卤素-徐龙

第一轮复习元素化合物第1讲卤素一、氯气1．物理性质(1)色、味、态：。(2)水溶性：。(3)毒性：。黄绿色有刺激性气味的气体能溶于水有毒2．化学性质3．主要用途重要化工原料，用于消毒，制备盐酸、漂白剂、有机溶剂及农药。4．实验室制取向上排空气法排饱和食盐水法(1)反应原理：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)收集方法：或；(3)除去杂质：HCl饱和NaCl溶液，洗气H2O浓H2SO4,洗气(4)尾气吸收：Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O。二、氯元素的重要化合物1．次氯酸(HClO)(1)不稳定性：(2)弱酸性：比碳酸酸性，电离方程式为：(3)强氧化性：因而具有。HClOH＋＋ClO－弱漂白性2HClO2HCl＋O2↑2．Ca(ClO)2的主要化学性质(1)稳定性比HClO。(2)水解显性。(3)与酸反应生成，作为漂白或消毒剂的原理：稳定碱HClOCa(ClO)2＋CO2＋H2O2HClO＋CaCO31．检验X－存在时，加入稀硝酸的作用是什么？能否用盐酸代替？【提示】加入稀硝酸排除CO32－等阴离子干扰；不能用盐酸代替稀硝酸，因为加入盐酸会引入Cl－。稀HNO3AgNO3白浅黄黄3．卤素离子的检验检验溶液的Cl－(Br－、I－)时，应先加入溶液酸化，再加入溶液，有色(色、色)沉淀产生，证明Cl－(Br－、I－)存在。1、下列关于氯的说法正确的是()A．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂B．1735Cl、1737Cl为不同的核素，有不同的化学性质C．实验室制备Cl2可用排饱和食盐水集气法收集D．1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏加德罗常数)【解析】A项，Cl2中的氯元素处于中间价态，所以在化学反应中既可以作氧化剂也可以作还原剂(例如Cl2与H2O反应)，故A项错误；B项，同位素的化学性质相同，物理性质不同；D项，没有说明在标准状况下。【答案】C2．下列三个反应式中的X与Y分别为两种金属元素的代号，Cl为氯的元素符号。X＋YCl2XCl2＋YCl2＋2XCl22XCl3Y＋2XCl3YCl2＋2XCl2已知三个反应均能向右进行，试依据以上三个反应式，推测下列物质中哪一个是最强的氧化剂()A．XCl3B．XCl2C．Cl2D．YE．YCl2【解析】氧化还原反应遵循方向为：强氧化剂＋强还原剂→弱氧化剂＋弱还原剂，在同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性要强于氧化产物的氧化性，【答案】C3．(2008年上海高考)已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO―→2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是()A．NaCl、NaClOB．NaCl、NaClO3C．NaClO、NaClO3D．NaClO3、NaClO4【解析】依题意可知NaClO2在热的碱性溶液中能发生歧化反应，其中＋3价氯的化合价有升有降，产物中氯的化合价一种高于＋3价，另一种低于＋3价。A项中的两种物质中氯的化合价都低于＋3价；C项中NaClO在热的碱性溶液中也要发生反应3NaClO―→2NaCl＋NaClO3；D项中的两种物质中氯的化合价都高于＋3价。【答案】B一、氯水的成分及性质1．氯水的成分Cl2溶于水：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO2．氯水的性质(1)具有黄绿色和刺激性气味：主要由成分Cl2决定。(2)具有强酸性质：主要由成分HCl决定，HClO次之，如往Na2CO3溶液中加入足量新制氯水：CO32－＋2H＋===H2O＋CO2↑。(3)具有强氧化性：主要由成分Cl2决定，HClO次之，如Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－。(4)具有漂白性质：主要由成分HClO决定，如品红红色褪去，石蕊试液先变红后褪色。(5)具有沉淀性质：主要由成分Cl－(或HCl)决定，AgNO3AgCl↓。3．新制氯水、久置氯水、液氯的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主要性质黄绿色溶液，能导电，有酸性、漂白性即为稀盐酸，无色溶液，只有强酸性黄绿色液体，不导电，有氧化性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－)增大左移①用饱和食盐水除Cl2中的HCl②用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应制Cl2NaOHc(H＋)减小右移用NaOH吸收多余的Cl2光照c(HClO)减小右移氯水应避光保存或现用现配【规律方法】氯水中，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO平衡移动的应用【拓展训练】1.今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol·L－1。如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体(mmol)，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体(mmol)，丙瓶不变，片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度的大小关系是(假设溶液体积不变)()A．甲＝乙丙B．甲丙乙C．丙甲＝乙D．乙丙甲【解析】氯水中存在下列平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，加入NaHCO3后，因为酸性：HCl＞H2CO3＞HClO，所以NaHCO3与HCl反应而不与HClO反应，平衡向右移动，HClO浓度增大；又因HClO具有强氧化性，可将NaHSO3氧化，当向其中加入NaHSO3时，HClO浓度下降。【答案】B二、氯气的实验室制法1．反应原理MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2．制备类型：固体＋液体气体3．收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法。4．净化方法：饱和食盐水+浓H2SO4。【注意】(1)制取时要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”，一旦浓盐酸成为稀盐酸，反应将不再进行。