第五讲 氯及其重要化合物的性质和应用.doc

1、 1第五讲 氯及其重要化合物的性质和应用一、知识梳理（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，均是金属被氧化成高价态）如：2NaCl 2 2NaCl（产生白烟）Cu Cl 2 CuCl2（产生棕黄色的烟） 点 燃 点 燃2Fe3Cl 2 2FeCl3（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 点 燃储存在钢瓶中。（2）与非金属反应如：H 2Cl 2 2HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成） 可用于工业制盐酸 点 燃H2Cl 2 2HC

2、l（会发生爆炸）不可用于工业制盐酸 光 照2P3Cl 2 2PCl3（氯气不足，产生白雾）2P5Cl 2 2PCl5（氯气充足，产生白烟） 点 燃 点 燃（3）与水反应：Cl 2H 2O HClHClO（4）与碱反应：Cl 22NaOH NaClNaClOH 2O（用于除去多余的氯气）2Cl22Ca(OH) 2 Ca(ClO)2CaCl 22H 2O（用于制漂粉精）Ca(ClO)2CO 2H 2O = CaCO32HClO（漂粉精的漂白原理）（5）与某些还原性物质反应如：2FeCl 2 Cl2 2FeCl3 2KI Cl2 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝色，用于氯气的检验）S

3、O 2Cl 22H 2O 2HCl + H2SO4（6）与某些有机物反应如：CH 4Cl 2 CH3Cl + HCl（取代反应） CH 2=CH2Cl 2 CH 2ClCH2Cl（加成反应） 光 照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：H 2O、Cl 2、HClO、H +、 、 、 ；久置氯水则几ClOH乎是盐酸溶液。 一元弱酸，比 H2CO3 弱（2）HClO 的基本性质 不稳定，2HClO 2HCl + O2 强氧

4、化性；2 漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。4氯气的实验室制备氯气的实验室制法：包括四个基本环节即制备（原料、原理、反应发生装置） 、净化（除杂、干燥） 、收集（收集方法、验满） 、尾气处理。（1）原理： 2Cl Cl2MnO 2+4HCl MnCl2+Cl2+2H2O MnO 2+4H+2Cl Mn2+Cl2+2H2O（2）净化： 除杂：用饱和食盐水除氯化氢气体。其中水可吸收除掉氯化氢，而大量食盐存在可以降低氯气在水中的溶解度。干燥：用浓硫酸除水。（3）收集： 收集方法：向上排空气取气法。验满：湿润的淀粉 KI 试纸 Cl2+2KI I2+2KCl I 2 使淀粉变蓝；或者看颜色。（4

5、）尾气处理：用 NaOH 溶液。（5）替代制法：MnO 2 可被 KMnO4、KClO 3、NaClO 等强氧化剂代替，反应常温即可进行；而浓盐酸可以被氯化钠固体和浓硫酸的混合物替代 5氯气的工业制法：（氯碱工业）2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2 电 解（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 + H2SO4 NaHSO4 + HCl (不加热或微热)NaHSO4 + NaCl Na2SO4 + HCl

6、(加热到 500C600C) 加 热总反应式：2NaCl + H 2SO4 Na2SO4 + 2HCl 加 热（2）装置：与制氯气的装置相似 （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卤族元素包括 F、Cl 、Br、I 、At ，位于元素周期表的 第 VII A 族 第 2 到 6 周期，随原子序数的递增，呈现出相似性和递变性。2卤素及化合物的性质比较氟 氯 溴 碘3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

7、 紫黑色单质物理性质密度 密度逐渐增大条件 冷暗处 光照 加热 持续加热X2 与H2 化合 程度 剧烈爆炸 爆炸 缓慢 化合同时分解反应 2F2+2H2O=4HF+O2 X2 + H2O = HX + HXOX2 与H2O 化合程度 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 等化学式 无含氧酸 有 HXO、HXO 2、HXO 3、HXO 4 等含氧酸强弱程度 同一价态的酸性依次减弱颜色 AgF（白） AgCl（白） AgBr（淡黄） AgI（黄）水溶性 易溶 均难溶，且溶解度依次减小卤化银感光性

