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1、第四章 卤素提纲挈领一、氯气稳固夯实根底网络构建自学感悟1.氯气及含氯化合物的性质写出以下列图所示各步反响的化学方程式，注明反响条件，指出反响现象。答案：2P+3Cl22PCl3 PCl3+Cl2PCl5 大量烟雾放出H2+Cl22HCl 苍白色的火焰2Na+Cl22NaCl 剧烈燃烧、黄色火焰2Fe+3Cl22FeCl3 红棕色的烟2CaOH2+2Cl2=CaCl2+CaClO2+2H2O 黄绿色气体变无色H2O+Cl2=HCl+HClO 黄绿色气体的颜色逐渐变淡MnO2+4HCl浓MnCl2+Cl2+2H2O 有黄绿色气体放出2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2 阳极生成黄绿色气体
2、，阴极生成无色气体，两极气体体积比为11NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3 有白色沉淀生成Fe+2HCl=FeCl2+H2 铁溶解、溶液变为浅绿色NaOH+HCl=NaCl+H2O 无明显现象CaClO2+2HCl稀=CaCl2+2HClO 无明显现象2.氯气的实验室制法1反响原理：用氧化剂将-1价的氯氧化成0价的氯，MnO2+4HCl浓MnCl2+Cl2+2H2O2实验装置如图4-1所示图4-1指出以下装置中所盛试剂及其作用：C.饱和食盐水，除去氯气中的氯化氢气体。D.浓硫酸，除去氯气中的水蒸气或枯燥氯气。F.氢氧化钠溶液，吸收尾气中的氯气。3某学生取12 molL-1盐酸100 m
3、L与足量的MnO2共热充分反响，在标准状况下得到氯气的体积小于6.72 L，其可能的原因是假定反响中无反响物损耗nHCl=12 molL-10.10 L=1.2 mol，与足量的MnO2反响，随着反响的进行，盐酸的浓度逐渐降低，当变成稀盐酸后将不再与MnO2反响，故生成的氯气小于0.3 mol，即小于6.72 L。理解要点诠释考点1 氯气的性质和制取1氯气呈黄绿色，具有剧烈的刺激性气味，密度比空气大，易液化，易溶于水1体积水约可溶解2体积氯气。氯气有毒，闻氯气气味的正确方法是用手轻轻地在瓶口扇动。2氯原子半径比较小，最外层有7个电子，易得1个电子，使最外层到达 8个电子的稳定结构。故氯气的化学
4、性质活泼，是一种常见的强氧化剂。氯气可以与金属、非金属、水、碱、一些复原性化合物等无机物反响；也可以与一些有机物发生取代反响和加成反响。要注意的是：在Cl2与H2O、NaOH等的反响中，Cl2既发生了氧化反响，又发生了复原反响，在这些反响中，Cl2既是氧化剂，又是复原剂。3实验室制取Cl2的常见原理是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O。收集氯气可用向上排空气法或排饱和食盐水法，假设要制得纯洁的氯气，可用饱和食盐水洗去HCl，并用浓硫酸枯燥。氯气有毒，应用NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气。工业上，通常采用电解饱和食盐水的方法制取氯气；也可用电解熔融的NaCl的方法制取氯气。考
5、点2 氯水的成分和性质1氯水的成分和性质成分表现的性质反响实例Cl2强氧化性氯水呈黄绿色加成反响Cl2+Mg=MgCl2 Cl2+2KI=2KCl+I2Cl2+H2SO3+H2O=H2SO4+2HClCl2+CH2=CH2CH2ClCH2ClH+强酸性2H+CaCO3 =Ca2+CO2+H2O滴入紫色石蕊试液先变红，后褪色HClO弱酸性强氧化性HClO+OH-=ClO-+H2O漂白、杀菌、消毒Cl-沉淀反响Cl-+Ag+=AgCl(2)Cl2+H2O=H+Cl-+HClO平衡移动的应用向氯水中参加的物质浓度变化平衡移动的方向应 用可溶性氯化物c(Cl-)增大左移用饱和食盐水除Cl2中的HCl用
6、排饱和食盐水法收集Cl2盐酸c(H+)和c(Cl-)增大左移次氯酸与浓盐酸反响制Cl2NaOHc(H+)减小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2CaOH2c(H+)减小右移制漂白粉CaCO3c(H+)减小右移制高浓度HClO溶液光照c(HClO)减小右移氯水闭光保存或现用现配(3)新制氯水和久置氯水在成分和性质上的不同 新制氯水中含有三种分子：Cl2、H2O、HClO，四种离子：H+、Cl-、ClO-及少量的OH-。而久置的氯水因次氯酸分解，使Cl2+H2OH+Cl-+HClO平衡向右移动，变为稀盐酸，不再具有强氧化性和漂白性。因此氯水应盛放在棕色试剂瓶中密闭置于冷暗处保存。难点1 次氯酸及漂白
7、性物质 次氯酸是一种强氧化剂,能杀死水里的病菌，所以自来水常用氯气来杀菌消毒。次氯酸能使染料和有机色素褪色，故可用作漂白剂。具有漂白性的物质，归纳起来有：氯水、CaClO2、Na2O2、H2O2、SO2、活性炭、硅藻土等，其漂白原理大致可分为以下3类。1氧化漂白。氯水、次氯酸盐、Na2O2和H2O2在一定条件下分解放出原子氧，原子氧可表示为O的活性很强，有较强的氧化能力，能将许多有色物质氧化成无色物质，从而到达漂白的目的。被漂白的物质不变色，此类漂白剂能漂白酸碱指示剂。2化合漂白。如SO2的漂白，其原理是SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸与有色物质化合，形成不稳定的无色化合物，无色化合物在一定条件
