【课堂新坐标】2015届高考化学大一轮复习【讲义】4.2富集在海水中的元素—氯

第二节富集在海水中的元素——氯1.了解氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。

(高频)2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。

3.掌握氯气的实验室制法(包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法)。

(中频)氯气的性质、制法和应用1．物理性质氯气是一种有强烈刺激性气味的有毒气体，能溶于水，但在饱和食盐水中的溶解度很小，所以可用排饱和食盐水法收集氯气。

2．化学性质(写出有关化学方程式)3．Cl2的制法(1)实验室制法化学方程式：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。

(2)工业制法(电解法)化学方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑。

4．应用(1)制盐酸：利用H 2在Cl 2中燃烧生成HCl ，然后溶于水制盐酸。

(2)制漂白液：利用Cl 2与NaOH 溶液反应制备，其有效成分为NaClO 。

(3)制漂白粉：利用Cl 2与Ca(OH)2乳浊液反应制备，其有效成分为Ca(ClO)2。

(4)制含氯有机物，如Cl 2与CH 4反应可生成CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3、CCl 4有机物。

氯的重要化合物1．次氯酸(1)不稳定性：2HClO=====光2HCl ＋O 2↑氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。

(2)强氧化性：①能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。

②杀菌、消毒。

(3)弱酸性：NaClO 溶液中通少量CO 2，化学方程式为：2NaClO ＋CO 2＋H 2O===2HClO ＋Na 2CO 3。

2．次氯酸盐 (1)(2)3．今天人们不直接用Cl2作漂白剂而常用漂白液或漂白粉的理由是Cl2在水中的溶解度不大而且生成的HClO不稳定，难以保存，使用不方便，效果不理想。

卤素及卤离子检验1．卤素(包括F、Cl、Br、I等)简介(1)单质物理性质的递变规律①单质颜色逐渐变深(F2：淡黄绿色气体；Cl2：黄绿色气体；Br2：深红棕色液体；I 2：紫黑色固体)。

②密度逐渐增大；熔、沸点逐渐升高。

(2)单质及化合物的化学性质 ①单质(从F 2至I 2)：氧化性逐渐减弱，与氢气化合越来越难，与H 2O 反应逐渐减弱。

②化合物(从F 至I)：HX 稳定性逐渐减弱，X －的还原性逐渐增强。

(3)卤素单质性质的特殊性 ①Br 2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。

②I 2易升华，I 2遇淀粉变蓝。

③Br 2和I 2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。

④氟元素无正价，F 2与H 2O 发生置换反应生成O 2(2F 2＋2H 2O===4HF ＋O 2)。

2．卤离子(Cl －、Br －、I －)检验 (1)AgNO 3溶液——沉淀法未知液――→滴加AgNO3溶液和稀硝酸生成⎩⎪⎨⎪⎧白色沉淀，则有Cl －浅黄色沉淀，则有Br －黄色沉淀，则有I －(2)置换——萃取法未知液――→加适量新制饱和氯水振荡 ――→加入CCl4（下层）或汽油（上层）振荡有机层呈⎩⎪⎨⎪⎧红棕色或橙红色，表明有Br －紫色、浅紫色或紫红色，表明有I －1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)H 2、Cu 、Fe 在Cl 2发生的反应均是燃烧反应( )(2)燃烧反应一定是O2参加的氧化还原反应( )(3)Cl2与H2O或NaOH的反应中氯气既是氧化剂又是还原剂( )(4)漂白粉和明矾都常用于处理自来水，二者的作用原理是不同的( )(5)漂白粉在空气中久置的过程中不可能发生氧化还原反应( )(6)氯水是Cl2的水溶液，溶液中只含有Cl2和H2O( )(7)要证明Cl2无漂白性而HClO有漂白性的实验方法，可以先让干燥Cl2通入干燥的有色布条，再通入湿润的有色布条看是否褪色( )(8)Cl2氧化性比Br2强，故还原性Cl－>Br－( )【答案】(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)√(8)×2．写出下列反应的离子方程式：(1)Cl2与H2O反应：________________________________________________ _____。

(2)Cl2与NaOH溶液反应：___________________________________________ ____。

(3)Cl2与FeCl2溶液反应：___________________________________________ ____。

(4)Cl2与NaBr溶液反应：____________________________________________ ___。

(5)NaClO溶液中通入过量CO2：_____________________________________ ______。

(6)Ca(ClO)2溶液中加入稀HCl：______________________________________ ______。

【答案】(1)Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO(2)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(3)Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－(4)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(5)ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO－3(6)ClO－＋H＋===HClO3．84消毒液的有效成分是_____。

