4.2氯及其化合物　卤素

这是一份4.2氯及其化合物　卤素，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，考点三，真题演练·素养通关，刺激性，答案C，HClO浓度不增大，锥形瓶，吸收Cl2，稳定剂Ⅱ等内容，欢迎下载使用。

【考纲要求】1.掌握氯单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.掌握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。
考点一　氯及其重要化合物
基础梳理·自我排查1.氯气的物理性质
2．氯气的化学性质(1)与金属反应。①与铁反应：__________________________。②与铜反应：__________________________。(2)与非金属反应。与H2反应：____________________________，
2Fe＋3Cl2 2FeCl3
Cu＋Cl2 CuCl2
H2＋Cl2 2HCl
(3)与水反应。离子方程式为___________________________________。(4)与碱反应：与NaOH溶液反应。离子方程式为___________________________________。(5)与还原性物质反应。①与碘化钾溶液反应：___________________________。②与SO2水溶液反应：____________________________。③与FeCl2溶液反应：离子方程式为___________________________________。
Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
Cl2＋2KI===2KCl＋I2
Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
3．氯的重要化合物(1)次氯酸
2HClO 2HCl＋O2↑
(2)漂白粉的成份与性质
CaCl2和Ca(ClO)2
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，
2HClO 2HCl＋O2↑
[判断]　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质(　　)(2)Cl2通入水中的离子方程式为Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(　　)(3)Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(　　)(4)标准状况下，11.2 L Cl2与水充分反应转移电子数为0.5NA(　　)(5)“84”消毒液的消毒原理与H2O2的相同，都是利用强氧化性(　　)(6)新制取的漂白粉是纯净物(　　)(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(　　)
微点拨氯水中的微粒与平衡(1)组成微粒——“三分子”“四离子”。(2)三个平衡。Cl2＋H2O⇌HClO＋HCl、HClO⇌H＋＋ClO－、H2O⇌H＋＋OH－。
考点专练·层级突破练点一　氯气和氯水1．下列说法错误的是(　　)A．氯气做水的杀菌消毒剂B．氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2具有氧化性C．氯气溶于水的离子方程式为Cl2＋H2O⇌2H＋＋Cl－＋ClO－D．氯气与NaOH溶液反应，Cl2既是氧化剂又是还原剂
解析：氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性，能够杀菌消毒，A项正确；氯气与KI发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，反应中Cl2作氧化剂，B项正确；Cl2溶于水为可逆反应，且生成的HClO为弱电解质，不可拆开，C项错误；Cl2与NaOH溶液发生反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂，D项正确。
3．新制饱和氯水具有较强的漂白性，试分析改变下列条件能否增强氯水的漂白性。(1)再通入少量氯气________，原因为_________________________________________。(2)通入少量SO2________，原因为______________________________________________________。(3)加入少量CaCO3固体_____，原因为______________________________________________________________________________________。(4)加入少量Na2CO3粉末________，原因为_______________________________________________________________。
氯水已饱和，通入Cl2不再溶解，
加入CaCO3固体，发生CaCO3＋2H＋
===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，平衡Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO右移，HClO浓度增大
加入Na2CO3消耗H＋，使Cl2＋
H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO平衡正向移动，HClO浓度增大
练后归纳氯水性质的多样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．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：Fe2＋>Cl－D.实验④：ClO－与Al3＋的水解相互促进
解析：A项没有还原剂，不可能将ClO－还原为Cl－，错误；B项生成HClO，光照分解产生O2，会产生气泡，正确。
5．ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)仪器D的名称是_______。安装F中导管时，应选用图2中的______。(2)打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜________(填“快”或“慢”)。(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是________。(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为_______________________________。在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是__________________。
验证是否有ClO2生成
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是________，原因是___________________________________________________。
稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保
解析：根据变化曲线，稳定剂Ⅰ释放出ClO2的速率快，保鲜时间相对较短，稳定剂Ⅱ释放出ClO2的速率缓慢平稳，保鲜时间更长，所以选稳定剂Ⅱ。
考点二　氯气的实验室制法
基础梳理·自我排查1.实验装置
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
[思考]下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是：B______________________________________________；C______________________________________________；D______________________________________________。
