第二章 常见无机物及其应用氯及其化合物
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1 第二章 常见无机物及其应用
氯及其化合物
【考纲扫描】
了解氯元素及其化合物的主要性质及其应用。
【考纲解读】
考试的重点内容是：1．Cl2及卤素单质的强氧化性及在生产生活中的应用。
2．次氯酸及次氯酸盐的漂白作用。
【知识梳理】
一、知识网络
二、氯气的性质
1．物理性质
通常氯气为1 色，有强烈2 气味，3 毒，易液化，液态的氯单质称为4 。5 溶于水，25 ℃时，1体积水可溶解约2体积氯气，其水溶液俗称6 。
特别关注
液氯和氯水不相同，液氯是纯净物，氯水是混合物。
2．化学性质
化学性质 反应物 内容解释
与金属反应 规律 ①7
②金属被氧化成8 价
钠 方程式：9 ；现象：10剧烈反应， 。
铁 方程式：11 ；现象：生成12 色的烟。
铜 方程式：13 ；现象：14生成 色的烟。
与非金属反应 氢气 方程式：15 ；现象：16： 。
与水反应 水 方程式：17 。
氧化性 亚铁离子 方程式：18 。
氢硫酸(或硫离子) 方程式：19 。
二氧化硫(亚硫酸根) 方程式：20 。
Br－(HBr)－、I (HI) 方程式：21 。
与碱反应 氢氧化钠 应用：22 ，方程式：23 。
氢氧化钙 应用：24 ，方程式：25 Cl2 物理性质
化学性质 与金属反应
与非金属反应
与水反应
与某些还原性物质反应
与碱反应
与盐反应 性质 应用
原理
装置
净化
收集
检验 制取 氯水
漂白粉
余氯处理 2 与盐反应 碳酸氢钠 产生二氧化碳气体
硝酸银 产生白色沉淀
检验 26 试纸 现象：27
三、卤素的通性
知识内容 解释
原子结构 ①周期表中的位置：28 族
②相似点：最外层电子数为29 ，易得30 个电子。
③不同点：电子层数依次31
，得电子能力依次32 。
④元素的非金属性依次33 。
单质
物理性质 颜色 依次加深：F234 色，Cl235 色，Br236 色，I237 色
熔沸点 依次38
溶解性 F2与水反应，Cl2、Br239 ，I240
溶于水；均41 溶于有机溶剂。
单质
化学性质
与氢气反应 依次变难。
氧化性 依次42 。
离子（X－）
还原性 依次43 。
卤化氢
稳定性 依次44 。
还原性 依次45 。
酸性 依次46 。
HXO4
酸性 依次47 。
AgX 颜色 依次48 。
AgX 水溶性 AgF49 溶于水，AgCl→AgI溶解度依次50 。
氟、溴、碘的特殊性 ①F是最活泼的非金属元素，单质氧化性51 ； F2与水剧烈反应；HF水溶液腐蚀玻璃；AgF易溶于水。
②Br2深红色液体，52 挥发。
③Br2和I2在水中及四氯化碳(或苯)中颜色不同
水 汽油、苯(ρ＜1) CCl4(ρ＞1)
Br2 53 54
I2 55 56
④碘单质有57 ；碘单质遇淀粉变58 色；碘化银用于59 。
【知识梳理自我校对】
二、氯气的性质
1黄绿2刺激性3有4液氯5能6氯水7与几乎所有金属反应（Pt、Au除外）8最高92Na+Cl2＝2NaCl
10剧烈反应，产生白烟112Fe+3Cl2 2FeCl312棕褐13Cu+Cl2 CuCl214棕褐15H2+Cl2=2HCl6：①光照发生爆炸②点燃时安静燃烧，有白雾产生。17Cl2+H2O=HCl+HClO182Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－19H2S+Cl2=2H++2Cl－+S↓(S2－+Cl2=2Cl－+S↓)20SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl（SO32－+Cl2+H2O= SO42－+
2H++2Cl－）21Cl2+2Br－=2Cl－+Br222余氯处理23Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O24制取漂白粉252Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O26湿润淀粉碘化钾27试纸变蓝
三、卤素的通性 △ △ 3 28ⅦA29730131增多32减弱33减弱34淡黄绿35黄绿36棕红37紫黑38升高39溶于水40微溶于水41易溶于42减弱43增强44减弱45增强46增强47减弱48加深49易溶于水50减小51最强52易53橙54橙红55黄褐56紫红57升华性58蓝59人工降雨
【要点精解】
一、氯水成分的复杂性与多样性
氯气溶于水，所得溶液称为氯水，为浅黄绿色溶液。
1．反应原理及成分
Cl2+H2OHCl+HClO；HClOH++ClO－；2HClO2HCl+O2
（1）新制氯水的成分：三分子：Cl2（主要成分）、H2O、HClO
四离子：H+、Cl－、ClO－、OH－（极少量）
（2）新制氯水的保存：保存在棕色磨口玻璃塞试剂瓶中。
2．新制氯水的性质：氯水的多种成分决定了它具有多重性质：
（1）强酸性——H+性质的体现。例如：与碳酸氢钠溶液反应。你能写出反应的方程式吗？
（2）强氧化性——氯分子和次氯酸分子性质的体现。
（3）漂白、杀菌、消毒性——次氯酸分子和次氯酸根离子性质的体现。
（4）沉淀反应——Cl－性质的体现。例如：与硝酸银溶液的反应。你能写出反应的方程式吗？
