第三节　非金属碳、硅、氯及其化合物（考点考法剖析）-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）（原卷版）

这是一份第三节　非金属碳、硅、氯及其化合物（考点考法剖析）-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）（原卷版），共33页。
第三节　非金属碳、硅、氯及其化合物
【必备知识要求】
1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
2.了解碳元素和硅元素的重要化合物对环境的影响。
3.了解氯元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
4.了解氯元素单质及其重要化合物对环境的影响。
5.掌握Cl2的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。
【关键能力要求】
关键能力要求：微观想象能力、理解辨析能力、实验和探究能力
高考要求：本节内容在高考中碳、硅及其化合物的知识单独考查的题目较少。常与晶体结构、元素周期律、化学方程式及化工流程相结合，重在考查考生创新思维以及理论联系实际的能力。题型以选择题、推断题为主，难度适中。本讲内容与化工生产、日常生活、科学技术等方面有着广泛的联系，如氯碱工业、漂白粉应用、饮用水消毒、环境保护等，往往与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合出现。预计今后：1.以氯单质及其重要化合物的性质、用途设计选择题；2.以制取氯气设计有关实验题；3.根据同主族元素性质的相似性设计信息题，考查溴、碘及其重要性质和用途。
【学科核心素养解析】
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.科学态度与社会责任：关注与碳、硅有关的热点问题（如光导纤维、硅电池、半导体材料），形成可持续发展的意识；知道碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。
3.科学态度与社会责任：认识氯及其化合物对环境的影响，形成绿色环保的意识。关注与化学有关的社会热点问题。了解环境保护与资源开发的关系.具有绿色化学观念。勇于承担责任，权衡利弊，积极参与化学问题的社会决策。
必备知识点1碳、硅及其化合物
一、 碳及其重要化合物
1．碳单质
(1)常见碳单质的结构和物理性质
常见的碳单质有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管等，它们互为同素异形体。
金刚石
石墨
C60



(2)化学性质
a．与O2的反应(用化学方程式表示)：
①O2不足：2C＋O22CO；
②O2充足：C＋O2CO2。
b．与氧化物反应(用化学方程式表示)：
①与CuO反应：2CuO＋C2Cu＋CO2↑；
②与Fe2O3反应：Fe2O3＋3C2Fe＋3CO↑；
③与CO2反应：CO2＋C2CO；
④与水蒸气反应：C＋H2O(g)CO＋H2(制水煤气)；
⑤与SiO2反应：SiO2＋2CSi＋2CO↑(制粗硅)；SiO2＋3CSiC＋2CO↑(制金刚砂)
c．与强氧化性酸反应
①与浓硫酸反应：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
②与浓硝酸反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(3)碳单质的用途：
①金刚石结构坚硬，作玻璃刻刀、机器钻头、装饰品等；
②石墨的细鳞片状结构质软、导电性、滑腻性、耐高温 铅笔芯、电极、润滑剂、坩埚；
③木炭和活性炭的疏松多孔的结构吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味剂等；
④作燃料，用于家庭取暖、做饭等；
⑤作还原剂：冶炼金属，如冶炼金属铜、铁等。
2．CO和CO2
(1)物理性质

色态味
密度(比空气)
水溶性
毒性
CO
无色、无
味、气体
小
难溶
有
CO2
大
能溶
无
(2)化学性质
①CO具有较强的还原性，可以与O2、金属氧化物等发生反应。
如与Fe2O3反应：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
②CO2是典型的酸性氧化物，也具有氧化性。
a.酸性氧化物
①与水反应：CO2＋H2OH2CO3
②与碱反应：CO2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；
CO2足量：CO2＋NaOH===NaHCO3
③与碱性氧化物反应：CO2＋CaO=CaCO3
④与Ca(ClO)2盐溶液反应：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO（CO2少量）；
Ca(ClO)2＋2CO2＋2H2O===Ca(HCO3)2＋2HClO（CO2过量）；
b.氧化性
①与C反应：CO2＋C2CO；
②与Mg反应：2Mg＋CO22MgO＋C
【特别提醒】溶液中通入CO2气体产生沉淀的问题：向BaCl2或CaCl2溶液中通入CO2气体，由于盐酸的酸性比碳酸的强，不会产生BaCO3或CaCO3沉淀。
3．碳酸和碳酸盐
(1)碳酸
二元弱酸、不稳定，常用CO2＋H2O代替H2CO3，但酸性比苯酚、次氯酸强。
(2)碳酸的正盐和酸式盐的比较

