化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第單元第講氯溴碘及其化合物

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2、律，三要抓氯溴碘單質(zhì)及其 化合物的特殊性，四要抓物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周 期律等理論指導(dǎo)和生活實(shí)際中的應(yīng)用。 基礎(chǔ)知識(shí)回顧 一、 氯氣的性質(zhì) 1.通常情況下，氯氣是 色、有 氣味、 密度比空氣大的有毒氣體，能溶于水。 2.氯氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑，是一種活潑的非金屬 單質(zhì)和強(qiáng)氧化劑。 (1)跟金屬反應(yīng) (變價(jià)金屬均氧化至最高價(jià) ) 2Na+Cl2=2NaCl(現(xiàn)象：產(chǎn)生白煙 ) 點(diǎn)燃 Cu+Cl2=CuCl2(現(xiàn)象：產(chǎn)生棕黃色的煙 ) 點(diǎn)燃 2Fe+3Cl2=2FeCl3(現(xiàn)象：產(chǎn)生棕色的煙 ) 點(diǎn)燃 黃綠 刺激性 點(diǎn)燃：發(fā)出蒼白色火焰，有白霧，工業(yè)制鹽酸； 光照：會(huì)發(fā)生爆炸。 (2)跟非金屬反應(yīng) 點(diǎn)燃或

3、光照 H2+Cl 2 2HCl (3)跟水的反應(yīng) Cl2+H2O HCl+HClO，離子方程式： HClO是一元弱酸，酸性比 H2CO3弱，不穩(wěn) 定易分解： 氯水保存方法：密封儲(chǔ)存于棕色試劑瓶里。 2HClO=2HCl+O2 光照 . . . . Cl2+H2O = H+Cl-+HClO 主要成分為 CaCl2和 Ca(ClO)2，有效成分： Ca(ClO)2。漂白粉的作用原理 (4)跟堿反應(yīng) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(制漂白液 ) 制漂白粉： 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ， Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HCl

4、O (5)與還原性化合物反應(yīng) Cl2+2FeCl2=2FeCl3 Cl2+H2S=2HCl+S Cl2+2KI2=KCl+I2 Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2 Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 (6)與有機(jī)物反應(yīng) Cl2+CH4 CH3Cl+HCl(取代 ) 光照 CH2=CH2+Cl2 CH2ClCH2Cl(加成 ) 二、 氯氣的生產(chǎn) 1.工業(yè)生產(chǎn) (1)原理：電解飽和食鹽水，化學(xué)方程式： (2)產(chǎn)物驗(yàn)證：與電源負(fù)極相連的鐵棒附近 收集到的氣體為 。 與電源正極相連的 石墨棒附近收集到的氣體使?jié)駶?rùn)的淀粉碘 化鉀試紙變藍(lán)色 ， 為 。 向 U形管中的溶 液中滴加酚酞試液

5、， 溶液變 ， 證明 有 .生成 。 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 通電 H2 Cl2 紅色 堿 氯氣的收集方法是向上排空氣或排飽和食鹽水； 檢驗(yàn)方法是使?jié)駶?rùn)碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)或使 濕潤(rùn)藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色。 除雜：實(shí)驗(yàn)室制得的 Cl2常含有 HCl、 H2O等雜 質(zhì)，通常使混合氣體通過(guò)飽和食鹽水，以除 去 HCl，再通過(guò)濃硫酸以除去 H2O。 尾氣處理：實(shí)驗(yàn)室制取 Cl2時(shí)應(yīng)防止尾氣對(duì)空氣 的污染，多余的 Cl2用 NaOH溶液吸收。 2.實(shí)驗(yàn)室制法 實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制得， 化學(xué)方程式為： MnO2+4HCl(濃 )= MnCl2+Cl2+2H2O 實(shí)驗(yàn)室制

