元素及其化合物5氯.docx
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元素及其化合物5氯
复习5——氯及其重要化合物
考点梳理
1.了解氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.掌握氯气的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）。
【考纲全景透析】
一、氯气的性质及其应用
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化学性质和用途
氯气的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：
a.2Na＋Cl2
2NaCl（产生白烟）
b.Cu＋Cl2
CuCl2（产生棕黄色的烟）
c.2Fe＋3Cl2
2FeCl3（产生棕色的烟）
注：
常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。
②与非金属反应
如：
H2＋Cl2
2HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸
H2＋Cl2
2HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸
③与水反应：
溶于水的氯气部分与水反应Cl2＋H2O
＋HClO
④与碱反应：
与NaOH溶液反应
⑤与某些还原性物质反应如：
a.2FeCl2＋Cl2=2FeCl3b.2KI＋Cl2=2KCl+I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）c.SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl+H2SO4
⑥与某些有机物反应
如：
a.CH4＋Cl2
CH3Cl+HCl（取代反应）b.CH2=CH2＋Cl2→CH2ClCH2Cl（加成反应）
二.次氯酸和次氯酸盐的性质
1.次氯酸（HClO）
（1）弱酸性：
酸性比碳酸弱。
（2）不稳定性：
2HClO
2HCl+O2↑，氯水要现用现配制，保存在棕色试剂瓶中。
（3）强氧化性：
使有色布条褪色，用作消毒剂、漂白剂。
2.漂白粉
（1）主要成分是CaCl2和Ca（ClO）2，有效成分是Ca（ClO）2
（2）漂白原理是：
Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，产生的HClO具有漂白性和强氧化性，由于Ca（ClO）2能与空气中的CO2、H2O反应生成HClO且HClO见光易分解，所以漂白粉应密封保存。
（3）工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
（4）溶液呈碱性，具有强氧化性。
（5）失效原理：
故漂白粉须密封保存。
三、氯气的制法
1.实验室制法
，MnO2是氧化剂，HCl是还原剂。
浓盐酸表现还原性和酸性
2.工业制法
化学方程式为：
四、卤素及其化合物的特性和用途
（1）氟
①无正价和含氧酸、非金属性最强，F－的还原性最弱。
②与H2反应在暗处即爆炸。
③2F2＋2H2O===4HF＋O2。
④HF是弱酸，能腐蚀玻璃，保存在铝制器皿或塑料瓶中；有毒，在HX中沸点最高。
（2）溴
①Br2是深红棕色液体，易挥发。
②Br2易溶于有机溶剂。
③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。
（3）碘
①I2遇淀粉变蓝色。
②I2加热时易升华。
③I2易溶于有机溶剂。
④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大。
（4）卤化银
①AgF易溶于水，AgCl白色不溶于水，AgBr淡黄色不溶于水，AgI黄色不溶于水。
AgCl、AgBr、AgI也不溶于稀硝酸。
②除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相。
③AgI可用于人工降雨。
④I2与Fe反应产生FeI2，其他卤素单质生成FeX3。
五、卤素离子的检验方法
1．AgNO3溶液——沉淀法
2．置换——萃取法
3．氧化——淀粉法检验I－
蓝色
【热点难点全析】
一、氯水的成分及性质
1．成分：
三种分子（H2O、Cl2、HClO）、四种离子（ClO－、Cl－、H＋、OH－）。
2．性质：
氯水的多种成分决定了它具有多重性质。
（1）Cl2的强氧化性；
（2）HCl的强酸性；（3）HClO的强氧化性、弱酸性；（4）Cl－的性质。
在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：
参与反应的微粒
所加试剂
实验现象
离子方程式或解释
Cl－
AgNO3溶液
白色沉淀
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
H＋
Na2CO3固体
有气泡产生
2H＋＋CO
===CO2↑＋H2O
HClO
有色布条
布条颜色褪去
HClO具有强氧化性
Cl2
FeCl2溶液
溶液由浅绿色
变为棕黄色
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Cl2、H2O
SO2
氯水颜色褪去
SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
HClO、H＋
石蕊溶液
先变红后褪色
酸性和漂白性
3．新制氯水、久置氯水及液氯成分比较
名称
新制氯水
久置氯水
液氯
物质类别
混合物
混合物
纯净物
微粒种类
Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－
H2O、H＋、Cl－、OH－
Cl2
4.平衡Cl2+H2O
H
+Cl
+HClO影响及其应用。
影响因素
对平衡的影响
应用
加入可溶性氯化物
c（Cl－）增大，平衡左移
①用排饱和食盐水的方法收集Cl2
