2025届高三化学一轮复习 非金属元素及其化合物 知识清单学案docx

这是一份2025届高三化学一轮复习 非金属元素及其化合物 知识清单学案docx，共9页。学案主要包含了氯气，卤素单质的物理性质，卤素单质的化学性质等内容，欢迎下载使用。
一、氯气
1、氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体，密度比空气的大，沸点：－34.6 ℃，易液化。
2、氯气的化学性质
【氧化性】
①与金属单质：Cl2与变价金属单质反应生成高价的金属氯化物 与Cu: Cu+Cl2eq \(=====,\s\up7(△))CuCl2
与Fe: 2Fe+3Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2FeCl3（无论Fe是少量还是过量都生成FeCl3）
②与非金属单质： 与H2: H2+Cl2 eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl (苍色火焰，出现白雾）
③与还原性物质：与KI水溶液：Cl2＋2I-===I2＋2Cl－
与SO2水溶液：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋+ 2Cl－＋SO42-
与NH3反应：8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl (用浓氨水来检验Cl2是否发生泄露)
【歧化反应】氯气与水或碱反应时，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（离子方程式）： Cl2 + H2O H＋+Cl－+HClO
【从平衡的角度理解氯水的成分】
在25 ℃时，1体积的水可溶解约2体积的氯气，氯气的水溶液称为新制的氯水，溶于水中的少部分氯气与水反应，大部分以氯气分子形式存在
久置氯水：稀盐酸
【补充次氯酸的性质】
【注意】将Cl2通入紫色石蕊溶液，先变红后褪色。解释：Cl2本身无漂白性，Cl2与水反应生成HCl与HClO，HClO具有漂白性
Cl2能使湿润的淀粉—KI试纸变蓝（强调短时间内不褪色）
与碱反应
“84”消毒液
①制备原理：Cl2 + 2OH-===Cl- + ClO- + H2O （Cl2尾气处理）（请用离子方程式表示）
②漂白原理：NaClO+CO2+ H2O ===HClO+NaHCO3 酸性：H2CO3>HClO>HCO3-
(强酸制弱酸，无论少量CO2还是过量都生成NaHCO3)
③与洁厕灵（主要成分是稀盐酸）不能混用的原因：Cl- + ClO- + 2H+ === Cl2+ H2O
漂白粉（主要成分Ca(ClO)2、CaCl2有效成分：Ca(ClO)2）
①制备原理：2Cl2 +Ca(OH)2(石灰乳)===CaCl2+Ca(ClO)2+ H2O
光照
②漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+ H2O===CaCO3+2HClO
③久置失效原理：Ca(ClO)2+CO2+ H2O===CaCO3+2HClO 2HClO=== 2HCl+O2 ，应密封保存
漂粉精（主要成分Ca(ClO)2）
【取代反应】Cl2与CH4反应
考点二 氯气的实验室制法
1．氯气的实验室制法
(1)原理方程式：MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)实验装置图
①发生装置所用仪器的名称为A：分液漏斗、B：圆底烧瓶。
②装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体。
③装置D的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。
(3)收集方法
①向上排空气法(氯气密度大于空气)。②排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气体)。
(4)尾气处理：实验装置图中烧杯F中盛放的液体是NaOH溶液（无需防倒吸），该液体的作用是吸收过量的氯气，防止污染环境。Cl2 + 2OH-===Cl- + ClO- + H2O
(5)验满的方法：①：用湿润的淀粉—KI试纸，观察到变蓝，证明已满
②：用湿润的蓝色石蕊试纸，观察到先变红后褪色，则证明已满
2．实验室制Cl2的其他方法
(1)Ca(ClO)2与浓盐酸：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
(2)KClO3与浓盐酸：ClOeq \\al(－,3)＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O
(3)KMnO4与浓盐酸：2MnOeq \\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
考点三 卤族元素
一、卤族元素
卤族元素又称卤素，位于元素周期表的第ⅦA族，元素有： F、Cl 、 Br、Ⅰ、At、Ts，价层电子排布式为ns2np5。
结构特点：
1.相似性：最外层电子数都是7，易得到1个电子形成最外层8电子稳定结构，具有较强的非金属性
2.递变性：从F→I，核电荷数依次增大，电子层数依次增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力减弱，得到电子的能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱，电负性逐渐减弱 (电负性F:4.0 Cl：3.0 Br：2.8 I：2.5)
【拓展】从F→I，气态基态原子的第一电离能（I1）呈现减小的趋势，
第一电离能：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能
二、卤素单质的物理性质
1.相似性：
①都有颜色F2：浅黄绿色 Cl2：黄绿色 Br2：深红棕色 I2：紫黑色
②在水中溶解度不大，易溶于有机溶剂
溴水的颜色:橙黄色 碘水的颜色：棕黄色 溴的CCl4溶液：橙红色 碘的CCl4溶液：紫红色
2.递变性：随着核电荷数逐渐增大，颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大
三、卤素单质的化学性质
1.卤素与金属单质的反应
①Br2、Cl2与Fe反应的化学方程式：3Br2+2Feeq \(=====,\s\up7(△))2FeBr3 、2Fe＋3Cl2eq \(====,\s\up7(点燃),\s\d5())FeCl3、
②I2与Fe反应的化学方程式：I2 +Feeq \(=====,\s\up7(△))FeI2
【注意】I2与Fe反应只生成FeI2，其他卤素单质可将Fe氧化为＋3价
2.与氢气化合的难易程度以及生成气态氢化物的稳定性
F2 F2＋H2 = 2HF 反应越来越难
Cl2 Cl2＋H2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl
Br2 Br2＋H2eq \(=====,\s\up7(高温))= 2HBr
I2 I2＋H2 2HI
生成的HX稳定性大小关系：HF > HCl > HBr > HI
HX的熔沸点大小：HCl< HBr < HI < HF（氢键）
3.卤素与水反应
通式：X2＋H2OHX＋HXO（都生成一元酸）
特殊：F2与H2O反应的化学方程式：2F2+2H2O=4HF+O2
②Cl2与H2O反应的离子方程式：Cl2 + 2OH-= Cl- + ClO- + H2O
【说明】为了增大I2在水中的溶解度，碘水中会加少量I-的原因： I2 + I- I3-
4.卤素单质与碱反应
①写出Cl2尾气处理的离子方程式：Cl2 + 2OH-= Cl- + ClO- + H2O
②写出IBr与NaOH溶液反应的化学方程式：IBr+ 2NaOH = NaIO+ NaBr +H2O
5.卤素间的置换反应
F2与氯、溴、碘的盐溶液可以置换出相应的卤素单质吗？ 不可以
①氯水与KBr溶液混合 溶液由无色变为橙黄色 Cl2+ 2KBr = 2KCl + Br2
②氯水与KI溶液混合 溶液由无色变为棕黄色 Cl2 + 2KI =I2 + 2KCl
【说明】Cl2可使湿润的淀粉KI试纸变蓝
③溴水与KI溶液混合 溶液由无色变为棕黄色 Br2+ 2KI = 2KBr + I2
怎样进一步通过实验证明生成了I2？
加入淀粉，溶液呈蓝色
加入CCl4，振荡， CCl4层呈紫红色
④单质的氧化性：F2> Cl2>Br2>I2 阴离子的还原性：F- < Cl-