专题二十一氯及其氯的化合物

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五部分,常见元素的单质及其重要化合物,非金属的概述,一、原子结构，位置,1,、结构特点：,最外层电子数一般,4,个（除,H,、,B,外）,反应中易得到电子，除,F,、,O,之外，化合价均有正负价,单质在反应中可作氧化剂，又可作还原剂,2,、位置,位于元素周期表,右上方,的,主族元素,，共,16,种（五种气体，,一种液体,，十种固体）,非金属性递变规律：,从左到右，非金属性增强，从上到下，非金属性减弱,。,二、物理性质递变规律,1,、单质,（,1,）熔沸点,卤族，氧族，氮族，从上到下，熔沸点升高,（,2,）颜色,同族元素，随相对分子质量增大，颜色渐深（如卤族），,交界处的非金属有金属光泽（如硅）,（,3,）溶解度,在水中溶解度小,注：氯气，氟气与水反应,2,、气态氢化物,（,1,）沸点。,一般随分子质量增大增大而升高,，但注意,氢键,（,2,）溶解性。,大部分在水中溶解性较大,。如,HX,，,NH,3,三、化学通性,1.,非金属单质的氧化性,以氯气为例：,能氧化金属单质如：钠、铜、铁；,能氧化非金属单质如：氢气、磷、硅等；,能氧化还原性化合物如：,HBr,、,HI,、,H,2,S,、,SO,2,、,SO,、,Fe,2,等,2.,能发生歧化反应,产物一般为低价态的无氧酸盐和中间价态的含氧酸盐及水,Cl,2,2NaOH,NaCl,NaClO,H,2,O,3.,非金属单质的还原性,例如单质硫、碳、磷等非金属还能被更强的氧化剂氧化而表现还原性,四、气体在常温常压下的共存,注意反应条件,1.,常温常压下不共存的几组气体,Cl,2,与,HX,、,H,2,与,F,2,、,NH,3,与,HX,、,H,2,S,与,SO,2,、,NO,与,O,2,2.,点燃不共存的几组气体,Cl,2,与,H,2,（光照也反应）,H,2,、,CH,4,（乙烯，乙炔）、,H,2,S,、,CO,与,O,2,第五部分,常见元素的单质及其重要化合物,专题二十一 氯及其氯的化合物,考纲内容,常见高考题型,1.,掌握,氯气及其重要化合物的主要性质，并了解其在生产生活中的应用。,氯气的性质与用途；氯化氢与盐酸的性质；生活中常见的氯化物的用途。,2.,掌握,氯气的实验室制法，了解氯气的工业制法。,氯气的实验室制备原理及迁移应用；工业制备氯气过程及相关产品的用途。,3.,了解,卤族元素的重要性质及其重要化合物的用途；掌握卤族元素的相似性和递变性及特殊性。,卤族单质的特殊性质；卤族元素的相似性及变化规律；卤族元素的重要化合物的性质与用途。,考纲内容,常见高考题型,4.,掌握,卤素离子的检验方法。,卤素离子的检验。,5.,了解,氯气及其重要化合物对环境质量的影响,常用含氯的消毒剂的消毒原理；氯的污染与防治。,一、氯的结构与氯气的性质,1.,氯的结构特点,：,氯元素常见的化合价？,：,-1,，,+1,，,+3,，,+5,，,+7,2.,氯气的物理性质：,颜色：,状态：,气味：,密度：,溶解性：,（水中）,黄绿色,气体,刺激性气味,比空气大,能溶于水（,1:2,）,易液化：,黄色油状液体,(,液氯,),有毒性,、氯气的化学性质？,与,金属,反应,与,非金属,反应,与,水,反应,与,碱液,反应,与,还原性,物质反应,与,有机物,反应,2Na,Cl,2,2NaCl,（产生白烟）,（,产生,棕色,的,烟,，溶于水溶液呈,黄色,）,（,产生,棕黄色,的,烟,，溶于水溶液呈,蓝绿色,）,注：常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应，所以工业上常把,干燥的液氯储存在钢瓶中,跟金属反应,（与变价金属反应，均使金属氧化至高价态）,氯气的化学性质很活泼，是强氧化剂,Cu,Cl,2,CuCl,2,（现象？）,2Fe,3Cl,2,2FeCl,3,（现象？）