②用饱和食盐水的方法除去Cl2中的杂质HCl
加入浓盐酸
c（Cl－）和
c（H＋）都增大，平衡左移
①氯酸盐和次氯酸盐与浓盐酸反应制取Cl2
②测漂白粉中的“有效氯”
Ca（C1O）2＋4HCl（浓）==CaC12＋2Cl2↑+3H2O
当加入CaCO3或Na2CO3
c（H＋）减少，平衡右移
制取浓度较大的HClO
加入碱溶液
c（HClO）和c（H＋）都减少，平衡右移
①用浓碱液来吸收未反应完的Cl2，防止环境污染
②工业制漂白粉、漂白液
光照
HClO见光分解，平衡右移
新制氯水须避光保存，且须现做现配，而久置的氯水就是盐酸
【典例1】 某学习小组设计以下四个实验探究氯水的成分，请根据下表回答问题。
实验序号
实验方法
实验现象
结论
①
将氯水滴加到AgNO3溶液中
生成白色沉淀
②
将氯水滴加到含有酚酞的NaOH溶液中
③
淀粉 KI试纸变蓝色
氯水中含有Cl2
④
将足量的氯水滴加到Na2CO3溶液中
氯水中含有H＋
（1）实验①得出的结论________________________________。
（2）指出实验②和实验④中的“实验现象”：
②________________，④_______________________。
（3）实验③中“实验方法”的具体操作过程是____________。
（4）通过实验②的“实验现象”，同学们得出两个不同的结论。
这两个结论可能是a.________，b．___________。
请设计简单的实验证明哪一个是正确。
【答案】
（1）氯水中含有Cl－
（2）溶液褪色 有气泡冒出（3）取一片淀粉 KI试纸，置于表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取氯水，滴在试纸上（4）a.氯水中含有HClO，其漂白作用使溶液褪色
b．氯水中含有H＋，中和OH－使溶液褪色；向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红色，证明红色消失是HClO的漂白作用引起的；若溶液重新显
红色，证明是H＋的中和作用引起的
二、氯气的实验室制法
实验步骤
注意事项：
①若没有浓盐酸时，可用浓硫酸和固体食盐代替；若没有MnO2时可用KMnO4代替，此时可不加热。
另
外KClO3、K2Cr2O7、Ca（ClO）2、PbO2等也可代替MnO2；②加热温度不宜过高，否则制得的Cl2中HCl气体杂质较多。
③实验结束时，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。
【典例2】（2012·成都模拟）某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，同时验证氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台已省略），按要求回答问题。
（1）若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，制得的Cl2的体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是________。
（2）①装置B中盛放的试剂名称为________，作用是________。
装置C中盛放的试剂名称为________，作用是___________。
②装置D和E中出现的现象不同说明的问题是_____________________________________________________。
③装置F的作用是____________________________________。
④写出装置G中发生反应的离子方程式___________________。
（3）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。
为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。
你认为该装置应加在_________与_________之间（填装置字母序号），装置中应放入_______（填写试剂或用品名称）。
【参考答案】（
1）浓盐酸的浓度随着反应的进行会变小，MnO2与稀盐酸不反应；加热时浓盐酸因挥发而损失
（2）①无水硫酸铜证明有水蒸气产生，无水CaCl2除去气体中的水蒸气
②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性③吸收氯气④Ag++Cl-====AgCl↓
（3）FG湿润的淀粉KI试纸（或湿润的有色布条）
【考点提升训练】
一、选择题
1．（2012·豫南九校联考）将氯水分别滴入下列各选项所述的溶液中，由实验现象得出的结论完全正确的是（ ）
选项
氯水滴入下列溶液中
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液
变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液
褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液
先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
KI淀粉溶液
变蓝色
Cl2具有氧化性
2．（2012·北京重点中学联考）用氯气消毒的自来水配制下列溶液时，会使配得的溶液变质的是（ ）
①NaOH ②AgNO3 ③Na2CO3 ④NaBr ⑤FeCl2
A．只有②④B．只有④⑤C．只有②④⑤D．全部
3.（2012·淄博模拟）下列对氯及其化合物的说法正确的是（）
A.过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁B.用pH试纸测得氯水的pH=4
C.溴化钠溶液中加入少量新制氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后，上层颜色变浅，下层颜色变橙红色
D.由Ca（ClO）2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO可推出Ca（ClO）2+SO2+H2O====CaSO3↓+2HClO