安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中
吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境
[判断]　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)实验室用MnO2和稀盐酸共热制取少量氯气(　　)(2)MnO2与浓盐酸反应制Cl2的离子方程式：MnO2＋4HCl Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O(　　)(3)除去Cl2中少量HCl气体的方法是将混合气体依次通入盛有饱和食盐水和浓H2SO4的洗气瓶(　　)(4)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度(　　)(5)制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体(　　)(6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时，导气管不能伸到液面以下，原因是防止倒吸(　　)
微点拨　实验注意事项(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。(2)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的挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的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Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。
考点专练·层级突破练点一　氯气的制法1．某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是(　　)A．该装置图中至少存在三处明显错误B．该实验中收集氯气的方法不正确C．如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可D．含有2 ml HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 ml电子
解析：A项，该装置的错误有：没有用酒精灯加热，MnO2不与浓盐酸发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理；B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D项，根据反应：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5 ml，转移的电子小于1 ml。
练点二　氯气的拓展探究性实验2．用如图装置制备并检验Cl2的性质，下列说法正确的是(　　)A．图甲中：如果MnO2过量，浓盐酸能全部用完B．图乙中：生成蓝色的烟，加入少量水，溶液呈红棕色C．图丙中：量筒中发生了加成反应，饱和食盐水充满量筒D．图丁中：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色
解析：二氧化锰只能与浓盐酸反应，当盐酸浓度降低时，反应会停止，即盐酸不能完全反应，故A错误；氯气与铜反应生成棕黄色的烟，加少量水所得溶液呈绿色，故B错误；氯气和甲烷在光照下发生取代反应，故C错误；干燥的氯气不具有漂白性，氯气与水反应生成的HClO具有漂白性，所以只有湿润的有色布条褪色，故D正确。
3．下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是(　　)A.用装置甲制取氯气B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
解析：A项，利用MnO2和浓盐酸制氯气，需要加热，故无法达到实验目的；B项，洗气装置气体应该是长进短出，且Cl2和HCl都能与NaHCO3溶液反应，应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，故无法达到实验目的；C项，MnO2不溶于水，MnCl2能溶于水，因此可以用过滤法分离，正确；D项，加热时MnCl2会发生水解无法制得纯净的MnCl2·4H2O。
(1)在该实验中，甲部分的装置是________(填字母)。(2)乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应的离子方程式是______________________。(3)丙装置中通入少量Cl2，可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸，则丙中发生反应的化学方程式是___________________________________________。(4)该实验存在明显的缺陷，改进的方法是_______________________________________________。
Cl2＋2Na2CO3＋H2O===NaCl＋NaClO＋2NaHCO3
在丙装置后连接一个盛有氢氧化
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
考点三　卤素的性质及卤素离子的检验
基础梳理·自我排查1.卤素单质的相似性(1)都能与大多数金属反应：2Fe＋3Br2 ______　Fe＋I2 ____(2)都能与H2反应：H2＋X2===____(3)都能与水反应：X2＋H2O⇌_________(F2除外)(4)都能与碱液(如NaOH)反应：X2＋2NaOH===________________(F2例外)
NaX＋NaXO＋H2O
(1)氯、溴、碘单质氧化性强弱顺序是__________；(2)阴离子还原性由强到弱顺序是_____________；(3)Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，离子方程式为_______________________；(4)Br2能从I－的溶液中置换出I2，离子方程式为__________________。
2Br－＋Cl2===2Cl－
2I－＋Br2===2Br－＋I2
(3)卤素单质溶于水或有机溶剂所呈现的颜色
微点拨F2、Br2、I2的常用性质(1)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质；液溴易挥发且有毒，通常用水液封来保存。(2)I2易升华，I2遇淀粉变蓝。(3)Br2和I2都可被某些有机溶剂(如四氯化碳、苯)萃取。(4)F2不能从NaX溶液中置换出X2(X代表Cl、Br、I)。
考点专练·层级突破练点一　卤素的性质1．下列有关卤素的说法错误的是(　　)A．从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事实，可推出F、Cl、Br、I的非金属性递增的规律B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，还原性依次增强C.淀粉－碘化钾溶液在空气中变蓝，4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－D．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度
2．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　)A.E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强B.F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强C.E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2D.G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
解析：在F处，可能是未反应完的Cl2与KI发生反应置换出I2，使淀粉变蓝色，不能说明Br2的氧化性比I2强。
