氯及其化合物(教学设计)-2017届高三化学一轮复习
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Cu+Cl 2 CuCl 2 (棕黄色烟) 2Fe+3Cl 2 2FeCl 3 (棕褐色烟)
②与非金属反应
氢气在氯气中燃烧的化学方程式为: H 2+Cl 2
2HCl (苍白色火焰)
氢气与氯气的混合气体在光照条件下发生爆炸
H 2+Cl 2
2HCl
③与水反应:Cl 2+H 2O = HCl+HClO ④与碱反应
氯气与水或碱反应,氯的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。 a 、与烧碱反应:Cl 2+2NaOH = NaCl+NaClO+H 2O , b 、制取漂白粉: 2Cl 2+2Ca(OH)2=CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O 。
漂白粉的主要成分是 CaCl 2、Ca(ClO)2 ,有效成分是 Ca(ClO)2。
漂白粉的漂白原理是:Ca(ClO)2+2HCl =CaCl 2+2HClO Ca(ClO)2+CO 2+H 2O=CaCO 3↓+2HClO
产生的HClO 具有漂白性和强氧化性。由于HClO 见光易分解,所以漂白粉应密封保存。 ⑤跟还原性物质反应
a 、氯气与KI 溶液: 2KI+Cl 2=2KCl+I 2。
b 、氯气与FeCl 2溶液: 2FeCl 2+Cl 2=2FeCl 3。
c 、向氯水中通入SO 2: SO 2+2H 2O+Cl 2=H 2SO 4+2HCl 。
(3)次氯酸和次氯酸盐的性质 ①次氯酸(HClO)
a 、不稳定性:化学方程式为2HClO =====光(或△)
2HCl +O 2↑。 b 、弱酸性:比碳酸酸性弱。
c 、强氧化性:具有漂白性,能杀菌消毒。 ②Ca(ClO)2的主要化学性质
a 、Ca(ClO)2的稳定性比HClO 强。
b 、水解显碱性,其水解离子方程式:ClO -
+H 2O
HClO +OH -
。
c 、与酸反应生成HClO ,作为漂白或消毒剂的原理可用化学方程式表示为
Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓。
2、氯气的实验室制法
氯气是一种性质活泼的气体,以氯气的实验室制备、性质实验为素材的实验题目在高考实验类试题中占有很重要的位置,复习中应高度重视。
(1)反应的原理:用强氧化性物质(如MnO2、KMnO4等)和浓盐酸反应。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
【注意】稀盐酸与MnO2作用不能制取Cl2。
若没有浓盐酸时,也可用NaCl和浓H2SO4与MnO2共热制取Cl2:
MnO2+2NaCl+3H2SO4(浓)MnSO4+Cl2↑+2NaHSO4+2H2O
(2)制气类型:固+液→气(注意:KMnO4与浓盐酸的反应不需加热)。
(3)收集装置:向上排空气法或排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中的溶解度最小)。
(4)净化装置:用饱和食盐水或水洗气法除去HCl,再用浓H2SO4干燥。
(5)尾气吸收装置:用强碱溶液吸收多余的Cl2,防止污染大气。
(6)验满方法
①将湿润的淀粉-碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。
③实验室制取Cl2时,常常根据氯气的颜色判断是否收集满。
(6)注意事项
①为了减少制得的Cl2中HCl的含量,所以加热温度不宜过高,减少HCl挥发。
②必须用浓盐酸,稀盐酸不与MnO2作用生成Cl2。
③实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2。再拆卸装置,避免污染空气。
④尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl 2,因为溶液中含Ca(OH)2量少,吸收不完全。 3、卤族元素
(1)卤族元素原子结构的比较
①相似性:卤素原子最外层上均有 7个电子,最高正价为 +7 价(F 无正价),负价为-1 价。 ②递变性:从F→I , 原子核外电子层数依次 增大 ,原子半径依次 增大。 (2)元素的性质
①相似性:均为活泼非金属,最低负化合价:-1,最高正价:+7( F 除外); ②递变性:随着原子序数的递增,获得电子的能力逐渐 减弱,非金属性逐渐 减弱。 (3)单质的物理性质(从F 2 →I 2) ①颜色由 浅 到 深。
②状态:F 2、Cl 2呈气态,Br 2为液态(易挥发),I 2为固态(易升华)。 ③熔、沸点:依次增大 。 ④密度:依次增大 。
⑤溶解性:在水中的溶解度逐渐减小 ,在有机溶剂中的溶解性大于在水中的溶解性。 (4)化学性质
①卤素单质的相似性:均具有 强氧化 性,均能与H 2、H 2O 、金属反应,较活泼的卤素单质能将不活泼的卤素从其卤化物中置换出来。 ②卤族元素氢化物的递变性
a 、稳定性由强至弱的顺序为: HF>HCl>HBr>HI 。
b 、沸点由高至低的顺序为: HF>HI>HBr>HCl 。 HF 沸点反常的原因是:分子间存在氢键 。
c 、还原性由强至弱的顺序为: HI>HBr>HCl>HF 。
d 、水溶液酸性由强至弱的顺序为: HI>HBr>HCl>HF 。 (5)卤素离子(Cl -、Br -、I -)的检验
①未知液————→AgNO 3↓,————→HNO 3
↓,据沉淀颜色判断。AgCl 为白色,AgBr 为浅黄色,AgI 为黄色。 ②未知液————————————→加适量新制饱和氯水
振荡有机层呈橙色或橙红色,表明有Br -紫色或浅紫色,表明有I -
(6)特性 ①氟及其化合物