(word完整版)氯的知识点,推荐文档
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族元素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)等,它们最外层电子数都是7个电子,是元素周期表中的第ⅦA 元素。
第二节氯及其化合物
一、氯气的性质及用途:
[要点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。
[要点2]化学性质:
氯气(Cl2)是双原子分子,原子的最外层有七个电子,是典型的非金属元素,单质是强氧化剂。
自然界中不存在游离态的氯,所有的氯元素均以化合态存在,主要以氯化钠的形式存在于海水或陆地的盐矿中。
氯气是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+Cl2 CuCl2(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)
磷在氯气中剧烈燃烧,产生大量的烟、雾。
雾是PCl3,烟是PCl5
(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)
将氯气通入Ca(OH)2溶液中制备漂白粉,漂白粉的主要成份是CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成份是Ca(ClO)2。
工作原理:Ca(ClO)2 + H2O+CO2 ===CaCO3↓+ 2HClO
(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+Cl2 CH3Cl + HCl(取代反应)②CH2=CH2+Cl2→ CH2ClCH2Cl(加成反应)
[要点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(H+、Cl-、H2O、OH- )
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
漂白剂HClO Na2O2(H2O2)SO2活性炭
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——
[要点4]氯气的制法:
(1
2NaCl + 2H 2↑ + Cl 2↑
(2)实验室氯气的制备:在实验室里,氯气可用浓盐酸与某些氧化剂反应来制取。
4HCl(浓) + MnO 2 === MnCl 2 + 2H 2O +Cl 2↑ 2KMnO 4+16HCl(浓)==2KCl + 2MnCl 2+5Cl 2+8H 2O
强调:MnO 2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成Cl 2,稀盐酸不与MnO 2反应。
仪器的选取:一般来有四套装置,一是发生装置;二是除杂装置;三是收集装置;四是尾气处理装置。
仪器装置:发生装置---收集装置---吸收装置 实验步骤:检密—装药—固定—加热—收集 收集方法:向上排空气法 (或排饱和食盐水法) 净化装置:用饱和食盐水除去HCl ,用浓硫酸干燥
在这个反应中,会有哪些杂质?用什么除杂呢?用什么来处理尾气?
工业上氯气的制备:在工业上用电解饱和食盐水的方法来制取氯气(氯碱工业)。
2NaCl + 2H 2
O =====2NaOH + Cl 2
↑+ H 2
↑
氯气的检验:使用润湿的淀粉KI 试纸;氯气能使润湿的淀粉KI 试纸变蓝。
4、用途:氯气除用于消毒,制造盐酸和漂白粉外,还用于制造多种农药,化工原料,生产许多无机试剂、有机试剂。
总之在生产生活有着重要的用途。
二、氯化氢的性质和实验室制法:
1.物理性质: 无色、有刺激性气味的气体;极易溶于水 (1:500)其水溶液为盐酸。
2.盐酸的化学性质:(挥发性强酸的通性) 3.氯化氢的实验室制法: (1)药品及反应原理:
NaCl + H 2SO 4不加热或微热)
NaHSO 4↑ (加热到500ºC —600ºC ) 总反应式: 2NaCl + H 2↑ (2)装置: (3)收集方法: 向上排空气法
(4)检验方法: 用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生 (5)尾气处理: 用水吸收(倒扣漏斗) 三、卤族元素: 1、卤族元素的物理性质
随卤素核电荷数增加,电了层数依次递增,原子半径渐增大,其原子结构的递变性而使卤素单质的物理性质呈规律性变化:从F 2 → I 2