,H,2,Cl,2,2HCl,2P,3Cl,2,2PCl,3,(,液、白雾,),2P,5Cl,2,2PCl,5,(,固、白烟,),点燃现象？,发出苍白色火焰，瓶口有白雾,（工业制盐酸）,光照：会发生爆炸,（故不能用于工业制盐酸）,跟非金属反应,跟水反应,Cl,2,H,2,O,H,+,Cl,HClO,（,HClO,不稳定，见光易分解）,2HClO 2HCl+O,2,氯水保存？,密封储存于棕色试剂瓶里。,平衡移动方向,应用,加入,NaCl,光照,加入,NaOH,逆向,正向,正向,除杂、收集,尾气处理,保存方法,请思考当改变下列条件时，,Cl,2,H,2,O H,Cl,HClO,平衡的移动情况和应用。,工业上用于制造漂白粉,工业上用于制造,漂白液,，实验室用于,Cl,2,的吸收,2Cl,2,+2Ca(OH),2,CaCl,2,+,Ca(ClO),2,+2H,2,O,（,4,）氯气与碱反应,漂白粉,主要,成分：,CaCl,2,和,Ca(ClO),2,漂白粉的,有效,成分：,Ca(ClO),2,Cl,2,+2NaOH,NaCl+,NaClO,+H,2,O,漂白,原理？,：,Ca(ClO),2,+,H,2,O+CO,2,=CaCO,3,+,2HClO,漂白粉,失效,的原因？：,Ca(ClO),2,+H,2,O+CO,2,=CaCO,3,+2HClO,光照,2HClO 2HCl+O,2,漂 白 原 理,漂 白 效 果,HClO,氯水,漂白粉,Na,2,O,2,H,2,O,2,O,3,二氧化硫,活性炭,氧 化 漂 白,不 可 逆,与有色物质结合生成不稳定的无色物质。,永久性漂白,暂时性漂白，不能漂白指示剂,归纳比较：,常见漂白剂漂白原理的差异：,物理吸附,Cl,2,CH,4,，,CH,2,CH,2,Cl,2,。,跟还原性物质反应,跟有机物反应,CH,2,ClCH,2,Cl,（,加成）,CH,3,Cl,HCl,（,取代）,Cl,2,+2FeCl,2,=2FeCl,3,(,除去,FeCl,3,中的,FeCl,2,),C1,2,+2KI=2KCl+I,2,(,用淀粉,-,碘化钾试纸检验,Cl,2,),C1,2,+SO,2,+2H,2,O=2HCl+H,2,SO,4,(,按体积比,1,：,1,混,合后不具有漂白性,),C1,2,+Na,2,SO,3,+H,2,O=2HCl+Na,2,SO,4,(,除废水中的氯,),二、,氯水的成分,液氯,纯净物,氯水,混合物，,因溶有,氯气,显,浅黄绿色,1.,液氯和氯水的区别,2.,氯水的成分分析,新制氯水,：,Cl,2,、,H,2,O,、,HClO,、,H,+,、,Cl,-,、,ClO,-,、,OH,-,久置氯水,：盐酸溶液,3.,新制氯水的性质,氯气的强氧化性,HCl,的强酸性,HClO,的强氧化性、弱酸性,Cl,-,的性质,氯水中参与反应微粒,加入物质,现象,离子方程式,Cl,-,Cl,2,H,H,、,HClO,白色沉淀,溶液变蓝,中心白色,边缘红色,Ag,+,+Cl,-,AgCl,Cl,2,+2I,-,2Cl,-,+I,2,如何验证氯水中的成份,稀硝酸,AgNO,3,淀粉碘化钾溶液,蓝色石蕊试纸,滴加碳酸钠溶液,有气泡产生,2H,+,+CO,3,2-,=CO,2,+H,2,O,在不同的反应中，氯水起作用的成分不同，现列表如下：,参与反应的微粒,所加试剂,实验现象,离子方程式或解释,Cl,-,稀硝酸,AgNO,3,溶液,白色沉淀,Cl,-,+Ag,+,=,AgCl,H,+,Na,2,CO,3,有气泡产生,2H,+,+CO,3,2-,=CO,2,+H,2,O,Cl,2,、,H,+,镁粉,氯水的颜色褪去并有气泡产生,Mg+C1,2,=Mg,2+,+2Cl,-,Mg+2H,+,=Mg,2+,+H,2,Cl,2,淀粉碘化钾溶液,溶液变蓝,Cl,2,+2I,-,2Cl,-,+I,2,Cl,2,FeCl,2,溶液,溶液变棕黄色,2Fe,2+,+Cl,2,=2Fe,3+,+2Cl,-,Cl,2,、,H,2,O,SO,2,黄绿色褪去,SO,2,+C1,2,+2H,2,O,=4H,+,+2Cl,-,+SO,4,2-,HClO,有色布条,布条颜色褪去,发生氧化还原反应,HClO,、,H,+,石蕊试液,先变红后褪色,酸性和漂白性,液氯、新制氯水、久置氯水比较,液氯,新制氯水,久置氯水,颜色、状态,物质的类别,主要存在,的微粒,遇干燥的蓝色石蕊试纸,性质,保存,-,Cl,2,分子,Cl,2,、,H,2,O,、,HClO,、,ClO,、,Cl,、,H,、,OH,H,2,O,Cl,-,、,H,+,无明显变化,先,变红后褪色,变红,黄绿色 