6、氯氣裝置如下 ： 三、 溴、碘的提取及性質(zhì) 1.溴、碘的提取 （ 1）海水中的溴主要以 Br-形式存在，被人們 稱為“海洋元素”，從海水中提取溴的一般 過(guò)程為 : （ 2）海水中的碘濃度很低，一般從海產(chǎn) 品，如海帶中提取。 NaCl Cl2 熱空氣或水蒸氣 海水 母液 溴溶液 吹出 粗溴 精制 溴單質(zhì) 水 氯氣 干海帶 浸泡液 氧化 過(guò)濾 提純 碘單質(zhì) 2.溴、碘的性質(zhì) (1)單質(zhì)的物理性質(zhì) Br2 I2 顏色 深紅棕色 紫黑色 狀態(tài) 液體 固體 溶 解 性 水中 溶解度不大 溶解度不大 有機(jī)溶 劑中 易溶 易溶 以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了三種單質(zhì)間的氧化性強(qiáng)弱順 序?yàn)?: 。 (2)化學(xué)性質(zhì) 單質(zhì)間的置

7、換反應(yīng) Cl2+2KBr=2KCl+Br2 Cl2+2KI=2KCl+I2 Cl2與 KBr反應(yīng)： _ Cl2與 KI反應(yīng)： _ Br2與 KI反應(yīng)： _ Br2+2KI=2KBr+I2 Cl2 Br2 I2 重點(diǎn)知識(shí)歸納 一、 氯及其化合物 1.氯氣、液氯和氯水的比較 比較 氯氣或液氯 氯水 組成成分 Cl2 Cl2、 H2O、 HClO、 H +、 Cl-、 ClO-（少）、 OH-(少 ) 化學(xué)性質(zhì) 強(qiáng)氧化性 ( Cl2、 HClO)的強(qiáng)氧化性、 H+(酸性 )等 主要用途 化工原料 殺菌、消毒、漂白 新制氯水中，存在的分子有： Cl2、 H2O、 HClO；離子有： H+、 Cl-、

8、OH-、 ClO-。 （ 1）反應(yīng)原理及成分 Cl2+H2O=H+Cl-+HClO, HClO=H+ClO-, 2HClO=2HCl+O2 光 （ 2）氯水的性質(zhì) 氯水在與不同物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，表現(xiàn)出成分 的復(fù)雜性和氯水性質(zhì)的多樣性。 成分 表現(xiàn)的性質(zhì) 反應(yīng)實(shí)例 Cl2 (1)強(qiáng)氧化性 (2)加成反應(yīng) Cl2+Mg = MgCl2 Cl2+2KI = 2KCl+I2 Cl2+CH2=CH2 CH2Cl CH2Cl H+ 強(qiáng)酸性 2H +CaCO3 Ca2+CO2+H2O 滴入紫色 石蕊試液 先變紅 ，后褪色 HClO 強(qiáng)氧化性 漂白、殺菌、消毒 Cl- 沉淀反應(yīng) Ag+Cl- AgCl 從平衡的

9、角度分析氯水性質(zhì)：加可溶氯化 物時(shí)，平衡左移，因此可用排飽和食鹽水 法收集氯氣或除 Cl2中 HCl。加濃 HCl平 衡左移制氯氣，加 CaCO3或 Na2CO3消耗 H+，平衡右移， HClO濃度變大，增強(qiáng)漂 白作用。加入堿時(shí)， H+和 HClO均減少， 平衡右移，應(yīng)用于制漂白粉、漂白液或吸 收多余 Cl2防污染。因光照 HClO易分解， 平衡右移，故氯水通常密封保存于棕色試 劑瓶中避光貯存，現(xiàn)用現(xiàn)制。 二、 鹵族元素 鹵素原子最外層電子數(shù)均為 7，最高價(jià)為 +7價(jià) (氟除外 )，負(fù)價(jià)為 -1價(jià)，均能形成氣態(tài)氫化物 (HX)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物 (HXO4)為 酸 (F除外 )。鹵素單

10、質(zhì)按 F2、 Cl2、 Br2、 I2的順 序，顏色加深，密度增大，熔沸點(diǎn)升高。從 FI隨著原子序數(shù)的遞增，鹵素得電子能力 逐漸減弱，元素的非金屬性逐漸減弱。單質(zhì) 氧化性逐漸減弱，與 H2化合由易到難，氫化 物的穩(wěn)定性減小，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物 的酸性減弱，鹵素離子或氫化物的還原性增 強(qiáng)。 鹵素的特殊性：?jiǎn)钨|(zhì)溴常溫下為紅棕色液 體，極易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室保存時(shí)常用水封， 盛溴的試劑瓶不能用膠塞。碘單質(zhì)為紫 黑色固體，加熱易升華 (用于分離 )，遇淀 粉變藍(lán) (用來(lái)檢驗(yàn) )，碘的氧化性較其他鹵 素單質(zhì)弱，與變價(jià)金屬鐵反應(yīng)生成 FeI2。 F2在黑暗處就可與 H2爆炸化合。鹵離 子在溶液中與銀離子生成

