卤素及其化合物

1、智能考点二十卤素及其化合物I 课标要求1 通过实验了解氯气及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。2认识氯气及其重要化合物对生态环境的影响。n .考纲要求i了解氯气及其重要化合物的主要性质及在生产中的应用。2了解氯气及其重要化合物对环境质量的影响。川教材精讲一、氯气的性质及用途1 物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有 毒气体。2 化学性质：氯气的化学性质很活泼的非金属单质。（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态）女口：2Na+ CI22NaCI （产生白烟）Cu+ CI2CuCl2 （产生棕黄色的烟） 2Fe+ 3CIB2FeCl3 （产生

2、棕色的烟）注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。（2）与非金属反应如：H2+ Cl 2HCI （发出苍白色火焰，有白雾生成）一一可用于工业制盐酸光照H2+ CI22HCI （会发生爆炸）不可用于工业制盐酸2P+ 3CI22PCI3 （氯气不足；产生白雾）2P+ 5CI22PCI5 （氯气充足；产生白烟）(3) 与水反应：CI2+ H2O = HCI + HCIO(4) 与碱反应CI2+ 2NaOH = NaCI + NaCIO + H2O (用于除去多余的氯气) 2CI2+ 2Ca(OH)2 = Ca(CIO) 2+ CaCI2 + 2出0 (用于制漂粉精) Ca(C

3、IO)2+ CO2+ H2O = CaCO3 外 2HCIO (漂粉精的漂白原理)(5) 与某些还原性物质反应如： 2FeCI2+ CI2 = 2FeCl3 2KI + CI2 = 2KCI + I 2 (使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验) SO2 + CI2+ 2H2O = 2HCI + H 2SO4(6) 与某些有机物反应如： CH4+ CI2CH3CI + HCI (取代反应) CH2=CH2+ CI2 T CH2CICH2CI (加成反应)3 氯水的成分及性质氯气溶于水得黄绿色的溶液-氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，CI2 + H 2O =HCI + HCIO (次氯

4、酸)，大部分是以CI2分子状态存在于水中。注意：(1)在新制的氯水中存在的微粒有：H20、Cl2、HCIO、H+、CI-、CIO-、OH-;久置氯水则几乎是盐酸溶液一元弱酸，比H2CO3弱(2) HCIO的基本性质不稳定，2HCIO = 2HCI + O 2f强氧化性；漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色。(3)几种漂白剂的比较漂白剂HCIONa2O2 (H2O2)SO2活性炭漂白原理氧化漂白氧化漂白化合漂白吸附漂白品红溶液褪色褪色褪色褪色紫色石蕊先变红后褪色褪色只变红不褪色褪色稳定性稳定稳定不稳定4.氯气的制法(1) 实验室制法丄加热药品及原理： MnO2 + 4HCI (浓) MnCl2

5、 + 2H2O + CI2T强调：MnO2跟浓盐酸在共热的条件下才反应生成CI2,稀盐酸不与 MnO2反应。仪器装置：发生装置-收集装置-吸收装置实验步骤：检密 一装药一固定一加热一收集收集方法:向上排空气法(或排饱和食盐水法)净化装置：用饱和食盐水除去HCI，用浓硫酸干燥尾气处理：用碱液吸收(2) 氯气的工业制法：(氯碱工业) 诵电，2NaCI + 2H2O 2NaOH + H 2? + Qf二、氯化氢的性质和实验室制法(1:500)其水溶液为盐酸。1.物理性质：无色、有刺激性气味的气体；极易溶于水2 盐酸的化学性质：(挥发性强酸的通性)3. 氯化氢的实验室制法(1) 药品及反应原理：NaC

6、I + H 2SO4 = NaHSO 4 + HCI f 不力口热或微热)力口热NaHSO4 + NaCI =Na2SO4 + HCI f 加热至U 500OC 600cC)_加热总反应式：2NaCI + H 2SO4Na2SO4 + 2HCI f(2) 装置：与制氯气的装置相似收集方法：向上排空气法(4) 检验方法：用湿润的蓝色石蕊试纸是否变红或用玻璃棒蘸浓氨水靠近是否有白烟产生(5) 尾气处理：用水吸收(倒扣漏斗)三、卤族元素1 卤素及化合物的性质比较氟氯溴碘单质物理性质状态气气(易液化)液(易挥发)固(易升华)熔、沸点熔、沸点逐渐升高颜色淡黄绿色黄绿色红棕色紫黑色刁弋八、11密度密度逐渐

7、增大X2 与 H2化合条件冷暗处光照加热持续加热程度剧烈爆炸爆炸缓慢化合同时分解X2与H2O化合反应2F2+2H2O=4HF+O2X2 + H2O = HX + HXO程度剧烈缓慢微弱极弱水溶性反应生成氢氟酸水溶性依次减小，有机溶剂中溶解性依次增大化合价只有-1价有-1、+1、+3、+5、+7 等含氧酸化学式无含氧酸有 HXO、HXO?、HXO3、HXO4 等强弱程度同一价态的酸性依次减弱卤化银颜色AgF （白）AgCI （白）AgBr (淡黄)AgI （黄）水溶性易溶均难溶，且溶解度依次减小感光性难分解见光均易分解，且感光性逐渐增强2 卤素元素的有关特性：(1) F2遇水发生置换反应，生成