4.氯气的水溶液称“氯水”，氯水中含有多种分子和离子，因此氯水有多重性质，下列有关新制氯水的说法中不正确的是（）
A．新制氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明氯水中含有Cl2
B．新制氯水滴在pH试纸上，试纸先变红色后褪色，说明氯水中含有Cl2
C．新制氯水中加入AgNO3溶液，有白色沉淀，说明氯水中含有Cl-
D．新制氯水滴到Na2CO3溶液中，有气体产生，说明氯水中含有H+
5．（2012·南京模拟）某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是（ ）
A．Ⅰ图中：
如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B．Ⅱ图中：
量筒中发生了加成反应
C．Ⅲ图中：
生成蓝色的烟
D．Ⅳ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
6.（2012·哈尔滨模拟）有一瓶无色气体可能含有CO2、HBr、NO2、HCl、SO2中的一种或几种。
将此气体通入足量稀氯水中，恰好完全反应，得无色透明溶液，把此溶液分成两份，分别加入盐酸酸化了的BaCl2溶液和硝酸酸化了的AgNO3溶液，均出现白色沉淀，以下结论正确的是（）
A．不能确定原气体中是否含有SO2B．原气体中肯定有HCl
C．原气体中肯定没有CO2D．原气体中肯定没有HBr、NO2
7.能正确表示下列反应的离子方程式是（）
A.少量Cl2通入KI溶液中：
Cl2+2I-====2C1-+I2
B.将氯气溶于水制备次氯酸：
Cl2+H2O====2H++Cl-+ClO-
C.漂白粉溶液在空气中失效：
ClO-+CO2+H2O====HClO+HCO3-
D.淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝：
2I-+O2+2H2O====I2+4OH-
8.氯气溶于水达到平衡后，若其他条件不变，只改变某一条件，下列叙述正确的是（）
A.再通入少量氯气，c（H+）/c（ClO-）减小B.通入少量SO2，溶液漂白性增强
C.加入少量固体NaOH，一定有c（Na+）=c（Cl-）+c（ClO-）D.加入少量固体NaOH，溶液的pH会略微增大
9.经氯气消毒的自来水，若用于配制以下溶液：
①NaOH②AgNO3③Na2CO3④FeSO4⑤KI⑥Na2S⑦Na2SO3会使配制的溶液变质的是（）
A．全部B．②④⑤⑥C．②⑤D．④⑥
10.（2012·北京朝阳区模拟）向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。
有关说法不正确的是（）
A.线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c（FeBr2）=6mol/L
C.当通入Cl22mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为：
2Fe2++2I-+2Cl2====2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n（Fe2+）∶n（I-）∶n（Br-）=2∶1∶3
11.某学生做如下实验：
第一步，在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。
下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是（）
A．第一步反应的离子方程式为：
ClO－＋2I－＋2H＋====I2＋Cl－＋H2O
B．淀粉KI溶液变蓝是因为I－被氧化为I2，I2遇淀粉变蓝色
C．蓝色逐渐消
失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性
D．微粒的氧化性由强到弱的顺序是：
ClO－＞I2＞SO42-
12.某溶液中含有NH
、SO
、SiO
、Br－、CO
、Na＋，向该溶液中通入过量的Cl2，下列判断正确的是（ ）
①反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有NH
、Na＋ ②有胶状物质生成 ③有气体产生
④溶液颜色发生变化 ⑤共发生了2个氧化还原反应
A．①②③④B．②③④C．①③⑤D．②④⑤
13下列说法不正确的是
A．欲提高氯水中HClO的浓度可往氯水加适量的碳酸钙粉末
B．形成酸雨的氧化物主要是SO2和氮的氧化物，CO2是造成温室效应的主要气体
C．氯气泄漏，自救方法是用湿毛巾或蘸有纯碱水的毛巾捂住口鼻并向地势低的地方撤离
D．大气中的N2可转化为NO，NO可转化为NO2、硝酸等；含硫物质在自然界中可转化为SO2等含硫化合物
二、非选择题
14.用如图所示装置可以完成一系列实验（图中夹持装置已略去）。
用装置A由浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，装置B中的三处棉花依次做了如下处理：
①包有某固体物质，②蘸有KI溶液，③蘸有石蕊溶液
请回答下列问题：
（1）仪器P的名称是_____________；
（2）①处包有的某固体物质可能是（填序号）______；
a.MnO2b.KMnO4c.KCld.Cu
反应开始后，观察到②处有棕黄色物质产生，写出②处发生反应的离子方程式________________；
（3）在实验过程中，在③处能观察到________________；
（4）甲同学为了验证剩余气体的主要成分，在C中设计了如图装置，D中装有铜丝网，装置E的试管中不加任何试剂，装置F的烧杯中加入适量的AgNO3溶液
①实验过程中，装置D的作用是_____________；
②装置F中的现象是___________________；
③乙同学认为甲同学的实验有缺陷，为了确保实验的可靠性，乙同学提出在_____和____（填装置字母）之间加装如图所示装置。
