專題16-氯及其化合物

1、專題16 氯及其化合物【知識框架】  【基礎(chǔ)回顧】 一、氯氣 1、物理性質(zhì) 通常情況下，氯氣是黃綠色、有刺激性氣味的氣體。 密度比空氣大 ，有毒，易液化，能溶于水，通常1體積水約溶解 2 體積氯氣，其水溶液稱為氯水。 實(shí)驗(yàn)室里聞有毒氣體及未知?dú)怏w氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動，僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔 。 2、化學(xué)性質(zhì) Cl的最外層有7個電子，易得到1個e-，具有很強(qiáng)的氧化性，能跟很多具有還原性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如金屬、非金屬單質(zhì)、化合物等。 （1）與金屬反應(yīng) 銅、鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為：&

2、#160;Cu+Cl2 = CuCl2(棕黃色煙) 2Fe+3Cl2 =2FeCl3（棕褐色煙) （2）與非金屬反應(yīng) 氫氣在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為： H2+Cl2 = 2HCl(蒼白色火焰) （3）與水反應(yīng) （4）與堿反應(yīng)（完成下列化學(xué)方程式） 與燒堿反應(yīng)：Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O ， 制取漂白粉： 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 漂白粉的主要成分是 CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2。

3、 漂白粉的漂白原理是：Ca(ClO)2+2HCl =CaCl2+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 產(chǎn)生的HClO具有漂白性和強(qiáng)氧化性。由于HClO見光易分解，所以漂白粉應(yīng)密封保存。 （5）跟還原性物質(zhì)反應(yīng) 氯氣與KI溶液： 2KI+Cl2=2KCl+I2。 推薦精選氯氣與FeCl2溶液：2FeCl2+Cl2=2FeCl3。 向氯水中通入SO2： SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl。 二、氯氣的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)  1、反應(yīng)的原理：用強(qiáng)氧化性物質(zhì)（如Mn

4、O2、KMnO4等）和濃鹽酸反應(yīng)。 MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2+2H2O 【注意】稀鹽酸與MnO2作用不能制取Cl2。 若沒有濃鹽酸時，也可用NaCl和濃H2SO4與MnO2共熱制取Cl2： MnO2+2NaCl+3H2SO4(濃)=MnSO4+Cl2+2NaHSO4+2H2O 2、制氣類型：固+液氣（注意：KMnO4與濃鹽酸的反應(yīng)不需加熱）。 3、收集裝置：向上排空氣法或排飽和食鹽水法(Cl2在飽和食鹽水中的溶解度最小)。 4、凈化裝置：用飽和食鹽水或水洗氣法除去HCl，再用濃H2SO4干燥。 

5、5、尾氣吸收裝置：用強(qiáng)堿溶液吸收多余的Cl2，防止污染大氣。 6、驗(yàn)滿方法 （1）將濕潤的淀粉-碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。 （2）將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。 （3）實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時，常常根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿。 7、注意事項(xiàng) （1）為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，減少HCl揮發(fā)。 （2）必須用濃鹽酸，稀鹽酸不與MnO2作用生成Cl2。 （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的C

6、l2。再拆卸裝置，避免污染空氣。 （4）尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因?yàn)槿芤褐泻珻a(OH)2量少，吸收不完全。 三、鹵族元素 1、鹵族元素原子結(jié)構(gòu)的比較 （1）相似性：鹵素原子最外層上均有 7個電子，最高正價為 +7 價（F無正價），負(fù)價為-1 價。 （2）遞變性：從FI， 原子核外電子層數(shù)依次 增大 ，原子半徑依次增大。 2、元素的性質(zhì) （1）相似性：均為活潑非金屬，最低負(fù)化合價：-1，最高正價：+7（ F除外）； （2）遞變性：隨著原子序數(shù)的遞增，獲得電子的能力逐漸 減弱，非金屬性逐漸 減弱。&#