8、HF并放出O2。(2) HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃4HF + SiO2 = SiF4f + 2H0; HF由于形成分子间氢键相互缔合，沸点反常的高。(3) 溴是唯一的液态非金属，易挥发，少量的液溴保存要用水封。(4) 碘易升华，遇淀粉显蓝色；碘的氧化性较弱，它与变价金属反应时生成低价化合 物。(5) AgX中只有AgF溶于水，且不具有感光性；CaF?中只有CaF2难溶。3.卤素间的置换反应及 X-离子的检验:(1) Cl2 + 2Br- = Br2 + 2CI-Cl2 + 2I- = I2 + 2CI-Br2 + 2I- = I2 + 2Br-结论：氧化性：CI2 > Br2 >

9、; I2;还原性：I-> Br-> CI-(2)溴和碘在不同溶剂中所生成溶液(由稀到浓)的颜色变化溶剂溶质水苯汽油四氯化碳Br2黄T橙橙T橙红橙T橙红橙T橙红I2深黄T褐淡紫T紫红淡紫T紫红紫T深紫密 度比水轻比水轻比水重(3) X-离子的检验CI-BrI-+ AgN0 3 + HN0 3白色沉淀浅黄色沉淀黄色沉淀IV .典型例题例1.(1)液氯和氯水是一种物质吗？【解析】液氯是 CI2在加压或冷却时变成的液态CI2，是纯净物，而氯水是氯气溶于水中形成的溶液，是混合物。答案：不是。(2) 怎样证明新制氯水中含有大量CI2?用实验证明氯气能与水反应。【解析】观察氯水颜色，呈黄绿色，此

10、即氯气的颜色，说明新制氯水中含大量CI2。向新制的氯水中加 AgN0 3溶液若产生白色沉淀，说明氯水中含有C，即有部分氯气与水反应了。CI2+ H20= HCI + HCIO , AgNO 3+ HCI = AgCI J+ HNO3另法：也可向新制氯水中放入一红布条或滴入几滴品红溶液，若布条或品红褪色， 说明新制氯水中有HCIO，即CI2与水发生了反应。(3) 氯水中有多种化学物质，故性质较复杂。下列现象各是基于哪种物质的什么性质？ 氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色。 向氯水中滴加饱和 NaHCO3溶液，有气泡出现。 向氯水中滴入 AgNO3溶液，产生白色沉淀。答案：H 7 HCIOH +C点

11、评氯水的成分的复杂性和多样性，其中包含了与其相关的化学反应和知识点，还 可以拓展考查与化学平衡有关的内容，所以在教学中应该当作重点内容处理。例2、A和B均为钠盐的水溶液，A呈中性，B呈碱性并具有氧化性。下述为相关实验步骤和实验现象:唏n叹丘血a申吐游&恍ED壮匚口申呈爭亘无疤屈丽i F产甘鬲4E试回答：(1) 写出 A、B和C的化学式：A, B, C。(2) 依次写出AD和DIE ( E中含有某+5价元素的含氧酸根离子)的离子方程式:(3) 写出将SO2气体通入K溶液中发生反应的离子方程式： 。(4) 写出由FiH的化学方程式： 。【解析】解这类题目一般可以从正、逆双向思维入手找出突破

12、口”然后依图示逐渐扩展直至破译整个网络。当突破口 ”不够明显时，就要利用直觉对可能的答案做大胆猜测，然后用尝试、验证的方法得出正确结论。(1) Nal NaCIO AgI(2) 2I-+CIO -+H20=l 2+CI -+2OH-;l2+5CIO -+2OH -=2IO3-+5CI-+H 2O(3) 2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42-+4H +(4) Cl2+2NaOH=NaCIO+NaCI+H 2O点评推断题是高考题的热点和难点，几乎每年必考，本题以框图形式出现、题干中 以化学实验现象为信息提示，考查了元素化合物知识和氧化还原反应知识的综合应用能力， 并着重考查了离子方程式的

13、书写，同时也考查学生思维的严密性和整体性。V .跟踪训练一、选择题(只有一个合理答案)1 市售家用消毒液发生器”是以精盐和自来水为原料，通电时，发生器内的电极板上产生 大量的气泡(同时使产生的气体充分与电解液接触)，所制得的混合液具有强烈的杀菌 能力，且不对人体造成伤害。该发生器配制消毒液所涉及到的化学反应有()2NaCI+2H2O= = 2NaOH+CI 2? +HfCl2+2NaOH = NaCI+NaCIO+H 2OH2+Cl2 = 2HCI Cl2+H2O= HCI+HCIO 2HCIO = 2HCI+O 2 ?A.B. C.D.2将一盛满 CI2的试管倒立在水槽中，当日光照射一段时间

