高三化学一轮复习——氯及其化合物-卤素

选项式诊断诊断判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”×1.次氯酸的电子式(2010·上海高考T2－A)×2.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，推出F、Cl、Br、I的非金属递增的规律(2010·福建高考T8－D)√3.将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸(2010·全国高考T7－B)×4.将氯气溶于水制备次氯酸的离子方程式：Cl2+H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(2010·天津高考T5－C)×5.新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色(2010·山东高考T13－D)氯及其化合物高三一轮复习一、氯气的性质1、氯气的物理性质通常情况下，氯气是黄绿色、有刺激性气味、比空气重的有毒气体，易液化，能溶于水。2Fe＋3Cl22FeCl3Cu＋Cl2CuCl22Na＋Cl22NaCl（发出黄色，产生白烟）（产生棕色的烟，溶于水溶液呈黄色）（产生棕黄色的烟，溶于水溶液呈蓝绿色）（与变价金属反应，均使金属氧化至高价态）注：常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应，所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中。2、氯气的化学性质氯气的化学性质很活泼，是强氧化剂。⑴跟金属反应2P＋5Cl22PCl5(Cl2充足)白烟H2＋Cl22HCl2P＋3Cl22PCl3(Cl2不足)白雾)(白色烟雾点燃：发出苍白色火焰，有白雾（工业制盐酸）光照：会发生爆炸（故不能用于工业制盐酸）Cl2＋H2OH+＋Cl－＋HClO⑶跟水反应⑵跟非金属反应氯水保存：（HClO不稳定，见光易分解）2HClO2HCl+O2↑密封储存于棕色试剂瓶里。干燥的氯气能否漂白有色物质？如何证明氯水的漂白性来自于HClO,而不是Cl2?Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O常用于制漂白液、除去多余的氯气。2Cl2＋2Ca(OH)2＝CaCl2+Ca(ClO)2＋2H2O有效成分由于上述反应生成2HClO2HCl+O2↑，故漂粉精露置在空气中，久置失效。Ca(ClO)2＋2HCl(稀)＝CaCl2＋2HClOCa(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO⑷跟碱反应工业上用氯气和石灰乳制得漂白粉、漂粉精。漂白原理：如何证明漂白粉已部分变质？提示：把漂白粉加入品红溶液中，品红褪色，证明有Ca(ClO)2，取部分漂白粉加入稀盐酸，若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，证明变质生成了CaCO3.Cl2＋KI：，Cl2＋H2S：，Cl2＋FeCl2：，Cl2＋Na2SO3：，CH2＝CH2＋Cl2→，Cl2＋CH4。⑸跟还原性物质反应Cl2＋2FeCl2＝2FeCl3Cl2＋H2S＝2HCl＋S↓Cl2＋2KI＝2KCl＋I2Cl2＋Na2SO3＋H2O＝2HCl＋Na2SO4⑹跟有机物反应CH2ClCH2Cl（加成）CH3Cl＋HCl（取代）3、氯气的用途制漂白粉、消毒、制盐酸、农药等。二、氯水成分的复杂性和性质多样性成分表现的性质反应实例Cl2H＋HClOCl－H2O、Cl2、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－Cl2＋2KI＝2KCl＋I2Cl2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HClCl2＋CH2＝CH2→CH2Cl－CH2Cl2H＋＋CaCO3＝Ca2＋＋CO2↑＋H2OHClO＋OH－＝ClO－＋H2O漂白、杀菌、消毒Cl2+H2O+AgNO3＝AgCl↓+HNO3+HClO先变红后褪色滴入紫色石蕊试液⑴强氧化性⑵呈黄绿色⑶加成反应强酸性⑴弱酸性⑵强氧化性沉淀反应1．氯水的成分：2．氯水的性质：Na2O2、HClO、H2O2、O3(氧化漂白);SO2(化合成不稳定无色物质)；活性炭(物理吸附有色物质)3.