第二节富集在海水中的元素——卤素最新考纲:1.掌握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。4.了解卤族元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。核心素养:1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题,在卤素学习过程中,使用“宏观—微观—结合”来认识物质及其递变规律,形成科学的方法论。2.科学精神与社会责任:将化学知识与技能的学习、创新意识和社会责任感的形成等方面的要求融为一体,充分认识海水资源的重要性。知识点一氯及其化合物一、氯气的性质1.氯气的物理性质注意:实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是:用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔(如图所示)。2.从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性依据氯气的氧化性完成下列方程式:(1)与金属反应①Fe:,色烟。②Cu:,色烟。2Fe+3Cl2=====点燃2FeCl3棕黄Cu+Cl2=====点燃CuCl2棕黄(2)与非金属反应H2:,色火焰;H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。(3)与还原性无机化合物反应:①与碘化钾溶液反应:。②与SO2水溶液反应:。③与FeCl2溶液反应:。H2+Cl2=====点燃2HCl苍白Cl2+2KI===2KCl+I2Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HClCl2+2FeCl2===2FeCl33.从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。(1)与水反应化学方程式:,离子方程式:。(2)与碱反应①与烧碱反应:。②制取漂白粉:。Cl2+H2OHCl+HClOCl2+H2OH++Cl-+HClOCl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O二、次氯酸和次氯酸盐的性质1.次氯酸(HClO)(1)不稳定性次氯酸分解反应的化学方程式为。2HClO=====光照2HCl+O2↑(2)强氧化性①能将有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。②杀菌、消毒。(3)弱酸性向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HCO-3+HClO。提醒:向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过量),均生成HCO-3和HClO。原因是酸性:H2CO3HClOHCO-3。2.次氯酸盐(1)漂白液(2)漂白粉三、氯气的制备1.工业制法——电解饱和食盐水反应原理:。2.实验室制法(1)原理(化学方程式):。(2)收集方法:法或法。(3)尾气吸收(离子方程式):。(4)若制备纯净干燥的氯气,需先通过盛有的洗气瓶,除去氯气中混有的,再通过盛有的洗气瓶,除去氯气中混有的。2NaCl+2H2O=====通电2NaOH+H2↑+Cl2↑MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O向上排空气排饱和食盐水Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O饱和食盐水HCl浓H2SO4水蒸气判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.久置的氯水酸性增强()√提示:氯水中的次氯酸见光或受热分解生成盐酸和氧气,酸性增强。2.1molCl2通入足量的水中反应,转移的电子数为1mol()×提示:氯气与水的反应是可逆反应。3.用pH试纸测定氯水的pH为4()×提示:氯水具有漂白性,无法用pH试纸测其pH。4.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂()×提示:在氯气与水或NaOH溶液的反应中,氯气既作氧化剂又作还原剂。5.过量的铁与氯气在一定条件下反应生成FeCl2()×提示:Fe与氯气反应只能生成FeCl3。6.氯气可使湿润的红布条褪色,所以氯气具有漂白性()×提示:氯气没有漂白性,是生成的次氯酸有漂白性。7.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的()×提示:漂白粉由于具有强氧化性可作自来水的消毒剂,而明矾是由于水解生成氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮固体而达到净水的目的。8.氯气通入品红溶液中,溶液褪色,则氯气具有漂白性()×提示:氯气通入品红溶液中,溶液褪色,是由于氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性。1.84消毒液(主要成分NaClO)和洁厕灵(主要成分HCl)不能混合使用,否则会产生有毒气体——氯气。2.澄清石灰水中Ca(OH)2的溶解度很小,故不能用它来吸收多余的Cl2,应用NaOH等溶解度大的强碱溶液吸收。3.氯气没有漂白性,不能使干燥的有色布条褪色,但可使湿润的有色布条褪色,起漂白作用的是HClO。4.ClO-的强氧化性ClO-不论是在酸性还是碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应,即ClO-与I-、Fe2+、S2-、SO2-3不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亚硫酸盐:Ca2++ClO-+SO2-3===CaSO4↓+Cl-。说明:NO-3不同于ClO-,在酸性条件下NO-3具有强氧化性,与Fe2+、I-、S2-、SO2-3不能大量共存,而在碱性条件下,NO-3与I-、S2-、SO2-3可以大量共存。5.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。1.(2020·江西赣州四校模拟)下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是()A.CuCl2B.FeCl2C.FeCl3D.AlCl3D解析:Cu与Cl2发生反应产生CuCl2,Cu与盐酸不能发生反应,A不符合题意;Fe与Cl2发生反应产生FeCl3,不产生FeCl2,B不符合题意;Fe和盐酸发生反应产生FeCl2,不产生FeCl3,C不符合题意;Al与Cl2发生反应产生AlCl3,Al是比较活泼的金属,可以与HCl发生置换反应产生AlCl3,D符合题意。