7、160;3、單質(zhì)的物理性質(zhì)（從F2 I2） （1）顏色由 淺 到 深。推薦精選 （2）狀態(tài)：F2、Cl2呈氣態(tài)，Br2為液態(tài)（易揮發(fā)），I2為固態(tài)（易升華）。 （3）熔、沸點(diǎn)：依次增大 。 （4）密度：依次增大 。 （5）溶解性：在水中的溶解度逐漸減小 ，在有機(jī)溶劑中的溶解性大于（填“大于”或“小于”）在水中的溶解性。 4、化學(xué)性質(zhì) （1）鹵素單質(zhì)的相似性：均具有 強(qiáng)氧化 性，均能與H2、H2O、金屬反應(yīng)，較活潑的鹵素單質(zhì)能將不活潑的鹵素從其鹵化物中置換出來。 （2）鹵族元素氫化物的遞變性 穩(wěn)定

8、性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)? HFHClHBrHI 。 沸點(diǎn)由高至低的順序?yàn)椋?HFHIHBrHCl 。 HF沸點(diǎn)反常的原因是：分子間存在氫鍵 。 還原性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)椋?HIHBrHClHF。 水溶液酸性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)? HIHBrHClHF。 5、鹵素離子（Cl-、Br-、I-）的檢驗(yàn) （1）未知液，據(jù)沉淀顏色判斷。AgCl為白色，AgBr為淺黃色，AgI為黃色。 （2）未知液有機(jī)層呈橙色或橙紅色，表明有Br-紫色或淺紫色，表明有I- 【技能方法】 氯水成分及性質(zhì)探究 氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：

9、Cl2+H2OH+Cl-+HClO 。 1、氯水與次氯酸 氯氣的水溶液叫氯水，呈黃綠色，溶于水的部分氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸。 Cl2+H2OH+Cl-+HClO 次氯酸(HClO)具有三個性質(zhì)： （1）弱酸性，其酸性比碳酸還弱，即HClOHClO。 （2）不穩(wěn)定性：次氯酸不穩(wěn)定，見光容易分解放出氧氣。 化學(xué)方程式是2HClO= 2HClO2。 （3）強(qiáng)氧化性：次氯酸是一種強(qiáng)氧化劑，能殺死水里的病菌，故自來水常用氯氣來殺菌消毒。次氯酸的強(qiáng)氧化性，能使某些有機(jī)色質(zhì)褪色，可用作漂白劑。 2、物質(zhì)的漂白&#

10、160;（1）褪色：是指有色物質(zhì)變?yōu)闊o色物質(zhì)。有物理變化也有化學(xué)變化。 例如：把木炭投入NO2氣體的集氣瓶中，塞緊瓶塞搖動瓶子，集氣瓶內(nèi)的氣體變?yōu)闊o色。在CuSO4溶液中加入氫氧化鈉溶液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，前者是物理變化，后者是化學(xué)變化。 （2）漂白，特指染料(有機(jī)物)或有機(jī)色質(zhì)變?yōu)闊o色物質(zhì)，它是化學(xué)變化，發(fā)生物理變化的有機(jī)物褪色不是漂白，如把木炭投入盛有紅墨水的錐形瓶中，輕輕振蕩溶液變?yōu)闊o色。發(fā)生化學(xué)變化的有：二氧化硫能使品紅溶液褪色，是因?yàn)榘l(fā)生了化學(xué)變化生成了不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，加熱后，恢復(fù)品紅的顏色。過氧化鈉和氯水漂白，是利用了兩者的強(qiáng)氧化性，生成了穩(wěn)定的無色物質(zhì)。與

11、二氧化硫漂白原理不同。 3、新制氯水、久置氯水、液氯的區(qū)別 推薦精選 4、氯水中的平衡移動化學(xué)方程式是Cl2H2OHClHClO  5、氯水的性質(zhì) 氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)：Cl2的強(qiáng)氧化性；HCl的強(qiáng)酸性；HClO的強(qiáng)氧化性、弱酸性；Cl的性質(zhì)。在不同的反應(yīng)中，氯水起作用的成分不同，現(xiàn)列表如下：  推薦精選【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】 1下列敘述正確的是（） A氯氣的性質(zhì)很活潑，它與氫氣混合后立即發(fā)生爆炸 B可以用氫氧化鈣溶液吸收實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時多余的氯氣 C檢驗(yàn)Cl2氣體中是否

