資源簡介

第四單元 非金屬及其化合物
第2節 氯及其化合物 講義
【核心素養】
1.掌握氯元素單質及其重要化合物的主要性質及應用。（宏觀辨識與微觀探析）
2.了解氯元素單質及其重要化合物的制備方法。（科學探究與創新意識）
3.了解氯元素單質及其重要化合物對環境的影響。（科學精神與社會責任 ）
【考點解讀】
一、氯氣的性質和應用（★★★★）
1.氯氣的物質性質及毒性
2.氯氣的化學性質
從氯的原子結構認識氯氣的化學性質——氧化性
(1)與金屬反應
與變價金屬反應生成最高價態金屬氯化物。
①與鐵反應：。
②與銅反應：。
(2)與非金屬反應
與H2反應：，
(3)與水反應
溶于水的氯氣部分與水反應，離子方程式為。
(4)與堿反應
①與NaOH溶液反應，離子方程式為。(用于Cl2尾氣吸收)
②與Ca(OH)2溶液反應，離子方程式為。(用于制取漂白粉)
(5)與還原性無機化合物反應
①與碘化鉀溶液反應：。
②與SO2水溶液反應：。
③與FeCl2溶液反應：。
3.氯氣的用途:制漂白精、消毒劑、鹽酸、農藥、氯仿等。
【基礎測評】
1.易錯易混辨析(正確的畫“√”,錯誤的畫“ ”)。
(1)過量的鐵粉在少量氯氣中加熱,充分反應后產物為FeCl2 (　 　)
(2)氯氣溶于水得氯水,溶液呈酸性且可以導電,所以氯氣是電解質( 　)
(3)氯氣可以使濕潤的有色布條褪色,但是實際起漂白作用的物質是次氯酸,而不是氯氣 (　 　)
(4)Cl2具有很強的氧化性,在化學反應中只能作氧化劑(　 　)
(5)Cl2與水反應的離子方程式:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO- (　 　)
(6)Cl2通入NaOH溶液的離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
( 　)
(7)標準狀況下,11.2 L Cl2與水充分反應轉移電子數為0.5NA (　 　)
答案： √ √
2.氯水的成分分析。
(1)氯水中存在三個平衡關系:
①　
②　
③　
(2)根據可逆反應的特點,即可得出氯水中存在的各種微粒。
①三種分子:　　　 、　　　 、　　　 。
②四種離子:　　　 、　　　 、　　　 和　　　 。
答案：
、、、、、、
3.(2018遼寧大連模擬)向下列溶液中通入氯氣,現象和結論描述正確的
是 (　 　)
A.品紅溶液:紅色褪去,加熱該褪色溶液,仍無色;氯氣具有漂白性
B.紫色石蕊溶液:先變紅,后褪色;氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸
C.含酚酞的氫氧化鈉溶液:紅色褪去;氯氣只作氧化劑
D.硫化鈉溶液:溶液變渾濁;氯氣只作還原劑
答案：B
4.在新制飽和氯水中,若只改變某一條件,下列敘述正確的是 (　 　)
A.再通入少量氯氣,減小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增強
C.加入少量的碳酸氫鈉粉末,pH增大,溶液漂白性增強
D.光照過程中,有氣泡冒出,溶液的導電性減弱
答案：C
【方法技巧】
1.探究氯氣的性質
裝置 試劑 實驗現象 實驗目的
A 濃硫酸 —— 驗證干燥的氯氣無漂白作用，濕潤的氯氣(含HClO)有漂白作用
B 干燥紅色布條 無明顯變化
C 濕潤紅色布條 紅色布條褪色
D FeCl2溶液 溶液由淺綠色變棕黃色 驗證氯氣具有強氧化性，可與金屬及還原性化合物反應
E 淀粉KI溶液 溶液變藍色
F Mg或Na 產生白煙
G NaOH溶液 —— 吸收多余的氯氣
2.氯水的性質
3.氯水中平衡(Cl2+H2O H++Cl-+HClO)移動的應用
向氯水中加入的物質或改變的條件 濃度變化 平衡移動的方向 應　用
可溶性氯化物 c(Cl-)增大,c(HClO)減小 左移 ①用飽和食鹽水除Cl2中的HCl②用排飽和食鹽水法收集Cl2
鹽酸 c(H+)和c(Cl-)增大 左移 潔廁劑和“84”消毒液不宜混合使用
NaOH c(H+)減小 右移 用NaOH吸收多余的Cl2
光照 c(HClO)減小 右移 氯水應避光保存或現用現配
碳酸鈣 c(HClO)增大 右移 制取次氯酸濃度較大的氯水
二、含氯化合物的性質和應用（★★★★）
1.次氯酸(HClO)
(1)不穩定性：(填化學方程式)；氯水須現用現配，保存在棕色瓶中，置于冷暗處。
(2)強氧化性：能氧化等，能使有色布條褪色，用于漂白、殺毒、消毒等。
(3)弱酸性：H2CO3＞HClO＞
2.重要的次氯酸鹽
(1)漂白粉
(2)“84”消毒液
【基礎測評】
1.易錯易混辨析(正確的畫“√”,錯誤的畫“ ”)。