△
发生装置
除杂装置
收集装置 尾气处理
电解
2、卤族元素的化学性质
由于最外层均为7个电子,极易得一个电子,因此卤素都是强氧化剂,在自然界均只以化合态存在。
但随着电子层数递增,原子半径渐增大,核对外层电子的引力渐减弱,得电子能力逐渐减弱,其氧化性逐渐减弱。
如何比较其得电子能力? ①比较元素的单质与氢气化合的难易程度以及气态氢化物的稳定性。
一般来说,反应越容易进行,生成的气态氢化物越稳定,元素原子得电子的能力越强。
F 2 + H 2===2HF (相遇即发生爆炸) H 2 + Cl 2 ==== 2HCl (爆炸)
Br 2
+ H 2
=== 2HBr (需加热且反应缓慢) I 2
+ H 2
2HI (可逆反应,缓慢进行)
且气态氢化物的稳定性:HF >HCl >HBr >HI
②比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性。
一般说来,酸性越强,元素原子得电子的能力越强。
HClO 4>HBrO 4>HIO 4
③置换反应:若非金属X 能把非金属Y 从它的盐溶液中置换出来,则金属得电子能力比Y 强,即X 的非金属性比Y 强。
Cl 2 + 2NaBr===2NaCl + Br 2 Cl 2 + 2KI ===2KCl + I 2 Br 2 + 2KI== 2KBr + I 2 通过以上论证可以表明:得电子能力是 F >Cl >Br >I
特性:碘易升华,能使淀粉变蓝色。
溴—唯一的常温呈液态的非金属,易挥发,保存时加水密封。
氟—最强氧化剂,不能用氧化剂将F —
氧化为F 2。
F 元素无正价。
CaX 2—只有CaF 2不溶于水。
卤离子的检验:使用硝酸酸化的硝酸银溶液。
AgCl 为白色沉淀、AgBr 为淡黄色沉淀、AgI 为黄色沉淀、AgF 可溶。
3.卤素元素的有关特性:
(1)F 2遇水发生置换反应,生成HF 并放出O 2。
(2)HF 是弱酸、剧毒,但能腐蚀玻璃4HF + SiO 2 == SiF 4↑ + 2H 2O ;HF 由于形成分子间氢键相互缔合,沸点反常的高。
(3)溴是唯一的液态非金属,易挥发,少量的液溴保存要用水封。
(4)碘易升华,遇淀粉显蓝色;碘的氧化性较弱,它与变价金属反应时生成低价化合物。
(5)AgX 中只有AgF 溶于水,且不具有感光性;CaF 2中只有CaF 2难溶。
4、卤化氢性质的比较 (1)相似性
①均是无色有刺激性气味的气体。
②均极易溶于水,其水溶液是氢卤酸。
③氢卤酸均易挥发,在空气中冒白雾。
④氢卤酸具有酸类的通性、氧化性和还原性。
(2)递变性
①按HF 、HCl 、HBr 、HI 的顺序,稳定性逐渐减弱,还原性逐渐增强。
②氢卤酸的酸性:HF <HCl <HBr <HI ,氢氟酸是弱酸,氢氯酸、氢溴酸和氢碘酸均是强酸。
4.卤素间的置换反应及X -离子的检验:
(1)Cl 2 + 2Br - = Br 2 + 2Cl
-
Cl 2 + 2I - = I 2 + 2Cl
- Br 2 + 2I - = I 2 + 2Br
-
结论:氧化性:Cl 2 > Br 2 > I 2; 还原性:I - > Br -
> Cl -
(2)溴和碘在不同溶剂中所生成溶液(由稀到浓)的颜色变化
(3)X -
离子的检验
Cl - 白色沉淀
Br - + AgNO 3 + HNO 3 浅黄色沉淀 I - 黄色沉淀 光照
△
1.下列物质属于纯净物的是
A.液氯
B.碘酒
C.漂白粉
D.盐酸
3.下列化学反应的实验现象描述错误的是
A.Na在Cl2中燃烧生成白烟
B.Cu在Cl2中燃烧生成棕黄色的烟
C.红磷在Cl2中燃烧生成白色烟雾
D.H2在Cl2中燃烧产生淡蓝色的火焰
2、下列化合物不能通过单质直接化合而制得的是( )
A、HI
B、AlBr3
C、FeCl2
D、Na2O2
4.检验稀碘水和稀溴水时,所用的最佳试剂是
A.淀粉溶液 B.氯水 C.NaOH溶液 D.NaBr溶液
5.在氯水中加入KI溶液,振荡,再加入CCl4振荡后静置,观察到的现象是
A.液体呈紫色 B.液体分两层,上层无色,下层紫色
C.液体分两层,上层紫色,下层无色 D.液体分两层,上下均为紫色
6.下列说法正确的是
A.漂白粉的成分是次氯酸钙
B.氟化氢在空气中呈现白雾,这白雾有毒
C.KI的水溶液能使淀粉变蓝
D.氟气通入水中有HFO生成
7.下列物质的保存方法正确的是
A.氢氟酸保存在塑料盖的玻璃瓶中
B.氯水保存在棕色细口瓶中
C.液溴保存在橡皮塞的玻璃试剂瓶中
D.固体碘放在棕色细口瓶中
