考點(diǎn)一 氯氣和含氯化合物的性質(zhì)
一、 氯氣的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1. 氯原子和氯氣分子的結(jié)構(gòu)
(1)氯原子與氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖
(2)氯氣分子的電子式和結(jié)構(gòu)式
電子式:________,結(jié)構(gòu)式:________,是非極性分子,屬于________晶體。
2. 氯氣的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì)
(2)化學(xué)性質(zhì)
①氯氣的氧化性
②氯氣的歧化反應(yīng)
二、 氯水及其成分的檢驗(yàn)
氯水中主要含氯微粒為Cl2,只有少量Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO。在25 ℃時(shí),1體積的水可溶解約2體積的氯氣,氯氣的水溶液稱為氯水,溶于水中的部分氯氣與水反應(yīng)。
(1)從平衡的角度理解氯水的成分和性質(zhì)
(2)氯水成分的檢驗(yàn)
【注意】 ①氯氣能使潮濕的有色布條褪色,卻不能使干燥的有色布條褪色,說(shuō)明干燥的氯氣無(wú)漂白性,氯氣與水反應(yīng)生成的HClO有漂白性。
②不能用pH試紙測(cè)定氯水的pH,因?yàn)槁人畷?huì)使pH試紙先變紅后褪色。
三、 次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)
1. 次氯酸
2. 漂白液
3. 漂白粉
四、 氯氣的制法
1. 實(shí)驗(yàn)室制法
【思維拓展】
實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的其他方法
HCl-1 (濃)eq \(――→,\s\up7(強(qiáng)氧化劑),\s\d5(除MnO2外,還有KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等))Cl02
(1)KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣
離子方程式:2MnOeq \\al(-,4)+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置(不加熱)如圖所示。
(2)K2Cr2O7與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣
離子方程式:Cr2Oeq \\al(2-,7)+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O。
(3)KClO3與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣
化學(xué)方程式:KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O。
(4)Ca(ClO)2與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣
化學(xué)方程式:Ca(ClO)2+4HCl(濃)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O。
2. 粗鹽的精制
海水―→粗鹽(含F(xiàn)e3+、Mg2+、Ca2+、SOeq \\al(2-,4))溶解、過(guò)濾eq \(――→,\s\up7(①))過(guò)濾eq \(――→,\s\up7(②))蒸發(fā)結(jié)晶
其中,①依次加NaOH、BaCl2、Na2CO3或依次加BaCl2、NaOH、Na2CO3或依次加BaCl2、Na2CO3、NaOH;②過(guò)濾后,在溶液中滴入鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH=7。
【易錯(cuò)辨析】
1. 聞氯氣氣味時(shí),應(yīng)用手在瓶口輕輕扇動(dòng),使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔。( )
2. 可以用pH試紙測(cè)定氯水的pH。( )
3. “84”消毒液的消毒原理和H2O2的相同,都是利用強(qiáng)氧化性。( )
4. 向FeCl2溶液中滴加氯水,觀察溶液顏色變化,探究氯水中含有HClO。( )
5. Cl2中含有HCl雜質(zhì),可將氣體通過(guò)飽和食鹽水除去。( )

類型1 物質(zhì)的性質(zhì)與用途
1. (2024·鎮(zhèn)江一模)氯及其化合物應(yīng)用廣泛。氯的單質(zhì)Cl2可由MnO2與濃鹽酸共熱得到,Cl2能氧化Br-,可從海水中提取Br2;氯的氧化物ClO2可用于自來(lái)水消毒,ClO2是一種黃綠色氣體,易溶于水,與堿反應(yīng)會(huì)生成ClOeq \\al(-,2)與ClOeq \\al(-,3),在稀硫酸和NaClO3的混合溶液中通入SO2氣體可制得ClO2;漂白液和漂白粉的有效成分是次氯酸鹽,可作棉、麻的漂白劑。下列關(guān)于氯及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是( )
A. NaClO3具有氧化性,可用于制取ClO2
B. Cl2有還原性,可用于從海水中提取溴