11、的 AgCl、 AgBr、 AgI分別為白色、淺黃色、黃色沉淀。 （考查氯及其化合物的性質(zhì)）下列物 質(zhì)在空氣中久置變質(zhì)，在變質(zhì)過(guò)程中，既 有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，又有非氧化還原反 應(yīng)發(fā)生的是（ ） A.食鹽 B.氯化亞鐵溶液 C.氯水 D.漂白粉 D 食鹽在空氣中不變質(zhì)，氯化亞鐵溶液 中只是 Fe2+被氧化為 Fe3+，氯水中只是 2HClO 2HCl+O2，漂白粉在空氣中發(fā) 生的反應(yīng)如下： 光 2HClO 2HCl+O2。 Ca(ClO)2+CO2+H2O 2HClO+CaCO3、 光 方法指導(dǎo) ：在復(fù)習(xí)氯及其化合物的性 質(zhì)中 ， 要注意從化合價(jià)的特征和變化規(guī)律上 來(lái)掌握物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 。 （考

12、查鹵素的性質(zhì)）甲、乙、丙三 種溶液各含有一種 X-(X-為 Cl-、 Br-、 I-)。 向甲中加淀粉溶液和氯水，則溶液變橙色， 再加丙溶液，顏色無(wú)明顯變化。則甲、乙、 丙依次含有 ( ) A.Br-、 Cl-、 I- B.Br-、 I-、 Cl- C.I-、 Br-、 Cl- D.Cl-、 I-、 Br- B 在甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，淀 粉不顯藍(lán)色，證明甲中不含 I-，溶液顯橙 色，證明甲中含 Br-(溴水顯橙色 )；再加丙 溶液，無(wú)明顯變化，表明丙中不含 I-。綜 上所述，甲中含 Br-，乙中含 I-，丙中含 Cl-。 方法指導(dǎo) ：利用非金屬置換反應(yīng)規(guī)律即非金 屬性較強(qiáng)的單質(zhì)能從鹽溶

13、液 (或酸溶液 )中把 非金屬性弱的非金屬置換出來(lái) 。 如： Cl2+2Br- 2Cl-+Br2 ， Cl2+2I- 2Cl-+I2 和 Br2+2I- 2Br-+I2。 （考查有關(guān)氯的計(jì)算問(wèn)題）某溫度下， 將 Cl2通入 NaOH溶液中 ,反應(yīng)得到 NaCl、 NaClO、 NaClO3的混合液，經(jīng)測(cè)定 ClO-和 ClO-3的濃度之比為 1 3，則 Cl2與 NaOH反 應(yīng)時(shí) ,被還原的氯元素與被氧化的氯元素物 質(zhì)的量之比為 ( ) A.21 5 B.11 3 C.3 1 D.4 1 D Cl2與 NaOH溶液反應(yīng)， Cl2既是氧化 劑又是還原劑，從電子得失角度分析，被 氧化的 Cl分別從 0+1、 0+5，根據(jù)題目 所給條件分析得 ClO-和 ClO-3的個(gè)數(shù)之比為 1 3，則被氧化的一方 4個(gè) 0價(jià) Cl共失電子 1+3 5=16；被還原 Cl從 0-1，欲使得失 電子總數(shù)相等，則需 16個(gè) 0價(jià) Cl。所以， 被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì) 的量之比為 16 4=4 1。 方法指導(dǎo) ：本題考查利用氧化還原反應(yīng)的本 質(zhì)分析問(wèn)題的能力，考查學(xué)生應(yīng)變的靈活 性。 Cl2與 NaOH溶液反應(yīng)，本身既是氧化 劑又是還原劑，氧化產(chǎn)物為 NaClO、 NaClO3，還原產(chǎn)物為 NaCl，通過(guò)電子守 恒原理快解。