你认为如图广口瓶中可加入足量_______（填字母代号），此试剂的作用是_______。
A.淀粉碘化钾溶液B.四氯化碳溶液C.湿润的有色布条D.饱和食盐水
15.（2012·南宁模拟）氯气是氯碱工业的主要产品之一，它是一种常用的消毒剂，其消毒原理是与水反应生成了次氯酸：
Cl2+H2O
HCl+HClOK=4.5×10-4。
次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌（不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大）。
但是，由于氯气贮运不方便，且具有一定的危险性，目前正逐渐被其他性能优越的消毒产品所替代。
请回答：
（1）氯碱工业生产氯气的化学方程式为_________________。
（2）84消毒液（主要成分为NaClO）与氯气相比具有贮运方便等优点，用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为___________________________________________________。
（3）二氧化氯是一种高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。
我国科学家研发了用氯气氧化亚氯酸钠（NaClO2）固体制备二氧化氯的方法，其化学方程式为_________________________。
（4）一位同学设计了一套用浓盐酸和KMnO4固体制取少量氯气并
比较氯气与碘单质的氧化性强弱的微型装置
①下列溶液能吸收Cl2的是_____（填字母序号）。
A.饱和食盐水B.饱和Na2SO3溶液C.饱和NaOH溶液D.浓硫酸
②能说明Cl2的氧化性强于I2的实验现象是_______________。
16.（17分）（2012·烟台模拟）二氧化锰与浓盐酸混合加热得到氯气，如图是制取并探究Cl2化学性质的装置图。
（1）圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________。
（2）若要得到干燥纯净的气体，B、C中应分别盛放的试剂为________、________。
（3）E中若装有FeCl2溶液，反应的离子方程式为________，E中若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是____________________________________
__。
（4）实验中发现：
浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气，稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。
针对上述现象某化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论，并设计了以下实验方案：
a.稀盐酸滴入MnO2中，然后通入HCl气体加热b.稀盐酸滴入MnO2中，然后加入NaCl固体加热
c.稀盐酸滴入MnO2中，然后加入浓硫酸加热d.MnO2与NaCl的浓溶液混合加热
e.浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热
①实验b的目的是___________________________，实验c的目的是______________________________。
②实验现象：
a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成。
由此得出影响氯气生成的原因是_____________。
17．（2012·深圳调研）已知SnCl4极易水解，熔点－33℃，沸点114.1℃；锡的熔点232℃，沸点2260℃。
下图是实验室制备SnCl4的装置示意图：
请回答下列问题：
（1）仪器b的名称：
________；说出仪器a在中学实验中的两种用途：
________、________。
（2）写出装置A中反应的离子方程式：
_________________________。
（3）装置B、C中的药品分别为________、________；装置F的作用是___________________________________。
（4）实验制得的SnCl4中因溶解了Cl2而略显黄色。
提纯SnCl4的方法是________。
【答案及解析】
一、选择题
1.D2.D3.C4.B5.D6.D7.A8.D9.A10.B11.C12.A13.C
二、非选择题
14.
（1）分液漏斗
（2）bCl2+2I-====I2+2Cl-（3）先变红后褪色（4）①验证HCl气体中含有Cl2（或验证HCl气体中含有Cl2和除去HCl气体中的Cl2）②有白色沉淀产生③EFB除尽HCl气体中的Cl2
15.
（1）2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑
（2）Cl2+2OH-====Cl-+ClO-+H2O
（3）Cl2+2NaClO2====2ClO2+2NaCl（4）①B、C②湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
16.
（1）MnO2+4HCl（浓）
MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）饱和食盐水浓硫酸（3）2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-溶液变蓝（4）①探究c（Cl-）对反应的影响探究c（H+）对反应的影响②c（H+）的大小
17.
（1）蒸馏烧瓶 添加液体 萃取分液
（2）MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑（3）饱和食盐水 浓硫酸 吸收未反应完全的氯气、防止空气中的水蒸气进入装置E内使SnCl4水解（4）加热蒸馏
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