液氯、新制氯水、久置氯水比较液氯新制氯水久置氯水颜色、状态主要存在的微粒物质的类别遇干燥的蓝色石蕊试纸Cl2分子Cl2H2OHClOCl-、H+、ClO-H2OCl-、H+无明显变化先变红后褪色变红黄绿色液体淡黄绿色液体变成无色液体纯净物混合物混合物三、氯气的制法①、原理：Cl-Cl2氧化剂1、发生装置：思考：请利用给定的物质，采用合理的途径制取Cl2。写出有关化学方程式。⑴食盐；⑵浓硫酸；⑶浓盐酸；⑷氯酸钾晶体；⑸二氧化锰固体；⑹高锰酸钾晶体方法一、MnO2＋4HCl＝Cl2↑＋MnCl2＋2H2O△方法二、2KMnO4＋16HCl＝2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋H2O㈠氯气的工业制法㈡氯气的实验室制法2、电解熔融NaCl1、电解饱和NaCl溶液②仪器：固+液2、净化装置：思考：这种方法制得的Cl2中常会混有什么杂质？如何净化？①试剂：饱和NaCl溶液、浓硫酸如果将饱和NaCl溶液改为NaOH行不行？说明理由如果将饱和NaCl溶液改为水行不行？说明理由不行，因为Cl2能与NaOH反应②仪器：洗气瓶方法三、KClO3＋6HCl＝3Cl2↑＋KCl＋3H2O方法四、H2SO4(浓)＋NaCl＝HCl↑＋NaHSO4△△MnO2＋4HCl＝Cl2↑＋MnCl2＋2H2O②验满：3、收集装置：①方法：向上排空气法、排饱和NaCl溶液依据物理性质4、尾气吸收装置：NaOH溶液不能用澄清石灰水吸收Cl2(1)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．(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满．不能用澄清石灰水吸收Cl2[例2]在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制取纯净干燥的氯气时，用浓硫酸干燥氯气，用饱和食盐水吸收Cl2中的氯化氢气体．Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小．用氢氧化钠溶液吸收多余的Cl2，以防止污染空气．下图是某学生设计的实验装置图：上述装置中有哪些错误？请分别指出(有几处填几处)．(1)______________________________________________；(2)______________________________________________；(3)______________________________________________；(4)______________________________________________；(5)______________________________________________．[答案](1)烧瓶下面缺石棉网(2)铁圈下面没有酒精灯(3)盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶的位置颠倒(4)两个洗气瓶中气体入口导管应插入液面以下，而出口导管应稍露瓶塞制取气体的实验装置一般包括四个部分：发生装置―→净化装置―→收集或性质验证装置―→尾气处理装置．在组合装置制取气体时，可按此顺序选择需要的仪器和相应的药品，对有毒气体必须有尾气处理装置．元素名称氟氯溴碘元素符号原子结构示意图最外层电子数核电荷数电子层数原子半径结论FClBrI均为7个电子逐渐增加依次增大①均为非常活泼的非金属,具有强氧化性②核对最外层电子的吸引能力逐渐减小,单质的氧化性逐渐减弱。三、卤族元素性质的通性及递变性X2＋H2OHX＋HXO(X－Cl.Br.I)氟氯溴碘单质物性状态气气(易液化)液(易挥发)固(易升华)熔、沸点颜色淡黄绿色黄绿色红棕色紫黑色密度X2与H2化合难易条件程度X2与H2O反应剧烈程度水溶性逐渐增大逐渐增大冷暗处剧烈爆炸光照爆炸加热缓慢持续加热化合同时分解2F2＋2H2O＝4HF＋O2剧烈缓慢微弱极弱与水反应生成HF酸水中溶解性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大氟氯溴碘与淀粉显色反应化合价含氧酸卤化银色AgF(白)AgCl(白)AgBr(淡黄)AgI(黄色)水溶性感光性卤化钙(镁)水溶性一般不反应变蓝(I2特性)只有－1价、无正价有－1、＋1、＋3、＋5、＋7等无含氧酸有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等易溶均难溶，且溶解度依次减小难分解感光性渐强难溶一般可溶①F2、Cl2、Br2(g)、I2(g)均有毒，。②液溴易挥发,应用。③I2(固)受热易升华,故应盛放在。