14、后，试管中最后剩余气体的体积约占试管容积的（）A. 1/4B. 1/2C. 1/3D. 2/33 下列物质加入溴水，经振荡，不因发生化学反应而使溴水褪色的是（）A . Na2SB . NaOH C .甲苯D .裂化汽油4. 有关卤素的说法正确的是（）A .卤素是典型的非金属元素其单质只具有氧化性而无还原性B. 卤素单质的熔点随相对分子质量的增大而升高C. 卤化银都不溶于水，也不溶于稀硝酸D. 卤化氢的水溶液都是强酸5 . F2是氧化性最强的非金属单质，物质的量相等的F2跟烧碱完全反应，生成 NaF、H2O和另一种气体，该气体是下列中的（)C . OF2A . H2B . HF、选择题（有12个

15、合理答案）6.下列离子方程式正确的是（）D . 02A .氯气与水反应：CI2+ H20= 2H + C+ CIOB. 氯气与氢氧化钠溶液反应：CI2 + 20H = CI + CIO + H2OC. 向留有残氯（CI2）的水中加一定量的 FeSO4,以除去水中的 CI2： Fe2+Cl2= 2C+ Fe3+D. 漂白粉溶液中通入少量二氧化碳气体：Ca2+ + 2CIO 一 + H2O + CO2= CaCO3 J+ 2HCIO7. 已知 Cl2与 Br、可发生反应：Cl2+2=l2+2C、Cl2+2Br=Br2+2C，且 B、的还 原性强弱顺序为：Br。某溶液中 C、Br、厂的物质的量依次为

16、 0.2mol、0.4mol、0.6mol，欲使其 Cl 、Br、的物质的量比为1 ： 1 ： 1，需通入CI2，那么通入CI2的物质的量是原溶液中I 物质的量的（）A . 1/2B . 1/3C . 2/3D . 1/68. 液氯和氨的反应同氯气与水的反应类似，则氯气通入液氨中，产物可能有（）D.B.用萤石和浓硫酸制取氟化氢D.黑白照片的底片在相机里曝光时的反应A.B.C.9. 下列反应属于氧化还原反应的是（）A.漂白粉吸收空气中的二氧化碳C.氯水使有色布条褪色10 .常用氯气给自来水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是 （）A .石蕊试剂11 .氯水不稳定,B

17、.硝酸银因为氯水中存在如下平衡:C .氢氧化钠D .氯化铝CI2 + H2OHCI+HCIO ,F列措施会降低氯水的稳定性的是（）C .通入少量HCI气体D.增大氯水浓度12.某无色气体可能含HCI、HBr、SO2、CO2中的一种或几种。将该气体通入到适量氯水中，恰好完全反应，不再剩余气体。将所得到的无色溶液冷媒装在两支试管中，分别加 入酸化的AgN0 3溶液、酸化的BaCl2溶液，均产生白色沉淀。则下列判断正确的是A 原气体中一定有 S02, 一定没有HBr B 原气体中可能有 S02C 原气体中一定有 HCID 不能确定有无 HCI，但一定没有 C0213砹(At)是原子序数最大的卤族元素

18、，推测砹或砹的化合物不可能具有的性质是()A . HAt很稳定B . AgAt不溶于水C .砹是有色固体D. HAt溶液为强酸三、实验题14. 用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时 红色突然褪去。试回答下列问题：(1) 产生上述现象的原因可能有两种：是由于;是由于。(2) 简述怎样用实验证明红色褪去原因是或者：。15. 由于用氯气对饮用水消毒，会使水中的有机物发生氯化，生成有机含氯化合物于人体有害，世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(CIO 2)。CIO2极易爆炸，生产和使用时尽量用惰性气体稀释，避免光照、震

19、动或加热。(1) 在CIO2中，所有原子是否都满足8电子结构?(填 是”或 否”。欧洲一些国家用 NaCIO3氧化浓盐酸来制取 CIO 2，同时有CI2生成，且CI2的体积为 CIO 2的一半。这一反应的化学方程式是 。(3) 浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是 (填写编号)。A.只有还原性B.还原性和酸性C.只有氧化性D.氧化性和酸性(4) 若上述反应产生 0.1 mol Cl 2,转移电子的物质的量为 mol。(5) CIO 2为高效低毒的消毒剂，其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是CI2的倍。我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaCIO 2)的柱内制得CIO

20、2，表示这一反应的化学方程式是 。和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是 。16. 图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：BCDE（1）A是氯气发生装置，其中的化学反应方程为 （2） 实验开始时，先点燃 A处的酒精灯，打开旋塞 K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上 E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。 D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应， 其产物为CO2和HCI。试写出D中反应的化学方程式： 装置C的作用是。（3）在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是（4） 若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程现象为 。（选填标号）（A ）有白色沉淀生成（B）无现象（C）先生成白色沉淀，而后白色沉淀 消失（5）D