专题十七 氯溴碘及其化合物Word文档下载推荐.docx
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2Fe+3Cl22FeCl3(产生棕色的烟)
续表
与非金属反应
H2+Cl22HCl(发出苍白色火焰,有白雾生成)
2P+3Cl2(不足)2PCl3;
2P+5Cl2(足量)2PCl5(足量)
与水反应
Cl2+H2O===HCl+HClO
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)
与某些还原性物质反应
2FeCl2+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)
SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
与某些有机物反应
CH4+Cl2CH3Cl+HCl(取代反应)
CH2===CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl(加成反应)
学霸巧学卡
(1)图解氯气的性质
(2)Cl2与变价金属反应,均生成高价态金属氯化物。
(3)氯气与水的反应中,氯气既作氧化剂又作还原剂:
(4)常温下干燥的氯气或液氯均不与铁反应,故液氯通常储存在钢瓶中。
(5)Cl2的用途:
重要的化工原料,可用于制盐酸、漂白粉、含氯有机物等。
2 氯气的制法
(1)工业制法——电解法
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)实验室制法
①实验装置
用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸:
②验满方法
a.将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满。
b.将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。
c.实验室制取Cl2时,也常常根据集气瓶中气体的颜色来判断是否集满。
(1)反应物的选择:
必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)加热温度:
不宜过高,以减少HCl挥发。
(3)尾气吸收:
Cl2有毒,必须有尾气吸收装置,常用吸收剂为NaOH溶液或碱石灰,不用澄清石灰水,因澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收慢且吸收不完全。
(4)实验结束后,先排出残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。
(5)Cl2在水中的溶解度不大,可不用防倒吸装置。
3 氯水的性质
(1)氯水的成分分析
氯水中存在三个平衡关系:
①Cl2+H2OHCl+HClO。
②HClOH++ClO-。
③H2OH++OH-。
(2)氯水的多重性质
氯水的多种成分决定了它具有多重性质:
①Cl2的强氧化性;
②HCl的强酸性;
③HClO的强氧化性、弱酸性;
④Cl-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
SO2+Cl2+2H2O===4H++SO+2Cl-
HClO、H+
石蕊溶液
先变红
后褪色
酸性和漂白性
Cl2本身没有漂白作用,真正起漂白作用的是Cl2与H2O反应生成的HClO。
所以干燥的Cl2不能使干燥的有色布条褪色,而混有水蒸气的Cl2能使干燥有色布条褪色,或干燥的Cl2能使湿润的有色布条褪色。
4 次氯酸、次氯酸盐
(1)次氯酸的性质
①不稳定性:
分解反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
氯水须现用现配,保存在棕色瓶,置于冷暗处。
②强氧化性
a.能将有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。
b.杀菌、消毒。
③弱酸性
向NaClO溶液中通入少量CO2,化学方程式为
2NaClO+CO2+H2O===Na2CO3+2HClO。
(2)漂白粉的成分及使用原理
①工业制法:
将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
②漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。
③漂白原理:
Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO,Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO(酸性:
H2CO3>
HClO)。
④失效原理:
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑。
⑤保存:
次氯酸和次氯酸盐都不稳定,应密封在阴凉处保存。
工业制取漂白粉是用Cl2与石灰乳反应制得而不是用Cl2与石灰水反应。
1.思维辨析
(1)Cl2+H2O===HCl+HClO的反应是水作还原剂的氧化还原反应。
( )
(2)漂白粉、石英都属于纯净物。
(3)漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张。
(4)漂白粉在空气中久置变质是由于漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3。
(5)向FeBr2溶液中通入足量Cl2的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