液体,淡黄绿色 液体,无色液体,纯净物,混合物,混合物,酸性、氧化性,酸性,氧化性,棕色试剂瓶,干燥钢瓶,如图所示，在,A,处通入氯气，关闭,B,阀时，,C,处的红布条看不到明显现象；当打开,B,阀后，,C,处的红布条逐渐褪色。则,D,瓶中盛放的溶液可能是（）,A,.,浓硫酸,B,.,NaOH,溶液,C,.,H,2,O,D,.,饱和氯化钠溶液,AB,4,、次氯酸,（,1,）弱酸性：,HClO,H,2,CO,3,（,2,）不稳定性：,2HClO 2HCl+O,2,光照,（,3,）强氧化性：,HClO,能氧化许多物质,（,4,）杀菌漂白性：,HClO,能使有色布条、品红、酸碱指示剂等有色物 质褪色。,ClO,-,与,S,2-,、,I,-,、,Fe,2+,、,SO,3,2-,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。,氯气性质,例题,1,、将氯水分别加到下列溶液，与之发生反应的括号内实际物质不正确的是 （）,A.,紫色石蕊（,H,+,、,HClO,）,B.FeCl,2,溶液（,Cl,2,）,C.AgNO,3,溶液（,Cl,-,）,D.NaHCO,3,溶液（,HClO,）,【,解析,】,：,A.,紫色石蕊试液先变红,(H,+,的作用,),而后红色褪去变为无色溶液,(,HClO,的作用,),；,B.,溶液由浅绿色变为黄色，因为,2FeCl,2,Cl,2,2FeCl,3,，生成,FeCl,3,，该溶液显黄色；,C.,有白色沉淀生成，因为发生了,Ag+Cl,-,=,AgCl,的反应，,D.,有气泡产生,CO,3,2-,+2H,+,CO,2,H,2,O,的反应是,H,+,的作用，,HClO,比,H,2,ClO,3,弱，,HClO,不能与,NaHCO,3,溶液。,D,（一）氯气的实验室制法,2.,反应装置,1.,原理,MnO,2,+4HCl,(,浓,),=MnCl,2,+2H,2,O+,Cl,2,Cl,-,被,强氧化剂,氧化为,Cl,2,KMnO,4,、,KClO,3,、,Ca,（,ClO,）,2,做氧化剂与,浓盐酸,反应均可制得,Cl,2,注意,:,该反应必须用浓盐酸，因稀盐酸几 乎无还原性，随着反应进行，浓盐酸将渐稀，一 定程度时，会自动停止，,HCl,不可能消耗尽。,三,、氯气的制法,3.,净化和干燥,HCl,气体,(,饱和食盐溶液,),水蒸气,浓硫酸,(,无水,CaCl,2,),4.,收集,a.,向上排气法,b.,排饱和食盐水法,5.,尾气处理,NaOH,溶液,制备：,除杂：,干燥：,收集：,验满：,_,尾气处理：,饱和食盐水,除去,HCl,浓硫酸,除去,Cl,2,中的水蒸气,用向上排空气法,或,排饱和食盐水法收集,用湿润的,淀粉,KI,试纸靠近盛氯气的瓶口，变蓝则证明已满,用,NaOH,溶液,吸收多余的,Cl,2,MnO,2,+4HCl(,浓,)=MnCl,2,+2H,2,O+Cl,2,（二）工业制法,2NaCl+2H,2,O 2NaOH+H,2,+Cl,2,【,装置,】,会判断正、负极，阴、阳极,【,现象,】,阴极？阳极？产生的气体,?,三,、氯气的制法,制备氯气的其他途径：,1.,写出氯酸钾、高锰酸钾、漂白粉与浓盐酸反应的化学方程式和离子方程式,2,.,实验室没有浓盐酸，如何制取氯气？,3.,工业上是如何制取氯气的？,氯气的实验室制法,四、卤族元素,1.,卤素及化合物的性质比较,单质的物理性质：,状态，颜色，,熔沸点，密