高中化学第2讲 氯及其化合物

第2讲氯及其化合物

课程标准知识建构

1.结合真实情境中的应用实例或

通过实验探究了解氯、溴、碘及

其重要化合物的主要性质。

2．知道氯气及其主要化合物的

制备方法，认识其在生产中的应

用和对生态环境的影响。

一、氯气及其重要化合物

1．氯气

(1)物理性质

颜色状态气味密度溶解性

黄绿色气体刺激性比空气大1体积水溶解约2体积Cl2

(2)化学性质

①从氯的原子结构认识氯气的氧化性：

②从化合价的角度认识Cl2的歧化反应

Cl2中氯元素化合价为0，为中间价态，可升可降，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。

(3)氯水的成分和性质

①氯气能溶于水(1∶2)，氯水中存在一个完全电离和三个平衡：

HCl===H＋＋Cl－

Cl2＋H2O HCl＋HClO；

HClO H＋＋ClO－；

H2O H＋＋OH－。

②根据可逆反应的特点，氯水中存在着上述关系中的各种微粒：

③氯水性质的多重性

【特别提醒】

(1)闻气体气味的方法：用手在集气瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。

(2)常温下液态氯与铁不反应，可用钢瓶贮运液氯。

2．次氯酸和次氯酸盐

(1)次氯酸

(2)“84”消毒液

有效成分为NaClO ，它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气，其离子方程式是ClO －＋Cl －＋2H ＋===Cl 2↑＋H 2O 。

(3)漂白粉

【诊断1】 判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。 (1)过量的铁粉在少量氯气中加热，充分反应后产物为FeCl 2( ) (2)氯气溶于水可以导电，所以氯气是电解质( ) (3)工业制漂白粉应选择石灰乳，而不是石灰水( ) (4)氯气可以使湿润的有色布条褪色，表现氯气的漂白性( ) (5)Cl 2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂( ) (6)标准状况下，11.2 L Cl 2与水充分反应转移电子数为0.5N A ( ) (7)“84”消毒液的消毒原理与H 2O 2的相同，都是利用强氧化性( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ 二、氯气的实验室制法 1．制取原理

实验室通常用强氧化剂KMnO 4、K 2Cr 2O 7、KClO 3、MnO 2等氧化浓盐酸制取氯气。用MnO 2制取Cl 2的化学方程式：MnO 2＋4HCl(浓)=====△

MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 。

2．实验装置

3．制取流程

【特别提醒】

实验室制取氯气的注意事项

(1)反应物的选择：必须用浓盐酸。

(2)加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。

(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。

(4)尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收。

【诊断2】判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。

(1)用MnO2和浓盐酸制取Cl2的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4()

(2)足量MnO2和40 mL 10 mol·L－1浓盐酸共热可生成0.1 mol Cl2()

(3)除去Cl2中少量HCl气体，除饱和食盐水外也可用饱和碳酸氢钠溶液()

(4)用浓硫酸或碱石灰均可干燥Cl2()

(5)可用排饱和食盐水法收集Cl2()

(6)用干燥的淀粉碘化钾试纸检验Cl2是否收集满()

(7)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，为防止倒吸，导气管不能伸到液面以下()

答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×

三、卤素的性质和卤素离子的检验

1．溴、碘单质的物理性质

性质 Br 2 I 2 颜色 深红棕色 紫黑色 状态

液体 固体 溶解性及溶液颜色

水中 溶解度不大，橙色 溶解度不大，黄色 有机溶剂中 易溶，橙红色 易溶，紫红色 特性

易挥发、有毒

①易升华

②使淀粉溶液变蓝

2.卤素单质化学性质的相似性

(1)都能与大多数金属反应，如溴与铁反应生成FeBr 3，但I 2与Fe 反应生成FeI 2。

(2)都能与H 2反应生成HX(X 代表F 、Cl 、Br 、I)。 (3)都能与水反应：X 2＋H 2O HX ＋HXO(X 代表Cl 、Br 、I)。

(4)都能与碱溶液反应。 3．卤素单质性质的递变性

密度―→逐渐增大

氧化性―――――――――→与H 2化合由易到难逐渐减弱 4.卤素性质的特殊性

(1)F 无正价，F 2与H 2反应在暗处即爆炸，F 2与水剧烈反应，化学方程式：2F 2＋2H 2O===4HF ＋O 2。

(2)Br 2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴通常用水封保存，不能用橡胶塞。

(3)AgBr 、AgI 均具有感光性，见光易分解。AgBr 可用于制照相底片或感光纸，AgI 可用于人工降雨。

5．卤素离子的检验方法 (1)AgNO 3溶液——沉淀法

未知液――――――――――――→滴加AgNO 3溶液和稀硝酸

生成⎩⎨⎧

白色沉淀，则有Cl －

淡黄色沉淀，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CCl 4(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

－ (3)氧化——淀粉法检验I －

未知液―――――――――――――――――→加入适量新制饱和氯水(或双氧水)振荡―――――→淀粉溶液振荡蓝色溶液，表明有I －

【诊断3】 判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×。

(1)向溶液中加硝酸酸化的AgNO 3溶液，有白色沉淀，可证明溶液中一定有Cl －( )

(2)向无色溶液中滴加氯水和CCl 4，振荡，静置，下层溶液显紫色说明原溶液中有I －( )

(3)卤素单质X 2与水反应都生成HX 和HXO( ) (4)卤素气态氢化物的水溶液都是强酸( ) (5)浓硫酸不能干燥HBr 、HI( )

(6)HCl 中少量的Cl 2可以利用CCl 4除去( ) (7)加碘盐能使淀粉变蓝( )

答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)×

考点一 氯及其重要化合物的性质和应用

【典例1】 (2020·河南濮阳市高三一模)某同学欲利用浓盐酸、MnO 2、Fe 等试剂制取无水氯化铁、收集一定量的氯气并验证其某些性质，实验装置如图所示(制气装置省略)。下列说法错误的是( )