氯气与水的反应（次氯酸）新制氯水的成分分子：H2O,Cl2,HClO离子：H+,Cl-,ClO-,OH-（淡黄绿色）久置氯水的成分（盐酸溶液）H+,Cl-,H2O,OH-HClO的性质a.弱酸性：一元弱酸，酸性比碳酸弱b.不稳定性：2HClO===2HCl+O2光照c.强氧化性：可氧化多种物质d.杀菌漂白性：可使有色布条等褪色。Cl2+H2OHClO+HCl2HClO2HCl+O2↑光用途：因此自来水产多用氯气来杀菌消毒。液氯、新制氯水、久置氯水比较液氯新制氯水久置氯水颜色、状态主要存在的微粒物质的类别遇干燥的蓝色石蕊试纸黄绿色液体Cl2分子

Cl2、H2O、HClOCl-、H+、ClO-、OH-纯净物无明显变化先变红后褪色混合物淡黄绿色液体无色液体H2O、Cl-、H+、OH-变红混合物主要性质有酸性、强氧化性、可消毒、杀菌、漂白，光照HClO分解生成O2与HCl有酸性、无漂白、消毒作用保存方法干燥钢瓶中密封、避光、阴暗有氧化性、无酸性也无漂白性问题：哪些物质具有漂白性？在这些物质中哪些物质的漂白作用的原理与次氯酸相同？Na2O2(氧化漂白)、O3(氧化漂白)、H2O2(氧化漂白);SO2(化合成不稳定无色物质)；活性炭(物理吸附有色物质)练习：指出新制氯水的主要成分。若将新制氯水滴入下列溶液或将下列物质加入新制氯水中，试完成下表：光照氯水Na2SO3NaBrAgNO3NaOHCaCO3石蕊溶液离子方程式现象氯水中的反应微粒反应物H+、HClO先变红后褪色H+溶解产生气泡CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2OCl2氯水颜色褪去2OH－+Cl2=Cl－+ClO－+H2OCl－产生白色沉淀Ag++Cl－

=AgCl↓Cl2溶液变橙黄色2Br－+Cl2=Br2+2Cl－Cl2、H2O氯水颜色褪去SO32－+Cl2+H2O=SO42－+2Cl－+2H+HClO有气泡产生2HClO=2H++2Cl－

+O2↓————————【问题与探究】1.发现氯气泄漏应如何自救？(至少答2种方法)2.向新制氯水中加入碳酸钙粉末，能增加氯水中HClO的浓度吗？为什么？3.能否用pH试纸测量氯水的pH？为什么？①Cl2密度比空气大，因此要逆着风向朝高处转移。②由于Cl2易和碱性溶液反应，可用蘸有肥皂水或纯碱溶液的毛巾捂住鼻子。③向空中喷洒石灰水用于处理Cl2。不能；原因是氯水中含有HClO，能将pH试纸氧化而褪色

A题组二氯水的多重性5．为研究氯水能否和碳酸钙发生反应，设计如下实验：实验一：向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石，并充分振荡，观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体。实验二：取上述实验一后锥形瓶中清液，进行如下实验：(1)该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。(2)该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。(3)该清液中滴加盐酸可产生大量气体。(4)该清液加热后变浑浊并产生大量气体。实验三：该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体作进一步检验。溶液产生白色沉淀说明该清液中含有_____离子；清液中滴加盐酸产生的气体是______；清液加热后产生浑浊的原因是因为生成了________(用化学式表示)。(1)在实验二中，清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有（写化学式）________；清液中滴加碳酸钠HClO

Ca2＋

CO2

CaCO3

(3)该学生通过上述实验，写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式，为________________________________________。(2)实验三中，洗气装置内的洗涤液一般用___________溶液。饱和NaHCO3

氯气与碱的反应（次氯酸盐）2Ca(OH)2＋2Cl2

＝Ca(ClO)2

＋CaCl2＋2H2O（制漂白粉）主要成分漂白原理Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO漂白粉久置失效原因Ca(ClO)2

＋CO2

＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO2HClO===2HCl+O2↑故漂粉精露置在空气中，久置失效2NaOH＋Cl2

＝

NaClO

＋NaCl

＋H2O（可用于尾气吸收）漂白粉的有效成分：

Ca(ClO)2光照保存方法：隔绝空气密封保存【题组训练】2．潮湿的氯气、新制的氯水、次氯酸钠溶液、漂白粉溶液均能使有色布条褪色，这是由于它们含有或能生成(

)A．氯气B．次氯酸C．次氯酸根D．氯化氢B1．下列关于漂白粉的叙述正确的是(

)A．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2B．漂白粉在空气中久置后会变质C．漂白粉是由Cl2与烧碱制得的D．在使用漂白粉时应用浓盐酸B