2.(2020·郑州高三测试)某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏,下列关于安全处理措施不正确的是()A.紧急组织群众沿逆风方向疏散B.消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液C.处在该环境中的群众,应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子,趴在低洼处等待救援D.处在该环境中的群众,应用浸有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子,向高处转移C解析:稀氨水挥发出的NH3具有强烈的刺激性气味;氯气的密度比空气的密度大,应往高处转移。3.(2020·兰州模拟)下列有关氯及其化合物叙述错误的是()A.红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟B.大量氯气泄漏时,应用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻向高处跑C.AlCl3、FeCl2、FeCl3均可通过化合反应制得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Cl2D解析:Cu与Cl2反应生成固体CuCl2,则红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧,生成棕黄色的烟,A正确;大量氯气泄漏时,氯气易溶于碱,且密度大,应用浸有弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻向高处跑,B正确;2Al+3Cl2=====点燃2AlCl3,2FeCl3+Fe===3FeCl2,2Fe+3Cl2=====点燃2FeCl3,均可通过化合反应制得,C正确;氯水中的Cl2和HClO都可以氧化Fe2+,D错误。4.(2020·四川成都诊断)已知:KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,如图所示,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()D选项实验现象结论A滴有KSCN溶液的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DKI淀粉溶液变成蓝色Cl2具有氧化性解析:A项是因为Cl2具有强氧化性,错误;Cl2本身没有酸性,使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,可能是Cl2与水反应生成HCl和HClO,酸与NaOH溶液发生中和反应生成盐而使溶液褪色,还可能是生成的HClO的漂白性使溶液褪色,B项错误;Cl2本身不具有漂白性,Cl2与H2O作用生成的HClO具有漂白性,C项错误。5.(2020·三明模拟)工业上漂白粉的制备是将氯气通入到石灰乳(含水较少的熟石灰)中,所以工业漂白粉中含有次氯酸钙、氯化钙、氢氧化钙、氯气等。下列有关说法正确且全面的是()A.漂白粉具有漂白性主要是因为其中含有Cl2B.漂白粉溶液显碱性是因为其中含有Ca(OH)2C.家庭使用漂白粉必须加入少量醋酸D.氢氧化钙的存在可以减缓漂白粉的失效D解析:因为碳酸的酸性强于次氯酸,故在潮湿的环境中,次氯酸钙与空气中的二氧化碳和水蒸气反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,这是漂白粉具有漂白性的原因所在,在家庭中使用不必加醋酸,利用空气中的CO2,A、C两项错误;漂白粉溶液显碱性除了因为其中含有Ca(OH)2外,还因为次氯酸钙的水解,B项错误;因氢氧化钙更易与CO2反应,故它的存在可以缓减漂白粉的失效,D项正确。6.某研究小组为了探究NaClO溶液的性质,设计了下列实验,并记录实验现象。则以下判断错误的是()A.实验①:发生的反应为Ag++ClO-+H2O===AgCl↓+2OH-B.实验②:无色气体为O2C.实验③:还原性强弱顺序为Fe2+Cl-D.实验④:ClO-与Al3+的水解相互促进A解析:NaClO溶液滴入饱和Ag2SO4溶液,ClO-与Ag+水解相互促进,生成AgOH白色沉淀,AgOH不稳定,转化为褐色的Ag2O,发生反应的化学方程式为2Ag++2ClO-+H2O===Ag2O↓+2HClO,A错误;醋酸酸性大于次氯酸,所以NaClO溶液与CH3COOH溶液反应生成次氯酸,次氯酸光照分解生成氧气,B正确;ClO-具有氧化性,Fe2+具有还原性,Fe2+被ClO-氧化为Fe3+,遇KSCN溶液,溶液变红,所以还原性Fe2+Cl-,C正确;NaClO溶液水解显碱性,AlCl3溶液水解显酸性,二者混合相互促进水解,D正确。素养一氯水成分性质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Cl2、H2OSO2氯水颜色褪去SO2+Cl2+2H2O===4H++SO2-4+2Cl-HClO、H+石蕊溶液先变红后褪色酸性和漂白性3.Cl2+H2OHCl+HClO平衡移动的应用Cl2+H2OH++Cl-+HClO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HCl②用排饱和食盐水法收集Cl2NaOHc(H+)减小c(HClO)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碳酸钙c(HClO)增大右移制取次氯酸浓度较大的氯水4.液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯新制氯水久置氯水类别纯净物混合物混合物微粒Cl2H2O、Cl2、HClO、ClO-、Cl-、H+、OH-H2O、Cl-、H+、OH-颜色黄绿色淡黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性酸性5.氯水的组成及性质在应用中的常见误区(1)氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增加,无漂白性。因此,氯水要现用现配。(2)制取氯水的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,且1molCl2参加反应,转移电子数为NA。(3)Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。(4)ClO-与Fe2+、I-、S2-、HS-、SO2-3等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。1.(2020·河南郑州模拟)氯水中存在多种分子和离子,它们在不同