第五講氯及其重要化合物地性質和應用

1、第五講氯及其重要化合物的性質和應用一、知識梳理（一）氯氣的性質及用途1 .物理性質常溫下，氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。2 化學性質：氯氣是化學性質很活潑的非金屬單質。（1 ）與金屬反應（與變價金屬反應，均是金屬被氧化成高價態(tài)）點燃點燃如：2Na + CI22NaCI （產生白煙） Cu + CI2CuCl 2 （產生棕黃色的煙）占燃2Fe + 3CI22FeCl3 （產生棕色的煙）注：常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應，所以液氯通常儲存在鋼瓶中。（2）與非金屬反應點燃如：H2+ Cl22HCI （發(fā)出蒼白色火焰，有白霧生成）一一可用于工業(yè)制鹽酸光照H2 + CI

2、22HCI （會發(fā)生爆炸）一一不可用于工業(yè)制鹽酸占燃占燃2P + 3CI22PCI3 （氯氣不足，產生白霧）2P + 5CI22PCI5 （氯氣充足，產生白煙）（3） 與水反應：CI2+ H2OHCI + HCIO（4） 與堿反應：CI2+ 2NaOH NaCI + NaCIO + H2O （用于除去多余的氯氣）2CI2 + 2Ca（OH） 2Ca（CIO） 2 + CaCI2 + 2H 20 （用于制漂粉精）Ca（CIO） 2 + CO 2+ H2O = CaCO 3 J 艮HCIO （漂粉精的漂白原理）（5 ）與某些還原性物質反應女口： 2FeCI 2 + Cl22FeCl3 2KI +

3、Cl22KCI + I 2 （使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍色，用于氯氣的檢驗） SO2+ CI2 + 2H 2O 2HCI + H 2SO4（6）與某些有機物反應光照女口： CH4+ Cl2CH3CI + HCI （取代反應） CH2=CH2 + Cl2 T3 氯水的成分及性質氯氣溶于水得黃綠色的溶液氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應，CI2 + H 20HCI + HCIO （次氯酸），大部分是以 CI2分子狀態(tài)存在于水中。注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HCIO、H+、CI、CIO乎是鹽酸溶液。一元弱酸，比H2CO3弱（2）HCIO 的基本性質 不穩(wěn)定，2HCIO=

4、!2HCI + O 2 f 強氧化性；I 漂白、殺菌能力，使色布、品紅溶液等褪色。4 .氯氣的實驗室制備CH2CICH 2CI （加成反應）、OH ;久置氯水則幾、凈化（除雜、干燥）氯氣的實驗室制法：包括四個基本環(huán)節(jié)即制備（原料、原理、反應發(fā)生裝置） 收集（收集方法、驗滿）、尾氣處理。(1)原理:2CICl2fMnO 2+4HCIMnCI 2+CI2 仔2H 2OMnO 2+4H + +2CI Mn 2+ +CI 2 f+2H 2O（2）凈化： 除雜：用飽和食鹽水除氯化氫氣體。其中水可吸收除掉氯化氫，而大量食鹽存在可以降低氯氣在水 中的溶解度。 干燥：用濃硫酸除水。（3） 收集：收集方法：向上

5、排空氣取氣法。驗滿：濕潤的淀粉 KI試紙Cl2+2KI 12+2KCII2使淀粉變藍；或者看顏色。（4）尾氣處理：用 NaOH溶液。（5） 替代制法：MnO 2可被KMnO 4、KCIO 3、NaCIO等強氧化劑代替，反應常溫即可進行；而濃鹽 酸可以被氯化鈉固體和濃硫酸的混合物替代5.氯氣的工業(yè)制法：（氯堿工業(yè)）電解2NaCI + 2H 2O2NaOH + H 2 f + CI 2?（二）氯化氫的性質和實驗室制法1.物理性質：無色、有刺激性氣味的氣體；極易溶于水 （1:500）其水溶液為鹽酸。2 鹽酸的化學性質：（揮發(fā)性強酸的通性）3 .氯化氫的實驗室制法：（1） 藥品及反應原理：NaCI +