正盐(CO)
酸式盐(HCO)
溶解性
只有钾、钠、铵盐可溶
一般都可溶
热稳定性
正盐＞酸式盐
溶液pH
同浓度：正盐＞酸式盐
相互转化
COHCO
4、碳元素在自然界中的循环
①CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。
②自然界消耗CO2的主要反应：
a．溶于江水、海水中：CO2＋H2OH2CO3；
b．光合作用将CO2转化为O2；
c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。
二 、 硅及其化合物　
1．硅
(1)硅的结构与物理性质

(2)化学性质
a．常温
①与氢氟酸反应的化学方程式：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；
②与NaOH溶液反应的化学方程式：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；
③与F2反应的化学方程式:Si＋2F2===SiF4
b．高温
①与O2反应：Si＋O2SiO2。
②与Cl2反应：Si＋Cl2SiCl4
(3)硅的工业制法
①原料：石英砂和焦炭
②制备：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑
③提纯：Si(粗)＋2Cl2SiCl4；SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl
(4)用途：半导体材料、太阳能电池、计算机芯片和耐酸设备等。
2．二氧化硅
(1)存在：硅石、石英、水晶、玛瑙、沙子等
(2)二氧化硅的结构特点
在SiO2晶体中，每个Si周围结合4个O，Si在中心，O在4个顶角；许多这样的四面体又通过顶角的O相连接，每个O为两个四面体所共有，即每个O与2个Si相结合。实际上，SiO2晶体是由Si和O按1∶2的比例所组成的立体网状结构的晶体。由结构可知，二氧化硅的化学性质很稳定。
(3)物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水
(4)化学性质：
a.酸性氧化物
①与碱反应:SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；
②与CaO碱性氧化物反应：SiO2＋CaOCaSiO3
③与盐反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑（工业制玻璃）
b.氧化性：
①与碳反应：SiO2+2CSi+2CO↑(制粗硅)；SiO2＋3CSiC＋2CO↑(制金刚砂)；
②与Mg反应：4Mg＋SiO22Mg2Si＋2MgO；Mg2Si＋2H2O=SiH4↑＋2Mg(OH)2(制硅化氢)；
c.特性：
与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(5)用途
①水晶可用于电子工业的部件、光学仪器、工艺品
②SiO2是制光导纤维的重要原料
③较纯的石英用于制造石英玻璃
④石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料
3．硅酸
（1）物理性质：硅酸是一种白色胶状物质，不溶于水，能形成胶体。新制备的硅酸为透明、胶冻状，硅酸经干燥脱水形成硅酸干凝胶——“硅胶”。
（2）化学性质：
a.弱酸性：硅酸的酸性很弱，比碳酸的酸性还弱，在与碱反应时只能与强碱反应。如：H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O。
b.不稳定性：硅酸的热稳定性很差，受热分解为SiO2和H2O：H2SiO3SiO2＋H2O。
（3）制备：
由于SiO2不溶于水，所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得的。
Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl，
Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3（证明酸性：H2CO3＞H2SiO3）。
（4）用途：硅胶可作催化剂的载体和袋装食品、瓶装药品的干燥剂。
4．硅酸盐
(1)硅酸钠
①物理性质：白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
②化学性质——与酸性较硅酸强的酸反应：
a．与盐酸反应的化学方程式：
Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。
b．与CO2水溶液反应的化学方程式：
Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。
③用途：黏合剂(矿物胶)、防腐剂和耐火阻燃材料。
(2)硅酸盐的氧化物表示法：
氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以“·”隔开。
如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，
长石(KAlSi3O8)可表示为K2O·Al2O3·6SiO2。
三、 无机非金属材料
1.传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。

