高中化学总复习----氯及其化合物

第四章卤素考纲要求1.了解氯气的物理性质。2.掌握氯气的化学性质。3.掌握氯气的的实验室制法。4.掌握氯元素重要化合物的性质及相互转化关系。1、画出氯原子的结构示意图：氯离子的结构示意图：2、写出氯原子、氯离子的电子式：3、氯气的分子式：氯气的电子式：4、氯气的结构式：∶Cl·∶∶∶Cl∶∶∶［］—Cl2∶Cl∶Cl∶∶∶∶∶Cl—Cl∶一、氯原子的结构特点第三周期ⅦA族氯原子的最外电子层上有个电子，在化学反应中容易电子，使最外电子层达到个电子的稳定结构。7得到1个8二、氯气的性质1、物理性质：⑴、颜色、状态、气味：⑵、密度、毒性、溶解性（水、有机溶剂）：⑶、熔沸点、液化、固体时的晶体类型：⑷、闻有毒气体的方法？黄绿色、气体、有刺激性气味密度比空气大；有毒能溶于水(1∶2)；易溶于有机溶剂熔沸点较低；易液化；分子晶体用手轻轻扇动，使极少量的气体飘进鼻孔——招气入鼻1、工业上制得的氯气是如何装入钢瓶的？利用了氯气的什么性质？2、用氯气灌鼠洞，利用了氯气的什么性质？对此做法，你有何看法？3、常温常压下，试比较Cl2、SO2、CO2、NH3、HCl、N2的溶解性大小？4、列举中学化学常见的有毒气体？有色气体？易液化的气体？干燥、液化后装瓶；熔沸点较低，易液化密度比空气大，有毒；造成环境污染NH3＞HCl＞SO2＞Cl2＞CO2＞N2有毒：Cl2Br2NOCONO2···有色：Cl2Br2NO2···易液化：Cl2SO2NH3···思考：2、化学性质：从结构上分析，氯气的化学性质最外层7个电子，易得1个电子；表现强氧化性Cl2H2ONaOHKI淀粉FeBr2CH4C2H4C6H6(Fe)光照金属PH2Ca(OH)2化合物Cl2NaCuFe现象:反应方程式:现象:反应方程式:现象:反应方程式:2Na+C122NaC1点燃点燃Cu+C12CuC12点燃2Fe+3C122FeC13剧烈燃烧、黄焰、白烟燃烧、棕黄色烟燃烧、棕色烟⑴、与金属的反应(与绝大多数金属能反应)说明：氯气的氧化性很强，将金属氧化为高价Cl2H2H2+C122HC1点燃或光照P⑵、与非金属的反应现象:反应方程式:现象:反应方程式:氢气在氯气中安静地燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾混合点燃或者强光照射，剧烈反应而爆炸产生白色烟(PCl5)雾(PCl3)2P+3C122PC13（液）点燃2P+5C122PC15（固）点燃PCl3、PCl5均能水解PCl3+3H2O=H3PO3+3HClPCl5+4H2O=H3PO4+5HClCl2+H2OHCl+HClOCl2H2O氯水(黄绿色)Cl2+H2OH++Cl-+HClO次氯酸⑶、与水的反应次氯酸的结构、性质结构：次氯酸的电子式：结构式：····HOCl··········H－O－ClCl2+H2OHCl+HClOa、弱酸性：b、不稳定性：c、强氧化性：ClO-与S2-、I-、Fe2+、SO32-等还原性离子，无论在酸性还是在碱性溶液中均不能大量共存。比碳酸弱2HClO=2HCl+O2↑光照可用于杀菌、消毒或漂白化学性质：液氯、新制氯水、久置氯水比较液氯新制氯水颜色、状态存在的微粒物质的类别遇干燥的蓝色石蕊试纸黄绿色液体Cl2分子Cl2H2OHClOCl-、H+、ClO-(OH-)H2OCl-、H+(OH-)纯净物无明显变化先变红后褪色变红久置氯水无色液体混合物混合物淡黄绿色液体2HClO=======2HCl+O2↑光照或遇热②酸性（H+）新制氯水的性质：①强氧化性（Cl2、HClO）：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2④Cl-的性质:与AgNO3溶液作用生成白色沉淀；③酸性及漂白性：氯水可使石蕊试液先变红再褪色抓住诸因素对平衡影响，合理解释某些具体问题。Cl2+H2OHClO+HCl1.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----降低Cl2的溶解度来收集Cl2，也可用饱和食盐水除去中Cl2的杂质HCl。2.