特别关注
一般情况下，当用氯水漂白有颜色的有机物时应考虑HClO的强氧化性，而用氯水氧化其它物质时，是氯气体现了氧化性，而不考虑HClO的强氧化性。例如氯水能使红色布条褪色，是HClO将有色物质氧化了；而与Fe2+、SO2等物质反应时，是Cl2将它们氧化了。
3．类比应用——“卤水”、卤素的有机溶液
将卤素单质Cl2、Br2、I2（F2除外）溶于水，所得溶液俗称“卤水”；将卤素单质Cl2、Br2、I2（F2除外）溶于有机溶剂，所得溶液称为卤素的有机溶液，如溴的四氯化碳溶液。
“卤水”、卤素的有机溶液的颜色
水 汽油、苯(ρ＜1) CCl4(ρ＞1)
Br2 橙色 橙红（颜色比水溶液中深均可）
I2 紫色 紫红（颜色比水溶液中深均可）
你能由氯水的性质类比溴水的性质吗？
典例精析
向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙注入的液体分别是
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A．①②③ B．②①③ C．③②① D．①③②
答案：B
解析：Cl2被NaOH溶液完全吸收，所得溶液为NaCl和NaClO，均无色。Cl2溶于水产生的HCl与AgNO3溶液反应产生AgCl，使液体变成白色浑浊。Cl2在水中的溶解度较小，一部分溶于水，得到氯水为浅黄绿色，瓶中剩余氯气颜色也变浅。 光 4 典题训练
有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol/L，如果在甲瓶中加入少量的碳酸氢钠晶体，乙瓶中加入少量亚硫酸氢钠晶体，丙瓶不变，片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是（忽略溶液的体积变化）
A．甲=乙＞丙 B．甲＞丙＞乙 C．丙＞甲=乙 D．乙＞丙＞甲
答案：B
解析：Cl2+H2OHCl+HClO，该反应是平衡体系，甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体将会与HCl反应，平衡右移，c(HClO)增大；乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体，HClO与之反应，c(HClO)减小，而丙中c(HClO)不变。
二、漂白粉的相关问题
1．漂白粉、漂白精、漂白液
漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2；漂白精是Ca(ClO)2含量较高的漂白粉；漂白液是NaClO的水溶液。
2．工业制取漂白粉
工业用石灰乳与氯气制取漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
3．漂白原理
Ca(ClO)2溶于水水解生成HClO，具有强氧化性，将有色物质氧化漂白，是非可逆变化。
特别关注
漂白是指有颜色的有机物颜色褪去，而无机物虽然有颜色改变，也不能称其被漂白。
4．增强漂白粉漂白能力的方法
向漂白粉水溶液中加入比次氯酸酸性强的酸，使其生成浓度较大的HClO，如加稀盐酸、通入CO2等。反应如下：Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO；Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
5．漂白粉的保存
保存漂白粉时应密封、干燥、避光。
漂白粉失效发生的反应：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO；2HClO2HCl+O2↑
典例精析
2008年5月12日中国四川发生了里氏8.0级地震，解决地震后的防疫问题被列为抗震救灾工作中的大事，用漂白粉消毒饮用水是最常用的方法，下列关于漂白粉的说法中正确的是
A．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2 B．漂白粉在空气中久置不会变质
C．漂白粉是由Cl2和石灰乳制得的 D．在使用漂白粉时应加浓盐酸
答案：C
解析：漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，A项错误；漂白粉在空气中易吸收CO2和水生成HClO，HClO见光分解，久置的漂白粉会失效，B项错误；工业上生产漂白粉，是用Cl2与石灰乳作用而制得的，C项正确；使用漂白粉时，若加酸，应加入稀盐酸，浓盐酸与漂白粉作用会产生氯气，D项错误。
典题训练
某消毒液无色，用红色石蕊试纸检验，发现试纸先变蓝后褪色，则该消毒液的主要成分可能是
A．KMnO4 B．NaClO C．H2O2 D．Cl2
答案：B 光照 5 解析：红色石蕊试呈蓝色，说明此消毒液显碱性，只有NaClO水解显碱性，注意其余三种物质均能消毒，请同学们自主探究其消毒原理。
三、氯气的制法
1．工业制备
（1）氯碱工业：电解饱和食盐水。
（2）制取金属钠的副产品：电解熔融的氯化钠。
2．实验室制法
（1）原理：用强氧化剂（如二氧化锰、高锰酸钾、氯酸钾、次氯酸钙等）氧化浓盐酸。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