④因氯水中含有Cl2,故实验室常用氯水代替少量Cl2的使用,又因HClO易分解,久置后氯水变成稀盐酸,故。水液封且用棕色试剂瓶盛放棕色试剂瓶中,并置于冷暗处。氯水应随配随用,且用棕色试剂瓶盛放应密封保存注意：（1）卤素单质的贮存湿润淀粉－碘化钾试纸呈现蓝色碘单质能与淀粉溶液呈现蓝色可以用卤素单质间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素。（2）卤素的检验②碘:。①氯气:。③Cl-AgNO3溶液、稀硝酸加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀Br-I-AgNO3溶液、稀硝酸氯水加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液生成浅黄色沉淀加入氯水后震荡，再滴入CCl4，CCl4层呈橙红色AgNO3溶液、稀硝酸氯水、淀粉溶液加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液生成黄色沉淀加入氯水后震荡，再滴入CCl4，CCl4层呈紫红色如何检验Cl-、Br-、I-1．氟及其化合物(1)非金属性最强，F－的还原性最弱．(2)与H2反应在暗处即爆炸．(3)2F2＋2H2O===4HF＋O2.(4)HF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．溴及其化合物(1)Br2是深红棕色液体，易挥发．(2)Br2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．碘及其化合物(1)淀粉遇I2变蓝色．(2)I2加热时易升华．(3)I2易溶于有机溶剂．(4)食用盐中加入KIO3可预防甲状腺肿大．4．卤化银(1)AgF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均不溶于稀硝酸．(2)除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相．(3)AgI可用于人工降雨．(4)I2与Fe反应产生FeI2，其他卤素单质与Fe反应生成FeX3.．(2011·泉州模拟)下列物质与其用途相符合的是()①Cl2—做消毒剂②AgBr—制胶卷、感光纸③AgI—人工降雨④碘—预防甲状腺肿大⑤淀粉—检验I2的存在⑥NaClO—漂白纺织物A．②③④⑤⑥B．①②③④⑤C．②③④⑤D．全部D5．使溴水褪色的物质(1)因萃取作用而使溴水褪色的物质：苯、CCl4、直馏汽油等有机溶剂．(2)能与溴发生氧化还原反应的还原性无机化合物：H2S、SO2、Na2S、Na2SO3等．(3)能与溴水发生反应的金属，如Na、Mg、Al、Zn等．(4)能与溴水发生反应的碱性物质，如NaOH、Na2CO3等．(5)加入活性炭等吸附剂，使溴水褪色．氯、溴、碘的颜色单质氯溴碘水溶液CCl4/苯黄绿色黄绿色浅黄绿色深红棕色橙红色橙色/橙黄色紫黑色紫色黄色氧化性强弱比较氧化性Cl2Br2Fe3+I2还原性Cl-Br-Fe2+I-SO32-[例](2011·佛山市南海区调研测试题)某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色．(1)提出问题：Fe3＋、Br2谁的氧化性更强？(2)猜想：①甲同学认为氧化性：Fe3＋＞Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致．则溶液呈黄色是含________(填化学式，下同)所致．②乙同学认为氧化性：Br2＞Fe3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________所致．(3)设计实验并验证：丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的．供选用的试剂：a．酚酞试液b．四氯化碳c．无水酒精d．硫氰化钾溶液请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象．(试剂填序号)选用试剂实验现象方案1方案2(4)应用与拓展：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为____________________．[答案](2)①Br2②Fe3＋(3)bCCl4层呈无色d溶液呈红色(4)2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－2IBr+2Mg=,2BrF3+4