(1)Cl2的電子式為 ,HClO的結構式為H—Cl—O(　 　)
(2)“84”消毒液的漂白原理與SO2的相同,都是利用強氧化性 (　 　)
(3)“84”消毒液與“潔廁靈”混用消毒效果會更好 (　 　)
(4)漂白粉溶液在空氣中失效的離子方程式:ClO-+CO2+H2O HClO+(　 　)
(5)漂白粉溶液中通入SO2的離子方程式為2ClO-+SO2+Ca2++H2O2HClO+CaSO3↓ (　 　)
答案：
2.下列有關Ca(ClO)2溶液的敘述正確的是 (　 　)
A.該溶液中,K+、Cl-、CH3COOH、I-可以大量共存
B.與Na2SO3溶液反應的離子方程式:ClO-++Cl-
C.不可使用pH試紙測定該溶液的pH
D.1 L 0.1 mol·L-1該溶液和足量的CO2充分反應,產生10 g沉淀
答案：C
【方法技巧】水體消毒劑的性質及類型
（1）水體消毒劑一般具有強氧化性。
（2）水體消毒劑的類型
①含氯消毒劑：如氯氣、漂白粉、NaClO、ClO2等。氯水、漂白粉、漂白液、漂白精的比較如下：
物質 氯水 漂白液 漂白粉 漂白精
成分 Cl2、HClO 有效成分是NaClO 有效成分是Ca(ClO)2 有效成分是Ca(ClO)2
原理 HClO具有強氧化性 次氯酸鹽與酸反應生成HClO具有強氧化性，有漂白作用。Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
應用 漂白棉、麻、紙張等，用作游泳池及環境消毒劑
②其他：雙氧水、臭氧、高錳酸鉀等。
三、氯氣的制法（★★★）
1.制備Cl2的反應原理
（1）實驗室制法：。
①制備裝置類型：固體+液體氣體。
②凈化方法：用飽和食鹽水除去HCl，再用濃硫酸除去水蒸氣。
③收集氣體：向上排空氣法或排飽和食鹽水法。
④尾氣吸收：用強堿溶液(如NaOH溶液)吸收。
⑤驗滿方法：將濕潤的淀粉KI試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿；或將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的試劑瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色，則證明已集滿。
2.工業制法
電解飽和食鹽水（氯堿工業）
。
電解熔融的氯化鈉
。
【基礎測評】
1.易錯易混辨析(正確的畫“√”,錯誤的畫“ ”)。
(1)用飽和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl (　 　)
(2)足量的MnO2與40 mL 10 mol·L-1濃鹽酸在加熱條件下反應轉 0.2 mol電子 (　 　)
(3)實驗室制Cl2的離子方程式:MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O (　 　)
(4)制取氯氣時要緩緩加熱,溫度過高會導致HCl大量揮發 (　 　)
(5)用MnO2和濃鹽酸制備純凈Cl2時可讓氣體產物先通過濃硫酸,后通過飽和食鹽水 (　 　)
答案： √
2.下列裝置應用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗,能達到實驗目的的是 (　 　)
答案：C
3.(2018山東濟寧教學質量檢測)Cl2O是黃棕色具有強烈刺激性氣味的氣體,是一種強氧化劑,易溶于水且會與水反應生成次氯酸,與有機物、還原劑接觸或加熱時會發生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示。
已知:Cl2O的熔點為-116 ℃,沸點為3.8 ℃;Cl2的沸點為-34.6 ℃;HgO+2Cl2 HgCl2+Cl2O。
下列說法中不正確的是 (　 　)
A.裝置②、③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸
B.通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋,減小爆炸危險
C.從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2O
D.裝置④與⑤之間不用橡膠管連接,是為了防止橡膠管燃燒和爆炸
答案：C
四、鹵素的性質（★★★）
1.相似性
(1)都能與大多數金屬反應，如2Fe＋3Br22FeBr3，但I2與Fe反應生成FeI2。
(2)都能與H2反應生成HX：(X代表F、Cl、Br，I2與H2反應可逆)。