6、 H 2SO4 = NaHSO 4 + HCI f （不加熱或微熱）加熱NaHSO 4 + NaCINa2SO4 + HCI f （力口熱至U 500 oC 600 oC）加熱總反應式：2NaCI + H 2SO4Na 2SO4 + 2HCI f（2）裝置：與制氯氣的裝置相似（3）收集方法：向上排空氣法（4 ）檢驗方法：用濕潤的藍色石蕊試紙是否變紅或用玻璃棒蘸濃氨水靠近是否有白煙產生（5 ）尾氣處理：用水吸收（倒扣漏斗）（三）鹵族元素1 鹵族元素包括 F、CI、Br、I、At ,位于元素周期表的 第VII A族第2到6周期，隨原子序數的遞增，呈現出相似性和遞變性。2鹵素及化合物的性質比較氟氯溴

7、碘狀態(tài)氣氣（易液化）液（易揮發(fā)）固（易升華）單質物熔、沸點熔、沸點逐漸升高理性質顏色淡黃綠色黃綠色紅棕色紫黑色刁弋八、11密度密度逐漸增大X2 與 H2條件冷暗處光照加熱持續(xù)加熱化合程度劇烈爆炸爆炸緩慢化合同時分解X2與反應2F2+2H 2O=4HF+X2 + H 2O = HX + HXOH2O化O2合程度劇烈緩慢微弱極弱水溶性反應生成氫氟酸水溶性依次減小，有機溶劑中溶解性依次增大化合價只有-1價有-1、+1、+3、+5、+7 等含氧酸化學式無含氧酸有 HXO、HXO2、HXO3、HXO4 等強弱程度同一價態(tài)的酸性依次減弱鹵化銀顏色AgF （白）AgCl (白)AgBr (淡黃)AgI (黃

8、)水溶性易溶均難溶，且溶解度依次減小感光性難分解見光均易分解，且感光性逐漸增強3鹵素元素的有關特性(1 ) F2遇水發(fā)生置換反應，生成HF并放出02。(2)HF是弱酸、劇毒，但能腐蝕玻璃4HF + SiO 2 = SiF 4f + 2H 20 ; HF由于形成分子間氫鍵相互締合，沸點反常的高。(3 )溴是唯一的液態(tài)非金屬，易揮發(fā)，少量的液溴保存要用水封。(4 )碘易升華，遇淀粉顯藍色；碘的氧化性較弱，它與變價金屬反應時生成低價化合物。(5) AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaF2中只有CaF2難溶。4 鹵素間的置換反應及 X-離子的檢驗：(1) Cl2 + 2Br -+ 2 Cl

9、CI2 + 2 I =12 + 2 Cl Br2 + 2 I = I 2 + 2 Br結論：氧化性： CI2 > Br 2 > I 2 ；還原性：I > Br > Cl(2) 溴和碘在不同溶劑中所生成溶液(由稀到濃)的顏色變化溶劑溶質'水苯汽油四氯化碳Br2黃f橙橙f橙紅橙f橙紅橙f橙紅I2深黃t褐淡紫f紫紅淡紫f 紫紅紫f深紫密 度比水輕比水輕比水重(3) X離子的檢驗Clf白色沉淀VBr + AgNO 3 + HNO 淺黃色沉淀I 黃色沉淀二、課堂精講例題例題1砹(At)是原子序數最大的鹵族元素。砹和砹的化合物最不可能具有的性質是：A 常溫下單質是固態(tài)，顏色

10、比碘單質深B . HAt是不穩(wěn)定的弱還原劑C 單質砹易溶于某些有機溶劑D NaAt溶于水，而AgAt不溶于水搭配課堂訓練題題目：甲、乙、丙三種溶液各含一種X-(X-為Cl-、Br-、I-)，甲中加淀粉溶液和氯水，則溶液變?yōu)槌壬?，再加丙溶液，顏色無明顯變化。則甲、乙、丙依次含有()A Br-、Cl) 廠B. BL、廠、CLC.廠、BL、C|D . C| 、廠、BL例題2氰氣的分子式為(CN)2，其性質和鹵素相似，稱為“類鹵素”。以下關于(CN)2的敘述中不正確的是A . (CN)2化學性質活潑B. (CN)2不能和NaOH反應C . (CN) 2參加反應時常做氧化劑D . (CN) 2可以和H2