8、难分解 见光均易分解，且感光性逐渐增强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 O2。（2）HF 是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃 4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O；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 CaF2 难溶。4卤素间的置换反应及 X-离子的检验：（1）Cl 2 + 2Br- Br2 + 2 Cl2 + 2 I2 +

9、2 Br2 + 2 = I2 + 2ClClBr结论：氧化性：Cl 2 Br2 I2； 还原性： IBr（2）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化溶剂溶质水 苯 汽 油 四氯化碳Br2 黄 橙 橙 橙红 橙 橙红 橙 橙红I2 深黄 褐 淡紫 紫红 淡紫 紫红 紫 深紫密 度 比 水 轻 比 水 轻 比 水 重（3） 离子的检验X4白色沉淀Cl+ AgNO3 + HNO3 浅黄色沉淀Br黄色沉淀I二、课堂精讲例题例题 1 砹（At）是原子序数最大的卤族元素。砹和砹的化合物最不可能具有的性质是：A常温下单质是固态，颜色比碘单质深 BHAt 是不稳定的弱还原剂C单质砹易溶于某些有机溶

10、剂 DNaAt 溶于水，而 AgAt 不溶于水搭配课堂训练题题目：甲、乙、丙三种溶液各含一种 X-(X-为 Cl-、Br -、I -)，甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液 变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )ABr -、Cl 、I BBr 、I 、Cl CI 、Br 、Cl DCl 、I 、Br 例题 2 氰气的分子式为(CN) 2，其性质和卤素相似，称为 “类卤素” 。以下关于(CN) 2 的叙述中不正确的是A(CN) 2 化学性质活泼 B(CN) 2 不能和 NaOH 反应C(CN) 2 参加反应时常做氧化剂 D(CN) 2 可以和 H2 反应搭配课堂训练题题目：1溴

11、化碘(IBr)的化学性质很像卤素单质，它能与大多数金属、非金属化合生成卤化物，也能与水发生如下反应：IBrH 2O HBrHIO，下列有关 IBr 的叙述中不正确的是( )A在很多反应中是强氧化剂 B在与水反应时既作氧化剂，又作还原剂CIBr 与 AgNO3 溶液反应会生成 AgBr 沉淀 DIBr 与 NaOH 反应时，生成 NaBr 和 NaIO2 等的性质与卤素单质相似，在化学上被称为“类卤素”， 等的222(N)(SC)、 、 CNOS、 、性质与卤素离子相似，称为类卤离子。不同的卤素也可生成卤素互化物，如 BrF3。下列关于 的性2()质，不像卤素的反应是（ ）A在碱溶液中生成 和

12、B与卤素反应生成 等CNO ClBr、C可能在空气中燃烧 D可能与银、汞、铅等反应生成难溶盐例题 3 欲除去液溴中溶解的少量氯气应采用的方法是A用 CCl4 萃取 B加入 AgNO3 溶液C加入适量 KI 溶液 D加入适量溴化钠溶液例题 4 足量的浓硫酸与 10g 氯化钠和氯化镁的混合物强烈反应，把生成的氯化氢全部被适量水吸收，在所得溶液中加入过量的 MnO2，将生成的气体通入碘化钾溶液中得到 11.6g 碘单质，试计算混合物中氯化钠的质量分数。5搭配课堂训练题题目：碘化钠和氯化钠的混合物 10g，跟足量 Cl2 反应后，经加热、烘干最后得固体 6.64g， 求混合物中 NaCl 的质量分数。

13、三、课后自我检测A 类题（10 道题）：题目：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2碘缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的主要原因，为解决这一全国性问题，我国已经开始实施“智力工程”，最经济可行的措施是（ ）A食盐加碘 B饮用水加碘 C大量食用海带 D注射含碘药剂 3下列化学反应的实验现象描述错误的是 （ ） ANa 在 Cl2 中燃烧生成白烟 BCu 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 DH 2 在 Cl2 中燃烧产生淡蓝色的火焰 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 CNaOH 溶液 DNaBr

14、 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CKI 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68氟气是氧化性最强的非金属单质。在加热的条件下，等物质的量的氟气与烧碱完全 反应，生成 NaF和另一