(3)都能與水反應：(F2例外：2F2＋2H2O===4HF＋O2)。
(4)都能與堿溶液反應：(F2例外)。
2.遞變性
3.鹵素單質及其化合物的特殊性
氟 ①無正價，氧化性最強，F－的還原性最弱②2F2＋2H2O===4HF＋O2，與H2反應在暗處即爆炸③HF是弱酸，能腐蝕玻璃，故應保存在鉛制器皿或塑料瓶中；有毒；在HX中沸點最高(由于分子間存在氫鍵)
溴 ①Br2是深紅棕色液體，易揮發②Br2易溶于有機溶劑③盛溴的試劑瓶中加水，進行水封，保存液溴時不能用橡膠塞
碘 ①I2遇淀粉變藍色　②I2加熱時易升華③I2易溶于有機溶劑④食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大⑤I2易與Na2S2O3溶液反應：I2＋2S2O===2I－＋S4O，可通過滴定(以淀粉為指示劑)來定量測定碘的含量
4.鹵素離子的檢驗
(1)AgNO3 溶液和稀硝酸——沉淀法
(2)置換——萃取法
(3)氧化——淀粉法
五、工業制鹵素單質（★★★）
1.海水提取溴
a.流程
b.發生反應的化學方程式
ⅰ.2NaBr+Cl2Br2+2NaCl;
ⅱ.Br2+SO2+2H2O 2HBr+H2SO4;
ⅲ.2HBr+Cl2 2HCl+Br2。
2.從海洋植物中提取碘
a.流程
b.涉及反應的離子方程式:2I-+Cl22Cl-+I2。
3.氯氣的制取——氯堿工業
【基礎測評】
1.易錯易混辨析(正確的畫“√”,錯誤的畫“ ”)。
(1)類比Fe與Cl2的反應判斷Fe與I2反應時生成FeI3 (　 　)
(2)F2通入氯化鈉溶液中可置換出Cl2 (　 　)
(3)可以用淀粉溶液檢驗加碘食鹽中的KIO3 (　 　)
(4)能使濕潤的KI-淀粉試紙變藍的氣體一定是Cl2 (　 　)
(5)向無色溶液中滴加氯水和CCl4,振蕩、靜置,下層溶液顯紫紅色,證明原溶液中含有I- (　 　)
(6)碘易升華,可用加熱升華法除去NH4Cl中混有的I2(　 　)
(7)工業上電解飽和NaCl溶液制備金屬鈉 (　 　)
(8)萃取碘水中的I2時,常用乙醇、乙烯等有機物作為萃取劑 (　 　)
答案： √
2.下列對鹵素的說法不符合遞變規律的是 (　 　)
A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐漸減弱
B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩定性逐漸減弱
C.F-、Cl-、Br-、I-的還原性逐漸增強
D.鹵素單質按F2、Cl2、Br2、I2的順序,顏色逐漸變淺,密度逐漸增大
答案：D
3.下列能夠檢驗出KI中是否含有Br-的實驗是 (　 　)
A.加入足量的新制氯水,溶液變色則有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,觀察溶液顏色是否褪去
C.加入少量的碘水,再加入CCl4振蕩,有機層有顏色,則有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,取水層并加入氯水,溶液呈橙黃色,則含有Br-
答案：D
4.驗室中,從海藻里提取碘的部分流程如下圖。下列說法中,不正確的是 (　 　)
A.試劑a可選用酸化的雙氧水
B.試劑b可選用酒精
C.步驟③的操作是過濾
D.步驟①需用坩堝,步驟⑤需用分液漏斗
答案：B
【真題模擬演練】
1.[2020山東煙臺質檢]實驗室用如圖所示裝置制備無水AlCl3(180 ℃升華),無水AlCl3遇潮濕空氣即產生大量白霧。下列說法錯誤的是 (　　)
A.b、c、f中依次盛裝飽和食鹽水、濃硫酸、濃硫酸
B.g中發生的反應為Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
C.e中的收集器必須保持干燥
D.實驗時,a和d處酒精燈應同時點燃
答案 D
2.[2019山東青島模擬]如圖所示是驗證氯氣性質的微型實驗,a、b、d、e是浸有相關溶液的濾紙。向KMnO4晶體中滴加一滴濃鹽酸后,立即用另一培養皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。
對實驗現象的解釋或結論正確的是 (　　)
選項 實驗現象 解釋或結論
A a處變藍,b處變紅棕色 氧化性:Cl2>Br2>I2
B c處先變紅,后褪色 氯氣與水反應生成了酸性物質
C d處立即褪色 氯氣與水反應生成了漂白性物質
D e處變紅 還原性:Fe2+>Cl-
答案 D

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