向稀释后的84消毒液中加入3～4滴紫色石蕊试液的现象为________，原因是(用离子方程式表示)_______________________________________。

【答案】NaClO 溶液先变蓝，后褪色ClO －＋H 2OHClO ＋OH －3种颜色：Cl 2为黄绿色；氯水为淡黄绿色；H 2在Cl 2中燃烧火焰为苍白色。

Cl 2的4个应用相应反应①制氯化氢：H 2＋Cl 2=====点燃2HCl ②制氯水：Cl 2＋H 2OHCl ＋HClO③制漂白液：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ④制漂白粉：2Cl 2＋2Ca(OH)2===CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2OCl 2制备的4个装置：制气—净化—收集—尾气吸收氯水中3分子4离子：H 2O 、Cl 2、HClO 、H ＋、Cl －、ClO －、OH －氯及其化合物的性质和转化关系1.氯及其化合物的性质及转化关系2．氯水的成分和性质成分性质表现Cl2氧化性能够氧化Fe2＋、Br－、I－、S2－、SO2等Cl－生成沉淀加入硝酸银溶液产生白色沉淀HClO 不稳定性在光照下氯水中有气泡产生HClO 强氧化性①使湿润的有色布条或品红溶液褪色；①使紫色石蕊溶液先变红后褪色；③杀菌消毒H＋酸性①使紫色石蕊溶液变红；②加碳酸盐产生气泡3.液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅黄绿色无色性质氧化酸性、氧化性、漂白性酸性性粒子种类Cl2Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH(1)氯水的保存：密封保存在棕色试剂瓶中，并放在阴暗处。

(2)Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性的原因是Cl2与水反应生成的HClO具有强氧化性，使有色物质被氧化而褪色。

(3)离子共存问题：ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO2－3等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。

(2012·上海高考)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。

向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。

已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O对实验现象的“解释或结论”正确的是( )选项实验现象解释或结论A a处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2>Br2>I2B c处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质C d处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质D e处变红色还原性：Fe2＋>Cl－【解析】a处变蓝，b处变红棕色，说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，可证明氧化性：Cl2＞I2、Cl2＞Br2，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，A项错误；c处先变红，说明氯气与水生成酸性物质，后褪色，则证明氯气与水生成具有漂白性的物质，B项错误；d处立即褪色，也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH，C项错误；e处变红说明Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，证明还原性：Fe2＋＞Cl－，D项正确。

【答案】 D考向1 氯及其化合物的主要性质1．(2014·福建晋江联考改编)化学与生活是紧密相联的，下列说法中正确的是________。

A．氯气可用作消毒剂和漂白剂，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性B．二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒C．地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒，主要是利用漂白粉溶液的碱性和氧化性D．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂E．能用同一原理解释ClO－与Fe2＋、H＋均不能大量共存F．能用同一原理解释SO2、Cl2均能使品红溶液褪色G．能用同一原理解释漂白粉和水玻璃长期露置在空气中变质【解析】B选项，ClO2具有强氧化性，错误；C选项，主要利用漂白粉的强氧化性，错误；E选项，ClO－与Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存，ClO－与H＋因为生成不稳定的HClO不能大量共存；F选项，SO2使品红溶液褪色是因为与有色物质结合生成不稳定的无色物质，Cl2能使品红溶液褪色是Cl2与水生成的HClO的强氧化性；G选项，漂白粉变质既发生复分解反应也发生氧化还原反应，而水玻璃变质只发生复分解反应，不发生氧化还原反应。

【答案】AD考向2 氯水的多重性2．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。

(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”、“b”、“c”或“d”)。

(2)c 过程中的现象是___________________________，b 过程中反应的离子方程式为________________。

(3)a 过程中反应的化学方程式为____________________________。

【解析】 氯水中Cl 2能氧化FeCl 2，H ＋与Na 2CO 3，石蕊作用，Cl －能与Ag ＋生成AgCl ，HClO 能漂白石蕊的颜色。

【答案】 (1)d (2)产生白色沉淀 2H ＋＋CO2－3===H 2O ＋CO 2↑(3)Cl 2＋2FeCl 2===2FeCl 3氯气的实验室制法和性质实验探究 1.氯气的实验室制法(1)实验原理：MnO 2＋4H ＋＋2Cl －=====△Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2O ，若无MnO 2，可以用KMnO 4、K 2Cr 2O 7、KClO 3等氧化剂代替，反应不需要加热，如2KMnO 4＋16HCl(浓)===2MnCl 2＋2KCl ＋5Cl 2↑＋8H 2O 。