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文档简介
大单元三非金属元素及其化合物
第10讲氯及其化合物卤素
备考导航
1.了解氯气的制备方法与性质,了解氯的重要化合物的性质与应用。
2.知道氯水的性质及其成分探究的方法,知道常见含氯消毒剂的种类并能合理使用。
复习FI标
3.了解氯、溟、碘的单质及其化合物的递变规律与用途。
4.了解从海水中提取溟的工艺流程及原理。
Fe或Cu———►CL+2OH=CI+CIO+HO
Fc€h或CuCh;
△
一“—►CL+6OH^5CI+CIO;+3HX)
H
IICI2
点燃(或光照)—►Br?+6O1「=5Br+BK);+3HQ
P歧化-►I,+6OH'-51+1();+3H?O
PCb、PCI,
熟记网络点燃
卤席|―■»Ag'+X'=AgX||X-CLHr.I|
—Cl:
S()2+lhO
HCI+HJSO4AgCI(白色)、AgBr(淡黄色)、Agl(黄色)
NIG归市
N,+NH4CIX+XO+2"-Xr+HQ
•或
Br15X-+XOj+6H*-3X»+3HO
Br或L或SC:
或引(X=CI,Br.I)
判断正误(正确的打“Y”,错误的打“X”)。
(1)(2023・浙江卷)标准状况下,1L2LCL通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA()
(2)(2023・重庆卷)CL通入石灰乳中,发生反应的离子方程式为
Cl2+2OH-=ClO"+Cr+H2O()
(3)氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒()
(4)(2023・盐城五校)电解NaCI饱和溶液,可制得烧碱和氯气()
⑸(2023•如皋中学)HC1O的电离方程式:HC1O=H12*4678+CI0()
(6)MnO2和稀盐酸反应制取Cl2()
(7)“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84”消毒液(主要成分为次氯酸钠)不能混用()
(8)(2022•全国乙卷)向NaBr溶液中滴加过量氮水,再加入淀粉碘化钾溶液,溶液先变橙
课前自测
色,后变蓝色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2()
图1图2
(9)(2024•苏州中学)Cb-^LNH4c1()
(10)(2023・湖南卷)HC1O的电子式:H:OC1:()
(11)(2023/匕京卷)图1:实验室制。2()
(12)图2:氯气的净化()
弯后就析
考点1氯气及含氯化合物的结构与性质
知识梳理
知识n氯原子的结构和氯气分子的结构
1.氯原子与氯离子的结构示意图
ClCI-
2.氯气分子的电子式和结构式
电子式:,结构式:,是(填“极性”或“非极性”)分子,属
于晶体。
知识旧氯气的物理性质
氯气是具有刺激性气味的黄绿色有毒气体,密度比空气大,常温常压下,I体积水能溶解约2体积Cb。
知识回氯气的化学性质
1.氯气的氧化性
(1)与金属反应
2Fe+3C12=^=;
Cu+CI2=^=。
注意:CL的氧化性强,与变价金属反应生成高价态的金属氯化物。
(2)与H2反应
①H2+CI2盘=2HC1(用于工业制盐酸)
现象:苍白色火焰,瓶口有白雾。
②H2+CI2曾=2HC1(易发生爆炸)
(3)与P反应
占燃占燃
2P+3Cb=^2PCl3、PCb+C12=^PC15
(4)与还原性物质反应(完成化学或离子方程式)
Cl2+_NaBr=;
Ch+_KI=;
(检验C12:C12能使使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)
Ch+Fe2+=:
Cl2+S02+=;
ch+sor+=;
Cl2+H2s=(氧化性:C12>S)
Ch+H2O2=;
—Cl2+_NH3=____________________________
(检验输氯管道是否发生泄漏)。
2.氯气的歧化反应(。2既显氧化性乂显还原性)
(1)与水反应
化学方程式:_______________________________________________________
(离子方程式:)。
(2)与碱反应
①与NaOH反应(写化学方程式,下同):
(吸收尾气或制漂白液)。
②与Ca(OH)2反应:(工
业制漂白粉或漂粉精)。
常考归纳
(1)次氯酸(HCIO,结构式为,电子式为)
①HC1O具有不稳定性,见光易分解:2HC1O=^=,久置的氯水会变成稀盐
酸,
②HC1O具有较强氧化性:作杀菌消毒剂、漂白剂。干燥的氯气不具有漂白性。
③HC1O是弱酸,酸性比碳酸_(填“强”或“弱”)。
(2)NaCIO
①NaClO(ClCr)具有强氧化性,能杀菌消毒,可以漂白棉、麻、纸张等。
②“84”消毒液(有效成分是NK10)与洁厕灵(有效成分是HC1)混合立即会产生氯气,其离子方程式:
(3)漂白粉
①工业上制取漂白粉的原料是氯气与
②漂白粉的漂白原理(写化学方程式):
③漂白粉露置于空气中发生反应的化学方程式为_______________________________________________
、。漂白粉,
需要密封保存。
解疑释惑《
氯水及其成分的检验
氯水中含氯微粒主要为C12,只有少量CL与水反应生成HC1和HC1O。氯水中存在三种平衡:①。2
+
+H2OHC1+HC1O,②HC1OH'+QO,③H2OH+OH\氯水中存在三种分子(Cb、比0、
HC1O)和四种离子(C「、CIO\H+、OH)<,
(2)K2Cr2O7与浓盐酸反应制氯气
离子方程式:o
(3)KCICh与浓盐酸反应制氯气
化学方程式:。
2.Ch的工业制法
电解饱和食盐水:(写化学
方程式)。
3.粗盐的精制
海水一粗盐(含Fe3+、Mg2\Ca2\SOi)溶解、过滤一工一过滤一刍二蒸发结晶
其中,①依次加NaOH、BaCl八Na2CO3或依次加__________________________________________________
或依次加;②过滤后,在溶液中滴入盐酸,调
节溶液的pH=7.