C. HClO不穩(wěn)定,可用于棉、麻漂白
D. FeCl3溶液呈酸性,可用于蝕刻印刷電路板
類型2 氯水成分的探究
2. 在探究新制飽和氯水成分的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是( )
A. 氯水的顏色呈淺綠色,說(shuō)明氯水中含有Cl2
B. 向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明氯水中含有Cl-
C. 向氯水中加入NaHCO3粉末,有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明氯水中含有H+
D. 向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說(shuō)明氯水中含有HClO
類型3 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及性質(zhì)
3. (2024·南通高三一模)實(shí)驗(yàn)室利用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖? )
A. 用裝置甲制取Cl2
B. 用裝置乙除去Cl2中混有的HCl氣體
C. 用裝置丙驗(yàn)證潮濕的Cl2具有漂白性
D. 用裝置丁吸收尾氣中的Cl2
類型4 ClO2的制備與性質(zhì)
4. ClO2是一種極易溶于水且?guī)缀醪慌c冷水反應(yīng)的黃綠色氣體(沸點(diǎn):11 ℃),實(shí)驗(yàn)室制備純凈ClO2溶液的裝置如圖所示:
已知下列反應(yīng):NaClO3+HCl―→NaCl+ClO2+Cl2+H2O;NaClO2+HCl―→NaCl+ClO2+H2O;NaClO2+Cl2―→NaCl+ClO2;(均未配平)。下列說(shuō)法正確的是( )
A. a中通入的N2可用CO2或SO2代替
B. b中NaClO2可用飽和食鹽水代替
C. c中廣口瓶最好放在冰水浴中冷卻
D. d中吸收尾氣后只生成一種溶質(zhì)
考點(diǎn)二 鹵族元素及其單質(zhì)的提取
一、 鹵族元素
1. 鹵族元素的結(jié)構(gòu)
鹵族元素又稱鹵素,位于元素周期表的________族,價(jià)層電子排布式為ns2np5。
2. 鹵素單質(zhì)的性質(zhì)比較
(1)鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)
(2)鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
【思維拓展】
①Cl2能置換出Br2(Cl2+2Br-===2Cl-+Br2),同理,Br2也能置換出I2(Br2+2I-===2Br-+I(xiàn)2),可證明氧化性:Cl2>Br2>I2,陰離子的還原性:Cl-①
4. 碘是人體必需的微量元素之一,某食用鹽中含有的碘元素以KIO3形式存在。已知溶液中IOeq \\al(-,3)與I-反應(yīng)的離子方程式為IOeq \\al(-,3)+5I-+6H+===3I2+3H2O。實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為檢測(cè)該加碘食鹽中的IOeq \\al(-,3)做了如下實(shí)驗(yàn):
下列說(shuō)法正確的是( )
A. 試管①中溶液會(huì)變藍(lán)
B. 試劑1可換成藍(lán)色石蕊試液
C. 試劑3可以是乙醇溶液
D. 試管②中溶液變藍(lán),說(shuō)明食鹽中含有IOeq \\al(-,3)
第10講 氯及其化合物 鹵素
考點(diǎn)一 氯氣和含氯化合物的性質(zhì)
知識(shí)歸納
一、 1. (2)Cl, Cl, Cl—Cl 分子
2. (1)大 (2)①棕紅 棕黃 蒼白 Cl2+2KI===2KCl+I(xiàn)2 Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl Cl2+2FeCl2===2FeCl3 ②Cl2+H2O===H++Cl-+HClO Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
三、 1. 弱 2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl+O2↑ 棕色
2. NaClO 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO
3. CaCl2和Ca(ClO)2 Ca(ClO)2 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 堿 氧化 Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO 2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HClO+O2↑
四、 1. 藍(lán) 變紅 褪色
【易錯(cuò)辨析】
1. √ 2. × 3. √ 4. × 5. √
命題突破
1. A 解析:氯酸鈉中氯元素化合價(jià)為+5價(jià),具有氧化性,能和二氧化硫反應(yīng)生成二氧化氯,A正確;氯氣和溴化鈉反應(yīng)生成溴,是利用氯氣的氧化性,B錯(cuò)誤;次氯酸具有強(qiáng)氧化性,能漂白棉麻等,不是利用其不穩(wěn)定性,C錯(cuò)誤;氯化鐵具有氧化性,能和銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵,D錯(cuò)誤。
