化学高考复习课件专题8氯及其化合物.pptx

1、3,1.热点预测高考对该部分内容的考查以氯气的性质及实验室制法、溴碘及其化合物的性质为主,题型为选择题和非选择题,分值为215分。 2.趋势分析预计2018年高考将以元素化合物的性质与化工生产、日常生活、科学技术等方面的联系为载体,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综合考查。,4,一氯气,1.氯元素的位、构、性关系 氯元素位于元素周期表中第三周期A族,其原子结构示意图为 ,氯原子很容易得到1个电子形成具有8电子稳定结构的Cl-,因此,氯气具有很强的氧化性。,1,一氯气,2.氯气的性质和用途,2,一氯气,2.氯气的性质和用途,3,一氯气,(1)Cl2与变价金属反应,均生

2、成高价态金属氯化物。 (2)氯气与水的反应中,氯气既作氧化剂又作还原剂: (3)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。,【拓展延伸】,4,二氯气的制法,1.氯气的实验室制法 (1)反应原理 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O MnO2也可用KMnO4、K2Cr2O7等氧化剂代替,如: 2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O。 (2)实验装置,5,二氯气的制法,发生装置:用分液漏斗、圆底烧瓶等组装的固液加热型制气装置。 净化装置:饱和食盐水除去Cl2中的 HCl气体,浓硫酸除去Cl2中的 水蒸气。 收集装置: 向上排空

3、气法或 排饱和食盐水法。 尾气处理:用 NaOH溶液吸收多余的Cl2,以防Cl2污染空气。 (3)验满方法 将湿润的 淀粉-碘化钾试纸靠近收集Cl2的集气瓶瓶口,若观察到试纸立即变蓝,则证明已收集满。 将湿润的 蓝色石蕊试纸靠近盛氯气的瓶口,若观察到试纸先变红后褪色,则证明已收集满。,6,二氯气的制法,根据氯气的颜色判断是否收集满:若观察到整个集气瓶中充满 黄绿色的气体,则证明已收集满。 2.氯气的工业制法 工业上制氯气通常采用电解饱和食盐水的方法,制备原理:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2。,7,三次氯酸、次氯酸盐,1.次氯酸 HClO的结构式为 HOCl(氧处于中心),电子式

4、为H O Cl 。 (1)HClO见光易分解:2HClO 2HCl + O2。 (2)HClO是一种弱酸:如少量二氧化碳通入NaClO溶液中,发生反应:NaClO+CO2+H2O NaHCO3+HClO,故酸性H2CO3HClOHC O 3 。 (3)HClO和ClO-都具有强氧化性:无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应。如硫酸亚铁溶液遇漂白粉发生反应:2Fe2+5ClO-+5H2O 2Fe(OH)3+Cl-+4HClO;漂白粉遇亚硫酸盐发生反应:Ca2+ClO-+S O 3 2 Cl-+CaSO4。可用于杀菌、消毒;漂白有色物质。,8,2.漂白粉,三次氯酸、次

5、氯酸盐,注意：向次氯酸钠溶液中通入CO2(无论是少量还是过量),均发生反应:ClO-+H2O+CO2HClO+HC O 3 ;向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生反应:Ca2+2ClO-+CO2+H2O CaCO3+2HClO,本反应体现了漂白粉变质的原理,变质的漂白粉主要成分为CaCl2CaCO3。,9,一氯气的制备与性质,【考法透析】,1.氯气的性质,2.实验室制取氯气的注意事项 (1)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热时温度不宜过高,以减少HCl的挥发。 (2)制取时一定要注意反应条件是“浓盐酸”和“加热”,一旦浓盐酸变为稀盐酸,反应将不再发生。,1,一氯气的制备与性质,(

6、3)尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为澄清石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。工业上常采用石灰乳来吸收Cl2。 3.氯气实验室制法的本质 (1)若无浓盐酸,可用NaCl和浓H2SO4代替: MnO2+2NaCl+2H2SO4(浓) MnSO4+Na2SO4+Cl2+2H2O。 (2)反应物若无MnO2,可用其他强氧化剂如KClO3、Ca(ClO)2、KMnO4等代替: KClO3+6HCl(浓) KCl+3Cl2+3H2O Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,2,1如图是实

7、验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(加热及夹持装置已略)。,【考法示例】,(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,相应的化学方程式为。 (2)装置B中饱和食盐水的作用是。同时装置B亦是安全瓶,当C中发生堵塞时,B中的现象为。 (3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,因此C中、依次放入的物质为(填字母)。,一氯气的制备与性质,3,【考法示例】,一氯气的制备与性质,(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓慢通入一定量的氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为色,说明氯的非金属性大于溴的。 (5)打开活塞,将装置D中少量溶液滴入装置E中,振荡。观察到的现象是。,4