知识ECL的用途
制漂白粉、消毒、制盐酸、农药、氯仿等。
情景创设
消毒剂有效氯含量的计算
“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义为每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少
克CL的氧化能力。
例求NaQCh的有效氯含量(0—16,C1—35.5)。
[分析]1molNaClOz还原为C「时转移4mole-,1molCh还原为Cl一时转移2mole-,1molNaClOz
相当于2moic12,即90.5gNaQCh相当于142gCh,NaQCh的有效氯含量为丞就=1.57。
典题悟法
类型II物质的性质与用途
国须1(2023•泰州中学)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()
A.Cb能溶于水,可用于工业制盐酸
B.CICh有强氧化性,可用于水体消毒
C.HC1O溶液显酸性,可用作漂白剂
D.NH4cl受热易分解,可用作氮肥
类型旧物质的转化
画2(2024・南通二模)在指定条件下,下列含氟物质间转化不能实现的是()
A.NaQ(熔融)0*Cb(g)
B.HC1(浓)曳台Cb(g)
C.MgCh-bHiOfsJ^^-MgChCs)
SO;
D.CIO一(aq)ClO2(g)
类型回氯水成分的探究
画3(2024・南通期末)为探究新制氯水的性质,某学生做了如下实验。
装置实验试齐IJX现象
新制茶水①滴有酚酣的NaOH溶液溶液红色褪色
②CaCCh粉末产生气泡
③Na2s溶液产生黄色沉淀
同一试剂X
④FeCh溶液溶液变为黄色
下列说法正确的是()
A.实验①中发生反应的离子方程式为
Cl2+2OH-=2C1O-4-H2O
B.实验②中存在反应:CaCO3+2HC10=Ca(C10)2+CO2t+H2O
C.实验③说明非金属性:C1>S
D.实验④反应后的溶液中存在大曷的离子为Fe?+、FC3+、C「、CIO-
类型日氯气的实验室制法
画4(2023・江苏卷)实验室制取Ch的实验原理及装置均正确的是()
类型目次氯酸盐的性质
典例B(2024.苏锡常镇一模)探究NaClO溶液的性质,卜列实验方案能达到探究目的的是()
选项探究目的实验方案
用洁净的钠丝蘸取少量NaClO溶液,在酒精灯上灼浇,透过蓝
A检验NaClO溶液中的Na'
色钻玻璃观察火焰颜色
B检验NaClO溶液的氧化性将NaClO溶液滴加到淀粉碘化钾溶液中,观察溶液颜色变化
用洁净的玻璃棒蘸取NaClO溶液滴在pH试纸上,待变色后与标
C检验NaClO溶液的pH
准比色卡比对
D检验NaClO溶液的还原产物将少量NaClO溶液与FeCh充分反应后,滴加硝酸酸化的硝酸银
溶液,观察沉淀产生情况
类型©CKh的制备与性质
■16(2023•盐城期中)二氧化氯(CIO?)是一种高效消毒剂,易溶于水,沸点为11.0℃,浓度高时极
易爆炸。
(I)实验室在60c的条件下用闪锌矿(主要成分为ZnS)与NaCQ溶液、H2so4溶液制备二氧化氯,
同时生成硫酸锌。
①写出该反应的离子方程式:__________________________________________________________________
②用如图所示的装置制备二氧化氯。则闪锌矿、NaCKh溶液、H2s04溶液三种反应物的加料方式是
③若闪锌矿加料过量太多,生成C1O2的量明显减少的原因是
___________________________________________________________________________________________Q
④反应过程中通入N2的作用是_________________________________________________________________
__________________________________________O
(2)某同学测定自来水厂经CIO2处理后的水中CIO?的浓度。步骤如下:取水样1.0L,用稀硫酸调节