8、下列关于氯水的叙述正确的是( )
A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照氯水有气泡放出,该气体是Cl2D.氯水长时间放置后pH将变大
9.下列叙述正确的是:
A. 使用漂白粉时若加少许稀盐酸可增强其漂白性
B. 液氯有酸性,而氯水也有酸性
C. Cl2能氧化有色物质而具漂白性
D. Cl-离子比Cl原子活泼
10.下列说法正确的是
A. Cl-和Cl2都能用于给自来水消毒
B. Cl2有毒, Cl-也有毒
C. Cl-离子半径比Cl原子半径大
D. Cl2和Cl原子都呈黄色
11.下图中A处通入Cl2,关闭B阀时,C处湿润的红色布条无变化;打开B阀时,C处湿润的红色布条褪色,则D中的溶液是:
A.浓H2SO4
B. H2O
C. NaOH溶液
D. 饱和食盐水
12.要确认集气瓶中是否集满氯气,正确的操作是:
A. 将AgNO3溶液滴入集气瓶中,观察是否生成白色沉淀
B. 用手将湿润的淀粉碘化钾试纸放在集气瓶上方,观察是否变蓝
C.将湿润的淀粉碘化钾试纸粘在玻棒一端,伸到集气瓶口附近,观察是否变蓝
D. 将紫色石蕊液试滴入集气瓶中,观察是否先变红后褪色
13.(双选)下列说法正确的是
A.漂白粉的有效成份是氯酸钠B.氟化氢在空气中呈现白雾,这种白雾有剧毒
C.碘化钾水溶液能使淀粉变蓝D.氟气通入水中有氧气生成
提示:漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2;HF与HCl的性质相似,能在空气中形成白雾,但比HCl更毒;I2可使淀粉变蓝,但KI溶液中只含I-而无I2;氟气与水反应:
2F2+2H2O 4HF+O2.
14.下列各组物质在一定条件下反应,其中生成+3价铁盐的是
A.铁和稀硫酸 B.铁和氯化铜溶液 C.铁和氯气 D.铁和氧气
15.(双选)在下图装置中,烧瓶中充满干燥气体a ,将滴管中的液体b 挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f ,烧杯
中的液体b 呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。
.则a 和b 分别是
16.漂粉精的有效成分是
A .Ca (OH )2
B .Ca (ClO )2
C .CaCl 2
D .CaCO 3
提示:漂粉精的主要成分是Ca (ClO )2、CaCl 2。
18.下列说法没有科学性错误的是
A .“白雪牌”漂白精可令所有有色物质黯然失“色”,没有最白,只有更白
B .液态氯化氢是100%的盐酸,其氢离子浓度极大
C .氯元素有毒,禁入口中
D .CaCl 2具有吸水性和潮解性,夏日用CaCl 2的溶液喷洒柏油路,可有效保护路面 17.(双选)鉴别Cl -、Br -、I -可以选用的试剂是 ( )
A .碘水、淀粉溶液
B .氯水、四氯化碳
C .淀粉碘化钾溶液
D .AgNO 3溶液、稀HNO 3
19.下列变化中,需加入氧化剂才能实现的是
A .Cl -----Cl 2 B.MnO 4-
----Mn C.NaCl----HCl D. SO 42-
----BaSO 4 20.能在浓盐酸中大量共存的无色透明的离子组是 A .Na +
、Cl -、Ca 2+
、ClO - B. K +
、SO 42-、Mg 2+
、MnO 4-
C. Fe 3+
、NO 3-、Cu 2+
、SO 42- D.Na +
、K +
、Mg 2+
、NO 3- 二. 推断题:
1. 图I-1-5中每一方格表示有关的一种反应物或生成物(生成C 时的其他产物或其他反应中生成的水均已略去)。
其中A 、F (1)物质D 是______,F 是_______。
(2)a mol C 无论按途径I ,还是按途径II ,最终生成的G 的物质的量均为________mol ,其根本原因是_________。
A
B
C
I I I
冷水
F A
光
G
热K O H
溶液
E D B
20. (1)D :K C l O 3,F :H
C l O (2)
1
2
a ;氯元素从初态的0价到终态的-1价得到的电子数,均等于-2价的氧元素变为0价时失去的电子数。
在两个反应途径中,均未有外加物质参加氧化还原反应。
A .
B .
C .
D .
2.(9分)已知:氯化钠可以和浓硫酸反应生成硫酸钠和氯化氢.试根据下图所示的转化关系及实验现象,推断A~Y物质的化学式,
A B C D
E F G X
Y
21. HCl MnO2Cl2KBr KCl Br2 KI I2AgBr。