8、下如加热分解恢复原色。SO2不能漂白酸碱指示剂。3吸附漂白。活性炭、硅藻土的漂白原理是由于有许多小孔隙，总外表积大，有较强的吸附作用，通过吸附溶液中的一些有色物质或有色离子或有色气体使之褪色，属于物理变化。难点2 气体的实验室制取方法(1)选取试剂的主要依据是制取气体的性质。如氯气具有氧化性，常用氧化其离子的方法来制取，因此要选用含有氯离子的物质(如盐酸)和具有强氧化性的物质(如MnO2、KMnO4等)来制取。(2)选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反响条件(加热与否)。以此分析可知，实验室制取氯气是加热固体与液体的混合物，所以应选用固液加热气体发生装置。因反响要加热，二氧化锰都不是
9、块状固体，且氯气溶于水，因此不能选用启普发生器。(3)选用收集方法的主要依据是气体的密度和水溶性。因为氯气能溶于水，密度比空气大，所以收集氯气时，不能用排水法，应该用向上排空气法收集。(4)选择气体枯燥剂的主要依据是被枯燥气体不能与枯燥剂反响。如氯气能与碱反响，所以它们都不能用碱石灰进行枯燥，常用浓硫酸、五氧化二磷等进行枯燥。(5)吸收装置：因为氯气有毒，实验室制取氯气时应在密闭系统或通风橱中进行，通常在收集装置的后面连接盛有氢氧化钠溶液的吸收装置。假设用水吸收极易溶解的气体如HCl时，要防止吸水倒流，应在导管口连接一个倒置漏斗并使其刚好接近水面进行吸收。链接聚焦 高考命题的趋势：给出新信息结
10、合实际应用考查氯元素单质和化合物的性质和制法；以氯气、次氯酸和漂白粉等的性质为基点考查氧化复原反响中的相关概念和理论。诱思实例点拨【例1】向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是( )A.NaCl Na2SO4B.NaCl NaBr Na2SO3 C.NaCl Na2SO4 I2D.NaCl NaI Na2SO4解析：通入Cl2后将按顺序发生以下三个反响：Na2SO3+Cl2+H2O=Na2SO4+2HCl，2NaI+Cl2=2NaCl+I2，2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2。当Cl2过量时，蒸干灼烧，HCl、Br2会
11、挥发，I2会升华，将得到Na2SO4和NaCl的混合物，当Cl2将NaI反响完时，将得到NaCl、NaBr、Na2SO4，所以A有可能，而B不可能。I2在灼烧时会升华，C不可能。Cl2会先氧化I-，再氧化Br-，所以D不可能。答案：A讲评：此题主要考查氯气的性质。在分析解答时，既要注意氯气的化学性质，又要结合氧化复原反响规律综合思考。在浓度相差不大的溶液中，一种氧化剂同时和几种复原剂相遇时，复原性最强的物质先被氧化。【例2】KMnO4与浓HCl在常温下反响能产生Cl2。假设用图4-2所示的实验装置来制备纯洁、枯燥的氯气，并试验它与金属的反响。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的选项是 图4
12、-2A.和处 B.只有处 C.和处 D.处解析：由KMnO4与浓HCl在常温下反响能产生Cl2知正确；反响放热，浓HCl易挥发，故产生的Cl2中可能混有HCl，需要净化，洗液不能用NaOH，因为NaOH能和Cl2反响，应该用饱和食盐水，错误；净化后的Cl2可以用浓H2SO4枯燥，但气体应用长导管直接通入浓H2SO4中，错误；枯燥的氯气和金属反响的容器只有气体进入的导管，一段时间后压强升高，可能会使橡皮塞弹开，错误。故D选项符合题意。答案：D讲评：此题的考查点是实验原理，切入点是得到纯洁枯燥的氯气。以课本上学过的根本实验为根底，提供一些信息，将原实验进行加工处理，考查学生的实验能力是今后高考的方
13、向。【例3】U、V、W、X、Y、Z六种物质之间存在如下反响：1U+KOHV+W+H2O2XW+Y3X+W+H2SO4U+Z+H2O其中U和Y是单质，在常温下都是气体；Z是硫酸盐。由此可以推断它们是：U._；V._；W. _；X. _；Y. _；Z. _。解析：常温下气态单质物质有：H2、O2、N2、F2、Cl2及稀有气体，而能与KOH反响的只有F2和Cl2。由于氟元素无负价，不能与KOH发生歧化反响，只有Cl2才合要求。反响式1为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，反响式2是2KClO32KCl+3O2，反响式3是KClO3+5KCl+3H2SO4=3K2SO4+3Cl2+3H2O，与题中提供的三个反响式完全相合，说明U为Cl2是正确的。答案：Cl2 KClO KCl KClO3 O2 K2SO4讲评：此题为推断题，解题的关键在于找解题的“突破口，而此题确定U所使用的方法为列举法。列举所有符事条件的物质，然后根据题目要求和物质的性质进行排除和肯定，得到答案。