D三、氯气的制法1、工业制法①电解饱和食盐水：

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑【现象】阴极？阳极？

2NaCl（熔融）====2Na+Cl2↑通电阳离子交换膜②电解熔融NaCl:【工业装置】2、氯气的实验室制法氧化剂：MnO2

还原剂：HCl反应原理：MnO2+4HCl(浓）===MnCl2+Cl2+2H2O发生装置分液漏斗圆底烧瓶Cl-Cl2

Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2↑+CaCl2+2H2O

2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OKClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O

K2Cr2O7+14HCL=2KCL+2CrCl3+3Cl2+7H2O还可以通过下列反应制氯气固体反应物加热制气例如：氧气、氨气等固体和液体混合制气例如：氢气、二氧化碳等有液体反应物，反应需要加热例如：氯气、氯化氢等常见的气体发生装置3.收集的气体方法收集方法向上排气法向下排气法排水取气法简易装置图收集的气体O2、H2、CH4、NOCO2、SO2Cl2、HClH2、CH4NH3、4、尾气处理方法类别易溶气体（甲）例能溶气体（乙）例可燃气体（丙）例简易装置COH2HClNH3Cl2设置防护装置（尾气吸收装置）扩展:①倒立漏斗式：②肚容式：5、制气装置：制取----净化----收集----吸收氯气的净化：先通过饱和食盐水除HCl,再通过浓H2SO4除H2O固+液6、净化装置：（除杂）思考：这种方法制得的Cl2中常会混有什么杂质？如何净化？①试剂：饱和NaCl溶液、浓硫酸如果将饱和NaCl溶液改为NaOH行不行？说明理由如果将饱和NaCl溶液改为水行不行？说明理由不行，因为Cl2

能与NaOH反应②仪器：洗气瓶

MnO2＋4HCl＝Cl2↑＋MnCl2＋2H2O△②验满：7、收集装置：①方法：向上排空气法、排饱和NaCl溶液依据物理性质4、尾气吸收装置：NaOH溶液(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。(3)实验室制取Cl2时，常根据氯气的颜色判断是否收集满。题组一氯气制备原理、装置的考查答案C饱和食盐水b集气瓶内有红棕色的烟生成bcd题组二氯气制备与性质实验的综合考查CB3．(2014·江苏化学，5)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是(

)A．用装置甲制取氯气B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O解析：MnO2和浓HCl反应制取Cl2需要加热，A项错误；除Cl2中的HCl应用饱和食盐水，B项错误；将MnCl2溶液蒸干无法得到MnCl2·4H2O，D项错误。C

【例】

Cl2在70℃的NaOH水溶液中，能同时发生两个自身氧化还原反应，反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为1︰2，则反应中被氧化的Cl2与被还原的Cl2的物质的量之比为

A．2︰3B．4︰3C．10︰3D．3︰11D（3）、卤素单质的化学性质及递变规律①卤素单质与H2反应F2Cl2Br2I2方程式反应条件反应程度产物稳定性H2+X2=2HX（X=F、Cl、Br、I）持续加热冷、暗光照或加热500℃慢且可逆爆炸爆炸或安静燃烧缓慢

HF＞HCl＞HBr＞HI卤化氢都有刺激性气味，都极易溶于水，水溶液都有挥发性，除氢氟酸外都是强酸②卤素单质与H2O反应反应程度方程式I2Br2Cl2F2X2+H2O=HX+HXO2H2O+2F2=4HF+O2难以察觉爆炸安静很缓慢H2O作还原剂③卤素单质与金属反应：Ｍ＋Ｘ2→MXnCl2Br2I2与Fe反应方程式与Cu反应方程式2Fe＋3Cl2

2FeCl3点燃2Fe＋3Br2

2FeBr3点燃Fe+I2=FeI2Cu+Br2=CuBr2Cu+Cl2=CuCl22Cu+I2=2CuI④与强碱反应：3X2+6NaOH=5NaX+NaXO3+3H2O

（X=Cl、Br、I)△X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O11/13/202347⑤相互间置换：置换能力：F2>Cl2>Br2>I2Cl2+2Br－=Br2+2Cl－Cl2+2I－=I2+2Cl－Br2+2I－=I2+2Br－(I2+S2－=S+2I－)(卤化氢与活泼卤素间也可置换)２ＨＢｒ＋Ｃｌ２＝Ｂｒ２＋２ＨＣｌF2能从NaCl溶液中置换Cl2吗？11/13/2023484、卤素及其化合物的特殊性氟

