高考化学必备专题复习——氯及其化合物

2014高考化学必备专题——氯气和卤族元素

【高考预测】氯为非金属的代表元素，在生产生活中用途广泛。不仅在选择题中对其及其化合物经常考察外，还利用元素推断题、工业流程题、实验题等考察氯的结构、在周期表中位置、氯水的成分、以及氯化钠溶液的电解等相关知识和实验。

一、知识网络

1．氯及其化合物

2.卤素及其化合物

二、重点知识

（一）氯气的性质及用途

1．物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。

2．化学性质：氯气的化学性质很活泼的非金属单质。

（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态）

如：①2Na＋Cl2 2NaCl（产生白烟）

②Cu＋Cl2CuCl2（产生棕黄色的烟）

③2Fe＋3Cl22FeCl3（产生棕色的烟）

注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中

（2）与非金属反应

如：①H2＋Cl22HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸

H2＋Cl22HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸

②2P＋3Cl22PCl3（氯气不足；产生白雾）

2P＋5Cl22PCl5（氯气充足；产生白烟）

（3）与水反应：Cl2＋H2O = HCl＋HClO

（4）与碱反应

Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O（用于除去多余的氯气）

2Cl2＋2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（用于制漂粉精）

Ca(ClO)2＋CO2＋H2O = CaCO3↓＋2HClO（漂粉精的漂白原理）

（5）与某些还原性物质反应

如：①2FeCl2＋Cl2 = 2FeCl3

②2KI＋Cl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）

③SO2＋Cl2＋2H2O = 2HCl + H2SO4

（6）与某些有机物反应

如：①CH4＋Cl2CH3Cl + HCl（取代反应）

②CH2=CH2＋Cl2 → CH2ClCH2Cl（加成反应）

例1：（2013·上海化学·7）将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后通入Y气体，有

选项X Y

A SO2 H2S

B Cl2 CO2

C NH3 CO2

D SO2 Cl2

【答案】B

3．氯水的成分及性质

氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl2分子状态存在于水中

注意：（1）在新制的氯水中存在的微粒有：H2O、Cl2、HClO、H+、

-

Cl、-

ClO、-

OH；久

置氯水则几乎是盐酸溶液

① 一元弱酸，比H2CO3弱

（2）HClO的基本性质② 不稳定，2HClO === 2HCl + O2↑

③ 强氧化性；

④ 漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。（3）几种漂白剂的比较

SO2 活性炭漂白剂HClO Na2O2

（H2O2）

漂白原理氧化漂白氧化漂白化合漂白吸附漂白

品红溶液褪色褪色褪色褪色

紫色石蕊先变红后褪色褪色只变红不褪色褪色

稳定性稳定稳定不稳定——

例2：（2013·四川理综化学·1）化学与生活密切相关，下列说法不正确的是

A.二氧化硫可广泛用于食品的漂白

B.葡萄糖可用于补钙药物的合成

C.聚乙烯塑料制品可用于食品的包装

D.次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌

【答案】A

4．氯气的制法

例3：（2013·福建理综·24）（14分）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。

（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产

ClO2方法。

①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、

Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时，往粗

盐水中先加入过量的________（填化学式），

至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和

NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测

发现滤液中仍含有一定量的SO42-，其原因是___________【已知：Ksp(BaSO4)= 1.1 ×10-10 Ksp(BaCO3)= 5.1 ×10-9】

②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。

工艺中可以利用的单质有____________（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为___________。

（2）纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：

□ （D）+24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________

（3）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍

【知识点】粗盐提纯，溶度积常数Ksp，化学方程式的书写，氧化还原反应类型的方程式

的配平以及相关的化学计算。

【答案】

（1）①BaCl2 BaSO4 和BaCO3 的Ksp 相差不大，当溶液中存在大量CO32-时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)（或其他合理答案）

②H2、Cl2 2NaClO3+ 4HCl= 2ClO2↑+Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O

（2）1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4=24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4

（3）2.5

（三）卤族元素

1．卤素及化合物的性质比较:

氟氯溴碘

单质物理性质状态气气（易液化）液（易挥发）固（易升华）熔、沸点熔、沸点逐渐升高

颜色淡黄绿色黄绿色红棕色紫黑色

密度密度逐渐增大

X2与H2化合条件冷暗处光照加热持续加热

程度剧烈爆炸爆炸缓慢化合同时分解

X2与H2O化合反应2F2+2H2O=4HF+O2 X2 + H2O = HX + HXO

程度剧烈缓慢微弱极弱

水溶性反应生成氢氟酸水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大化合价只有-1价有-1、+1、+3、+5、+7等

含氧酸化学式无含氧酸有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等强弱程度同一价态的酸性依次减弱

卤化银颜色AgF（白）AgCl（白）AgBr（淡黄）AgI（黄）水溶性易溶均难溶，且溶解度依次减小

感光性难分解见光均易分解，且感光性逐渐增强