8、,【考法示例】,一氯气的制备与性质,(6)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余的氯气,试写出相应的离子反应方程式:。 答案(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O (2)除去Cl2中的HClB中长颈漏斗中液面上升,形成水柱 (3)d(4)黄(5) E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色(6)S O 3 2 +Cl2+H2O S O 4 2 +2Cl-+2H+ 解析(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水。(2)饱和食盐水可吸收HCl,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;若装置C堵塞,B中压强增大,长颈漏斗中液面会上升,形成水柱。(3)装置C

9、的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,氯气和水反生成的次氯酸具有漂白性,则可通过将Cl2依次通入湿润的有色布条、干燥剂、干燥的有色布条来验证氯气的漂白性。,5,【考法示例】,一氯气的制备与性质,中应放固体干燥剂,所以选d。 (4)当向D中缓慢通入少量氯气时,Cl2+2NaBr Br2+2NaCl,所以可以看到无色溶液逐渐变为黄色。(5)打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和苯的装置E中,溴单质和碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于苯呈紫红色,振荡后观察到的现象:E中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色。(6)Cl2具有氧化性,可将S O 3 2 氧化为S O 4 2 。,6,【考法透析】

10、,二氯水的成分及性质,1.氯水的成分 氯水中存在三个平衡:(1)Cl2+H2O HCl+HClO,(2)HClO H+ClO-,(3)H2O H+OH-。根据可逆反应的特点,即可得出新制氯水中存在的各种微粒。,2. 氯水的多重性质 新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质:Cl2的强氧化性;HCl的强酸性;HClO的强氧化性、弱酸性;Cl-的性质。在不同的反应中,新制氯水中起作用的成分不同。,7,【考法透析】,二氯水的成分及性质,注意：新制氯水作氧化剂时,若Cl2能发生反应,则认为主要是Cl2反应,若Cl2不能发生反应,则认为是HClO发生反应;新制氯水与足量强碱反应时,可认为Cl2先与水反应,

11、生成的HCl、HClO再与碱反应生成氯化物和次氯酸盐。,8,【考法透析】,二氯水的成分及性质,3.外在因素对平衡Cl2+H2O HCl+HClO的影响 (1)当加入可溶性氯化物时,c(Cl-)增大,平衡左移,因此可用排饱和食盐水法收集Cl2,也可用饱和食盐水除去Cl2中的杂质气体HCl。 (2)当加入浓盐酸时,c(H+)和c(Cl-)都增大,平衡左移,因此可用次氯酸盐和浓盐酸反应来制取Cl2;当加入 NaHCO3 时,c(H+)减小,平衡右移,使氯水中的c(HClO)增大,漂白性增强。 (3)当加入碱时,c(H+)和c(HClO)都减小,平衡右移,实验室常用强碱溶液吸收未反应的Cl2,工业上利

12、用此原理制漂白粉和漂白液。 (4)氯水在光照条件下,因HClO分解,平衡右移,故氯水须避光贮存,最好现用现制,久置的氯水最终会变成稀盐酸。 (5)在新制氯水中加入CaCO3(s),CaCO3只与H+反应而不与HClO反应,所以Cl2+H2O H+Cl-+HClO的平衡向右移动,c(HClO)增大。,9,【考法透析】,二氯水的成分及性质,4.液氯、新制氯水、久置氯水的比较,10,【考法示例】,二氯水的成分及性质,2新制氯水中含有多种粒子,某校化学研究性学习小组的同学为探究其性质,做了如下实验,请你帮助完成相关问题: (1)HClO不稳定,见光易分解生成HCl和O2。请设计实验证明有O2生成: (

13、2)氯气能使湿润的红色布条褪色。对于使红色布条褪色的物质,同学们的看法不一致,认为氯水中存在的几种粒子都有可能。请你设计实验,得出正确结论。,11,【考法示例】,二氯水的成分及性质,12,【考法示例】,二氯水的成分及性质,答案(1)将盛满氯水的无色矿泉水瓶倒置在水槽中,光照一段时间后,瓶底有无色气体生成,塞上瓶塞;将瓶子倒转过来,移开瓶塞把带火星的木条放在瓶口,若木条复燃,证明HClO分解生成的气体为氧气 (2)提出假设:氯气使红色布条褪色次氯酸使红色布条褪色盐酸使红色布条褪色 验证假设:把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不褪色 得出结论:次氯酸使红色布条褪色,13,【考法示例】,二氯水的成分及