水泥
玻璃
陶瓷
主要原料
黏土、石灰石、石膏
石灰石、石英砂、纯碱
黏土
主要设备
水泥回转窑
玻璃窑
陶瓷窑
变化
复杂的物理、化学变化过程
主要反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑
复杂的物理、化学变化过程
组成
硅酸三钙(3CaO·SiO2)
硅酸二钙(2CaO·SiO2)
铝酸三钙3CaO·Al2O3)
硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅
硅酸盐
用途
重要的建筑材料
制化学实验用的玻璃仪器、窗玻璃等
在工农业、科技、生活、实验室中使用广泛
2.新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。
材料类别
主要特性
示例
用途
高温结构陶瓷
能承受高温，
强度高
氮化硅陶瓷
汽轮机叶片、轴承、永久性模具等
半导体陶瓷
具有电学特性
二氧化锡陶瓷
集成电路中的半导体
光学材料
具有光学特性
光导纤维
光缆通讯、医疗、照明等
生物陶瓷
具有生物功能
氧化铝陶瓷
人造骨骼、人造关节、接骨螺钉
四 、 碳、硅及其化合物性质“反常”小结
(1)一般情况下，非金属元素单质熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。
(2)一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。
(3)Si的还原性强于C，但C在高温下能还原出Si：SiO2＋2CSi＋2CO↑。
(4)非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与强碱溶液反应只作还原剂，且放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
(5)非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
(6)一般情况下，碱性氧化物＋酸―→盐＋水，二氧化硅是酸性氧化物，却能与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(SiF4不属于盐，故SiO2不是两性氧化物)。
(7)一般情况下，较强酸＋较弱酸的盐―→较弱酸＋较强酸的盐(溶液中的反应)。
因碳酸的酸性强于硅酸，所以水玻璃在空气中易变质：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3(胶体)。
(8)一般情况下，金属(Na、K)能置换出水中的氢，但C在高温下也能置换出H2O中的氢：C＋H2O(g)H2＋CO。
(9)一般情况下，酸性氧化物与水反应生成相应的含氧酸，但二氧化硅不溶于水，也不与水反应。
五 、 CO2与碱、盐溶液的反应规律
1、与碱溶液的反应
(1)反应原理
NaOHNa2CO3NaHCO3
(2)反应后溶质成分的判断
x＝
溶质成分
x≤1∶1
NaHCO3
1∶1>HCO。
c.CO2与NaClO溶液反应的产物与CO2的量无关，也只能生成NaHCO3，不能生成Na2CO3，因为酸性H2CO3>HClO>HCO。
②但不可认为弱酸就不能“制取”强酸。在三个特殊条件下，弱酸可以制强酸。
A.当有不溶于酸的沉淀生成时，弱酸制强酸。如将H2S通入CuSO4溶液中或向氢硫酸中滴加氯水：H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4(S2－与Cu2＋结合成难溶于酸的沉淀CuS，Ksp很小)，
B.难挥发性酸(无论强酸还是弱酸）可以制挥发性的强酸。如磷酸制HBr
C.发生氧化还原反应时，弱酸可以制强酸。如：H2SO3+HClO=HCl+H2SO4
【惑点辨析】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.石墨和金刚石均为碳元素的不同单质,它们具有相同的性质。(　　)
2.因为SiO2熔点高、硬度大,所以可用于制光导纤维。(　　)
3.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。(　　)
4.硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应。(　　)
5.CO2和CO都是温室气体,CO2与SiO2两者组成相同,具有相似的性质。(　　)
6.因为HF能与SiO2反应,故可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。(　　)
7.氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体,会析出晶体。(　　)
8.Na2CO3溶液贮存在带有玻璃塞的试剂瓶中。(　　)
9.硅胶作袋装食品的干燥剂的过程中没有发生化学变化。(　　)
10.水玻璃是一种特殊的玻璃,泡花碱属于碱。(　　)
11.汉代烧制出的“明如镜、声如磐”的瓷器,其主要原料为黏土。(　　)
12.根据反应SiO2+Na2CO3CO2↑+Na2SiO3,说明H2SiO3的酸性比H2CO3强。(　　)

