高考化学一轮复习 元素化合物 专题5 氯及其化合物

氯及其化合物【考向分析】高考对本讲内容的考查主要考点有四个：一是氯气的性质及应用，特别是它的强氧化性；二是氯水、HClO、NaClO的性质及应用，特别是它们的强氧化性和漂白性；三是实验室制取氯气的原理、干燥、收集及验满等，以它为载体，考查实验探究能力；四是Cl－的检验。

【要点讲解】要点1. 氯气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。

温馨提示：闻有毒气体及未知气体的方法是用手在瓶口轻轻煽动，仅使极少量气体进入鼻孔。

2. 化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、水以及碱反应。

（1）与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态）①2Na＋Cl22NaCl（产生白烟）②Cu＋Cl2CuCl2（产生棕黄色的烟）③2Fe＋3Cl22FeCl3（产生棕色的烟）温馨提示：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①H2＋Cl22HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸，H2＋Cl22HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸温馨提示：①HCl极易溶于水而成盐酸。

②氢气在氯气中燃烧现象：安静地燃烧，发出苍白色火焰；光照H2和Cl2的混合气时，发生爆炸，因此工业生产中不能用光照的方法来制取盐酸。

③所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧，不一定要有氧气参加。

②2P＋3Cl22PCl3（氯气不足；产生白雾）2P＋5Cl22PCl5（氯气充足；产生白烟）（3）与水反应：Cl2＋H2O = HCl＋HClO温馨提示：①将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），氯水含多种微粒，其中有H2O、Cl2、HclO、Cl－、H+、OH－(极少量，水微弱电离出来的)。

②氯气溶于水生成的HClO是一种极弱的酸，但是一种强氧化剂，能漂白、杀菌，它的漂白是一种氧化性漂白，与Na2O2、H2O2的漂白原理是一样的。

③Cl2可使润湿的有色布条褪色，不能使干燥的有色布条褪色，说明Cl2没有漂白性，而是HClO起漂白作用。

④Cl2使润湿石蕊试先变红后褪色，其原因是Cl2与H2O作用生成的酸使石蕊先变红，HClO强氧化性使变色后的石蕊氧化褪色（漂白）。

⑤光照氯水，黄绿色逐渐褪色，溶液pH逐渐减小（HClO转化成了盐酸）。

⑥氯水应保存在棕色瓶中且置于阴凉处。

（4）与碱反应Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O（用于除去多余的氯气）2Cl2＋2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（用于制漂粉精或漂白粉）温馨提醒：漂白液的有效成分为NaClO，漂白粉（精）的有效成分为Ca(ClO)2。

漂白粉之所以具有漂白性，原因是：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O = CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性。

漂白粉久置空气会失效（涉及两个反应）：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO，↑，漂白粉变质会有CaCO3存在，外观上会结块，久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成，含CO2和HCl杂质气体。

所以，漂白粉应密闭保存，避免与空气接触。

（5）与某些还原性物质反应①2FeCl2＋Cl2 = 2FeCl3②2KI＋Cl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）③SO2＋Cl2＋2H2O = 2HCl + H2SO4（将SO2气体和Cl2气体混合后作用于有色溶液，漂白效果将大大减弱）温馨提醒：自来水用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如KI、KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。

（6）与某些有机物反应①CH4＋Cl2 CH3Cl + HCl（取代反应）②CH2=CH2＋Cl2→ CH2ClCH2Cl（加成反应）3. 氯气的实验室制法(1)实验原理：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

温馨提示：还可以使用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等作氧化剂与浓盐酸反应，使用以上物质时，反应不需要加热，如2KMnO4＋16HCl(浓)=2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O。

(2)实验装置：温馨提示：①Cl2的净化用水或饱和食盐水洗气，除去混在Cl2中的HCl气体；用浓H2SO4除去混在Cl2中的水蒸气。

②由于Cl2的密度比空气大，常用向上排空法收集，还可用排饱和食盐水的方法收集。

③用润湿的KI淀粉试纸检验（放在瓶口），如试纸变蓝，则表示Cl2已收满。

④由于Cl2有毒，多余的Cl2不能直接排放，一般用浓NaOH溶液吸收，而不能用水或澄清石灰水吸收。

因Cl2在水中溶解度不大，澄清石灰水中溶解的C a(O H)2的量很少，只能吸收少量的Cl2。

(3)验满方法：①将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。

②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。

③实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。

（4）注意事项：①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应；②为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热的温度不宜过高，以减少HCl的挥发；③实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气；④尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。

要点2. 卤族元素1．卤素及化合物的性质比较:2．卤素元素的有关特性：（1）F2遇水发生置换反应，生成HF并放出O2。

（2）HF是弱酸、剧毒，但能腐蚀玻璃4HF + SiO2 = SiF4↑ + 2H2O；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。

温馨提示：能使溴水褪色的原因：被H2S、SO2、SO2－3、I－等还原剂还原而褪色；与NaOH、Na2CO3等碱性物质发生反应而褪色；与较活泼金属(如Mg＋Br2===MgBr2)反应而褪色；能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物，如烯烃、炔烃等；能被溴水氧化的、含有醛基的化合物。

（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；CaF2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+2Cl-，Cl2+2I-=I2+ 2Cl-，Br2+ 2I-= I2+ 2Br-。