12、混有HCl方法是將氣體通入硝酸銀溶液 D除去Cl2氣體中的HCl，可將氣體通入飽和食鹽水 【答案】D 【解析】 A、氯氣與氫氣混合只有點(diǎn)燃或強(qiáng)光照射才會發(fā)生反應(yīng)甚至爆炸，錯誤；B、由于氫氧化鈣的溶解度比較小，所以實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時，多余的氯氣不用氫氧化鈣溶液吸收，而是用氫氧化鈉溶液吸收，錯誤； C、Cl2溶于水也會產(chǎn)生Cl，錯誤； D、HCl易溶于水，也易溶于飽和食鹽水，而Cl2在飽和食鹽水中的溶解度極小，正確。 2勤洗手和經(jīng)常對環(huán)境進(jìn)行消毒是預(yù)防傳染病的有效途徑。2012年4月，H7N9疫情爆發(fā)，可以用某種消毒液進(jìn)行消毒，預(yù)

13、防傳染。已知該消毒液為無色液體，用紅色石蕊試紙 檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)試紙先變藍(lán)后褪色，則該消毒液的主要成分可能是（） AKMn O4BH2O2 CNaClO DNH3H2O 【答案】C 【解析】 試題分析： 該消毒液為無色液體，排出A；紅色石蕊試紙檢驗(yàn)時先變藍(lán)色，說明溶液呈堿性，排出B；后褪色，說明該物質(zhì)具有強(qiáng)氧化性，排出D；次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，符合題意，答案選C。 考點(diǎn)：考查次氯酸鈉的化學(xué)性質(zhì) 3下列實(shí)驗(yàn)過程中，不會產(chǎn)生氣體的是（）  【答案】C 【解析】 試題分析： A

14、、氯水在光照作用下次氯酸分解生成氯化氫和氧氣，A錯誤； B、氯水顯酸性與發(fā)酵粉中的碳酸氫鈉反應(yīng)放出CO2氣體，B錯誤； C、氯氣具有氧化性與溴化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和溴，不會產(chǎn)生氣體，C正確； D、過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，D錯誤，答案選C。 考點(diǎn)：考查元素及其化合物性質(zhì)推薦精選 4向盛有氯氣的集氣瓶中加入某溶液，振蕩后能觀察到如圖所示的現(xiàn)象，則加入的液體是（）  A水BFeCl2溶液 C硝酸銀溶液D氫氧化鈉溶液 【答案】D 【解析】 試題分析： 由上圖可知：加入的溶液

15、能夠與Cl2發(fā)生反應(yīng)，并得到無色溶液，D正確；加入水得到的氯水溶液呈淺黃綠色，A錯誤；2FeCl2Cl2=2FeCl3，F(xiàn)eCl3溶液呈棕黃色，B錯誤；加入AgNO3溶液后能夠生成AgCl白色沉淀，C錯誤。 考點(diǎn)：氯氣的性質(zhì) 5可以驗(yàn)證硫元素的非金屬性比氯元素弱的事實(shí)是（） H2S水溶液是弱酸，HCl水溶液是強(qiáng)酸 向氫硫酸溶液中滴入氯水有單質(zhì)硫生成 硫、氯氣分別與鐵和銅反應(yīng)，其產(chǎn)物是FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2 高氯酸（HClO4）的酸性比硫酸強(qiáng) AB CD 【答案】C 【解析】&#

16、160;試題分析： 應(yīng)根據(jù)元素的最高價氧化物的水化物的酸性來比較非金屬性的強(qiáng)弱，錯誤； 向氫硫酸溶液中滴入氯水有單質(zhì)硫生成，說明Cl的非金屬性比S強(qiáng)，正確； 硫、氯氣分別變價金屬反應(yīng)時，氯氣的產(chǎn)物都是高價化合物，而S的產(chǎn)物都是低價化合物，說明Cl的非金屬性比S強(qiáng)，正確； 高氯酸（HClO4）的酸性比硫酸強(qiáng)，說明Cl的非金屬性比S強(qiáng)，答案選C。 考點(diǎn)：考查非金屬性的判斷依據(jù) 【能力提升】 1利用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通入Cl2前裝置中溶液呈紅色。下列說法不合理的是（） 推薦精選 A通入Cl2后，裝置中發(fā)生了