【夯基例析·跟踪演练】
【基础例析】碳及及其化合物性质和应用
例1.(2022·湘赣皖十五校第三次联考)往含0.2 mol NaOH和0.1 mol Ba(OH)2的混合溶液中持续稳定地通入CO2气体6.72 L(标准状况下)，则在这一过程中，下列有关溶液中离子总物质的量(n)随通入CO2气体体积(V)的变化曲线中正确的是(离子水解忽略不计)(　　)

【跟踪演练】
1.(2022·沈阳模拟)将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是(　　)

2.（2022·江苏高三三模）海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分，是影响全球气候变化的关键控制环节。下图为海洋中碳循环的简单原理图。下列说法错误的是

A．海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能
B．钙化释放CO2的离子方程式：2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O
C．影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等
D．光合作用，每生成0.1mol(CH2O)x转移电子数为4NA(NA表示阿伏伽德罗常数)

3.(2022·湘赣皖十五校第一次联考模拟题)通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品(如图所示)，是一种较为理想的减排方式，下列说法中正确的是(　　)

A．CO2经催化分解为C、CO、O2的反应为放热反应
B．除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法
C．过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色，其原理相同
D．由CO2和H2合成甲醇，原子利用率达100%

【基础例析】硅及其化合物的性质和应用
例2.下列表述正确的是(　　)
①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅
②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐,③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料,④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛,⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能
A.①②③ B.②④ C.③④⑤　 D.③⑤

【跟踪演练】
4.二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断，其中正确的是(　　)
①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
②SiO2＋2CSi＋2CO↑
③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
④Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
⑤SiO2＋3CSiC＋2CO↑
a．反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃
b．反应②中SiO2表现出氧化性
c．反应③中SiO2表现出酸性氧化物的通性
d．反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理
e．反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A．ace　　　　 B．bde C．cde D．ab

5.(2022·湖南怀化市高三期末)青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，其化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO，下列说法不正确的是(　　)
A．青石棉是一种硅酸盐产品
B．青石棉中含有一定量的石英晶体
C．青石棉的化学组成可表示为Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
D．1 mol青石棉能还原1 mol HNO3

【基础例析】无机非金属材料的分类和应用
例3.下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是(　　)
A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的许多缺点
C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐

【跟踪演练】
6.陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是
A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁
B．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成
C．陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐
D．陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点

必备知识点2氯及其化合物
一 、 氯气及其重要化合物
（一）氯气
1.物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
黄绿色
气体
刺激性
比空气大
1体积水溶
解约2体积Cl2
2.化学性质
氧化性
原子结构

与金属反应
①Fe：2Fe＋3Cl22FeCl3，棕红色烟。
②Cu：Cu＋Cl2CuCl2，棕黄色烟。
与非金属反应
H2：H2＋Cl22HCl，苍白色火焰；
H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。
与还原性化合物反应
①与碘化钾溶液反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
②与SO2水溶液反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。
③与FeCl2溶液反应：Cl2＋2FeCl2===2FeCl3。
歧化反应

与水反应
化学方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO，
离子方程式：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
与碱反应
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
制取漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
3Cl2＋6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O。
3.从平衡的角度理解氯水的成分和性质
①氯气能溶于水(1∶2)，氯气的水溶液称为氯水，溶于水的氯气只有少量与水反应，氯水中存在一个完全电离和三个平衡：
HCl===H＋＋Cl－
Cl2＋H2OHCl＋HClO
HClOH＋＋ClO－
H2OH＋＋OH－
②根据可逆反应的特点，氯水中存在着上述关系中的各种微粒：

③氯水性质的多重性：新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。

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
Cl2
H2O、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
（二） 氯的常见氧化物
氧化物
制法
主要性质
氧化二氯
用新制备的黄色氧化汞与氯气反应可制得：2HgO＋2Cl2===Cl2O＋HgCl2·HgO；
也可以用氯气与潮湿的碳酸钠来制取：
2Na2CO3＋H2O＋2Cl2===2NaCl＋2NaHCO3＋Cl2O。
性质：次氯酸的酸酐，溶于水产生不稳定的次氯酸并最终变为盐酸。
②外观与性状：棕黄色气体，有刺激性气味。
二氧化氯
②制取：Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl
或：5NaClO2＋4HCl===4ClO2↑＋5NaCl＋2H2O。
是一种黄绿色到橙黄色的气体，极易溶于水。是一种广谱、高效的灭菌剂。
（三） 氯的含氧酸及其盐
1.含氧酸
含氧酸