(6)Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性。
(7)Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂。
答案
(1)×
(2)×
(3)×
(4)×
(5)√ (6)×
(7)×
2.取17.4gMnO2固体粉末与一定体积的浓盐酸(含溶质0.4mol)共热制取氯气(HCl挥发不计),下列说法正确的是( )
A.反应过程中MnO2作催化剂
B.盐酸未完全反应
C.MnO2过量,盐酸完全反应
D.反应产生2.24L氯气(标准状况)
答案 B
解析 根据反应中量的关系:
MnO2~4HCl~Cl2可知,该反应中MnO2过量,因此HCl完全反应,反应产生0.1molCl2,在标准状况下的体积为2.24L,错选C、D。
随反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,对应的还原性逐渐减弱,直至反应停止。
因此该反应过程中,虽然MnO2过量,盐酸也不能完全反应,同样的,收集到的气体也不可能是2.24L(标准状况),故答案为B。
[考法综述] 本部分知识在高考中主要考查氯气及含氯化合物的性质和用途,因此,在学习过程中要牢固掌握相关氯气的各种化学性质,同时也要求能够从性质体会和理解其在生活中的实际用途。
如氯气与水反应生成次氯酸,所以氯气可用于自来水消毒;
氯气可与碱发生反应生成次氯酸盐,而次氯酸盐可用于漂白,所以可用氯气制取漂白液和漂白粉等;
氯气与氢气反应生成氯化氢气体,可用于工业制盐酸。
命题法1 氯气的性质和用途
典例1 如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。
向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:
2KMnO4+16HCl===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。
对实验现象的“解释或结论”正确的是( )
选项
解释或结论
A
a处变蓝,b处变红棕色
氧化性:
Cl2>
Br2>
I2
B
c处先变红,后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性:
Fe2+>
[解析] A项,氧化性:
Br2,Cl2>
I2,但不能判断Br2和I2的氧化性强弱,错误;
B项,氯气与水不仅生成盐酸,还生成具有漂白性的次氯酸,错误;
C项,氯气与水反应生成盐酸能中和氢氧化钠,生成的次氯酸能氧化酚酞,两种作用都是可使d处褪色,错误;
D项,Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色溶液,由此可得氧化性:
Fe3+,则可推断出还原性是Fe2+>
Cl-,正确。
[答案] D
【解题法】 氯气化学性质的两个要点
在掌握氯气的相关化学性质时,注意通常分为两种情况,一种是氯气既是氧化剂又是还原剂,如氯气与水反应、氯气与碱溶液反应;
另一种是氯气只是氧化剂,如氯气与金属单质、非金属单质、某些还原性离子(如碘离子、硫离子、亚硫酸根离子、亚铁离子)、其他还原性物质(如亚硫酸、二氧化硫、氨气)等反应,在这些反应中,还原产物中氯元素都是-1价。
命题法2 氯水的组成及性质
典例2 在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
[解析] 氯水中存在三种分子:
Cl2、HClO、H2O,四种离子:
H+、Cl-、ClO-、OH-。
氯水的颜色是氯气分子表现出来的,A项正确;
滴加硝酸银溶液,银离子与氯离子反应生成氯化银白色沉淀,B项正确;
加入碳酸氢钠粉末,氢离子与碳酸氢根离子反应放出二氧化碳气体,C项正确;
向氯化亚铁中加入氯水,发生反应2FeCl2+Cl2===2FeCl3,D项错误。
【解题法】 新制与久置氯水比较及存在的平衡分析
(1)液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
浅黄绿色
无色
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
粒子种类
Cl2、HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H2O、H+、Cl-、OH-
(2)Cl2+H2OHCl+HClO平衡移动的应用
向氯水中加入的物质
浓度变化
平衡移动的方向
应用
可溶性氯化物
c(Cl-)增大
c(HClO)减小
左移
①用饱和食盐水除Cl2中的HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸
c(H+)和c(Cl-)增大
洁厕剂和“84”消毒液不宜混用
NaOH
c(H+)减小
右移
用NaOH吸收多余的Cl2
光照
c(HClO)
减小
氯水应避光保存或现用现配
碳酸钙
c(HClO)增大
制取次氯酸浓度较大的氯水
命题法3 氯气的实验室制法和性质实验探究
典例3 实验室用下述装置制取氯气,并用氯气进行下列实验。
看图回答下列问题:
(1)A、B两仪器的名称:
A________,B________。
(2)制取氯气的反应化学方程式为______________________。
(3)洗气装置C是为了除去Cl2中
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- 专题十七 氯溴碘及其化合物 专题 十七 氯溴碘 及其 化合物