(2)若无MnO2，可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等氧化剂代替，如2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。6．验满方法(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。(3)实验室制取Cl2时，常常根据氯气的颜色判断是否收集满。5．尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。【温馨提示】(1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl挥发。(2)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(3)实验结束后，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Cl2，因为溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。为了讲授“氯气的性质和用途”，李老师以二氧化锰和浓盐酸为主要原料，设计了如下图所示装置(其中A是连有注射器针头的橡皮管，针头已插入并穿过橡皮塞)进行了教学。试回答下列问题：(1)乙中的现象是____________________，丙中的现象是________________，丁中的现象是__________________，分离丁中液体的方法是_____________________________；(2)橡皮管连通后，分液漏斗中的气体压强p1与烧瓶中的气体压强p2的关系为________(填“＞”“＜”或“＝”)，连接橡皮管的目的是________________________________；(3)烧瓶内发生反应的离子方程式为_______________________________________________。【答案】(1)干燥的红布条不褪色湿润的红布条褪色下层CCl4层呈紫红色用梨形分液漏斗分液(2)p1＝p2有利于球形分液漏斗里浓盐酸顺利流入烧瓶里(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O【拓展训练】1.化学小组用如图所示的装置制取氯气，下列说法不正确的是()A．该装置图中至少存在两处明显错误B．该实验中收集氯气的方法不正确C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出B1．下列叙述正确的是(多选)()A．氯水、SO2、活性炭的漂白或脱色原理虽然不同，但它们都能使品红褪色B．将等物质的量的Cl2和SO2同时与潮湿的红布条作用，颜色立即褪去C．将等物质的量的Cl2和SO2同时与潮湿的红布条作用，颜色基本不变D．经Cl2和SO2漂白的物质，日久都会恢复原来的颜色AC2．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。如下图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。下表中由实验现象得出的结论完全正确的是()【解析】A项说明Cl2具有氧化性。B项是Cl2先与H2O反应生成了酸。C项是Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性。D项的反应为Cl2＋2KI===2KCl＋I2，说明Cl2具有氧化性。【答案】D选项实验现象结论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石蕊溶液先变为红后褪色Cl2具有漂白性D淀粉KI溶液中变蓝Cl2具有氧化性3．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【解析】A项：MnO2与浓盐酸反应生成Cl2，与稀盐酸不反应，该项说法错误；B项：应发生了取代反应；C项：应生成棕黄色的烟。【答案】D4．向NaBr、NaI、Na2SO3的混合溶液中，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(多选)()A．NaCl、Na2SO4B．NaCl、NaBr、Na2SO4C．NaCl、Na2SO4、I2D．NaCl、NaI、Na2SO4【解析】还原性的强弱顺序为：SO32－＞I－＞Br－，向NaBr、NaI、Na2SO3混合溶液中通入氯气，理论上可能发生的反应及其先后顺序为：①Na2SO3＋Cl2＋H2O===Na2SO4＋2HCl；②2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2；③2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，将溶液加热时溴易挥发，固体灼烧时碘易升华，最后剩余的固体物质中一定有Na2SO4，可能有NaCl、NaBr、NaI。【答案】AB5．某学生往一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次)：A.KI溶液；B.淀粉溶液；C.NaOH溶液；D.稀H2SO4；E.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色(提示：I2＋2OH－===I－＋IO－＋H2O)依据溶液颜色的变化，回答下列问题：(1)加入以上药品的顺序______________________________________。(2)写出①→②反应的离子方程式______________________________。(3)溶液由棕黄色变为蓝色的原因是____________________________。(4)③→④反应的离子方程式为________________________________。(5)④→⑤反应的离子方程式为________________________________。【解析】与Cl2和NaOH溶液的反应类似，I2在NaOH溶液中能发生歧化反应生成NaI和NaIO、H2O；NaI和NaIO在酸性溶液中可发生归中反应生成I2。【答案】(1)A→E→B→C→D(2)2I－＋Cl2===2Cl－＋I2(3)碘遇淀粉溶液变蓝色(4)I2＋2OH－===I－＋IO－＋H2O(5)I－＋IO－＋2H＋===I2＋H2O6．某学生用下图所示的方法研究物质的性质，其中气体A的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。回答下列问题：(1)该项研究(实验)的目的是___________