HClO(次氯酸)
①不稳定性：次氯酸分解：2HClO2HCl＋O2↑，氯水要现用现配，且保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处。
②强氧化性：能将有机有色物质氧化为无色物质，作漂白剂；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===HCO3-＋HClO。
HClO2(亚氯酸)
亚氯酸(HClO2），氧化性很强，比氯酸和高氯酸，氧化性HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4。是目前所知唯一的亚卤酸。同时，它也是氯的含氧酸中最不稳定的。亚氯酸很不稳定，容易分解，在几分钟之内便可生成Cl2、ClO2和H2O，8HClO2=Cl2＋6ClO2＋4H2O ，但生成的盐类——亚氯酸盐相对稳定，亚氯酸钠是生产二氧化氯的原料之一
1)制备
①ClO2在水中分解：2ClO2＋H2O=HClO2＋HClO3
②通ClO2于Na2O2或NaOH与H2O2可得亚氯酸盐
2ClO2＋Na2O2=2NaClO2＋O2；2ClO2＋H2O2＋OH-=2ClO2-+O2＋H2O
③HClO2可由亚氯酸钡与稀硫酸的反应制备：Ba(ClO2)2＋H2SO4=BaSO4＋2HClO2
滤去硫酸钡沉淀即可得亚氯酸溶液。
2)性质与用途
①非常不稳定的化合物，但亚氯酸盐较稳定。
②具有漂白性(HClO，HClO2，HClO3都有漂白性，一般用NaClO2加到水中从而生成HClO2)
HClO3(氯酸)
化学式HClO3，仅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可浓缩到质量百分浓度为40％，加热到40°C时即分解爆炸：仅存在于稀溶液中。水溶液在真空中可浓缩到质量百分浓度为40％，加热到40°C时即分解爆炸：26 HClO3=10 HClO4＋15O2＋8Cl2＋8 H2O,浓酸为浅黄色，有类似硝酸的刺激性气味；稀酸无色，在常温时没有气味。有强烈氧化性，当与纸张、棉花等接触时就燃烧。氯酸是强酸，它的电离近似硝酸和盐酸。当将稀的氯酸溶液剧烈冷却时，它将变得粘稠但不结晶。氯酸钡与硫酸作用后经过滤蒸馏而得氯酸。其酸的重要盐类是钾盐和钠盐，氯酸钾不潮解，氯酸钠潮解。
HClO4(高氯酸)
化学式HClO4，通常是无色 、极易吸湿的液体，在空气中强烈冒烟，熔点为-112°C，沸点为16°C（2.4×103Pa）。无水高氯酸不稳定，储藏时有时会爆炸，因此应特别注意！但它的水溶液是稳定的。溅于皮肤上会引起灼伤。
几种酸的性质比较
酸性：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO
氧化性：HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4。
2.氯的含氧酸盐
（1）“84”消毒液
有效成分为NaClO，它与洁厕灵(主要成分盐酸)混合立即会产生氯气，其离子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。
（2）漂白粉
①成分：漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，其中有效成分是Ca(ClO)2。
②化学性质：水解呈碱性，具有强氧化性。
③漂白原理：在潮湿的空气中能吸收CO2，化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓。
④久置失效原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===2HClO＋CaCO3↓；2HClO2HCl＋O2↑，必须密封保存。
（3）NaClO2(亚氯酸钠)
①性质：呈碱性，是一种强氧化剂，遇酸放出ClO2气体。
②用途：是一种高效氧化性漂白剂。主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白、食品消毒、水处理、杀菌灭藻和鱼药制造。
（四）氯胺
1.氯胺的种类
氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺（NH2Cl，NHCl2和NCl3），是常用的饮用水二级消毒剂。
2.氯胺的化合价：氯胺中氯为+1，N为-3，H为+1。
3.氯胺的消毒原理：氯胺在水中发生缓慢水解生成次氯酸，发挥消毒杀菌作用，水解方程式如下：
NH2Cl+H2ONH3+HClO
NHCl2+2H2ONH3+2HClO
NCl3+3H2ONH3+3HClO
二 、 氯气的制法
（一）氯气的实验室制法
1．制取原理
实验室通常用强氧化剂MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2等氧化浓盐酸制取氯气。
（1）用MnO2制取Cl2的化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
（2）其他制备Cl2的化学反应原理（特点：不需要加热）
①14HCl(浓)＋K2Cr2O7===2KCl＋2CrCl3＋7H2O＋3Cl2↑
②16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
③6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑
④4HCl(浓)＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
2．实验装置