当加入浓盐酸时，c(H+)和c(Cl—)都增大，平衡左移，因此可用氯酸盐(或次氯酸盐)和浓盐酸作用来制取Cl2；当加入CaCO3和NaHCO3时，c(H+)减少，平衡右移，可使氯水中c(HClO)增大,增强漂白能力。3.当加入碱时，c(H+)和c(HClO)都减小，平衡右移，实验室经常用浓强碱吸收未反应完的Cl2，也用于工业上制漂白粉和漂白液.4.当氯水光照后，因HClO分解，平衡右移，因此氯气须避光贮存,最好现用现配。练习：指出新制氯水的主要成分。若将新制氯水滴入下列溶液或将下列物质加入新制氯水中，试完成下表：反应物氯水中的反应微粒现象离子方程式石蕊溶液CaCO3NaOHAgNO3NaBrNa2SO3光照氯水H+、HClO先变红后褪色H+溶解产生气泡CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2OCl2氯水颜色褪去2OH－+Cl2=Cl－+ClO－+H2OCl－产生白色沉淀Ag++Cl－=AgClCl2溶液变橙黄色2Br－+Cl2=Br2+2Cl－Cl2、H2O氯水颜色褪去SO32－+Cl2+H2O=SO42－+2Cl－+2H+HClO有气泡产生2HClO=2H++2Cl－+O2综合提高：1、SO2、Cl2分别通入品红溶液中的现象？如将它们等体积混合后，通入品红溶液中呢？2、向滴有酚酞的NaOH溶液中滴加Cl2水，当滴入最后一滴时，溶液突然褪色，则可能的原因是：⑴、———————————————————⑵、———————————————————若要验证褪色的原因是⑴或⑵，需做的实验是：——————————————————————————————3、红磷与氯气按物质的量之比为5∶9反应，则所得PCl3与PCl5的物质的量之比为————褪色；不褪色；SO2+2H2O+Cl2=2HCl+H2SO4NaOH被完全中和，酚酞不显色HClO将酚酞氧化，不再显色向上述溶液中滴加NaOH，如显红色则是⑴，否则是⑵7∶3Cl2NaOH石灰乳C12+2NaOH=NaC1+NaC1O+H2O2Ca(OH)2+2C12=CaC12+Ca(C1O)2+2H2O制漂白粉漂白原理:⑷、与碱的反应漂白粉有效成分：成分：原料：氯气、消石灰Ca(C1O)2、CaC12Ca(C1O)2保存：密封、避光Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO（可用于尾气吸收）漂白粉久置失效原因Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO2HClO=2HCl+O2↑保存方法：隔绝空气密封保存Cl2还原性物质淀粉KI溶液Cl2+2I-==2Cl-+I2FeBr2Cl2不足Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-Cl2足量3Cl2+2Fe2++4Br-=2Fe3++2Br2+6Cl-⑸、与还原性物质的反应2H2S+Cl2=2HCl+SSO2+Cl2+H2O=2HCl+H2SO4Na2S+Cl2=2NaCl+S↓⑹、与有机物反应ClCH2CH2ClClCH4C2H4C6H6Fe光照Cl2CH3Cl、CH２Cl２、CHCl3、CCl4、HCl四、氯气的制法１.气体的发生装置气体的净化装置气体的收集装置尾气吸收装置气体的反应装置思考：一套完整的制气装置，由几部分组成？固体反应物加热制气例如：氧气、氨气等固体和液体混合制气例如：氢气、二氧化碳等有液体反应物，反应需要加热例如：氯气、氯化氢等常见的气体发生装置收集的气体方法收集方法向上排气法向下排气法排水取气法简易装置图收集的气体O2、H2、CH4、NOCO2、SO2Cl2、HClH2、CH4NH3、同一种装置采用不同的操作方法，有不同的用途请思考图示的装置都有哪些用途？1.从A口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2等比空气重的气体2.从B口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3等比空气轻的气体。3.在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从A口压出，可作为排水取气装置。4.