17、氧化還原反應(yīng) BCl2與Na2SO3溶液反應(yīng)的離子方程式是：SO32Cl2H2OSO422Cl2H C通入Cl2后，裝置中溶液不褪色 D裝置的作用是吸收尾氣，防止污染空氣 【答案】C 【解析】 試題分析： A、Cl2與亞硫酸鈉反應(yīng)，將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，故A正確； B、離子方程式中電荷守恒、原子守恒且符合客觀規(guī)律，故B正確； C、通入Cl2后，溶液顯酸性，故酚酞褪色，故C錯誤； D、裝置2中是用氫氧化鈉吸收未反應(yīng)的氯氣，故D正確，此題選C。 考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)相關(guān)知識 

18、2下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的說法正確的是（） A盛濃鹽酸的分液漏斗可用長頸漏斗代替 B為了便于學(xué)生觀察氯氣的制備實(shí)驗(yàn)，可在講臺上直接做氯氣的制備實(shí)驗(yàn) C可用飽和食鹽水吸收尾氣 D可在集氣瓶口放一張濕潤的淀粉碘化鉀試紙，觀察氯氣是否收集滿 【答案】D 【解析】 試題分析： A盛濃鹽酸的分液漏斗可用長頸漏斗代替無法控制鹽酸的用量，A錯誤； B可在講臺上直接做氯氣的制備實(shí)驗(yàn)，沒有在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，容易造成中毒事件，B錯誤； C飽和食鹽水不能與氯氣反應(yīng)，不能用于吸收尾氣，C錯誤； D可在集氣瓶口放

19、一張濕潤的淀粉碘化鉀試紙，若試紙變藍(lán)，則氯氣集滿，D正確；答案選D。 考點(diǎn)：考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法。 3一氯化碘（ICl）、三氯化碘（ICl3）是鹵素互化物，它們的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，如：2ICl2Zn= ZnI2ZnCl2。以下判斷正確的是（） AICl3與水反應(yīng)的產(chǎn)物為HI和HClO BICl3與KI反應(yīng)時，氯元素被還原 CICl與冷NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為：ICl+2OH=IO +Cl+H2O DICl與水的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng) 【答案】C 【解析】 試題分析： 由題意可知，

20、ICl推薦精選3與水反應(yīng)I元素非金屬性弱顯正價，故應(yīng)結(jié)合水電離出的OH，產(chǎn)物為HIO2，氯元素顯負(fù)價結(jié)合水電離出的H+，產(chǎn)物為HCl，故A項(xiàng)錯誤； ICl3與KI反應(yīng)時，ICl3中的+3價I被還原，故B項(xiàng)錯誤； ICl中I元素為+1價I，Cl為-1價氯，故ICl與冷NaOH溶液反應(yīng)：ICl+2OH=IO+Cl+H2O，故C項(xiàng)錯誤；ICl與水：ICl+ H2O=HIO+HCl，反應(yīng)中沒有化合價的改變，故不屬于氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯誤；本題選C。 考點(diǎn)：鹵族元素性質(zhì)。 4氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應(yīng)中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。下列結(jié)論正確的是（）

21、0;A加入有色布條，片刻后有色布條褪色，說明有Cl2存在 B溶液呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2存在 C先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說明有Cl存在 D加入NaOH溶液，氯水的淺黃綠色消失，說明有HClO存在 【答案】B 【解析】 A、氯水能使有色布條褪色是因?yàn)槁人泻械腍ClO具有強(qiáng)氧化性，錯誤； C、由于加入鹽酸酸化的過程中引入了Cl，所以根據(jù)生成白色沉淀無法說明氯水中是否存在Cl，錯誤； D、因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應(yīng)，所以加入NaOH溶液時氯水顏色消失不

22、能說明其中有HClO存在，錯誤。 5R代表氫元素或鈉元素，與RFRClRBrRI的變化規(guī)律不符的鹵化合物的性質(zhì)是（） A鹵化氫的熱穩(wěn)定性 B遇氧化劑時表現(xiàn)出的還原性強(qiáng)弱 C與硝酸銀溶液反應(yīng)生成的沉淀顏色深淺 D鹵化氫水溶液的酸性 【答案】A 【解析】 本題主要依據(jù)鹵素單質(zhì)及化合物性質(zhì)遞變規(guī)律進(jìn)行分析作答。 A項(xiàng)，鹵化氫的熱穩(wěn)定性HFHClHBrHI； B項(xiàng)，鹵化氫(或鹵素陰離子)的還原性HFHClHBrHI(或FClBrI)； C項(xiàng)，AgF不沉淀，從ClI，鹵化銀沉淀的顏色由白淺黃黃逐