15、种气体。该气体可能是 （ ） AH 2 BHF CO 2 DOF 29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CCl 2 能氧化有色物质而具漂白性 DCl 离子比 Cl 原子活泼10 （1）要除去氯化钠里混有的少量溴化钠和碘，可先将固体混合物 ，使碘 ，把碘除去；再将处理过的残渣溶于水，向溶液中先 ， 充分反应后，再加入适量的 ，分层后进行 操作，最后将溶液蒸发结晶，即得纯净的 NaCl。（2）盛放溴水的试剂瓶不能用橡胶塞，其原因是 ；装碘的瓶子不能用铁盖，其原因是_；不能用自来水配制碘化钾溶液，其原因是_。B 类题（10 道题）：题目：

16、1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 BH 2O CNaOH 溶液 D饱和食盐水2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31mol 两种卤素单质的混合物与 H2 在一定条件下完全反应后,生成的卤化氢的平均相对分子质量为38.5，则这两种卤

17、素单质可能是( )ABr 2、I 2 B Br2、Cl 2 CCl 2、F 2 DF 2、I 24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5溴化碘 IBr 的化学性质类似卤素单质 , 它与水反应的化学方程式为( )IBr+H2O HBr+HIO，下列关于 IBr 的叙述不正确的是 AIBr 是化合物 B在很多反应中 IBr 是强氧化剂 7CIBr 跟水反应时,既是氧化剂又是还原剂 DIBr 跟 NaOH 稀溶液反应生成 NaBr 和 NaIO 6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

18、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DCaCl 2 具有吸水性和潮解性，夏日用 CaCl2 溶液喷洒柏油路，可有效保护路面7下列变化中，需加入氧化剂才能实现的是( )ACl -Cl2 B -Mn 4MnOCNaCl-HCl D -BaSO42S8能在浓盐酸中大量共存的无色透明的离子组是( )ANa+、 、Ca 2+、 BK +、 、Mg 2+、lClO24O4MnCFe 3+、 、Cu 2+、 DNa +、K +、Mg 2+、3N24S3N9某金属与氯形成的化合物中，质量比为 11.9，原子个数比为 13，则金属的相对原子质量为

19、 A2 B56 C23 D64 10下列物质的性质比较中错误的是 （ ）A溶解性： Na2CO3HClHBrHI C离子半径： F Cl Br I D得电子能力：F 2Cl2Br2I2 答案： 1C 2C 3BD 4C 5C 6D 7A 8D 9B 10A C 类题（5 道题）：题目：1下列化合物中，不能通过单质间化合直接制取的是（ ） AFeCl 3 BCuCl 2 CHCl DFeCl 22Na 、Mg 、 Al 各 1mol 分别与 0.1L5mol/L 的盐酸反应，生成的氢气 A一样多 BNa 最多，Mg 、Al 相同 CAl 最多 Na 最少 DNa 最多 Al 最少3某同学用下列装

20、置制备并检验 Cl2 的性质。下列说法正确的是 ( )8A图中：如果 MnO2 过量，浓盐酸就可全部消耗B图中：量筒中发生了加成反应C图中：生成蓝色的烟D图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有 Cl2 生成4F 为有磁性的化合物。它们之间存在如下关系( 反应中生成的水及次要产物均已略去)：（1）写出下列物质的化学式：B_ ，E_。（2）指出 MnO2 在相关反应中的作用：反应中是_剂，反应中是_剂。（3）若反应是在加热条件下进行，则 A 是_(填化学式)；若反应是在常温 条件下进行，则 A 是_( 填化学式)；如在上述两种条件下得到 等质量的 C 单质，反应中转移的电子数之比为_。5在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如下图：（1）连接上述仪器的正确顺序是（填各接口处的字母）：接 ，_接 ，_接 ， 接 。（2）在装置中：饱和食盐水起的作用是 ，浓硫酸起的作用是 。（3）化学实验中检验是否有 Cl2 产生常用湿润的淀粉 KI 试纸。如果有 Cl2 产生，可 观察到的现象是 ，写出反应方程式 。某同学将试纸长时间放 在产生 Cl2 的导管口，在看到以上现象后，发现试纸又变为无色。写出此时发生的氧化 还原方程式 。（4）写出下列化学反应的离子方程式：气体发生装置中进行的反应： ；尾气吸收装置中进行的反应： 。