注：实验装置改进
(1)制备装置

橡皮管a的作用：使圆底烧瓶与分液漏斗内气压相等，保证液体顺利流下。
(2)净化装置

改进作用①装置中长颈漏斗的作用除用于检查装置气密性外，还可以检查整套装置是否发生堵塞。若发生堵塞现象为：长颈漏斗中液面上升。
②该装置的作用之一是观察气体的生成速率。
(2)干燥装置

改进作用：用无水氯化钙或五氧化二磷固体同样能吸收氯气中的水蒸气，且操作方便安全，但不能用碱石灰。
3．制取流程
(1)制备装置类型：固体＋液体气体
(2)净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。
(3)收集方法：①氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集②氯气在饱和食盐中的溶解度较小，可用排饱和食盐水法收集。
(4)验满方法：①将湿润的淀粉­KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口，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的试剂瓶口，观察到试纸先变红后退色，则证明已集满；③根据氯气的颜色，装置充满了黄绿色气体，则证明已集满。
(5)尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收，不用Ca(OH)2溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。
（二）工业制法
电解饱和食盐水，反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。
三、 卤素的性质和卤素离子的检验
（一）卤素的性质
1．溴、碘单质的物理性质
性质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性及
溶液颜色
水中
溶解度不大，橙色
溶解度不大，黄色
有机溶剂中
易溶，橙红色
易溶，紫红色
特性
易挥发、有毒
①易升华
②使淀粉溶液变蓝
2.卤素单质化学性质的相似性
(1)都能与大多数金属反应，如溴与铁反应生成FeBr3，但I2与Fe反应生成FeI2。
(2)都能与H2反应生成HX(X代表F、Cl、Br、I)。
(3)都能与水反应：X2＋H2OHX＋HXO(X代表Cl、Br、I)。
(4)都能与碱溶液反应。
3．卤素单质性质的递变性
（1）颜色逐渐加深
（2）熔、沸点逐渐升高
（3）密度―→逐渐增大
（3）氧化性逐渐减弱
4．卤素性质的特殊性
(1)氟①无正价，非金属性最强，F－的还原性最弱；②F2与H2反应在暗处即爆炸，F2与水剧烈反应，化学方程式：2F2＋2H2O===4HF＋O2；③氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中。
(2)溴：①Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；②Br2易溶于有机溶剂；③液态Br2有剧毒，易挥发，故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：①淀粉遇I2变色；②I2加热时易升华；③I2易溶于有机溶剂；④I2易与Na2S2O3反应：I2＋2S2O===2I－＋S4O，此反应常用于滴定法(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量。
(4)卤化银：AgBr、AgI均具有感光性，见光易分解。AgBr可用于制照相底片或感光纸，AgI可用于人工降雨。
5.卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
单质
水
CCl4
汽油(或苯)
酒精
Cl2
淡黄→黄绿
黄绿
黄绿
黄绿
Br2
黄→橙
橙→橙红
橙→橙红
橙→橙红
I2
深黄→褐
紫→深紫
淡紫→紫红
淡紫→紫红
6．卤族化合物的相似性和递变性
(1)卤素化合物的性质
化合物
性质
备注
氢化物
稳定性：HF>HCl>HBr>HI
还原性：HF