溶液pHW2,加入足量KI晶体,摇匀,在暗处静置30mi*取20.00ml,加入锥形瓶中,以淀粉溶液作指
+
示剂,用0.001Omol/LNa2s2O3溶液滴定至终点[反应原理:I2+2S2O?=21+S4O6\CIO2+I+H——12
+C「+H2O(未配平)],消耗Na2s2O3溶液10.00mL。计算水样中ClCh的浓度(单位:mg/L,写出计算过程)。
---------------〈深度指津)----------------
卤素的政化反应与归中反应及其应用
1.碱性歧化
价态变化规律为“中间价一高价+低价”。
(DCI2+20H=cr+cio+H2O
(2)3CL+6OH一(浓)=£=5CR+C1O3+3H2O(在加热条件下,氯元素的化合价升高为+5)
2.酸性归中
价态变化规律为“高价+低价一中间价”。
(1)2H++C1-|-C1O-=C121+H2O
+
(2)5Cr+ClO;+6H=3C12t+3H2O
3.应用
(1)从海水中提取澳
Na2c0?溶液
府1需所雪
提取澳涉及的步骤和相关反应:
①氧化:向母液中通入CL,将氧化为BrMCL+ZBJnBn+ZCr)。
②吹出:利用澳的性,通入热空气或水蒸气,吹出演蒸气。
③吸收:3Br2+3Na2CO3=5NaBr4-NaBrO3+3CO2t(也可用SCh吸收)。
④制粗泣:_________________________________________________________________(写离子方程式)。
⑤精制:粗澳精制后得到高纯度溪。
(2)从海带中提取碘
CCU
提取碘涉及的离子方程式:
+
2C4-2H+H2O2=、
3h+6OH=、
5F+107+6H.=。
[易错提醒]
①从12的CC14溶液中分离出L,采用蒸储法分离不合理,因为L易与CC14形成共沸物,且L易升华,
会导致碘损失。②海带要放在坨堪中灼烧,不可用烧杯或蒸发皿灼烧。
考点2卤族元素
知识梳理
知识口卤族元素性质比较
1.卤素单质的物理性质
卤素Br
F2C122L
气体气体液体固体
状态
熔、沸点逐渐升一一
颜色浅黄绿色黄绿色深红棕色紫黑色
2.卤素单质的〃匕学性质
(1)与Hz反应:
H?+F2=2HF(暗处爆炸)、
Hz+CL”占^燃或^光照2HC1、
H2+Br2=^=2HBr、H2+I2>2HI
F2、。2、B「2、I2与氢气反应越来越困难,稳定性:HF—HC1_HBr_HI(填“>”或“<",下同),
说明非金属性:F—C1—Br―L
(2)与水反应
X2+H2OHX+HXO(X=CKBr、I)
特例:2Fz+2H2O=4HF+O2
(3)与碱(如NaOH)反应(写离了•方程式)
①CL与碱反应:
CL与碱在加热的条件下的反应:
②Bn、L与碱反应:
③Bn与碳酸钠溶液反应:
(4)与Fc反应
2Fe+3X2^=2FeX3(X=F、Cl、Br)
特例:Fe+k^^FeL
⑸与SO2>H2O反应
X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4
(X=CkBr、I)
常考归纳
(1)。2能置换出母2(。2+28广=2。一+8「2),同理,B「2也能置换出L(Br2+2「=2Bd+l2),可证明
-
氧化性:Cl2>Br2>I2,阴离子的还原性:Cr<Br<Fo
(2)HF的特性
①HF是有剧毒的气体。
②HF的水溶液是氢氟酸,氢氟酸是弱酸(氢浪酸和氢碘酸是强酸)。
③氢氟酸能腐蚀玻璃,故应保存在瓶中。
(3)液溟有剧毒,易挥发,存放在带磨口的棕色细口瓶中,加—液封。液漠有强氧化性,不能使用
塞,
(4)常温常压下,碘(L)是紫黑色的固体,加热升华,遇淀粉溶液变蓝。食用盐中加入的是
(填化学式),可防治甲状腺肿大。
(5)卤化银:一般AgX难溶于水,但AgF可溶于水;AgB「和Agl可用作感光材料;AG可用于人工
降雨。
知识旧卤素离子的检验方法
I.AgNCh溶液——沉淀法
.白色沉淀,则有C「