结论：氧化性：Cl2>Br2>I2；还原性：I->Br->Cl-（2）溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化：（3）X -离子的检验：①AgNO 3溶液—沉淀法：②置换—萃取法：要点3. 氯水成分的多样性与多重性1．氯水中存在的平衡：Cl 2+H 2OH ＋+Cl ―+HClO （部分反应） HClOH ＋+ClO ― （少量电离） H 2O H ＋+OH ― （少量电离）2．氯水中存在的粒子分子：H 2O 、Cl 2、HClO ；离子：H ＋、Cl ―、ClO ―、OH ―（及其少量）。

3．新制氯水与久置氯水的比较：4．氯水性质的多样性：5．次氯酸盐的性质【考点过关】判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

（1）1 mol Cl2参加反应转移2 mol电子( )×在Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O反应中1 mol Cl2参加反应转移1 mol电子。

（2）1 mol Cl2溶于水转移1 mol电子( )×Cl2＋H2O HCl ＋HClO反应是可逆反应。

（3）用pH试纸测定氯水的pH( )×氯水中的HClO具有漂白性，不能用pH试纸测定其pH。

（4）氯原子的半径比较小，最外层有7个电子，易得1个电子使最外层达到8电子的稳定结构，故氯气的化学性质比较活泼，在反应中只表现氧化性( )×由Cl2与水、碱的反应可知错误。

（5）氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度( )√Cl－使Cl2＋H2O HClO＋HCl的平衡向左移动，对Cl2与水的反应起到抑制作用。

（6）Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂( )×当Cl2与H2O反应时，Cl2既作氧化剂又作还原剂。

（7）过量的铁与Cl2在一定条件下生成FeCl2( )×铁与Cl2在一定条件下只能生成FeCl3。

（8）在次氯酸钠溶液中通入二氧化硫可得到亚硫酸钠和次氯酸( )×由于ClO－具有较强氧化性，会将SO2氧化为SO2－4，而自身转化为Cl－。

（9）工业上用氯气与澄清石灰水反应制得漂粉精( )×澄清石灰水浓度太低，应用石灰乳。

（10）用pH试纸测试可知漂粉精溶液呈碱性( )×漂粉精具有漂白性。

（11）漂粉精在空气中会变质，并且有氧化还原反应发生( )√Ca(ClO)2与空气中的CO2反应生成HClO，HClO见光分解生成氧气。

（12）KI 、KIO 3能使淀粉变蓝( )×碘使淀粉变蓝，说的是碘单质使淀粉变蓝。

（13）Br 2与Fe 2＋反应，所以可以用溴水检验Fe 3＋溶液中是否含有Fe 2＋( )×Br 2与Fe 2＋反应，但溴水与Fe 3＋溶液均为棕黄色，所以无法判断。

（14）用溴水、CCl 4可鉴别NaCl 、NaBr 、NaI 溶液( )×与NaCl 、NaBr 溶液混合后，实验现象相同。

（15）从海带灰中提取碘的工艺流程为海带灰溶于水→过滤→向滤液中加入CCl 4振荡、静置、分液，这样即可获得碘的CCl 4溶液( )×因为海水中存在的是Br －、I －，所以从海水中提取溴、碘时一定要先加入氧化剂，生成溴、碘单质，才能萃取。

【高考回顾】(1)(2017·江苏)ClO 2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒( × )(2)(2016·四川)氯气作水的杀菌消毒剂时没有发生化学变化( × )(3)(2016·上海)Cl 2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl 2具有氧化性( √ )(4)(2015·江苏)氯分子的电子式：∶Cl ····∶Cl ····∶( √ )(5)(2016·江苏)室温下，向FeCl 3溶液中滴加少量KI 溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe 3＋的氧化性比I 2的强( √ )(6)(2016·上海)Fe 与Cl 2反应生成FeCl 3，推测Fe 与I 2反应生成FeI 3( × )(7)(2015·江苏)酸性溶液中KIO 3与KI 反应生成I 2：IO －3＋I －＋6H ＋===I 2＋3H 2O( × )(8)(2015·广东)向含I －的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，现象是溶液变成蓝色，说明氧化性：Cl 2>I 2( √ )(9)(2016·全国卷Ⅲ)漂白粉能漂白织物的原因是次氯酸盐具有氧化性( √ )(10)(2014·全国卷Ⅰ)漂白粉在空气中久置变质，是因为漂白粉中的CaCl 2与空气中的CO 2反应生成了CaCO 3( × )(11)(2015·上海)HClO 见光不会分解( × )(12)(2015·四川)漂粉精作消毒剂，起还原作用( × )(13)(2014·安徽)由较强酸可以制取较弱的酸的规律可推出次氯酸溶液无法制取盐酸( × )(14)(2014·海南)CCl 4可用于鉴别溴水和碘水( √ )(15)(2014·重庆)用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br 2(g)和NO 2( × )(16)(2014·全国卷)用AgNO 3溶液可以鉴别KCl 和KI( √ )(17)(2014·四川)验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4振荡、静置，可观察到下层液体呈紫色( √)【基础过关】1．(2018·苏锡常镇四市调研)下列有关实验装置进行的相应实验，不能达到实验目的的是( )A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢和水蒸气C．用装置丙可证明Cl2的氧化性强于S D．用装置丁可以完成“喷泉”实验解析：A项，实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应制取氯气，故A正确；B项，应将气体先通入饱和食盐水中除去HCl气体，再通入浓硫酸除去水蒸气，故B错误；C项，由Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓可知，Cl2可以置换出S，说明Cl2的氧化性强于S，故C正确；D 项，Cl2能被NaOH溶液吸收，使烧瓶内外产生压强差，从而引发喷泉现象，故D正确。