23、漸變深； D項(xiàng)，從FI元素非金屬性逐漸減弱，因此鹵化氫水溶液酸性HFHClHBrHI。 【終極闖關(guān)】 1【2011江蘇卷】NaCl是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)（見圖4）。下列說法正確的是（） 推薦精選 A25 ，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B石灰乳與Cl2的反應(yīng)中，Cl2既是氧化劑，又是還原劑 C常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯存，所以Cl2不與鐵反應(yīng) D圖4所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 【答案】B 【解析】 試題分析： 25，NaHCO3在水中的溶解度比

24、Na2CO3的要??；石灰乳與Cl2的反應(yīng)中氯發(fā)生歧化反應(yīng)，Cl2既是氧化劑，又是還原劑；常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯存僅代表常溫Cl2不與鐵反應(yīng)，加熱、高溫時可以反應(yīng)；在侯氏制堿法中不涉及氧化還原反應(yīng)。 考點(diǎn)：氯及其化合物 2【浙江省2015屆高三第一次五校聯(lián)考試題】工業(yè)上把Cl2通入冷NaOH溶液中制得漂白液（主要成分NaClO）。一化學(xué)小組在室溫下將氯氣緩緩?fù)ㄈ隢aOH溶液，模擬實(shí)驗(yàn)得到ClO、ClO3等離子其物質(zhì)的量（mol）與反應(yīng)時間t（min）的關(guān)系曲線。下列說法錯誤的是（）  A工業(yè)制取漂白液的化學(xué)反應(yīng)方程式為Cl22NaOH=NaClNaC

25、lOH2O Ba點(diǎn)時溶液中各離子濃度：c（Na）c（Cl）c（ClO3）c（ClO）c（OH）c（H） C t2t4，ClO離子的物質(zhì)的量下降的原因可能是3ClO= 2ClClO3 D使用漂白液時，為了增強(qiáng)漂白效果，可以向漂白液中加入濃鹽酸 【答案】D 【解析】 試題分析： A工業(yè)制取漂白液的化學(xué)反應(yīng)方程式為Cl22NaOHNaClNaClOH2O，A正確； B氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)其還原產(chǎn)物是氯化鈉，a點(diǎn)時溶液次氯酸根與氯酸根的濃度相等，溶液顯堿性，則溶液中各離子濃度：c（Na推薦精選）c（Cl）c（ClO3）c

26、（ClO）c（OH）c（H），B正確； C根據(jù)圖像可知t2t4，氯酸根濃度增大，次氯酸根濃度減小，則ClO離子的物質(zhì)的量下降的原因可能是3ClO2ClClO3，C正確； D使用漂白液時，為了增強(qiáng)漂白效果，不能向漂白液中加入濃鹽酸，因?yàn)闀l(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生氯氣，D錯誤，答案選D。 考點(diǎn)：考查漂白液制備的有關(guān)分析 3【2015新課標(biāo)卷理綜化學(xué)】海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是（）  A向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴 B粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純 C工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑 

27、D富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其還原吸收 【答案】C 【解析】 試題分析： A氯氣具有強(qiáng)氧化性，能把溴離子氧化為單質(zhì)溴，因此向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴，A正確； B粗鹽中的鈣離子、鎂離子等可采用沉淀法除去，所得氯化鈉溶液可采用重結(jié)晶等過程提純，B正確； C工業(yè)生產(chǎn)常選用來源更廣泛、價格更便宜的石灰乳作為沉淀劑，用氫氧化鈉不經(jīng)濟(jì)，C錯誤； D富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，SO2具有還原性，能被溴氧化，因此再用SO2將其還原吸收，D正確，答案選C。 考點(diǎn)：本題以海水的綜合開發(fā)利用為載體重點(diǎn)考查了粗鹽的提純、海水提取溴、物質(zhì)的分離與提純操作、試劑的選取等，題目難度中等。 4【2015北京理綜化學(xué)】某消毒液的主要成分為NaClO，還含有一定量的NaOH，下列用來解釋事實(shí)的方程式中不合理的是（已知：飽和NaClO溶液的pH約為11）（） A該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備：Cl2 +2OH= Cl+ ClO+ H2O B該消毒液的pH約為12：ClO+ H2OHClO+ OH C該消毒液與潔廁靈