14、性质,解析(1)本小题来源于教材“氯水光照分解的实验”。要证明有O2生成,应用带火星的木条检验,能使带火星的木条复燃,说明生成了O2。O2的收集,结合教材实验,是用盛满氯水的瓶子倒置在水槽中,光照一段时间后,收集到无色气体即为O2。(2)提出假设是根据收集到的资料结合所学知识进行的。氯气有氧化性,可假设氯气使红色布条褪色;氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,可假设盐酸或次氯酸使红色布条褪色。实验为把红色布条放到稀盐酸中,红色布条不褪色。氯水中的氯气、稀盐酸、水均不能使红色布条褪色,说明是HClO使红色布条褪色。,14,【考法透析】,三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性,1.相似性 (1)都能与大多

15、数金属反应:2Fe + 3X2 2FeX3(I2例外:Fe+I2 FeI2)。 (2)都能与H2反应,生成HX:X2+H2 2HX,HCl、HBr、HI都易溶于水,且都是强酸。 (3)都能与水反应:X2+H2O HX+HXO(F2例外:2F2+2H2O 4HF+O2)。 (4)都能与碱溶液反应:X2+2NaOH NaX+NaXO+H2O(F2例外)。 (5)卤素单质间的置换反应:2NaBr+Cl2 2NaCl+Br2,2KI+Cl2 2KCl+I2,2KI+Br2 2KBr+I2。,15,【考法透析】,三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性,注意：(1)氯、溴、碘单质的氧化性强弱顺序为Cl2B

16、r2I2,阴离子的还原性强弱顺序为Cl-Br-I-。如Cl2能从含Br-的溶液中置换出Br2,其离子方程式:Cl2+2Br- 2Cl-+Br2。 (2)与一些还原性离子反应,如Br2与S O 3 2 、Fe2+反应的离子方程式分别为S O 3 2 +Br2+H2O S O 4 2 +2Br-+2H+,2Fe2+Br2 2Br-+2Fe3+。 2.递变性 (1)单质的递变性,16,【考法透析】,三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性,17,【考法透析】,三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性,注意：(1)根据相似相溶原理,Br2、I2在水中的溶解度较小,而易溶于酒精、苯、四氯化碳等有机溶剂。对于

17、在溶液中生成Br2、I2的反应,常加入苯或四氯化碳,通过有机层颜色来加以确认。 (2)HX水溶液的酸性强弱和HX的沸点高低不能说明元素的非金属性强弱。 (2)卤素单质溶于水或有机溶剂呈现的颜色,18,【考法透析】,三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性,(3)卤化氢的递变性 卤化氢(HX)的三种性质 稳定性:HFHClHBrHI 还原性:HFHClHBrHI 水溶液酸性:HFHClHBrHI(氢氟酸是弱酸,其他为强酸) 注意：HX水溶液的酸性强弱和HX的沸点高低不能说明元素的非金属性强弱。 3.特殊性 (1)氟 F无正价,非金属性最强,F-的还原性最弱。 F2与H2在暗处即发生爆炸。 F2是氧

18、化性最强的非金属单质,与水反应生成O2:2F2+2H2O 4HF+O2。 HF是弱酸,能腐蚀玻璃,保存在铅制器皿或塑料瓶中;有毒,在HX中沸点最高。,19,【考法透析】,三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性,(2)溴 Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质,易挥发且有毒,通常用蜡密封保存在磨口玻璃瓶中,还可加少许水作保护剂抑制Br2挥发。 (3)碘 I2遇淀粉变蓝色,该特性常用于检验I2。 I2受热时易升华,该特性常用于分离I2。 I2易与Na2S2O3溶液反应:I2 + 2S2 O 3 2 2I- + S4 O 6 2 ,常用于通过滴定(以淀粉为指示剂)来定量测定碘的含量。 Cl2可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,其实质是Cl2+2I- 2Cl-+I2。,20,【考法透析】,三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性,(4)卤化银 溶解性:AgCl、AgBr、AgI均不溶于水和稀硝酸,而AgF可溶于水。 颜色:AgF白色,AgCl白色,AgBr淡黄色,AgI黄色。 感光性:除AgF外,均有感光性,其中AgBr常作感光材料。,21,【考法示例】,三卤素单质(X2)性质的相似性和递变性,3为验证卤素单质氧化