11、反應搭配課堂訓練題題目：1.溴化碘(IBr)的化學性質很像鹵素單質，它能與大多數金屬、非金屬化合生成鹵化物，也能與水發(fā)生如下反應：IBr + HzOHBr + HIO，下列有關IBr的敘述中不正確的是 ()A .在很多反應中是強氧化劑B.在與水反應時既作氧化劑，又作還原劑C . IBr與AgNO 3溶液反應會生成 AgBr沉淀 D . IBr與NaOH反應時，生成 NaBr和NalO2 . (CN)2、OCN)2、SCN)2等的性質與鹵素單質相似， 在化學上被稱為“類鹵素”，CN、OCN、SCN等的 性質與鹵素離子相似， 稱為類鹵離子。不同的鹵素也可生成鹵素互化物， 如BrF3。下列關于(CN

12、)2的性質， 不像鹵素的反應是()A .在堿溶液中生成 CN和OCNB .與鹵素反應生成 CNCl、CNBr等C 可能在空氣中燃燒D 可能與銀、汞、鉛等反應生成難溶鹽例題3欲除去液溴中溶解的少量氯氣應采用的方法是A .用CCl4萃取B .加入AgNO 3溶液C .加入適量KI溶液D .加入適量溴化鈉溶液例題4足量的濃硫酸與10g氯化鈉和氯化鎂的混合物強烈反應，把生成的氯化氫全部被適量水吸收，在所得溶液中加入過量的 MnO 2,將生成的氣體通入碘化鉀溶液中得到11.6g碘單質，試計算混合物中氯化鈉的質量分數。搭配課堂訓練題題目：碘化鈉和氯化鈉的混合物10g，跟足量Cl2反應后，經加熱、烘干最后得

13、固體6.64g ,求混合物中NaCI的質量分數。三、課后自我檢測A類題（10道題）：題目1. 下列物質屬于純凈物的是（）A .液氯 B .碘酒C.漂白粉D .鹽酸為解決這一全國性問題,我國已經開始實施“智2. 碘缺乏病是目前已知的導致人類智力障礙的主要原因,力工程”，最經濟可行的措施是（）A .食鹽加碘B.飲用水加碘C.大量食用海帶D 注射含碘藥劑3. 下列化學反應的實驗現象描述錯誤的是（）A . Na在Cl2中燃燒生成白煙B. Cu在C12中燃燒生成棕黃色的煙C.紅磷在C12中燃燒生成白色煙霧D . H2在C12中燃燒產生淡藍色的火焰4 .檢驗稀碘水和稀溴水時，所用的最佳試劑是（）A .淀粉

14、溶液 B .氯水 C. NaOH溶液 D. NaBr溶液5 .在氯水中加入 KI溶液，振蕩，再加入 CC14振蕩后靜置，觀察到的現象是（A .液體呈紫色B .液體分兩層，上層無色，下層紫色C .液體分兩層，上層紫色，下層無色D .液體分兩層，上下均為紫色6 .下列說法正確的是（）A 漂白粉的成分是次氯酸鈣B.氟化氫在空氣中呈現白霧，這白霧有毒C KI的水溶液能使淀粉變藍D .氟氣通入水中有 HFO生成7.下列物質的保存方法正確的是（）A .氫氟酸保存在塑料蓋的玻璃瓶中B .氯水保存在棕色細口瓶中C .液溴保存在橡皮塞的玻璃試劑瓶中D .固體碘放在棕色細口瓶中8 .氟氣是氧化性最強的非金屬單質。