待测液?怨%曾生成浅黄色沉淀,则有所一
AgNO.“答液
I黄色沉淀,则有「
2.置换一萃取法
橙黄(或橙红)色,表明有BJ
待测液加新曙和叫加c。%炉上成有机层呈
紫(红)色,表明有「
3.「的其他检验方法:
加入适员新制饱和氯水(或双父小)淀粉溶情
待测液振荡"振荡’溶液变蓝,表明有I
解疑释惑,
溪水和碘水的萃取
[易错提醒]
①酒精易溶于水,不能作萃取卤素单质的萃取剂;
②直储汽油可作萃取卤素单质的萃取剂,裂化汽油分子中含有不饱和键,不能作萃取卤素单质的萃取
剂,
知识I3〔HF、HCI的制备
1.CaF2+H2so4(浓)=£=CaSCh+2HFt(反应在铅皿中进行)
2.H2so4(浓)+NaCI=^=NaHS04+HClt
常考归纳
①制备原理:难挥发性酸制挥发性酸或高沸点酸制低沸点酸。
②HBr、HI可被浓硫酸氧化成单质,不能用NaBr、Nai与次硫酸共热制HBr、HL可以利用无氧化性
的浓磷酸代替浓硫酸,在加热条件下制备。
知识日卤素互化物
1.概念:由两种或三种卤素组成的共价型化合物。如:IBr、I。、ICh、BrF3、CIF3等。
2.化学性质
(1)强氧化性
2Mg+2IBr=MgI2+MgBr2
(2)易水解
IC14-H2O=HC1+HIO
注意:该反应是非氧化还原反应。
典题悟法
类型U物质的性质与用途
画7(2024•镇江期初)下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是()
A.HF键能大于HC1,HF的沸点高于HC1
B.HCIO具有强氧化性,自及水厂用氯气杀菌消毒
C.HF为一元弱酸,可用于雕刻玻璃
D.L单质易升华,可用于检验淀粉的存在
类型旧卤素互化物的性质
画8氯化碘(I。)的性质类似于卤素,ICI有很强的氧化性。现有下列两个反应:
①2IC1+2Zn=ZnCh+Znl2
②IC1+H2O=HC1+HIO
下列叙述正确的是()
A.Cl2与12生成IC1是非氧化还原反应
B.反应①中,ZnL只是氧化产物
C.反应①中,当转移0.4mol电子时生成13.6gZnCL(Cl—355Zn—65)
D.反应②中,I。既是氧化剂又是还原剂
类型©工业制滨
典例
ChRNCISCh溶液款酸CL
一上一』一』有机相।.占有机相|I一』Br浓i容外占一的门
卤水T辄化卜吸附.5;二n1•还原人二:二・洗脱---------转化-*蒸懦.液漠
1-------1(含RN[QBrR)L-p-J(含KNBr)咛」--------
水相|水相n有机液
下列说法错误的是()
A.“氧化”和“转化”_£序中。2的主要作用相同
B.水相I和水相II中均含有酎和C1-
C.“洗脱”工序可完成RNC1的再生
D.保存液溟时加适量水的主要作用是防止浜单质被氧化
类型E1工业制碘
典例
to(2023•苏州期末)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCL、L、「等)中回收碘,其实验过程
如下:
N&SOi溶液Cl:
[
差£一|还原日操作x口麻卜|富集|……一粗碘
CCL
下列说法错误的是()
A.“还原”时发生反应的离子方程式:
SOf+h+H2O=2I-+S0『+2H'
B.“操作X”使用的仪器为分液漏斗且CCL从漏斗上口倒出
C.“氧化”时控制较低温度反应的目的之一是为了增大Ch的溶解量
D.回收的粗碘可通过升华的方法进行纯化
质量评价
1.(2024.南通)下列物质的结构与性质或物质的性质与用途不具有时应关系的是()
A.HQO具有弱酸性,可用于杀菌消毒
B.C1F3具有强氧化性,可用作火箭助燃剂
C.Q-有孤电子对,可与Cu2'形成[CUCLF
D.HF分子间存在氢键,HF沸点较高
2.(2023・常熟期中)浓盐酸和高钵酸钾在室温下即可制备CbJIJ如图装置制备少量的CL并探究其性质。
下列说法正确的是()
浓盐酸
紫色石蕊
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