3．一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl3)是卤素互化物，它们的性质与卤素单质相似。(1)ICl3与水反应的产物可能为__________(填化学式)。(2)ICl在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为________________________，该反应是否是氧化还原反应？________(填“是”或“否”)。
ICl＋2OH－===Cl－＋IO－
练点二　卤化物的性质、卤素离子的检验4．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(　　)①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4　③溴水、苯　④稀硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥FeCl3溶液、CCl4A．①②④　　B．②③⑥C．②④⑤ D．④⑤⑥
解析：①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色；②氯气加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，加入NaCl中不发生反应，可以鉴别；③溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2，用苯萃取后，前两种上层均为橙红色，无法鉴别；④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色；⑤与②的原理相似，只是有色层在上层；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鉴别。
5．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是____________。(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是______________________。(3)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________。(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是_____________________________________________________________________。(5)过程Ⅲ实验的目的是______________________________________________。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下，________________，得电子能力逐渐减弱。
湿润的淀粉－KI试纸变蓝
Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层变为紫红色
确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验
解析：A中滴加浓盐酸后，发生反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，生成黄绿色气体Cl2，在A、B、C中分别发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2、Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，由于B、C中生成了Br2而使溶液变为黄色，打开活塞b，C中生成的Br2在D中发生反应：Br2＋2KI===2KBr＋I2。实验过程Ⅲ，当B中黄色溶液继续通入过量Cl2时，溶液变为红棕色，以此为对照，说明C中黄色溶液无Cl2，从而排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
1．[2021·全国乙卷，8]在实验室采用如图装置制备气体，合理的是(　　)
解析：NH3应使用向下排空气法收集，A项错误；图示装置不能用于固液反应制气体，B、D项错误；KClO3在MnO2催化下加热可生成O2，O2的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，C项正确。
2.[2020·天津卷，1]在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间，使用的“84消毒液”的主要有效成分是(　　)A．NaOH B．NaClC．NaClO D．Na2CO3
解析：“84消毒液”可由氯气与NaOH溶液反应制取：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，“84消毒液”的有效成分是NaClO，C项正确。
2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－
FeI2＋Cl2===FeCl2＋I2
4．[2020·全国卷Ⅲ，26]氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是_________，a中的试剂为__________。(2)b中采用的加热方式是__________。c中化学反应的离子方程式是_____________________________，采用冰水浴冷却的目的是_______________。(3)d的作用是_____________，可选用试剂________(填标号)。A．Na2S　　B．NaClC．Ca(OH)2 D．H2SO4(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，______，________________，干燥，得到KClO3晶体。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显_________色。可知该条件下KClO3的氧化能力________NaClO(填“大于”或“小于”)。
2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
解析：(1)a装置的作用是除去Cl2中混有的HCl气体，所以a中试剂为饱和食盐水。(2)b中采用的加热方式为水浴加热。冰水浴温度下，Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O；b中温度较高，生成的是KClO3，则进入c中的Cl2温度较高，为防止生成NaClO3，所以用冰水浴冷却。(3)d装置的作用是吸收多余的Cl2。Cl2能与Na2S发生置换反应生成S和NaCl；Cl2与NaCl溶液不反应；Cl2能与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O；Cl2与H2SO4不反应；故选A、C。(4)b中得到温度较高的KClO3和KCl的混合溶液，降低温度，KClO3的溶解度明显降低，而KCl的溶解度随温度变化不明显，所以采用降温结晶的方法得到KClO3；由于低温时，KClO3的溶解度较小，所以用冷水洗涤KClO3晶体。(5)2号试管中棕色溶液为碘水，说明NaClO将I－氧化为I2，加入CCl4萃取分层，碘的CCl4溶液为紫色；1号试管溶液颜色不变，说明KClO3不能氧化I－，该对照实验说明NaClO的氧化性强于KClO3。
5．[2020·全国卷Ⅱ，26(1)(2)(5)]化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图(a)所示的装置来制取。装置中的离子膜只允许______离子通过，氯气的逸出口是 ______ (填标号)。
解析：阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2从a口逸出；阳极室排出淡盐水，故Na＋透过离子膜进入阴极室。
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O