15、在加熱的條件下，等物質的量的氟氣與燒堿完全反應，生成NaF和另一種氣體。該氣體可能是（）A. H2B. HFC. O2D. OF29 .下列敘述正確的是（）A .使用漂白粉時若加少許稀鹽酸可增強其漂白性B.液氯有酸性，而氯水也有酸性C . CI2能氧化有色物質而具漂白性D . CI 離子比Cl原子活潑10 . （1）要除去氯化鈉里混有的少量溴化鈉和碘，可先將固體混合物，使碘，把碘除去；再將處理過的殘渣溶于水，向溶液中先 ,充分反應后，再加入適量的 ，分層后進行 操作，最后將溶液蒸發(fā)結晶，即得純凈的 NaCI。（2）盛放溴水的試劑瓶不能用橡膠塞，其原因是 ;裝碘的瓶子不能用鐵蓋，其原因是 能用自

16、來水配制碘化鉀溶液，其原因是B類題（10道題）：題目1.下圖中A處通入CI2，關閉B閥時，C處濕潤的紅色布條無變化；打開 B閥時，C處濕潤的紅色布條褪色，則D中的溶液是：（）A .濃H2SO4B. H2OC. NaOH 溶液 D .飽和食鹽水2 .要確認集氣瓶中是否集滿氯氣，正確的操作是（）A .將AgNO 3溶液滴入集氣瓶中，觀察是否生成白色沉淀B 用手將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在集氣瓶上方，觀察是否變藍C .將濕潤的淀粉碘化鉀試紙粘在玻棒一端，伸到集氣瓶口附近，觀察是否變藍D .將紫色石蕊液試滴入集氣瓶中，觀察是否先變紅后褪色3.1mol兩種鹵素單質的混合物與 H2在一定條件下完全反應后，生

17、成的鹵化氫的平均相對分子質量為38.5 ,則這兩種鹵素單質可能是 （）A . Br2、bB. Br2、Cl 2C. C12、F24 下列各組物質在一定條件下反應，其中生成+3價鐵鹽的是A .鐵和稀硫酸B.鐵和氯化銅溶液C.鐵和氯氣D.鐵和氧氣5 .溴化碘IBr的化學性質類似鹵素單質，它與水反應的化學方程式為（）IBr+H 2OHBr+HIO ，下列關于IBr的敘述不正確的是A . IBr是化合物B .在很多反應中IBr是強氧化劑C . IBr跟水反應時，既是氧化劑又是還原劑D . IBr跟NaOH 稀溶液反應生成 NaBr和NalO6.下列說法沒有科學性錯誤的是（）A .“白雪牌”漂白精可令所

18、有有色物質黯然失“色”，沒有最白，只有更白B. 液態(tài)氯化氫是100%的鹽酸，其氫離子濃度極大C. 氯元素有毒，禁入口中D . CaCl2具有吸水性和潮解性，夏日用CaCl2溶液噴灑柏油路，可有效保護路面7 .下列變化中，需加入氧化劑才能實現的是（）A . Cl Cl 2B. MnO 4 MnC. NaCl-HClD . SO4 -BaSO 48 .能在濃鹽酸中大量共存的無色透明的離子組是（）2A. Na+、Cl、Ca2+、ClOB. K+、SO4、Mg 2+、MnO 4C. Fe3+、NO3、Cu2+、SO4D. Na+、9 .某金屬與氯形成的化合物中，質量比為1 : 1.9 ,A . 2 B

19、 . 56 C . 23 D . 6410 .下列物質的性質比較中錯誤的是（）A .溶解性：Na2CO3<NaHCO 3C.離子半徑：Lv CLV BLV廠K+、Mg 2+、NO3原子個數比為1 : 3，則金屬的相對原子質量為B.熱穩(wěn)定性：HF>HCI>HBr>HID .得電子能力：F2>CI 2>Br 2>12答案： 1 . C 2 . C 3 . BD 4 . C 5 . C6 . D 7 . A 8 . D 9 . B 10 . AC類題（5道題）：題目1 .下列化合物中，不能通過單質間化合直接制取的是（）A . FeCl3B . CuCl2C . HClD . FeCl22 . Na、Mg、Al各1mol分別與0.1L5mol/L 的鹽