（1）单质氧化性最强，Ｆ－无还原性；（2）HF酸腐蚀玻璃，可存于塑料容器或铅制容器中；（3）AgF溶于水，CaF2难溶；（4）F元素无正价，氟无含氧酸；（5）HF水溶液呈弱酸性，而HCl,HBr,HI水溶液为强酸性；11/13/202349氯

⑴凡能生成次氯酸的物质均有强氧化性〔Cl2水、NaClO、Ca(ClO)2〕；⑵Cl－+Ag＋＝AgCl↓(白)，不溶于稀HNO3；⑶

Cl2为黄绿色气体，新制氯水呈浅黄绿色；⑷HClO4酸性最强含氧酸。11/13/202350溴

⑴液溴为深红棕色液体，易挥发；⑵腐蚀皮肤、橡胶；⑶保存液溴要密闭，冷暗处，液(水)封，玻璃塞；⑷溴水橙黄色；⑸AgBr见光分解用于照像术；⑹HBr能被浓硫酸氧化，用P2O5干燥。11/13/202351碘

⑴紫黑色固体，易升华(保存需密闭，冷暗处)；⑵遇淀粉变蓝(KI－淀粉试纸检验Cl2的存在)；⑶HI有较强还原性，不能用浓硫酸干燥；

⑷I2易溶于有机溶剂(如：CS2、CCl4、汽油……)；⑸AgI用于人工降雨；⑹I2+Fe＝FeI2，I2+2Cu＝2CuI。11/13/202352强调：HXO4酸性逐渐减弱HClO4>HBrO4>HIO4思考：碘酸碘中碘元素呈现+3价、+5价，其化学式怎样写？I4O95、X－离子检验向待测溶液中加入用硝酸酸化的硝酸银溶液Ｃl－+Ag+=AgCl↓(白)Br－+Ag+=AgBr↓(浅黄)I－+Ag+=AgI↓(黄)方法一:（Ｃl－、Br－、I－）11/13/202354先向待测溶液中加入足量新制氯水后，再加入少量CCl4振荡。若下层（CCl4层）呈

色，则原溶液中含I－；若下层呈

色，则原溶液中含Br－。方法二、（Br-、I-）方法三：（I-）

先向待测溶液中加入新制氯水后，再加入少量淀粉溶液。若溶液变色，则原溶液中含I－；紫红橙红蓝思考：1、溴蒸汽与NO2均为红棕色气体，怎样区别？水AgNO3溶液苯11/13/202356⑴金属：Na,Mg,Al,Fe,Zn,Cu……⑵碱：NaOH、Na2CO3……

⑶还原性气体：H2S、HI、SO2……

⑷还原性离子：S2－,SO32－,I－,Fe2+等⑸不饱和烃：C2H4，C2H2……

思考：2、能使溴水褪色的物质11/13/202357六、类卤化合物简介

1、拟卤素：

有少数分子与卤素单质性质相似，故把它们叫做拟卤素，如氰(CN)2、硫氰(SCN)2等，它们对应的类卤阴离子为CN-、SCN-，在性质上与卤素阴离子的性质也相似，拟卤素的主要化学性质有：

(1)、拟卤素单质具有较强氧化性，氧化性顺序为F2﹥Cl2﹥Br2﹥(CN)2﹥(SCN)2﹥I2

(2)在水中或碱溶液中易发生岐化反应。

如：(CN)2+H2OHCN+HCNO

(3)与金属反应生成一价阴离子的盐。如：(CN)2+2Na2NaCN卤素互化物:

指两种不同卤素相互化合形成的化合物，常见的卤素互化物有：BrCl、ICl、BrF3、BrF5

大多数卤素互化物不稳定，具有比卤素单质(F2除外)更强的化学活泼性，主要反应有

(1)易水解：如：ICl+H2OHCl+HIO

(2)强氧化性：与金属反应，如：2R+nBrCl

RCln+RBrn(n为R的化合价)

与某些盐的反应，如：2NaI+BrCl

NaCl+NaBr+I2

(3)与还原性物质反应：如：SO2+2H2O+BrCl===H2SO4+HCl+HBr

练习:2、不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的是（）A、氯水 B、溴水C、碘水 D、饱和食盐水D3、下列叙述正确的是（）A、氢氟酸保存在玻璃瓶中B、AgBr保存在棕色试剂瓶中C、氟比氯活泼，所以氢氟酸比盐酸酸性强D、酒精是有机溶剂，能将溴从溴水中萃取出来B4.气体X可能含有NH3、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种。已知X通入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸，若将X通入澄清石灰水中，不见沉淀生成，有关气体X的成分说法正确的是()A一定含HBr

B一定不含CO2C一定不含NH3，可能含有CO2