2. D 解析:氯水中的Cl2和HClO均能把Fe2+氧化成Fe3+,故滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,不能說(shuō)明氯水中含有HClO,D錯(cuò)誤。
3. D 解析:實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣,故A不符合題意;用裝置乙飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl氣體,故B不符合題意;氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸有漂白性,用裝置丙驗(yàn)證可以潮濕的Cl2具有漂白性,故C不符合題意;氯化鈣不可以和氯氣反應(yīng),不可以處理尾氣,故D符合題意。故選D。
4. C 解析:a中通入的N2的目的是氮?dú)庑再|(zhì)穩(wěn)定且不影響實(shí)驗(yàn),可將a中產(chǎn)生的ClO2和Cl2吹出并進(jìn)入后續(xù)裝置,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),二氧化硫具有還原性,可將ClO2、NaClO3等物質(zhì)還原,故A錯(cuò)誤;b中NaClO2的作用是吸收ClO2中混有的氯氣和氯化氫雜質(zhì)氣體,用飽和食鹽水可吸收氯化氫,但不能吸收氯氣,故B錯(cuò)誤;ClO2是一種極易溶于水且?guī)缀醪慌c冷水反應(yīng)的黃綠色氣體,故c中廣口瓶最好放在冰水浴中冷卻,有利于吸收ClO2,故C正確;d中氫氧化鈉和ClO2發(fā)生歧化反應(yīng)生成NaCl和NaClO3,產(chǎn)物至少兩種,故D錯(cuò)誤。故選C。
考點(diǎn)二 鹵族元素及其單質(zhì)的提取
知識(shí)歸納
一、 1. ⅦA
2. (1)淺黃綠 黃綠 深紅棕 紫黑 (2)2HX HX+HXO 4HF+O2 X-+XO-+H2O 2FeX3 FeI2 2HX+H2SO4
二、 1. 白色 淺黃 黃
2. 紅棕 橙紅 (淺)紫 紫紅
3. 藍(lán)
三、 1. (2)Cl2+2Br-===Br2+2Cl- (4)Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
【易錯(cuò)辨析】
1. × 2. × 3. √ 4. √ 5. ×
命題突破
1. D 解析:HF酸為弱酸,但能與二氧化硅反應(yīng),則氫氟酸可用于雕刻玻璃,與氫氟酸呈酸性無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;KIO3中含有I元素,所以可用作食鹽碘添加劑,與KIO3受熱分解無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;碘化銀用于人工降雨的原理是碘化銀受熱后就會(huì)在空氣中形成極多極細(xì)的碘化銀粒子,在人工降雨中,用作冰核形成劑可以跟云層中的水蒸氣起催化作用,與感光性無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤;ClO2具有強(qiáng)氧化性,能殺死細(xì)菌,所以可以用于自來(lái)水消毒殺菌,D正確。故選D。
2. C 解析:ICl中,Cl為-1價(jià)、I為+1價(jià),故Cl2與I2生成ICl是氧化還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;反應(yīng)①中,Zn元素的化合價(jià)升高,I元素的化合價(jià)降低,故ZnI2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;反應(yīng)①中,每生成1 ml ZnCl2轉(zhuǎn)移4 ml電子,故當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4 ml電子時(shí)生成0.1 ml(即13.6 g)ZnCl2,C正確;反應(yīng)②中各元素的化合價(jià)均未發(fā)生變化,不是氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)誤。
3. D 解析:X具有還原性,X試劑可為Na2SO3飽和溶液,發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+Br2+H2O===Na2SO4+2HBr,A正確;步驟Ⅲ利用氯的非金屬性比溴強(qiáng),可以通過(guò)置換反應(yīng)制取Br2,離子方程式:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2,B正確;步驟Ⅰ和步驟Ⅲ均使用Cl2,故制取1 ml Br2消耗2 ml Cl2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為44.8 L,C正確;從濃溴水中提取溴,可利用有機(jī)溶劑(如苯)萃取溴,然后分液得到溴的有機(jī)溶液,再經(jīng)蒸餾可得純凈的溴,D錯(cuò)誤。答案選D。