在瓶内加入适量液态净化剂，从A口进气，B口出气，可作为气体净化装置。5.瓶内加入适量浓硫酸，从A口进气，B口出气，可作为气体干燥装置。常用的尾气处理方法类别易溶气体（甲）例能溶气体（乙）例可燃气体（丙）例简易装置COH2HClNH3Cl2MnO2+4HC1(浓）MnC12+C12↑+2H2O==△２、实验室制法２、可用NaCl+H2SO4（浓）代替HCl（浓），或用KMnO4、KClO3与浓HCl反应（不需加热）制取氯气。2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2OKClO3+6HCl（浓）=KCl+3Cl2↑+3H2O１、该反应必须用浓盐酸，随着反应进行，浓盐酸逐渐变稀，一定程度时，会自动停止，HCl不可能消耗尽。说明：原理④装置⑤收集方法向上排空气法或排饱合食盐水法⑥验满方法①观察法（黄绿色）②湿淀粉——KI试纸（或品红试纸）③湿石蕊试纸④浓NH3水，3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2⑦细节问题Ⅰ盐酸作用？（还原剂与酸）由于浓盐酸容易挥发。装置必须使用分液漏斗且盖上玻璃塞；Ⅱ足量MnO2和含4molHCl的浓盐酸加热制得Cl2物质的量1mol（填小于或等于或大于）（小于）Ⅲ该反应必须加热到900C左右，为什么温度不能再高？盐酸是挥发性酸，温度再高Cl2中HCl含量高Ⅳ若实验室没有浓盐酸，可用什么代替？写出化学方程式NaCl固体和浓H2SO42NaCl+MnO2+3H2SO4△2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O亦可用NaCl和NaHSO4固体代替Ⅵ如果实验室没有MnO2,可用哪些物质代替：KMnO4+HCl(浓)——KClO3+HCl(浓)----K2Cr2O7+HCl(浓)——PbO2+HCl(浓)——Ca(ClO)2+HCl(浓)——Ⅶ发生装置除用来制Cl2还可用来制取哪些气体？HCl、SO2、CO、NO等Ⅷ.如何除去Cl2中少量HCl、水蒸气?可先通入饱和食盐水（亦可用水）除去HCl，再通过浓H2SO4（或P2O5或CaCl2）除去水.Ⅸ.历史上曾用地康法制Cl24HCl(气)+O2Cl2+2H2O催化剂△思考:除去二氧化碳中混有的HCl的方法是:除去SO2中混有的HCl的方法是:除去二氧化碳中混有的SO2的方法是:１、用于自来水的消毒２、制盐酸、制漂白粉３、制农药４、制溶剂（如氯仿、四氯化碳）五、氯气的用途1、HCl与盐酸的区别与联系：HCl盐酸成分HCl纯净物H+、Cl-、H2O混合物物性气体、不导电溶液、电的良导体化性不具有酸性性质稳定性质活泼、有酸性氧化性、还原性联系HCl盐酸溶于水挥发四、氯化氢与盐酸2、氯化氢的喷泉实验说明：————————————如液体充满烧瓶，则所得溶液的浓度为：————说明HCl极易溶于水0.045mol/L装置图：3、HCl的实验室制法(1)、原理：可溶性氯化物+浓H2SO4(或H3PO4)→HCl此原理利用了浓H2SO4及H3PO4的__________性；据此原理，能否制取HBr、HI？为什么？(2)、如何收集？为什么?(3)、如何除杂_________验满_________尾气处理______________________不挥发性制HBr、HI可用浓H3PO4；不可用浓H2SO4向上排空气法浓H2SO4湿的PH试纸；蘸浓氨水的玻棒防倒吸装置：倒置的漏斗···和制氯气装置对比，有何异同？如何快速制备少量的HCl？五、氯离子的检验溶液+硝酸银溶液+稀硝酸→白色沉淀，不溶解1、方法？2、离子方程式？3、干扰离子？4、排除干扰的措施？Ag++Cl-=AgCl↓CO32-、SO32-、SO42-、SiO32-···CO32-加HNO3时即可排除干扰SO32-、SO42-、SiO32-···可先加Ba(NO3)2沉淀，过滤后再检验1、下列物质中含有Cl-的是A、氯水B、氯酸钾C、液态氯化氢D、氯化钠晶体2、设计实验验证下列物质中含有氯元素：⑴、氯气：⑵、氯化钾：⑶、氯化氢：⑷、氯酸钾：⑸、氯乙烷：A、D溶于水，加AgNO3、稀HNO3→白色沉淀，不溶解→含氯元素样品+MnO2，加热→溶解、过滤取滤