4. B 解析:處理后的海水(含NaI)中加硝酸銀溶液生成AgI沉淀,過(guò)濾后,加過(guò)量Fe將Ag置換出來(lái),過(guò)濾得碘化亞鐵溶液,在溶液中通氯氣,將碘置換為單質(zhì),據(jù)此分析解答?!俺恋怼焙笏蒙蠈忧逡簽锳gI的飽和溶液,c(Ag+)·c(I-)=Ksp(AgI),故A錯(cuò)誤;加Fe還原前用AgNO3溶液,可將溶液中碘離子轉(zhuǎn)化為AgI沉淀,從而實(shí)現(xiàn)I-的富集,故B正確;濾渣中含過(guò)量的鐵以及置換出的銀單質(zhì),故C錯(cuò)誤;“氧化”的目的是將I-完全轉(zhuǎn)化為I2,并不需要將鐵完全氧化,故D錯(cuò)誤。
素養(yǎng)評(píng)估
1. B 解析:氯氣、二氧化氯、臭氧都具有強(qiáng)氧化性,可以用氯氣、二氧化氯、臭氧對(duì)自來(lái)水進(jìn)行消毒,故A正確;純凈的氫氣在氯氣中燃燒發(fā)出蒼白色火焰,故B錯(cuò)誤;常溫下,氯氣和鐵不反應(yīng),因此可將液氯用鋼瓶貯存、運(yùn)輸,故C正確;碳酸氫鈉溶液可以和氯氣反應(yīng)且碳酸氫鈉堿性較弱,氯氣制備工廠若發(fā)生泄漏時(shí),可用NaHCO3溶液浸濕軟布蒙住口鼻,由于氯氣密度比空氣大,因此往高處撤離,故D正確。故選B。
2. C 解析:亞鐵離子、溴離子均可以被氯氣氧化,則a反應(yīng)的離子方程式可能是2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-,A正確;氯水中的鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,HCl的酸性強(qiáng)于H2CO3,B正確;與硝酸銀溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的不一定為氯離子,不能直接用硝酸銀溶液檢驗(yàn)Cl-,C錯(cuò)誤;d反應(yīng)的最終現(xiàn)象是紫色石蕊溶液褪色,因?yàn)榇温人峋哂衅仔?,D正確。故選C。
3. D 解析:從F2→I2,相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大,沸點(diǎn)也逐漸升高,故①為F2,②為Cl2,③為Br2,④為I2。F2是最活潑的非金屬單質(zhì);單質(zhì)的氧化性:①>②>③>④,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4. D 解析:試管中加入加碘食鹽,加水溶解,加入淀粉,溶液不變藍(lán),說(shuō)明沒(méi)有單質(zhì)碘生成,再加入碘化鉀,試管不變藍(lán),說(shuō)明碘離子和碘酸根未反應(yīng),根據(jù)溶液中IOeq \\al(-,3)與I-反應(yīng)的離子方程式為IOeq \\al(-,3)+5I-+6H+===3I2+3H2O,再加入稀硫酸,反應(yīng)生成單質(zhì)碘,單質(zhì)碘遇淀粉變藍(lán),則證明含有碘酸根。試管①中溶液不會(huì)變藍(lán),溶液中沒(méi)有單質(zhì)碘,只有碘酸根,A錯(cuò)誤;試劑1不能換成藍(lán)色石蕊試液,要通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明生成了單質(zhì)碘,再證明食鹽中有碘酸根,B錯(cuò)誤;試劑3應(yīng)該提供酸性環(huán)境,可以是稀硫酸溶液或醋酸溶液等,C錯(cuò)誤;試管②中溶液變藍(lán),說(shuō)明生成了單質(zhì)碘,則說(shuō)明食鹽中含有IOeq \\al(-,3),主要是碘離子和碘酸根在酸性條件下反應(yīng)生成單質(zhì)碘,D正確。故選D。
復(fù)習(xí)要求
1. 了解氯及其化合物的主要性質(zhì)。
2. 知道氯水的性質(zhì)及其成分探究的方法,知道常見含氯消毒劑的種類并能合理使用。
3. 掌握實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的原理、裝置和操作注意事項(xiàng)。
4. 掌握鹵素的性質(zhì)及Cl-、Br-、I-的檢驗(yàn)。
5. 掌握溴、碘單質(zhì)的提取。
6. 結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)鹵素及其化合物的多樣性,了解通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。
知識(shí)體系
顏色
氣味
毒性
密度
特性
黃綠色
刺激性氣味
有毒
比空氣大
易液化
性質(zhì)
相似性
特性
與H2
反應(yīng)
X2+H2eq \(=====,\s\up7(一定條件))________

與水
反應(yīng)
X2+H2O____________
2F2+2H2O===
__________
與冷堿
液反應(yīng)
X2+2OH-===__________
F2除外
與Fe
反應(yīng)
2Fe+3X2eq \(=====,\s\up7(一定條件))______
Fe+I(xiàn)2eq \(=====,\s\up7(△))____
與SO2、
H2O反應(yīng)
X2+SO2+2H2O===
____________

F2、Cl2、Br2、I2與氫氣反應(yīng)[暗處爆炸→光照(或點(diǎn)燃)→加熱→加熱(反應(yīng)可逆)]越來(lái)越困難,產(chǎn)物HX的熱穩(wěn)定性依次減弱,則非金屬性:F>Cl>Br>I

素 養(yǎng) 評(píng) 估

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